(57)【要約】【課題】ＦＭチューナにおいて、弱電界入力時は受信感度を重視してＳ／Ｎを改善できるようにＩＦフィルタの帯域可変幅を最適化制御し、中、強電界入力時の妨害除去時は効率的に希望波を受信できるようにＩＦフィルタの帯域可変幅を最適化制御する。【解決手段】ＦＭチューナにおいて、帯域幅が制御可能なＩＦフィルタ１と、ＩＦリミッタアンプ２と、ＦＭ検波器３と、隣接妨害レベル検出器４と、ＦＭ変調度を検出する変調度検出器５と、ＦＭ受信信号が弱電界入力時か否かを判定する弱電界検出器７と、隣接妨害検出器の出力と変調度検出器の出力とが入力し、これらを弱電界検出器の判定出力に基づいて切り換え選択する切換回路８と、切換回路の選択出力が入力し、所定の係数制御を行って第１の制御信号を出力するコントローラ９と、第１の制御信号が入力し、ＩＦフィルタの帯域幅を制御するための第２の制御信号に変換する帯域可変幅制御回路１０とを具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＦＭ受信信号から変換された中間周波信号を抽出し、帯域幅が制御可能な特性を有する中間周波フィルタと、
前記中間周波フィルタの出力信号を増幅する中間周波リミッタアンプと、
前記中間周波リミッタアンプの出力をＦＭ検波するＦＭ検波器と、
隣接妨害波の信号レベルを検出する隣接妨害検出器と、
前記ＦＭ検波器の出力からＦＭ変調度を検出する変調度検出器と、
前記中間周波リミッタアンプの出力に基づいてＦＭ受信信号の電界強度を検出する電界検出器と、
前記電界検出器の検出出力から弱電界入力時か否かを判定する弱電界検出器と、
前記隣接妨害検出器の出力と変調度検出器の出力とが入力され、これらを前記弱電界検出器の判定出力に基づいて切り換え選択する切換回路と、
前記切換回路の選択出力が入力され、所定の係数制御を行って第１の制御信号を出力するコントローラと、
前記第１の制御信号が入力され、前記中間周波フィルタの帯域幅制御用の第２の制御信号を出力する帯域可変幅制御回路と
を具備したことを特徴とするＦＭチューナ。
【請求項２】
ＦＭ受信信号から変換された中間周波信号を抽出し、帯域幅が制御可能な特性を有する中間周波フィルタと、
前記中間周波フィルタの出力信号を増幅する中間周波リミッタアンプと、
前記中間周波リミッタアンプの出力をＦＭ検波するＦＭ検波器と、
隣接妨害波の信号レベルを検出する隣接妨害検出器と、
前記ＦＭ検波器の出力からＦＭ変調度を検出する変調度検出器と、
前記中間周波リミッタアンプの出力に基づいてＦＭ受信信号の電界強度を検出する電界検出器と、
前記電界検出器の検出出力から弱電界入力時か否かを判定する弱電界検出器と、
前記隣接妨害検出器の出力が入力され、所定の係数制御を行って第１の制御信号を出力する第１のコントローラと、
前記変調度検出器の出力が入力され、所定の係数制御を行って第２の制御信号を出力する第２のコントローラと、
前記第１の制御信号および第２の制御信号を前記弱電界検出器の判定出力に基づいて切り換え選択し、前記中間周波フィルタの帯域幅制御用の制御信号として出力する切換回路と
を具備したことを特徴とするＦＭチューナ。
【請求項３】
希望波／非希望波を検出するＤＵ比検出器をさらに具備し、前記第２のコントローラは、前記ＤＵ比検出器の出力と前記変調度検出器の出力とが加算された信号が前記変調度検出器の出力に代えて入力されることを特徴とする請求項２記載のＦＭチューナ。
【請求項４】
前記第１のコントローラは、前記隣接妨害検出器の出力から前記変調度検出器の出力が減算された信号が前記隣接妨害検出器の出力に代えて入力されることを特徴とする請求項３記載のＦＭチューナ。
【請求項５】
弱電界入力時における前記ＩＦフィルタの帯域可変幅に比べて、中、強電界入力時の妨害除去時における前記ＩＦフィルタの帯域可変幅は、高い方へシフトされるとともに帯域幅が広いことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＦＭチューナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＭ（周波数変調）チューナに係り、特にＩＦ（中間周波）帯域制御システムに関するもので、例えばカーオーディオ等の移動体受信に使用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のＦＭチューナは、（１）ＦＭ受信電波の中、強電界入力時に、隣接妨害電波のレベルに基づいてＩＦフィルタの帯域幅を制御して隣接妨害を所定のレベルに抑える機能と、（２）弱電界時に、ＦＭ信号の変調度に基づいてＩＦフィルタの帯域幅を制御し、受信感度ひいてはＦＭ検波信号の信号対雑音比(S/N) を改善する機能を有している。
【０００３】
例えば特許文献１に示すＦＭチューナにおいては、ＩＦフィルタ、ＩＦリミッタアンプ、ＦＭ検波器、ＦＭ検波出力から隣接妨害を検出する隣接妨害検出器、ＦＭ検波出力から変調度を検出する変調度検出器、ＩＦリミッタアンプの出力から入力電界の強度を検出する電界検出器、弱電界入力時か否か（中、強電界入力時）を判定する弱電界検出器、コントローラを備えている。そして、隣接妨害検出出力と変調度検出出力とを電界検出出力に応じて切り換えてコントローラに入力し、このコントローラの制御出力によってＩＦフィルタの帯域幅を変化させるように構成されている。
【０００４】
上記従来の構成では、隣接妨害検出出力および変調度検出出力に対してコントローラを共有しているので、ＩＦフィルタの帯域制御範囲が同じになっている。このため、弱電界時と中、強電界時とでＩＦフィルタの帯域幅の可変範囲を同一に設定せざるを得ない。しかし、スーパーナロー時のＩＦフィルタの帯域幅に関して、弱電界入力時に受信感度を重視してＳ／Ｎを改善するように制御したい場合と、中、強電界の隣接妨害時にＦＭ検波出力の信号成分の欠損を抑えて効率的に希望波を受信するように制御したい場合とでは、トレードオフの関係にある。したがって、弱電界時と隣接妨害時とでＩＦフィルタの帯域に対する要望を両立させるようにＩＦフィルタの帯域可変幅の設定を最適化制御することは困難である。
【特許文献１】特開２００４−３１２０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は前記した従来の問題点を解決すべくなされたもので、弱電界入力時は受信感度を重視してＳ／Ｎを改善し、中、強電界入力時の妨害除去時は効率的に希望波を受信するようにＩＦフィルタの帯域可変幅の設定を最適化制御し得るＦＭチューナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様に係るＦＭチューナは、ＦＭ受信信号から変換された中間周波信号を抽出し、帯域幅が制御可能な特性を有する中間周波フィルタと、前記中間周波フィルタの出力信号を増幅する中間周波リミッタアンプと、前記中間周波リミッタアンプの出力をＦＭ検波するＦＭ検波器と、隣接妨害波の信号レベルを検出する隣接妨害検出器と、前記ＦＭ検波器の出力からＦＭ変調度を検出する変調度検出器と、前記中間周波リミッタアンプの出力に基づいてＦＭ受信信号の電界強度を検出する電界検出器と、前記電界検出器の検出出力から弱電界入力時か否かを判定する弱電界検出器と、前記隣接妨害検出器の出力と変調度検出器の出力とが入力され、これらを前記弱電界検出器の判定出力に基づいて切り換え選択する切換回路と、前記切換回路の選択出力が入力され、所定の係数制御を行って第１の制御信号を出力するコントローラと、前記第１の制御信号が入力され、前記中間周波フィルタの帯域幅制御用の第２の制御信号を出力する帯域可変幅制御回路とを具備している。
【０００７】
本発明の第２の態様に係るＦＭチューナは、ＦＭ受信信号から変換された中間周波信号を抽出し、帯域幅が制御可能な特性を有する中間周波フィルタと、前記中間周波フィルタの出力信号を増幅する中間周波リミッタアンプと、前記中間周波リミッタアンプの出力をＦＭ検波するＦＭ検波器と、隣接妨害波の信号レベルを検出する隣接妨害検出器と、前記ＦＭ検波器の出力からＦＭ変調度を検出する変調度検出器と、前記中間周波リミッタアンプの出力に基づいてＦＭ受信信号の電界強度を検出する電界検出器と、前記電界検出器の検出出力から弱電界入力時か否かを判定する弱電界検出器と、前記隣接妨害検出器の出力が入力され、所定の係数制御を行って第１の制御信号を出力する第１のコントローラと、前記変調度検出器の出力が入力され、所定の係数制御を行って第２の制御信号を出力する第２のコントローラと、前記第１の制御信号および第２の制御信号を前記弱電界検出器の判定出力に基づいて切り換え選択し、前記中間周波フィルタの帯域幅制御用の制御信号として出力する切換回路とを具備している。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、弱電界入力時は受信感度を重視してＳ／Ｎを改善し、中、強電界入力時の妨害除去時は効率的に希望波を受信するようにＩＦフィルタの帯域可変幅の設定を最適化制御し得るＦＭチューナを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。この説明に際して、全図にわたり共通する部分には共通する参照符号を付す。
【００１０】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明のＦＭチューナの第１の実施形態を示すブロック図である。図１中の構成要素の全てあるいは大部分は、同一の半導体チップ上に他の回路とともに形成され、例えばカーオーディオ等の移動体受信装置に使用される。
【００１１】
図１において、中間周波（ＩＦ）フィルタ（濾波器）１は、高周波段で増幅されたＲＦ信号から周波数変換されたＩＦ信号、例えば、中心周波数が450ｋＨｚのＦＭ信号を抽出する。このＩＦフィルタ１は、制御信号Ｃ２により−３ｄＢ帯域幅を約30ｋＨｚ〜約200ｋＨｚの範囲で変化させることが可能な特性を有する。ＩＦリミッタアンプ（制限増幅器）２は、ＩＦフィルタの出力信号（ＩＦ信号）を増幅する。このＩＦリミッタアンプ２は振幅制限機能を有する。ＦＭ検波器３は、ＩＦリミッタアンプ２の出力をＦＭ検波し、検波出力、本例では音声信号を生成する。
【００１２】
隣接妨害検出器４は、隣接妨害波の信号レベル（ノイズ）を検出する。本例では、ＦＭ検波器３の検波出力からフィルタ（図示せず）により隣接妨害波の搬送波成分、例えば100〜200ｋＨｚを抽出する。しかし、これに限らず、例えば後述する電界検出器６の出力側に挿入しても隣接妨害波を検出することができる。変調度検出器５は、ＦＭ検波器３の出力からＦＭ変調度を検出する。
【００１３】
電界検出器６は、ＦＭ受信信号の電界強度を検出する。本例ではＩＦリミッタアンプ２の中間段出力に基づいて電界強度を検出しているが、これに限らず、ＩＦフィルタ１の出力端からＦＭ検波器３の入力端との間の信号に基づいて電界強度を検出してもよい。
【００１４】
弱電界検出器７は、電界検出器６の検出出力から弱電界入力時か否かを判定する。切換回路８は、隣接妨害検出器４の出力と変調度検出器５の出力とが入力され、これらを弱電界検出器７の判定出力に基づいて切り換え選択する。
【００１５】
帯域制御用のコントローラ９は、切換回路８の選択出力が入力され、所定の係数制御（係数演算）を行って直流の制御信号Ｃ１を出力する。さらに、帯域可変幅制御回路１０は、制御信号Ｃ１が入力され、制御信号Ｃ１をフィルタ帯域可変用の直流の制御信号Ｃ２に変換する。なお、前述したＦＭチューナの回路発振を防ぐため、ＩＦフィルタ１の制御に所定の時定数を持たせる、例えばコントローラ９に積分器を設けることが望ましい。
【００１６】
上記構成のＦＭチューナにおいて、ＩＦフィルタ１により抽出されたＩＦ信号はＩＦリミッタアンプ２でノイズが除去された後、ＦＭ検波器３でＦＭ検波される。ＦＭ検波器３の出力信号は、隣接妨害検出器４に入力されて隣接妨害波のレベルが検出される。また、ＦＭ検波器３の出力信号は、変調度検出器５に入力されて希望の音声信号レベルが検出される。一方、電界検出器６でＩＦリミッタアンプ２の出力信号のレベルが検出され、この検出レベルが弱電界検出器７に入力され、ＦＭチューナの受信信号が弱電界入力か否（中、強電界入力）かが判定される。そして、弱電界検出器７の判定出力によって切換回路８で隣接妨害検出器４の出力と変調度検出器５の出力とが切り換え選択された後、コントローラ９に入力されて係数制御が行われ、制御信号Ｃ１が出力される。
【００１７】
ここで、コントローラ９の基本的な動作について説明する。隣接妨害検出器４から入力されたレベルが大きい場合、即ち、希望波と隣接妨害波が接近していない場合、コントローラ９は、ＩＦフィルタ１の帯域幅を広くして希望波を広く受信するように制御信号Ｃ１を生成する。他方、隣接妨害検出器４から入力されたレベルが小さい場合、即ち、希望波と隣接妨害波が接近している場合は、ＩＦフィルタ１の帯域幅を狭くして隣接妨害波を遮断するように制御信号Ｃ１を生成する。
【００１８】
また、コントローラ９は、弱電界検出器７の出力に基づいて、弱電界時にはＩＦフィルタ１の帯域幅を広くすることによって、隣接妨害検出器４の検出感度を向上させて隣接妨害波を有効に検出してＩＦフィルタ１を調整することができる。
【００１９】
さらに、コントローラ９は、変調度検出器５から入力された希望波の変調度が大きい場合、即ち、音声レベルが大きい場合は、ＩＦフィルタ１の帯域幅を大きくように制御信号Ｃ１を生成する。これにより、希望波の変調度に対する欠損が極力抑えられ、ＦＭ検波特性（全高調波歪等）を高めることができる。
【００２０】
このように、受信したＦＭ信号から隣接妨害検出器４、変調度検出器５、および弱電界検出器７で得られた情報に基づいて、コントローラ９を介してＩＦフィルタ１の帯域幅を適切に制御することができる。結果として、希望波を受信中はＩＦフィルタ１の帯域幅を過度に狭くすることがなく、隣接妨害時におけるＩＦフィルタ１の安定な帯域の可変を可能にすることができる。
【００２１】
さらに、本実施形態では、コントローラ９から出力される制御信号Ｃ１は帯域可変幅制御回路１０に入力され、フィルタ帯域可変用の制御信号Ｃ２に変換される。この場合、帯域可変幅制御回路１０の入力と出力との関係は、弱電界検出器７の判定出力に応じて例えば図２に示すように切り換えられる。そして、制御信号Ｃ２がＩＦフィルタ１に入力されることによって、ＩＦフィルタ１の帯域幅が例えば図３に示すような特性にしたがって所望値に制御される。
【００２２】
図２は、図１中の帯域可変幅制御回路１０の入力（制御信号Ｃ１）と出力（制御信号Ｃ２）との関係の一例を示す特性図である。弱電界入力時は、図２中の特性Ａに示すように、制御信号Ｃ１のレベルが低い範囲では制御信号Ｃ２のレベルが一定値であり、この範囲より制御信号Ｃ１のレベルが増加すると、制御信号Ｃ１に比例して制御信号Ｃ２のレベルが増加するように変化する。そして、制御信号Ｃ１のレベルがある閾値ＶＴ１を越えると、制御信号Ｃ２のレベルが一定値に制限される。
【００２３】
これに対して、中、強電界入力時は、図２中の特性Ｂに示すように、制御信号Ｃ１のレベルが低い範囲では制御信号Ｃ２のレベルが一定値であり、この範囲より制御信号Ｃ１のレベルが増加すると、制御信号Ｃ１に比例して制御信号Ｃ２のレベルが増加するように変化する。そして、制御信号Ｃ１のレベルがある閾値ＶＴ２（＞ＶＴ１）を越えると、制御信号Ｃ２のレベルが一定値に制限される。
【００２４】
図３は、図１中のＩＦフィルタ１の入力（制御信号Ｃ２）と帯域幅ＢＷとの関係の一例を示す特性図である。ＩＦフィルタ１の入力（制御信号Ｃ２）のレベルに対応してＩＦフィルタ１の帯域幅が制御され、弱電界入力時は帯域幅が例えば20〜120ｋＨｚに制御され、中、強電界入力時は帯域幅が例えば40〜180ｋＨｚに制御される。即ち、弱電界入力時におけるＩＦフィルタ１の帯域可変幅に比べて、中、強電界入力時の妨害除去時におけるＩＦフィルタ１の帯域可変幅は、高い方へシフトされるとともに帯域幅が広い。
【００２５】
図４は、図３に示したような特性にしたがって図１中のＩＦフィルタ１の帯域幅が制御される様子を示す特性図である。弱電界入力時と中、強電界入力時とでＩＦフィルタ１の帯域幅がそれぞれ最適化されるように制御される。
【００２６】
上記した第１の実施形態に係るＦＭチューナによれば、ＩＦフィルタ１の帯域幅を例えば図３に示したような特性にしたがって制御することにより、弱電界入力時は、ＩＦフィルタ１の帯域可変幅を例えば20〜120ｋＨｚに狭めるように最適化制御することによって受信感度を重視してＳ／Ｎを改善することができる。これに対して、中、強電界入力時の妨害除去時は、Ｆフィルタ１の帯域可変幅を例えば40〜180ｋＨｚに広げるように最適化制御することによってＦＭ検波出力の信号成分の欠損を抑えて効率的に希望波を受信することができる。
【００２７】
＜第２の実施形態＞
図５は、本発明のＦＭチューナの第２の実施形態を示すブロック図である。図５に示すＦＭチューナは、図１を参照して前述したＦＭチューナと比べて、帯域可変幅制御回路１０を省略し、かつコントローラとして、隣接妨害検出器４の出力が入力される第１のコントローラ９−１と、変調度検出器５の出力が入力される第２のコントローラ９−２を設けている。そして、この２個のコントローラ９−１、９−２の出力信号Ｃ１−１、Ｃ１−２を、中、強電界入力時の妨害除去時／弱電界入力時に対応して切換回路８で切り換え選択して制御信号Ｃ３としてＩＦフィルタ１に入力するように変更したものである。
【００２８】
第１のコントローラ９−１は、隣接妨害検出器４の出力に基づいてＩＦフィルタ１の帯域可変幅を例えば40〜180ｋＨｚに広げるように最適化制御し得るような第１の制御信号Ｃ１−１を出力する特性を有する。ここで、上記第１の制御信号Ｃ１−１は、前述した第１の実施形態における中、強電界入力時における第２の制御信号Ｃ２と同様の信号である。
【００２９】
第２のコントローラ９−２は、変調度検出器５の出力に基づいてＩＦフィルタ１の帯域可変幅を例えば20〜120ｋＨｚに狭めるように最適化制御し得るような第２制御信号Ｃ１−２を出力する特性を有する。ここで、上記第２の制御信号Ｃ１−２は、前述した第１の実施形態における中、強電界入力時における第２の制御信号Ｃ２と同様の信号である。
【００３０】
上記した第２の実施形態においても、前述した第１の実施形態と基本的に同様の効果が得られる。
【００３１】
＜第３の実施形態＞
図６は、本発明のＦＭチューナの第３の実施形態を示すブロック図である。図６に示すＦＭチューナは、図５を参照して前述したＦＭチューナと比べて、ＦＭ検波器３の出力が入力される希望波／非希望波（ＤＵ比）検出器６１と、このＤＵ比検出器６１の出力を変調度検出器５の出力と加算して第２のコントローラ９−２に入力する加算器６２とが追加されている点が異なる。
【００３２】
ＤＵ比検出器６１は、ＦＭ検波器３の出力のＦＭ検波特性（Ｓカーブ）の中点電位からのずれ量を検出して直流の制御信号を生成するものであり、Ｓ／Ｎが悪化した弱電界入力時でも確実に信号を生成することができる。これにより、第２のコントローラ９−２は、弱電界入力時に、変調度検出器５の出力およびＤＵ比検出器６１の出力に基づいてＩＦフィルタ１の帯域可変幅を例えば20〜120ｋＨｚに狭めるように最適化制御し得るような制御信号を出力することが可能になる。
【００３３】
上記した第３の実施形態においても、前述した第１の実施形態と基本的に同様の効果が得られる。
【００３４】
＜第４の実施形態＞
図７は、本発明のＦＭチューナの第４の実施形態を示すブロック図である。図７に示すＦＭチューナは、図６を参照して前述したＦＭチューナと比べて、隣接妨害検出器４の出力から変調度検出器５の出力を減算して第１のコントローラ９−１に入力する減算器７１が追加されている点が異なる。
【００３５】
このように変更することにより、弱電界検出器７から入力されたＦＭ信号の信号強度が小さい場合は、ＩＦフィルタ１の帯域幅を広くするように制御し、さらに、変調度検出器５から入力された希望波の変調度が大きい場合、即ち、大きな音声レベルの場合は、ＩＦフィルタ１の帯域幅を大きくするように制御することが可能になる。このように、受信したＦＭ信号を各々の検出器４、５、７、６１で得られた情報からコントローラ９−１、９−を制御して、ＩＦフィルタ１の最適な帯域幅を決定することができる。
【００３６】
上記した第４の実施形態においても、前述した第１の実施形態と基本的に同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明のＦＭチューナの第１の実施形態を示すブロック図。
【図２】図１中の帯域可変幅制御回路の入出力関係の一例を示す特性図。
【図３】図１中のＩＦフィルタの入力と帯域幅との関係の一例を示す特性図。
【図４】図３に示したような特性にしたがって図１中のＩＦフィルタの帯域幅が制御される様子を示す特性図。
【図５】本発明のＦＭチューナの第２の実施形態を示すブロック図。
【図６】本発明のＦＭチューナの第３の実施形態を示すブロック図。
【図７】本発明のＦＭチューナの第４の実施形態を示すブロック図。
【符号の説明】
【００３８】
１…ＩＦフィルタ、２…ＩＦリミッタアンプ、３…ＦＭ検波器、４…隣接妨害検出器、５…変調度検出器、６…電界検出器、７…弱電界検出器、８…切換回路、９…コントローラ、１０…帯域可変幅制御回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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