JP2005252779A - ミュート回路 - Google Patents

Abstract

【課題】 消費電流を小さくすることができ、回路特性のばらつきの少ないミュート回路を提供する。
【解決手段】 受信信号の電圧の大きさに応じて出力レベルを制御するミュート回路１０において、オペアンプ３５が、受信信号の増幅を行う。複数個の抵抗３４が、一端をオペアンプ３５の負入力端に、他端をオペアンプ３５の出力端に直列接続される。Ａ／Ｄ変換器３１が、受信信号強度を表す信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。デジタル制御部３２が、Ａ／Ｄ変換器３１によってデジタル信号に変換された信号の大きさと所定の設定値との比較により、複数の抵抗３４の中からオペアンプ３５の利得に関与する抵抗の数を設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ラジオ受信機の受信レベルが低くなったときに徐々に音量を抑え、聴感をよくするミュート回路に関する。

ラジオ受信機においては、受信レベルが低下してくると段階的に出力の音量を下げることでノイズの音量を同時に下げ、聴感を向上させる機能を備えたミュート回路が設けられている。従来このミュート回路は、アナログ回路で構成されている。
図３に、従来のギルバートセル型の、ミュート回路の構成図を示す。入力信号ＩＮＰを入力するトランジスタ１と、入力信号Ｐの逆相信号を入力信号ＩＮＮとして入力するトランジスタ２と、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ、受信信号強度表示信号）電圧を入力するトランジスタ３及び６と、固定値である基準電圧を入力するトランジスタ４及び５から構成される。

図３のミュート回路では、入力信号ＩＮＰと入力信号ＩＮＮの差分（差動入力）を利得分増倍させたものが出力信号Ｐと出力信号Ｎの差分（差動出力）として得られる。ここで、利得は、ＲＳＳＩ電圧と基準電圧との差分により決定される。
他方、デジタル制御によって可変の利得の制御を行う電子ボリューム回路（可変利得回路）についての開示がある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１にかかる電子ボリューム回路は、デジタル制御信号によってスイッチが切り替えられ、並列に接続された複数個の抵抗の中から任意の抵抗が選択されることによって回路の利得が決定される。

他に、利得を決定する複数個の抵抗が直列に接続された電子ボリューム回路であって、トランジスタの導通をデジタル制御信号により制御することで、導通する抵抗の数を制御して回路の利得を決定させる電子ボリューム回路について、開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特開平７−２５４８３０号公報 特開平７−２６３９８５号公報

図３に示されるミュート回路は、全てＭＯＳトランジスタ等のアナログ回路で構成され、消費電力が大きくなる。また、回路を構成するトランジスタごとにそのオフセット値は異なる。素子によりオフセット値にばらつきがあることで、ＲＳＳＩ電圧の出力レベルにもばらつきが生じる。このため、ミュート回路自体の特性が安定しなくなる。

ミュート回路においても、回路を構成するアナログ素子の数を抑え、回路の利得はデジタル制御にて実現できることが好ましい。
本発明は、回路特性のばらつきの少ないミュート回路を提供することを課題とする。

本発明の一形態によれば、受信信号のレベルを制御するミュート回路において、受信信号の増幅を行うオペアンプと、一端を前記オペアンプの負入力端に、他端を該オペアンプの出力端に直列接続された複数個の抵抗と、受信信号強度を表す信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器によってデジタル信号に変換された信号の大きさと所定の設定値との比較により、前記複数の抵抗の中から前記オペアンプの利得に関与する抵抗の数を設定するデジタル制御部と、を備えたことを特徴とするミュート回路が提供される。

デジタル制御部が、ミュート回路に入力された信号の大きさに応じて利得を決定する抵抗の個数を増減させる制御を行う。回路を構成する素子のうちアナログ回路は例えばオペアンプだけでよいので、素子の特性による回路の特性のばらつきが生じにくい。

本発明によれば、ミュート回路を構成するアナログ回路の数を減らしたことにより、特性のばらつきの少ないミュート回路を実現することができる。

以下、本発明を実施するために好適な実施の形態を具体的に述べる。

図１に、ＦＭラジオの構成のうち、本実施例に係るミュート回路に関連する部分について、その構成を示す。ＦＭ検波回路２８、ミュート回路１０およびステレオ復調回路２９を含んで構成される。
ＦＭ検波回路２８は、受信信号からステレオ複合信号（コンポジット信号）を復調し、出力させる。ミュート回路１０は、ＦＭラジオ受信機の出力信号の聴感をよくするため、回路に入力した信号の大きさに応じてミュートをかける。ステレオ復調回路２９は、ステレオ複合信号を左右の２系統の音声（ＬおよびＲ）に復調する。

本実施例に係るミュート回路１０は、ＦＭ検波回路２８の後段でステレオ復調回路２９の前段に設けられている。なお、ミュート回路１０は、ステレオ復調回路２９の後段に設けることとしてもよい。この場合、ミュート回路はＬとＲとで２つ必要となる。
図２に、本実施例に係るミュート回路１０の構成図を示す。Ａ／Ｄ変換器３１、デジタル制御部３２、抵抗３３、抵抗回路３４およびオペアンプ３５から構成される。

Ａ／Ｄ変換器３１が、ＲＳＳＩ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。デジタル制御部３２は、入力されたデジタル信号の大きさに応じてオペアンプ３５の利得を切り替える。抵抗回路３４は、直列に配置された複数の抵抗から構成される。出力信号の利得は、抵抗回路３４の抵抗値と抵抗３３の抵抗値との比、ΣＲ_i／Ｒ_Aにより決定される。分子であるΣＲ_iの値は、スイッチＳＷ₁、ＳＷ₂、ＳＷ₃、……ＳＷ_nが切り替えられることにより変化する。スイッチＳＷ₁〜ＳＷ_nは、例えば、ｐチャネルＭＯＳトランジスタとｎチャネルＭＯＳトランジスタが並列に接続されたトランスファーゲートからなる。

ミュート回路１０には、前段のＦＭ検波回路２８で検波した信号と、ＲＳＳＩ信号が入力される。入力されたＲＳＳＩ信号は、Ａ／Ｄ変換器３１でデジタルに変換され、そのデジタルのＲＳＳＩ信号に基づいてデジタル制御部３２が抵抗回路３４の抵抗Ｒ₁〜Ｒ_nを切り替えてオペアンプ３５の利得を制御する。オペアンプ３５の反転入力端子にはステレオ複合信号が入力しており、デジタル制御部３２により決定された利得でステレオ複合信号が増幅され、後段の、図１のステレオ復調回路２９に出力される。

以下、ＦＭ検波回路２８からミュート回路１０に入力された信号がステレオ復調回路２９に入力されるまでの動作について、詳しく説明する。
ＦＭ検波回路２８の出力がミュート回路１０に入力されると、まず、Ａ／Ｄ変換器３１で信号がアナログからデジタルに変換される。変換されたデジタル信号は、デジタル制御部３２に入力される。

デジタル制御部３２では、入力されたデジタル信号の大きさに基づいてミュートを行う。これは、例えばハードウェア記述言語により作成されたＩＣがデジタル制御部３２を構成し、Ａ／Ｄ変換器３１から入力された信号の大きさに基づいて判断させることで実現される。なお、このデジタル制御部３２における、入力された信号の大きさに基づいた判断は、図１では不図示の、基準クロック発生部のクロック信号に同期させて行われる。以下、デジタル制御部３２が抵抗回路３４のスイッチＳＷ₁、ＳＷ₂、ＳＷ₃、……を切り替える動作の一例を説明する。

デジタル制御部３２は、予め設定された開始レベル設定値に関するデータをレジスタ等に備えており、この開始レベル設定値と入力されたＲＳＳＩ信号とを比較する。ここで、ＲＳＳＩ信号の大きさを（ＲＳＳＩ）、開始レベル設定値を（ＳＭＴＲＥＧ）と表すことにする。

ＲＳＳＩ信号がＡ／Ｄ変換器３１からデジタル制御部３２に入力されると、ＲＳＳＩ信号と開始レベル設定値とでその大小を比較する。例えば（ＲＳＳＩ）−（ＳＭＴＲＥＧ）≧１５のとき、すなわちＲＳＳＩ信号の方が開始レベル設定値と比較して十分に大きい場合を考える。デジタル制御部３２は、抵抗回路３４に対して「１１１１」の制御信号を出力し、抵抗回路３４のスイッチＳＷ_nを閉じる制御を行う。オペアンプ３５の利得は（Ｒ₁＋Ｒ₂＋Ｒ₃＋…＋Ｒ_n-1＋Ｒ_n）／Ｒ_Aで、オペアンプ３５の利得は最大となる。すなわち、ＲＳＳＩ信号の大きさが開始レベル設定値と比較して十分大きいと判断されたときは、ＦＭ検波レベルが十分に高く、ノイズの除去についてはその必要性が低いとして、ミュート機能は最小限にしか作用しない。

ラジオの受信レベルが低くなってくるにつれ、ＲＳＳＩ信号と開始レベル設定値との差が小さくなってくる。ＲＳＳＩ信号の大きさについて、１５＞（ＲＳＳＩ）−（ＳＭＴＲＥＧ）≧０のとき、デジタル制御部３２は、「ＲＳＳＩ−ＳＭＴＲＥＧ」の値を制御信号として抵抗回路３４に対して出力し、２つの値の差の大きさに応じて抵抗回路３４のスイッチＳＷ₁、ＳＷ₂、ＳＷ₃、……ＳＷ_nのうち閉じるスイッチを、順次スイッチ番号の大きいものから小さいものに切り替えていく。順次スイッチ番号の大きいものから小さいものに切り替えていくことでオペアンプ３５の利得は順次小さくなるよう切り替えられる。利得が段階的に小さくなるよう切り替えられると出力レベルは段階的に下げられる。

ラジオの受信レベルが更に低下して０＞（ＲＳＳＩ）−（ＳＭＴＲＥＧ）となると、デジタル制御部３２は抵抗回路３４に対して「００００」の制御信号を送信し、抵抗回路３４のスイッチは、ＳＷ₁のみ閉じられた状態となる。このときオペアンプ３５の利得はＲ₁／Ｒ_Aとなり、本実施例においては最小となる。このとき、ミュート機能は最大となる。

デジタル制御部３２がＲＳＳＩ信号の大きさと開始レベル設定値との比較結果に基づいてスイッチの開閉を行い、オペアンプ３５の利得を変化させる。入力信号の大きさ、すなわちラジオの受信レベルに応じてその出力信号にミュートされる。ミュートされた信号は、後段のステレオ復調回路２９に入力される。

トランジスタ等のアナログ回路だと、回路ごとにオフセット値等の特性が異なり、製造されたミュート回路ごとに特性がばらつく。本実施例に係るミュート回路の構成では、ミュート機能を実現するための差動増幅回路（オペアンプ）の回路構成を簡素にすることができる。このため、ＭＯＳトランジスタの特性のばらつきによるミュート回路の特性のばらつきを小さくすることができる。

本実施例に係るミュート回路１０においては、オペアンプ３５の利得を決定するスイッチの切り替えをデジタル制御している。このため、微細なミュート機能の調整を図ることが可能となる。例えば、スイッチの開閉はＲＳＳＩ信号の大きさと開始レベル設定値との差の大きさによっていることから、ＲＳＳＩ信号の大きさが開始レベル設定値に近いときは、利得を決定する抵抗回路３４の抵抗の大きさが細かく切り替えられるようにし、ＲＳＳＩ信号の大きさが開始レベルに比較的遠いときは抵抗回路３４の大きさは、２つの値が近いときと比べて大まかに切り替えられるようにしてもよい。

ラジオ受信機の、本実施例に係るミュート回路に関連する構成を示す図である。 本実施例に係るミュート回路の構成図である。 従来のミュート回路の構成図である。

符号の説明

１、２、３、４、５、６ トランジスタ
１０ ミュート回路
２８ ＦＭ検波回路
２９ ステレオ復調回路
３１ Ａ／Ｄ変換器
３２ デジタル制御部
３４ 抵抗回路
３５ オペアンプ

Claims (3)

1. 受信信号のレベルを制御するミュート回路において、
   受信信号の増幅を行うオペアンプと、
   一端を前記オペアンプの負入力端に、他端を該オペアンプの出力端に直列接続された複数個の抵抗と、
   受信信号強度を表す信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、
   前記Ａ／Ｄ変換器によってデジタル信号に変換された信号の大きさと所定の設定値との比較により、前記複数の抵抗の中から前記オペアンプの利得に関与する抵抗の数を設定するデジタル制御部と、
   を備えたことを特徴とするミュート回路。
2. 前記オペアンプは、ＲＳＳＩ信号に基づいて、受信したステレオ信号を増幅する
   ことを特徴とする請求項１に記載のミュート回路。
3. 前記複数の抵抗から対応する抵抗を選択するための一または複数のスイッチと
   を更に備え、
   前記デジタル制御部は、前記スイッチの開閉を行うことにより前記オペアンプの利得を設定することを特徴とする請求項１あるいは２に記載のミュート回路。
   
   
   

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