CN102687432A - Fm广播接收装置 - Google Patents

Abstract

本发明的FM广播接收装置包括：将接收到的FM立体声广播波的立体声信号分离成每个信道的声音信号的立体声解码部(301)；将由该立体声解码部(301)进行分离后的信道的各声音信号分别进行二值化的二值化处理部(302)；以及以规定时间段对由该二值化处理部(302)进行二值化后的每个信道的声音信号进行累积、并基于该累积的每个信道的声音信号、对相关程度进行判定的相关度判定部(303)，根据由相关度判定部(303)所判定的相关程度，对立体声信号的每个信道的分离度进行控制。

Description

FM广播接收装置

技术领域

本发明涉及检测所接收到的FM(Frequency Modulation：调频)立体声广播波中的信道间的相关度、控制立体声信号的分离度的FM广播接收装置。

背景技术

在车载用FM广播接收装置中，若在接收FM广播时产生多径失真，则立体声导频信号会受到该失真的影响，从而会产生立体声分离无法正确进行的被称为“立体声失真”的问题。对于该立体声失真，以往已知，将立体声信号单声道信号化是有效的。具体而言，根据产生噪音的情况对左右信号的分离进行控制，在左右的声场中宽广感较强的立体声临场感较强的情况下，抑制单声道化以确保音质，相反地，在左右的声场中宽广感较弱的立体声临场感较弱的情况下，通过积极进行单声道化，来有效地抑制立体声失真。

另外，在上述车载用FM广播接收装置中，在随移动时刻变化的电波接收环境发生恶化的情况下，为了抑制立体声失真，进行用于限制上述立体声分离度的控制。该用于限制立体声分离度的控制对抑制立体声失真是有效的，但存在破坏左右的临场感这样的音质上的问题。这样，立体声失真的抑制与临场感的有无之间存在权衡关系，因此，在车载用FM广播接收装置中，需要进行适当的控制，以根据电波接收环境在立体声失真的抑制与立体声临场感之间取得平衡。

以往，已知有对FM立体声广播波的信道间的相关度进行检测、以根据检测出的相关值来控制立体声分离度、音质的技术。根据该技术，例如像音乐那样要求音质具有较强立体声临场感的内容中，能削弱立体声分离度限制，例如在新闻那样对立体声临场感的要求不如音乐那么高的内容中，能一边增强对分离度的限制、一边对噪音进行抑制(例如，参照专利文献1)。

根据上述专利文献1所揭示的技术，接收FM立体声广播波，由进行立体声分离后的各声音信号生成和信号和差信号，通过检测这些信号的电平，来对信道间的相关值进行检测。另外，为了避免因立体声分离度的频繁变化而产生异样感，需要较长期地进行信道间的相关值检测处理。然而，根据专利文献1所揭示的技术，存在以下问题：即，由于使用信号电平值来进行相关值检测，因此，需要较大存储空间。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供一种FM广播接收装置，该FM广播接收装置能在力图削减对立体声分离度进行控制时的相关值检测处理所需的存储器容量的同时，进行适当的控制，以在立体声噪音的抑制与立体声临场感之间取得平衡。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平8－178673号公报

发明内容

本发明的FM广播接收装置对接收到的FM立体声广播波中的信道间的相关度进行检测，进行限制立体声信号的分离度的控制，其特征在于，包括：立体声解码部，该立体声解码部将所述立体声信号分离成每个信道的声音信号；二值化处理部，该二值化处理部将由该立体声解码部进行分离后的所述信道的各声音信号分别进行二值化；以及相关度判定部，该相关度判定部以规定时间段对由该二值化处理部进行二值化后的所述每个信道的声音信号进行累积，并基于该累积的每个信道的声音信号，对相关程度进行判定。

根据本发明，相关度判定部以规定时间段对二值化后的每个信道的声音信号进行累积，并基于该累积的每个信道的声音信号来判定相关程度。因此，例如，随着信道间的相关程度的提高，对立体声分离度的限制增强，从而能抑制立体声临场感丧失这样的问题。另外，能获得以下效果：即，相关度判定部以规定时间段对立体声分离后的各信道的声音信号经二值化后所产生的信号进行了累积，从而进行相关度判定，从而，与通过将以规定时间段进行累积后的每个信道的声音信号的电平值彼此进行比较来进行相关度判定的现有例相比，能力图削减立体声信号的累积所需的存储器的容量，并能提高相关度检测精度。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的FM广播接收装置的结构的框图。

图2是表示本发明的实施方式1所涉及的FM广播接收装置的立体声分离度的控制动作的流程图。

图3是表示本发明的实施方式2所涉及的FM广播接收装置的结构的框图。

图4是表示本发明的实施方式3所涉及的FM广播接收装置的结构的框图。

图5是表示本发明的实施方式3所涉及的FM广播接收装置的立体声分离度的控制动作的流程图。

图6是表示本发明的实施方式4所涉及的FM广播接收装置的结构的框图。

具体实施方式

下面，为了更详细地对本发明进行说明，根据附图对用于实施本发明的方式进行说明。

实施方式1

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的FM广播接收装置的结构的框图。如图1所示，实施方式1所涉及的FM广播接收装置1a包括：天线11、RF(Radio Frequency：射频)放大器12、变频器(MIX)13、本地振荡器(LO)14、中频滤波器(BPF)15、限幅中频放大器(IF－AGC AMP)16、前置滤波器(LPF)17、模数转换器(A/D)18、FM解调器19、立体声解调器20、立体声解码器21、低通滤波器处理部(HCC（High-Cut Controller）：高频成分衰减控制器)22、数模转换器(D/A)23、声音放大器24、扬声器(SP)25、以及立体声分离度控制部30。

在图1所示的结构中，在用RF放大器12对由天线11接收到的FM广播波进行放大后，用变频器13进行变频，并用中频滤波器15去除相邻信道波等无用分量。然后，在用限幅中频放大器16对通过中频滤波器15后的FM广播波进行限幅后，用前置滤波器17去除中频的高频分量，用模数转换器18转换成数字信号。在用FM解调器19对被模数转换器18转换成数字信号的FM广播波(下面称为数字形式的FM波)进行FM解调后，用立体声解调器20进行立体声解调，用立体声解码器21分离成左(L)右(R)立体声声音信号。之后，用低通滤波器处理部22对高频区域的信号分量进行滤波，用数模转换器23转换成模拟声音信号，再经其经由声音放大器24输出至扬声器25。

除了将由立体声解调器20进行了FM解调的数字形式的FM波提供给上述立体声解码器21以外，还提供给立体声分离度控制部30。立体声分离度控制部30具有以下功能：即，将由立体声解调器20所输出的立体声解调信号分离成每个信道的声音信号，将所分离出的信道的各声音信号分别进行二值化（binarize），以规定时间段对二值化后的每个信道的声音信号进行累积，基于所累积的每个信道的声音信号，来判定相关程度。立体声分离度控制部30例如由微型计算机来实现，CPU依次读取并执行存储于内置存储器的程序，从而实现上述功能。因此，能将该程序结构以立体声解码部301、二值化处理部302、及相关度判定部303来进行功能展开并表示。

立体声解码部301具有以下功能：即，例如通过矩阵处理将从立体声解调器20输入的解调后的数字形式的FM波分离成每个信道的LR声音信号，并输出至二值化处理部302。另外，二值化处理部302具有以下功能：即，将由立体声解码部301分离出的LR声音信号与阈值相比较，利用这样的比较判定，对所述LR声音信号分别进行二值化，并输出至相关度判定部303。另外，相关度判定部303以规定时间段将被二值化处理部302进行二值化后的LR声音信号累积在未图示的存储器，基于该累积的每个信道的声音信号，对LR声音信号间的相关程度进行判定。相关度判定部303还具有以下功能：即，根据所判定的相关程度，对由立体声解码器21将数字形式的FM波分离成立体声信号时的立体声分离度进行控制。

图2是表示本发明的实施方式1所涉及的FM广播接收装置1a的立体声分离度的控制动作的流程图。

下面，参照图2，对图1所示的实施方式1所涉及的FM广播接收装置1a的动作进行详细说明。

根据图2，首先，立体声分离度控制部30获取由立体声解调器20进行解调后的数字形式的FM波(立体声解调信号)，并起动立体声解码部301(步骤ST201)。立体声解码部301利用矩阵处理将所获取的立体声解调信号分离成LR声音信号，并输出至二值化处理部302(步骤ST202)。在二值化处理部302中，将所输入的LR声音信号分别与预先定义的阈值进行比较，通过这种比较判定进行二值化，并累积至内置存储器(步骤ST203)。此外，为了避免因分离度随着后述电波接收环境频繁变动而产生异样感，以规定时间段对二值化后的LR信号进行累积。

若将规定时间段的二值化后的LR信号累积于上述内置存储器(步骤ST204“是”)，则相关度判定部303对L信号和R信号的一致数进行计数(步骤ST205)。接着，相关度判定部303将计数的一致数α与预先定义的相关度判定阈值(一致数β)进行比较，从而对LR信号间的相关程度进行判定(步骤ST206)。即，若由相关度判定部303判定为进行LR分离后的L信号与R信号的一致数在相关度判定阈值以上(α≥β)(步骤ST206“是”)，则立体声解码器21在对所输入的立体声解调信号进行LR分离时，朝进行单声道化的方向控制立体声分离度(步骤ST207)。另外，若由相关度判定部303判定为进行LR分离后的L信号与R信号的一致数α小于相关度判定阈值β(α＜β)(步骤ST206“否”)，则立体声解码器21在对所输入的立体声解调信号进行LR分离时，朝抑制单声道化的方向控制立体声分离度(步骤ST208)。

在上述实施方式1所涉及的FM广播接收装置1a中，采用以下结构：即，在由立体声解调器20进行立体声解调之后，立体声分离度控制部30用立体声解码部301对LR声音信号进行分离，并用相关度判定部303对进行了二值化且以规定时间段进行累积后的LR信号的一致数进行计数，从而对LR信号间的相关程度进行判定。因此，与如以往那样使用信号电平的情况相比，不容易受到突发产生的噪音的影响，能进行与实际的听觉相适应的精度较高的相关度检测。另外，随着信道间的相关程度的提高而加强对立体声分离度的限制，从而能抑制立体声临场感丧失这样的问题，能进行在立体声噪音的抑制与立体声临场感之间取得平衡的适当的控制。此外，对LR声音信号进行二值化并进行相关度判定，从而，与利用信号电平来进行相关度判定的现有例相比，能大幅削减所需的存储器容量和电路规模。

实施方式2

图3是表示本发明的实施方式2所涉及的FM广播接收装置1b的结构的框图。在图3中，与图1所示的实施方式1在结构上的不同之处在于，在立体声分离度控制部30中还添加有内容类别判定部304，其结构为内容类别判定部304的输出对由立体声解码器21进行的左右信道的分离度进行控制。其他结构与图1所示的实施方式1的FM广播接收装置1a相同。

内容类别判定部304具有以下功能：即，根据由相关度判定部303所判定的相关程度，来对接收内容的类别进行判定。内容类别判定与上述实施方式1相同，相关度判定部303通过对进行LR分离后的一致数α进行计数并将其与相关度判定阈值β进行比较，来输出相关程度，在整个规定的期间内相关程度(一致数)都较大的情况下，内容类别判定部304可以判定为内容是像“新闻”那样的对立体声临场感的要求较低的内容，另一方面，在整个规定的期间内相关程度都较小的情形下，内容类别判定部304判定为内容是像“音乐”那样的对立体声临场感的要求较高的内容。立体声解码器21基于该判定结果，对LR分离进行控制。

根据上述实施方式2所涉及的FM广播接收装置1b，内容类别判定部304根据相关度判定部303所判定的相关程度，对接收内容的类别进行判定，立体声解码器21基于所判定的内容类别，对立体声信号的分离度进行控制。例如在内容类别判定部304判定为是像新闻那样的不如音乐等那么需要立体声临场感的内容的情况下，积极地力图实现单声道化，例如在内容类别判定部304判定为是像音乐那样的需要立体声临场感的内容的情况下，对单声道化进行抑制，从而能提供如下FM广播接收装置1b：所述FM广播接收装置1b能根据内容详情，进行在立体声噪音的抑制与立体声临场感之间取得了平衡的、适当的控制。

实施方式3

图4是表示本发明的实施方式3所涉及的FM广播接收装置1c的结构的框图。在图4中，与图1所示的实施方式1在结构上的不同之处在于，在立体声分离度控制部30中还添加有内容类别判定部305，并采用以下结构：即，该内容类别判定部305的输出对低通滤波器处理部(HCC：高频成分衰减控制)22的截止频率fc进行控制。其他结构与实施方式1的FM广播接收装置1a相同。

内容类别判定部305具有以下功能：即，根据由相关度判定部303所判定的相关程度，对接收内容的类别进行判定。另外，在整个规定的期间内相关程度都较小的情况下，内容类别判定部305可以判定为是像音乐那样的对音质的要求较高的内容，相反地，在相关程度较小的情况下，内容类别判定部305可以判定为是像新闻那样的对音质的要求较低的内容。低通滤波器处理部22基于由内容类别判定部305所判定的内容类别，对低通滤波器的截止频率fc进行控制。即，若由内容类别判定部305判定为内容的详情是音乐，则由于考虑到音乐的高频带分量较多，因此，进行抑制截止频率fc的下降以确保一定音质的控制，在判定为是新闻的情况下，由于考虑到新闻的高频带分量较少，因此，进行积极降低截止频率fc的控制。

图5是表示本发明的实施方式3所涉及的FM广播接收装置1c的立体声分离度的控制动作的流程图。下面，参照图5，对图4所示的实施方式3所涉及的FM广播接收装置1c的动作进行详细说明。

在图5中，立体声分离度控制部30获取由立体声解调器20进行解调后的数字形式的FM波(立体声解调信号)，起动立体声解码部301(步骤ST501)，从该步骤ST501到相关度判定部303对LR的一致数α进行计数(步骤ST505)为止的动作与实施方式1的步骤ST201～ST205各自的动作相同，因此，为了避免重复而省略说明。

在实施方式3中，内容类别判定部305进一步基于从相关度判定部303传输来的相关程度，进行内容类别判定(步骤ST506)。若内容类别判定部305在整个规定的期间内相关程度都较小的情况下判定为是像音乐那样的对音质的要求较高的内容(步骤ST507“是”)，则由于与新闻等相比，音乐含有更多的高频带频率分量，因此，低通滤波器处理部22抑制截止频率fc的下降，来进行确保音质的控制(步骤ST508)。另一方面，在整个规定的期间内相关程度都较大的情况下，内容类别判定部305判定为是像新闻那样的对音质的要求较低的内容(步骤ST507“否”)。由于新闻的高频带频率分量较少，因此，低通滤波器处理部22根据该判定结果，来进行积极降低截止频率fc的控制(步骤ST509)。

根据上述实施方式3所涉及的FM广播接收装置1c，内容类别判定部305根据由相关度判定部303所判定的相关程度对接收内容的类别进行判定，低通滤波器处理部22基于所判定的内容类别来控制截止频率fc，从而在判定为是像新闻那样的对音质的要求较低的内容的情况下，力图降低截止频率fc以使高频带分量衰减来抑制噪音，另外，在判定为是像音乐那样的对音质的要求较高的内容的情况下，抑制截止频率fc的下降以维持音质。由此，能提供如下FM广播接收装置1c：所述FM广播接收装置1c能根据内容详情，来进行在抑制立体声噪音与音质之间取得了平衡的、适当的控制。

实施方式4

图6是表示本发明的实施方式4所涉及的FM广播接收装置1d的结构的框图。在图6中，与图1所示的实施方式1在结构上的不同之处在于，在立体声分离度控制部30中还添加有内容类别判定部306，并采用以下结构：即，根据该内容类别判定部306的输出，来对立体声解码器21的立体声分离度、以及低通滤波器处理部22的截止频率fc进行控制。其他结构与实施方式1的FM广播接收装置1a相同。

内容类别判定部306具有以下功能：即，根据由相关度判定部303所判定的相关程度，对接收内容的类别进行判定。低通滤波器处理部22具有以下功能：即，基于由内容类别判定部306所判定的内容类别，对低通滤波器的截止频率fc进行控制。

例如在整个规定的期间内相关程度都较大的情况下，内容类别判定部306例如判定为是像新闻那样对立体声临场感的要求较低的内容，另外，在整个规定的期间内相关程度都较小的情况下，内容类别判定部306例如判定为是像音乐那样的对立体声临场感的要求较高的内容。立体声解码器21根据内容类别判定结果，来控制立体声信号的分离度。此外，若由内容类别判定部306判定为内容类别是音乐，则由于考虑到音乐的高频带分量较多，因此，低通滤波器处理部22抑制低通滤波器的截止频率fc的下降以确保音质，在判定为是新闻的情况下，由于考虑到新闻的高频带分量比音乐等要少，因此，低通滤波器处理部22进行积极降低截止频率fc的控制。

根据上述实施方式4所涉及的FM广播接收装置1d，内容类别判定部306根据相关度判定部303所判定的相关程度对接收内容的类别进行判定，立体声解码器21基于所判定的内容类别，对立体声信号的分离度进行控制，并且，低通滤波器处理部22基于所判定的内容类别，对低通滤波器的截止频率进行控制。由此，能提供如下FM广播接收装置1d：所述FM广播接收装置1d能根据内容详情，来进行在抑制立体声噪音与临场感和音质之间取得了平衡的、适当的控制。例如在判定为内容的详情是像新闻那样的不如音乐等那样需要左右的临场感的、对音质的要求较低的内容的情况下，进行力图积极实现单声道化、并降低截止频率fc的控制，在判定为是像音乐那样的内容的情况下，进行抑制单声道化和截止频率fc的下降的控制，从而能进行在抑制立体声噪音与立体声临场感和音质之间取得了平衡的、适当的控制。

此外，在上述实施方式1、2、3、4中，立体声分离度控制部30所具有的功能可全都利用软件来实现，或者也可利用硬件来实现所述功能的至少一部分。例如，立体声分离度控制部30进行以下处理：将立体声信号分离成每个信道的声音信号，对分离后的信道的各声音信号分别进行二值化，以规定时间段对二值化后的每个信道的声音信号进行累积，基于所累积的每个信道的声音信号来判定相关程度，以对立体声信号的分离度进行控制，以上数据处理可以利用一个或多个程序在计算机上实现，或者，也可用硬件来实现至少一部分的上述数据处理。

工业上的实用性

由于本发明的FM广播接收装置(1a、1b、1c、1d)将接收到的FM立体声广播波的立体声信号分离成每个信道的声音信号，分别将经分离后的信道的各声音信号进行二值化，以规定时间段对二值化后的每个信道的声音信号进行累积，基于该累积的每个信道的声音信号，来对信道间的声音信号的相关程度进行判定，根据所判定的相关程度，对立体声信号的每个信道的分离度进行控制，因此，例如，随着信道间的相关程度的提高，增强对立体声分离度的限制，从而能抑制像立体声临场感丧失这样的问题。另外，由于在以规定时间段对经立体声分离后的各信道的声音信号进行二值化后的信号进行累积，从而进行相关度判定，因此，能力图削减立体声信号的累积所需的存储器的容量，提高相关度检测精度。因此，可应用到包含电波接收环境时刻变化的车载装置的移动体，能获得特别显著的效果。

Claims (4)

1.一种FM广播接收装置，该FM广播接收装置接收FM立体声广播波，其特征在于，包括：

立体声解码部，该立体声解码部将接收到的FM立体声广播波的立体声信号分离成每个信道的声音信号；

二值化处理部，该二值化处理部将由该立体声解码部进行分离后的所述信道的各声音信号分别进行二值化；以及

相关度判定部，该相关度判定部以规定时间段对由该二值化处理部进行二值化后的所述每个信道的声音信号进行累积，并基于该累积的每个信道的声音信号，对所述信道间的声音信号的相关程度进行判定，

根据由所述相关度判定部所判定的相关程度，对所述立体声信号的所述每个信道的分离度进行控制。

2.一种FM广播接收装置，该FM广播接收装置接收FM立体声广播波，其特征在于，包括：

立体声解码部，该立体声解码部将接收到的FM立体声广播波的立体声信号分离成每个信道的声音信号；

二值化处理部，该二值化处理部将由该立体声解码部进行分离后的所述信道的各声音信号分别进行二值化；

相关度判定部，该相关度判定部以规定时间段对由该二值化处理部进行二值化后的所述每个信道的声音信号进行累积，并基于该累积的每个信道的声音信号，对所述信道间的声音信号的相关程度进行判定；以及

内容类别判定部，该内容类别判定部根据由所述相关度判定部所判定的相关程度，对接收内容的类别进行判定，

根据由所述内容类别判定部所判定的所述接收内容的类别，对所述立体声信号的所述每个信道的分离度进行控制。

3.一种FM广播接收装置，该FM广播接收装置接收FM立体声广播波，其特征在于，包括：

立体声解码部，该立体声解码部将接收到的FM立体声广播波的立体声信号分离成每个信道的声音信号；

二值化处理部，该二值化处理部将由该立体声解码部进行分离后的所述信道的各声音信号分别进行二值化；

相关度判定部，该相关度判定部以规定时间段对由该二值化处理部进行二值化后的所述每个信道的声音信号进行累积，并基于该累积的每个信道的声音信号，对所述信道间的声音信号的相关程度进行判定；以及

内容类别判定部，该内容类别判定部根据由所述相关度判定部所判定的相关程度，对接收内容的类别进行判定，

根据所述内容类别判定部所判定的所述接收内容的类别，来控制低通滤波器部的截止频率，该低通滤波器部对分离成每个信道的所述立体声信号的高频带频率分量进行滤波。

4.如权利要求2所述的FM广播接收装置，其特征在于，

根据所述内容类别判定部所判定的所述接收内容的类别，来控制低通滤波器部的截止频率，该低通滤波器部对分离成每个信道的所述立体声信号的高频带频率分量进行滤波。

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