JP2000013340A - Ｆｍ受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＦＭ受信装置の受信同調状態がずれたり隣接チ
ャネル妨害信号の干渉を受けても、変調周波数が高い信
号成分のＳ／Ｎの悪化を抑制し聴感を改善する。 【解決手段】ＦＭフロントエンド回路１１と、ＦＭフロ
ントエンド回路から出力するＦＭ−ＩＦ信号を増幅する
ＦＭ−ＩＦ増幅回路１２と、ＦＭ−ＩＦ増幅回路の出力
信号からＦＭ変調信号を検波して出力するＦＭ検波回路
１３と、ＦＭ検波回路の出力信号の音質を調整するトー
ンコントロール回路１５１、１５２と、ＦＭ−ＩＦ増幅
回路のＦＭ−ＩＦ信号入力レベルに基づいて受信電界強
度を検出する検出回路１６と、ＦＭ検波回路の入力信号
の離調の程度を検出する離調検出回路２１と、受信電界
強度および受信同調状態がずれた場合の離調程度に応じ
てトーンコントロール回路を制御して雑音信号の高周波
成分を除去するトーンコントロール制御回路２２を具備
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＦＭ受信装置に係
り、特にＦＭ放送受信装置における音声出力のトーンコ
ントロール回路（音質調整回路）に関するもので、例え
ばカーラジオなどに使用されるものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来のカーラジオ用のＦＭステ
レオ受信装置の一例のブロック構成の一部を示してい
る。図４において、１０は受信アンテナ、１１はＦＭフ
ロントエンド回路である。このＦＭフロントエンド回路
１１は、受信信号（高周波信号；ＲＦ信号）を増幅する
利得可変型のＲＦ増幅回路と、このＲＦ増幅回路の受信
同調周波数より所定周波数（通常、１０．７ＭＨｚ）異
なる局部発振信号を出力する局部発振回路と、上記ＲＦ
増幅回路の出力信号と前記局部発振回路の出力信号とを
混合して中間周波信号（ＦＭ−ＩＦ信号）の成分を生成
して出力する混合回路、前記ＲＦ増幅制御の利得を自動
的に調整するための自動利得調整回路などを含む。

【０００３】１２は前記ＦＭフロントエンド回路１１か
ら出力するＦＭ−ＩＦ信号を増幅するＦＭ−ＩＦ増幅回
路、１３は前記ＦＭ−ＩＦ増幅回路の出力信号からＦＭ
変調信号（ステレオ・コンポジット信号）を検波して出
力するＦＭ検波回路、１４は前記ＦＭ検波回路１３の出
力信号からステレオ音声信号である右成分（Ｒ）信号お
よび左成分（Ｌ）信号を復調して出力するＦＭステレオ
復調回路、１５１および１５２は対応して前記ＦＭステ
レオ復調回路１４から出力する復調信号であるＬ信号お
よびＲ信号の音質を調整するトーンコントロール回路で
ある。

【０００４】１６は前記ＦＭ−ＩＦ増幅回路１２の出力
信号レベルに基づいて受信電界強度を検出するための受
信電界強度検出回路であり、弱電界入力時の検出出力に
より、前記トーンコントロール回路１５１および１５２
において復調信号の高周波成分（特に雑音信号成分）を
除去するように制御している。

【０００５】なお、図４中のＦＭ受信装置は、局部発振
回路に接続される発振子、ＲＦ同調用コイル、音声増幅
回路、スピーカなどは図示を省略している。図５は、図
４のＦＭ受信装置の受信電界強度（レベル）と復調信号
のＳ成分出力レベル、Ｎ成分出力レベルの関係（Ｓ／Ｎ
特性）および受信電界強度検出回路１６の受信電界レベ
ルと検出出力レベルとの関係（入出力特性）を示してい
る。ここでは、Ｓ／Ｎ特性は、変調信号の周波数（変調
周波数）ｆｍが１ＫＨｚ、１０ＫＨｚをパラメータとし
て示している。

【０００６】即ち、ＦＭ受信装置においては、一般に、
受信電界レベルが比較的弱い弱電界入力時に雑音信号の
抑制能力が低いことに起因して信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）
が低下する。

【０００７】そこで、従来は、弱電界入力時におけるＳ
／Ｎの低下による聴感上の耳障りを抑制するために、前
記したような受信電界強度検出回路１６によるトーンコ
ントロール回路１５１および１５２の制御によって雑音
信号の高周波成分を除去し、Ｓ／Ｎの低下による聴感上
の耳障りを抑制している。

【０００８】また、ＦＭ受信装置によっては、受信電界
レベルがある受信電界レベル以下においてＳ／Ｎが極端
に悪化する領域では、音声出力経路を徐々に遮断して聴
感上の耳障りを抑制する場合もある。

【０００９】しかし、上記したような従来のトーンコン
トロール回路１５１および１５２による制御では、聴感
改善対策としては必ずしも十分ではなかった。以下、こ
の点について簡単に説明する。

【００１０】図６は、図４のＦＭ受信装置におけるある
受信電界レベル以下の領域における受信電界レベルとＳ
信号出力レベルの関係について、変調周波数ｆｍをパラ
メータとして示す。

【００１１】即ち、図５から分かるように、ＦＭ受信装
置においては、一般に、変調周波数ｆｍが高くなると、
信号エネルギーの分布とＦＭ検波特性との関係でＮ信号
出力レベルが増加する（三角雑音）ので、聴感上の耳障
りを抑制するため、高域出力に対し出力レベルを低下さ
せる。

【００１２】図７は、図４のＦＭ受信装置のＦＭ検波回
路における入力周波数偏移と検波出力レベル（Ｓ信号レ
ベル）との関係（ＦＭ検波特性、いわゆるＳ字特性）を
示す。

【００１３】図７から分かるように、マニュアル同調調
整時のように受信同調状態がずれた時には、ＦＭ検波特
性の中心周波数（１０．７ＭＨｚ）の直流電位からずれ
た電位を中心に入力周波数が偏移するので、Ｓ信号の出
力波形が歪んで高調波成分が発生してＮ成分出力レベル
が大きくなる。

【００１４】また、受信同調状態がずれた時には、雑音
抑制能力が低下してＮ成分出力レベルが大きくなる。ま
た、隣接チャネルの妨害信号の干渉によりＦＭ検波入力
信号がＦＭ検波特性の中心周波数（１０．７ＭＨｚ）か
らずれることによってＳ信号の出力波形が歪んで高調波
成分が発生してＮ成分出力レベルが大きくなる。

【００１５】したがって、受信同調状態がずれた場合と
か隣接チャネルの妨害信号の干渉を受けた場合には、変
調周波数ｆｍが高い信号成分のＳ／Ｎは、そうでない場
合に比べてさらに悪化し、聴感上の耳障りが発生する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
ＦＭ受信装置は、受信同調状態がずれた場合とか隣接チ
ャネルの妨害信号の干渉を受けた場合に、変調周波数ｆ
ｍが高い信号成分のＳ／Ｎが悪化し、聴感上の耳障りが
発生するという問題があった。

【００１７】本発明は上記の問題点を解決すべくなされ
たもので、受信同調状態がずれた場合とか隣接チャネル
の妨害信号の干渉を受けた場合でも、変調周波数ｆｍが
高い信号成分のＳ／Ｎが悪化することを抑制することが
でき、聴感を改善し得るＦＭ受信装置を提供することを
目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明のＦＭ受信装置
は、ＦＭフロントエンド回路と、前記ＦＭフロントエン
ド回路から出力するＦＭ−ＩＦ信号を増幅するＦＭ−Ｉ
Ｆ増幅回路と、前記ＦＭ−ＩＦ増幅回路の出力信号から
ＦＭ変調信号を検波して出力するＦＭ検波回路と、前記
ＦＭ検波回路の出力信号の音質を調整するトーンコント
ロール回路と、前記ＦＭ−ＩＦ増幅回路のＦＭ−ＩＦ信
号入力レベルに基づいて受信電界強度を検出するための
受信電界強度検出回路と、前記ＦＭ検波回路の入力信号
の離調の程度を検出し、離調の程度に応じたレベルを有
する離調検出信号を出力するための離調検出回路と、前
記受信電界強度検出回路の出力および前記離調量検出回
路の出力に基づいて受信電界強度および受信同調状態が
ずれた場合の離調程度に応じて前記トーンコントロール
回路を制御して雑音信号の高周波成分を除去するための
トーンコントロール制御回路を具備することを特徴とす
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施
例に係るカーラジオ用のＦＭ受信装置を示している。

【００２０】このＦＭ受信装置は、図４を参照して前述
した従来例のＦＭ受信装置と比べて、離調検出回路２
１、トーンコントロール制御回路２２が追加されている
点が異なり、その他は同じである。

【００２１】即ち、図１において、１０は受信アンテ
ナ、１１はＦＭフロントエンド回路である。このＦＭフ
ロントエンド回路１１は、受信信号を増幅する利得可変
型のＲＦ増幅回路と、このＲＦ増幅回路の受信同調周波
数より所定周波数（通常、１０．７ＭＨｚ）異なる局部
発振信号を出力する局部発振回路と、上記ＲＦ増幅回路
の出力信号と前記局部発振回路の出力信号とを混合して
中間周波信号（ＦＭ−ＩＦ信号）の成分を生成して出力
する混合回路、前記ＲＦ増幅制御の利得を自動的に調整
するための自動利得調整回路などを含む。

【００２２】１２は前記ＦＭフロントエンド回路１１か
ら出力するＦＭ−ＩＦ信号を増幅するＦＭ−ＩＦ増幅回
路、１３は前記ＦＭ−ＩＦ増幅回路の出力信号からＦＭ
変調信号（ステレオ音声信号）を検波して出力するＦＭ
検波回路、１４は前記ＦＭ検波回路１３の出力信号から
ステレオ音声信号である右成分（Ｒ）信号および左成分
（Ｌ）信号を復調して出力するＦＭステレオ復調回路、
１５１および１５２は対応して前記ＦＭステレオ復調回
路１４から出力する復調信号であるＲ信号およびＬ信号
の音質を調整するトーンコントロール回路である。

【００２３】１６は前記ＦＭ−ＩＦ増幅回路１２の出力
信号レベルに基づいて受信電界強度を検出するための受
信電界強度検出回路であり、弱電界入力時の検出出力に
より、前記トーンコントロール回路１５１および１５２
において復調信号の高周波成分（特に雑音信号成分）を
除去するように制御している。

【００２４】なお、図１中のＦＭ受信装置は、局部発振
回路に接続される発振子、ＲＦ同調用コイル、音声増幅
回路、スピーカなどは図示を省略している。さらに、本
実施例では、（１）ＦＭ検波回路１３の入力信号の離調
の程度（ＦＭ−ＩＦ信号の中心周波数が１０．７ＭＨｚ
からずれている量）を検出し、離調の程度に応じたレベ
ルを有する離調検出信号を出力するための離調検出回路
２１と、（２）前記受信電界強度検出回路１６の出力お
よび前記離調量検出回路２１の出力に基づいて受信電界
強度および受信同調状態がずれた場合の離調程度に応じ
て前記トーンコントロール回路１５１、１５２を制御し
て雑音信号の高周波成分を除去することによってトーン
コントロール特性を制御するためのトーンコントロール
制御回路２２が付加されている。

【００２５】このトーンコントロール制御回路２２は、
受信電界強度検出回路１６の電界強度検出信号レベルが
所定値より低い時にトーンコントロール回路１５１、１
５２における復調信号の高周波成分（特に雑音信号成
分）の除去量を増大させるように制御し、かつ、離調検
出回路２１の離調検出信号に応じてトーンコントロール
回路１５１、１５２における復調信号の高周波成分（特
に雑音信号成分）の除去量を増大させるように構成され
ている。

【００２６】なお、図１のＦＭ受信装置において、受信
電界強度（レベル）と復調信号のＳ成分出力レベル、Ｎ
成分出力レベルの関係は、図５に示したような従来例と
同様である。

【００２７】また、図１のＦＭ受信装置において、ある
受信電界レベル以下の領域における受信電界レベルとＳ
信号出力レベルの関係は、図６に示したような従来例と
同様である。

【００２８】また、図１のＦＭ受信装置において、ＦＭ
検波回路における入力周波数偏移と検波出力レベル（Ｓ
信号レベル）との関係（ＦＭ検波特性、いわゆるＳ字特
性）は、図７に示したような従来例と同様である。

【００２９】図２は、図１のＦＭ受信装置の受信同調状
態がずれた場合とか隣接チャネルの妨害信号の干渉を受
けた場合に、図１中の離調検出回路２１とトーンコント
ロール制御回路２２により得られるトーンコントロール
回路１５１、１５２のトーンコントロール特性（離調の
程度と出力レベルとの関係）の一例を示す。

【００３０】図３は、図１中の離調検出回路２１、トー
ンコントロール制御回路２２およびＬ信号トーンコント
ロール回路１５１（またはＲ信号トーンコントロール回
路１５２）の一具体例を示している。

【００３１】図示のように、離調検出回路２１は、コン
デンサＣ１、トランジスタＱ１〜Ｑ５、抵抗Ｒ１〜Ｒ３
および電流源Ｉ１、Ｉ２などで構成されている。トーン
コントロール制御回路２２は、トランジスタＱ６〜Ｑ１
２、抵抗Ｒ４〜Ｒ１０および電流源Ｉ３〜Ｉ５などで構
成されている。Ｌ信号トーンコントロール回路１５１
（またはＲ信号トーンコントロール回路１５２）は、コ
ンデンサＣ２、トランジスタＱ１３〜Ｑ２０、抵抗Ｒ１
１〜Ｒ１４および電流源Ｉ６、Ｉ７などで構成されてい
る。

【００３２】ＦＭステレオ復調回路１４の出力は、Ｌ信
号トーンコントロール回路１５１（またはＲ信号トーン
コントロール回路１５２）内のトランジスタＱ１６、Ｑ
１９のベースに入力され、電圧／電流変換される。トラ
ンジスタＱ１６には周波数特性がフラットな電流が流
れ、トランジスタＱ１９の出力電流は抵抗Ｒ１２とコン
デンサＣ２により交流成分が除去される。

【００３３】一方、ＦＭ検波回路１３からのＦＭ検波出
力電流は、離調の度合いにより平均直流電位が変位して
おり、その電流は離調検波回路２１に入力される。この
入力電流は、離調検波回路２１内のコンデンサＣ１と抵
抗Ｒ２により交流電流成分が除去され、離調の度合いに
応じた直流電位が図中のＡ点とＢ点との間に電位差とな
って生じる。このため、離調時においては、トランジス
タＱ２あるいはＱ４がオンし、トランジスタＱ３および
トーンコントロール制御回路２２内のトランジスタＱ６
を介して、トーンコントロール制御回路２２内のトラン
ジスタＱ８のベース電位であるＣ点の電位を下げる。

【００３４】一方、トーンコントロール制御回路２２内
では、トランジスタＱ９のベースには受信電界強度検出
回路１６の出力が入力されているため、トランジスタＱ
９のエミッタと抵抗Ｒ５を介して隔てられたＤ点の電位
は、トランジスタＱ８、Ｑ９のベース電位のうちいずれ
か低い方の電位で制御される。すなわち、Ｄ点の電位
は、離調の度合い、あるいは受信電界強度により制御さ
れ、離調の度合いが大きい程、また受信電界強度が小さ
い程、その電位は低下する。Ｄ点の電位が低下すると、
Ｄ点からトランジスタＱ１０のベース・コレクタ間を隔
てたＥ点の電位が上昇し、Ｌ信号トーンコントロール回
路１５１（またはＲ信号トーンコントロール回路１５
２）内のトランジスタＱ１５、Ｑ２０がオンするため、
周波数特性を持たないトランジスタＱ１６の電流はトラ
ンジスタＱ１５を介して電源電圧Ｖｃｃ側に流れ、高域
成分が除去された抵抗Ｒ１２を流れる電流はトランジス
タＱ２０を介して出力される。このため、トーンコント
ロール出力には高域成分が除去された信号が得られる。

【００３５】一方、離調状態にない場合は、Ａ点、Ｂ点
間には電位差が生じないため、トランジスタＱ２、Ｑ４
はオンせず、Ｃ点の電位は上昇する。また、受信電界強
度の強い場合はトランジスタＱ９のベース電位も高いた
め、Ｄ点の電位は上昇する。Ｄ点の電位が上昇すると、
Ｅ点の電位が低下するため、トランジスタＱ１７、Ｑ１
８がオンし、高域成分が除去された抵抗Ｒ１２を流れる
電流がトランジスタＱ１８を介して電源電圧Ｖｃｃ側に
流れ、周波数特性を持たないトランジスタＱ１６の電流
がトランジスタＱ１７を介して出力される。このため、
トーンコントロール出力には周波数特性がフラットな信
号が得られる。

【００３６】また、離調の度合い、あるいは受信電界強
度の状態によっては、上記した状態の中間の状態、すな
わちトランジスタＱ１５、Ｑ１７、Ｑ１８、Ｑ２０が全
てオンしている状態をとり、この場合は、周波数特性が
フラットな電流と高域成分が除去された電流の合成とな
り、離調の度合い、あるいは受信電界強度の状態により
連続的にトーンコントロール出力は、その周波数特性が
制御される。

【００３７】このようにして、トーンコントロール回路
の出力は、離調の度合い、あるいは受信電界強度の状態
により、その周波数特性が制御される。図１のＦＭ受信
装置によれば、離調検出回路２１およびトーンコントロ
ール制御回路２２が付加されたことによって、従来例の
受信電界強度に基づいたトーンコントロール特性を保ち
つつ、さらに、受信同調状態がずれた場合とか隣接チャ
ネルの妨害信号の干渉を受けた場合にも離調の程度に基
づいてトーンコントロールをかけることができる。

【００３８】即ち、トーンコントロール制御回路２２
は、受信電界強度検出回路１６の電界強度検出信号レベ
ルが所定値より低い時にトーンコントロール回路１５
１、１５２における復調信号の高周波成分（特に雑音信
号成分）の除去量を増大させるように制御するので、従
来例と同様に、受信電界強度に基づいたトーンコントロ
ール特性が得られる。

【００３９】しかも、トーンコントロール制御回路２２
は、受信同調状態がずれた場合とか隣接チャネルの妨害
信号の干渉を受けた場合には、離調検出回路２１の離調
検出信号に応じてトーンコントロール回路１５１、１５
２における復調信号の高周波成分（特に雑音信号成分）
の除去量を増大させるように制御する。

【００４０】これにより、受信同調状態がずれた場合に
おける雑音抑制能力の低下によるＮ成分出力レベルの増
大あるいはＳ信号の出力波形が歪んで高調波成分が発生
することによるＮ成分出力レベルの増大により特に変調
周波数ｆｍが高い信号成分のＳ／Ｎが悪化することを抑
制することができ、聴感を改善することが可能になる。

【００４１】したがって、受信同調状態がずれた場合に
おける雑音抑制能力の低下によるＮ成分出力レベルの増
大、あるいは、受信同調状態がずれた場合とか隣接チャ
ネルの妨害信号の干渉を受けた場合にＳ信号の出力波形
が歪んで高調波成分が発生することによるＮ成分出力レ
ベルの増大により、特に変調周波数ｆｍが高い信号成分
のＳ／Ｎが悪化することを抑制することができ、聴感を
改善することが可能になる。なお、上記実施例は、カー
ラジオ用のＦＭ受信装置を示したが、本発明はその他の
業務用の各種のＦＭ受信装置にも適用可能である。

【００４２】

【発明の効果】上述したように本発明のＦＭ受信装置に
よれば、受信同調状態がずれた場合とか隣接チャネルの
妨害信号の干渉を受けた場合でも、変調周波数高い信号
成分のＳ／Ｎが悪化することを抑制することができ、聴
感を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るカーラジオ用ＦＭ受
信装置の一部を示すブロック図。

【図２】図１中の図１のＦＭ受信装置の受信同調状態が
ずれた場合とか隣接チャネルの妨害信号の干渉を受けた
場合にトーンコントロール特性（離調の程度とトーンコ
ントロール回路の出力レベルとの関係）の一例を示す
図。

【図３】図１中の離調検出回路、トーンコントロール制
御回路およびトーンコントロール回路の一具体例を示す
回路図。

【図４】ＦＭ受信装置の従来例の一部を示すブロック
図。

【図５】図４のＦＭ受信装置における受信電界強度（レ
ベル）と復調信号のＳ成分出力レベル、Ｎ成分出力レベ
ルの関係について示すとともに、受信電界強度検出回路
の受信電界レベルと検出出力レベルとの関係（入出力特
性）を示す図。

【図６】図４のＦＭ受信装置におけるある受信電界レベ
ル以上の領域における受信電界レベルとＳ信号出力レベ
ルの関係について、変調周波数ｆｍをパラメータとして
示すず。

【図７】図４のＦＭ受信装置のＦＭ検波回路における入
力周波数偏移と検波出力レベル（Ｓ信号レベル）との関
係（ＦＭ検波特性、いわゆるＳ字特性）を示す図。

【符号の説明】

１０…受信アンテナ、 １１…ＦＭフロントエンド回路、 １２…ＦＭ−ＩＦ増幅回路、 １３…ＦＭ検波回路、 １４…ＦＭステレオ復調回路、 １５１、１５２…トーンコントロール回路、 １６…受信電界強度検出回路、 ２１…離調検出回路、 ２２…トーンコントロール制御回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗原 隆志 神奈川県川崎市幸区堀川町580番１号 株 式会社東芝半導体システム技術センター内 (72)発明者 小井手 尚隆 神奈川県川崎市幸区堀川町580番１号 株 式会社東芝半導体システム技術センター内 (72)発明者 木山 聡子 神奈川県川崎市幸区堀川町580番１号 株 式会社東芝半導体システム技術センター内 (72)発明者 加藤 亨 東京都港区新橋３丁目３番９号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内 (72)発明者 三谷 充俊 東京都港区新橋３丁目３番９号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内 (72)発明者 清水 康弘 東京都港区新橋３丁目３番９号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内 (72)発明者 今井 康之 東京都港区新橋３丁目３番９号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内 Ｆターム(参考） 5K052 AA01 BB02 BB05 BB35 CC04 DD04 DD17 EE19 EE22 FF18 5K061 AA10 BB04 CC40 CD05 JJ01 JJ09 JJ11 5K068 AA00 AA23 BA01 BB01 BC01 BC04 CC00 DA02 DA04 DC03

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＦＭフロントエンド回路と、 前記ＦＭフロントエンド回路から出力するＦＭ−ＩＦ信
   号を増幅するＦＭ−ＩＦ増幅回路と、 前記ＦＭ−ＩＦ増幅回路の出力信号からＦＭ変調信号を
   検波して出力するＦＭ検波回路と、 前記ＦＭ検波回路の出力信号の音質を調整するトーンコ
   ントロール回路と、 前記ＦＭ−ＩＦ増幅回路のＦＭ−ＩＦ信号入力レベルに
   基づいて受信電界強度を検出するための受信電界強度検
   出回路と、 前記ＦＭ検波回路の入力信号の離調の程度を検出し、離
   調の程度に応じたレベルを有する離調検出信号を出力す
   るための離調検出回路と、 前記受信電界強度検出回路の出力および前記離調検出回
   路の出力に基づいて受信電界強度および受信同調状態が
   ずれた場合の離調程度に応じて前記トーンコントロール
   回路を制御して雑音信号の高周波成分を除去するための
   トーンコントロール制御回路とを具備することを特徴と
   するＦＭ受信装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のＦＭ受信装置において、 前記トーンコントロール制御回路は、 前記受信電界強度検出回路の電界強度検出信号レベルが
   所定値より低い時に前記トーンコントロール回路におけ
   る復調信号の高周波成分の除去量を増大させるように制
   御し、かつ、前記離調検出回路の離調検出信号に応じて
   前記トーンコントロール回路における復調信号の高周波
   成分の除去量を増大させるように制御することを特徴と
   するＦＭ受信装置。