JP4201422B2

JP4201422B2 - 受信機

Info

Publication number: JP4201422B2
Application number: JP04365899A
Authority: JP
Inventors: 英樹松井; 裕二冨田; 宏小脇
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 1999-02-22
Filing date: 1999-02-22
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2019-02-22
Also published as: JP2000244345A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は受信機に関し、より詳しくは音響再生信号のダイナミックレンジを圧縮するコンプレッサを備えた受信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ラジオ受信機やテレビ受信機等の受信機において、小さい音の部分、つまり受信機で復調した音声復調信号の信号レベルが低い部分では、音が聞き取れない場合がある。このような問題を解決する方法として、復調信号レベルに応じてダイナミックレンジを圧縮するコンプレッサを用いる方法がある。
【０００３】
図４はコンプレッサの動作状態を示す特性図である。圧縮をかけない通常の制御状態では、特性線Ｂに示すようにコンプレッサの入力信号と出力信号のレベルは等しくなり、他方、圧縮をかけた制御状態では、特性線Ａに示すように入力信号のレベルが低い領域において出力信号レベルが持ち上げられた状態となる。従って、圧縮をかけた制御状態では、全体の音量感としてはあまり変わらないが、小さい音の部分が大きくなって小音量部分が聞き取り易い音響再生となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、音声復調信号にノイズが含まれる場合、ノイズのレベルは通常、コンプレッサにより出力信号レベルが持ち上げられる低入力レベル領域にあるので、再生音響信号におけるノイズのレベルが上がってしまい、ノイズが目立って、聴きづらくなってしまうといった課題があった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、小音量部分が聞き取り易く、しかもノイズの目立たない圧縮を行うことができる受信機を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記課題を解決するために本発明に係る受信機（１）は、放送波を受信して音声信号を再生する受信機において、放送波の音声復調信号の信号レベルを検出する信号レべル検出手段と、該信号レべル検出手段により検出された信号レべルに応じた圧縮特性で前記音声復調信号を圧縮する圧縮手段と、前記放送波の受信状態を検出する受信状態検出手段と、該受信状態検出手段により検出された受信状態に応じて前記圧縮手段の圧縮特性を制御する圧縮特性制御手段とを備え、前記受信状態検出手段が、受信した放送波の音声復調信号のノイズレベルを検出するノイズレベル検出手段を備えていることを特徴としている。
【０００７】
上記受信機（１）によれば、前記放送波の受信状態を検出する前記受信状態検出手段と、該受信状態検出手段により検出された受信状態に応じて前記圧縮手段の圧縮特性を制御する前記圧縮特性制御手段とを備えているので、単に音声復調信号の信号レベルだけでなく、受信機の受信状態に応じた特性で圧縮処理がなされることとなり、小音量部分が聞き取り易く、しかもノイズの目立たない圧縮処理を行うことができる。
【０００８】
また、上記受信機（１）によれば、受信した放送波の音声復調信号のノイズレベルを検出する前記ノイズレベル検出手段を備えているので、単に音声復調信号の信号レベルだけでなく、音声復調信号のノイズレベルを加味した特性で圧縮処理がなされることとなり、小音量部分が聞き取り易く、しかもノイズの目立たない圧縮処理を行うことができる。
【０００９】
また、本発明に係る受信機（２）は、上記受信機（１）において、前記ノイズレベル検出手段が、前記音声復調信号を高速フーリエ変換し、その周波数分析結果によりノイズレベルを検出する高速フーリエ変換分析手段であることを特徴としている。
上記受信機（２）によれば、前記ノイズレベル検出手段が、前記音声復調信号を高速フーリエ変換し、その周波数分析結果によりノイズレベルを検出する前記高速フーリエ変換分析手段であるので、音声復調信号が高速フーリエ変換により周波数分析され、ノイズが適切に検出されることとなる。従って、適切に検出されたノイズの周波数特性に応じて圧縮特性の制御がなされることとなり、より一層、小音量部分が聞き取り易く、しかもノイズの目立たない圧縮処理を行うことができるようになる。
【００１０】
また、本発明に係る受信機（３）は、上記受信機（１）又は（２）において、前記受信状態検出手段が、放送波の種類を判別する種類判別手段を備えていることを特徴としている。
上記受信機（３）によれば、前記受信状態検出手段が、放送波の種類を判別する種類判別手段を備えているので、ＦＭ放送やＡＭ放送等の放送波の特徴に応じた圧縮特性の制御が可能となる。また、簡易な構成となす場合には、音声復調信号のノイズレベルを検出しなくても前記受信状態検出手段により、圧縮特性の制御が可能になるので、前記ノイズレベル検出手段を装備しない簡単な構成となすことも可能になる。
【００１１】
また、本発明に係る受信機（４）は、上記受信機（１）〜（３）のいずれかにおいて、前記受信状態検出手段が、放送波がステレオ放送であるか、モノラル放送であるかを判別するステレオ判別手段を備えていることを特徴としている。
上記受信機（４）によれば、前記受信状態検出手段が、放送波がステレオ放送であるか、モノラル放送であるかを判別するステレオ判別手段を備えているので、放送波がステレオ放送（モノラル放送時よりノイズレベルが高くなる）であるか、モノラル放送であるかに応じた圧縮特性の制御が可能となる。また、簡易な構成となす場合には、音声復調信号のノイズレベルを検出しなくても前記受信状態検出手段により、圧縮特性の制御が可能になるので、前記ノイズレベル検出手段を装備しない簡単な構成となすことも可能になる。
【００１２】
また、本発明に係る受信機（５）は、上記受信機（１）〜（４）のいずれかにおいて、前記受信状態検出手段が、ステレオ再生におけるステレオ分離度を検出するステレオ分離度検出手段を備えていることを特徴としている。
上記受信機（５）によれば、前記受信状態検出手段が、ステレオ再生におけるステレオ分離度を検出するステレオ分離度検出手段を備えているので、ステレオ再生におけるステレオ分離度に応じた（ステレオ分離度が高い程ノイズレベルが高くなる）圧縮特性の制御が可能となる。また、簡易な構成となす場合には、音声復調信号のノイズレベルを検出しなくても前記受信状態検出手段により、圧縮特性の制御が可能になるので、前記ノイズレベル検出手段を装備しない簡単な構成となすことも可能になる。
【００１３】
また、本発明に係る受信機（６）は、上記受信機（１）〜（５）のいずれかにおいて、前記圧縮手段の動作状態を表示する動作状態表示手段を備えていることを特徴としている。
上記受信機（６）によれば、前記圧縮手段の動作状態を表示する動作状態表示手段を備えているので、操作者が音声復調信号の圧縮状態を把握することができ、また圧縮状態から受信機の受信状態（ノイズ発生状態等）を推測することも可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態に係る受信機について説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る受信機（ＦＭ・ＡＭラジオ受信機）の構成の概略を示すブロック図である。
受信部１はアンテナ１ａにより受信した放送波を復調し、音声復調信号を出力するもので、制御部９からの制御信号に応じて、指定された受信バンド（ＦＭ放送、ＡＭ放送）で、指定された周波数の放送波を受信して復調する。また、受信部１は制御部９に、受信状態を示す信号、例えば受信電界強度を示す信号や、ＦＭ放送の場合には放送波中のステレオパイロット信号の有無により、ステレオ放送中かモノラル放送中かを示す信号を出力するように構成されている。
【００１５】
受信部１からの音声復調信号は、レべル検出部７においてその信号レベルが検出されるようになっており、このレべル検出部７は、音声復調信号の信号レベルをデジタル演算により算出するデジタル信号処理回路により構成されている。尚、レべル検出部７は音声復調信号を包絡線検波する検波回路と、包絡線検波信号を整流平滑する整流平滑回路等により構成することも可能である。
【００１６】
また受信部１からの音声復調信号は、圧縮処理を行う圧縮部２に入力されるようになっている。この入力の際には、必要に応じて、音声復調信号を遅延回路によりレべル検出部７の処理時間分遅延させても良い。そして、圧縮部２に入力された音声復調信号は、レべル検出部７において算出された信号レベルに応じた増幅率で圧縮される（図２に示した特性：信号レベルが大きいほど増幅率が小さい）。この圧縮部２は、音声復調信号をデジタル演算により処理するデジタル信号処理回路により構成されている。
【００１７】
尚、圧縮部２を、レべル検出部７からの出力信号が増幅率制御用端子に印加される増幅率可変増幅回路（減衰率可変減衰回路でもよい）で構成してもよく、また、帰還量を可変とする演算増幅回路や、制御端子からの入力信号により減衰率の変化するラダー抵抗素子等から構成された電子ボリュームによっても実現することができる。
【００１８】
圧縮部２からの出力信号は、音声復調信号を左右のステレオ音声信号（左信号Ｌ，右信号Ｒ）に分離するマルチプレクサ４に入力され、このマルチプレクサ４から左右のステレオ音声信号が出力されるようになっている。ＦＭステレオ放送の場合、音声復調信号にＬ＋Ｒ信号とＬ−Ｒ信号を含んでいる。そしてマルチプレクサ４は、これらＬ＋Ｒ信号とＬ−Ｒ信号の和（２Ｌ）と、差（２Ｒ）とを取り、左右のステレオ音声信号として出力する。また、制御部９はステレオ分離度ａ（０〜１、分離度０はモノラル、分離度１は完全ステレオをそれぞれ表している）を制御する信号をマルチプレクサ４に出力しており、マルチプレクサ４はＬ＋Ｒ信号と、Ｌ−Ｒ信号にステレオ分離度ａを乗じた信号との和（（１＋ａ）Ｌ＋（１−ａ）Ｒ）と、差（（１−ａ）Ｌ＋（１＋ａ）Ｒ）とを取り、左右のステレオ音声信号を出力するようになっている。
【００１９】
ＦＭステレオ放送の場合、Ｌ−Ｒ信号は、音声復調信号の高周波数側に重畳されているため、ノイズはＬ−Ｒ信号に多く含まれる。従って、ステレオ分離度ａを小さくすることにより、Ｌ−Ｒ信号の含有量を減らして出力音声信号中のノイズを減らすことができる。
【００２０】
マルチプレクサ４からの左右の各出力信号は、電子ボリュームからなる音量調整部３Ｌ，３Ｒに入力され、出力信号レベルが調整される（全信号レベル領域及び全周波数帯域が均一に減衰される）。音量調整部３Ｌ，３Ｒの減衰量は、制御部９からの音量調整信号により制御される。この制御部９からの音量調整信号は、押しボタン等からなる操作部８からの信号、つまり使用者による操作部８の操作状況に応じて出力される。その後、音量調整部３Ｌ，３Ｒからの出力信号はパワーアンプ５Ｌ，５Ｒで電力増幅され、スピーカ６Ｌ，６Ｒから音声として出力されるようになっている。
【００２１】
ノイズ検出部１０には受信部１からの音声復調信号が入力され、ノイズ検出部１０は前記音声復調信号中のノイズレベルを検出するように構成されている。ノイズ検出部１０は、高速フーリエ変換器（ＦＦＴ）から構成され、音声復調信号を周波数分析してノイズ帯域（主に音声帯域内の高周波数側）の信号レベルを計測し、ノイズレベルを検出するようになっている。尚、別の実施の形態では、ノイズ検出部１０を、音声復調信号からのノイズ帯域を通過させるフィルタで濾波し、その濾波信号を整流・平滑回路で整流、平滑してノイズレベルを検出する構成としても差し支えない。
【００２２】
制御部９は、受信機の動作を制御するもので、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと記す）により構成されている。制御部９に入力される信号は、操作部８からの使用者による操作信号（受信バンド（ＦＭ・ＡＭ）、受信周波数、音量等の選択信号）、ノイズ検出部１０で検出されたノイズレベル信号、受信部１からのステレオ放送かどうかを示す信号、及び電界強度を示す信号等であり、制御部９はこれらの入力信号に応じて受信部１、圧縮部２、音量調整部３Ｌ，３Ｒ、マルチプレクサ４に制御信号を出力し、制御するように構成されている。
【００２３】
また、制御部９は、液晶表示器等で構成された表示部１１に受信機の制御状態を表示させる信号を出力するように構成されており、表示部１１には、受信バンドを表示する受信バンド表示部２０、ステレオ・モノラル受信状態を示すステレオ・モノラル表示部２１、受信周波数を表示する周波数表示部２２、圧縮処理を行っているかどうかを表示する圧縮動作表示部２４、圧縮率を棒グラフ状に表示する圧縮率表示部２３（グラフが高い程高圧縮率）が設けられ、各表示部は制御部９からの信号に応じた表示を行うようになっている。
【００２４】
制御部９には、ＲＯＭ等の不揮発性メモリで構成されたメモリ１２が接続されており、メモリ１２には、受信バンド（ＦＭ・ＡＭ）、ステレオ分離度、ステレオ・モノラル受信状態（ステレオ分離度（１〜０）により記憶してもよい）等と、音量調整部３Ｌ，３Ｒの音量調整値に対応して圧縮部２の制御値（Ａ１１，〜，Ａ３３，・・・）が記憶されており、制御部９は受信状態に対応する圧縮部２の制御値（Ａ１１，〜，Ａ３３，・・・）をメモリ１２から読み出し、圧縮部２に出力するように構成されている。
【００２５】
図２は、本実施の形態に係る受信機の動作状態を示す特性図で、圧縮部（コンプレッサ）２の制御状態を示す特性図である。
圧縮をかけない通常の制御状態では、圧縮部２からの入力信号と出力信号のレベルは等しくなり、直線となる。また圧縮をかけた制御状態では、小音量領域において信号レベルが持ち上がった状態となるが、その圧縮率は、ノイズレベルが高い受信状態程低いものとなる（メモリ１２にそのような特性となるように制御値が記憶されている）。つまり、受信バンドがＦＭの場合は、ＡＭの場合よりもノイズレベルが低いと考えられるので、圧縮率は高いものとなる。またステレオ分離度が高い程、ノイズレベルが高いと考えられるので、圧縮率は低いものとなる。そしてステレオ受信では、モノラル受信よりノイズレベルが高いと考えられるので、圧縮率は低いものとなる。さらに、音量調整値が大きい程（出力音声レベルが高い程）、小さい信号も大きい音で再生され、圧縮をかける必要性がなくなるので、圧縮率は低いものとなる。従って、ノイズレベルが高いと考えられる場合には、圧縮率が抑えられるので、ノイズのレベルが大きく高められることが防止され、ノイズの目立たない受信機が実現される。
【００２６】
次に、上述のような受信機の動作特性を実現するために制御部９の行う処理について説明する。図３は制御部９の行う処理を示すフローチャートであり、この処理は受信機動作中、他の処理と共に繰り返し行われる。
ステップＳ１では、圧縮処理を行うか否かを操作部８の操作状態から判断し、圧縮処理を行うのであればステップＳ３に移り、圧縮処理を行わないのであればステップＳ２に移る。ステップＳ２では、表示部１１に、受信バンド、ステレオ・モノラル受信状態、受信周波数、圧縮処理を行っていない旨を表示して処理を終える。ステップＳ３では、操作部８からの音量調整値信号を取り込み、ステップＳ４に移る。ステップＳ４では、ノイズ検出部１０からノイズレベル信号を取り込み、ステップＳ５に移る。
【００２７】
ステップＳ５では、受信バンドを操作部８の操作状態から判断し、ＡＭ放送受信であればステップＳ１１に移り、ＦＭ放送受信であればステップＳ６に移る。ステップＳ６では、ステレオ再生であるかどうかを、受信部１からのステレオ分離度を示す信号から判断し、ステレオ再生であればステップＳ７に移り、モノラル再生であればステップＳ９に移る。
【００２８】
ステップＳ７では、受信バンド（ＦＭ）、ステレオ分離度、ステレオ受信状態、音量調整部３の音量調整値に応じた圧縮部２の制御値（Ａ１１，〜，Ａ３３，・・・）をメモリ１２から読み出して圧縮部２に出力し、その後ステップＳ８に移る。ステップＳ８では、表示部１１に、受信バンド（ＦＭ）、ステレオ受信状態、受信周波数、圧縮処理を行っている旨、及び圧縮率を表示する処理を行い、その後処理を終える。
【００２９】
ステップＳ９では、受信バンド（ＦＭ）、ステレオ分離度（０）、モノラル受信状態、音量調整部３の音量調整値に応じた圧縮部２の制御値（Ａ１１，〜，Ａ３３，・・・）をメモリ１２から読み出して圧縮部２に出力し、その後ステップＳ１０に移る。ステップＳ１０では、表示部１１に、受信バンド（ＦＭ）、モノラル受信状態、受信周波数、圧縮処理を行っている旨、及び圧縮率を表示する処理を行い、その後処理を終える。
【００３０】
ステップＳ１１では、受信バンド（ＡＭ）、ステレオ分離度（０）、モノラル受信状態、音量調整部３の音量調整値に応じた圧縮部２の制御値（Ａ１１，〜，Ａ３３，・・・）をメモリ１２から読み出して圧縮部２に出力し、その後ステップＳ１２に移る。ステップＳ１２では、表示部１１に、受信バンド（ＡＭ）、モノラル受信状態、受信周波数、圧縮処理を行っている旨、及び圧縮率を表示する処理を行い、その後処理を終える。
【００３１】
以上、本発明の実施の形態に係る受信機について説明したが、ＦＭ・ＡＭラジオ受信機に限らず、本発明はテレビ受信機にも同様に適用することができる。またノイズレベルを検出する方法についても、上記実施の形態のものに限定されるものではなく、別の実施の形態では例えば受信電界強度等により検出することも可能である。さらに、受信バンド（ＦＭ・ＡＭ）、ステレオ分離度、ステレオ・モノラル受信状態の全ての状態を監視するのではなく、別の実施の形態ではどれか１つの状態、あるいは任意の組み合わせにより、受信機の受信状態を検出することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る受信機の構成の概略を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態に係る受信機の動作状態を示す特性図である。
【図３】第１の実施の形態に係る受信機の制御部の行う処理を示すフローチャートである。
【図４】従来の受信機の動作状態を示す特性図である。
【符号の説明】
１・・・受信部
２・・・圧縮部
３Ｌ，３Ｒ・・・音量調整部
７・・・レベル検出部
９・・・制御部
１０・・・ノイズ検出部
１２・・・メモリ

Claims

放送波を受信して音声信号を再生する受信機において、
放送波の音声復調信号の信号レベルを検出する信号レべル検出手段と、
該信号レべル検出手段により検出された信号レべルに応じた圧縮特性で前記音声復調信号を圧縮する圧縮手段と、
前記放送波の受信状態を検出する受信状態検出手段と、
該受信状態検出手段により検出された受信状態に応じて前記圧縮手段の圧縮特性を制御する圧縮特性制御手段とを備え、
前記受信状態検出手段が、受信した放送波の音声復調信号のノイズレベルを検出するノイズレベル検出手段を備えていることを特徴とする受信機。
前記ノイズレベル検出手段が、
前記音声復調信号を高速フーリエ変換し、その周波数分析結果に基づいてノイズレベルを検出する高速フーリエ変換分析手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の受信機。
前記受信状態検出手段が、
放送波の種類を判別する種類判別手段を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の受信機。
前記受信状態検出手段が、
放送波がステレオ放送であるか、モノラル放送であるかを判別するステレオ判別手段を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の受信機。
前記受信状態検出手段が、
ステレオ再生におけるステレオ分離度を検出するステレオ分離度検出手段を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の受信機。
前記圧縮手段の動作状態を表示する動作状態表示手段を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の受信機。