JP2020072463A - 復調装置、受信装置および復調方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アナログラジオ放送波の音声信号からデジタルラジオ放送波の音声信号に、聴感上違和感なく切り替える。【解決手段】本開示に係る復調装置は、アナログ音声復調部と、デジタル音声復調部と、選択部と、ノイズ付加部とを備える。アナログ音声復調部は、アナログラジオ放送波の受信信号を復調してアナログ音声信号を出力する。デジタル音声復調部は、アナログラジオ放送波と同一音声信号を含み、アナログラジオ放送波と同時放送されたデジタルラジオ放送波の受信信号を復調してデジタル音声信号を出力する。選択部は、アナログ音声信号またはデジタル音声信号の何れかを出力音声信号として選択する。ノイズ付加部は、出力音声信号としてアナログ音声信号を選択している状態から出力音声信号としてデジタル音声信号を選択している状態に切り替える切替期間において、デジタル音声信号にノイズを付加する。【選択図】図１

Description

本開示は、復調装置、受信装置および復調方法に関する。

北米における地上ラジオ放送は、ＨＤラジオと呼ばれ、ＩＢＯＣ（In-Band On-Channel）方式が採用されている。ＩＢＯＣ規格では、音声信号がＡＭ（Amplitude Modulation）変調またはＦＭ（Frequency Modulation）変調されたアナログラジオ放送波と、音声信号がＯＦＤＭ（Orthogonal frequency Division Multiplexing）変調されたデジタルラジオ放送波とを送信する。ＩＢＯＣ規格では、アナログラジオ放送波の両側の周波数帯域にデジタルラジオ放送波が送信される。従って、ＩＢＯＣ規格において、ラジオ受信装置は、１つの周波数の電波を受信することにより、同時にアナログラジオ放送波およびデジタルラジオ放送波を受信することができる。

また、ＩＢＯＣ規格では、同一の周波数帯域に送信されるアナログラジオ放送波およびデジタルラジオ放送波に、同一の音声信号が含まれる。従って、ラジオ受信装置は、受信状況が良い場合、デジタルラジオ放送波の音声信号を復調して出力し、受信状況が悪い場合、アナログラジオ放送波の音声信号を復調して出力することができる。

国際公開第２０１１／１０２１４４号

ところで、受信状況が悪い状態から受信状況が良い状態に変わった場合、ラジオ受信装置は、出力する音声信号を、アナログラジオ放送波の音声信号からデジタルラジオ放送波の音声信号に切り替える。これにより、ラジオ受信装置は、受信状況に応じた適切な品質の音声信号を出力することができる。

しかし、アナログラジオ放送波の音声信号の品質と、デジタルラジオ放送波の音声信号の品質とは、大幅に異なる。このため、アナログラジオ放送波の音声信号からデジタルラジオ放送波の音声信号に切り替えたタイミングにおいて、ラジオ受信装置によって出力される音声信号の品質が急激に良くなってしまい、ユーザに聴感上大きな違和感を与えてしまう。

本開示は、アナログラジオ放送波の音声信号からデジタルラジオ放送波の音声信号に、聴感上違和感なく切り替えることができる復調装置、受信装置および復調方法を提供する。

本開示に係る復調装置は、アナログ音声復調部と、デジタル音声復調部と、選択部と、ノイズ付加部とを備える。前記アナログ音声復調部は、アナログラジオ放送波の受信信号を復調してアナログ音声信号を出力する。前記デジタル音声復調部は、前記アナログラジオ放送波と同一音声信号を含み、前記アナログラジオ放送波と同時放送されたデジタルラジオ放送波の受信信号を復調してデジタル音声信号を出力する。前記選択部は、前記アナログ音声信号または前記デジタル音声信号の何れかを出力音声信号として選択する。前記ノイズ付加部は、前記出力音声信号として前記アナログ音声信号を選択している状態から前記出力音声信号として前記デジタル音声信号を選択している状態に切り替える切替期間において、前記デジタル音声信号にノイズを付加する。

本開示に係る復調装置、受信装置および復調方法によれば、アナログラジオ放送波の音声信号からデジタルラジオ放送波の音声信号に、聴感上違和感なく切り替えることができる。

図１は、実施形態に係る受信装置の構成を示す図である。 図２は、切替期間における、出力音声信号に含まれるアナログ音声信号およびデジタル音声信号の比率を示す図である。 図３は、切替期間前、切替期間および切替期間の後における、出力音声信号のＳ／Ｎ比を示す図である。 図４は、ノイズ付加部の構成の一例を示す図である。 図５は、アナログラジオ放送波の受信電界強度に対するデジタル音声信号に付加するノイズの減衰量を示す図である。 図６は、合成信号における、ノイズが加算されていないデジタル音声信号と、ノイズが加算されたデジタル音声信号との割合を示す図である。 図７は、第１変形例に係るノイズ付加部の構成を示す図である。 図８は、第２変形例に係るノイズ付加部の構成を示す図である。 図９は、第３変形例に係るノイズ付加部の構成を示す図である。 図１０は、第４変形例に係る受信装置の構成を示す図である。 図１１は、第５変形例における、逆方向切替期間の出力音声信号に含まれるアナログ音声信号およびデジタル音声信号の比率を示す図である。 図１２は、第５変形例における、逆方向切替期間前、逆方向切替期間および逆方向切替期間の後の出力音声信号のＳ／Ｎ比を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本開示に係る受信装置１０の実施形態について説明する。

図１は、実施形態に係る受信装置１０の構成を示す図である。受信装置１０は、地上アナログラジオ放送波および地上デジタルラジオ放送波を受信および復調して、音声信号を出力する。本実施形態において、アナログラジオ放送波およびデジタルラジオ放送波は、同一音声信号を含み、同時放送（サイマル放送）される。

アナログラジオ放送波は、音声信号がＡＭ変調またはＦＭ変調されている。デジタルラジオ放送波は、音声信号がＯＦＤＭ変調されている。本実施形態において、アナログラジオ放送波およびデジタルラジオ放送波は、北米におけるＨＤラジオに採用されているＩＢＯＣ規格の放送波である。従って、本実施形態においては、デジタルラジオ放送波は、アナログラジオ放送波の両側の周波数帯域に送信されている。なお、アナログラジオ放送波およびデジタルラジオ放送波は、ＩＢＯＣ規格の放送波でなくてもよく、後述の変形例に示すように異なる周波数帯域に変調されていてもよい。

受信装置１０は、アンテナ２２と、受信部２４と、アナログ音声復調部２６と、デジタル音声復調部２８と、選択部３０と、出力部３２と、ノイズ付加部３４と、制御部３６とを備える。なお、受信装置１０において、アナログ音声復調部２６、デジタル音声復調部２８、選択部３０、出力部３２、ノイズ付加部３４および制御部３６は、復調装置として機能する。復調装置は、受信部２４と異なる半導体デバイス等に実装されてもよい。

アンテナ２２は、地上に放射されたアナログラジオ放送波およびデジタルラジオ放送波を取得する。受信部２４は、アンテナ２２により取得されたアナログラジオ放送波およびデジタルラジオ放送波に変調された信号を受信する。受信部２４は、アナログラジオ放送波の受信信号（例えば中間周波数信号）をアナログ音声復調部２６に与える。また、受信部２４は、デジタルラジオ放送波の受信信号（例えば中間周波数信号）をデジタル音声復調部２８に与える。

さらに、受信部２４は、アナログラジオ放送波の受信電界強度を測定する。受信部２４は、測定したアナログラジオ放送波の受信電界強度を示す値をノイズ付加部３４に与える。

アナログ音声復調部２６は、アナログラジオ放送波の受信信号を復調して、アナログ音声信号を出力する。例えば、アナログ音声復調部２６は、アナログラジオ放送波の受信信号をＡＭ復調またはＦＭ復調して、アナログ音声信号を出力する。本実施形態において、アナログ音声信号は、アナログラジオ放送波の受信信号を復調して得られた音声を表すデジタルデータである。アナログ音声信号は、アナログのオーディオ信号であってもよい。アナログ音声復調部２６から出力されたアナログ音声信号は、選択部３０に供給される。

また、アナログ音声復調部２６は、アナログラジオ放送波の受信信号のＳ／Ｎ比（Signal to Noise Ratio）、アナログラジオ放送波の受信信号のＣ／Ｎ比（Carrier to Noise Ratio）、および、アナログラジオ放送波に含まれるマルチパスの信号成分の量を表すマルチパス検出値を算出する。

例えば、アナログ音声復調部２６は、復調した信号レベルとノイズレベルとを比較して、Ｓ／Ｎ比を算出する。例えば、アナログ音声復調部２６は、受信部２４から受け取った中間周波数信号の信号スペクトルに基づきＣ／Ｎ比を算出する。また、例えば、アナログ音声復調部２６は、アナログ音声信号が含まれる周波数の信号成分と、この信号成分の両脇の周波数に含まれるノイズ量とに基づき、Ｃ／Ｎ比を算出する。なお、アナログラジオ放送波の場合、Ｃ／Ｎ比とＳ／Ｎ比との間に相関関係があるので、Ｃ／Ｎ比に基づきＳ／Ｎ比を推定することができる。また、アナログラジオ放送波にマルチパスが含まれると、ＦＭ変調のベースバンド信号の高周波成分のノイズが大きくなる。従って、アナログ音声復調部２６は、例えば、ＦＭ変調のベースバンド信号の高周波成分のノイズ量を、マルチパス検出値として算出する。

デジタル音声復調部２８は、デジタルラジオ放送波の受信信号を復調して、デジタル音声信号を出力する。例えば、デジタル音声復調部２８は、デジタルラジオ放送波の受信信号をＯＦＤＭ復調して、デジタル音声信号を出力する。なお、本実施形態において、デジタル音声信号は、デジタルラジオ放送波の受信信号を復調して得られた音声を表すデジタルデータである。デジタル音声信号は、アナログのオーディオ信号であってもよい。デジタル音声復調部２８から出力されたデジタル音声信号は、ノイズ付加部３４を介して、選択部３０に供給される。また、デジタル音声復調部２８は、デジタルラジオ放送波の受信信号のＣ／Ｎ比を算出してもよい。例えば、デジタル音声復調部２８は、ＯＦＤＭ復調して得られたデータをビタビ復号した場合におけるエラーレートをＣ／Ｎ比として算出する。なお、アナログ音声復調部２６およびデジタル音声復調部２８は、一方がＣ／Ｎ比を算出してもよいし、両方が共にＣ／Ｎ比を算出してもよい。

選択部３０は、アナログ音声信号をアナログ音声復調部２６から受け取る。また、選択部３０は、デジタル音声信号を、デジタル音声復調部２８からノイズ付加部３４を介して受け取る。選択部３０は、アナログ音声信号またはデジタル音声信号の何れかを選択し、選択した音声信号を出力音声信号として後段の出力部３２に出力する。

選択部３０は、制御部３６により指定されたタイミングで、アナログ音声信号を出力音声信号として選択している状態から、デジタル音声信号を出力音声信号として選択している状態に切り替える。例えば、選択部３０は、受信状況が悪い状態から良い状態に切り替わった場合、アナログ音声信号からデジタル音声信号に切り替える。なお、選択部３０は、アナログ音声信号からデジタル音声信号へ切り換える場合に、所定の切替期間（例えば、１秒程度）を費やしてスムーズに切り替えをする。例えば、選択部３０は、切替期間において、アナログ音声信号のレベルを時間の経過とともに減少させ、且つ、デジタル音声信号のレベルを時間の経過とともに増加させる。

出力部３２は、選択部３０から出力された出力音声信号を外部の装置に送信する。例えば、出力部３２は、出力音声信号を所定のデジタル通信経路を介して他の装置に送信する。また、例えば、出力部３２は、出力音声信号をアナログのオーディオ信号に変換して、例えば、スピーカを駆動する増幅装置に送信してもよい。

ノイズ付加部３４は、選択部３０が出力音声信号としてアナログ音声信号を選択している状態から出力音声信号としてデジタル音声信号を選択している状態に切り替える切替期間において、デジタル音声復調部２８から出力されたデジタル音声信号にノイズを付加する。ノイズ付加部３４は、切替期間において、アナログ音声信号に含まれるノイズの量に応じた量のノイズをデジタル音声信号に付加する。

例えば、ノイズ付加部３４は、Ｓ／Ｎ比がアナログ音声信号の同一となる量のノイズを、デジタル音声信号に付加する。例えば、ノイズ付加部３４は、切替期間において、アナログラジオ放送波の受信電界強度に応じた量のノイズをデジタル音声信号に付加する。また、例えば、ノイズ付加部３４は、切替期間において、アナログラジオ放送波の受信信号のＳ／Ｎ比に応じた量のノイズをデジタル音声信号に付加する。また、例えば、ノイズ付加部３４は、切替期間において、アナログラジオ放送波の受信信号のＣ／Ｎ比に応じた量のノイズをデジタル音声信号に付加する。また、例えば、ノイズ付加部３４は、切替期間において、デジタルラジオ放送波の受信信号のＣ／Ｎ比に応じた量のノイズをデジタル音声信号に付加する。なお、ノイズ付加部３４は、アナログラジオ放送波の受信信号のＣ／Ｎ比およびデジタルラジオ放送波の受信信号のＣ／Ｎ比の両者が算出されている場合、両者の値に応じてノイズを付加してもよいし、何れか一方の値に応じてノイズを付加してもよい。また、例えば、ノイズ付加部３４は、切替期間において、アナログラジオ放送波のマルチパス検出値に応じた量のノイズをデジタル音声信号に付加する。

さらに、ノイズ付加部３４は、切替期間の後に、デジタル音声信号に付加するノイズの量を時間の経過とともに減少させる。例えば、ノイズ付加部３４は、所定時間毎にノイズを予め定められた振幅量減衰させる。また、例えば、ノイズ付加部３４は、ノイズをリニアに減衰させてもよいし、ノイズを段階的に減衰させてもよい。そして、ノイズ付加部３４は、切替期間から予め定められた期間が経過したタイミング（付加終了タイミングｔ_Ｅ）において、デジタル音声信号に付加するノイズの量を０とする。そして、ノイズ付加部３４は、付加終了タイミングｔ_Ｅ以後においては、デジタル音声信号にノイズを付加しない。

制御部３６は、受信装置１０に含まれる各部を制御する。例えば、制御部３６は、選択部３０によるデジタル音声信号とアナログ音声信号との切り替えタイミングを制御する。また、例えば、制御部３６は、ノイズ付加部３４によるノイズを付加するタイミングを制御する。

図２は、切替期間における、出力音声信号に含まれるアナログ音声信号およびデジタル音声信号の比率を示す図である。選択部３０は、受信状況が悪い状態から良い状態に切り替わった場合、例えば１秒程度の切替期間において、アナログ音声信号を出力音声信号として選択している状態から、デジタル音声信号を出力音声信号として選択している状態に切り替える。例えば、選択部３０は、デジタルラジオ放送波の受信信号からデジタル音声信号を復調することができない受信状況から、デジタル音声信号を復調可能な受信状況に切り替わった場合、出力音声信号としてアナログ音声信号を選択している状態から出力音声信号としてデジタル音声信号を選択している状態に切り替える。

この際、切替開始タイミングｔ_１から切替終了タイミングｔ_２までの間に、選択部３０は、出力音声信号に含まれるアナログ音声信号の割合を１００％から０％まで時間の経過とともに減少させる。例えば、選択部３０は、所定時間毎にアナログ音声信号を予め定められた振幅量減衰させる。また、例えば、選択部３０は、アナログ音声信号をリニアに減衰させてもよいし、アナログ音声信号を段階的に減衰させてもよい。反対に、切替開始タイミングｔ_１から切替終了タイミングｔ_２までの間に、選択部３０は、出力音声信号に含まれるデジタル音声信号の割合を０％から１００％まで時間の経過とともに増加させる。例えば、選択部３０は、所定時間毎にデジタル音声信号を予め定められた振幅量増加させる。また、例えば、選択部３０は、デジタル音声信号をリニアに増加させてもよいし、デジタル音声信号を段階的に増加させてもよい。これにより、選択部３０は、アナログ音声信号からデジタル音声信号にスムーズに切り替えをすることができる。

図３は、切替期間前、切替期間および切替期間の後における、出力音声信号のＳ／Ｎ比を示す図である。ノイズ付加部３４は、切替期間において、デジタル音声復調部２８から出力されたデジタル音声信号に、アナログ音声信号に含まれるノイズの量と同等の量のノイズを付加する。デジタル音声信号は、アナログ音声信号よりもＳ／Ｎ比が良い。しかし、ノイズ付加部３４がこのようなノイズを付加することにより、デジタル音声信号は、アナログ音声信号と同等のＳ／Ｎ比となる。

さらに、切替期間の後、ノイズ付加部３４は、デジタル音声信号に付加するノイズの量を時間の経過とともに減少させる。そして、ノイズ付加部３４は、切替期間から予め定められた期間経過後における付加終了タイミングｔ_Ｅ（例えば、切替終了タイミングｔ_２から５秒から１０秒程度経過したタイミング）において、デジタル音声信号に付加するノイズの量を０とする。

これにより、受信装置１０は、アナログ音声信号からデジタル音声信号に切り替える場合に、受信装置１０が出力する音声信号の品質が急に良くなってしまうことを無くすことができる。従って、受信装置１０は、アナログ音声信号からデジタル音声信号に、聴感上違和感なく切り替えることができる。そして、受信装置１０は、切替期間から所定時間が経過した後には、高品質のデジタル音声信号を出力することができる。

図４は、ノイズ付加部３４の構成の一例を示す図である。例えば、ノイズ付加部３４は、第１フィルタ４２と、ノイズ発生部４４と、第２フィルタ４６と、設定部４８と、ゲイン調整部５０と、ノイズ加算部５２と、合成部５４とを有する。

第１フィルタ４２は、デジタル音声復調部２８から出力されたデジタル音声信号を取得する。第１フィルタ４２は、取得したデジタル音声信号の信号帯域を狭める。例えば、第１フィルタ４２は、アナログ音声信号の信号帯域と同等の信号帯域となるように、デジタル音声信号の信号帯域を狭める。これにより、第１フィルタ４２は、デジタル音声信号をアナログ音声信号と同等の信号帯域にして、切り替え時における品質に違いにより生じる違和感を無くすことができる。

ノイズ発生部４４は、ノイズを発生する。本実施形態においては、ノイズ発生部４４は、ホワイトノイズを発生する。例えば、ノイズ発生部４４は、デジタルシグナルプロセッサ等により実現され、ホワイトノイズを表すデータ列を出力する。

第２フィルタ４６は、ノイズ発生部４４から出力されたノイズをフィルタリングする。例えば、第２フィルタ４６は、アナログ音声信号に含まれるノイズの周波数特性と同等の特性となるように、ホワイトノイズをフィルタリングする。

設定部４８は、デジタル音声信号に付加するノイズの減衰量を設定する。例えば、設定部４８は、アナログラジオ放送波の受信電界強度、アナログラジオ放送波の受信信号のＳ／Ｎ比、アナログラジオ放送波の受信信号のＣ／Ｎ比およびアナログラジオ放送波のマルチパス検出値のうちの少なくとも１つに基づき、減衰量を設定する。

ゲイン調整部５０は、第２フィルタ４６から出力されたノイズのゲインを、設定部４８により設定された減衰量に基づき調整する。例えば、ゲイン調整部５０は、第２フィルタ４６から出力されたノイズに、設定された減衰量を乗じて、ノイズのゲインを調整する。

ノイズ加算部５２は、第１フィルタ４２により帯域が狭められたデジタル音声信号に、ゲイン調整部５０によりゲインが調整されたノイズを加算する。

合成部５４は、デジタル音声復調部２８から出力されたデジタル音声信号（ノイズが加算されていないデジタル音声信号）と、ノイズ加算部５２から出力されたデジタル音声信号（ノイズが加算されたデジタル音声信号）とを受け取る。合成部５４は、制御部３６による制御に応じて、デジタル音声復調部２８から出力されたデジタル音声信号と、ノイズ加算部５２から出力されたデジタル音声信号とを合成する。そして、合成部５４は、合成信号を、ノイズが付加されたデジタル音声信号として選択部３０へと出力する。

図５は、アナログラジオ放送波の受信電界強度に対するデジタル音声信号に付加するノイズの減衰量を示す図である。

例えば、設定部４８は、図５に示すように、アナログラジオ放送波の受信電界強度に対するノイズの減衰量を示したテーブル等を記憶しておく。そして、設定部４８は、受信部２４から取得した受信電界強度に対応する減衰量を、テーブルから特定する。これにより、ノイズ付加部３４は、切替期間において、アナログラジオ放送波の受信電界強度に応じた量のノイズをデジタル音声信号に付加することができる。

なお、ノイズの減衰量は、受信電界強度が大きくなる程、大きくなっている。つまり、デジタル音声信号に付加されるノイズは、アナログラジオ放送波の受信電界強度が大きい程、小さい。また、図５に示すように、アナログ音声信号に含まれるノイズの量は、受信電界強度に対してリニアな関係となっていない場合もある。従って、テーブルに格納されるノイズ減衰量は、受信電界強度に対してリニアな関係でなくてもよい。

また、設定部４８は、アナログラジオ放送波の受信信号のＳ／Ｎ比に対するノイズの減衰量を示したテーブル等を記憶しておいてもよい。この場合、設定部４８は、アナログ音声復調部２６から取得したアナログラジオ放送波の受信信号のＳ／Ｎ比に対応する減衰量を、テーブルから特定する。これにより、ノイズ付加部３４は、切替期間において、アナログラジオ放送波の受信信号のＳ／Ｎ比に応じた量のノイズをデジタル音声信号に付加することができる。

なお、ノイズの減衰量は、Ｓ／Ｎ比が大きくなる程、大きくなっている。つまり、デジタル音声信号に付加されるノイズは、アナログラジオ放送波の受信信号のＳ／Ｎ比が大きい程、小さい。

また、設定部４８は、アナログラジオ放送波の受信信号のＣ／Ｎ比に対するノイズの減衰量を示したテーブル等を記憶しておいてもよい。この場合、設定部４８は、アナログ音声復調部２６から取得したアナログラジオ放送波の受信信号のＣ／Ｎ比に対応する減衰量を、テーブルから特定する。これにより、ノイズ付加部３４は、切替期間において、アナログラジオ放送波の受信信号のＣ／Ｎ比に応じた量のノイズをデジタル音声信号に付加することができる。

なお、ノイズの減衰量は、Ｃ／Ｎ比が大きくなる程、大きくなっている。つまり、デジタル音声信号に付加されるノイズは、アナログラジオ放送波の受信信号のＣ／Ｎ比が大きい程、小さい。

また、設定部４８は、アナログラジオ放送波のマルチパス検出値に対するノイズの減衰量を示したテーブル等を記憶しておいてもよい。この場合、設定部４８は、アナログ音声復調部２６から取得したアナログラジオ放送波のマルチパス検出値に対応する減衰量を、テーブルから特定する。これにより、ノイズ付加部３４は、切替期間において、アナログラジオ放送波のマルチパス検出値に応じた量のノイズをデジタル音声信号に付加することができる。

なお、ノイズの減衰量は、マルチパス検出値が大きくなる程、小さくなっている。つまり、デジタル音声信号に付加されるノイズは、アナログラジオ放送波のマルチパス検出値が大きい程、大きい。

図６は、合成信号における、ノイズが加算されていないデジタル音声信号と、ノイズが加算されたデジタル音声信号との割合を示す図である。

合成部５４は、切替期間（ｔ_１〜ｔ_２）において、合成信号に含まれるノイズ加算部５２から出力されたデジタル音声信号の成分を１００％とし、合成信号に含まれるデジタル音声復調部２８から出力されたデジタル音声信号の成分を０％とする。すなわち、合成部５４は、切替期間において、ノイズ加算部５２から出力されたデジタル音声信号（ノイズが加算されたデジタル音声信号）を、合成信号として出力する。

続いて、合成部５４は、切替期間の後から付加終了タイミングｔ_Ｅまでの間において（ｔ_２〜ｔ_Ｅ）、合成信号に含まれるデジタル音声復調部２８から出力されたデジタル音声信号の成分を時間の経過とともに増加させる。これとともに、合成部５４は、切替期間の後から付加終了タイミングｔ_Ｅまでの間において（ｔ_２〜ｔ_Ｅ）、合成信号に含まれるノイズ加算部５２から出力されたデジタル音声信号の成分を時間の経過とともに減少させる。

そして、合成部５４は、付加終了タイミングｔ_Ｅにおいて、合成信号に含まれるノイズ加算部５２から出力されたデジタル音声信号の成分を０％とし、合成信号に含まれるデジタル音声復調部２８から出力されたデジタル音声信号の成分を１００％とする。つまり、合成部５４は、付加終了タイミングｔ_Ｅ以後において、ノイズが加算されていないデジタル音声信号を、合成信号として出力する。

これにより、ノイズ付加部３４は、切替期間において、デジタル音声復調部２８から出力されたデジタル音声信号にノイズを付加することができる。さらに、ノイズ付加部３４は、切替期間の後に、デジタル音声信号に付加するノイズの量を時間の経過とともに減少させることができる。そして、ノイズ付加部３４は、付加終了タイミングｔ_Ｅ以後において、デジタル音声信号に付加するノイズの量を０とすることができる。

以上のように、本実施形態に係る受信装置１０は、出力する音声信号を、アナログ音声信号からデジタル音声信号に切り替える場合に、デジタル音声信号のＳ／Ｎ比をアナログ音声信号のＳ／Ｎ比と同等にする。これにより、本実施形態に係る受信装置１０は、アナログ音声信号からデジタル音声信号に、聴感上違和感なく切り替えることができる。

さらに、本実施形態に係る受信装置１０は、切り替え後に、デジタル音声信号のＳ／Ｎ比を時間の経過とともに大きくする。これにより、本実施形態に係る受信装置１０は、視聴上スムーズに音声信号の品質を向上させることができる。

（変形例）
つぎに、本実施形態に係る受信装置１０の複数の変形例について説明をする。各変形例に係る受信装置１０は、図１から図６を参照して説明した構成と略同一であるので、相違点を除き詳細な説明を省略する。

図７は、第１変形例に係るノイズ付加部３４の構成を示す図である。第１変形例に係るノイズ付加部３４は、特性調整部６２をさらに有する。第１変形例において、第２フィルタ４６は、フィルタ特性を外部からの設定値に応じて変化させることができる。

特性調整部６２は、アナログ音声信号に含まれるノイズの量に応じて、ホワイトノイズをフィルタリングする第２フィルタ４６の特性を変更する。例えば、特性調整部６２は、アナログラジオ放送波の受信電界強度、アナログラジオ放送波の受信信号のＳ／Ｎ比、アナログラジオ放送波の受信信号のＣ／Ｎ比、および、アナログラジオ放送波のマルチパス検出値の少なくとも１つに応じて、第２フィルタ４６の特性を変更する。これにより、ノイズ付加部３４は、アナログ音声信号に含まれるノイズの量に応じて、ホワイトノイズをフィルタリングするフィルタの特性を変更することができる。

アナログ音声信号に含まれるノイズの周波数特性は、ノイズのゲイン（例えば、アナログ音声信号のＳ／Ｎ比）によって変化する。従って、アナログ音声信号に含まれるノイズの量に応じて第２フィルタ４６の特性を変更することにより、ノイズ付加部３４は、アナログ音声信号に含まれるノイズと近似した周波数特性のノイズをデジタル音声信号に加えることができる。これにより、第１変形例に係る受信装置１０は、出力する音声信号を、アナログ音声信号からデジタル音声信号により違和感なく切り替えることができる。

図８は、第２変形例に係るノイズ付加部３４の構成を示す図である。第２変形例に係るノイズ付加部３４は、切替部６４をさらに有する。

切替部６４は、制御部３６による制御に応じて、アナログ音声復調部２６から出力されたアナログ音声信号を第２フィルタ４６に与えるか、ノイズ発生部４４から出力されたノイズを第２フィルタ４６に与えるかを切り替える。アナログ音声信号が与えられた場合、第２フィルタ４６は、アナログ音声信号における音声成分をカットして、高域成分を通過する。これにより、ノイズ付加部３４は、アナログ音声信号における高域成分を、ノイズとして、デジタル音声信号に付加することができる。

このようにアナログ音声信号における高域成分をノイズとしてデジタル音声信号に付加することにより、ノイズ付加部３４は、デジタル音声信号を現実のアナログ音声信号に近づけることができる。従って、第２変形例に係る受信装置１０は、出力する音声信号を、アナログ音声信号からデジタル音声信号により違和感なく切り替えることができる。

図９は、第３変形例に係るノイズ付加部３４の構成を示す図である。第３変形例に係るノイズ付加部３４は、粒度調整部６６をさらに有する。

第３変形例において、ノイズ発生部４４は、発生するノイズの粒度を外部からの設定値に応じて変化させることができる。すなわち、ノイズ発生部４４は、発生するノイズの粗さを変化させることができる。例えば、ノイズ発生部４４は、粒度を大きく（ノイズを粗く）する場合、ホワイトノイズを表す信号の周期を長くし、粒度を小さく（ノイズを細かく）する場合、ホワイトノイズを表す信号の周期を短くする。

粒度調整部６６は、アナログ音声信号に含まれるノイズの量に応じて、ノイズ発生部４４が発生するホワイトノイズの粒度を変更する。例えば、粒度調整部６６は、アナログラジオ放送波の受信電界強度、アナログラジオ放送波の受信信号のＳ／Ｎ比、アナログラジオ放送波の受信信号のＣ／Ｎ比、および、アナログラジオ放送波のマルチパス検出値の少なくとも１つに応じて、ホワイトノイズの粒度を変更する。これにより、ノイズ付加部３４は、アナログ音声信号に含まれるノイズの量に応じて、ホワイトノイズの粒度を変更することができる。

アナログ音声信号に含まれるノイズの粒度は、ノイズのゲインによって変化する。例えば、ノイズのゲインが大きい場合、ノイズの粒度も大きくなる。従って、アナログ音声信号に含まれるノイズの量に応じてホワイトノイズの粒度を変更することにより、ノイズ付加部３４は、アナログ音声信号に含まれるノイズと近似した周波数特性のノイズをデジタル音声信号に加えることができる。これにより、第３変形例に係る受信装置１０は、出力する音声信号を、アナログ音声信号からデジタル音声信号により違和感なく切り替えることができる。

図１０は、第４変形例に係る受信装置１０の構成を示す図である。第４変形例に係る受信装置１０は、アンテナ２２および受信部２４に代えて、アナログ信号アンテナ７２と、アナログ信号受信部７４と、デジタル信号アンテナ７６と、デジタル信号受信部７８とを備える。

アナログ信号アンテナ７２は、地上に放射されたアナログラジオ放送波を取得する。アナログ信号受信部７４は、アナログ信号アンテナ７２により取得されたアナログラジオ放送波に変調された信号を受信する。アナログ信号受信部７４は、アナログラジオ放送波の受信信号（例えば中間周波数信号）をアナログ音声復調部２６に与える。さらに、アナログ信号受信部７４は、アナログラジオ放送波の受信電界強度を測定する。アナログ信号受信部７４は、測定したアナログラジオ放送波の受信電界強度を示す値をノイズ付加部３４に与える。

デジタル信号アンテナ７６は、地上に放射されたデジタルラジオ放送波を取得する。デジタル信号受信部７８は、デジタル信号アンテナ７６により取得されたデジタルラジオ放送波に変調された信号を受信する。デジタル信号受信部７８は、デジタルラジオ放送波の受信信号（例えば中間周波数信号）をデジタル音声復調部２８に与える。

アナログラジオ放送波およびデジタルラジオ放送波は、異なる周波数帯域に変調されていてもよい。第４変形例に係る受信装置１０は、異なる周波数帯域にアナログラジオ放送波およびデジタルラジオ放送波が変調されている場合であっても、アナログ音声信号からデジタル音声信号に、聴感上違和感なく切り替えることができる。そして、第４変形例に係る受信装置１０は、切り替え完了後において、視聴上スムーズに音声信号の品質を向上させることができる。

図１１は、第５変形例における、逆方向切替期間の出力音声信号に含まれるアナログ音声信号およびデジタル音声信号の比率を示す図である。第５変形例において、受信装置１０は、出力音声信号としてデジタル音声信号を選択している状態から、出力音声信号としてアナログ音声信号を選択している状態に切り替える逆方向切替期間において、デジタル音声信号にノイズを付加する。

選択部３０は、受信状況が良い状態から悪い状態に切り替わった場合、例えば１秒程度の逆方向切替期間において、デジタル音声信号を出力音声信号として選択している状態から、アナログ音声信号を出力音声信号として選択している状態に切り替える。例えば、選択部３０は、デジタルラジオ放送波の受信信号からデジタル音声信号を復調することができている受信状況から、デジタル音声信号を復調できない受信状況に切り替わった場合、出力音声信号としてデジタル音声信号を選択している状態から出力音声信号としてアナログ音声信号を選択している状態に切り替える。

この際、切替開始タイミングｔ_３から切替終了タイミングｔ_４までの間に、選択部３０は、出力音声信号に含まれるデジタル音声信号の割合を１００％から０％まで時間の経過とともに減少させる。例えば、選択部３０は、所定時間毎にデジタル音声信号を予め定められた振幅量減衰させる。また、例えば、選択部３０は、デジタル音声信号をリニアに減衰させてもよいし、デジタル音声信号を段階的に減衰させてもよい。反対に、切替開始タイミングｔ_３から切替終了タイミングｔ_４までの間に、選択部３０は、出力音声信号に含まれるアナログ音声信号の割合を０％から１００％まで時間の経過とともに増加させる。例えば、選択部３０は、所定時間毎にアナログ音声信号を予め定められた振幅量増加させる。また、例えば、選択部３０は、アナログ音声信号をリニアに増加させてもよいし、アナログ音声信号を段階的に増加させてもよい。これにより、選択部３０は、デジタル音声信号からアナログ音声信号にスムーズに切り替えをすることができる。

図１２は、第５変形例における、逆方向切替期間前、逆方向切替期間および逆方向切替期間の後の出力音声信号のＳ／Ｎ比を示す図である。ノイズ付加部３４は、逆方向切替期間において、デジタル音声復調部２８から出力されたデジタル音声信号に、アナログ音声信号に含まれるノイズの量と同等の量のノイズを付加する。

また、ノイズ付加部３４は、逆方向切替期間より予め定められた期間前のタイミング（付加開始タイミングｔ_Ｓ（例えば、切替開始タイミングｔ_３から５秒から１０秒程度前のタイミング））から、デジタル音声信号に対するノイズの付加を開始する。ノイズ付加部３４は、付加開始タイミングｔ_Ｓにおいて付加するノイズ量を０とし、付加開始タイミングｔ_Ｓの後、付加するノイズ量を時間の経過とともに増加させる。そして、ノイズ付加部３４は、切替開始タイミングｔ_３において、デジタル音声信号に付加するノイズの量を、アナログ音声信号に含まれるノイズの量と同等の量とする。

このような本変形例に係る受信装置１０は、デジタル音声信号からアナログ音声信号に切り替える場合に、受信装置１０が出力する音声信号の品質が急に悪くなってしまうことを無くすことができる。従って、受信装置１０は、デジタル音声信号からアナログ音声信号に、聴感上違和感なく切り替えることができる。そして、受信装置１０は、逆方向切替期間が経過した後には、アナログ音声信号を出力することができる。

なお、本変形例において、アナログ音声復調部２６およびデジタル音声復調部２８のそれぞれは、出力段にバッファを有する。これにより、デジタル音声復調部２８は、デジタル音声信号を復調できない受信状況になった後にも、一定期間、デジタル音声信号を出力し続けることができる。従って、ノイズ付加部３４は、逆方向切替期間より予め定められた期間前のタイミングからノイズを付加することができる。また、アナログ音声復調部２６は、デジタル音声信号に時間同期したアナログ音声信号を出力することができる。従って、選択部３０は、アナログ音声信号と、ノイズを付加したデジタル音声信号とを時刻のずれなく切り替えることができる。

本発明の実施形態および変形例を説明したが、これらの実施形態および変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態およびその変形は、発明の範囲および要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０ 受信装置、２２ アンテナ、２４ 受信部、２６ アナログ音声復調部、２８ デジタル音声復調部、３０ 選択部、３２ 出力部、３４ ノイズ付加部、３６ 制御部、６２ 特性調整部、６４ 切替部、６６ 粒度調整部

Claims (15)

1. アナログラジオ放送波の受信信号を復調してアナログ音声信号を出力するアナログ音声復調部と、
   前記アナログラジオ放送波と同一音声信号を含み、前記アナログラジオ放送波と同時放送されたデジタルラジオ放送波の受信信号を復調してデジタル音声信号を出力するデジタル音声復調部と、
   前記アナログ音声信号または前記デジタル音声信号の何れかを出力音声信号として選択する選択部と、
   前記出力音声信号として前記アナログ音声信号を選択している状態から前記出力音声信号として前記デジタル音声信号を選択している状態に切り替える切替期間において、前記デジタル音声信号にノイズを付加するノイズ付加部と、
   を備える復調装置。
2. 前記ノイズ付加部は、前記切替期間の後に、前記デジタル音声信号に付加するノイズの量を時間の経過とともに減少させる
   請求項１に記載の復調装置。
3. 前記ノイズ付加部は、前記切替期間において、前記アナログ音声信号に含まれるノイズの量に応じた量のノイズを前記デジタル音声信号に付加する
   請求項１または２に記載の復調装置。
4. 前記ノイズ付加部は、前記切替期間から予め定められた期間が経過したタイミングにおいて、前記デジタル音声信号に付加するノイズの量を０とする
   請求項３に記載の復調装置。
5. 前記選択部は、前記デジタルラジオ放送波の受信信号から前記デジタル音声信号を復調することができない受信状況から、前記デジタル音声信号を復調可能な受信状況に切り替わった場合、前記出力音声信号として前記アナログ音声信号を選択している状態から前記出力音声信号として前記デジタル音声信号を選択している状態に切り替える
   請求項１から４の何れか１項に記載の復調装置。
6. 前記ノイズ付加部は、前記切替期間において、前記アナログラジオ放送波の受信電界強度に応じた量のノイズを前記デジタル音声信号に付加する
   請求項２から５の何れか１項に記載の復調装置。
7. 前記ノイズ付加部は、前記切替期間において、前記アナログラジオ放送波の受信信号のＳ／Ｎ比に応じた量のノイズを前記デジタル音声信号に付加する
   請求項２から５の何れか１項に記載の復調装置。
8. 前記ノイズ付加部は、前記切替期間において、前記アナログラジオ放送波の受信信号のＣ／Ｎ比に応じた量のノイズを前記デジタル音声信号に付加する
   請求項２から５の何れか１項に記載の復調装置。
9. 前記ノイズ付加部は、前記切替期間において、前記アナログラジオ放送波に含まれるマルチパスの信号成分の量に応じた量のノイズを、前記デジタル音声信号に付加する
   請求項２から５の何れか１項に記載の復調装置。
10. 前記ノイズ付加部は、前記アナログ音声信号に含まれるノイズの周波数特性に応じてホワイトノイズをフィルタリングした信号を、ノイズとして前記デジタル音声信号に付加する
    請求項１から９の何れか１項に記載の復調装置。
11. 前記ノイズ付加部は、前記アナログ音声信号に含まれるノイズの量に応じて、前記ホワイトノイズをフィルタリングするフィルタの特性を変更する
    請求項１０に記載の復調装置。
12. 前記ノイズ付加部は、前記アナログ音声信号における高域成分を、ノイズとして前記デジタル音声信号に付加する
    請求項１から９の何れか１項に記載の復調装置。
13. 前記ノイズ付加部は、前記アナログ音声信号に含まれるノイズの量に応じて粒度を変更したホワイトノイズを、ノイズとして前記デジタル音声信号に付加する
    請求項１から９の何れか１項に記載の復調装置。
14. 同一音声信号を含み、同時放送されたアナログラジオ放送波およびデジタルラジオ放送波を取得するアンテナと、
    前記アンテナにより取得された前記アナログラジオ放送波および前記デジタルラジオ放送波に変調された信号を受信する受信部と、
    前記アナログラジオ放送波の受信信号を復調してアナログ音声信号を出力するアナログ音声復調部と、
    前記デジタルラジオ放送波の受信信号を復調してデジタル音声信号を出力するデジタル音声復調部と、
    前記アナログ音声信号または前記デジタル音声信号の何れかを出力音声信号として選択する選択部と、
    前記出力音声信号として前記アナログ音声信号を選択している状態から前記出力音声信号として前記デジタル音声信号を選択している状態に切り替える切替期間において、前記デジタル音声信号にノイズを付加するノイズ付加部と、
    を備える受信装置。
15. アナログラジオ放送波の受信信号を復調してアナログ音声信号を出力するアナログ音声復調部と、
    前記アナログラジオ放送波と同一音声信号を含み、前記アナログラジオ放送波と同時放送されたデジタルラジオ放送波の受信信号を復調してデジタル音声信号を出力するデジタル音声復調部と、
    前記アナログ音声信号または前記デジタル音声信号の何れかを出力音声信号として選択する選択部と、
    を備える復調装置において行われる復調方法であって、
    前記出力音声信号として前記アナログ音声信号を選択している状態から前記出力音声信号として前記デジタル音声信号を選択している状態に切り替える切替期間において、前記デジタル音声信号にノイズを付加する
    復調方法。

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