JP2000174644A - Ｆｍ信号受信中ノイズを低減する方法及びレシ―バ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ミュート制御の際の自由度を付加的に導入し
て、ミュート制御の時定数に対して矛盾する要求に解決
手段を提供すること。 【解決手段】 ＦＭ信号受信中、検出されるオーディオ
信号を減衰することによってノイズを低減する方法であ
って、電界強度を示すミュート制御信号は、電界強度が
所定の閾値以下に減少した場合に、オーディオ信号の減
衰を制御するのに使用される中間周波信号から導出され
る。オーディオ信号を歪ませてしまうミューティングレ
スポンス誤りを阻止するために、受信ＦＭ信号の瞬時周
波数の、ＦＭ搬送波周波数からの偏差が増大するに連れ
て、ミュート制御信号の時定数を増大させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、検出されたオーデ
ィオ信号を減衰することによってＦＭ受信中にノイズを
減衰する方法であって、電界強度を示すミュート制御信
号が、中間周波信号から導出され、前記中間周波信号
は、電界強度が所定の閾値レベルの下に減衰した場合に
オーディオ信号の減衰を制御するのに使用される方法、
及び、方法を実施するレシーバに関している。

【０００２】

【従来の技術】そのような方法を実行するレシーバは、
例えば、米国特許第５４１０７５１号明細書から公知で
あり、レシーバを所望の無線周波ＦＭ信号にチューニン
グし、且つ、受信された無線周波信号を中間周波信号に
復調するための無線周波フロントエンドを有しており、
前記無線周波フロントエンドの後ろには、中間周波信号
を選択して増幅するための選択的中間周波増幅器、及
び、中間周波信号のベースバンドＦＭ変調信号（オーデ
ィオ信号を含む）を得るために中間周波信号を検出する
ＦＭ検出器が接続されている。ベースバンドＦＭ変調信
号は、ミュート回路に供給され、ミュート回路は、電界
強度を示すミュート制御回路の制御下で、ＦＭ検出器の
出力側に生じるＦＭ復調ノイズ（以下、ＦＭ局間ノイズ
乃至ＦＭノイズと呼ぶ）を抑制することができる。ミュ
ート制御信号は、中間周波信号から、当該中間周波信号
のレベルを、中間周波増幅器に接続された中間周波レベ
ル検出器で測定することによって導出され、中間周波レ
ベル検出器の後ろに接続された低域通過フィルタで濾波
及び／又は平滑される。

【０００３】ＦＭ検出器の出力側のベースバンドＦＭ変
調信号内で生じるＦＭノイズ、それと共に、このＦＭ変
調信号から導出されたオーディオ信号内で生じるＦＭノ
イズは、受信されたＦＭ無線周波信号の電界強度に逆比
例して増大する。特に、ＦＭ信号が所定の閾値の下に減
少すると、ＦＭノイズは、急激に増大してしまう。公知
のレシーバでは、このＦＭノイズは、ミュート回路で、
低域通過濾波された中間周波信号レベルが所定の閾値の
下に下がる度に、ベースバンドＦＭ変調信号の減衰又は
ミュートによって抑制される。しかし、中間周波信号レ
ベルが、いつも、受信された高周波ＦＭ信号の電界強度
に関して１対１であるとは限らない。中間周波選択性の
帯域通過周波数特性のために、前記中間周波信号レベル
は、受信された高周波ＦＭ信号の電界強度によって変化
するのみならず、中間周波搬送波からの、中間周波ＦＭ
信号の瞬時周波数の偏差によっても変化する。この偏差
の大きさに依存して、フィルタ側の抑制が生じて、中間
周波信号レベルを著しく低減させ、つまり、ＦＭノイズ
がなくなる程度迄低減させるが、適度の強度の高周波Ｆ
Ｍ信号が妨害なしに受信されている場合にすら低減させ
てしまう。そのような周波数偏差に依存する（特に、低
い電界強度で受信されたＦＭ高周波信号で生じる場合）
中間周波信号レベルの低減により、有用なオーディオ信
号が妨害される結果、不所望にもミューティング動作及
び信号減衰が生じてしまうことがある。

【０００４】公知レシーバでは、中間周波増幅器の出力
側の中間周波レベル検出器の後ろに接続された低域通過
フィルタにより、ミューティング動作信号が平滑化さ
れ、ミュート制御の際に時定数が導入され、それによ
り、ミュート制御が或程度遅延される。この時定数の選
択は、一方では、信号歪と、他方では、オーディオＦＭ
ノイズとのバランスに関して臨界的である。低域通過フ
ィルタのカットオフ周波数が低ければ低い程、ミュート
制御の際の時定数及び遅延が大きくなり、ミュート動作
が比較的生じなくなり、歪も比較的発生しなくなるが、
敏活なＦＭノイズは比較的抑制されなくなり、それによ
り、ＦＭノイズは、聴取可能な程度に増大してしまい、
逆も同様である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ミュ
ート制御の際の自由度を付加的に導入して、ミュート制
御の時定数に対して矛盾する上述の要求に解決手段を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
ると、受信ＦＭ信号の瞬時周波数の、ＦＭ搬送波周波数
からの偏差が増大するに連れて、ミュート制御信号の時
定数を増大させ、同様に、偏差の減少に連れて時定数を
低減することによって解決される。

【０００７】この課題は、本発明によると、ベースバン
ドＦＭ変調信号レベル検出器は、ＦＭ検出器の出力側と
第１の低域通過フィルタの時定数制御端子との間に接続
されていて、低域通過フィルタの時定数を前記ベースバ
ンドＦＭ変調信号のレベルに依存して変えることによっ
て解決される。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の方法は、中間周波の出力
側の中間周波信号レベル低減に対するミューティングレ
スポンス性の点で、フィルタ側の抑制による低減と電界
強度の減少による低減とを選択的に区別することができ
る。フィルタ側の抑制による中間周波信号レベルの低減
は、主として、妨害されていない低変調周波数によって
生じ、何らミューティングを作用させる必要はないとい
う認識に基づいている。他の形式で生じる中間周波信号
レベルの低減は、主として、電界強度の減少から生じ、
それにより、可聴ＦＭノイズが上昇するので、ミューテ
ィングする必要がある。

【０００９】本発明の、このような手段を用いることに
よって、低域通過フィルタの時定数は、小さな値に減少
し、それにより、変調周波数が中間周波選択性の通過帯
域内で変化する場合に、ミュート制御を行って、中間周
波レベルの低減に極めて敏感に応答するようにすること
ができる。この結果、ＦＭノイズを迅速且つ適切にミュ
ーティングすることができる。後続のミュート作用で、
信号利得は、ステップ状又徐々に減少し、乃至、信号減
衰は、ステップ状又徐々に増大する。中間周波信号の瞬
時周波数が搬送波周波数から偏差して、フィルタ側の抑
制に基づいて、中間周波信号レベルが著しく減少した場
合には、低域通過フィルタの時定数及び（それと共に）
ミュート制御の時定数は著しく増大する。この結果、ミ
ュート動作、及び、それと共に有用なオーディオ信号の
歪が、不必要に生じなくなる。

【００１０】有利には、中間周波信号の瞬時周波数の、
中間周波搬送波周波数からの偏差に影響を及ぼす時定数
制御信号は、検出されたベースバンドＦＭ変調信号のレ
ベルから導出され、このベースバンドＦＭ変調信号は、
低域通過フィルタの機能を有している整流器を用いて得
られ、それにより、ＦＭ検出器の出力側から整流器に供
給される、検出されたベースバンドＦＭ変調信号が整流
されて選択される。

【００１１】本発明の他の有利な実施例では、非直線増
幅器が用いられて、時定数制御信号が非直線利得で増幅
され、それにより、中間周波信号の瞬時周波数の、中間
周波搬送波周波数からの偏差の関数として、ミュート制
御の時定数変化を、ＦＭノイズの発生に一層正確に調整
することができる。

【００１２】アナログ回路を使用する、そのようなレシ
ーバの他の有利な実施例では、ＦＭ変調信号レベル検出
器は、次に、ＦＭ検出器の前記出力側と低域通過フィル
タの時定数制御端子との間に接続された直流ブロッキン
グフィルタと前記整流器とを有している。直流ブロッキ
ングフィルタは、例えば、特に中間周波増幅器の回路素
子の許容偏差から生じる、ベースバンドＦＭ変調信号内
の直流成分を除去することができる。図示のレシーバで
は、整流器には、平均化関数を有するポスト検出低域通
過フィルタが設けられてる。

【００１３】本発明の有利で合目的的な構成は、従属請
求項に記載されている。

【００１４】

【実施例】以下、図示の実施例を用いて、本発明を詳細
に説明する。但し、本発明は、この実施例に限定される
ものではない。

【００１５】図１には、本発明の方法を実行するための
ＦＭレシーバが示されており、該ＦＭレシーバは、ＲＦ
フロントエンド１と、中間周波増幅器２と、ＦＭ復調器
３と、ミュート回路４と、デマルチプレクサ５とを有し
ている。ＲＦフロントエンド１により、レシーバが、所
望の高周波ＦＭ信号にチューニングされ、高周波ＦＭ信
号が中間周波ＦＭ信号に復調される。ＲＦフロントエン
ド１の後ろには、選択的な中間周波増幅器２が接続され
ていて、中間周波ＦＭ信号を選択し、且つ、増幅する。
ＦＭ復調器３は、中間周波ＦＭ信号からベースバンドＦ
Ｍ変調信号（ＦＭステレオマルチプレックス信号を含
む）を検出する。ミュート回路４は、中間周波増幅器の
出力側でのＦＭ復調ノイズの発生時にベースバンドＦＭ
変調信号を減衰する。デマルチプレクサ５は、生起した
ステレオマルチプレックス信号をデマルチプレックス
し、ステレオマルチプレックス信号は、左側及び右側の
ステレオ信号内でのＦＭ検出器３の出力側でのベースバ
ンドＦＭ変調信号が含んでおり、左側及び右側のステレ
オ信号は、左側及び右側のステレオ端子Ｌ及びＲで、ス
ピーカ（図示していない）に再生のために利用可能とな
る。デマルチプレクサ５は、ＦＭレシーバがモノラル信
号だけを処理する場合には、なくすことができる。ミュ
ート回路４は、例えば、利用可能な増幅器又は減衰器に
よって構成することができ、ミュート制御端子４′が設
けられていて、それにより、ミュート回路４の減衰又は
利得を変えるためのミュート制御信号がミュート回路４
に供給される。

【００１６】ミュート制御信号は、中間周波増幅器２の
出力側で濾波された中間周波信号から、中間周波検出器
６及び後続の利用可能な第１の低域通過フィルタ７を用
いて導出される。レベル検出器６は、選択的な中間周波
増幅器２の出力側での中間周波信号のレベルを検出し、
その後、中間周波信号は、可変低域通過フィルタ７で濾
波される。この可変低域通過フィルタ７は、時定数と、
それによる信号遅延を構成する低域通過ＲＣフィルタ素
子（直列抵抗と接地キャパシタを有する）を有する。抵
抗は、この可変低域通過フィルタ７の時定数制御端子
７′に供給された時定数制御信号を用いて可変である。
低域通過フィルタ７の出力側は、ミュート回路４のミュ
ート制御端子４′に接続されている。中間周波信号のレ
ベルが、所定の閾値以下に減少すると、ミュート回路４
で、ベースバンドＦＭ変調信号が減衰して、再生される
オーディオ信号がミューティングされる。ミュート制御
の時定数は、可変低域通過フィルタ７の時定数によって
決定される。

【００１７】本発明のレシーバの説明は、できる限り、
上述の米国特許第５４１０７５１号明細書から公知のレ
シーバに基づいているが、低域通過フィルタ７は、この
公報装置では可変ではなく、つまり、このフィルタの時
定数は、固定値に選定されている。

【００１８】この公知レシーバで生じる問題点（本発明
により解決手段が提供される）について、図２を参照し
て説明する。

【００１９】図２ａ−ｃには、中間周波信号が変調信号
を搬送する際に、中間周波信号の瞬時周波数が時点ｔ１
及びｔ２での中間周波搬送波周波数からずれる様子が示
されており（図２ａ参照）、このずれは、フィルタリン
グスロープ周波数領域を交差するのに十分な大きさであ
り（図２ｂ参照）、その結果、低域通過フィルタ７の入
力側の中間周波信号レベルが周期的に減少する（図２
ｃ）。中間周波変調信号の変調周波数が、低域通過フィ
ルタ７のカットオフ周波数以上である場合、これらの周
期的な減少が低域通過フィルタ７によって阻止され、そ
れにより、ミュート回路４は、ベースバンドＦＭ変調信
号及び／又はベースバンドＦＭ変調信号内に含まれてい
るオーディオ信号を減衰又はミューティングする。しか
し、低域通過フィルタ７のカットオフ周波数以下の中間
周波変調信号の変調周波数の場合、これらの周期的な減
少は、平滑されて、ミュート回路４のミュート制御端子
４′を通過し、それにより、ベースバンドＦＭ変調信号
及びベースバンドＦＭ変調信号内に含まれているオーデ
ィオ信号が減衰又はミューティングされる。この結果、
図２ｄに示されたような時点ｔ１及びｔ２で信号歪が生
じる。

【００２０】低域通過フィルタ７の時定数が低いと、そ
のような歪が生じなくなるが、しかし、それと同時に、
ミュート制御が遅延されて、オーディオＦＭノイズの発
生時点でミュート動作が行われなくなる。これにより、
レシーバの全ノイズパフォーマンスが劣化する。

【００２１】本発明によると、図１のレシーバのミュー
ト制御信号の時定数は、検出されたベースバンドＦＭ変
調信号から導出された時定数制御信号で制御される。こ
のために、レシーバは、ＦＭ検出器３の出力側と、ベー
スバンドＦＭ変調信号のレベルに依存する、この低域通
過フィルタ７の時定数を変えるための可変の第１の低域
通過フィルタ７の時定数制御端子７′との間に接続され
ている。図示のレシーバでは、ベースバンドＦＭ変調信
号レベル検出器８は、ＦＭ検出器３の前述の出力側に接
続された、検出器３の出力側のベースバンドＦＭ変調信
号内の直流成分のブロッキング用の直流ブロッキングフ
ィルタ９、ベースバンドＦＭ変調信号を整流及び選択及
び／又は平滑する低域通過フィルタ機能を有する整流器
１０（それにより、中間周波搬送波周波数から中間周波
信号の瞬時周波数の偏差を整流する信号が得られる）、
後続の非直線増幅器１１（それにより、中間周波信号の
瞬時周波数の、中間周波搬送波周波数からの偏差の機能
に連れて、ＦＭノイズの発生をミュート制御する時定数
を変えるように一層正確に調整することができるように
なる。

【００２２】図３ａ−ｆには、一層詳細に本発明の手段
が、図１のレシーバのミューティングレスポンスに作用
する効果について示されている。

【００２３】図３ａには、図１のＦＭ検出器３の出力側
で検出されたベースバンドＦＭ変調信号（乃至、オーデ
ィオ信号も同様に）の振幅の変化が示されている。この
振幅変化信号は、中間周波信号の瞬時周波数の、中間周
波搬送波周波数からの偏差に作用を及ぼし、直流ブロッ
キングフィルタ９に供給される。この直流ブロッキング
フィルタ９は、信号ａ内の不所望な直流成分を除去し、
それにより、図３ｂに示された信号ｂが得られる。信号
３ｂの振幅は、平均してゼロレベルを中心にして変化す
る。そのような不所望な直流成分が主としてレシーバの
アナログ処理中に、種々のアナログ回路素子の値の許容
偏差に基づいて生じる場合、直流ブロッキングフィルタ
９は、ＦＭ検出器３のデジタル処理中になくてもよい。

【００２４】信号３ｂは、整流器１０で整流され、その
結果、図３ｃに示されている２重の位相整流信号３ｃが
得られ、この信号は、瞬時中間周波信号の、中間搬送波
周波数からの周波数偏差の絶対値又は大きさを示す。信
号３ｃは、非直線増幅器１１での非直線利得で増幅さ
れ、その結果、図３ｄに示されている時定数制御信号ｄ
が得られ、この信号は、可変低域通過フィルタ７の時定
数制御端子７′に供給されて、可変低域通過フィルタ７
の時定数を変える。信号３ｃの非直線増幅は、選択的な
中間周波増幅器の通過帯域内の中間周波信号の瞬時周波
数の変化用の時定数制御信号をレベリングし、選択的な
中間周波増幅器のスロープ領域を交差する中間周波信号
の瞬時周波数の変動に相応する、この時定数制御信号の
振幅変動を強調することができ、その際、低変調周波数
のＦＭ信号のミューティングにより、信号歪が生じ、回
避する必要がある。

【００２５】この時定数制御信号ｄの制御下で、図３ｅ
に示されているような中間周波検出器の出力信号ｅは、
信号ｄに従って時定数が変化する可変低域通過フィルタ
７で濾波される。図示の信号曲線ｅ及びｄから分かるよ
うに、中間周波増幅器２でのフィルタ側の抑制から生じ
る中間周波信号レベルが減少すると、信号ｅでは振幅低
下を生じ、可変低域通過フィルタの時定数は増大する。
この結果、ミューティングレスポンスは遅延され、それ
により、ミュート回路４が、そのような中間周波レベル
の減少に応答しなくなる。ベースバンドＦＭ変調信号及
びベースバンドＦＭ変調信号から導出されたオーディオ
信号は、中間周波信号の低い変調周波数でも歪まなくな
る。

【００２６】時定数は、選択的な中間周波増幅器２の通
過帯域内での瞬時周波数の偏差の場合に比較的小さく、
それにより、ＦＭ復調ノイズを抑制するミューティング
レスポンスを敏速に保持することができる。可変低域通
過フィルタ７で達成される全ミューティングレスポンス
の結果、信号ｆが得られる。この信号ｆでは、中間周波
信号レベルが中間周波フィルタ側の抑制によって減少し
ていて、適切に、ミューティングレスポンスが行われな
い。

【００２７】本発明は、図１に示した実施例に限定され
るものではないことに注意すべきである。前述のよう
に、本発明は、直流ブロッキングフィルタなしで十分に
使用することができるし、非直線増幅器１１及び／又は
デマルチプレクサ５なしでも十分に使用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を実施するＦＭレシーバを示す図

【図２】従来技術のＦＭレシーバで、選択的な中間周波
増幅器側の抑制がオーディオ信号に作用を及ぼすミュー
ト動作を開始する様子を示す図であって、その際、ａ
は、瞬時中間周波変調周波数の時間依存の変化の例を示
す図 ｂは、中間周波フィルタのレスポンスを示す図 ｃは、中間周波フィルタの出力側の時間依存の信号レベ
ル変化を示す図 ｄは、オーディオ信号に劣化作用を及ぼすミュート動作
について示す図

【図３】図１の本発明のＦＭレシーバでのミューティン
グレスポンスを示す図であって、ａは、検出されたベー
スバンドＦＭ変調信号、又は、直流成分を有するオーデ
ィオ信号の時間依存の振幅変化を示す図 ｂは、ａに示された信号の、直流成分なしの場合の状態
示す図 ｃは、ｂに示された信号の、整流後の状態を示す図 ｄは、ｃに示された信号の、非直線増幅後の状態を示す
図であって、時定数制御信号として使用される信号を示
す図 ｅは、時間依存の中間周波レベル信号を示す図ｆは、時
間依存の、妨害されていないオーディオ信号を示す図

【符号の説明】

１ ＲＦフロントエンド ２ 中間周波増幅器 ３ ＦＭ復調器 ４ ミュート回路 ４′ ミュート制御端子 ５ デマルチプレクサ ６ レベル検出器は ７ 可変低域通過フィルタ ８ ベースバンドＦＭ変調信号レベル検出器 ９ 直流ブロッキングフィルタ １０ 整流器 １１ 非直線増幅器

フロントページの続き (71)出願人 390009416 Ｋｒｕｐｐｓｔｒａｂｅ 105，Ｆｒａｎ ｋｆｕｒｔ ａｍ Ｍａｉｎ，ＢＲＤ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＦＭ信号受信中、検出されるオーディオ
   信号を減衰することによってノイズを低減する方法であ
   って、電界強度を示すミュート制御信号は、前記電界強
   度が所定の閾値以下に減少した場合に、前記オーディオ
   信号の減衰を制御するのに使用される中間周波信号から
   導出される方法において、受信ＦＭ信号の瞬時周波数
   の、ＦＭ搬送波周波数からの偏差が増大するに連れて、
   ミュート制御信号の時定数を増大させ、同様に、偏差の
   減少に連れて時定数を低減することを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 ミュート制御信号の時定数を、検出され
   たベースバンドＦＭ変調信号から、当該ベースバンドＦ
   Ｍ変調信号を整流することによって導出された時定数制
   御信号で制御する請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 時定数制御信号の導出の際、オーディオ
   信号を非直線増幅する請求項２記載の方法。
4. 【請求項４】 高周波フロントエンドと、当該高周波フ
   ロントエンドの後ろに接続された選択的な中間周波増幅
   器と、オーディオ信号を含むベースバンドＦＭ変調変調
   信号を検出するＦＭ検出器と、前記オーディオ信号を減
   衰するためのミュート回路と、中間周波増幅器とを有し
   ており、前記ミュート回路は、当該ミュート回路に前記
   ミュート制御信号を供給するためのミュート制御端子を
   有しており、前記中間周波増幅器は、中間周波レベル検
   出器及び低域通過フィルタを介して前記ミュート回路の
   前記ミュート制御端子に接続されている、請求項１記載
   の方法を実施するためのレシーバにおいて、ベースバン
   ドＦＭ変調信号レベル検出器は、ＦＭ検出器の出力側と
   第１の低域通過フィルタの時定数制御端子との間に接続
   されていて、低域通過フィルタの時定数を前記ベースバ
   ンドＦＭ変調信号のレベルに依存して変えることを特徴
   とするレシーバ。
5. 【請求項５】 ベースバンドＦＭ変調信号レベル検出器
   は、低域通過フィルタ機能を含む整流器を有する請求項
   ４記載のレシーバ。
6. 【請求項６】 ベースバンドＦＭ変調信号レベル検出器
   は、整流器回路に接続されていて、ＦＭ検出器の出力側
   とミュート回路の時定数制御端子との間に接続された非
   直線増幅器を有している請求項４又は５記載のレシー
   バ。
7. 【請求項７】 ＦＭ変調信号レベル検出器は、ＦＭ検出
   器の前記出力側に接続された直流ブロッキングフィルタ
   を有する請求項４〜６迄の何れか１記載のレシーバ。