(57)【要約】【課題】ラジオ受信機におけるハイカット機能が、弱電界での高域ノイズを強力に除去しつつ、高域ノイズが比較的少ない電界領域では抑制されるようにする。【解決手段】受信電界強度判別回路８４は、Ｓメータ回路が出力する受信電界強度信号に基づいて、中電界以上の領域、中電界領域に隣接する第１弱電界領域、及び第１弱電界領域よりも低い第２弱電界領域のいずれにあるかを判別し、ＨＣＣフィルタ回路９４の混合器１１０でのバイパス回路１１４の出力とＲＣフィルタ１１２の出力との混合比を制御する。電界強度が低い領域ほどＲＣフィルタ１１２の出力を多く混合して、検波後の復調信号から高周波数成分をより強力に除去する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号を復調し、復調信号を生成する復調回路と、
前記受信信号に基づいて、受信電界強度に応じた電界強度信号を生成する強度信号生成回路と、
前記電界強度信号に基づいて、前記受信電界強度が所定の第１閾値以上である中電界以上の領域、前記第１閾値未満かつ所定の第２閾値以上である第１弱電界領域、及び前記第２閾値未満である第２弱電界領域のいずれにあるかを判別する受信電界強度判別回路と、
前記第１弱電界領域及び前記第２弱電界領域にて動作し、前記復調信号に含まれる高周波数域のノイズ成分を減衰させるハイカット回路と、
を有し、
前記ハイカット回路は、前記受信電界強度判別回路による判別結果に応じて減衰特性を変化させ、所定の目的高周波数域での減衰度を前記第１弱電界領域よりも前記第２弱電界領域にて大きく設定すること、
を特徴とするラジオ受信機。
【請求項２】
請求項１に記載のラジオ受信機において、
前記第２弱電界領域は、前記復調信号に含まれる弱電界ノイズの発生電界領域に対応して設定されること、を特徴とするラジオ受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信信号が弱電界である場合における高周波数のノイズを除去するハイカット回路を有するラジオ受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＭラジオ受信機等のラジオ受信機にて、受信電界強度が弱電界の場合には、検波により得られる復調信号に含まれるノイズの高周波成分が中電界以上に比べて増大し、再生音声が耳障りな音質となる。例えば、ＦＭラジオ受信機では、ＦＭ信号をリミッタアンプにより矩形波とした上で検波する方法が用いられるが、弱電界の信号は矩形波に変換されず、これに起因してパルスノイズが生じ、これが弱電界ノイズとなり得る。
【０００３】
この弱電界ノイズを除去するために、ハイカットコントロール（High Cut Control：ＨＣＣ）が行われる。ＨＣＣ機能を実現するために、復調信号から弱電界ノイズを除去可能な低域通過フィルタ（ＬＰＦ：Low Pass Filter）機能を有するＨＣＣフィルタ回路と、弱電界時に選択的に当該ＨＣＣフィルタ回路を機能させる受信電界強度判別回路とが設けられる。
【０００４】
図５は従来のＨＣＣ機能を実現する、ＨＣＣフィルタ回路２及び受信電界強度判別回路４の回路図である。ＨＣＣフィルタ回路２には入力信号ＳＨ−ＩＮとして復調信号が入力される。ＨＣＣフィルタ回路２は、混合器６と、ＬＰＦを構成するＲＣフィルタ８と、ＲＣフィルタ８をバイパスして、ＳＨ−ＩＮを直接、混合器６に入力するバイパス回路１０と、を含んで構成される。混合器６は、バイパス回路１０からのＳＨ−ＩＮと、ＲＣフィルタ８を経由したＳＨ−ＩＮとをそれぞれ入力され、受信電界強度判別回路４からの信号ＳＨＣＣに応じて、それらの混合比率を変化させて出力信号ＳＨ−ＯＵＴを生成する。受信電界強度判別回路４はコンパレータ１２を有し、Ｓメータ回路（図示せず）からの受信電界強度信号ＳＭ−ＤＣと基準電圧Ｖｒｅｆ１とを比較し、弱電界状態か中電界以上かを判別する。ＳＭ−ＤＣ≧Ｖｒｅｆ１、すなわち中電界以上の場合、受信電界強度判別回路４は、バイパス回路１０からのＳＨ−ＩＮがＳＨ−ＯＵＴとなるように混合器６を制御する。一方、ＳＭ−ＤＣ＜Ｖｒｅｆ１、すなわち弱電界状態の場合、受信電界強度判別回路４は、ＲＣフィルタ８の出力がＳＨ−ＯＵＴとなるように混合器６を制御する。ＲＣフィルタ８は、弱電界状態にて例えば、１０ｋＨｚ程度の高周波数域成分を好適に除去可能に設計される。
【特許文献１】特開２００４−０４０１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のＨＣＣフィルタ回路２は、弱電界状態にて選択的にＬＰＦとして機能する。しかし、当該ＬＰＦの特性は、ＳＭ−ＤＣ＜Ｖｒｅｆ１なる受信電界強度の範囲では一定となる。そのため、例えば、弱電界領域のうち中電界領域に近い部分では、高周波数成分の除去を控えめにし、一方、弱電界ノイズが増加する、より受信電界強度が弱い領域では高周波数成分の除去を強力に行いたいという要求を満足することが容易ではないという問題があった。すなわち、中電界領域に近い部分にて高周波数成分の除去が控えめとなるようにＲＣフィルタ８の特性を設定すると、弱電界ノイズを十分に除去できず、逆に弱電界ノイズを十分に除去しようとすると、中電界領域に近い部分での再生音声の高域特性が、中電界以上での特性に比べて大きく低下するという問題があった。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、中電界以上及び弱電界状態の全体に亘って、好適なＨＣＣ機能が実現されるラジオ受信機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】
【０００７】
本発明に係るラジオ受信機は、受信信号を復調し、復調信号を生成する復調回路と、前記受信信号に基づいて、受信電界強度に応じた電界強度信号を生成する強度信号生成回路と、前記電界強度信号に基づいて、前記受信電界強度が所定の第１閾値以上である中電界以上の領域、前記第１閾値未満かつ所定の第２閾値以上である第１弱電界領域、及び前記第２閾値未満である第２弱電界領域のいずれにあるかを判別する受信電界強度判別回路と、前記第１弱電界領域及び前記第２弱電界領域にて動作し、前記復調信号に含まれる高周波数域のノイズ成分を減衰させるハイカット回路と、を有し、前記ハイカット回路が、前記受信電界強度判別回路による判別結果に応じて減衰特性を変化させ、所定の目的高周波数域での減衰度を前記第１弱電界領域よりも前記第２弱電界領域にて大きく設定するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、弱電界状態にて高周波数成分の減衰特性が複数段階に切り換えられる。これにより、中電界領域に近い第１弱電界領域では、高周波数成分の除去を控えめとし、一方、第１弱電界領域よりさらに受信電界強度が低く弱電界ノイズが増加し得る第２弱電界領域では、高周波数成分の除去を強め、弱電界ノイズを好適に除去することができ、中電界以上及び弱電界状態の全体に亘って、好適なＨＣＣ機能が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は、実施形態に係るＦＭラジオ受信機５０の概略のブロック構成図である。ＦＭラジオ受信機５０の主要部は、集積回路（ＩＣ）化を図りつつ共通の回路基板上に形成され、基本的に一体のモジュールとして構成される。当該モジュールは例えば、自動車の車載オーディオ機器にその一部として組み込まれる。
【００１１】
ＦＭラジオ受信機５０は、アンテナ５２、ＲＦアンプ５４、第１局部発振回路５６、第１混合回路５８、ＢＰＦ６０，６４、アンプ６２、第２局部発振回路６６、第２混合回路６８、ＩＦＢＰＦ７０、リミッタアンプ７２、検波回路７４、ステレオ復調部７６、Ｓメータ回路８２、及び受信電界強度判別回路８４を含んで構成される。
【００１２】
アンテナ５２で受信されたＲＦ信号ＳＲＦはＲＦアンプ５４で増幅された後、第１混合回路５８に入力される。第１混合回路５８は、入力されたＲＦ信号ＳＲＦを、第１局部発振回路５６から入力される第１局部発振信号ＳＬＯ１と混合して、第１中間信号ＳＩＦ１を生成する。ＳＬＯ１の周波数ｆＬＯ１は、ＳＲＦに含まれる周波数ｆＲの目的受信局の信号が第１混合回路５８によるＳＩＦ１への周波数変換にて所定の第１中間周波数ｆＩＦ１に変換されるように調整される。第１中間周波数ｆＩＦ１は、例えば、１０．７ＭＨｚに設定される。
【００１３】
ＳＩＦ１は、ＢＰＦ６０、アンプ６２及びＢＰＦ６４を経て、第２混合回路６８に入力される。第２混合回路６８は、入力された第１中間信号ＳＩＦ１を、第２局部発振回路６６から入力される第２局部発振信号ＳＬＯ２と混合して、第２中間周波数ｆＩＦ２の第２中間信号ＳＩＦ２を生成する。ＳＬＯ２の周波数ｆＬＯ２は、（ｆＩＦ１−ｆＩＦ２）に設定され、ＳＩＦ１に含まれる周波数ｆＩＦ１の目的受信信号は第２混合回路６８において周波数ｆＩＦ２に変換される。第２中間周波数ｆＩＦ２は、例えば、４５０ｋＨｚに設定される。
【００１４】
ＳＩＦ２は、ＩＦＢＰＦ７０及びリミッタアンプ７２を経て、検波回路７４に入力される。検波回路７４はＦＭ検波回路であり、例えば、クオドラチュア検波回路で構成される。検波回路７４は、リミッタアンプ７２から入力されたＳＩＦ２をＦＭ検波して、コンポジット信号である検波信号ＳＤＥＴを抽出する。
【００１５】
この検波信号ＳＤＥＴは、ステレオ復調部７６に入力される。ステレオ復調部７６は、ステレオ放送時には、（Ｌ＋Ｒ）信号ＳＬ＋Ｒ、（Ｌ−Ｒ）信号ＳＬ−Ｒが重畳されたコンポジット信号から、Ｌ信号ＳＬとＲ信号ＳＲとを分離し出力することができる。ステレオ復調部７６は、メイン復調回路９０、サブ復調回路９２、ＨＣＣフィルタ回路９４、マトリクス回路９６含んで構成される，メイン復調回路９０は、ＳＤＥＴから（Ｌ＋Ｒ）信号ＳＬ＋Ｒを抽出し、サブ復調回路９２はＳＤＥＴから（Ｌ−Ｒ）信号ＳＬ−Ｒを抽出する。（Ｌ＋Ｒ）信号ＳＬ＋ＲはＨＣＣフィルタ回路９４を経由してマトリクス回路９６に入力される。マトリクス回路９６は、ＨＣＣフィルタ回路９４からＳＬ＋Ｒを入力され、サブ復調回路９２からＳＬ−Ｒを入力され、それら２つの信号からマトリクス処理によりＬ信号ＳＬとＲ信号ＳＲとを分離する。これらＳＬ及びＳＲはスピーカ等からなる出力回路（図示せず）へ出力される。
【００１６】
Ｓメータ回路８２は、ＳＩＦ１に基づいて、受信電界強度信号ＳＭ−ＤＣを生成する。受信電界強度判別回路８４は、Ｓメータ回路８２から入力されるＳＭ−ＤＣを予め設定された２つの閾値電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２と比較して、ＨＣＣフィルタ回路９４に対する制御信号を生成する。
【００１７】
図２は、ＨＣＣフィルタ回路９４及び受信電界強度判別回路８４の概略の構成を示す回路図である。ＨＣＣフィルタ回路９４には入力信号ＳＨ−ＩＮとして、メイン復調回路９０からＳＬ＋Ｒが入力される。ＨＣＣフィルタ回路９４は、混合器１１０と、ＬＰＦを構成するＲＣフィルタ１１２と、ＲＣフィルタ１１２をバイパスしてＳＨ−ＩＮを基本的に元の周波数特性で混合器１１０に入力するバイパス回路１１４とを含んで構成され、信号ＳＨ−ＯＵＴを出力する。ちなみに、バイパス回路１１４に直列に挿入される抵抗は、混合器１１０の入力トランジスタのベースバイアス電圧を適切な値に維持する役割を有する。
【００１８】
受信電界強度判別回路８４は、コンパレータ１３０，１３２、及び加算回路１３４を有する。コンパレータ１３０，１３２はそれぞれ、図１に示すＳメータ回路８２からの受信電界強度信号ＳＭ−ＤＣと、それぞれ基準電源により生成される閾値電圧Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２とを比較し、比較結果に応じた電圧信号ＳＨＣＣ１，ＳＨＣＣ２を出力する。ここで、Ｖｒｅｆ１は第１弱電界領域の上限値を定める閾値電圧であり、一方、Ｖｒｅｆ２は第１弱電界領域の下限値及び第２弱電界領域の上限値を定める閾値電圧であり、Ｖｒｅｆ１＞Ｖｒｅｆ２に設定される。コンパレータ１３０の出力ＳＨＣＣ１及びコンパレータ１３２の出力ＳＨＣＣ２は、加算回路１３４に入力される。加算回路１３４は、ＳＨＣＣ１，ＳＨＣＣ２の合計値に応じた電圧信号ＳＨＣＣを生成し、ＨＣＣフィルタ回路９４へ制御信号として出力する。具体的には、加算回路１３４の出力ＳＨＣＣは、ＨＣＣフィルタ回路９４の混合器１１０に供給され、当該混合器１１０のバイパス回路１１４からの入力信号とＲＣフィルタ１１２からの入力信号との混合比を制御する。
【００１９】
次に、ＨＣＣフィルタ回路９４及び受信電界強度判別回路８４により行われるＨＣＣの動作について説明する。受信電界強度判別回路８４は、Ｓメータ回路８２からのＳＭ−ＤＣに基づいて、現在の受信電界強度が、中電界以上の領域、第１弱電界領域、及び第２弱電界領域のいずれに属するかを判別する。中電界以上の場合、すなわちＳＭ−ＤＣ≧Ｖｒｅｆ１の場合、コンパレータ１３０，１３２は共に所定の高電圧（Ｈレベル）を出力し、これに応じて加算回路１３４は出力信号ＳＨＣＣとして電圧Ｖ１を出力する。Ｖｒｅｆ１＞ＳＭ−ＤＣ≧Ｖｒｅｆ２である第１弱電界領域の場合、コンパレータ１３０はＨレベルより低い所定の低電圧（Ｌレベル）を出力する一方、コンパレータ１３２はＨレベルを出力し、これに応じて加算回路１３４は出力信号ＳＨＣＣとして電圧Ｖ２を出力する。Ｖｒｅｆ２＞ＳＭ−ＤＣである第２弱電界領域の場合、コンパレータ１３０，１３２は共にＬレベルを出力し、これに応じて加算回路１３４は出力信号ＳＨＣＣとして電圧Ｖ３を出力する。ここで、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は例えば、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３という関係を有する電圧である。このように受信電界強度の属する領域に応じて、コンパレータ１３０，１３２の出力信号の組み合わせが相違し、この出力信号に基づき、加算回路１３４の出力信号ＳＨＣＣの電圧も段階的に変化する。混合器１１０はＳＨＣＣに応じて混合比を変化させ、これによりＨＣＣフィルタ回路９４は各領域別に異なるフィルタ特性となるように制御される。
【００２０】
具体的には、混合器１１０は、その出力信号ＳＨ−ＭＩＤにおける２つの入力信号の混合比に関して、ＳＨＣＣが高いほどバイパス回路１１４からの成分比率を高め、一方、ＳＨＣＣが低くなるほど、ＲＣフィルタ１１２からの成分比率を高めるように構成される。
【００２１】
この構成により、中電界以上では、ＨＣＣフィルタ回路９４は、その入力信号ＳＨ−ＩＮに対して、ＲＣフィルタ１１２の高周波数成分の除去作用を受けていないＳＨ−ＯＵＴを出力する。すなわち、ＨＣＣフィルタ回路９４から出力されるＳＬ＋Ｒは基本的に、ＨＣＣフィルタ回路９４による高周波数成分の除去を受けていない信号となる。
【００２２】
一方、第１弱電界領域では、ＲＣフィルタ１１２による高周波数成分除去作用を受けたＳＬ＋Ｒが生成され、また、第２弱電界領域では、さらにＲＣフィルタ１１２による高周波数成分除去作用を強く受けたＳＬ＋Ｒが生成される。
【００２３】
図３は、ＦＭラジオ受信機５０の入出力特性を説明する模式的なグラフである。横軸は、アンテナ５２への入力レベルＶＩＮをデシベルスケールで表しており、一方、縦軸は、出力レベルＶＯＵＴをデシベルスケールで表している。特性１５０は例えば、１ｋＨｚの周波数成分に対する出力音声信号特性曲線を表し、また、特性１５２は例えば、１０ｋＨｚの周波数成分に対する出力音声信号特性曲線であり、ＨＣＣの特性を表す。特性１５４は出力ノイズ特性曲線を表す。さらに、同図には、Ｓメータ回路８２から出力されるＳＭ−ＤＣの電圧レベルと受信電界強度との関係を表す特性１５６も示されている。なお、当該特性１５６は、左側の縦軸に示すデシベルスケールではなく、右側の縦軸に示すリニアスケール（任意単位）で表している。ＳＭ−ＤＣに対する閾値Ｖｒｅｆ１，Ｖｒｅｆ２それぞれに対応する入力レベルＶＩＮは、横軸に示す点ξ１，ξ２である。本実施形態のＨＣＣの回路構成により、第１弱電界領域に対応するξ１＞ＶＩＮ≧ξ２では、高周波数成分の除去は控えめに行われるのに対して、第２弱電界領域に対応するξ２＞ＶＩＮでは、１ｋＨｚ成分（特性１５０）と比較して１０ｋＨｚ成分（特性１５２）が大きく低減されることが示すように、強力に高周波数成分の除去が行われる。ちなみに、第２弱電界領域での特性１５２に近接して示す点線は、第１弱電界領域での混合比を維持したと仮定した場合の特性を比較のために表している。
【００２４】
この第１弱電界領域よりも強力に高周波数成分の除去を行う第２弱電界領域を、弱電界でのパルスノイズの除去目的範囲に合わせて設定することで、当該ノイズを好適に除去できる一方、中電界以上の領域に近い第１弱電界領域では、不要に再生音声の高域が抑圧されることを防止できる。第１弱電界領域でのＨＣＣに対する第２弱電界領域でのＨＣＣの相対的な強度は、上述の制御電圧Ｖ２，Ｖ３により調節することができる。
【００２５】
なお、ここではＨＣＣフィルタ回路９４を１段のフィルタ回路で構成したが、図４に示すように、ＨＣＣフィルタ回路９４を同様のフィルタ回路１００，１０２を直列に２段接続する構成とすることもできる。フィルタ回路１００は、混合器１１０と、ＲＣフィルタ１１２と、バイパス回路１１４とを含んで構成され、信号ＳＨ−ＭＩＤを出力する。一方、フィルタ回路１０２もフィルタ回路１００と基本的な構成は共通であり、混合器１２０と、ＲＣフィルタ１２２と、バイパス回路１２４とを含んで構成される。混合器１１０はコンパレータ１３０の出力ＳＨＣＣ１により混合比を制御され、混合器１２０はコンパレータ１３２の出力ＳＨＣＣ２により混合比を制御される。混合器１１０は、その出力信号ＳＨ−ＭＩＤにおける２つの入力信号の混合比に関して、コンパレータ１３０の出力信号ＳＨＣＣ１がＨレベルのとき、ＳＨ−ＭＩＤが基本的にバイパス回路１１４からの成分で占められ、一方、ＳＨＣＣ１がＬレベルのとき、ＳＨ−ＭＩＤが基本的にＲＣフィルタ１１２からの成分で占められるように構成される。同様に、混合器１２０は、その出力信号ＳＨ−ＯＵＴにおける２つの入力信号の混合比に関して、コンパレータ１３２の出力信号ＳＨＣＣ２がＨレベルのとき、ＳＨ−ＯＵＴが基本的にバイパス回路１２４からの成分で占められ、一方、ＳＨＣＣ２がＬレベルのとき、ＳＨ−ＯＵＴが基本的にＲＣフィルタ１２２からの成分で占められるように構成される。
【００２６】
この構成により、中電界以上では、ＨＣＣフィルタ回路９４は、その入力信号ＳＨ−ＩＮに対して、ＲＣフィルタ１１２，１２２のいずれの高周波数成分の除去作用をも受けていないＳＨ−ＯＵＴを出力する。
【００２７】
一方、第１弱電界領域では、ＨＣＣフィルタ回路９４は、その入力信号ＳＨ−ＩＮに対して、ＲＣフィルタ１１２，１２２のうちＲＣフィルタ１１２のみを作用させたＳＨ−ＯＵＴを出力する。
【００２８】
さらに、第２弱電界領域では、ＨＣＣフィルタ回路９４は、その入力信号ＳＨ−ＩＮに対して、ＲＣフィルタ１１２，１２２の両方を作用させたＳＨ−ＯＵＴを出力する。従って、ＳＨ−ＯＵＴは基本的に、ＲＣフィルタ１１２，１２２の周波数特性の積に応じた高周波数成分除去を施された信号となる。つまり、ＨＣＣフィルタ回路９４は、第１弱電界領域よりも第２弱電界領域にて、より強力に高周波数成分を除去する。
【００２９】
また、上述の構成では、ＨＣＣの強度が２段階に変化する構成を示したが、ＳＭ−ＤＣのレベルを判定するコンパレータを増やし、より多段階に変化する構成とすることもできる。また、上述の構成では、ＲＣフィルタで構成される複数のＬＰＦを用いる構成として、それらが直列接続される構成を示したが、特性が異なるＬＰＦを並列に配置し、それらのいずれかをスイッチ回路で選択する構成とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に係るＦＭラジオ受信機の概略のブロック構成図である。
【図２】本発明の実施形態のＦＭラジオ受信機におけるＨＣＣフィルタ回路及び受信電界強度判別回路の概略の構成を示す回路図である。
【図３】本発明の実施形態に係るＦＭラジオ受信機の入出力特性を説明する模式的なグラフである。
【図４】本発明の実施形態のＦＭラジオ受信機におけるＨＣＣフィルタ回路及び受信電界強度判別回路の他の概略の構成を示す回路図である。
【図５】従来のＨＣＣ機能を実現するＨＣＣフィルタ回路及び受信電界強度判別回路の回路図である。
【符号の説明】
【００３１】
５０  ＦＭラジオ受信機、５２  アンテナ、５４  ＲＦアンプ、５６  第１局部発振回路、５８  第１混合回路、６０，６４  ＢＰＦ、６２  アンプ、６６  第２局部発振回路、６８  第２混合回路、７０  ＩＦＢＰＦ、７２  リミッタアンプ、７４  検波回路、７６  ステレオ復調部、８２  Ｓメータ回路、８４  受信電界強度判別回路、９０  メイン復調回路、９２  サブ復調回路、９４  ＨＣＣフィルタ回路、９６  マトリクス回路、１００，１０２  フィルタ回路、１１０，１２０  混合器、１１２，１２２  ＲＣフィルタ、１１４，１２４  バイパス回路、１３０，１３２  コンパレータ。
【図１】
2009147500.tif 000003
【図２】
2009147500.tif 000004
【図３】
2009147500.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009147500.tif 000007