CN1159855C - 在接收无线电广播信号时降低接收干扰的方法及电路装置 - Google Patents

在接收无线电广播信号时降低接收干扰的方法及电路装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种识别和降低无线电广播接收机的输入信号(E)内的接收干扰、尤其是多径接收干扰的方法，其中，在一种检测装置(10)内检测这类接收干扰的出现，然后把相应的检测信号(MWS，AMS，MKS)输入到一个分析该检测信号(MWS，AMS，MKS)的处理装置(20)中，同时由所述的处理装置(20)产生一个相应的控制信号(S)，并将其送入能产生音频信号的音频单元(30)中，而所述的音频信号位于一个由下限频率(G0”)和上限频率(G0’)进行限定的频率间隔内，而且其中，对于位于所述音频信号(A)的所述上限频率(G0’)之下的一个被降低的上限频率(G1’，G2’)，通过所述的音频单元(30)来降低位于其上方的频率范围内的、由所述音频单元从输入信号(E)产生的音频信号(A)的电平。本发明规定，在对所述位于被降低的上限频率(G1’，G2’)之上的频率范围内的音频信号(A)进行电平降低的同时，还对位于上述下限频率(G0”)之上的被提高的下限频率(G1”，G2”)之下的范围内的音频信号(A)进行相应地电平降低。

Description

在接收无线电广播信号时 降低接收干扰的方法及电路装置
技术领域
本发明涉及一种识别和降低无线电广播接收机的输入信号内的接收干扰、尤其是多径接收干扰的方法，其中，在一种检测单元内检测这类接收干扰的出现，然后把相应的检测信号输入到一个分析该检测信号的处理单元中，同时由所述的处理单元产生一个相应的控制信号，并将其送入能产生音频信号的音频单元中，而所述的音频信号位于一个由下限频率和上限频率进行限定的频率间隔内，而且其中，对于位于所述音频信号的所述上限频率之下的一个被降低的上限频率，通过所述的音频单元来降低位于其上方的频率范围内的、由所述音频单元从输入信号产生的音频信号的电平。
背景技术
在DE 197 22 383中曾讲述过具有上述特征的方法和这类的电路装置。其中规定：为了识别和降低无线电广播信号中的多径接收干扰，对带有多径接收干扰的输入信号进行高通滤波，以便从输入信号中滤除低频的信号成分。然后将如此滤波的输入信号放大，以便提高高频信号成分的电平。随后在该被滤波和放大的输入信号中搜寻一种通常在多径接收干扰中出现的特征脉冲。如果该干扰脉冲具有预先规定的信号电平，则对其进行测定和放宽，以便放大该脉冲的信号能量。分别通过至少一个时间常数网络从该信号中获取其它的信号，以便控制音频信号的动态高音衰减、立体-单声调节和/或音量作用等。其中尤其还规定降低所述音频信号的上限频率。
该已知的方法有个缺点，就是当按规定降低所述由音频单元产生的音频信号的高频成分时，将会不利地改变所述的声图(该声图“失衡”)，由此使得该声图不再均衡。尤其是当高音衰减持续的时间较长时，所述的音频信号会促成一种低沉的声音。
发明内容
因此本发明的任务在于进一步发展一种文章开头所述类型的方法和一种适合于执行该方法的电路装置，使得在出现接收干扰、尤其是多径接收干扰时能实现改善的声图，其中所述的接收干扰在已知的方法中会导致降低高频的音频信号成分。
该任务通过本发明的以下识别和降低无线电广播接收机的输入信号内的接收干扰方法来解决，即：在一种检测单元内检测该接收干扰的出现，然后把相应的检测信号输入到一个分析该检测信号的处理单元中，同时由所述的处理单元产生一个相应的控制信号，并将其送入能产生音频信号的音频单元中，而所述的音频信号位于一个由下限频率和上限频率进行限定的频率间隔内，而且其中，对于位于所述音频信号的所述上限频率之下的一个被降低的上限频率，通过所述的音频单元来降低位于其上方的频率范围内的、由所述音频单元从输入信号产生的音频信号的电平。根据本发明，在对所述位于被降低的上限频率之上的频率范围内的音频信号进行电平降低的同时，还对位于上述下限频率之上的被提高的下限频率之下的范围内的音频信号进行相应地电平降低。
优选地，采用场强或多路复用信号作为输入信号。
利用本发明的措施，即便在出现声学上可察觉的接收干扰、尤其是出现多径接收干扰时也可以用有利的方式和方法改善声图。即便-取决于上述接收干扰的出现-音频单元降低了由其所产生的音频信号中的高频成分，通过本发明方法修正后的音频信号也能以有利的方式和方法获得声图的均衡性。
本发明的优选改进方案规定，如此地确定所述被提高的下限频率，使得所述被提高的下限频率与被降低的上限频率的乘积约为400.000。下限频率的这种匹配有个优点，就是由此可以非常有效地抵制由音频信号促成的声图的失衡。
本发明的另一优选改进方案规定，除了按照本发明同时降低位于被提高的下限频率之下和位于被降低的上限频率之上的音频信号之外，还通过如下方式来实现音量调整，即：如此地提高所述音频信号的增益，使得该音频信号在所述被提高的下限频率和被降低的上限频率之间的频率特性曲线上所积分的响度电平基本上等于在原来下限和上限频率的界限内的相应积分。这种措施有助于以有利的方式和方法进一步改善带有接收干扰、尤其是带有多径接收干扰的音频信号的声图。
本发明还涉及一种识别和降低无线电广播接收机的输入信号内的接收干扰的电路装置，它具有检测单元、处理单元和音频单元，其中，把表征出现接收干扰的检测信号输入到所述的处理单元中，随后由该处理单元产生一个相应的控制信号，并将该控制信号送入音频单元内，在出现该控制信号时，所述的音频单元把所述音频信号的上限频率降低到一个被降低的上限频率，其特征在于：在出现所述的控制信号时，所述的音频单元同时还把下限频率提高到一个被提高的下限频率。
另外，本发明还涉及以上电路装置在汽车中的应用，该电路装置具有检测单元、处理单元和音频单元，其中，把表征出现接收干扰的检测信号输入到所述的处理单元中，随后由该处理单元产生一个相应的控制信号，并将该控制信号送入音频单元内，在出现该控制信号时，所述的音频单元把所述音频信号的上限频率降低到一个被降低的上限频率，其特征在于：在出现所述的控制信号时，所述的音频单元同时还把下限频率提高到一个被提高的下限频率。
附图说明
本发明的其它细节和优点可以从下面借助附图所讲述的实施例中得出。
其中：
图1示出了用于执行所述方法的电路装置的实施例，
图2示出了音频信号的响度电平在频率过程上的图示。
具体实施方式
此处在图1中示出了通常用1标示的电路装置的实施例，用于执行一种方法以选择和降低音频信号的接收干扰、尤其是多径接收干扰，该电路装置基本上被划分为检测单元10、处理单元20以及音频单元30，其中，由检测单元10产生的检测信号被输至所述的处理单元20，所述的音频单元30从所接收的、在频率调制器31内解调的无线电广播信号中产生一个音频信号，该音频信号被输入到音频放大器40，而音频放大器40的输出信号则以公知的、且由此不详细讲述的方式和方法被输入到图1没有示出的扬声器中。检测单元10具有一种多径接收干扰检测器11，利用它可以用公知的、且同样不再详细讲述的方式和方法来检测多径接收干扰，并且可以产生表征出现这类干扰的控制信号MWS。在DE 197 22 385中曾讲述过这类多径接收干扰检测器，因此，为避免重复而在此参考该文献，通过这种参考而将其技术学说明显地作为本申请的公开内容。
此外，所述的检测单元10还可以具有一种AM检测装置12和一种NK检测装置14，利用所述的AM检测装置12可以检测输入信号E中的AM成分，并产生相应的控制信号AMS，而利用所述的NK检测装置14可以检测输入信号E中由相邻信道所引起的干扰，并产生干扰信号NKS。
在此，表征输入信号E的电平的、由频率解调器31从输入信号E中产生的信号PS以及所述表征接收干扰的控制信号MWS、AMS、NKS被输入到所述的音频单元30或处理装置20中，所述的处理装置20从输入给它的控制信号MWS、AMS、NKS中求出由各个干扰所引起的总干扰的强度和/或该总干扰的频度。如果此时所述总干扰的强度和/或频度超过一个预定的极限值，则由该处理装置20产生一个控制信号S，然后将该控制信号输送给所述音频单元30的、作用于频率和/或音量的调节器32-34。
此处还需指出的是，所述的处理单元20和音频单元30可以实施为相互独立的构件。然而，因为用于汽车的现代音频设备越来越多地被构造成对音频信号进行数字式处理的DSP(数字信号处理)接收机，所以如图1所示，音频单元30和处理单元20经常是作为功能组而被实施为一个或同一个集成模块。在该情形下，所述的控制信号S不仅包括关于出现接收干扰的信息，而且还包括含有所述音频信息的信号成分。
在所述表征出现需校正或需补偿的干扰的控制信号S缺省的情况下，音频单元30从频率解调器31输入给它的输出信号PS中产生一个音频信号A，如图2所示，该信号A位于一个由下限频率G0”和上限频率G0’限定的频率范围内。概念“极限频率”在此通常被理解为信号电平被衰减到-3dB时的频率。
倘若音频单元30此时接收到控制信号S，则把原来的上限频率G0’降低到一个被降低的上限频率G1’。这将会导致那些位于该被降低的上限频率G1’之上的、由音频单元30产生的音频信号A中的高频成分产生电平降低。同时，把原来的下限频率G0”相应地提高到被提高的下限频率G1”。这将导致那些位于该被提高的下限频率G1”之下的音频信号产生电平降低。因此，通过由作用于频率的调节器、也即低音调节器32和/或高音调节器相应地改变所述的音频信号A，便可以在上述被提高的下限频率G1”之下和被降低的上限频率G1’之上实现电平降低。
优选地，此处如此来改变所述的下限和上限频率，使得所述被提高的下限频率G1”与被降低的上限频率G1’的乘积基本上等于原来的极限频率G0’、G0”的乘积。此外，优选地如此来控制所述的两个调节器32、33，使得所述下限频率与上限频率的乘积约等于400.000。利用上述措施可以用简单的方式和方法实现：通过优选为均匀地改变所述音频特性的两个末端，即便在根据干扰而需要降低上限频率G1’的情况下，也可以通过相应地提高下限频率G1”来实现音频信号A的均衡的声图。
此外，除了降低上限频率和提高下限频率之外，还优选地通过在出现控制信号S时相应地控制所述音频单元30的音量调节器34来实现音量调整。在此，如下做法是比较有利的，即音频信号A的电平在所述两个极限频率G1’、G1”之间的定积分在上述的修正之前和之后基本保持不变，使得在上限频率从原来的上限频率G0’降低到被降低的上限频率G1’以及下限频率从原来的下限频率G0”提高到被提高的下限频率G1”之前和之后，在频率特性曲线上所积分的响度电平基本上是相等的。
现在借助图2来阐述上述控制装置所产生的音频信号，其中图2以音频信号A的频率为函数示出了该音频信号A的电平(以对数比例尺的形式)。
穿过图2的线1是表示位于20Hz的下限频率G0”与15kHz的上限频率G0’之间的、未受干扰的音频信号A的频率特性曲线，其中，所示的是在上述值中对高质量的音频设备较为典型的极限值。如果此时由检测装置10检测到出现相应的、优选为多径接收干扰的接收干扰，而且处理装置20产生所述的控制信号S，那么就象图2中的划线2所示的一样同时在高频和低频的频率范围内降低所述音频信号A1的信号电平，并如上文所述的一样既提高下限频率G1”又降低上限频率G1’  。
如果此时出现比音频信号A1的上述情况更强的接收干扰，那么就把所述的上限频率更加强烈地降低到被降低的上限频率G2’，以及把所述的下限频率更加强烈地提高到被提高的下限频率G2”。所产生的音频信号A2由图2中的点划线3所示。
如同上文所述，上述方法优选地规定，在根据干扰而把上限频率G0’和下限频率G0”分别降低和提高到相应修正的被降低的上限频率G1’、G2’和被提高的下限频率G1”、G2”的过程中，还执行一种音量匹配，也即提高位于相应修正的极限频率G1’、G1”之间或G2’、G2”之间的音频信号。在此，线3a是表示所述音频信号A3在这种电平提高之后的信号电平。通过比较由曲线3和曲线3a所限定的平面可以轻易地看出，此处是如此地提高所述音频信号的电平，使得由曲线3所限定的位于原来极限频率G0’、G0”之间的平面的面积(也即响度电平的积分)基本上等于由曲线3a所限定的位于修正极限频率G2’、G2”之间的平面的面积。

Claims (15)

1.一种识别和降低无线电广播接收机的输入信号(E)内的接收干扰的方法，其中，在一种检测单元(10)内检测该接收干扰的出现，然后把相应的检测信号(MWS，AMS，MKS)输入到一个分析该检测信号(MWS，AMS，MKS)的处理单元(20)中，同时由所述的处理单元(20)产生一个相应的控制信号(S)，并将其送入能产生音频信号的音频单元(30)中，而所述的音频信号位于一个由下限频率(G0”)和上限频率(G0’)进行限定的频率间隔内，而且其中，对于位于所述音频信号(A)的所述上限频率(G0’)之下的一个被降低的上限频率(G1’，G2’)，通过所述的音频单元(30)来降低位于其上方的频率范围内的、由所述音频单元从输入信号(E)产生的音频信号(A)的电平，其特征在于：
在对所述位于被降低的上限频率(G1’，G2’)之上的频率范围内的音频信号(A)进行电平降低的同时，还对位于上述下限频率(G0”)之上的被提高的下限频率(G1”，G2”)之下的范围内的音频信号(A)进行相应地电平降低。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述的音频信号(A)在其被降低的上限频率(G1’，G2’)之下和被提高的下限频率(G1”，G2”)之上的频率范围内是均匀地执行电平降低的。
3.如上述权利要求之一所述的方法，其特征在于：
对所述的音频信号(A)进行电平降低，使得所述被提高的下限频率(G1”，G2”)与被降低的上限频率(G1’，G2’)的乘积等于原来的上限频率(G0’)和下限频率(G0”)的乘积。
4.如上述权利要求1-2之一所述的方法，其特征在于：
所述被提高的下限频率(G1”，G2”)与被降低的上限频率(G1’，G2’)的乘积为400.000的数量范围。
5.如上述权利要求1-2之一所述的方法，其特征在于：
在降低所述音频信号(A)原来的上限频率(G0’)和提高原来的下限频率(G0”)时，在位于所述两个被修正过的上下限频率(G1’，G2’；G1”，G2”)的范围内提高所述音频信号的信号电平。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：
对所述的音频信号(A)进行电平提高，使得响度电平在原来的上下限频率(G0’，G0”)之间的积分等于在所述被降低的上限频率(G1’，G2’)和被提高的下限频率(G1”，G2”)之间的积分。
7.如上述权利要求1-2之一所述的方法，其特征在于：
只有当所述输入信号(E)的电平低于预定的极限电平时，才对所述的音频信号(A)执行电平降低。
8.如上述权利要求1-2之一所述的方法，其特征在于：
采用场强或多路复用信号作为输入信号(E)。
9.如上述权利要求1-2之一所述的方法，其特征在于：
把表征出现多径接收干扰的检测信号(MWS)输入到所述的处理单元(20)中。
10.如上述权利要求1-2之一所述的方法，其特征在于：
把表征在输入信号(E)中出现AM成分的检测信号(AMS)输入到所述的处理单元(20)中。
11.如上述权利要求1-2之一所述的方法，其特征在于：
把表征出现相邻信道干扰的检测信号(NKS)输入到所述的处理单元(20)中。
12.如上述权利要求1-2之一所述的方法，其特征在于：
为了降低所述位于被提高的下限频率(G1”，G2”)之下和被降低的上限频率(G1’，G2’)之上的频率范围内的音频信号(A)的信号电平，对所述音频单元(30)的频率调节器(32，33)进行控制。
13.如上述权利要求1-2之一所述的方法，其特征在于：
为了提高位于所述两个被修正过的上下限频率(G1’，G1”；G2’，G2”)之间的范围内的音频信号(A)的信号电平，对所述音频单元(30)的音量调节器(34)进行控制。
14.一种识别和降低无线电广播接收机的输入信号(E)内的接收干扰的电路装置，它具有检测单元(10)、处理单元(20)和音频单元(30)，其中，把表征出现接收干扰的检测信号(MWS，AMS，NKS)输入到所述的处理单元(20)中，随后由该处理单元产生一个相应的控制信号(S)，并将该控制信号送入音频单元(30)内，在出现该控制信号(S)时，所述的音频单元(30)把音频信号(A)的上限频率(G0’)降低到一个被降低的上限频率(G1’，G2’)，其特征在于：在出现所述的控制信号(S)时，所述的音频单元(30)同时还把下限频率提高到一个被提高的下限频率(G1”，G2”)。
15.汽车，包含有一种识别和降低无线电广播接收机的输入信号(E)内的接收干扰的电路装置，该电路装置具有检测单元(10)、处理单元(20)和音频单元(30)，其中，把表征出现接收干扰的检测信号(MWS，AMS，NKS)输入到所述的处理单元(20)中，随后由该处理单元产生一个相应的控制信号(S)，并将该控制信号送入音频单元(30)内，在出现该控制信号(S)时，所述的音频单元(30)把音频信号(A)的上限频率(G0’)降低到一个被降低的上限频率(G1’，G2’)，其特征在于：在出现所述的控制信号(S)时，所述的音频单元(30)同时还把下限频率提高到一个被提高的下限频率(G1”，G2”)。
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