JP2006262525A - Automobile acoustic system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は自動車音響システムに関し、特に自動車に搭載されるCDチェンジャ、液晶テレビ、ビデオテープレコーダ(以下、「VTR」という)等の音響機器から出力される音声信号をFM受信機へ伝送するFMステレオ送信機を含む自動車音響システムに関する。 The present invention relates to an automobile acoustic system, and in particular, an FM stereo that transmits audio signals output from acoustic equipment such as a CD changer, a liquid crystal television, and a video tape recorder (hereinafter referred to as “VTR”) mounted on an automobile to an FM receiver. The present invention relates to an automobile acoustic system including a transmitter.
車載用のCDチェンジャ、液晶テレビ、VTR等のように、後で自動車に備え付ける音響機器では、カーステレオのFM受信機を利用して、音響機器から出力される音声信号はFMステレオ送信機で周波数変調を行うことにより、変調波をFM受信機に伝送している。そして、FM受信機で信号が復調され、カーステレオより音声が出力されるようになっている。 In an audio device such as an in-vehicle CD changer, a liquid crystal television, or a VTR, which is later installed in an automobile, a car stereo FM receiver is used, and an audio signal output from the audio device is transmitted by an FM stereo transmitter. By modulating, the modulated wave is transmitted to the FM receiver. Then, the signal is demodulated by the FM receiver, and sound is output from the car stereo.
このような音響機器に用いられている従来のFMステレオ送信機を図2に示す。音響機器から出力される音声信号のLチャネル信号(左側音声信号)とRチャネル信号(右側音声信号)はマルチプレクサ(以下、「MPX」という)12において、まず、主チャネル信号である和信号(L+R)と副チャネル信号である差信号(L−R)に変換される。次に、パイロット信号発振器28から発振される周波数が38kHzの正弦波が副搬送波として、差信号(L−R)で振幅変調(AM)される。但し、副搬送波は抑圧され、振幅変調後には副搬送波の成分が含まれない。そして、主チャネル信号である和信号(L+R)と合成し、MPX12より出力される。
A conventional FM stereo transmitter used in such an acoustic device is shown in FIG. The L channel signal (left audio signal) and the R channel signal (right audio signal) of the audio signal output from the acoustic device are first summed (L + R) as a main channel signal in a multiplexer (hereinafter referred to as “MPX”) 12. ) And a difference signal (LR) which is a subchannel signal. Next, a sine wave with a frequency of 38 kHz oscillated from the
更に、パイロット信号発振器28から発振される38kHzの信号は分周器27で周波数が半分の19kHzに分周され、MPX12より出力される信号と合成器15で合成される。但し、分周器27より出力される19kHzの信号をパイロット信号といい、合成器15より出力される信号をステレオコンポジット信号という。また、パイロット信号発振器28に水晶発振子29とキャパシタC3が接続され、パイロット信号発振器28の発振周波数は水晶発振子29によって、38kHzとなる。
Further, the 38 kHz signal oscillated from the
合成器15から出力されるステレオコンポジット信号は抵抗R1、R3を介して可変容量ダイオードD1、D2に与えられ、可変容量ダイオードD1、D2の静電容量を可変する。可変容量ダイオードD1、D2の静電容量を可変することにより、無線周波数発振器(以下、「RF発振器」という)16から発振される搬送波がステレオコンポジット信号で周波数変調(FM)された信号となり、RF発振器16より出力される。
The stereo composite signal output from the
この変調波は高周波増幅器(以下、「RF増幅器」という)17で増幅され、帯域通過フィルタ(以下、「BPF」という)18で周波数の帯域が制限され、アンテナ19より矢印Aに示すように放射される。このように、無線でカーステレオ(図示せず)のFM受信機(図示せず)に送信される。FM受信機(図示せず)で信号が受信され、その信号が復調されることにより、音声がカーステレオ(図示せず)より出力される。
The modulated wave is amplified by a high-frequency amplifier (hereinafter referred to as “RF amplifier”) 17, the frequency band is limited by a band-pass filter (hereinafter referred to as “BPF”) 18, and is radiated from an
また、RF発振器16から出力された変調波がプリスケーラ6に送られる。この変調波はプリスケーラ6で変調波に同期したパルス波形の信号に変換される。メインカウンタ7でパルスがカウントされ、所定のカウントによってパルス波形の信号を出力する。つまり、メインカウンタ7で分周が行われる。メインカウンタ7から出力される信号は位相検波器4に入力する。尚、プリスケーラ6において、計数回路が組み合わされて、分周が行われるようになっていてもよい。プリスケーラ6及びメインカウンタ7の分周比はシフトレジスタラッチ8で制御され、例えば、分周によってメインカウンタ7より出力される信号の周波数がRF発振器16の発振周波数の1/11となる。
The modulated wave output from the
一方、PLL基準発振器26より、繰り返しの周波数が7.2MHzのパルス波形の基準信号が出力される。PLL基準発振器26には水晶発振子25及びキャパシタC7、C8が接続されており、水晶発振子25により基準信号の周波数が7.2MHzである。基準信号はリファレンスデバイダ3によって分周され、位相検波器4に入力される。尚、リファレンスデバイダ3の分周比はシフトレジスタラッチ8で制御される。例えば、分周が行われないで、リファレンスデバイダ3に入力される信号をそのまま位相検波器4に入力する。
On the other hand, the
位相検波器4で、入力される2つの信号の位相差が検出され、位相差に応じた信号が出力される。この信号は低域通過フィルタ(以下、「LPF」という)5で制御電圧に変換され、抵抗R2、R3を介して可変容量ダイオードD1、D2に与えられる。これにより、位相検波器4に入力される2つの信号の位相差が小さくなるように、RF発振器16の発振周波数が制御され、RF発振器16の発振周波数が安定する。
The phase detector 4 detects the phase difference between the two input signals, and outputs a signal corresponding to the phase difference. This signal is converted into a control voltage by a low-pass filter (hereinafter referred to as “LPF”) 5 and applied to variable capacitance diodes D1 and D2 via resistors R2 and R3. Thereby, the oscillation frequency of the
即ち、リファレンスデバイダ3で分周を行わず、プリスケーラ6及びメインカウンタ7でRF発振器16の発振周波数が1/11に分周されるとき、RF発振器16の発振周波数は7.2MHz×11=79.2MHzとなる。ステレオコンポジット信号により周波数変調が行われ、RF発振器16の発振周波数が変動するが、周波数変調による変動がLPF5によって可変ダイオードD1、D2にほとんど伝わらない。そのため、RF発振器16でステレオコンポジット信号で周波数変調される搬送波の周波数が79.2MHzに制御される。
That is, when the
また、このようにRF発振器16の発振周波数が再帰的に制御されており、これはPLL(Phase Locked Loop)回路の一種である。PLL基準発振器26の基準信号の周波数は7.2MHzであるので、リファレンスデバイス3、プリスケーラ6及びメインカウンタ7の各分周比が、シフトレジスタラッチ8で制御されることにより、RF発振器16の搬送波の周波数が制御される。
Further, the oscillation frequency of the
これらの各分周比はI/Oコントローラ9によって設定される。尚、端子CEよりチップイネーブル信号が入力することにより、I/Oコントローラ9が初期化され、RF発振器16の搬送波の周波数を制御することが可能となる。また、端子CKよりクロック信号が入力することにより、I/Oコントローラ9はクロック信号に同期して動作する。そして、端子DAよりデータが入力することにより、I/Oコントローラ9はリファレンスデバイダ3、プリスケーラ6及びメインカウンタ7の各分周比を決定し、シフトレジスタラッチ8を設定する。
These frequency division ratios are set by the I /
前述したように、RF発振器16の搬送波の周波数は7.2MHz×11=79.2MHzに制御される。ところが、搬送波の周波数が79.2MHzだけではFM受信機(図示せず)においてFM放送と混信する可能性がある。このことを考慮して、I/Oコントローラ9に端子DAよりデータを入力し、リファレンスデバイダ3、プリスケーラ6及びメインカウンタ7の各分周比を切り換える。
As described above, the frequency of the carrier wave of the
例えば、リファレンスデバイダ3では分周を行わず、プリスケーラ6及びメインカウンタ7で周波数を1/13に分周するとき、RF発振器16の搬送波の周波数は7.2MHz×13=93.6MHzとなる。また、リファレンスデバイダ3で分周を行わず、プリスケーラ6及びメインカウンタ7で周波数を1/15に分周するとき、RF発振器16の搬送波の周波数は7.2MHz×15=108.0MHzとなる。搬送波の周波数が、79.2MHz、93.6MHz、108.0MHzからFM受信機(図示せず)で混信がないものを選択する。端子DAに入力されるデータにより、この3つの周波数が切り換わる。
For example, when the
尚、図2において、10はLチャネル信号を増幅する増幅器である。11はRチャネル信号を増幅するための増幅器である。R1〜R3はステレオコンポジット信号とLPF5より出力される制御電圧を適度に合成するための抵抗である。C4〜C6はRF発振器16の発振周波数を決めるキャパシタであり、L1はRF発振器16の発振周波数を決めるコイルである。
In FIG. 2,
しかしながら、上記従来のFMステレオ送信機(図2)では、2つの水晶発振子25、29が必要であるため、コストアップとなっていた。また、PLL基準発振器26の7.2MHzの基準信号の高調波により、FM受信機(図示せず)が受信するFM放送の周波数帯に妨害を与えることもあった。
However, the conventional FM stereo transmitter (FIG. 2) requires two
本発明はこのような課題を解決するもので、水晶発振子を1つにしてコストダウンを図るとともに、PLL基準発振器の高調波によりFM放送の周波数帯に妨害を与えないようにすることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves such problems, and aims to reduce the cost by using a single crystal oscillator and to prevent interference with the frequency band of FM broadcasting due to the harmonics of the PLL reference oscillator. And
上記目的を達成するため、請求項1に記載の自動車音響システムは、自動車に搭載される音響機器と、該音響機器が出力する音声信号を周波数変調して変調波を送信するFMステレオ送信機と、該変調波を復調するFM受信機と、該FM受信機が出力する信号を入力して音声を出力するカーステレオと、を備え、前記FMステレオ送信機は、水晶発振子と、該水晶発振子が接続され、基準信号を生成する他から制御を受けない固定の発振器と、該基準信号の周波数から副搬送波を生成する手段と、該副搬送波の周波数を分周してパイロット信号を生成する手段と、前記音響機器が出力する音声信号のLチャネル信号とRチャネル信号を和信号と差信号に変換し、該差信号で振幅変調した前記副搬送波を該和信号と合成して出力するマルチプレクサと、前記基準信号の周波数を分周する基準信号周波数分周手段と、前記マルチプレクサの出力信号と前記パイロット信号が合成されたステレオコンポジット信号により周波数変調される搬送波を生成する無線周波数発振器と、該搬送波を増幅する高周波増幅器と、該増幅された搬送波の周波数の帯域を制限する帯域通過フィルタと、該帯域が制限された搬送波を送信するアンテナと、該搬送波の周波数を分周する搬送波周波数分周手段と、前記FM受信機でFM放送と混信しないように前記基準信号周波数分周手段及び/又は前記搬送波周波数分周手段の分周比を設定するコントローラと、前記基準信号周波数分周手段と前記搬送波周波数分周手段の出力信号の位相差を検出して前記搬送波の周波数を制御する位相検波器と、を有してなることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an automobile acoustic system according to claim 1 is an acoustic apparatus mounted on an automobile, and an FM stereo transmitter that modulates an audio signal output from the acoustic apparatus and transmits a modulated wave. An FM receiver that demodulates the modulated wave; and a car stereo that inputs a signal output from the FM receiver and outputs a sound. The FM stereo transmitter includes a crystal oscillator and the crystal oscillation A fixed oscillator that is connected to a child and is not controlled by others that generates a reference signal, means for generating a subcarrier from the frequency of the reference signal, and a pilot signal by dividing the frequency of the subcarrier Means for converting the L-channel signal and the R-channel signal of the audio signal output from the acoustic device into a sum signal and a difference signal, and combining the sub-carrier amplitude-modulated with the difference signal with the sum signal and outputting the resultant signal. A reference signal frequency dividing unit that divides the frequency of the reference signal; a radio frequency oscillator that generates a carrier wave that is frequency-modulated by a stereo composite signal in which the output signal of the multiplexer and the pilot signal are combined; A high-frequency amplifier that amplifies the carrier; a band-pass filter that restricts the frequency band of the amplified carrier; an antenna that transmits the carrier whose band is limited; and a carrier frequency component that divides the frequency of the carrier. A frequency division means, a controller for setting a frequency division ratio of the reference signal frequency division means and / or the carrier frequency division means so as not to interfere with FM broadcast by the FM receiver, and the reference signal frequency division means, A phase detector for detecting the phase difference of the output signal of the carrier frequency dividing means and controlling the frequency of the carrier. It is characterized in.
請求項2に記載の自動車音響システムは、請求項1に記載の自動車音響システムにおいて、前記FMステレオ送信機は無線でFM受信機に送信することを特徴とする。
The vehicle acoustic system according to
請求項3に記載の自動車音響システムは、請求項1又は2に記載の自動車音響システムにおいて、前記音響機器はCDチェンジャであることを特徴とする。
The vehicle acoustic system according to
請求項4に記載の自動車音響システムは、請求項1乃至3のいずれかに記載の自動車音響システムにおいて、前記副搬送波の周波数は38kHzであり、前記パイロット信号の周波数は19kHzであることを特徴とする。 The automobile acoustic system according to claim 4 is the automobile acoustic system according to any one of claims 1 to 3, wherein the frequency of the subcarrier is 38 kHz and the frequency of the pilot signal is 19 kHz. To do.
請求項5に記載の自動車音響システムは、請求項1乃至4のいずれかに記載の自動車音響システムにおいて、 前記基準信号の周波数は38kHz又は38kHzの整数倍であることを特徴とする。
The vehicle acoustic system according to
従来のFMステレオ送信機では、パイロット信号発生用と、PLL回路用にそれぞれ別個に水晶発振子が用いられていたが、本発明により、1つの水晶発振子がパイロット信号発生用とPLL回路用に用いられているので、水晶発振子の個数を1つに減らすことができ、コストダウンとなる。 In the conventional FM stereo transmitter, a crystal oscillator is separately used for the pilot signal generation and the PLL circuit. However, according to the present invention, one crystal oscillator is used for the pilot signal generation and the PLL circuit. Since it is used, the number of crystal oscillators can be reduced to one, resulting in cost reduction.
また、従来のPLL回路用に用いられていた水晶発振子の周波数は高周波であったが、水晶発振子の発振周波数を38kHz、76kHz・・・のように従来のPLL回路用の発振器に比べて低くすると、高調波が発生してもレベルが低くなるので、FM放送の周波数帯にほとんど妨害を与えない。 Further, the frequency of the crystal oscillator used for the conventional PLL circuit is a high frequency, but the oscillation frequency of the crystal oscillator is 38 kHz, 76 kHz, etc. as compared with the oscillator for the conventional PLL circuit. If the frequency is lowered, the level is lowered even if harmonics are generated, so that the FM broadcast frequency band is hardly disturbed.
更に、前記Lチャネル信号と前記Rチャネル信号を自動車に搭載される音響機器からの音声信号とすると、CDチェンジャや液晶テレビやVTR等のように自動車に搭載される音響機器では、FMステレオ送信機を用いて、音声信号がカーステレオのFM受信機に伝送される。FM受信機で信号が復調され、カーステレオより音声が出力される。本発明により、低コストで音声信号をFM受信機に送信することができる。 Further, when the L channel signal and the R channel signal are used as audio signals from an audio device mounted on a vehicle, an FM stereo transmitter is used in the audio device mounted on the vehicle such as a CD changer, a liquid crystal television, or a VTR. Is used to transmit the audio signal to the car stereo FM receiver. The signal is demodulated by the FM receiver, and sound is output from the car stereo. According to the present invention, an audio signal can be transmitted to an FM receiver at low cost.
本発明の1実施形態を図1を用いて説明する。上記従来のFMステレオ送信機(図2)と比較すると、本実施形態では、後述するように、水晶発振子1が1つだけとなっている。尚、図1において図2と同一の部分に付いては同一の符号を付し、説明を省略する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Compared with the conventional FM stereo transmitter (FIG. 2), in the present embodiment, as will be described later, there is only one crystal oscillator 1. In FIG. 1, the same parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
本実施形態では発振器2は76kHzの周波数で発振する。発振器2には水晶発振子1とキャパシタC1、C2が接続され、発振周波数は水晶発振子1によって決まり、76kHzとなる。76kHzの基準信号が分周器13で周波数が半分の38kHzとなり、MPX12に送られる。
In the present embodiment, the
MPX12では前述した従来のFMステレオ送信機(図2)で説明したように、入力されるLチャネル信号とRチャネル信号が、まず、主チャネル信号である和信号(L+R)と副チャネル信号である差信号(L−R)に変換される。次に、入力される38kHzの信号が副搬送波として、差信号(L−R)で搬送波抑圧式に振幅変調(AM)され、和信号(L+R)と合成され、MPX12より出力される。また、分周器13より出力される38kHzの信号を更に分周器14で周波数を半分に分周して、19kHzのパイロット信号とする。MPX12より出力される信号とパイロット信号は合成器15で合成されて、ステレオコンポジット信号となる。
In the
一方、発振器2より繰り返しの周波数が76kHzのパルス波形の基準信号をリファレンスデバイダ3に送る。上記従来のFMステレオ送信機(図2)と同じように、PLL回路となっており、リファレンスデバイダ3から出力される信号とRF発振器16の発振周波数をプリスケーラ6及びメインカウンタ7で分周した信号の位相差が位相検波器4で検出される。この位相差に応じた信号が出力され、LPF5で制御電圧となり、可変容量ダイオードに与えられ、RF発振器16の発振周波数が制御される。
On the other hand, a reference signal having a pulse waveform with a repetition frequency of 76 kHz is sent from the
基準信号はリファレンスデバイダ3で周波数が1/3に分周され、76kHz/3=25.333kHzとなる。プリスケーラ6とメインカウンタ7でRF発振器16の出力する信号の周波数を1/3000に分周して、位相検波器4で位相差を検出することにより、RF発振器16の搬送波周波数は25.3333kHz×3000=75.999MHzである。
The reference signal is frequency-divided by 1/3 by the
上記従来のFMステレオ送信機(図2)と本実施形態を比較すると、リファレンスデバイダ3、プリスケーラ6及びメインカウンタ7の分周比が異なっている。これらの分周比はシフトレジスタラッチ8によって制御され、I/Oコントローラ9により設定される。もし、FM受信機(図示せず)が76.0MHzのFM信号を受信するように設定されていれば、1kHzずれることになるが、その差が小さいので問題がない。
When this embodiment is compared with the conventional FM stereo transmitter (FIG. 2), the division ratios of the
特に、日本の場合、FM放送の受信周波数の間隔は100kHzであるので、10kHz程度のずれまでは受信のときに問題とならない。また、従来のPLL基準発振器26(図2)の周波数の7.2MHzに比べて、水晶発振子1の周波数が低いため、高調波が発生してもFM放送の周波数帯ではレベルが低くなり、ほとんど妨害を与えない。 In particular, in Japan, the FM broadcast reception frequency interval is 100 kHz, so there is no problem when receiving up to a deviation of about 10 kHz. Further, since the frequency of the crystal oscillator 1 is lower than the frequency of 7.2 MHz of the conventional PLL reference oscillator 26 (FIG. 2), the level is low in the frequency band of FM broadcasting even if harmonics are generated. Almost no interference.
しかし、搬送波の周波数が76.0MHzだけでは、FM受信機(図示せず)でFM放送と混信する可能性がある。端子DAからI/Oコントローラ9にデータが入力することにより、リファレンスデバイダ3、プリスケーラ6及びメインカウンタ7の分周比を変えて、RF発振器16の搬送波周波数を切り換える。
However, if the frequency of the carrier wave is only 76.0 MHz, there is a possibility of interference with FM broadcasting by an FM receiver (not shown). When data is input from the terminal DA to the I /
例えば、リファレンスデバイダ3は入力される信号の周波数を1/3に分周するように固定しておき、プリスケーラ6及びメインカウンタ7で周波数を1/3600に分周するようにすると、RF発振器16の搬送波の周波数は76kHz/3×3600=91.2MHzとなる。また、プリスケーラ6及びメインカウンタ7で周波数を1/3900に分周するようにすると、RF発振器16の搬送波の周波数は76kHz/3×3900=98.8MHzとなる。混信がないように、搬送波の周波数を76.0MHz、91.2MHz、98.8MHzから選択する。
For example, if the
また、発振器2の発振周波数は76kHzでなくても、38kHz又は38kHzの整数倍となるような水晶発振子1を用いてもよい。そのときは、分周器13の分周比を変え、出力される信号の周波数が38kHzとなればよい。例えば、発振周波数が152kHzであるとき、分周器13で周波数を1/4になるように分周すれば、MPX12には38kHzの副搬送波が与えられ、分周器14より19kHzのパイロット信号が出力される。更に、分周器13の分周比は3/5や5/7のような分数であってもよい。このとき、分周器13により38kHzが得られるような発振周波数の発振器2を設ける。
In addition, the oscillation frequency of the
尚、リファレンスデバイダ3、プリスケーラ6及びメインカウンタ7ではパルス波形の信号で制御が行われていたが、発振器2からリファレンスデバイダ3に正弦波形の信号が出力されるようにしておき、RF発振器16から発振される正弦波形の信号と位相差が検出されるように、リファレンスデバイダ3、プリスケーラ6及びメインカウンタ7を上記分周比で正弦波形の信号を扱う分周器としても、同様の制御となる。
The
本実施形態のFMステレオ送信機(図1)は、例えば、車載用のCDチェンジャに用いられる。CDチェンジャは自動車のトランクに設けられ、リモートコントロールにより操作される。CDチェンジャにおいて、CDからの音声信号のLチャネル信号とRチャネル信号は本実施形態のFMステレオ送信機(図1)により、自動車に内蔵されたカーステレオ(図示せず)のFM受信機(図示せず)に送信される。FM受信機(図示せず)で信号が復調されることにより、カーステレオより音声が出力される。本実施形態のFMステレオ送信機(図1)は水晶発振子1が1つだけであり、低コストである。また、CDチェンジャだけでなく、車載用の液晶テレビ、VTR等の音響機器に広く用いることができる。 The FM stereo transmitter (FIG. 1) of this embodiment is used for, for example, an in-vehicle CD changer. The CD changer is installed in the trunk of the automobile and is operated by remote control. In the CD changer, the L channel signal and the R channel signal of the audio signal from the CD are transmitted to the FM receiver (not shown) of the car stereo (not shown) built in the car by the FM stereo transmitter (FIG. 1) of this embodiment. (Not shown). Audio is output from the car stereo by demodulating the signal with an FM receiver (not shown). The FM stereo transmitter of this embodiment (FIG. 1) has only one crystal oscillator 1 and is low in cost. Further, it can be widely used not only for a CD changer but also for an audio device such as an in-vehicle liquid crystal television and a VTR.
1 水晶発振子
4 位相検波器
8 シフトレジスタラッチ
9 I/Oコントローラ
12 MPX(マルチプレクサ)
13 分周器
14 分周器
16 RF発振器(無線周波数発振器)
19 アンテナ
D1、D2 可変容量ダイオード
1 Crystal oscillator
4 Phase detector
8 Shift register latch
9 I /
13 divider 14
19 Antenna D1, D2 Variable capacitance diode
Claims (2)
2. The FM stereo transmitter according to claim 1, wherein the L channel signal and the R channel signal are audio signals from an acoustic device mounted on an automobile.
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