(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナで受信される受信信号を周波数変換することにより得られる中間周波数信号に基づいて、前記受信信号を検波した検波信号を出力する検波部と、
前記中間周波数信号のレベルが所定レベル未満となる度合を検出する検出部と、
電界強度計で計測される電界強度が所定強度未満であるか否かを判別し、前記電界強度が前記所定強度未満であると判別した場合、前記度合が所定度合以上であるか否かを判別する判別部と、
前記電界強度が前記所定電界強度未満であり、且つ、前記度合が前記所定度合以上であると前記判別部が判別した場合、前記度合に基づいて、前記検波信号に対するミュート量を算出する算出部と、
前記算出部の算出結果に基づいて、前記検波信号に対するミュート処理を行う処理部と、
を備えたことを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
前記検出部は、前記中間周波数信号のレベルが前記所定レベル未満になる回数に応じた値を有する前記度合を示す検出信号を出力し、
前記算出部は、前記検出信号に基づいて前記ミュート量を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記算出部は、前記検出部の検出結果及び前記電界強度に基づいて前記ミュート量を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記検出部は、
前記中間周波数信号のレベルが前記所定レベル未満になることに応じてカウントを行うカウント部と、
前記カウント部のカウント値を平滑化することにより前記度合を示す検出信号を出力する平滑化部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項５】
アンテナで受信される受信信号を中間周波数信号に周波数変換する周波数変換器と、
前記中間周波数信号に基づいて、前記受信信号を検波した検波信号を出力する検波部と、
前記中間周波数信号のレベルが所定レベル未満となる度合を検出する検出部と、
電界強度計で計測される電界強度が所定強度未満であるか否かを判別し、前記電界強度が前記所定強度未満であると判別した場合、前記度合が所定度合以上であるか否かを判別する判別部と、
前記電界強度が前記所定電界強度未満であり、且つ、前記度合が前記所定度合以上であると前記判別部が判別した場合、前記度合に基づいて、前記検波信号に対するミュート量を算出する算出部と、
前記算出部の算出結果に基づいて、前記検波信号に対するミュート処理を行う処理部と、を有する
ことを特徴とする受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号処理装置、受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
受信装置における弱電界時のノイズに対する聴感改善対策として、受信信号の電界強度が弱電界になったことをＳメータで計測し、Ｓメータ計測値Ｓ−ＤＣに応じて受信信号に基づく検波信号にミュート処理を施す手法が提案されている（例えば、以下に示す特許文献１を参照）。図１２に示すように、弱電界において検波信号に重畳されるノイズレベルが増大することが知られており、弱電界を検出した際にミュート処理を施すことによって検波信号に重畳されたノイズレベルを抑圧することができ、この結果、良好な聴感を得ることができる。
【特許文献１】特開平８−３３０９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、受信アンテナの後段アンプによって、受信信号に重畳されたノイズが増幅される。この結果、図１３に示すように、弱電界の際に、増幅されたノイズの影響でＳメータ計測値Ｓ−ＤＣが上昇する。とりわけ、車載用の受信装置の場合、出力が弱いガラスアンテナが主に用いられており、ガラスアンテナの後段アンプによって、Ｓメータ計測値Ｓ−ＤＣのノイズによる上昇が顕著となる。すると、Ｓメータ計測値Ｓ−ＤＣに基づいて弱電界である可能性の判別が困難となる為、弱電界の際のミュート処理が実行されず、聴感が劣化するという課題が生じてしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のうちの主たる発明は、信号処理装置において、アンテナで受信される受信信号を周波数変換することにより得られる中間周波数信号に基づいて、前記受信信号を検波した検波信号を出力する検波部と、前記中間周波数信号のレベルが所定レベル未満となる度合を検出する検出部と、電界強度計で計測される電界強度が所定強度未満であるか否かを判別し、前記電界強度が前記所定強度未満であると判別した場合、前記度合が所定度合以上であるか否かを判別する判別部と、前記電界強度が前記所定電界強度未満であり、且つ、前記度合が前記所定度合以上であると前記判別部が判別した場合、前記度合に基づいて、前記検波信号に対するミュート量を算出する算出部と、前記算出部の算出結果に基づいて、前記検波信号に対するミュート処理を行う処理部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、電界強度が所定強度未満（弱電界）である時のミュート処理を適切に行う信号処理装置、受信装置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】
【０００６】
＝＝＝受信装置の全体構成＝＝＝
図１乃至図３を用いて、本発明の一実施形態に係る受信装置１の構成を説明する。尚、受信装置１は、受信信号の電界強度が頻繁に変化する車載向けのＦＭラジオ受信装置の場合を想定しているが、その他に、ワンセグ対応携帯電話等に搭載されるＦＭラジオ受信装置の場合や、ＡＭラジオ受信装置等の場合でもよい。
【０００７】
受信装置１は、図１に示す下記の構成を備える。  
ガラスアンテナ１０（アンテナ）は、自動車用の窓ガラスに組み込まれたアンテナであり、希望周波数に同調されたアナログ受信信号を受信する。
【０００８】
周波数変換器２０は、アナログ受信信号を高周波増幅して得られるアナログＲＦ信号に対して局部発振信号を混合させることで、アナログＲＦ信号をアナログ中間周波数信号ＩＦ＿Ａに変換する。尚、アナログ受信信号の希望周波数と局部発振回路の発振周波数との差が中間周波数である。  
ＩＦ増幅器３０は、周波数変換器２０より出力されるアナログ中間周波数信号ＩＦ＿Ａを増幅して、アナログ中間周波数信号ＩＦ＿Ｂを得る。  
Ｓメータ４０（電界強度計）は、ＩＦ増幅器３０より出力されるアナログ中間周波数信号ＩＦ＿Ｂの電界強度を計測してアナログＳメータ計測値Ｓ＿ＤＣ（Ａ）を出力する電界強度計である。
【０００９】
ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１００（信号処理装置）は、図１に示す下記の構成を備える。尚、ＡＤ変換器１０２、１０４とＤＡ変換器１１８以外の構成は、ＤＳＰ１００のＤＳＰコアが実行するプログラムの各機能である。  
ＡＤ変換器１０２は、ＩＦ増幅器３０より出力されるアナログ中間周波数信号ＩＦ＿ＢをＡＤ変換してデジタル中間周波数信号ＩＦ＿Ｄを出力する。  
ＡＤ変換器１０３は、Ｓメータ４０から出力されるアナログＳメータ計測値Ｓ＿ＤＣ（Ａ）をＡＤ変換してデジタルＳメータ計測値Ｓ＿ＤＣ（Ｄ）を出力する。  
直交変換部１０４は、ＡＤ変換器１０２より出力されるデジタル中間周波数信号ＩＦ＿Ｄを直交変換してデジタルＩ信号ＩＦ＿ＩとデジタルＱ信号ＩＦ＿Ｑとを出力する。
【００１０】
ＦＭ検波部１０６（検波部）は、直交変換部１０４より出力されたデジタルＩ信号ＩＦ＿ＩとデジタルＱ信号ＩＦ＿Ｑとに基づいてＰＬＬ（Phase Looked Loop）復調方式によるＦＭ検波を行い、デジタルＦＭ検波信号ＦＭ＿ＯＵＴを出力する。また、ＦＭ検波部１０６は、ＰＬＬ復調方式によるＦＭ検波の過程でＰＬＬ検波部１０６２に入力される直前のデジタルＩＦ信号を出力する。
【００１１】
ホール検波部１０８（検出部）は、デジタルＩＦ信号に基づいてホール検波を行う。つまり、ホール検波部１０８は、デジタルＩＦ信号のレベルが所定レベル未満になる度合を検出する。尚、ホールとは、図２に示すが如く、弱電界時において受信信号として支配的なランダムノイズの影響によってデジタルＩＦ信号の包絡線に出現する谷間のことである。ホール検波の具体的な仕組みとしては、図３に示すが如く、デジタルＩＦ信号に対して所定レベルの閾値Ｃを設定し、デジタルＩＦ信号が閾値Ｃを連続して所定回数下回れば、弱電界である可能性を判定するためのカウントを行う。そして、そのカウント値は平滑化されてホール検出値ＨＤ＿ＯＵＴとして出力される。当該ホール検出値ＨＤ＿ＯＵＴは、ホールの落ち込み度合いやホールの発生頻度といった、デジタルＩＦ信号のレベル低下度合いに関する総合的な指標として用いられる。
【００１２】
ミュート信号生成部１１０（判別部、算出部）は、デジタルＳメータ計測値Ｓ＿ＤＣ（Ｄ）及びホール検出値ＨＤ＿ＯＵＴを取得し、デジタルＳメータ計測値Ｓ＿ＤＣ（Ｄ）及びホール検出値ＨＤ＿ＯＵＴに基づいて受信信号の電界強度が所定の電界強度を下回る弱電界であるか否かを判別する。その結果として、弱電界である可能性が低いと判別した場合、デジタルＳメータ計測値Ｓ＿ＤＣ（Ｄ）に基づくミュート量を算出し、弱電界である可能性が高いと判別した場合、デジタルＳメータ計測値Ｓ＿ＤＣ（Ｄ）及びホール検出値ＨＤ＿ＯＵＴに基づくミュート量を算出する。そして、ミュート信号生成部１１０は、算定されたミュート量を設定したミュート信号Ｍ＿Ａを出力する。
【００１３】
リミッタ部１１２は、ミュート信号生成部１１０より出力されたミュート信号Ｍ＿Ａのレベルを制限してミュート信号Ｍ＿Ｂを出力する。  
分圧部１１４は、リミッタ部１１２より出力されたミュート信号Ｍ＿Ｂを分圧してミュート信号Ｍ＿Ｃを出力する。  
ミュート処理部１１６（処理部）は、分圧部１１４から出力されたミュート信号Ｍ＿Ｃに基づいて、ＦＭ検波部１０６より出力されたデジタルＦＭ検波信号ＦＭ＿ＯＵＴをミュート処理する。  
ＤＡ変換器１１８は、ミュート処理部１１６を介したデジタルＦＭ検波信号ＦＭ＿ＯＵＴをＤＡ変換して低周波増幅器５０へ出力する。そして、低周波増幅器５０の出力によってスピーカ５０が駆動される。
【００１４】
＝＝＝ホール検波部の詳細構成＝＝＝
図４乃至図７を用いて、本発明に係るホール検波部１０８の詳細構成について説明する。
【００１５】
図４はホール検波部１０８の詳細構成を示した図である。  
ホール検波部１０８は、ＦＭ検波部１０６からデジタルＩＦ信号が入力される。尚、ＦＭ検波部１０６は、直交変換部１０４からのデジタルＩ信号ＩＦ＿ＩとデジタルＱ信号ＩＦ＿Ｑとに基づいてＰＬＬ検波向けのデジタルＩＦ信号を生成するＩＦ処理部１０６０と、デジタルＩＦ信号に基づきＰＬＬ検波による変調度の算出並びに復調処理を行ってデジタルＦＭ検波信号ＦＭ＿ＯＵＴを出力するＰＬＬ検波部１０６２と、を備える。
【００１６】
ホール検波部１０８は、図４に示す構成を備える。尚、ホール検出部１０８２は、本願請求項に係る「検出部」の一例であり、第１のカウンタ部１０８４及び第２のカウンタ部１０８６は、本願請求項に係る「カウンタ部」の一例であり、ループフィルタ部１０８８は、本願請求項に係る「平滑化部」の一例である。
【００１７】
ホール検出部１０８２（検出部）は、例えば、図５に示されるように、閾値Ｃ（図５に示す場合としては「０．１」）を格納するレジスタ１２０と、デジタルＩＦ信号とレジスタ１２０に格納される閾値Ｃとを比較してデジタルＩＦ信号が閾値Ｃを下回れば「１」を出力する比較演算部１２１と、比較演算部１２１の出力を順次遅延させる遅延処理部１２２ａ〜１２２ｆと、遅延処理部１２２ａ〜１２２ｆの各出力の論理積を演算してその結果をホール判定信号ＨＤとして出力する論理積演算部１２３と、を備える。本構成により、ホール検出部１０８２は、デジタルＩＦ信号が閾値Ｃとして「０．１」を連続して「７」回下回ればホールと判定して論理値１のホール判定信号ＨＤを出力する。一方、それ以外の場合には論理値０のホール判定信号ＨＤを出力する。
【００１８】
第１のカウンタ部１０８４（カウント部）は、例えば、図６に示されるように、「０」を格納するレジスタ１３０と、「１」を格納するレジスタ１３１と、比較演算部１３６より出力されるカウンタ出力ＨＤ＿Ｃに基づいてレジスタ１３０に格納された「０」又は累積加算部１３２からの「１」の累積加算出力を選択して出力するスイッチ部１３３と、スイッチ部１３３の出力を１サンプリング周期遅延させる遅延処理部１３４と、レジスタ１３１に格納された「１」と遅延処理部１３４との出力とを加算する累積加算部１３２と、「１９９（１サンプリング周期の１９９倍）」を格納するレジスタ１３５と、遅延処理部１３４の出力とレジスタ１３５に格納された「１９９」とを比較して遅延処理部１３４の出力が「１９９」以上となれば「１」のカウンタ出力ＨＤ＿Ｃを出力する比較演算部１３６と、を備える。本構成により、第１のカウンタ部１０８４は、２００カウントする毎に「１」のカウンタ出力ＨＤ＿Ｃを出力し、スイッチ部１３３の出力は２００カウントする毎に「０」にリセットされる。
【００１９】
第２のカウンタ部１０８６（カウント部）は、例えば、図６に示されるように、「０」を格納するレジスタ１４０と、第１のカウンタ部１０８４より出力されるカウンタ出力ＨＤ＿Ｃに基づいてレジスタ１４０に格納された「０」又は累積加算部１４３からのホール判定信号ＨＤの累積加算出力を選択して出力するスイッチ部１４１と、スイッチ部１４１の出力を１サンプリング周期遅延させる遅延処理部１４２と、ホール判定信号ＨＤを累積加算してカウンタ出力ＨＤ＿Ｓを出力する累積加算部１４３と、を備える。本構成により、第２のカウンタ部１０８６は、ホール判定信号ＨＤのサンプリング周波数を「１／２００」倍にダウンサンプリングすることになる（例えば、サンプリング周波数が「８．８２（ＭＨｚ）」から「４４．１（ｋＨｚ）」に変換される）。また、カウンタ出力ＨＤ＿Ｓは、所定期間（本実施形態の場合では２００サンプリング周期）あたりでのホールの落ち込み度合いやホールの発生頻度を表すことになる。
【００２０】
ループフィルタ部１０８８（平滑化部）は、例えば、図７に示されるように、第２のカウンタ部１０８６から出力されたカウンタ出力ＨＤ＿ＳをゲインＫ（＝２のｎ乗；ｎはパラメータで可変）倍する増幅部１５１と、増幅部１５１の出力と減算部１５５の出力とを加算する加算部１５２と、加算部１５２の出力と１サンプリング周期遅延させてホール検出値ＨＤ＿ＯＵＴを出力する遅延処理部１５３と、ホール検出値ＨＤ＿ＯＵＴをゲインＫ倍する増幅部１５４と、ホール検出値ＨＤ＿ＯＵＴから増幅部１５５の出力を減算する減算部１５５と、を備える。本構成により、ループフィルタ部１０８８は、カウンタ出力ＨＤ＿Ｓの高周波成分を除去するＬＰＦ（Low Pass Filter）として機能する。
【００２１】
＝＝＝ＤＳＰのミュート処理＝＝＝
図８は、ＤＳＰ１００のミュート信号生成部１１０におけるミュート処理の流れを示すフローチャートである。尚、Ｓ８００〜Ｓ８０２までの処理が、本願請求項に係る「弱電界判別部」の処理の一例であり、Ｓ８０３〜Ｓ８０５までの処理が、本願請求項に係る「ミュート量算出部」の処理の一例を表している。
【００２２】
ミュート信号生成部１１０は、Ｓメータ４０からＡＤ変換器１０３を介してデジタルＳメータ計測値Ｓ＿ＤＣ（Ｄ）と、ホール検波部１０８からホール検出値ＨＤ＿ＯＵＴと、を取得した後（Ｓ８００）、Ｓメータ計測値Ｓ＿ＤＣ（Ｄ）がゼロレベルから所定の閾値Ｄ以下までの範囲内（以下、「ホール検出測定範囲内」と呼ぶ。）であるか否かを判定する（Ｓ８０１）。Ｓメータ計測値Ｓ＿ＤＣ（Ｄ）が所定の閾値Ｄ以上となるホール検出測定範囲外のとき（Ｓ８０１：ＮＯ）、弱電界である可能性が低いと判別し、ホール検出値ＨＤ＿ＯＵＴに応じたミュート量の算出を行わず、Ｓメータ計測値Ｓ＿ＤＣ（Ｄ）に応じたミュート量の算出を行う（Ｓ８０３）。そして、ミュート信号生成部１１０は、当該ミュート量を設定したミュート信号Ｍ＿Ａを生成する。
【００２３】
一方、Ｓメータ計測値Ｓ＿ＤＣ（Ｄ）がホール検出測定範囲内であれば（Ｓ８０１：ＹＥＳ）、ミュート信号生成部１１０は、つぎにホール検出値ＨＤ＿ＯＵＴが閾値Ａを上回るか否かを判定する（Ｓ８０２）。尚、図９に示すように、ホール検出値ＨＤ＿ＯＵＴが安定するまでの所定期間Ｔ１の経過を待って、ミュート信号生成部１１０は、閾値Ａを上回るか否かの判定を行う。
【００２４】
ホール検出値ＨＤ＿ＯＵＴが閾値Ａを下回れば（Ｓ８０２：ＮＯ）、弱電界である可能性が低いと判別し、ホール検出値ＨＤ＿ＯＵＴに応じたミュート量の算出を行わず、Ｓメータ計測値Ｓ＿ＤＣ（Ｄ）に応じたミュート量の算出を行う（Ｓ８０３）。そして、ミュート信号生成部１１０は、当該ミュート量を設定したミュート信号Ｍ＿Ａを生成する。
【００２５】
ホール検出値ＨＤ＿ＯＵＴが閾値Ａを上回れば（Ｓ８０２：ＹＥＳ）、弱電界である可能性が高いと判別し、ホール検出値ＨＤ＿ＯＵＴに応じたミュート量の算出を行う（Ｓ８０４）。尚、このときのミュート量は、閾値Ａから閾値Ｂまでの範囲内で０（ｄＢ）から飽和値（ｄＢ）まで線形的に変化し、閾値Ｂを超えると飽和値（ｄＢ）で一定となる関係式により算出する。
【００２６】
そして、ミュート信号生成部１１０は、ホール検出値ＨＤ＿ＯＵＴに応じたミュート量に対し、Ｓメータ計測値Ｓ＿ＤＣ（Ｄ）に応じたミュート量を加算し（Ｓ８０５）、その加算した結果を設定したミュート信号Ｍ＿Ａを生成する。
【００２７】
図１１は、各種ミュート処理のシミュレーション結果を示した図である。尚、同図において、一点鎖線（ａ）が電界強度に応じたホール検出値ＨＤ＿ＯＵＴを表し、二点鎖線（ｂ）がミュート処理を何ら行わない場合における電界強度に応じたデジタルＦＭ検波信号ＦＭ＿ＯＵＴを表し、点線（ｃ）がＳメータ計測値Ｓ＿ＤＣ（Ｄ）に基づくミュート処理を行う場合における電界強度に応じたデジタルＦＭ検波信号ＦＭ＿ＯＵＴを表し、実線（ｄ）がＳメータ計測値Ｓ＿ＤＣ（Ｄ）及びホール検出値ＨＤ＿ＯＵＴに基づくミュート処理を行う場合における電界強度に応じたデジタルＦＭ検波信号ＦＭ＿ＯＵＴを表している。同図の結果より、Ｓメータ計測値Ｓ＿ＤＣ（Ｄ）に基づくミュート処理単独の場合に比して、Ｓメータ計測値Ｓ＿ＤＣ（Ｄ）及びホール検出値ＨＤ＿ＯＵＴに基づくミュート処理を行う場合の方が、デジタルＦＭ検波信号ＦＭ＿ＯＵＴのレベルの低減化がより一層図られ、この結果、良好な聴感を得ることができる。
【００２８】
以上、本実施の形態について説明したが、前述した実施例は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るととともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の受信装置の一実施形態に係る車載用の受信装置の構成を示した図である。
【図２】本発明の実施形態に係る弱電界時のホールを説明するための図である。
【図３】本発明の実施形態に係るホール検出の仕組みを説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態に係るホール検波部の構成を示した図である。
【図５】本発明の実施形態に係るホール検出部の構成を示した図である。
【図６】本発明の実施形態に係るカウンタ部並びにダウンサンプリング部の構成を示した図である。
【図７】本発明の実施形態に係るループフィルタ部の構成を示した図である。
【図８】本発明の実施形態に係るＤＳＰのミュート処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態に係るホール検出値に応じたミュート処理を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るホール検出値に応じたミュート処理を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る各種ミュート処理のシミュレーション結果を示した図である。
【図１２】ミュートの有無における弱電界時の検波信号及びノイズの変化を示した図である。
【図１３】弱電界時におけるＳメータ計測値を示した図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  受信装置
１０  ガラスアンテナ
２０  周波数変換器
３０  ＩＦ増幅器
４０  Ｓメータ
１００  ＤＳＰ
１０６  ＦＭ検波部
１０８  ホール検波部
１０８２  ホール検出部
１０８４  第１のカウンタ部
１０８６  第２のカウンタ部
１０８８  ループフィルタ部
１１０  ミュート信号生成部
１１６  ミュート処理部
【図１】
0004958840.tif 000002
【図３】
0004958840.tif 000003
【図４】
0004958840.tif 000004
【図５】
0004958840.tif 000005
【図６】
0004958840.tif 000006
【図７】
0004958840.tif 000007
【図８】
0004958840.tif 000008
【図９】
0004958840.tif 000009
【図１０】
0004958840.tif 000010
【図１２】
0004958840.tif 000011
【図１３】
0004958840.tif 000012
【図２】
0004958840.tif 000013
【図１１】
0004958840.tif 000014