JP2004023547A

JP2004023547A - 低周波減衰回路およびラジオ受信機

Info

Publication number: JP2004023547A
Application number: JP2002177280A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Furuike; 古池　剛; Hiroshi Miyagi; 宮城　弘
Original assignee: Toyota Industries Corp; Nigata Semitsu Co Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp; NSC Co Ltd
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2002-06-18
Publication date: 2004-01-22
Also published as: TWI221710B; CN1663132A; TW200402202A; US20060009183A1; WO2003107547A1

Abstract

【課題】ＡＭ検波信号またはＦＭ検波信号の低周波成分を減衰させる低周波減衰回路の小型化を図る。
【解決手段】ＦＭ／ＡＭ切替えスイッチ３１は、ＦＭ検波信号またはＡＭ検波信号を選択する。容量４は、ＦＭ検波信号から直流成分をカットするために設けられている。ローカット周波数切替えスイッチ３３は、抵抗Ｒａ　〜Ｒｃ　の中から制御信号により指示された抵抗体を選択する。容量４およびローカット周波数切替えスイッチ３３が選択した抵抗体によりハイパスフィルタが構成される。ＡＭ検波信号の低周波成分は、このハイパスフィルタにより減衰させられる。このハイパスフィルタのカットオフ周波数は、抵抗体の選択により調整される。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＭ／ＦＭ検波信号の低周波成分を減衰させる低周波減衰回路、およびラジオ受信機に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＭ放送を受信するラジオ受信機は、通常、聴感特性を向上させるために、ＡＭ検波信号において１００Ｈｚ程度以下の周波数成分を減衰させる低周波減衰回路（ＡＭローカット回路）を備えている。
【０００３】
図７は、既存の低周波減衰回路を備えるラジオ受信機の一例の構成図である。ここでは、ＦＭ放送およびＡＭ放送の双方を受信可能なＦＭ／ＡＭラジオ受信機を示す。
ＦＭ信号は、ＦＭフロントエンド回路１により受信され、ＩＦアンプ２により増幅された後、ＦＭ検波回路３によりＦＭ検波される。そして、このＦＭ検波信号は、容量４によりその直流成分がカットされた後、スピーカ６へ出力される。なお、ＦＭ検波信号は、ステレオ復調部５においてステレオ復調が行われる。
【０００４】
一方、ＡＭ信号は、ＡＭフロントエンド回路１１により受信され、ＩＦアンプ１２により増幅された後、ＡＭ検波回路１３によりＡＭ検波される。そして、このＡＭ検波信号は、低周波減衰回路１４によりその低周波数成分（例えば、１００Ｈｚ以下の成分）がカットされた後、スピーカ６へ出力される。
【０００５】
図８（ａ）は、低周波減衰回路１４の一例の構成を示す図である。低周波減衰回路１４は、オペアンプ２１、抵抗Ｒ１〜Ｒ３、及び容量Ｃを備える。そして、ＡＭ検波回路１３の出力は、抵抗Ｒ１を介してアンプ２１の反転入力端子に与えられるとともに、抵抗Ｒ２を介してオペアンプ２１の非反転入力端子に与えられる。ここで、オペアンプ２１の非反転入力端子は、容量Ｃを介して接地されている。また、オペアンプ２１の出力は、抵抗Ｒ３を介してアンプ２１の反転入力端子にフィードバックされている。
【０００６】
上記構成の低周波減衰回路１４は、高周波成分に対しては、図８（ｂ）に示す状態で動作する。すなわち、高周波成分に対しては、容量Ｃのインピーダンスが低くなるので、オペアンプ２１の非反転入力端子が接地された状態になる。したがって、この場合、出力信号Ｖｏｕｔ　は、入力信号Ｖｉｎに比例した振幅を持った信号になる。
【０００７】
一方、低周波減衰回路１４は、低周波成分に対しては、図８（ｃ）に示す状態で動作する。すなわち、低周波成分に対しては、容量Ｃのインピーダンスが高くなるので、抵抗Ｒ１＝抵抗Ｒ２であるものとすると、オペアンプ２１の非反転入力端子には、その反転入力端子と同相の信号が入力されることになる。従って、この場合、出力信号Ｖｏｕｔ　の振幅は、小さくなる。
【０００８】
このように、低周波減衰回路１４は、高周波成分を通過させると共に、低周波成分を減衰させる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ラジオ受信機は、一般に、小型化／低コスト化が要求される。具体的には、受信回路のＩＣ化（最終的には１チップ化）が望まれている。
しかし、図８（ａ）に示す低周波減衰回路１４を用いて１００Ｈｚ程度以下の周波数成分を減衰させようとすると、容量Ｃを大きくしなければならない。すなわち、この場合、容量Ｃは、ＩＣ上に形成することは出来ず、いわゆる外付け部品となってしまう。この結果、低周波減衰回路１４の実装面積が大きくなると共に、低コスト化の妨げにもなってしまう。
【００１０】
本発明の課題は、ＡＭ／ＦＭ検波信号の低周波成分を減衰させる低周波減衰回路の小型化を図ることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の低周波減衰回路は、ＦＭ／ＡＭラジオ受信機において使用されることを前提とし、ＦＭ検波信号またはＡＭ検波信号を選択する第１のスイッチと、上記第１のスイッチの出力側に設けられた容量と、上記第１のスイッチの出力側に設けられた複数の抵抗体と、上記第１のスイッチによりＡＭ検波信号が選択されたときに上記複数の抵抗体の中から選択した抵抗体および上記容量を用いて上記ＡＭ検波信号のためのハイパスフィルタを構成する第２のスイッチを有する。このとき、上記第１のスイッチ、上記複数の抵抗体、及び上記第２のスイッチは、１つのＩＣの上に形成されるようにしてもよい。
【００１２】
上記低周波減衰回路において、容量は、ＦＭ検波信号の直流成分をカットするため、及びＡＭ検波信号の低周波成分を減衰させるための双方に使用される。したがって、ＡＭ検波信号の低周波成分を減衰させるだけのための容量を設ける必要がない。この結果、回路規模の小型化、回路のＩＣ化、ラジオ受信機の低コスト化が図れる。
【００１３】
また、ＡＭ検波信号のためのハイパスフィルタのカットオフ周波数は、複数の抵抗体の中から適切な抵抗体を選択することにより調整される。したがって、容易に所望の周波数成分を減衰させることができる。
なお、上記ＦＭ／ＡＭラジオ受信機が検波信号の高周波数成分を減衰させる高周波減衰回路を備えている場合は、第２のスイッチは、その高周波減衰回路の動作に基づいて上記複数の抵抗体の中から対応する抵抗体を選択するようにしてもよい。低周波減衰動作および高周波減衰動作を連動させることにより、容易に好適な聴感が得られる。
【００１４】
また、本発明は、ＡＭ検波信号の低周波成分を減衰させるためだけでなく、ＦＭ検波信号の低周波成分を減衰させるように構成することもできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、実施形態の低周波減衰回路の構成図である。なお、この低周波減衰回路は、ＦＭ／ＡＭラジオ受信機において、ＡＭ検波信号の低周波成分を減衰させるために使用される。
【００１６】
図１において、ＦＭ／ＡＭ切替えスイッチ（第１のスイッチ）３１は、ユーザからの指示に従って、ＦＭ検波回路３から出力されるＦＭ検波信号またはＡＭ検波回路１３から出力されるＡＭ検波信号の一方を選択する。ここで、ＦＭ検波回路３およびＡＭ検波回路１３は、それぞれ、図７に示したＦＭ検波回路３およびＡＭ検波回路１３に相当し、既存の技術により実現される。
【００１７】
容量４は、ＦＭ／ＡＭ切替えスイッチ３１の出力側に設けられ、ＦＭ／ＡＭ切替えスイッチ３１により選択された信号の直流成分をカットする。なお、この容量４は、図７においてＦＭ検波信号の直流成分をカットするために設けられている容量４に相当する。
【００１８】
ＦＭ／ＡＭ切替えスイッチ３２は、ユーザからの指示に従って、容量４を通過した信号をスピーカへ出力する。なお、ＦＭ／ＡＭ切替えスイッチ３２は、ＦＭ／ＡＭ切替えスイッチ３１によりＦＭ検波信号が選択されたときは、容量４を通過した信号をステレオ復調部５へ導き、ＦＭ／ＡＭ切替えスイッチ３１によりＡＭ検波信号が選択されたときは、容量４を通過した信号をスピーカ６へ導く。
【００１９】
抵抗Ｒａ　、抵抗Ｒｂ　、抵抗Ｒｃ　は、互いに抵抗値の異なる抵抗体であり、それぞれ、容量４を通過したＡＭ検波信号を出力に導くためのパスに電気的に接続されている。また、ローカット周波数切替えスイッチ（第２のスイッチ）３３は、制御回路３４により生成される制御信号に従って、抵抗Ｒａ　〜Ｒｃ　の中から対応する抵抗体を選択して交流的に接地する。なお、ローカット周波数切替えスイッチ３３は、いずれの抵抗体も選択しないとき、即ち、容量４および抵抗体からなるハイパスフィルタを構成しないときは、「開放」を選択する。また、制御回路３４は、例えば、マイコンにより実現することができる。さらに、図１に示すように、３個の抵抗の中から所望の抵抗を選択するための制御信号は、例えば２ビットデータにより実現される。なお、図１では、３個の抵抗体（抵抗Ｒａ　〜Ｒｃ　）が設けられているが、これに限定されるものではなく、２個あるいは４個以上の抵抗体が設けられるようにしてもよい。
【００２０】
上記低周波減衰回路を備えるラジオ受信機において、ユーザが「ＦＭ」を選択したときは、ＦＭ／ＡＭ切替えスイッチ３１は、ＦＭ検波回路３から出力されるＦＭ検波信号を選択し、ＦＭ／ＡＭ切替えスイッチ３２は、容量４を通過した信号をステレオ復調部５に導く。即ち、この場合、容量４は、ＦＭ検波信号から直流成分をカットするＤＣカットコンデンサとして作用する。なお、このとき、ローカット周波数切替えスイッチ３３の状態は、特に限定されるものではない。
【００２１】
一方、上記ラジオ受信機において、ユーザが「ＡＭ」を選択したときは、ＦＭ／ＡＭ切替えスイッチ３１は、ＡＭ検波回路１３から出力されるＡＭ検波信号を選択し、ＦＭ／ＡＭ切替えスイッチ３２は、容量４を通過した信号をスピーカ６へ導く。また、ローカット周波数切替えスイッチ３３は、制御回路３４からの制御信号に従い、抵抗Ｒａ　〜Ｒｃ　の中から対応する抵抗体を選択する。従って、この場合、容量４および選択された抵抗体によりハイパスフィルタが構成されることになる。即ち、例えば、抵抗Ｒａ　が選択された場合は、容量４および抵抗Ｒａ　から構成されるハイパスフィルタが形成され、抵抗Ｒｃ　が選択された場合は、容量４および抵抗Ｒｃ　から構成されるハイパスフィルタが形成される。そして、このハイパスフィルタは、ＡＭ検波信号からその低周波成分を減衰させる。
【００２２】
なお、抵抗Ｒａ　〜Ｒｃ　の中のいずれの抵抗体も選択されなかった場合は、ＡＭ検波信号は、ＦＭ検波信号と同様に、容量４のみによって直流成分がカットされることになる。
図２は、上記ハイパスフィルタの特性を示す図である。なお、図２に示す特性ａ、特性ｂ、特性ｃは、それぞれ抵抗Ｒａ　、抵抗Ｒｂ　、抵抗Ｒｃ　が選択されたときのフィルタ特性を表している。このように、ハイパスフィルタの特性（ここでは、カットオフ周波数またはローカット周波数）は、抵抗体を適切に選択することにより調整することができる。
【００２３】
ハイパスフィルタの特性の調整は、例えば以下のようにして行う。すなわち、ＡＭ受信機においては、所定の周波数（たとえば、１００Ｈｚ程度）よりも低域側の成分を減衰させることにより聴感が向上することが知られている。従って、実施形態の低周波減衰回路では、ハイパスフィルタのカットオフ周波数が上記所定の周波数程度になるように、抵抗Ｒａ　〜Ｒｃ　の中から適切な抵抗体が選択される。
【００２４】
ここで、もし、上記カットオフ周波数が固定的に決められているのであれば、複数の抵抗体（抵抗Ｒａ　〜Ｒｃ）を用意する必要はなく、予めそのカットオフ周波数に対応する抵抗体を設けておけば、好適な聴感が得られるはずである。ところが、実際は、ラジオ受信機を構成する各種素子の特性のばらつきにより、最適な聴感が得られるカットオフ周波数は、一定の値になるわけではない。このため、上記ハイパスフィルタのカットオフ周波数は、ラジオ受信機の出荷前に、個別に調整されることが望ましい。
【００２５】
例えば、図２において、最適な聴感が得られるカットオフ周波数が「ｘ」であったとすると、制御回路３４は、特性ｂを得るために、抵抗Ｒｂ　を選択する旨の制御信号をローカット周波数切替えスイッチ３３に与える。ここで、特性ｂは、周波数ｘにおいて受信信号が所定量（例えば、３ｄＢ）だけ減衰する特性を表している。また、最適な聴感が得られるカットオフ周波数が「ｙ」であったものとすると、制御回路３４は、特性ｃを得るために、抵抗Ｒｃ　を選択する旨の制御信号をローカット周波数切替えスイッチ３３に与える。ここで、特性ｃは、周波数ｙにおいて受信信号が所定量だけ減衰する特性を表している。
【００２６】
また、ラジオ受信機は、一般に、図３に示すように、検波信号の低周波数成分を減衰させる機能（低周波減衰回路４１）だけでなく、その高周波数成分を減衰させるための機能（高周波減衰回路４２）も備えている。ここで、低周波減衰回路４１は、図１を参照しながら説明したハイパスフィルタである。一方、高周波減衰回路４２は、例えばローパスフィルタであり、高周波数成分を減衰させて聴感を向上させるための回路である。
【００２７】
上記ラジオ受信機において、制御回路３４は、低周波減衰回路４１および高周波減衰回路４２を互いに関連づけて制御するようにしてもよい。例えば、図４において、高周波減衰回路４２のカットオフ周波数を低くした場合（特性Ａ）は、低周波減衰回路４１のカットオフ周波数を高くする（特性ｃ）。同様に、高周波減衰回路４２のカットオフ周波数を高くした場合（特性Ｃ）は、低周波減衰回路４１のカットオフ周波数を低くする（特性ａ）。ここで、低周波減衰回路４１のカットオフ周波数の調整は、上述したように、ローカット周波数切替えスイッチ３３の状態を制御することにより実現される。
【００２８】
このように、実施形態の低周波減衰回路は、容量４および抵抗Ｒａ　〜Ｒｃ　から構成されるハイパスフィルタにより実現される。そして、ＦＭ／ＡＭ切替えスイッチ３１、３２、抵抗Ｒａ　〜Ｒｃ　、ローカット周波数切替えスイッチ３３は、１つのＩＣ上に形成することができる。また、容量４は、ＡＭ検波信号の低周波成分を減衰させるために新たに設けたものではなく、ＦＭ検波信号の直流成分をカットするためのコンデンサを利用することによって実現される。したがって、実施形態の低周波減衰回路によれば、図８（ａ）に示した既存の回路と異なり、ＡＭ検波信号から低周波数成分を減衰させるためだけに設けられていた大型の容量は不要になる。この結果、ラジオ受信機全体として、いわゆる外付け部品の数が少なくなり、ＩＣの入出力ピンの数を減らすことができる。そして、このことにより、ラジオ受信機の小型化が図れると共に、ラジオ受信機の低コスト化にも寄与する。
【００２９】
また、低周波減衰回路におけるカットオフ周波数は、マイコン等からの指令に基づいて複数の抵抗体の中から任意の抵抗体を選択することにより調整される。すなわち、ＩＣの内部でカットオフ周波数の調整を行うことが可能になる。この結果、カットオフ周波数を調整する作業が簡単になる。なお、図８（ａ）に示す既存の回路において同様の調整を行おうとすると、容量Ｃの大きさを変える必要があり、不便である。
【００３０】
なお、上述の実施例では、複数の抵抗体の中から１つの抵抗体が選択される構成を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば、図５に示すように、直列的に接続された複数の抵抗体を含む抵抗回路において、それら複数の抵抗体の中の１または複数の抵抗低を選択するようにしてもよい。なお、図５に示す例では、抵抗Ｒａ　〜Ｒｄ　の中から抵抗Ｒａ　および抵抗Ｒｃ　が選択されている。そして、この場合、この抵抗回路の抵抗値は、「Ｒａ　＋Ｒｃ　」になっている。
【００３１】
また、上述の実施例では、ＡＭ検波信号の低周波成分を減衰させる低周波減衰回路を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明の低周波減衰回路は、ＦＭ検波信号の低周波成分を減衰させるためにも利用可能である。
【００３２】
図６は、ＡＭ検波信号またはＦＭ検波信号の低周波成分を選択的に減衰させることができる低周波減衰回路の構成図である。なお、図１および図６において、同じ符号は同じ回路部分を表している。
図６に示す低周波減衰回路では、容量４とＦＭ／ＡＭ切替えスイッチ３２との間のパスに抵抗Ｒａ　〜Ｒｃ　が電気的に接続されている。したがって、この回路では、ＡＭ検波信号だけでなく、ＦＭ検波信号の低周波成分を減衰させることも可能である。すなわち、例えば、ＦＭ／ＡＭ切替えスイッチ３１がＦＭ検波信号を選択したときに、ローカット周波数切替えスイッチ３３が抵抗Ｒａ　を選択したとすると、そのＦＭ検波信号は、容量４および抵抗Ｒａ　から構成されるハイパスフィルタによりその低周波成分が減衰させられる。また、ＦＭ／ＡＭ切替えスイッチ３１がＡＭ検波信号を選択したときに、ローカット周波数切替えスイッチ３３が抵抗Ｒｃ　を選択したとすると、そのＡＭ検波信号は、容量４および抵抗Ｒｃ　から構成されるハイパスフィルタによりその低周波成分が減衰させられる。
【００３３】
また、ＦＭ受信においては、しばしば、その受信レベルに応じて高周波成分をカットするためのカットオフ周波数を動的に調整する機能を備えている場合がある。そして、そのような機能を備える場合には、高周波成分をカットするためのカットオフ周波数の調整に応じて、抵抗Ｒａ　〜Ｒｃ　を動的に切り換えることにより聴感を向上させることができる。すなわち、高周波成分をカットするためのカットオフ周波数を高くしたときは、それに応じて低周波減衰回路のカットオフ周波数が低くなるように抵抗体を選択し、高周波成分をカットするためのカットオフ周波数を低くしたときは、それに応じて低周波減衰回路のカットオフ周波数が高くなるように抵抗体を選択するようにしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、ＦＭ／ＡＭラジオ受信機において、ＦＭ検波信号の直流成分をカットするために設けられていた容量を利用して、ＦＭ／ＡＭ検波信号の低周波成分を減衰させることができる。したがって、ＦＭ／ＡＭ検波信号の低周波成分を減衰させるだけのための容量を設ける必要がない。この結果、回路規模の小型化、回路のＩＣ化、ラジオ受信機の低コスト化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の低周波減衰回路の構成図である。
【図２】実施形態のハイパスフィルタの特性を示す図である。
【図３】低周波減衰機能および高周波減衰機能を備える受信機の構成を示す図である。
【図４】低周波減衰機能および高周波減衰機能の制御について説明する図である。
【図５】抵抗回路の他の実施例である。
【図６】他の実施形態の低周波減衰回路の構成図である。
【図７】既存の低周波減衰回路を備えるラジオ受信機の一例の構成図である。
【図８】既存の低周波減衰回路の構成および動作を説明する図である。
【符号の説明】
３　　ＦＭ検波回路
４　　容量
１３　ＡＭ検波回路
３１　ＦＭ／ＡＭ切替えスイッチ（第１のスイッチ）
３３　ローカット周波数切替えスイッチ（第２のスイッチ）
４１　低周波減衰回路
４２　高周波減衰回路

Claims

ＦＭ／ＡＭラジオ受信機において使用される低周波減衰回路であって、
ＦＭ検波信号またはＡＭ検波信号を選択する第１のスイッチと、
上記第１のスイッチの出力側に設けられた容量と、
上記第１のスイッチの出力側に設けられた複数の抵抗体と、
上記第１のスイッチによりＡＭ検波信号が選択されたときに、上記複数の抵抗体の中から選択した抵抗体および上記容量を用いて上記ＡＭ検波信号のためのハイパスフィルタを構成する第２のスイッチと、
を有する低周波減衰回路。
請求項１に記載の低周波減衰回路であって、
上記第１のスイッチ、上記複数の抵抗体、および上記第２のスイッチが、１つのＩＣの上に形成される。
請求項１または２に記載の低周波減衰回路であって、
上記ＦＭ／ＡＭラジオ受信機が検波信号の高周波数成分を減衰させる高周波減衰回路を備えている場合に、第２のスイッチは、その高周波減衰回路の動作に基づいて上記複数の抵抗体の中から対応する抵抗体を選択する。
ＦＭ／ＡＭラジオ受信機において使用される低周波減衰回路であって、
ＦＭ検波信号またはＡＭ検波信号を選択する第１のスイッチと、
上記第１のスイッチの出力側に設けられた容量と、
上記第１のスイッチの出力側に設けられた抵抗手段と、
上記抵抗手段の抵抗値を制御する制御回路と、
上記第１のスイッチによりＡＭ検波信号が選択されたときに、上記抵抗手段および上記容量を用いて上記ＡＭ検波信号のためのハイパスフィルタを構成する第２のスイッチとを有し、
上記制御回路が、上記ハイパスフィルタのカットオフ周波数が上記ＡＭ検波信号から再生した音声の聴感に基づいて決まる所定の周波数となるように上記抵抗手段の抵抗値を制御する低周波減衰回路。
受信波からＦＭ検波信号を生成するＦＭ検波回路と、
受信波からＡＭ検波信号を生成するＡＭ検波回路と、
ＦＭ検波信号またはＡＭ検波信号を選択する第１のスイッチと、
上記第１のスイッチの出力側に設けられた容量と、
上記第１のスイッチの出力側に設けられた複数の抵抗体と、
上記第１のスイッチによりＡＭ検波信号が選択されたときに、上記複数の抵抗体の中から選択した抵抗体および上記容量を用いて上記ＡＭ検波信号のためのハイパスフィルタを構成する第２のスイッチと、
を有するＦＭ／ＡＭラジオ受信機。
ＦＭ／ＡＭラジオ受信機において使用される低周波減衰回路であって、
ＦＭ検波信号またはＡＭ検波信号を選択する第１のスイッチと、
上記第１のスイッチの出力側に設けられた容量と、
上記第１のスイッチの出力側に設けられた複数の抵抗体と、
上記第１のスイッチによりＡＭ検波信号が選択されたときに、上記複数の抵抗体の中から選択した抵抗体および上記容量を用いて上記ＡＭ検波信号のためのハイパスフィルタを構成し、上記第１のスイッチによりＦＭ検波信号が選択されたときに、上記複数の抵抗体の中から選択した抵抗体および上記容量を用いて上記ＦＭ検波信号のためのハイパスフィルタを構成する第２のスイッチと、
を有する低周波減衰回路。
請求項６に記載の低周波減衰回路であって、
上記ＦＭ／ＡＭラジオ受信機が検波信号の高周波数成分を減衰させる高周波減衰回路を備えている場合に、第２のスイッチは、その高周波減衰回路の動作に基づいて上記複数の抵抗体の中から対応する抵抗体を選択する。