JP2007028290A - Ａｍラジオ受信回路 - Google Patents

Abstract

【課題】音声信号の歪率を改善し、補間処理の処理量を低減させる。
【解決手段】ラジオ受信回路は、入力されるＡＭ変調信号を中間周波信号に変換して出力するフロントエンド回路と、前記ＡＭ変調信号に含まれるパルスノイズを検出するパルスノイズ検出回路と、前記パルスノイズ検出回路の検出結果に基づいて、前記フロントエンド回路から出力される前記中間周波信号に含まれる前記パルスノイズを除去して出力するパルスノイズ除去回路と、前記パルスノイズ除去回路から出力されるパルスノイズ除去後の前記中間周波信号を検波して音声信号を出力する検波回路と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＡＭラジオ受信回路に関する。

ＡＭラジオ受信回路では、受信したＡＭ変調信号に含まれるパルスノイズを除去することが一般的に行われている。例えば、特許文献１には、検波回路で中間周波信号を音声信号に変換した後にパルスノイズを除去するＡＭラジオ受信回路が開示されている。

図７は、検波後にパルスノイズを除去するＡＭラジオ受信回路の一般的な構成例を示す図である。ＡＭラジオ受信回路１００は、高周波増幅回路１１１、周波数変換回路１１２、高域成分除去回路１１３、中間周波増幅回路１１４、検波回路１１５、パルス検出回路１１６、線形補間回路１１７、及び低周波増幅回路１１８を含んで構成されている。

高周波増幅回路１１１は、アンテナ１２０を介して受信するＡＭ変調信号を増幅して出力する。周波数変換回路１１２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。高域成分除去回路１１３は、中間周波信号に含まれる高域成分を除去して出力する。中間周波増幅回路１１４は、中間周波信号を増幅して出力する。

検波回路１１５は、中間周波信号から音声信号を取り出して出力する。また、パルス検出回路１１６は、周波数変換回路１１２から出力される中間周波信号に基づいて、パルスノイズが含まれている区間を検出して出力する。そして、線形補間回路１１７は、パルス検出回路１１６の検出結果に基づいて、検波回路１１５から出力される音声信号に線形補間処理を施すことにより、ノイズ除去を行って出力する。低周波増幅回路１１８は、ノイズ除去された音声信号の低周波を増幅し、スピーカ１３０から音声を出力する。
特開２００１−１８６０３１号公報

ところで、ＡＭ変調信号に含まれるパルスノイズは、検波等の処理を通ることによって、ノイズ発生区間が引き伸ばされてしまう。図８は、引き伸ばされたパルスノイズが含まれる音声信号及び線形補間後の音声信号の波形を示す図である。図８（ａ）に示すように、パルスノイズが引き伸ばされている場合、補間すべき区間が長くなってしまう。そのため、このような音声信号に対して線形補間処理を施すと、補間処理の処理量が増大するとともに、補間後の波形は図８（ｂ）に示すように歪んだものとなり、音質が低下してしまうこととなる。

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、音声信号の歪率を改善し、補間処理の処理量を低減させることができるＡＭラジオ受信回路を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のＡＭラジオ受信回路は、入力されるＡＭ変調信号を中間周波信号に変換して出力するフロントエンド回路と、前記ＡＭ変調信号に含まれるパルスノイズを検出するパルスノイズ検出回路と、前記パルスノイズ検出回路の検出結果に基づいて、前記フロントエンド回路から出力される前記中間周波信号に含まれる前記パルスノイズを除去して出力するパルスノイズ除去回路と、前記パルスノイズ除去回路から出力されるパルスノイズ除去後の前記中間周波信号を検波して音声信号を出力する検波回路と、を備えることとする。

そして、当該ＡＭラジオ受信回路は、前記フロントエンド回路から出力される前記中間周波信号に含まれる高域成分を除去して出力する高域成分除去回路を更に備え、前記パルスノイズ除去回路は、前記高域成分除去回路から出力される前記中間周波信号に含まれる前記パルスノイズを除去して出力することとしてもよい。

また、本発明のＡＭラジオ受信回路は、入力されるＡＭ変調信号を中間周波信号に変換して出力するフロントエンド回路と、前記中間周波信号に含まれる隣接成分を検出する隣接成分検出回路と、前記隣接成分検出回路の検出結果に基づいて、前記フロントエンド回路から出力される前記中間周波信号に含まれる前記隣接成分を除去して出力する隣接成分除去回路と、前記ＡＭ変調信号に含まれるパルスノイズを検出するパルスノイズ検出回路と、前記パルスノイズ検出回路の検出結果に基づいて、前記隣接成分除去回路から出力される前記中間周波信号に含まれる前記パルスノイズを除去して出力するパルスノイズ除去回路と、前記パルスノイズ除去回路から出力されるパルスノイズ除去後の前記中間周波信号を検波して音声信号を出力する検波回路と、を備えることとする。

そして、当該ＡＭラジオ受信回路は、前記フロントエンド回路から出力される前記中間周波信号に含まれる高域成分を除去して出力する高域成分除去回路を更に備え、前記隣接成分除去回路は、前記高域成分除去回路から出力される前記中間周波信号に含まれる前記隣接成分を除去して出力することとしてもよい。

また、前記パルスノイズ検出回路は、前記ＡＭ変調信号において前記パルスノイズが発生している区間を検出して出力し、前記パルスノイズ除去回路は、前記中間周波信号のうちの前記パルスノイズ検出回路によって検出された区間に線形補間処理を施して出力することとすることができる。

そして、前記パルスノイズ検出回路は、前記フロントエンド回路から出力される前記中間周波信号に基づいて、前記パルスノイズが発生している区間を検出して出力することとすることができる。

音声信号の歪率を改善し、補間処理の処理量を低減させることができるＡＭラジオ受信回路を提供することができる。

＜＜第１実施形態＞＞
＝＝回路構成＝＝
図１は、本発明の第１実施形態であるＡＭラジオ受信回路の構成を示す図である。ＡＭラジオ受信回路１は、高周波増幅回路１１、周波数変換回路１２、高域成分除去回路１３、パルス検出回路（パルスノイズ検出回路）１４、線形補間回路（パルスノイズ除去回路）１５、中間周波増幅回路１６、検波回路１７、及び低周波増幅回路１８を含んで構成されている。

高周波増幅回路１１は、アンテナ２０を介して受信する高周波のＡＭ変調信号を増幅して出力する。周波数変換回路１２は、増幅されたＡＭ変調信号を中間周波信号に変換して出力する。なお、高周波増幅回路１１及び周波数変換回路１２が、本発明のフロントエンド回路に該当する。

高域成分除去回路１３は、中間周波信号に含まれる高域成分を除去して出力する。また、パルス検出回路１４は、周波数変換回路１２から出力される中間周波信号に基づいて、ＡＭ変調信号においてパルスノイズが発生している区間を検出して出力する。なお、本実施形態においては、中間周波信号に基づいてパルスノイズが発生している区間を検出することとしているが、中間周波信号に変換される前のＡＭ変調信号に基づいてパルスノイズが発生している区間を検出することも可能である。

線形補間回路１５は、パルス検出回路１４の検出結果に基づいて、中間周波信号のパルスノイズが含まれる区間に対して線形補間処理を施すことにより、パルスノイズを除去して出力する。線形補間回路１５は、例えば、特許文献１に開示されているパルス雑音除去装置等を用いて構成することが可能である。

中間周波増幅回路１６は、パルスノイズが除去された中間周波信号を増幅して出力する。そして、検波回路１７は、中間周波信号を検波することにより音声信号に変換して出力する。低周波増幅回路１８は、音声信号の低周波を増幅し、スピーカ３０から音声を出力する。

＝＝線形補間処理＝＝
図２は、ＡＭラジオ受信回路１における線形補間処理の一例を示す図である。図２（ａ）は、パルスノイズが含まれた中間周波信号の一例を示している。この図に示すように、中間周波信号においては、パルスノイズが含まれたまま検波等の処理を行って得られる音声信号と比較して、パルスノイズが発生している区間は短いものとなっている。そして、線形補間回路１５は、パルス検出回路１４によって検出されるこの区間に対して、線形補間処理を施すこととなる。

図２（ｂ）は、線形補間回路１５によって線形補間処理が施された後の中間周波信号を示す図である。図２（ａ）に示したようにパルスノイズが発生している区間が短いため、パルスノイズが発生している区間が長い場合と比べて、線形補間処理を施した場合の信号の歪みは小さくなっている。したがって、最終的に得られる音声信号の歪率も改善され、音質が向上することとなる。また、線形補間処理を施す区間が短いため、線形補間回路１５における補間処理の処理負荷も軽減されることとなる。

＜＜第２実施形態＞＞
＝＝隣接成分の影響＝＝
第１実施形態においては、検波処理等が行われる前の中間周波信号に対して線形補間処理を施すことにより、音声信号の歪率が改善されることを示した。ここで、中間周波信号には、隣接局の信号によるノイズである隣接成分が含まれることがある。

図３は、隣接成分が含まれた中間周波信号に対して線形補間処理を施した場合の信号変化の一例を示す図である。図３（ａ）に示す中間周波信号には、隣接成分及びパルスノイズが含まれている。このような場合、パルスノイズが発生している区間に対して線形補間処理を施すと、中間周波信号の波形は図３（ｂ）のようになる。そして、このような中間周波信号を検波回路１７に入力すると、図３（ｃ）に示すように、隣接成分が含まれた部分と線形補間された部分との間の急峻な変化によって、ノイズが発生してしまうこととなる。

＝＝回路構成＝＝
そこで、このような隣接成分の影響がある場合に対応した第２実施形態について説明する。図４は、本発明の第２実施形態であるＡＭラジオ受信回路の構成を示す図である。ＡＭラジオ受信回路４０は、第１実施形態のＡＭラジオ受信回路１に加えて、隣接成分検出回路４１及び隣接成分除去回路４２を含んで構成されている。

隣接成分検出回路４１は、周波数変換回路１２から出力される中間周波信号に基づいて、中間周波信号に隣接成分が含まれているかどうかを検出して出力する。隣接成分が含まれているかどうかは、例えば、中間周波信号の中心周波数から±１０ｋＨｚ程度を中心周波数とする信号のレベルが所定の値以上であるかどうかを判定すること等により行うことができる。

隣接成分除去回路４２は、隣接成分検出回路４１において隣接成分が検出された場合には、高域成分除去回路１３から出力される中間周波信号に含まれる隣接成分を除去して出力する。そして、線形補間回路１５は、隣接成分除去回路４２から出力される隣接成分が除去された中間周波信号に対して線形補間処理を施して出力する。隣接成分除去回路４２としては、例えば、特許文献１に開示されている狭帯域中間周波フィルタ等を用いて構成することが可能である。

＝＝線形補間処理＝＝
図５は、ＡＭラジオ受信回路４０における線形補間処理の一例を示す図である。図５（ａ）に示す中間周波信号には、隣接成分及びパルスノイズが含まれている。このような中間周波信号に対して、隣接成分除去回路４２において隣接成分が除去されることにより、図５（ｂ）に示す中間周波信号を得ることができる。そして、隣接成分が除去された中間周波信号に対して、線形補間回路１５において線形補間処理が施されることにより、図５（ｃ）に示すように、隣接成分及びパルスノイズが含まれていない中間周波信号が得られる。したがって、この中間周波信号を検波回路１７に入力して得られる音声信号は、図５（ｄ）に示すように歪みが少ない信号となる。

＝＝シミュレーション結果＝＝
図６は、線形補間処理の有無等に応じたＡＭラジオ受信回路から出力される音声信号のシミュレーション結果を示す図である。なお、図６のシミュレーションにおいては、ノイズの影響を受けない理想の音声信号を振幅が１の正弦波としている。

まず、パルスノイズを除去するための線形補間処理を施さない場合、図のＡ点に示すように、パルスノイズの影響により大きな歪みが発生している。また、従来のように検波後の音声信号に対して線形処理を施した場合、パルスノイズそのものは除去されているものの、Ｂ点に示すように音声信号に歪みが発生している。一方、本実施形態におけるＡＭラジオ受信回路４０においては、得られる音声信号の歪みは小さく、Ｃ点は理想に近い状態となっている。

以上、第１実施形態及び第２実施形態のＡＭラジオ受信回路１，４０について説明した。前述したように、第１実施形態に示したＡＭラジオ受信回路１においては、検波等が行われる前の中間周波信号の段階でパルスノイズの除去が行われるため、検波後と比較してパルスノイズが発生している区間が短く、ノイズ除去後の信号の歪みを抑えることが可能となる。また、パルスノイズが発生している区間が短いため、ノイズを除去するための処理量を低減させることができる。

さらに、第２実施形態に示したＡＭラジオ受信回路４０においては、パルスノイズの除去が行われる前に、隣接成分の除去が行われている。したがって、中間周波信号に隣接成分が含まれる場合においても、検波後の音声信号の歪みを抑えることが可能となる。

また、ＡＭラジオ受信回路１，４０においては、ノイズ除去を行う前に高域成分の除去が行われている。そのため、線形補間後の中間周波信号を検波して得られる音声信号の歪みをさらに抑えることが可能となる。

なお、ＡＭラジオ受信回路１，４０においては、パルスノイズを除去するために線形補間処理を施すこととしているが、パルスノイズを除去するための処理は線形補間処理に限られず、例えば非線形補間処理であることとしてもよい。非線形補間処理の場合であっても、パルスノイズが引き伸ばされれば、補間後に得られる信号の歪みは大きくなり、補間処理の処理量も増大する。そのため、本実施形態に示したように検波処理の前で補間処理を行うことにより、補間後に得られる信号の歪みが抑制されて音声信号の歪率が改善されるとともに、補間処理の処理量を低減させることが可能となる。

ただし、線形補間処理は非線形補間処理と比較して処理量が小さいため、ＡＭ変調信号に含まれるパルスノイズを除去する処理としては線形補間処理が好適である。そして、線形補間処理の場合、パルスノイズが引き伸ばされることにより音声信号の歪みがより顕著にあらわれることとなるため、本実施形態に示したように検波処理の前で補間処理を行うことにより得られる効果も大きくなる。

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。

本発明の第１実施形態であるＡＭラジオ受信回路の構成を示す図である。 第１実施形態のＡＭラジオ受信回路における線形補間処理の一例を示す図である。 隣接成分が含まれた中間周波信号に対して線形補間処理を施した場合の信号変化の一例を示す図である。 本発明の第２実施形態であるＡＭラジオ受信回路の構成を示す図である。 第２実施形態のＡＭラジオ受信回路における線形補間処理の一例を示す図である。 ＡＭラジオ受信回路から出力される音声信号の線形補間処理の有無等に応じたシミュレーション結果を示す図である。 検波後にパルスノイズを除去するＡＭラジオ受信回路の一般的な構成例を示す図である。 引き伸ばされたパルスノイズが含まれる音声信号及び線形補間後の音声信号の波形を示す図である。

符号の説明

１，４０ ＡＭラジオ受信回路 １１ 高周波増幅回路
１２ 周波数変換回路 １３ 高域成分除去回路
１４ パルス検出回路 １５ 線形補間回路
１６ 中間周波増幅回路 １７ 検波回路
１８ 低周波増幅回路 ２０ アンテナ
３０ スピーカ ４１ 隣接成分検出回路
４２ 隣接成分除去回路

Claims (6)

1. 入力されるＡＭ変調信号を中間周波信号に変換して出力するフロントエンド回路と、
   前記ＡＭ変調信号に含まれるパルスノイズを検出するパルスノイズ検出回路と、
   前記パルスノイズ検出回路の検出結果に基づいて、前記フロントエンド回路から出力される前記中間周波信号に含まれる前記パルスノイズを除去して出力するパルスノイズ除去回路と、
   前記パルスノイズ除去回路から出力されるパルスノイズ除去後の前記中間周波信号を検波して音声信号を出力する検波回路と、
   を備えることを特徴とするＡＭラジオ受信回路。
2. 請求項１に記載のＡＭラジオ受信回路であって、
   前記フロントエンド回路から出力される前記中間周波信号に含まれる高域成分を除去して出力する高域成分除去回路を更に備え、
   前記パルスノイズ除去回路は、
   前記高域成分除去回路から出力される前記中間周波信号に含まれる前記パルスノイズを除去して出力すること、
   を特徴とするＡＭラジオ受信回路。
3. 入力されるＡＭ変調信号を中間周波信号に変換して出力するフロントエンド回路と、
   前記中間周波信号に含まれる隣接成分を検出する隣接成分検出回路と、
   前記隣接成分検出回路の検出結果に基づいて、前記フロントエンド回路から出力される前記中間周波信号に含まれる前記隣接成分を除去して出力する隣接成分除去回路と、
   前記ＡＭ変調信号に含まれるパルスノイズを検出するパルスノイズ検出回路と、
   前記パルスノイズ検出回路の検出結果に基づいて、前記隣接成分除去回路から出力される前記中間周波信号に含まれる前記パルスノイズを除去して出力するパルスノイズ除去回路と、
   前記パルスノイズ除去回路から出力されるパルスノイズ除去後の前記中間周波信号を検波して音声信号を出力する検波回路と、
   を備えることを特徴とするＡＭラジオ受信回路。
4. 請求項３に記載のＡＭラジオ受信回路であって、
   前記フロントエンド回路から出力される前記中間周波信号に含まれる高域成分を除去して出力する高域成分除去回路を更に備え、
   前記隣接成分除去回路は、
   前記高域成分除去回路から出力される前記中間周波信号に含まれる前記隣接成分を除去して出力すること、
   を特徴とするＡＭラジオ受信回路。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載のＡＭラジオ受信回路であって、
   前記パルスノイズ検出回路は、
   前記ＡＭ変調信号において前記パルスノイズが発生している区間を検出して出力し、
   前記パルスノイズ除去回路は、
   前記中間周波信号のうちの前記パルスノイズ検出回路によって検出された区間に線形補間処理を施して出力すること
   を特徴とするＡＭラジオ受信回路。
6. 請求項５に記載のＡＭラジオ受信回路であって、
   前記パルスノイズ検出回路は、
   前記フロントエンド回路から出力される前記中間周波信号に基づいて、前記パルスノイズが発生している区間を検出して出力すること、
   を特徴とするＡＭラジオ受信回路。
   
   

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