JP3188506B2 - ラジオ受信機 - Google Patents
ラジオ受信機Info
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- Channel Selection Circuits, Automatic Tuning Circuits (AREA)
- Superheterodyne Receivers (AREA)
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Description
概念に示されたラジオ受信機に関する。
るラジオ受信機−以下、RDS受信機と称する−たとえ
ばカーラジオの場合、同じ放送局を別の周波数で受信す
ることが有利であるか、さらにこの放送局が同じ番組を
送信しているかをしばしば検査する。公知のRDS受信
機の場合、この検査は20mS〜30mSのないしは1
50mS〜300mSの時間を必要とする。これにより
耳障りなクリックノイズが生ずる。何故ならば前記時間
中は受信周波数からオーディオ信号が供給されないから
である。
5号において、比較的長めの障害(150mS〜300
mS)を除去するようにしたラジオ受信機が示されてい
る。しかし、たとえばオーディオ信号の振幅が大きい場
合に生ずる短い持続時間の障害は残ってしまう。
数への試験的な切り換えにより生ずる障害を聴取できな
いようにさせることである。
おいては、受信周波数から別の周波数への切り換え後、
この別の周波数にある間は中断されているオーディオ信
号の間へ代替信号を挿入し、さらに該代替信号を、この
切り換えの前に受信した、オーディオ信号のそれぞれの
信号部分の遅延および繰り返しにより形成する。
の周波数への切り換え後、この別の周波数にある間は中
断されているオーディオ信号の中へ代替信号を挿入し、
さらに該代替信号を、この切り換え前のオーディオ信号
および前記の別の周波数から前記受信周波数への切り換
えた後のオーディオ信号から形成する。
数へ試験的に切り換えられる時に、もはやクリックノイ
ズが全く感じられなくなる効果を有する。別の効果は、
既にディジタル信号処理機能を含むラジオ受信機の場
合、付加的な費用は、実質的に本発明の実施形態に応じ
て1つのデジタルメモリまたは1つのディジタル信号プ
ロセッサだけである。しかしこれらは、ラジオ受信機の
中に別のタスク(役割)のためにすでに設けられている
ことが多い。
とができる。しかし好適には、同じ番組系列に所属する
周波数としてラジオ受信機のメモリ内にファイルされて
いる、試験用の別の周波数が受信される。
号を復号化する装置を有するラジオ受信機−この場合、
切り換えられた状態においてラジオデータ信号が受信さ
れて復号化される−である。しかし本発明は、別の周波
数の別の試験の行なわれる、たとえば電界強度の測定の
行なわれる受信機の場合にも、適用される。
換えの時点および遅延の持続時間は、オーディオ信号の
ゼロ点通過に依存する。これにより、代替信号を基本波
に対して正しい位相で適合調整することが可能となる。
する。すなわち一時的な切り換え前の時間区間または一
時的な切り換え後の時間区間におけるオーディオ信号か
ら、フーリエ解析を用いてエネルギーの最も多い成分を
求める。さらにこのエネルギーの最も多い成分をそれぞ
れ、前記一時的な切り換え前のオーディオ信号と前記切
り換え後のオーディオ信号との間に補間する。
置を有するラジオ受信機における著しく有利な処理は、
受信周波数から別の周波数への切り換え後、この別の周
波数にある間にモノラル受信を行うことである。こうす
ることの利点は、代替信号の形成および挿入のために必
要とされるすべての処理を1回だけ行えばよいことにあ
る。これは回路費用だけでなくプロセッサを使用する場
合の計算費用に対しても当てはまることである。
前に既にモノラル受信へ切り換え、一時的な切り換え後
にはじめてステレオ受信への復帰接続を行う。その利点
は、代替信号の形成のために用いられる、オーディオ信
号の区間もモノラルで受信され、場合によっては障害が
一層小さくなることにある。
る。
は、公知のように高周波部2と接続されている周波数・
位相調整回路(PLL)1を用いて行なわれる。高周波
部2の出力信号は中間周波増幅器3を介して復調器4へ
導かれている。マイクロコンピュータ5を用いて同調が
制御され、さらに信号品質が判定される。このために有
利な信号、たとえば中間周波電圧の振幅が中間周波増幅
器3からマイクロコンピュータ5へ導かれる。マイクロ
コンピュータ5は、表示および操作のための装置16
と、RDS復調器7とに接続されている。
の出力側には、アナログ/ディジタル変換器6の入力側
とRDS復調器7の入力側が接続されている。さらにマ
イクロコンピュータ5により切り換えスイッチ8が制御
される。この切り換えスイッチは選択的に、アナログ/
ディジタル変換器6の出力側をまたはメモリ9の出力側
を、ディジタル信号処理回路10の入力側と接続する。
ディジタル信号処理回路10の出力側にはディジタル/
アナログ変換器11が接続されている。この変換器の出
力信号は電力増幅器12を介してスピーカ13,14へ
導かれる。
ンピュータ5により制御することができる。この目的で
相応の線路接続が両方の部品群の間に設けられている。
メモリ9はたとえばFIFOメモリから構成可能であ
り、一時的な中断の持続時間の間中にオーディオ信号が
記憶できるくらいの容量を有する。
が上側の位置にあり、そのため受信されるオーディオ信
号は直接、アナログ/ディジタル変換器6からディジタ
ル信号処理回路10へ導かれる。通常の動作中に受信さ
れるオーディオ信号は連続的にメモリ9の中に書き込ま
れる。FIFOの性質にもとづいて、相応の制御の下
に、追加された新たな走査値と同数の走査値がメモリ9
の出力側に取り出される 。そのため常に、所定の長さの
“最も新しい”信号部分がメモリの中に残される。
る公知の受信機の場合、この別の周波数の受信の間中は
ディジタル信号処理回路10の信号路が遮断される。し
かし本発明による受信機の場合は、記憶された信号部分
が代替信号として用いられる。この目的で、別の周波数
への一時的な切り換えの間中はマイクロコンピュータ5
により切り換えスイッチが下側の位置へ切り換えられ
る。そのためディジタル信号処理回路10のメモリ9の
出力信号が、受信されるオーディオ信号の代りに導かれ
る。さらにメモリ9から読み出された信号が再びメモリ
9の中へ書き込まれる。これにより、記憶されている信
号を複数回、代替信号として用いることができる。
間は基本的に種々の長さにできる。そのためたとえば、
第1の一時的な切り換えの場合には、唯1つの別の周波
数を検査し、また第2の一時的な切り換えの場合には、
複数個の別の周波数を相次いで検査することができる。
この種のラジオ受信機に対して、次の構成が有利であ
る。即ちメモリの容量を通常の一時的な切り換えの時間
のために十分である容量とし、場合によりまれに生ずる
一層長時間の切り換えの場合は、記憶されているオーデ
ィオ信号を複数回読み出すようにする。
る、オーディオ信号の空白期間をできるだけ十分に代替
えする目的で、他方では代替信号(この信号はあらゆる
点では正しくないこともある)の挿入することによって
付加的な障害をできるだけ発生させない目的で、本発明
による別の実施形態では、代替信号を形成する場合に周
波数帯域制限を実施する。そのためたとえば周波数範囲
300Hz〜5KHzにおけるオーディオ信号の、エネ
ルギーの最も大きいスペクトル部分が用いられる。
の受信機の一部を示す。この場合、ディジタルオーディ
オ信号がアナログ/ディジタル変換器6(図1)から端
子21を介して、一方では帯域通過フィルタ22とメモ
リ23を介して、他方では全域通過フィルタ24を介し
て、混合回路25へ導かれる。混合回路25の出力側2
6からはディジタルオーディオ信号が、以後の処理の目
的でおよび最終的には再生の目的で取り出される。混合
回路25は、加算器27と2つの前置接続された乗算器
28,29から構成されている。この乗算器へ係数Kと
(1−K)がマイクロコンピュータ5(図1)から導か
れる。設定された周波数の受信の際はK=1であり、そ
のため全域通過フィルタ24を介して導かれるディジタ
ルオーディオ信号は、変化されずに出力側26へ達す
る。同時に最後に受信された信号部分がメモリ23の中
にその都度ファイルされる。この場合、帯域通過フィル
タ23によりエネルギーの最も大きい部分だけが考慮さ
れる。
そのため(1−K)=1となる。これによりメモリ23
の中に存在していた信号部分が出力側26へ導かれる。
一時的な切り換えの持続時間よりも短い混合時間の間中
には、影響を受けていないディジタルオーディオ信号
と、メモリ23から読み出されたディジタル信号との平
均値が形成される。これにより、再開されるオーディオ
信号における、障害となる振幅−および位相の跳躍的変
化が回避される。
クとして実施されている回路は、前提に応じて個々によ
り大きなユニットへまとめることもできる。したがって
たとえばディジタル信号プロセッサにより、フィルタ機
能の混合回路の計算演算およびメモリへの書き込み、メ
モリからの読み出しを実施することも可能である。
べきオーディオ信号を帯域制限することにより、サンプ
リング周波数、ひいてはメモリの容量を相応に低減でき
る。2チャンネル伝送の場合は特別な処理がない場合、
メモリに対して容量はS=2・T・Ft・Wとなる。こ
こでFtはサンプリング周波数、Wは量子化精度、Tは
記憶されるべき時間区間の持続時間である。Ft=4.
1KHz,W=16ビット、T=46msの場合は64
Kビットよりも小さい容量となる。そのためメモリに対
して低価格の標準部品が使用できる。
を有する。この受信部はアンテナ32からの信号を受信
し、さらに制御入力側33を介してマイクロコンピュー
タ34により、受信すべき周波数へ設定調整可能であ
る。受信部31には周波数復調器35が後置接続されて
おり、この周波数復調器35の出力側はRDS復号器3
6およびステレオ復号器37と接続されている。RDS
復号器36の出力信号は、以後の評価の目的でないしは
表示の目的で、マイクロコンピュータ34へ導かれる。
両方のオーディオ信号は38,39でアナログ/ディジ
タル変換されて信号処理回路40へ達する。この信号処
理回路によりたとえば音量および音色のような各種の設
定調整が実施できる。さらに信号処理回路40は制御信
号によってミューティング接続を行うために、およびモ
ノとステレオとの間を切り換えるために用いられる。こ
の制御信号は、マイクロコンピュータ34により供給さ
れる。
ィオ信号LとRはそれぞれ遅延装置41,42、可制御
の切り換えスイッチ43,44、ディジタル/アナログ
変換器45,46および終段47,48を介してスピー
カ49,50へ導かれる。遅延回路42は出力側51を
有する。この出力側においてオーディオ信号Rが、遅延
装置42の全遅延時間に比してわずかな部分だけ遅延さ
れる。この遅延されたオーディオ信号Rは、この出力側
51から、それぞれ可制御のスイッチ52,53を介し
て、書き込み読み出しメモリ54,55の中へ読み込ま
れる。この書き込み読み出しメモリ54,55の出力側
はディジタル信号プロセッサ56の入力側と接続されて
いる。
ンピュータ34により制御される。データないしは制御
信号をやりとりするために、信号処理回路40とディジ
タル 信号プロセッサ56が互いに直接接続されている。
これに関連して次のことに注意されたい。即ちディジタ
ル信号プロセッサ56の能力は、代替信号形成のための
計算演算に使い尽くされているわけではない。そのため
別のタスクに対してたとえば音色調整、音量調整に対し
て、または図3に示された実施例を修整すればラジオデ
ータ信号を復調するために、ディジタル信号プロセッサ
56を用いることができる。
な切り換えスイッチ43,44は、遅延されたオーディ
オ信号L,Rをまたは、ディジタル信号プロセッサによ
り生成された代替信号をディジタル/アナログ変換器4
5,46へ導くために用いられる。これに関連して図3
に示されている詳細は分かりやすさのために選定されて
いることに注意されたい。たとえば切り換えスイッチ4
3,44とスイッチ52,53は機械スイッチのように
示されている。しかし実現化の場合は、ディジタル回路
技術の通常の論理回路が用いられる。同様に書き込み読
み出しメモリ54,55は1つのメモリにまとめること
ができ、信号は相応のアドレス指定により別個に書き込
まれかつ読み出される。
別の周波数への一時的な切り換えが行われる場合の時間
経過を説明する。ここではオーディオ信号を表すディジ
タル信号が示されており、0は“信号が存在しない”
を、1は“信号が存在する”を意味する。図4の行aは
信号処理回路40の出力側におけるオーディオ信号Rな
いしはLを示す。時点t1においてモノ再生が投入接続
され、そのため信号LとRは等しい。t2において、受
信周波数の一時的切り換えを行うためにミューティング
接続が始まる。時点t3から再び最初に受信された周波
数の受信が可能となり、その結果、オーディオ信号は再
び以前のレベルを取る。最後にt4においてモノ作動が
遮断され元に戻る。ミューティング接続は作動する必要
はない。このことは切り換えスイッチ43,44の後述
の機能の説明から明らかになる。
置42(図3)の出力側51における、遅延された信号
R′は、信号Rよりも時間tAだけ遅延されている。t
2とt5の間に、信号R′中断開始前の信号部分Aが、
書き込み読み出しメモリ54の中へ書き込まれる。行c
は、スイッチ52を制御するための制御信号SAを表わ
す。この制御信号はマイクロコンピュータ34から送出
される。遅延された信号R′中断の終了後に、時点t6
より始まって、スイッチ53の閉成により時間区間Bが
書き込み読み出しメモリ55の中へ書き込まれる。この
目的でスイッチ53がマイクロコンピュータ34から制
御信号SBによって作動される。
めの算出時間RAとRBを、ならびにこの解析により得
られた信号から代替信号SEを形成するための時間区間
RSを示す。時間区間RSの後に、ディジタル信号プロ
セッサは、行fで示されている代替信号SEを切り換え
スイッチ43,44へ送出する。切り換えスイッチ4
3,44のそれぞれ他の入力側には、行gで示された信
号R″ないしはL″が加わる。この信号は信号Rないし
はLよりも遅延装置41,42の全走行時間だけ遅延さ
れている。行hは代替信号により満たされオーディオ信
号を概略的に示す。
に、ディジタル信号プロセッサ56の中でオーディオ信
号部分AおよびBに対して別個にフーリエ解析が実施さ
れる。この場合、エネルギの最も多い成分が求められ
る。これらの成分の数が代替信号SEの品質を定める
が、大抵の場合は比較的小さい数たとえば3で−多分1
だけでも−十分である。また大まかな変位量でのフーリ
エ解析で十分である。
き込み読み出しメモリ52ないしは53の中に記憶され
ている信号部分がディジタル信号プロセッサへ読み込ま
れる。1つの信号部分がひとたび完全にディジタル信号
プロセッサの中へ読み込まれてしまうと、相応のプログ
ラムにより実現されるディジタルフィルタの入力側へ信
号を導く1サイクルが終了する。次に個々の成分をオー
ディオ信号から取り出すために、各サイクル後に、オー
ディオ信号のスペクトルを処理しまうまで、フィルタ係
数を変化させる。しかし係数を変化させるのではなく、
オーディオ信号を書き込み読み出しメモリから読み出す
クロック周波数を段階的に変化させることもできる。
は、フィルタ出力側に得られるオーディオ信号成分が既
に記憶されている成分よりも大きいか否かを検査する。
大きい場合は、記憶されていた、より小さい振幅を有す
る成分が新たな成分に置き換えられる。振幅、成分、お
よび場合によっては振動周波数開始値ないしは振動周波
数終了値がそれぞれ記憶される。
時間の低減化が可能である。8KHを越える周波数範囲
においては、エネルギーの最も大きいオーディオ信号成
分が存在することはまれであるため、この周波数範囲は
考慮しないことも可能である。これによりひいては代替
信号の形成の目的で用いられる、オーディオ信号のサン
プリング周波数を低減できる。またこれに応じて、オー
ディオ信号の3番目ごとのサンプリング値だけを、スイ
ッチ52,53を介して書き込み読み出しメモリ54,
55の中に読み込むのでも十分である。これにより書き
込み読み出しメモリの容量が相応に低減される。
大きい要求を課す必要がない。そのため代替信号の形成
は比較的低い振幅分解能で行えばよい。
れてしまうと、ディジタル信号プロセッサ内の別のプロ
グラムを用いて、両方の信号部分の成分から代替信号S
Eが求められる。図5には3つの異なる、1成分の振幅
経過の包絡線が示されている。a)の場合は、オーディ
オ信号の信号部分AとBの間中は振幅は同じ高さである
ため、代替信号SEは一定である。図5のb)に示され
ている経過の場合は、成分の振幅は信号中断の範囲内で
は減少する。そのため中断の開始時のより大きい振幅と
中断の終了時のより小さい振幅との間で信号SEを形成
するためには、 補間を行わなければならない。
おいて成分が存在せず、他方、成分は信号部分Bにおい
て既に所定の大きさに達している場合を示す。この場合
も相応の補間が行なわれる。この場合この補間は指数関
数を用いて行なうこともできる。
点に加算することにより、代替信号SEが形成される。
この代替信号はその直後に取り出され切り換えスイッチ
43,44を介して、オーディオ信号に代わってディジ
タル/アナログ変換器へ供給される。
の信号の時間ダイヤグラム図である。
間ダイヤグラム図である。
部、 3 中間周波増幅器、 4 復調器、 5 マイ
クロコンピュータ、 6 アナログ/ディジタル変換
器、 7 RDS復調器、 8 切り換えスイッチ 、
9 メモリ、 10信号処理回路、 11 ディジタル
/アナログ変換器、 12 電力増幅器、13,14
スピーカ、 22 帯域通過フィルタ、 23 メモ
リ、 24全域通過フィルタ、 25 混合回路、 2
7 加算器、 28,29 乗算器、 32 アンテ
ナ、 34 マイクロコンピュータ、 35 周波復調
器、36 RDS復号器、 37 ステレオ復調器、
40 信号処理回路、 41,42 遅延装置、 4
3,44 切り換えスイッチ、 45,46 ディジタ
ル/アナログ変換器、 47,48 終段、 49,5
0 スピーカ、 52,53 スイッチ、 54,55
書き込み読み出しメモリ、 56 信号プロセッサ
Claims (16)
- 【請求項1】 受信周波数から別の周波数へ切り換える
装置を有するラジオ受信機において、前記の切り換えの後、前記の別の周波数にある間に 中断
されているオーディオ信号に代替信号が挿入され、該代
替信号は、前記の切り換え前に受信されたオーディオ信
号のそれぞれの信号部分の遅延および繰り返しにより形
成されることを特徴とするラジオ受信機。 - 【請求項2】 代替信号を形成するために用いられる信
号部分は、帯域制限されている請求項1記載のラジオ受
信機。 - 【請求項3】 代替信号を形成するために用いられる信
号部分は、約300Hz〜5KHzの周波数範囲へ制限
されている請求項2記載のラジオ受信機。 - 【請求項4】 遅延の目的でディジタルメモリ、たとえ
ばFIFOメモリ(9)が設けられている請求項1記載
のラジオ受信機。 - 【請求項5】 ディジタルメモリ(9)の入力側と接続
されている切り換えスイッチ(8)は次のように制御さ
れる、 即ち設定された周波数の受信中にはディジタルオーディ
オ信号がメモリ(9)の中へ書き込まれ、該ディジタル
オーディオ信号は別の信号処理回路(10)へ導かれ、 別の周波数の受信中にはメモリ(9)の出力信号は再び
該メモリ(9)の中へ書き込まれ、該出力信号は前記別
の信号処理回路(10)へ導かれる請求項4記載のラジ
オ受信機。 - 【請求項6】 一時的な切り換えの時点および遅延持続
時間は、オーディオ信号のゼロ点通過に依存する請求項
1記載のラジオ受信機。 - 【請求項7】 変化されていないオーディオ信号と遅延
されたオーディオ信号との間で混合が行なわれる請求項
1記載のラジオ受信機。 - 【請求項8】 受信周波数から別の周波数へ切り換える
装置を有するラジオ受信機において、前記の切り換えの後、前記の別の周波数にある間に 中断
されているオーディオ信号に代替信号が挿入され、該代
替信号は、前記切り換え前のオーディオ信号お よび前記
の別の周波数から前記受信周波数への切り換え後のオー
ディオ信号から形成されることを特徴とするラジオ受信
機。 - 【請求項9】 前記切り換え前の時間区間におけるオー
ディオ信号または前記切り換え後の時間区間におけるオ
ーディオ信号から、フーリエ解析を用いてエネルギーの
最も多い成分を求め、 該エネルギーの最も多い成分は、前記切り換え前のオー
ディオ信号と前記切り換え後のオーディオ信号との間に
それぞれ補間される請求項8記載のラジオ受信機。 - 【請求項10】 フーリエ解析の目的でディジタル信号
プロセッサ(26)が設けられており、 オーディオ信号時間区間の記憶の目的で書き込み読み出
しメモリ(54,55)が設けられており、 ディジタル信号プロセッサ(26)の中に実現されるデ
ィジタルフィルタは、エネルギーの最も多い成分を求め
るために、フィルタ係数の変化によりオーディオ信号の
スペクトルを走査する請求項9記載のラジオ受信機。 - 【請求項11】 書き込み読み出しメモリ(54,5
5)の中に記憶されるオーディオ信号時間区間に対する
読み出しクロックパルスは、段階的に変化される請求項
9記載のラジオ受信機。 - 【請求項12】 遅延装置(41,42)のうちの1つ
にタップ(51)が設けられており、 該タップはスイッチ(52,53)と接続されており、 該スイッチを介してオーディオ信号時間区間は、書き込
み読み出しメモリ(54,55)に達し、ここで前記ス
イッチ(52,53)はマイクロコンピュータ(4)に
より制御される請求項9記載のラジオ受信機。 - 【請求項13】 オーディオ信号処理回路(40)の出
力側は、各1つの遅延装置(41,42)を介しておよ
び各1つの可制御の切り換えスイッチ(43,44)を
介して、オーディオ信号用のディジタル/アナログ変換
器(45,46)と接続されており、 前記の可制御の切り換えスイッチ(43,44)へディ
ジタル信号プロセッサ(56)から代替信号が導かれ、 該ディジタル信号プロセッサ(56)の入力側は、書き
込み読み出しメモリ(54,55)と接続されており、前記切り換え前 の時間区間および前記切り換え後の時間
区間隔において該メモリ内にオーディオ信号が書き込ま
れる請求項8記載のラジオ受信機。 - 【請求項14】 前記の切り換えの後、前記の別の周波
数にある間にはラジオデータ信号が受信されて復号化さ
れる請求項8記載のラジオ受信機。 - 【請求項15】 前記の切り換えの後、前記の別の周波
数にある間にモノラル受信が行なわれる請求項1から1
4までのいずれか1項に記載のラジオ受信機。 - 【請求項16】 前記切り換え前に既にモノラル受信へ
切り換えられ、 ステレオ受信への復帰接続は、該切り換え終了後にはじ
めて行なわれる請求項15記載のラジオ受信機。
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