JP2006191430A - ラジオ受信機 - Google Patents
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Abstract
【課題】雑音検出回路を合理化して集積回路としてAM/FM帯の受信部を1チップで構成する場合にIC製造コストを削減する。
【解決手段】AM帯の放送局信号を受信時、第1,第2スイッチ31,32は切り替わり、中間周波増幅器/振幅制限回路27は第2帯域フィルタ16、FM検波器28はゲート信号生成回路33に接続される。FM帯の受信部の回路はAM帯の放送局信号を受信時にAM変調信号に重畳するパルス性雑音を検出する。FM帯の受信部において中間周波信号に変換したAM変調信号を中間周波増幅器/振幅制限回路27に入力すると、出力は周波数,振幅一定の信号になるが、パルス性雑音の重畳箇所では周波数,位相のずれが生じる。このずれ分はAM帯の受信部の中間周波信号と同じ搬送波周波数を持つFM検波器で検出される。FM帯の受信部の一部を用いて雑音検出し、回路を新たに付加することなく、雑音成分検出回路の合理化が可能となる。
【選択図】図2
【解決手段】AM帯の放送局信号を受信時、第1,第2スイッチ31,32は切り替わり、中間周波増幅器/振幅制限回路27は第2帯域フィルタ16、FM検波器28はゲート信号生成回路33に接続される。FM帯の受信部の回路はAM帯の放送局信号を受信時にAM変調信号に重畳するパルス性雑音を検出する。FM帯の受信部において中間周波信号に変換したAM変調信号を中間周波増幅器/振幅制限回路27に入力すると、出力は周波数,振幅一定の信号になるが、パルス性雑音の重畳箇所では周波数,位相のずれが生じる。このずれ分はAM帯の受信部の中間周波信号と同じ搬送波周波数を持つFM検波器で検出される。FM帯の受信部の一部を用いて雑音検出し、回路を新たに付加することなく、雑音成分検出回路の合理化が可能となる。
【選択図】図2
Description
本発明は、AM帯の受信信号に混入する雑音を検出および除去するラジオ受信機に関するものである。
AMラジオ受信機において、パルス性雑音等を原因として音声信号に現れる雑音は大きな問題となっている。
このようなパルス性雑音としては、自動車のエンジン点火時に発生するイグニッションノイズが放送局信号に重畳することが原因となっており、AMラジオ受信機で包絡線検波を行った際に可聴帯域の信号として検出され非常に耳障りとなる。特に、車載用のAMラジオ受信機においては、自車や他車のイグニッションノイズの他に、電装系の機械的な動作に伴って発生するノイズもアンテナを介し放送局信号に重畳されて音質に影響を与えるため、こうした外乱ノイズの影響は無視できない。
従来の放送局信号に重畳するパルス性雑音を検出および除去する回路を備えたAMラジオ受信機では、雑音検出専用の回路を設けて雑音検出を行い、その検出信号を元に雑音除去を行っている。図4は、パルス性雑音除去回路を備えた従来のAMラジオ受信機の中間周波信号以降の回路を示している。また、図4は従来のパルス性雑音検出回路の動作を説明するためにのみ用いるため、中間周波信号に至るまでの回路については省略している。
以下、AMラジオ受信機に混入するパルス性雑音を除去する雑音除去回路を備えた従来のAMラジオ受信機の構成について図4を参照しながら説明する。
図4に示すAMラジオ受信機は、第2中間周波信号に変換されたAM変調信号に帯域制限をかけて不要な信号成分を除去する第2帯域通過フィルタ16と、第2帯域通過フィルタ16に接続され、第2帯域通過フィルタ16から出力された第2中間周波信号を増幅する中間周波増幅器17と、中間周波増幅器17に接続され、中間周波増幅器17から出力された第2中間周波信号を包絡線検波して復調信号を出力するAM検波器18を備えている。
また、このAMラジオ受信機は雑音除去回路を構成するブロックとして、中間周波増幅器17に接続され、中間周波増幅器17から出力された第2中間周波信号を入力信号として包絡線検波を行うエンベロープ検波器41と、エンベロープ検波器41に接続され、エンベロープ検波器41から出力された高周波の雑音成分を含む復調信号から高周波の雑音成分以外の信号を除去するHPF(ハイ・パス・フィルタ)42と、HPF42に接続され、HPF42から出力された高周波の雑音成分を元にゲート信号を生成するゲート信号生成回路33と、ゲート信号生成回路33に接続され、ゲート信号生成回路33から出力されたゲート信号を元にAMゲート35の開閉を制御するゲート制御回路34と、ゲート制御回路34の出力信号を制御信号としてAM検波器18とAM出力端子19との間を開放,短絡するAMゲート35と、AM出力端子19に接続され、AMゲート35が開放された時に開放前の出力電圧を保持するコンデンサ36を備える。
次に、以上の構成を持った雑音除去回路付きのAMラジオ受信機の動作について図4を参照しながら説明する。
まず、AM帯の放送局信号を受信時、第2中間周波信号に変換されたAM変調信号は、第2帯域通過フィルタ16で帯域制限され、中間周波増幅器17で増幅され、AM検波器18でAM復調される。ここで、AM変調信号にパルス性雑音が重畳していない場合はAM検波器18の復調信号は雑音成分を含まないが、パルス性雑音が重畳している場合、復調信号は雑音成分を含んでいる。
このAMラジオ受信機の雑音除去回路により雑音が除去される仕組みについて説明する。AM帯の放送局信号の受信時にAM変調信号にパルス性雑音が重畳する場合、AM検波器18とエンベロープ検波器41にはパルス性雑音を含む第2中間周波信号が入力する。この信号がエンベロープ検波器41で検波され、搬送波が除去されるとパルス性雑音に起因する高周波の雑音を含んだ復調信号が出力される。
エンベロープ検波器41の出力はHPF42で帯域制限され、高周波の雑音成分以外が除去される。HPF42に接続されているゲート信号生成回路33は、ここで検出した雑音成分を元にブランクパルス信号を含むゲート信号を生成する。ブランクパルス発生期間はパルス性雑音が発生する期間に相当する。
さらに、ゲート制御回路34はゲート信号を受けてAMゲート35を開放,短絡する機能を有しており、パルス性雑音の検出時にはゲート信号にブランクパルス信号がある期間だけAMゲート35を開放する。これにより、パルス性雑音が検出されている期間はAM検波器18の復調信号の信号経路は遮断され、出力に影響を与えない。このAMゲート35が開放されている期間、AM出力端子19ではコンデンサ36によりAMゲート35開放前の値が保持される。
一方、AM変調信号にパルス性雑音が重畳しない場合には、パルス性雑音は検出されないのでブランクパルス信号は生じず、AMゲート35は短絡されてAM検波器18の復調信号がそのままAM出力端子19に出力される。
以上のとおり、図4の示すAMラジオ受信機では雑音除去回路の動作によりAM復調信号からパルス性雑音に起因する雑音が除去されるため、出力端子に雑音成分を生じず、耳障りな音質が改善される。
特開平9−214370号公報
しかしながら、このような構成のパルス性雑音除去回路を備えたAMラジオ受信機は、パルス性雑音に起因する耳障りな音質を改善しているが、次のような課題を有している。
例えば、AM帯の受信部とFM帯の受信部とを備えたラジオ受信機において回路規模を小さく抑えたい場合には、従来のパルス性雑音除去回路付きAMラジオ受信機のように雑音検出専用の回路(例えば、HPF等)を設けることは規模縮小の妨げとなる。特に、集積回路においてAM/FM帯の受信部を1チップで構成する場合には、回路規模の増大がコストの増加につながることに加え、面積的な要求も厳しくなるため、できるだけ小さい規模で雑音除去回路を構成することが望ましい。
本発明は、前記従来技術の問題を解決することに指向するものであり、雑音検出回路の合理化により集積回路にてAM/FM帯の受信部を1チップで構成する場合にIC製造コストの削減を実現するラジオ受信機を提供することを目的とする。
前記の目的を達成するために、本発明に係るラジオ受信機は、複数の周波数を受信する複数の受信部を有する雑音除去回路付きラジオ受信機であって、受信中の周波数とは異なった周波数を受信するための受信部の一部を用いた受信中の周波数に含まれる雑音成分を検出する検出手段と、この検出手段の出力に基づき受信中の周波数の出力信号経路を遮断する遮断手段とを備えたことを特徴とする。
また、検出手段は、AM帯の周波数受信時にFM帯の周波数を受信するための受信部の一部を用いて、受信中のAM帯の周波数に含まれる雑音成分を検出すること、複数の周波数を受信する複数の受信部は、AM帯の受信部とFM帯の受信部からなり、共にスーパーヘテロダイン方式を採用し、AM帯とFM帯それぞれの検波器で処理される信号は中間周波信号であり、かつ中間周波信号の周波数が同じであること、さらに、検出手段の出力を受けてゲート信号を生成するゲート信号生成回路と、ゲート信号の入力時にAM帯の検波器の出力信号経路を遮断するAMゲートを制御するゲート制御回路とを備えたことを特徴とする。
前記構成によれば、AM帯の周波数受信時の雑音成分を検出し除去する雑音検出回路としてFM帯の受信部の一部を用いて、AM帯/FM帯の受信部を共に備えたラジオ受信機を構成する際に、雑音検出専用の回路を新たに付加することなく雑音除去回路を有するラジオ受信機を得ることができる。
本発明によれば、AM帯の放送局信号を受信時のパルス性雑音を除去する雑音検出回路としてFM帯の受信部の一部回路を用いることにより、AM/FM帯の受信部を共に備えたラジオ受信機を構成する際に、雑音検出専用の回路を新たに付加することなく雑音除去回路を構成でき、このことから雑音検出回路を合理化してIC製造コストを削減することができるという効果を奏する。
以下、図面を参照して本発明における実施の形態を詳細に説明する。
図1は本発明の実施の形態におけるラジオ受信機の基本構成を示すブロック図である。ここで、前記従来例を示す図4において説明した構成部材に対応し同等機能を有するものには同一の符号を付して示す。
図1に示すラジオ受信機は、AM帯の受信部,FM帯の受信部を共に備え、また、図1は本発明を実施するラジオ受信機のAM/FM復調動作の説明を行うためにのみ用いるため、雑音検出にかかわる回路、信号経路は省略している。
図1に示すラジオ受信機において、AM帯の受信部は、アンテナ1で受信したAM帯の放送局信号を増幅するRF増幅器12と、RF増幅器12に接続され、RF増幅器12から出力されたAM変調信号と局部発振器2の出力信号とを掛け合わせて第1中間周波信号に変換する第1混合器13と、第1混合器13に接続され、第1混合器13から出力された第1中間周波信号から帯域制限により不要な成分を除去する第1帯域通過フィルタ14と、第1帯域通過フィルタ14に接続され、第1帯域通過フィルタ14から出力された第1中間周波信号と水晶発振器3の出力信号とを掛け合わせて第2中間周波信号に変換する第2混合器15と、第2混合器15に接続され、第2混合器15から出力された第2中間周波信号から帯域制限により不要な成分を除去する第2帯域通過フィルタ16と、第2帯域通過フィルタ16に接続され、第2帯域通過フィルタ16から出力された第2中間周波信号を増幅する中間周波増幅器17と、中間周波増幅器17に接続され、中間周波増幅器17から出力された第2中間周波信号を包絡線検波し復調信号を出力するAM検波器18と、AM検波器18の復調信号を出力するAM出力端子19で構成される。
また、FM帯の受信部は、アンテナ1で受信したFM帯の放送局信号を増幅するRF増幅器22と、RF増幅器22に接続され、RF増幅器22から出力されたFM変調信号と局部発振器2の出力信号とを掛け合わせて第1中間周波信号に変換する第1混合器23と、第1混合器23に接続され、第1混合器23から出力された第1中間周波信号から帯域制限により不要な成分を除去する第1帯域通過フィルタ24と、第1帯域通過フィルタ24に接続され、第1帯域通過フィルタ24から出力された第1中間周波信号と水晶発振器3の出力信号とを掛け合わせて第2中間周波信号に変換する第2混合器25と、第2混合器25に接続され、第2混合器25から出力された第2中間周波信号から帯域制限により不要な成分を除去する第2帯域通過フィルタ26と、第2帯域通過フィルタ26に接続され、第2帯域通過フィルタ26から出力された第2中間周波信号を増幅し、振幅制限する中間周波増幅器/振幅制限回路27と、中間周波増幅器/振幅制限回路27に接続され、中間周波増幅器/振幅制限回路27から出力された第2中間周波信号をFM検波し復調信号を出力するFM検波器28と、FM検波器28の復調信号を出力するFM出力端子29で構成される。
さらに、AM帯の受信部、FM帯の受信部に共通に用いるブロックとして、AM/FM帯の放送局信号の受信に用いるアンテナ1と、AM帯の受信部の第1混合器13およびFM帯の受信部の第1混合器23に接続され、放送局信号を第1中間周波信号に変換する際に放送局信号と掛け合わせる発振信号を生成する局部発振器2と、AM帯の受信部の第2混合器15およびFM帯の受信部の第2混合器25に接続され、第1中間周波信号を第2中間周波信号に変換する際に第1中間周波信号と掛け合わせる発振信号を生成する水晶発振器3を備える。
ここで、局部発振器2は内部に分周回路を備え、FM帯受信時とAM帯受信時とで出力信号の周波数を切り替える機能を有しており、その分周回路の働きによってFM帯受信時とAM帯受信時とで第1中間周波信号の周波数は同じになるとする。また、水晶発振器3で掛け合わされた後の第2中間周波信号の搬送波周波数についてもFM帯受信時とAM帯受信時とで同じ周波数になるとする。
次に、本実施の形態のラジオ受信機で受信した信号が復調されるまでの流れを説明する。まず、AM帯の放送局信号を受信する場合、アンテナ1で受信した放送局信号はRF増幅器12で増幅され、第1混合器13で局部発振器2からの局部発振信号と混合されて第1中間周波信号に変換される。第1中間周波信号は第1帯域通過フィルタ14で帯域制限されて、第2混合器15で水晶発振器3からの水晶発振信号と混合されて第2中間周波信号に変換される。第2中間周波信号は第2帯域通過フィルタ16で帯域制限されて、中間周波増幅器17で増幅された後、AM検波器18でAM復調されAM出力端子19に出力される。
一方、FM帯の放送局信号を受信する場合、アンテナ1で受信した放送局信号はRF増幅器22で増幅され、第1混合器23で局部発振器2からの局部発振信号と混合されて第1中間周波信号に変換される。第1中間周波信号は第1帯域通過フィルタ24で帯域制限されて、第2混合器25で水晶発振器3からの水晶発振信号と混合されて第2中間周波信号に変換される。第2中間周波信号は第2帯域通過フィルタ26で帯域制限されて、中間周波増幅器/振幅制限回路27で増幅され、一定の振幅にそろえられた後、FM検波器28でFM復調されFM出力端子29に出力される。
次に、図1に示すラジオ受信機に、AM変調信号に重畳するパルス性雑音を除去するための雑音除去回路を構成した場合を図2に示す。なお、図2は本実施の形態のラジオ受信機におけるAM帯の受信部の第2帯域通過フィルタ16およびFM帯の受信部の第2帯域通過フィルタ26以降の回路を示しており、AM帯の受信部,FM帯の受信部の第2中間周波信号を生成するまでの回路は図1に示したとおりである。
図2に示すラジオ受信機はAM受信時のパルス性雑音除去回路を構成するブロックとして、FM帯の受信部の中間周波増幅器/振幅制限回路27とAM帯の受信部の第2帯域通過フィルタ16およびFM帯の受信部の第2帯域通過フィルタ26に接続され、選択信号(AM/FM)によりFM帯の受信部の中間周波増幅器/振幅制限回路27に入力する信号をAM帯の受信部の第2帯域通過フィルタ16の出力信号またはFM帯の受信部の第2帯域通過フィルタ26の出力信号を切り替える第1スイッチ31と、FM検波器28とFM出力端子29およびゲート信号生成回路33に接続され、FM検波器28の出力先をゲート信号生成回路33またはFM検波出力端子に切り替える第2スイッチ32と、AM信号受信時にFM検波器28の出力を元にゲート信号を生成するゲート信号生成回路33と、ゲート信号生成回路33に接続され、ゲート信号生成回路33から出力されたゲート信号を元にAMゲート35の開放,短絡を制御するゲート制御回路34と、ゲート制御回路34の出力信号によってAM検波器18とAM出力端子19との間を開放,短絡するAMゲート35と、AMゲート35に接続され、AMゲート35が開放された時にゲート開放前の出力電圧を保持するコンデンサ36を備えている。
AM帯の放送局信号を受信時、第1,第2スイッチ31,32は図2に示すとおり切り替わり、このときFM帯の受信部の中間周波増幅器/振幅制限回路27はAM帯の受信部の第2帯域フィルタ16に接続され、FM検波器28はゲート信号生成回路33に接続される。これらFM帯の受信部の回路はAM帯の放送局信号を受信時にAM変調信号に重畳するパルス性雑音を検出する用途に用いられる。
次に、本実施の形態に用いたパルス性雑音除去回路の動作について説明する。図3はパルス性雑音除去回路における雑音除去時の各出力信号を示した図である。まず、図2,図3を参照しながら雑音除去回路の動作について説明する。
AM帯の放送局信号を受信時、第2帯域通過フィルタ16で帯域制限されたAM変調信号はAM帯の受信部の中間周波増幅器17およびFM帯の受信部の中間周波増幅器/振幅制限回路27に入力する。ここで、AM帯の受信部とFM帯の受信部とでは第2中間周波信号の周波数は同じであり、AM検波器18、FM検波器28に入力する搬送波周波数は同じである。
AM変調信号にパルス性雑音が重畳していない場合、AM変調信号は中間周波増幅器17で増幅されAM検波器18で復調される。一方、パルス性雑音検出に用いるFM帯の受信部の回路ではAM変調信号が中間周波増幅器/振幅制限回路27で増幅され、一定の振幅にそろえられた後、FM検波器28でFM復調される。このときAM変調信号は一定周波数の信号であり、かつ中間周波増幅器/振幅制限回路27にてAM成分が除去されているため、FM検波器28には振幅、周波数ともに一定の信号が入力されることとなり、その出力はFM検波器28の基準出力電圧となる。
ところが、AM変調信号にパルス性雑音が重畳している場合、中間周波増幅器17で増幅されたAM変調信号はパルス性雑音を含んでおり、この信号をAM検波器18でAM検波した復調信号はパルス性雑音に起因する雑音を含んだ信号となる。一方、雑音検出に用いるFM帯の受信部の各回路では図3(a)のようなパルス性雑音を含んだAM変調信号が中間周波増幅器/振幅制限回路27で増幅され、図3(b)のような一定振幅の信号にそろえられた後にFM検波器28に入力するが、FM検波器28の入力信号ではパルス性雑音が発生した箇所で搬送波とは位相、周波数の異なった信号が生じる。
FM検波器28では、パルス性雑音が発生していない期間は振幅、周波数ともに一定の信号が入力されており、そのときの出力はFM検波器28の基準出力電圧となるが、パルス性雑音が発生している期間は入力信号に搬送波とは位相、周波数の異なる信号が生じているため、そのずれを検出した図3(c)のような信号がFM検波器28から出力される。以上のとおり、パルス性雑音の検出信号を得ることができる。
次に、FM検波器28から出力されたパルス性雑音の検出信号を元にして、AM復調信号からパルス性雑音が除去される仕組みについて説明する。
FM検波器28から出力されたパルス性雑音の検出信号はゲート信号生成回路33に入力する。ゲート信号生成回路33では図3(c)に示すようにFM検波器28の基準出力レベルを中心として、+側、−側にある適当なしきい値を設定することが可能であり、FM検波器28から出力されたパルス性雑音の検出信号がしきい値を超えたことを受けて雑音発生を検出し、図3(d)のようにゲート信号にはパルス性雑音が発生している期間に相当するブランクパルス信号が生じる。ゲート信号生成回路33から出力されたゲート信号はゲート制御回路34に入力され、ゲート制御回路34はゲート信号を受けてブランクパルスがある期間だけAMゲート35を開放する。パルス性雑音が検出されない期間、AMゲート35は短絡されたままでありAM検波器18のAM復調信号がそのまま出力されるが、パルス性雑音が検出されている期間はAM検波器18の復調信号の信号経路は遮断され、出力に影響を与えない。また、AMゲート35が開放されている期間は図3(e)のようにコンデンサ36によってAMゲート35開放前の値が保持される。
以上のとおり、AM復調信号からパルス性雑音に起因する雑音を除去することができる。FM帯の受信部の一部回路をパルス性雑音を除去する雑音検出回路として用い、雑音検出専用の回路を新たに付加することなく雑音検出回路を合理化してIC製造コストを削減できる。
本発明に係るラジオ受信機は、AM帯の放送局信号を受信時のパルス性雑音を除去する雑音検出回路としてFM帯の受信部の一部回路を用い、AM/FM帯の受信部を備えたラジオ受信機を構成する際に、雑音検出専用の回路を新たに付加することなく雑音除去回路を構成でき、このことから雑音検出回路を合理化してIC製造コストを削減することができ、AM帯の受信信号に混入する雑音を検出および除去するラジオ受信機に有用である。
1 アンテナ
2 局部発振器
3 水晶発振器
12,22 RF増幅器
13,23 第1混合器
14,24 第1帯域通過フィルタ
15,25 第2混合器
16,26 第2帯域通過フィルタ
17 中間周波増幅器
18 AM検波器
19 AM出力端子
27 中間周波増幅器/振幅制限回路
28 FM検波器
29 FM出力端子
31 第1スイッチ
32 第2スイッチ
33 ゲート信号生成回路
34 ゲート制御回路
35 AMゲート
36 コンデンサ
41 エンベロープ検波器
42 HPF
2 局部発振器
3 水晶発振器
12,22 RF増幅器
13,23 第1混合器
14,24 第1帯域通過フィルタ
15,25 第2混合器
16,26 第2帯域通過フィルタ
17 中間周波増幅器
18 AM検波器
19 AM出力端子
27 中間周波増幅器/振幅制限回路
28 FM検波器
29 FM出力端子
31 第1スイッチ
32 第2スイッチ
33 ゲート信号生成回路
34 ゲート制御回路
35 AMゲート
36 コンデンサ
41 エンベロープ検波器
42 HPF
Claims (4)
- 複数の周波数を受信する複数の受信部を有する雑音除去回路付きラジオ受信機であって、受信中の周波数とは異なった周波数を受信するための受信部の一部を用いた前記受信中の周波数に含まれる雑音成分を検出する検出手段と、前記検出手段の出力に基づき前記受信中の周波数の出力信号経路を遮断する遮断手段とを備えたことを特徴とするラジオ受信機。
- 前記検出手段は、AM帯の周波数受信時にFM帯の周波数を受信するための受信部の一部を用いて、受信中の前記AM帯の周波数に含まれる雑音成分を検出することを特徴とする請求項1記載のラジオ受信機。
- 前記複数の周波数を受信する複数の受信部は、AM帯の受信部とFM帯の受信部からなり、共にスーパーヘテロダイン方式を採用し、前記AM帯と前記FM帯それぞれの検波器で処理される信号は中間周波信号であり、かつ前記中間周波信号の周波数が同じであることを特徴とする請求項1または2記載のラジオ受信機。
- 前記検出手段の出力を受けてゲート信号を生成するゲート信号生成回路と、前記ゲート信号の入力時にAM帯の検波器の出力信号経路を遮断するAMゲートを制御するゲート制御回路とを備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のラジオ受信機。
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