JP2008227728A

JP2008227728A - Ｆｍチューナ回路

Info

Publication number: JP2008227728A
Application number: JP2007060465A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Ushida; 敏牛田
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2007-03-09
Filing date: 2007-03-09
Publication date: 2008-09-25
Also published as: CN101262290A

Abstract

【課題】マイコンから通信ラインを介してＡＧＣ回路の設定値を切替える際に、再生音声にノイズが生じる現象を防止すること。
【解決手段】ＦＭチューナ回路において、後段のオーディオ回路へ希望波の受信放送信号から生成されたオーディオ信号を送出する経路上に、オーディオ回路に対してミュートを掛けるミュート回路１５を備える。外部のマイコン４が通信ライン５を介してＡＧＣ回路１６と通信して高周波増幅器２に対するＡＧＣ動作の開始点を切替える。マイコン４は、ＡＧＣ動作の開始点を切替えた際に、ミュート回路１５へミュート信号を与えることによりミュート回路１５が、ＡＧＣ動作の開始点の切替えタイミングに同期してミュートを掛けることができるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、オーディオ回路が後段に接続されるＦＭチューナ回路に関する。

現在のＦＭ放送信号は１００ＫＨｚの周波数間隔で配置されており、強電界の信号を出力する放送局が複数隣立する地域では希望の放送局の放送信号の１００ＫＨｚ前後の離れた位置に妨害信号が発生する。このような妨害信号の影響を少なくするため、妨害信号によってＡＧＣ電圧を発生させて利得を減衰することで発生する妨害信号のレベルを抑圧するようにしている。

図５は従来のＦＭチューナ回路の回路構成図である。
ＦＭチューナ回路の入力段に、ＦＭ放送信号が入力される可変減衰回路２１ａ、入力同調回路２１ｂ、高周波増幅回路２１ｃ、段間同調回路２１ｄから構成された高周波回路２１が設けられている。高周波増幅回路２１ｃは利得可変増幅回路で構成される。

段間同調回路２１ｄの出力端には混合回路２２が接続され、混合回路２２には発振回路２３から周波数変換のための局部発振信号が供給される。混合回路２２の後段には、中間周波同調回路２４、第一のバンドパスフィルタ２５、中間周波増幅回路２６、第二のバンドパスフィルタ２７、第三のバンドパスフィルタ２８が接続される。中間周波同調回路２４はトランス（ＩＦＴ）で構成され、第一乃至第三のバンドパスフィルタ２５、２７、２８はセラミックフィルタで構成される。また、中間周波同調回路２４、第一乃至第三のバンドパスフィルタ２５、２７、２８の通過中心周波数は１０．７ＭＨｚであるが、バンド幅は中間周波同調回路２４がおよそ５００ＫＨｚであるのに対して、バンドパスフィルタ２５、２７、２８はおよそ２００ＫＨｚである。

段間同調回路２１ｄの出力側には第一のＡＧＣ電圧生成回路２９が設けられ、中間周波同調回路２４の出力側には第二のＡＧＣ電圧生成回路３０が設けられる。各ＡＧＣ電圧生成回路２９、３０からはそれぞれＡＧＣ電圧が出力され、共に重畳回路３１に入力される。重畳回路３１によって二つのＡＧＣ電圧が重畳され、いずれか大きい方のＡＧＣ電圧が可変減衰回路２１ａ、高周波増幅回路２１ｃに供給される。

第一のＡＧＣ電圧生成回路２９から出力される第一のＡＧＣ電圧の周波数特性は主として段間同調回路２１ｄの周波数特性に依存し、第二のＡＧＣ電圧生成回路３０から出力される第二のＡＧＣ電圧の周波数特性は主として中間周波同調回路２４の周波数特性に依存する。そして、段間同調回路２１ｄの周波数特性と中間周波同調回路２４の周波数特性とを比較すると、段間同調回路２１ｄがブロードであり、中間周波同調回路２４はシャープである。

上記ＦＭチューナ回路では、受信すべき放送信号から数１００ＫＨｚ（例えば５００ＫＨｚ）の範囲内では、入力信号によって得られるＡＧＣ電圧の関係では、第二のＡＧＣ電圧を第一のＡＧＣ電圧よりも大きくし、その範囲を離れる信号に対しては第一のＡＧＣ電圧を第二のＡＧＣ電圧よりも大きくしている。

従って、受信すべき放送信号の周波数Ｆｂから５００ＫＨｚの範囲内では、第二のＡＧＣ電圧によって、ＡＧＣ動作が開始するときの入力信号レベルを第一のＡＧＣ電圧によってＡＧＣ動作が開始するときの入力信号レベルよりも低くしている。また、反対に周波数Ｆｄから５００ＫＨｚ以上離れた範囲では、第一のＡＧＣ電圧によって、ＡＧＣ動作が開始するときの入力信号レベルを第二のＡＧＣ電圧によってＡＧＣ動作が開始するときの入力信号レベルよりも高くするようにしている。

こうすることで、強電界地域における１００ＫＨｚ前後の妨害信号に対しては第二のＡＧＣ電圧よってＡＧＣ動作を行い、高周波回路２１の利得を減衰して混信を少なくしている。混信をより少なくするためには第二のＡＧＣ電圧のレベルを高くし、高周波回路２１の利得を大きく減衰すれば良いが、そうすると混合回路２２に入力される受信すべき放送信号のレベルも抑圧され、感度不良になると共に雑音特性も劣化するので、混信と受信感度との兼ね合いによって第二のＡＧＣ電圧のレベルを設定している。また、数１００ＫＨｚ（例えば５００ＫＨｚ）以上離れた強い妨害信号に対しては第一のＡＧＣ電圧によってＡＧＣ動作を行うようにしている。
特開２００３−２１８７１１号公報

ところで、最近は高周波回路２１の後端からオーディオ回路の前段までの主な回路を集積回路で構成し、ＡＧＣ回路の設定値（初期値）を外部のマイコンから通信ライン（例えば、Ｉ^２Ｃバス）を介して設定できるようにしている。

しかしながら、ＡＧＣ回路のＡＧＣ動作開始点の設定値を受信動作中にマイコンから切替える場合、ＡＧＣ回路の設定値切替え時点でオーディオ信号にノイズが発生して音質が劣化する問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、マイコンから通信ラインを介してＡＧＣ回路の設定値を切替えても、再生音声にノイズが生じる現象を防止でき、高い音声品質を実現できるＦＭチューナ回路を提供することを目的とする。

本発明のＦＭチューナ回路は、ＦＭ放送信号が入力される高周波回路と、ＡＧＣ動作の開始点を外部から設定可能で前記高周波回路の出力信号に基づいて前記高周波回路の利得を制御するＡＧＣ回路と、後段のオーディオ回路へ希望波の受信放送信号から生成されたオーディオ信号を送出する経路上に設けられ前記オーディオ回路に対してミュートを掛けるミュート回路とを備え、外部の制御回路が通信ラインを介して前記ＡＧＣ回路と通信してＡＧＣ動作の開始点を切替えた際に、当該制御回路から前記ミュート回路へ与えられるミュート信号に基づいてＡＧＣ動作の開始点の切替えタイミングに同期してミュートを掛けることを特徴とする。

この構成によれば、制御回路から通信ラインを介してＡＧＣ回路の設定値を切替える構成を採用して装置の小型化を図ることができると共に、制御回路がＡＧＣ回路と通信してＡＧＣ動作の開始点を切替えた際に、ＡＧＣ動作開始点の切替えタイミングに同期してミュートを掛けるので、ＡＧＣ回路の設定値切替え時点でオーディオ信号に重畳したノイズをミュートにより除去することができ、高い音声品質を実現できる。

また本発明は、上記ＦＭチューナ回路において、前記ミュート信号によるミュート期間は、可聴帯域における最大周波数の逆数値以下の時間としたことを特徴とする。

この構成により、ミュート期間を可聴帯域における最大周波数の逆数値以下の時間としたことにより、オーディオ信号の一部がミュートにより除去されたとしても、人間の聴覚上は滑らかな音声として認識され、ミュートによる音質の劣化を防止できる。

上記ＦＭチューナ回路において、前記高周波回路は、増幅回路及び又は減衰回路で構成することができる。

また本発明は、上記ＦＭチューナ回路において、前記ＡＧＣ回路におけるＡＧＣ動作の開始点の設定値は、希望波の入力レベルが閾値よりも小さい場合はＡＧＣ動作の開始点が遅れる側に切替え、希望波の入力レベルが閾値よりも大きい場合はＡＧＣ動作の開始点が早まる側に切替えることを特徴とする。

この構成により、希望波の入力レベルが閾値よりも小さい場合はＡＧＣ動作の開始点が遅れる側に切替えることにより、希望波を含む希望波近傍での高周波回路による減衰が抑制され希望波が抑圧されて受信不能な状態となることを防止することができる。また、希望波の入力レベルが閾値よりも大きい場合はＡＧＣ動作の開始点が早まる側に切替えることにより、希望波と隣接する妨害信号を効果的に減衰させることができる。

上記ＦＭチューナ回路において、前記ＡＧＣ回路におけるＡＧＣ動作の開始点の設定値を遅れる側に切替える場合、希望波に対する妨害レベルが所定値を超えない範囲でＡＧＣ動作の開始点を遅らせることが望ましい。

本発明によれば、マイコンから通信ラインを介してＡＧＣ回路の設定値を切替えても、再生音声にノイズが生じる現象を防止でき、高い音声品質を実現できる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施の形態に係るＦＭチューナ回路の構成図である。同図に示すＦＭチューナ回路は、アンテナ１から高周波増幅器２へＦＭ放送信号が入力され、高周波増幅器２で増幅したＦＭ放送信号を集積回路３で周波数変換し、オーディオ信号としてスピーカ（不図示）へ出力する。また、集積回路３にマイコン４を通信ライン（例えば、Ｉ^２Ｃバス）５経由で接続してＡＧＣ動作の開始点を外部から設定できるように構成している。

高周波増幅器２は、集積回路３からの制御信号により利得を変えるＦＭチューナ回路における利得可変の高周波回路である。利得可変の高周波回路としては、高周波増幅器以外に可変減衰回路で構成することも可能であり、図５のように可変減衰回路と高周波増幅回路とを組み合わせてもよい。

集積回路３は、高周波増幅器２から出力されるＦＭ放送信号を周波数変換する混合器６を備える。混合器６には集積回路３の外に設けられた局部発振回路７から局部発振信号が供給される。混合器６にて中間周波信号に周波数変換されたＦＭ放送信号は中間周波増幅器８で増幅された後、集積回路３外に取り出される。集積回路３外のセラミックフィルタ９で希望波周波数帯（例えば、１０．７ＭＨｚ）の放送信号を抽出した後、再び集積回路３に取り込み、中間周波増幅器８で増幅する。バンドパスフィルタ１２及び中間周波増幅器１３を経由してオーディオ信号としてマルチプレクサ１４に入力する。マルチプレクサ１４では左右のオーディオ信号に分離する。マルチプレクサ１４から出力される左右のオーディオ信号はミュート回路１５を経由して集積回路３外へ出力する。

また集積回路３は、高周波増幅器２の利得を制御するＡＧＣ回路１６を備えている。ＡＧＣ回路１６は、中間周波増幅器１１の出力信号を分岐して取り込み、希望波の信号レベルに応じてＡＧＣ回路１６の利得を可変させる。ＡＧＣ回路１６によるＡＧＣ動作により中間周波増幅器１１の出力である希望波の信号レベルが所要レベルとなるように調整される。

ＡＧＣ回路１６はマイコン４からの制御信号によって高周波増幅器２に対するＡＧＣ動作の開始点を変化させることができるように構成されている。中間周波増幅器８の出力信号を分岐して電界強度検出器（Ｓメータ）１７に取り込んで希望波の電界強度を検出している。電界強度検出器（Ｓメータ）１７から出力される検出信号は通信ライン５を経由して集積回路３外のマイコン４へ通信されるようにしている。マイコン４は、希望波の電界強度に応じてＡＧＣ動作の開始点を設定する。マイコン４とＡＧＣ回路１６との間の通信でＡＧＣ動作の開始点が切替え制御される。

次に、以上のように構成された本実施の形態の動作について説明する。
本実施の形態では、希望波信号レベルが小さい場合にはＡＧＣ動作の開始点を遅くし、希望波信号レベルが大きい場合にはＡＧＣ動作の開始点を早くするようにＡＧＣ回路１６のＡＧＣ動作開始点の設定値を変化させる。また、ＡＧＣ動作の開始点を遅らせる場合、希望波に対する妨害レベルが所定値を超えない範囲で遅らせるようにする。

図２は、高周波増幅器２に対するＡＧＣ動作の開始点を、高周波増幅器２の各入力レベル（８５ｄＢｕＶ、９０ｄＢｕＶ、９５ｄＢｕＶ）に応じて変化させた場合の減衰状況を示す図である。横軸は希望局から離れた妨害局の周波数を表しており、横軸の中心（０ＭＨｚ）は希望局の周波数である。縦軸は、希望局の希望波が妨害波で抑圧されたレベルを表している。例えば、８５ｄＢｕＶの入力レベルでＡＧＣ動作を開始させる場合、希望波から０．４ＭＨｚだけ高域側に離れた妨害波の減衰は４ｄＢ程度である。一方、９５ｄＢｕＶの入力レベルでＡＧＣ動作を開始させる場合、希望波から０．４ＭＨｚだけ高域側に離れた妨害波の減衰は１ｄＢ程度である。

このように、ＡＧＣ動作の開始点を遅らせる（ＡＧＣ動作を開始させる入力レベルを高くする）ことにより、希望波近傍での減衰量を抑制することができる。また、ＡＧＣ動作の開始点を早める（ＡＧＣ動作を開始させる入力レベルを低くする）ことにより、希望波近傍での減衰量を大きくすることができる。

図３は、高周波増幅器２の各入力レベル（８５ｄＢｕＶ、９０ｄＢｕＶ、９５ｄＢｕＶ）において希望のＳ／Ｎが一定（３０ｄＢ）となるときの妨害レベルの特性を表している。横軸は希望局から離れた妨害局の周波数を表しており、横軸の中心（０ＭＨｚ）は希望局の周波数である。縦軸は妨害レベルを表している。例えば、９５ｄＢｕＶの入力レベルでＡＧＣ動作を開始させる場合、希望波近傍では妨害レベルを小さくしないと希望のＳ／Ｎを達成できない。すなわち、ＡＧＣ動作の開始点を遅らせた場合は妨害レベルを小さくしないと混信する可能性が高くなる。また、８５ｄＢｕＶの入力レベルでＡＧＣ動作を開始させる場合、希望波近傍では妨害レベルがある程度まで大きくても希望のＳ／Ｎを達成できている。すなわち、ＡＧＣ動作の開始点を早める場合は妨害レベルがある程度大きくても混信する可能性が低いことになる。

本実施の形態では、ＡＧＣ動作の開始点に対する希望波近傍での妨害局の減衰特性及び妨害レベル特性を考慮した上で、ＡＧＣ動作の開始点を希望波の入力レベルに応じて動的に変化させるようにしている。例えば、希望波の入力レベルが閾値よりも小さい場合は９０ｄＢｕＶをＡＧＣ動作の開始点に設定し、希望波の入力レベルが閾値よりも大きい場合は８５ｄＢｕＶをＡＧＣ動作の開始点に設定する。

マイコン４は、電界強度検出器１７から通信ライン５経由で希望波の入力レベルに関する検出信号を取り込み、現在の希望波入力レベルに応じた適切なＡＧＣ動作開始点を決定する。マイコン４からＡＧＣ回路１６へのＡＧＣ動作の開始点に関する指示は通信ライン５を介して行われる。ＡＧＣ回路１６では、ＡＧＣ動作の開始点についての設定値をマイコン４からの指示に応じて切替える。

以上のようにして、高周波増幅器２でのＡＧＣ動作の開始点が設定され、希望波及び妨害波を含んだＦＭ放送信号が高周波増幅器２で所定の信号レベルに調整されて集積回路３へ出力される。ＦＭ放送信号は混合器６で所定の中間周波数に周波数変換され、中間周波増幅器８を介してセラミックフィルタ９へ入力され希望波周波数帯の放送信号が抽出される。再び、集積回路３に取り込まれ、中間周波増幅器１１、バンドパスフィルタ１２及び中間周波増幅器１３を経由してマルチプレクサ１４へ入力される。ここで、左右のオーディオ信号に分離されてミュート回路１５へ供給される。ミュート回路１５では、マイコン４から与えられるミュート信号を受けて左右のオーディオ信号に対してミュート処理を実行する。

図４（ａ）はマイコン４からの指示でＡＧＣ回路１６のＡＧＣ動作開始点の設定値を切替えた際のオーディオ信号（左又は右）の波形図である。同図に示すように、ＡＧＣ回路１６のＡＧＣ動作開始点の設定値を切替えた際にオーディオ信号には切替ノイズが重畳する。この切替ノイズはスピーカから音声再生した際に雑音として再生されるので、除去する必要がある。本実施の形態では、マイコン４からＡＧＣ回路１６に対してＡＧＣ動作の開始点を設定するための通信時に、同時に図４（ｂ）に示すミュート信号をミュート回路１５へ出力するようにしている。ミュート信号は、マイコン４とＡＧＣ回路１６との間の通信時に相当する期間だけハイレベルとなるゲートパルスとなっている。ミュート回路１５は、ミュート信号のゲートパルス期間だけ信号出力をカットするように動作して、オーディオ信号から切替ノイズを除去する。ゲートパルス期間は可聴帯域の最大周波数（例えば、２０ｋＨｚ）の逆数値以下の時間とする。これにより、切替ノイズを除去したことによる音抜けは人間の聴覚では識別できない程度のものとなり、音質劣化を防止できる。

このように、本実施の形態によれば、マイコン４からＡＧＣ回路１６に対するＡＧＣ動作開始点を設定するための通信時に、同時にミュート回路１５へミュート信号を出力し、オーディオ信号に重畳した切替ノイズをミュート信号に同期してカットするようにしたので、マイコン４から通信ライン５を介してＡＧＣ回路１６のＡＧＣ動作開始点の設定値を変化させてもノイズの発生を防止でき、高い音声品質を実現できる。

本発明は、ＡＧＣ回路のＡＧＣ動作開始点をマイコンから切替えることのできるＦＭチューナ回路に適用可能である。

本発明の一実施の形態に係るＦＭチューナ回路の構成図高周波増幅器のＡＧＣ動作開始点を各入力レベルに応じて変化させた場合の減衰特性を示す図高周波増幅器の各入力レベルにおいて希望のＳ／Ｎが一定となるときの妨害レベル特性を示す図（ａ）ＡＧＣ回路のＡＧＣ動作開始点の設定値を切替えた際のオーディオ信号の波形図、（ｂ）マイコンからミュート回路へ出力するミュート信号の波形図従来のＦＭチューナ回路の構成図

符号の説明

１…アンテナ
２…高周波増幅器
３…集積回路
４…マイコン
５…通信ライン（Ｉ^２Ｃバス）
６…混合器
７…局部発振回路
８、１１、１３…中間周波増幅器
９…セラミックフィルタ
１２…バンドパスフィルタ
１４…マルチプレクサ
１５…ミュート回路
１６…ＡＧＣ回路
１７…電界強度検出器（Ｓメータ）

Claims

ＦＭ放送信号が入力される高周波回路と、ＡＧＣ動作の開始点を外部から設定可能で前記高周波回路の出力信号に基づいて前記高周波回路の利得を制御するＡＧＣ回路と、後段のオーディオ回路へ希望波の受信放送信号から生成されたオーディオ信号を送出する経路上に設けられ前記オーディオ回路に対してミュートを掛けるミュート回路とを備え、
外部の制御回路が通信ラインを介して前記ＡＧＣ回路と通信してＡＧＣ動作の開始点を切替えた際に、当該制御回路から前記ミュート回路へ与えられるミュート信号に基づいてＡＧＣ動作の開始点の切替えタイミングに同期してミュートを掛けることを特徴とするＦＭチューナ回路。
前記ミュート信号によるミュート期間は、可聴帯域における最大周波数の逆数値以下の時間としたことを特徴とする請求項１記載のＦＭチューナ回路。
前記高周波回路は、増幅回路及び又は減衰回路を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＦＭチューナ回路。
前記ＡＧＣ回路におけるＡＧＣ動作の開始点の設定値は、希望波の入力レベルが閾値よりも小さい場合はＡＧＣ動作の開始点が遅れる側に切替え、希望波の入力レベルが閾値よりも大きい場合はＡＧＣ動作の開始点が早まる側に切替えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のＦＭチューナ回路。
前記ＡＧＣ回路におけるＡＧＣ動作の開始点の設定値を遅れる側に切替える場合、希望波に対する妨害レベルが所定値を超えない範囲でＡＧＣ動作の開始点を遅らせることを特徴とする請求項４記載のＦＭチューナ回路。