JP2006333074A - Modulation factor detecting circuit, noise processing circuit, and modulation factor detecting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、変調度検出回路、ノイズ処理回路、及び変調度検出方法に関する。 The present invention relates to a modulation degree detection circuit, a noise processing circuit, and a modulation degree detection method.
FMラジオ受信機においては、放送局から送信されたFM信号が山や高層ビルなどで反射されることにより発生するマルチパスノイズを除去することが一般的に行われている。図7は、マルチパスノイズを含んだ中間周波信号を示す図である。FMラジオ受信機では、中間周波信号の包絡線の交流成分によりマルチパスノイズを検出する。そして、マルチパスノイズが検出されると、中間周波信号の振幅を平滑化することにより、マルチパスノイズの除去が行われる。 In an FM radio receiver, it is common practice to remove multipath noise that occurs when an FM signal transmitted from a broadcasting station is reflected by a mountain or a high-rise building. FIG. 7 is a diagram illustrating an intermediate frequency signal including multipath noise. In the FM radio receiver, multipath noise is detected by the AC component of the envelope of the intermediate frequency signal. When multipath noise is detected, the multipath noise is removed by smoothing the amplitude of the intermediate frequency signal.
このようなマルチパスノイズを除去する処理としては、例えば、FM信号の振幅を示す変調度に応じて制御するものがある。図8は、FM信号の変調度に応じた中間周波信号のスペクトラム分布を示す図である。図8に示すように、変調度が高いほど、中間周波信号の周波数分布は広がることとなる。そして、隣接妨害等の影響を除去するためにバンドパスフィルタ等を用いて帯域制限を行うと、変調度が高い場合には、帯域外の周波数の信号が減衰されることとなる。 As a process for removing such multipath noise, for example, there is a process of controlling in accordance with the modulation degree indicating the amplitude of the FM signal. FIG. 8 is a diagram showing a spectrum distribution of the intermediate frequency signal according to the modulation degree of the FM signal. As shown in FIG. 8, the higher the degree of modulation, the wider the frequency distribution of the intermediate frequency signal. When band limitation is performed using a bandpass filter or the like in order to remove the influence of adjacent interference or the like, a signal having a frequency outside the band is attenuated when the modulation degree is high.
図9は、変調度が高い場合における、帯域制限による中間周波信号の変化を示す図である。図に示すように、例えば、中間周波信号のうち帯域外にある高周波の部分は、帯域制限によって減衰され、振幅が小さくなる。前述したように、FMラジオ受信機の中には、中間周波信号の振幅の変化によってマルチパスノイズを検出するものがあり、このような帯域制限による振幅の変化もマルチパスノイズであると誤認してしまうことがある。 FIG. 9 is a diagram illustrating a change in the intermediate frequency signal due to band limitation when the modulation degree is high. As shown in the figure, for example, the high frequency portion outside the band of the intermediate frequency signal is attenuated by the band limitation, and the amplitude becomes small. As described above, some FM radio receivers detect multipath noise by changing the amplitude of an intermediate frequency signal, and such a change in amplitude due to band limitation is misunderstood as multipath noise. May end up.
図10は、変調度が高いときにマルチパスノイズの除去処理を行うことにより発生する音声信号の歪みの例を示す図である。図10においては、時刻t1に、低い変調度から高い変調度に切り替わっている。図の破線で囲んだ部分に示されるように、変調度が高い場合にマルチパスノイズを除去する処理が行われると、信号の歪みが発生し音質が劣化することとなる。 FIG. 10 is a diagram illustrating an example of audio signal distortion generated by performing multipath noise removal processing when the degree of modulation is high. In FIG. 10, at a time t1, the modulation degree is switched from a low modulation degree to a high modulation degree. As shown in the part surrounded by the broken line in the figure, when the process of removing multipath noise is performed when the modulation degree is high, signal distortion occurs and sound quality deteriorates.
そこで、FM信号の変調度を検出し、変調度が所定の基準値より大きい場合には、マルチパスノイズを除去する処理を停止するように制御することが行われている(例えば、特許文献1。)。そして、FM信号の変調度の検出方法としては、所定期間の信号レベルの平均値をとる方法が一般的に用いられている(例えば、特許文献2。)。
図11は、平均値により変調度を検出する場合の検出される変調度の推移の例を示す図である。図11においては、時刻t1に、低い変調度から高い変調度に切り替わっている。図に示すように、平均値により変調度を検出する場合、長い時間で平均すると、変調度の変化に対して俊敏に反応することができない。そのため、低い変調度から高い変調度に変化した際に、変調度が所定の基準値より大きくなっていることの検出が遅くなってしまう。したがって、変調度が高くなっているにもかかわらずマルチパスノイズの除去処理が行われてしまい、図12に示すように、音声信号に歪みが発生してしまうこととなる。 FIG. 11 is a diagram illustrating an example of transition of the detected modulation degree when the modulation degree is detected by the average value. In FIG. 11, at a time t1, the modulation degree is switched from a low modulation degree to a high modulation degree. As shown in the figure, when the modulation degree is detected by the average value, if the average is taken over a long period of time, it cannot react quickly to the change in the modulation degree. For this reason, when the degree of modulation is changed from a low degree of modulation to a high degree of modulation, detection that the degree of modulation is greater than a predetermined reference value is delayed. Therefore, multipath noise removal processing is performed even though the modulation degree is high, and the audio signal is distorted as shown in FIG.
一方、信号レベルを短い時間で平均することにより、変調度の変化を素早く検出することができる。しかしながら、短い時間で平均すると、高い変調度に変化したことを検出した後において、検出される変調度の変化量が大きくなってしまい、マルチパスノイズの除去処理のオンオフが頻繁に切り替わる等、処理が不安定な状態となってしまう。 On the other hand, by averaging the signal level in a short time, a change in the modulation degree can be detected quickly. However, on average over a short period of time, after detecting that the modulation degree has changed to a high modulation degree, the amount of change in the detected modulation degree becomes large, and the multipath noise removal processing is frequently switched on and off. Becomes unstable.
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、低い変調度から高い変調度への変化の検出が速く、高い変調度への変化を検出した後においては検出される変調度の変化量が小さい変調度検出回路、前記変調度検出回路を用いたノイズ処理回路、及び変調度検出方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and the detection of a change from a low modulation degree to a high modulation degree is fast, and after the change to a high modulation degree is detected, the amount of change in the modulation degree detected is small. It is an object of the present invention to provide a small modulation degree detection circuit, a noise processing circuit using the modulation degree detection circuit, and a modulation degree detection method.
上記目的を達成するため、本発明の変調度検出回路は、FM信号の振幅を示す変調度を検出して出力する変調度検出回路であって、前記FM信号の絶対値が直前に出力された前記変調度に応じた比較値以上である場合は前記絶対値に応じた値を前記FM信号の変調度として出力し、前記絶対値が前記比較値未満である場合は直前に出力された前記FM信号の変調度を減少させて出力する機能を有することとする。 In order to achieve the above object, a modulation degree detection circuit according to the present invention is a modulation degree detection circuit that detects and outputs a modulation degree indicating the amplitude of an FM signal, and the absolute value of the FM signal is output immediately before. When the comparison value is greater than or equal to the modulation degree, a value according to the absolute value is output as the modulation degree of the FM signal, and when the absolute value is less than the comparison value, the FM output immediately before is output. It has a function of reducing the signal modulation and outputting.
そして、前記変調度検出回路は、前記FM信号の絶対値を出力する絶対値出力回路と、前記絶対値または前記比較値の何れか大きい方を前記FM信号の変調度として出力する変調度出力回路と、前記変調度出力回路から直前に出力された変調度である第1の変調度が、前記第1の変調度の直前に前記変調度出力回路から出力された変調度である第2の変調度より大きい場合は、前記第1の変調度を前記比較値として前記変調度出力回路に出力し、前記第1の変調度が前記第2の変調度以下である場合は、前記第1の変調度を減少させた値を前記比較値として前記変調度出力回路に出力する比較値出力回路と、を備えることとすることができる。 The modulation degree detection circuit outputs an absolute value output circuit that outputs the absolute value of the FM signal, and a modulation degree output circuit that outputs the larger of the absolute value or the comparison value as the modulation degree of the FM signal. And the first modulation degree that is the modulation degree output immediately before from the modulation degree output circuit is the second modulation degree that is the modulation degree output from the modulation degree output circuit immediately before the first modulation degree. If the first modulation degree is greater than the second modulation degree, the first modulation degree is output to the modulation degree output circuit as the comparison value. If the first modulation degree is less than or equal to the second modulation degree, the first modulation degree is output. A comparison value output circuit that outputs a value obtained by decreasing the degree to the modulation degree output circuit as the comparison value.
また、前記比較値出力回路は、前記変調度出力回路から出力される前記変調度を前記第2の変調度として所定の時間遅らせて出力する遅延回路と、前記変調度出力回路から出力される前記第1の変調度と、前記遅延回路から出力される前記第2の変調度との比較結果を出力する比較回路と、前記比較回路から出力される前記比較結果に基づいて、前記第1の変調度が前記第2の変調度より大きい場合は、前記第1の変調度を前記比較値として前記変調度出力回路に出力し、前記第1の変調度が前記第2の変調度以下である場合は、前記第1の変調度を減少させた値を前記比較値として前記変調度出力回路に出力する出力回路と、を備えることとすることができる。 The comparison value output circuit includes a delay circuit that outputs the modulation degree output from the modulation degree output circuit with a predetermined time delay as the second modulation degree, and the output that is output from the modulation degree output circuit. A comparison circuit that outputs a comparison result between the first modulation degree and the second modulation degree output from the delay circuit; and the first modulation based on the comparison result output from the comparison circuit. When the degree is larger than the second modulation degree, the first modulation degree is output as the comparison value to the modulation degree output circuit, and the first modulation degree is equal to or less than the second modulation degree. May comprise an output circuit that outputs a value obtained by reducing the first modulation factor as the comparison value to the modulation factor output circuit.
さらに、前記出力回路は、前記第1の変調度に1未満の所定の値を乗じた値を前記第1の変調度を減少させた値として出力する乗算回路を含んで構成されることとすることができる。 Further, the output circuit includes a multiplication circuit that outputs a value obtained by multiplying the first modulation factor by a predetermined value less than 1 as a value obtained by reducing the first modulation factor. be able to.
また、本発明のノイズ処理回路は、FM信号から音声信号を検波して出力する検波回路と、前記検波回路から出力される前記音声信号に基づいて前記FM信号の振幅を示す変調度を検出して出力する変調度検出回路と、前記変調度検出回路から出力される前記変調度が所定の値未満である場合は、前記FM信号に含まれるノイズを除去して出力し、前記変調度が前記所定の値以上である場合は、前記FM信号に含まれるノイズを除去せずに出力するノイズ除去回路と、を備え、前記変調度検出回路は、前記音声信号の絶対値が直前に出力された前記変調度に応じた比較値以上である場合は前記絶対値に応じた値を前記FM信号の変調度として出力し、前記絶対値が前記比較値未満である場合は直前に出力された前記FM信号の変調度を減少させて出力することとする。 In addition, the noise processing circuit of the present invention detects a sound signal from the FM signal and outputs the detection signal, and detects a modulation degree indicating the amplitude of the FM signal based on the sound signal output from the detection circuit. When the modulation degree output from the modulation degree detection circuit is less than a predetermined value, noise included in the FM signal is removed and output, and the modulation degree is A noise removal circuit that outputs the noise signal without removing noise included in the FM signal when the value is equal to or greater than a predetermined value, and the modulation degree detection circuit outputs the absolute value of the audio signal immediately before When the comparison value is greater than or equal to the modulation degree, a value according to the absolute value is output as the modulation degree of the FM signal, and when the absolute value is less than the comparison value, the FM output immediately before is output. Reduced signal modulation It is assumed that the output Te.
また、本発明の変調度検出方法は、FM信号の振幅を示す変調度を検出して出力する方法であって、前記FM信号の絶対値が直前に出力された前記変調度に応じた比較値以上である場合は前記絶対値に応じた値を前記FM信号の変調度として出力し、前記絶対値が前記比較値未満である場合は直前に出力された前記変調度を減少させて出力することとする。 The modulation degree detection method of the present invention is a method for detecting and outputting the modulation degree indicating the amplitude of the FM signal, wherein the absolute value of the FM signal is a comparison value corresponding to the modulation degree that was output immediately before. If it is above, a value corresponding to the absolute value is output as the modulation degree of the FM signal, and if the absolute value is less than the comparison value, the modulation degree output immediately before is decreased and output. And
低い変調度から高い変調度への変化の検出が速く、高い変調度への変化を検出した後においては検出される変調度の変化量が小さい変調度検出回路、前記変調度検出回路を用いたノイズ処理回路、及び変調度検出方法を提供することができる。 The detection of a change from a low modulation degree to a high modulation degree is fast, and after detecting a change to a high modulation degree, a modulation degree detection circuit in which the change amount of the detected modulation degree is small, the modulation degree detection circuit is used. A noise processing circuit and a modulation degree detection method can be provided.
==全体構成==
図1は、本発明の一実施形態である変調度検出回路を含んで構成されるFMラジオ受信機の構成の一例を示す図である。FMラジオ受信機1は、アンテナ11、高周波増幅回路12、周波数変換回路13、中間周波フィルタ14、中間周波増幅回路15、マルチパス検出回路16、ノイズ除去回路17、検波回路18、変調度検出回路19、低周波増幅回路20、及びスピーカ21を含んで構成されている。
== Overall structure ==
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of an FM radio receiver that includes a modulation degree detection circuit according to an embodiment of the present invention. The
アンテナ11は、放送局から送信されるFM変調された高周波信号(FM信号)を受信する。高周波増幅回路12は、アンテナ11で受信した高周波信号を増幅して出力する。周波数変換回路13は、増幅された高周波信号を中間周波信号に変換して出力する。中間周波フィルタ14は、隣接チャンネル波等の不要成分を除去するため、中間周波信号を所定の周波数帯域幅で通過させて出力する。中間周波増幅回路15は、中間周波信号を増幅し、サンプリングによってデジタル信号に変換して出力する。
The
マルチパス検出回路16は、中間周波信号の振幅の変化により、マルチパスノイズの有無を検出する。ノイズ除去回路17は、マルチパスノイズ検出回路16においてマルチパスノイズが検出されると、中間周波信号の振幅の変化を補正することによりノイズ除去を行う。検波回路18は、ノイズ除去された中間周波信号から音声信号を取り出して出力する。変調度検出回路19は、検波回路18から出力される音声信号(検波信号)に基づいて、FM信号の変調度を検出して出力する。なお、FM信号の変調度とは、放送局から送信される変調されたFM信号の振幅によって示されるものであり、検波回路18から出力される音声信号の振幅が大きいほど、FM信号の変調度が高いこととなる。
The
そして、ノイズ除去回路17は、変調度検出回路19から出力される変調度が所定の値以上である場合は、ノイズ除去処理を行わずに中間周波信号を出力する。これは、変調度が高い場合は、中間周波フィルタ14によって帯域外の周波数が減衰されることにより、中間周波信号の振幅に変化が生じており、このような信号に対してノイズ除去処理を行うと、信号の歪みが発生し音質が劣化してしまうからである。
When the modulation degree output from the modulation
低周波増幅回路20は、検波回路18から出力される音声信号の低周波を増幅するとともにアナログ信号に変換し、スピーカ21から音声を出力する。
The low
なお、図1において破線で囲まれたマルチパス検出回路16、ノイズ除去回路17、検波回路18、及び変調度検出回路19が、本発明のノイズ処理回路に相当するものである。
Note that the
==変調度検出回路==
次に、変調度検出回路19の詳細について説明する。図2は、変調度検出回路19の構成の一例を示す図である。変調度検出回路19は、絶対値出力回路31、変調度出力回路32、遅延回路33、比較回路34、及び出力回路35を含んで構成されている。なお、遅延回路33、比較回路34、及び出力回路35により、本発明の比較値出力回路が構成されている。
== Modulation degree detection circuit ==
Next, details of the modulation
絶対値出力回路31は、検波回路18から出力される検波信号x(n)の絶対値を出力する。変調度出力回路32は、絶対値出力回路31から出力される検波信号の絶対値|x(n)|と、変調度出力回路32から直前に出力された変調度y(n−1)に応じた比較値y’(n)とを比較し、何れか大きい方の値を変調度y(n)として出力する。
The absolute
遅延回路33は、変調度出力回路32が出力する変調度y(n)(第1の変調度)の直前に出力された変調度y(n−1)(第2の変調度)を出力する。つまり、遅延回路33は、変調度出力回路32から出力される変調度を所定の時間遅らせて比較回路34に出力する回路であり、例えば、レジスタ等により実現することができる。
The
比較回路34は、変調度出力回路32から出力された変調度y(n)と、その直前に出力された変調度y(n−1)との比較結果を出力する。出力回路35は、比較回路34から出力される比較結果に基づいて、変調度y(n)が変調度y(n−1)より大きい場合は、変調度y(n)を次回の比較値y’(n+1)として出力し、変調度y(n)が変調度y(n−1)以下である場合は、変調度y(n)を減少させた値を次回の比較値y’(n+1)として出力する。
The
なお、本実施形態においては、変調度y(n)を減少させた値を比較値y’(n+1)とする際には、変調度y(n)に1未満の係数を乗ずることにより比較値y’(n+1)を求めることとする。つまり、出力回路35は、変調度y(n)に1未満の係数を乗じて出力する乗算回路を含んで構成されている。なお、変調度y(n)を減少させて出力する方法はこれに限られず、例えば、変調度y(n)から所定の値を減じて出力することとしてもよい。
In the present embodiment, when the value obtained by reducing the modulation factor y (n) is used as the comparison value y ′ (n + 1), the comparison value is obtained by multiplying the modulation factor y (n) by a coefficient less than 1. Let y ′ (n + 1) be obtained. That is, the
このような変調度検出回路19の動作を、フローチャートを用いて説明する。図3は、変調度検出回路19の処理を示すフローチャートである。まず、検波信号x(n)が絶対値出力回路31に入力され(S301)、絶対値出力回路31がその絶対値|x(n)|を出力する(S302)。変調度出力回路32は、絶対値出力回路31から出力される絶対値|x(n)|と、出力回路35から出力される比較値y’(n)とを比較する(S303)。そして、変調度出力回路32は、絶対値|x(n)|が比較値y’(n)以上である場合は(S303:N)絶対値|x(n)|を変調度y(n)として出力し(S304)、絶対値|x(n)|が比較値y’(n)未満である場合は(S303:Y)比較値y’(n)を変調度y(n)として出力する(S305)。
The operation of the modulation
続いて、比較回路34は、変調度出力回路32から出力される変調度y(n)と、遅延回路33から出力される一つ前の変調度y(n−1)との比較結果を出力する(S306)。出力回路35は、変調度y(n)が変調度y(n−1)より大きい場合は(S306:Y)、変調度y(n)を次の比較値y’(n+1)として出力し(S307)、変調度y(n)が変調度y(n−1)以下である場合は(S306:N)、変調度y(n)に1未満の係数αを乗じた値を次の比較値y’(n+1)として出力する(S308)。そして、次の検波信号x(n+1)に対して同様の処理(S301〜S308)が繰り返し行われる(S309)。
Subsequently, the
次に、変調度検出回路19から出力される変調度の推移について説明する。図4は、変調度が低い状態から高い状態へ変化する際の、変調度検出回路19から出力される変調度の推移の具体例を示す図である。
図4(a)は、検波信号x(n)の絶対値|x(n)|の波形を示す図である。また、図4(b)は、絶対値|x(n)|、比較値y’(n)、及び変調度y(n)の関係を示す図である。そして、図4(c)は、出力される変調度y(n)の推移を示す図である。
Next, the transition of the modulation degree output from the modulation
FIG. 4A shows a waveform of the absolute value | x (n) | of the detection signal x (n). FIG. 4B is a diagram showing the relationship among the absolute value | x (n) |, the comparison value y ′ (n), and the modulation factor y (n). FIG. 4C is a diagram showing the transition of the modulation factor y (n) to be output.
図4(a)〜(c)に示すように、本例においては、初期状態である時刻T0においては、変調度検出回路19から出力されている変調度y(n)はゼロである。そして、図4(a)に示すように、時刻T0から、振幅3の検波信号が変調度検出回路19に入力されることとする。なお、本例においては、変調度を減少させるための係数αを0.9とし、計算結果は小数点第2位を四捨五入して表している。なお、図4に示した数値は説明を行う上で便宜的に設定したものであり、実際のFM信号における数値を示すものではない。
As shown in FIGS. 4A to 4C, in this example, the modulation factor y (n) output from the modulation
時刻T0から検波信号の絶対値|x(n)|が増加しはじめ、時刻T1における検波信号の絶対値|x(n)|は1.5となっている。そして、時刻T0におけるy(n)がゼロであるため、時刻T1における比較値y’(n)はゼロとなっている。したがって、時刻T1においては、絶対値|x(n)|が比較値y’(n)以上であるため、絶対値|x(n)|=1.5が変調度y(n)として出力される。そして、変調度y(n)が時刻T0の変調度y(n−1)よりも大きいため、変調度y(n)=1.5が次の比較値y’(n+1)となる。 The absolute value | x (n) | of the detection signal starts increasing from time T0, and the absolute value | x (n) | of the detection signal at time T1 is 1.5. Since y (n) at time T0 is zero, the comparison value y ′ (n) at time T1 is zero. Therefore, since the absolute value | x (n) | is equal to or greater than the comparison value y ′ (n) at time T1, the absolute value | x (n) | = 1.5 is output as the modulation factor y (n). The Since the modulation factor y (n) is larger than the modulation factor y (n−1) at time T0, the modulation factor y (n) = 1.5 becomes the next comparison value y ′ (n + 1).
さらに検波信号の絶対値|x(n)|が増加し、時刻T2における絶対値|x(n)|は2.5となっている。このとき、絶対値|x(n)|が比較値y’(n)(時刻T1に生成されたy’(n+1))以上であるため、絶対値|x(n)|=2.5が変調度y(n)として出力される。そして、変調度y(n)が時刻T1の変調度y(n−1)よりも大きいため、変調度y(n)=2.5が次の比較値y’(n+1)となる。 Further, the absolute value | x (n) | of the detection signal increases, and the absolute value | x (n) | at time T2 is 2.5. At this time, since the absolute value | x (n) | is equal to or greater than the comparison value y ′ (n) (y ′ (n + 1) generated at time T1), the absolute value | x (n) | = 2.5 is It is output as the modulation degree y (n). Since the modulation factor y (n) is larger than the modulation factor y (n−1) at time T1, the modulation factor y (n) = 2.5 becomes the next comparison value y ′ (n + 1).
そして、時刻T3に、検波信号の絶対値|x(n)|がピーク値の3になっている。このとき、絶対値|x(n)|が比較値y’(n)(時刻T2に生成されたy’(n+1))以上であるため、絶対値|x(n)|=3が変調度y(n)として出力される。そして、変調度y(n)が時刻T2の変調度y(n−1)よりも大きいため、変調度y(n)=3が次の比較値y’(n+1)となる。 At time T3, the absolute value | x (n) | of the detection signal is 3 as the peak value. At this time, since the absolute value | x (n) | is equal to or larger than the comparison value y ′ (n) (y ′ (n + 1) generated at time T2), the absolute value | x (n) | = 3 is the modulation factor. Output as y (n). Since the modulation factor y (n) is larger than the modulation factor y (n−1) at time T2, the modulation factor y (n) = 3 becomes the next comparison value y ′ (n + 1).
その後、検波信号の絶対値|x(n)|が減少しはじめ、時刻T4における検波信号の絶対値|x(n)|は2.5となっている。このとき、絶対値|x(n)|が比較値y’(n)(時刻T3に生成されたy’(n+1))未満であるため、比較値y’(n)=3が変調度y(n)として出力される。そして、変調度y(n)が時刻T3の変調度y(n−1)以下であるため、変調度y(n)に係数αを乗じて得られる2.7が次の比較値y’(n+1)となる。 Thereafter, the absolute value | x (n) | of the detection signal begins to decrease, and the absolute value | x (n) | of the detection signal at time T4 is 2.5. At this time, since the absolute value | x (n) | is less than the comparison value y ′ (n) (y ′ (n + 1) generated at time T3), the comparison value y ′ (n) = 3 is the modulation factor y. (N) is output. Since the modulation factor y (n) is equal to or less than the modulation factor y (n−1) at time T3, 2.7 obtained by multiplying the modulation factor y (n) by the coefficient α is the next comparison value y ′ ( n + 1).
さらに検波信号の絶対値|x(n)|が減少し、時刻T5における絶対値|x(n)|は1.5となっている。このとき、絶対値|x(n)|が比較値y’(n)(時刻T4に生成されたy’(n+1))未満であるため、比較値y’(n)=2.7が変調度y(n)として出力される。そして、変調度y(n)が時刻T4の変調度y(n−1)以下であるため、変調度y(n)に係数αを乗じて得られる2.4が次の比較値y’(n+1)となる。 Further, the absolute value | x (n) | of the detection signal is decreased, and the absolute value | x (n) | at time T5 is 1.5. At this time, since the absolute value | x (n) | is less than the comparison value y ′ (n) (y ′ (n + 1) generated at time T4), the comparison value y ′ (n) = 2.7 is modulated. It is output as degree y (n). Since the modulation factor y (n) is equal to or less than the modulation factor y (n−1) at time T4, 2.4 obtained by multiplying the modulation factor y (n) by the coefficient α is the next comparison value y ′ ( n + 1).
そして、時刻T6に、検波信号の絶対値|x(n)|が最小値の0になっている。このとき、絶対値|x(n)|が比較値y’(n)(時刻T5に生成されたy’(n+1))未満であるため、比較値y’(n)=2.4が変調度y(n)として出力される。そして、変調度y(n)が時刻T5の変調度y(n−1)以下であるため、変調度y(n)に係数αを乗じて得られる2.2が次の比較値y’(n+1)となる。 At time T6, the absolute value | x (n) | of the detection signal is 0, which is the minimum value. At this time, since the absolute value | x (n) | is less than the comparison value y ′ (n) (y ′ (n + 1) generated at time T5), the comparison value y ′ (n) = 2.4 is modulated. It is output as degree y (n). Since the modulation factor y (n) is equal to or less than the modulation factor y (n−1) at time T5, 2.2 obtained by multiplying the modulation factor y (n) by the coefficient α is the next comparison value y ′ ( n + 1).
そして、時刻T6から再び検波信号の絶対値|x(n)|が増加しはじめ、時刻T7における検波信号の絶対値|x(n)|は1.5となっている。このとき、絶対値|x(n)|が比較値y’(n)(時刻T6に生成されたy’(n+1))未満であるため、比較値y’(n)=2.2が変調度y(n)として出力される。そして、変調度y(n)が時刻T6の変調度y(n−1)以下であるため、変調度y(n)に係数αを乗じて得られる2.0が次の比較値y’(n+1)となる。 Then, the absolute value | x (n) | of the detection signal begins to increase again from time T6, and the absolute value | x (n) | of the detection signal at time T7 is 1.5. At this time, since the absolute value | x (n) | is less than the comparison value y ′ (n) (y ′ (n + 1) generated at time T6), the comparison value y ′ (n) = 2.2 is modulated. It is output as degree y (n). Since the modulation factor y (n) is equal to or less than the modulation factor y (n−1) at time T6, 2.0 obtained by multiplying the modulation factor y (n) by the coefficient α is the next comparison value y ′ ( n + 1).
さらに検波信号の絶対値|x(n)|が増加し、時刻T8における絶対値|x(n)|は2.5となっている。このとき、絶対値|x(n)|が比較値y’(n)(時刻T7に生成されたy’(n+1))以上であるため、絶対値|x(n)|=2.5が変調度y(n)として出力される。そして、変調度y(n)が時刻T7の変調度y(n−1)よりも大きいため、変調度y(n)=2.5が次の比較値y’(n+1)となる。 Further, the absolute value | x (n) | of the detection signal increases, and the absolute value | x (n) | at time T8 is 2.5. At this time, since the absolute value | x (n) | is equal to or greater than the comparison value y ′ (n) (y ′ (n + 1) generated at time T7), the absolute value | x (n) | = 2.5 is It is output as the modulation degree y (n). Since the modulation factor y (n) is larger than the modulation factor y (n−1) at time T7, the modulation factor y (n) = 2.5 becomes the next comparison value y ′ (n + 1).
そして、時刻T9に、再び、検波信号の絶対値|x(n)|がピーク値の3になっている。このとき、絶対値|x(n)|が比較値y’(n)(時刻T8に生成されたy’(n+1))以上であるため、絶対値|x(n)|=3が変調度y(n)として出力される。 At time T9, the absolute value | x (n) | of the detection signal is 3 again as the peak value. At this time, since the absolute value | x (n) | is equal to or greater than the comparison value y ′ (n) (y ′ (n + 1) generated at time T8), the absolute value | x (n) | = 3 is the modulation factor. Output as y (n).
このように、変調度検出回路19においては、検波信号の絶対値|x(n)|が直前に出力された変調度y(n−1)に応じた比較値y’(n)以上である場合は絶対値|x(n)|を変調度y(n)として出力し、絶対値|x(n)|が比較値y’(n)未満である場合は直前に出力された変調度y(n−1)に係数αを乗じた値(y’(n))を変調度y(n)として出力している。これにより、図4(c)からも明らかなように、変調度が低い状態から高い状態へ変化したことを素早く検出することができる。また、変調度を減少させる際には、直前に出力された変調度に係数αを乗じた値を変調度として出力しているため、変調度の変化量を小さくすることができる。なお、本例においては、係数αを0.9としたが、係数αの値はこれに限られるものではない。例えば、係数αを、より1に近づけた値とすることにより、検出される変調度の変化量をさらに小さくすることも可能である。
Thus, in the modulation
==シミュレーション結果==
次に、変調度検出回路19におけるシミュレーション結果を示す。図5は、変調度検出回路19から出力される変調度の推移を示す図である。なお、時刻t1に、検波回路18から出力される音声信号の変調度が低い変調度から高い変調度に切り替わっている。図5から明らかなように、時刻t1に変調度が切り替わると、変調度検出回路19において検出される変調度も素早く高い値に変化し、その後は、変調度の変化量が小さくなっている。
== Simulation result ==
Next, a simulation result in the modulation
図6は、このような変調度検出回路19を用いる場合の、検波回路18から出力される音声信号の波形を示す図である。図6に示されるように、従来例における図10又は図12の波形とは異なり、時刻t1に低い変調度から高い変調度に切り替わった後において、音声信号に歪みが生じていないことがわかる。これは、本実施形態の変調度検出回路19によって、高い変調度に切り替わったことが素早く検出され、ノイズ除去回路17におけるマルチパスノイズの除去処理を停止する制御が迅速に行われるためである。
FIG. 6 is a diagram showing a waveform of an audio signal output from the
以上、本発明の一実施形態である変調度検出回路19を含んで構成されるFMラジオ受信機1について説明した。前述したように、本実施形態の変調度検出回路19は、検波信号の絶対値が直前に出力された変調度に応じた比較値以上である場合は検波信号の絶対値をFM信号の変調度として出力し、検波信号の絶対値が比較値未満である場合は直前に出力された変調度を減少させて出力する。これにより、図4の具体例または図5のシミュレーション結果からも明らかなように、低い変調度から高い変調度への変化を素早く検出し、検出後における変調度の変化量を小さくすることができる。
The
そして、変調度が高い場合にはノイズ除去処理を停止するノイズ処理回路に、本実施形態の変調度検出回路19を適用することにより、効果的なノイズ除去処理を行うことができる。つまり、変調度検出回路19を用いることにより、低い変調度から高い変調度への変化を素早く検出し、ノイズ除去回路17におけるマルチパスノイズの除去処理を素早く停止することが可能となり、音声信号の歪みを抑制することができる。また、変調度検出回路19においては、高い変調度を検出した後における変調度の変化量が小さいため、ノイズ除去回路17におけるマルチパスノイズの除去処理のオンオフが頻繁に切り替わることがなく、処理を安定化することができる。
If the modulation
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態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、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, the said embodiment is for making an understanding of this invention easy, and is not for limiting and interpreting this invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes equivalents thereof.
例えば、本実施形態においては、変調度出力回路32は、検波信号の絶対値と比較値とを比較し、絶対値が比較値以上である場合は絶対値を変調度として出力することとしたが、変調度として出力する値は絶対値そのものに限らず、絶対値に応じた値であればよい。例えば、絶対値に所定の係数を乗じた値を変調度として出力することとしてもよい。
For example, in the present embodiment, the modulation
また、例えば、本実施形態においては、変調度検出回路19をノイズ除去回路に適用する例を示したが、変調度検出回路19の用途はこれに限られるものではない。また、本実施形態においては、回路を用いて変調度を検出することとしたが、変調度検出回路19によって実現される機能を、例えばDSP(Digital Signal Processor)等を用いてソフトウェアにより実現することも可能である。
Further, for example, in the present embodiment, an example in which the modulation
1 FMラジオ受信機 11 アンテナ
12 高周波増幅回路 13 周波数変換回路
14 中間周波フィルタ 15 中間周波増幅回路
16 マルチパス検出回路 17 ノイズ除去回路
18 検波回路 19 変調度検出回路
20 低周波増幅回路 21 スピーカ
31 絶対値出力回路 32 変調度出力回路
33 遅延回路 34 比較回路
35 出力回路
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記FM信号の絶対値が直前に出力された前記変調度に応じた比較値以上である場合は前記絶対値に応じた値を前記FM信号の変調度として出力し、前記絶対値が前記比較値未満である場合は直前に出力された前記FM信号の変調度を減少させて出力する機能を有すること、
を特徴とする変調度検出回路。 A modulation degree detection circuit that detects and outputs a modulation degree indicating the amplitude of an FM signal,
If the absolute value of the FM signal is greater than or equal to the comparison value corresponding to the modulation factor output immediately before, the value corresponding to the absolute value is output as the modulation factor of the FM signal, and the absolute value is the comparison value A function of reducing the modulation degree of the FM signal output immediately before if it is less than
A modulation degree detection circuit.
前記FM信号の絶対値を出力する絶対値出力回路と、
前記絶対値または前記比較値の何れか大きい方を前記FM信号の変調度として出力する変調度出力回路と、
前記変調度出力回路から直前に出力された変調度である第1の変調度が、前記第1の変調度の直前に前記変調度出力回路から出力された変調度である第2の変調度より大きい場合は、前記第1の変調度を前記比較値として前記変調度出力回路に出力し、前記第1の変調度が前記第2の変調度以下である場合は、前記第1の変調度を減少させた値を前記比較値として前記変調度出力回路に出力する比較値出力回路と、
を備えることを特徴とする変調度検出回路。 The modulation degree detection circuit according to claim 1,
An absolute value output circuit for outputting an absolute value of the FM signal;
A modulation degree output circuit that outputs the larger of the absolute value or the comparison value as the modulation degree of the FM signal;
The first modulation degree that is the modulation degree output immediately before from the modulation degree output circuit is greater than the second modulation degree that is the modulation degree output from the modulation degree output circuit immediately before the first modulation degree. When the first modulation degree is larger, the first modulation degree is output as the comparison value to the modulation degree output circuit. When the first modulation degree is equal to or less than the second modulation degree, the first modulation degree is output. A comparison value output circuit that outputs the reduced value as the comparison value to the modulation degree output circuit;
A modulation degree detection circuit comprising:
前記比較値出力回路は、
前記変調度出力回路から出力される前記変調度を前記第2の変調度として所定の時間遅らせて出力する遅延回路と、
前記変調度出力回路から出力される前記第1の変調度と、前記遅延回路から出力される前記第2の変調度との比較結果を出力する比較回路と、
前記比較回路から出力される前記比較結果に基づいて、前記第1の変調度が前記第2の変調度より大きい場合は、前記第1の変調度を前記比較値として前記変調度出力回路に出力し、前記第1の変調度が前記第2の変調度以下である場合は、前記第1の変調度を減少させた値を前記比較値として前記変調度出力回路に出力する出力回路と、
を備えることを特徴とする変調度検出回路。 The modulation degree detection circuit according to claim 2,
The comparison value output circuit includes:
A delay circuit that outputs the modulation factor output from the modulation factor output circuit with a predetermined time delay as the second modulation factor;
A comparison circuit for outputting a comparison result between the first modulation factor output from the modulation factor output circuit and the second modulation factor output from the delay circuit;
Based on the comparison result output from the comparison circuit, when the first modulation degree is larger than the second modulation degree, the first modulation degree is output to the modulation degree output circuit as the comparison value. An output circuit that outputs a value obtained by reducing the first modulation degree to the modulation degree output circuit as the comparison value when the first modulation degree is equal to or less than the second modulation degree;
A modulation degree detection circuit comprising:
前記出力回路は、
前記第1の変調度に1未満の所定の値を乗じた値を前記第1の変調度を減少させた値として出力する乗算回路を含んで構成されること、
を特徴とする変調度検出回路。 The modulation degree detection circuit according to claim 3,
The output circuit is
A multiplier circuit configured to output a value obtained by multiplying the first modulation factor by a predetermined value less than 1 as a value obtained by reducing the first modulation factor;
A modulation degree detection circuit.
前記検波回路から出力される前記音声信号に基づいて前記FM信号の振幅を示す変調度を検出して出力する変調度検出回路と、
前記変調度検出回路から出力される前記変調度が所定の値未満である場合は、前記FM信号に含まれるノイズを除去して出力し、前記変調度が前記所定の値以上である場合は、前記FM信号に含まれるノイズを除去せずに出力するノイズ除去回路と、
を備え、
前記変調度検出回路は、
前記音声信号の絶対値が直前に出力された前記変調度に応じた比較値以上である場合は前記絶対値に応じた値を前記FM信号の変調度として出力し、前記絶対値が前記比較値未満である場合は直前に出力された前記FM信号の変調度を減少させて出力すること、
を特徴とするノイズ処理回路。 A detection circuit for detecting and outputting an audio signal from the FM signal;
A modulation degree detection circuit that detects and outputs a modulation degree indicating the amplitude of the FM signal based on the audio signal output from the detection circuit;
When the modulation degree output from the modulation degree detection circuit is less than a predetermined value, noise included in the FM signal is removed and output, and when the modulation degree is greater than or equal to the predetermined value, A noise removal circuit that outputs without removing the noise contained in the FM signal;
With
The modulation degree detection circuit includes:
When the absolute value of the audio signal is greater than or equal to the comparison value corresponding to the modulation factor output immediately before, the value corresponding to the absolute value is output as the modulation factor of the FM signal, and the absolute value is the comparison value If it is less than the output, decrease the modulation degree of the FM signal output immediately before,
A noise processing circuit.
前記変調度検出回路は、
入力される前記音声信号の絶対値を出力する絶対値出力回路と、
前記絶対値または前記比較値の何れか大きい方を前記FM信号の変調度として出力する変調度出力回路と、
前記変調度出力回路から直前に出力された前記変調度である第1の変調度が、前記第1の変調度の直前に前記変調度出力回路から出力された変調度である第2の変調度より大きい場合は、前記第1の変調度を前記比較値として前記変調度出力回路に出力し、前記第1の変調度が前記第2の変調度以下である場合は、前記第1の変調度を減少させた値を前記比較値として前記変調度出力回路に出力する比較値出力回路と、
を備えることを特徴とするノイズ処理回路。 The noise processing circuit according to claim 5,
The modulation degree detection circuit includes:
An absolute value output circuit for outputting an absolute value of the input audio signal;
A modulation degree output circuit that outputs the larger of the absolute value or the comparison value as the modulation degree of the FM signal;
The first modulation degree that is the modulation degree output immediately before from the modulation degree output circuit is the second modulation degree that is the modulation degree output from the modulation degree output circuit immediately before the first modulation degree. If it is larger, the first modulation factor is output to the modulation factor output circuit as the comparison value, and if the first modulation factor is less than or equal to the second modulation factor, the first modulation factor is output. A comparison value output circuit that outputs a value obtained by reducing the value as the comparison value to the modulation degree output circuit;
A noise processing circuit comprising:
前記比較値出力回路は、
前記変調度出力回路から出力される前記変調度を前記第2の変調度として所定の時間遅らせて出力する遅延回路と、
前記変調度出力回路から出力される前記第1の変調度と、前記遅延回路から出力される前記第2の変調度との比較結果を出力する比較回路と、
前記比較回路から出力される前記比較結果に基づいて、前記第1の変調度が前記第2の変調度より大きい場合は、前記第1の変調度を前記比較値として前記変調度出力回路に出力し、前記第1の変調度が前記第2の変調度以下である場合は、前記第1の変調度を減少させた値を前記比較値として前記変調度出力回路に出力する出力回路と、
を備えることを特徴とするノイズ処理回路。 The noise processing circuit according to claim 6,
The comparison value output circuit includes:
A delay circuit that outputs the modulation factor output from the modulation factor output circuit with a predetermined time delay as the second modulation factor;
A comparison circuit for outputting a comparison result between the first modulation factor output from the modulation factor output circuit and the second modulation factor output from the delay circuit;
Based on the comparison result output from the comparison circuit, when the first modulation degree is larger than the second modulation degree, the first modulation degree is output to the modulation degree output circuit as the comparison value. An output circuit that outputs a value obtained by reducing the first modulation degree to the modulation degree output circuit as the comparison value when the first modulation degree is equal to or less than the second modulation degree;
A noise processing circuit comprising:
前記出力回路は、
前記第1の変調度に1未満の所定の値を乗じた値を前記第1の変調度を減少させた値として出力する乗算回路を含んで構成されること、
を特徴とするノイズ処理回路。 The noise processing circuit according to claim 7,
The output circuit is
A multiplier circuit configured to output a value obtained by multiplying the first modulation factor by a predetermined value less than 1 as a value obtained by reducing the first modulation factor;
A noise processing circuit.
前記FM信号の絶対値が直前に出力された前記変調度に応じた比較値以上である場合は前記絶対値に応じた値を前記FM信号の変調度として出力し、前記絶対値が前記比較値未満である場合は直前に出力された前記変調度を減少させて出力すること、
を特徴とする変調度検出方法。 A method of detecting and outputting a modulation degree indicating the amplitude of an FM signal,
If the absolute value of the FM signal is greater than or equal to the comparison value corresponding to the modulation factor output immediately before, the value corresponding to the absolute value is output as the modulation factor of the FM signal, and the absolute value is the comparison value If it is less than, output the degree of modulation that was output immediately before,
A modulation degree detection method characterized by the above.
前記音声信号の絶対値を出力し、
直前に出力された前記変調度である第1の変調度が、前記第1の変調度の直前に出力された変調度である第2の変調度より大きい場合は、前記第1の変調度を比較値として出力し、前記第1の変調度が前記第2の変調度以下である場合は、前記第1の変調度を減少させた値を比較値として出力し、
前記絶対値または前記比較値の何れか大きい方を前記音声信号の変調度として出力すること、
を特徴とする変調度検出方法。 The modulation degree detection method according to claim 9,
Output the absolute value of the audio signal;
When the first modulation degree that is output immediately before the first modulation degree is greater than the second modulation degree that is output immediately before the first modulation degree, the first modulation degree is When the first modulation factor is equal to or less than the second modulation factor, a value obtained by reducing the first modulation factor is output as a comparison value.
Outputting the absolute value or the comparison value, whichever is greater, as the modulation degree of the audio signal;
A modulation degree detection method characterized by the above.
前記比較値を出力する際には、
出力される前記変調度を前記第2の変調度として所定の時間遅らせて出力し、
前記第1の変調度と前記第2の変調度との比較結果を出力し、
前記比較結果に基づいて、前記第1の変調度が前記第2の変調度より大きい場合は、前記第1の変調度を前記比較値として出力し、前記第1の変調度が前記第2の変調度以下である場合は、前記第1の変調度を減少させた値を前記比較値として出力すること、
を特徴とする変調度検出方法。 The modulation degree detection method according to claim 10,
When outputting the comparison value,
Outputting the modulation degree to be outputted as the second modulation degree with a predetermined time delay;
Outputting a comparison result between the first modulation factor and the second modulation factor;
Based on the comparison result, when the first modulation degree is larger than the second modulation degree, the first modulation degree is output as the comparison value, and the first modulation degree is the second modulation degree. If the modulation degree is equal to or less than the modulation degree, a value obtained by reducing the first modulation degree is output as the comparison value;
A modulation degree detection method characterized by the above.
前記第1の変調度を減少させた値を前記比較値として出力する際には、
前記第1の変調度に1未満の所定の値を乗じた値を出力すること、
を特徴とする変調度検出方法。
The modulation degree detection circuit according to claim 11,
When outputting a value obtained by reducing the first modulation degree as the comparison value,
Outputting a value obtained by multiplying the first modulation factor by a predetermined value less than 1,
A modulation degree detection method characterized by the above.
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