JP4542482B2

JP4542482B2 - 残留ノイズ軽減回路

Info

Publication number: JP4542482B2
Application number: JP2005245480A
Authority: JP
Inventors: 雄二河西
Original assignee: Kenwood KK
Current assignee: Kenwood KK
Priority date: 2005-08-26
Filing date: 2005-08-26
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2025-08-26
Also published as: JP2007060469A

Description

この発明はオーディオ回路に係わり、特に、その残留ノイズ軽減回路に関する。

従来、無線機等オーディオ回路を有する電子機器では残留ノイズにより音量を下げたときにＳ／Ｎ比が悪化するという問題があった。残留ノイズについて、図４に示す従来の無線機のオーディオ回路の例により説明する。

図４に示す無線機のオーディオ回路におけるＤＳＰ（Digital Signal Processor) ２０には図示していない検波回路からの音声信号が入力されデジタル信号として処理された後アナログ信号に変換されて抵抗器で構成されたアッテネータ６を介して増幅器２１に出力される。増幅器２１は入力された音声信号を増幅して切替えスイッチ１１で選択されたスピーカ１２または外部スピーカ端子１３に接続された外部スピーカを駆動する。

上記ＤＳＰ２０は図示していない制御回路からの信号により音量制御を行い、増幅器２１のゲインは一定となっている。ＤＳＰ２０で音量を最小に絞ったときの増幅器２１から出力される音を残留ノイズという。この例ではＤＳＰ２０で音量制御を行っているが、電子ボリュームや機械式ボリューム等で音量制御する場合はこれらの音量制御回路からオーディオ出力部までの間で発生するノイズを残留ノイズといっている。

すなわち、残留ノイズは音量制御回路からのノイズ出力や音量制御回路以降の増幅器の電源ラインのノイズが増幅されたものおよび音量制御回路以降の増幅器等で発生するノイズである。

一般的に無線機の場合、騒がしい屋外での使用も想定されているため、オーディオ出力の最大レベルを低く設定することはできない。従って、静かな屋内で使用する場合やヘッドホンを使用する場合等に音量を下げて使用するときに残量ノイズによるＳ／Ｎ比の悪化が顕著に現れることになる。

ＤＳＰで音声処理を行う場合は、通常、上記図４で説明したように、通常ＤＳＰで音量制御を行う。一般的な無線機では必要最大音量が決まっており、ＤＳＰの可能最大出力によりＤＳＰ（音量制御回路）以降のゲインが決まる。

外付け電子ボリュームを使用する場合は電源電圧までのフルスイングの電圧振幅も制御可能であるが、ＤＳＰに加えて電子ボリュームを使用すると製造コストが高くなる。ＤＳＰで扱うことのできる電圧振幅はフルスイングの電圧振幅よりも低いために、音量制御回路以降のゲインが大きくなり、結果として残留ノイズレベルが大きくなっていた。残留ノイズを低減するために高価な低ノイズ部品を使用することも考えられるが実用的でなかった。

残留ノイズに音声周波数の高い周波数成分が多く含まれると騒がしく聞こえるために、高域をカットすることで残留ノイズの影響を押さえることも可能であり、例えばＣＷ受信の場合に高域カットが有効となる。しかしながら、オールモード無線機（全電波形式無線機）でＦＭ、ＡＭモードにおいて高域カットすると音がこもるため、ＦＭ、ＡＭモードの音質を確保するためにはローパスフィルタを使用して残留ノイズの影響を押さえることはできない。

特開平１０−５１３３０号公報に提案された帯域可変装置は、受信する電波形式に応じてＬＰＦ（ローパスフィルタ）およびＨＰＦ（ハイパスフィルタ）により再生帯域幅を設定する。しかしながら特開平１０−５１３３０号公報に提案されたものは音量制御回路以降のゲインが一定であるため、残留ノイズの影響十分に軽減することができなかった。
特開平１０−５１３３０号公報、段落００１２〜段落００１５、図１、図２

この発明は上記した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、製造コストが安く、十分に残留ノイズが低減され、しかも無線機でのＦＭ、ＡＭモードにおける音質がよい残留ノイズ軽減回路を提供することにある。

この発明の残留ノイズ軽減回路は、音量制御手段から出力される音声信号を増幅器により増幅してスピーカを駆動するオーディオ回路において、前記音量制御手段を制御するための音量制御信号が最大音量から最小音量迄連続的に変化する途中における所定の閾値を境として前記音量制御手段のゲインを不連続に高くし、前記閾値より前記音量制御信号が高い範囲および低い範囲では前記音量制御信号のゲインを連続的に減少させると共に、前記閾値において、前記増幅器のゲインを前記音量制御手段の不連続のゲインの変化を相殺するように変化させるものである。

また、前記残留ノイズ軽減回路において、前記音量制御手段としてＤＳＰを用い、前記増幅器としてゲイン切替え端子を有する増幅器を用いたものである。

また、前記各残留ノイズ軽減回路において、前記音量制御手段に無線機からの音声信号が入力され、前記音量制御手段から出力される音声信号をローパスフィルタを通してスピーカを駆動するように構成し、前記無線機が受信する電波形式が特定のモードの場合またはスケルチを閉じた状態で前記音量制御信号が所定値以下となると前記ローパスフィルタのカットオフ周波数を低い状態に設定するようにしたものである。

また、同各残留ノイズ軽減回路において、前記音量制御手段に無線機からの音声信号が入力され、前記音量制御手段に無線機からの音声信号が入力され、前記前記音量制御手段としてのＤＳＰにローパスフィルタが内蔵されており、前記無線機が受信する電波形式が特定のモードの場合またはスケルチを閉じた状態で前記音量制御信号が所定値以下となると前記ローパスフィルタのカットオフ周波数を低い状態に設定するようにしたものである。

この発明の残留ノイズ軽減回路によれば、製造コストが安く、十分に残留ノイズが低減され、しかも無線機でのＦＭ、ＡＭモードににおける良好な音質が確保される。

以下この発明を実施するための最良の形態を実施例に即して説明する。図１はこの発明の実施例である残留ノイズ軽減回路が適用された無線機を示すブロック図である。図１に示すアンテナ１から入力されたＳＳＢ、ＣＷ、ＦＳＫ、ＦＭ、ＡＭモード等の受信信号は同調・検波回路２で同調・検波され、音声信号となりＤＳＰ５に入力される。

ＤＳＰ５に入力された信号はＤＳＰ５でデジタル信号として処理された後、アナログ信号に変換されて抵抗器で構成されたアッテネータ６を介して増幅器８に出力される。増幅器８は入力された音声信号を増幅して切替えスイッチ１１で選択されたスピーカ１２または外部スピーカ端子１３に接続された外部スピーカを駆動する。

制御回路３はマイクロコンピュータを含んでおり、キー、回転つまみ等からなる操作部４および同調・検波回路２からの信号が入力され、同調・検波回路２、ＤＳＰ５およびアナログスイッチ９、１０を制御する。操作部４は同調周波数や音量を指示する信号等を制御回路３に出力し、制御回路３は操作部４より入力された信号により音質制御および音量制御を行う。

制御回路３によりオン・オフされるアナログスイッチ９はコンデンサで構成されるローパスフィルタ７のカットオフ周波数を高い状態または低い状態に設定する。増幅器８にはゲイン切替え端子８ａを備えており、ゲイン切替え端子８ａは制御回路３によりオン・オフされるアナログスイッチ１０を介してグランドに接続される。

次に、上記構成の無線機の作用を図２および図３をも参照して説明する。図２のグラフの横軸に操作部４の音量設定ボリュームの回転角度を示している。操作部４から音量設定ボリュームの回転角度に応じて単調に減少する音量設定信号が制御回路３に入力されて、制御回路３は音量設定信号に応じてＤＰＳ５のゲインおよびアナログスイッチ１０を制御する。

すなわち、図２（ｃ）に示すように、音量設定ボリュームの回転角度がａ点となるときの音量設定信号までＤＰＳ５のゲインを単調に減少させ、ａ点において不連続に増大させる。ａ点を過ぎるとＤＰＳ５のゲインを再び単調に減少させる。

制御回路３はさらに音量設定信号が単調に減少するときにａ点においてアナログスイッチ１０を閉じる。従って、図２（ｂ）に示すように、増幅器８のゲインはａ点を境として高・低の２値となる。ａ点におけるＤＰＳ５の減少するゲインと増幅器８の増加するゲインの絶対値は同じである。従って、図２（ａ）に示すように、音声出力は音量設定ボリュームの回転角度に応じて単調に減少する。なお、図２には図示していないが、制御回路３は同調・検波回路２の状態を監視してスケルチを閉じ、その場合はＤＰＳ５のゲインを減少させる。

制御回路３はまた受信する電波形式がＳＳＢ、ＣＷ、ＦＳＫモードであるかスケルチが閉じている場合に音量設定信号が所定値以下となるとアナログスイッチ９を閉じてローパスフイルタのカットオフ周波数を低く設定する。図３にアナログスイッチ９が開いた（ＯＦＦ）の状態のオーディオ周波数に対する音声回路ゲインの特性を示す。

図３の実線でローパスフイルタのカットオフ周波数が高いときの特性を示し、点線でカットオフ周波数が低いときの特性を示している。ＳＳＢ、ＣＷ、ＦＳＫモードであり、音量設定ボリュームにより音量が絞られると、高域がカットされるがこれらのモードでは高域が必要でなく、残留ノイズの悪影響がさらに低減される。

上記実施例ではＤＳＰの他に電子ボリューム等を用いることなく、残留ノイズを大幅に低減することができた。さらに、ＳＳＢ、ＣＷ、ＦＳＫモードで低音量のときに高域がカットされるので低音量ときの残留ノイズの聞き苦しさがさらに改善される。

実施例は以上のように構成されているが発明はこれに限られず、例えば、ローパスフィルタ７を設けなくてもこの発明の効果が得られる。また、ＤＳＰ５がローパスフィルタの機能を有するようにしてもよい。さらに、音量制御手段としてＤＳＰの代りに電子ボリュームを用いてもこの発明の効果が得られる。

この発明の実施例である残留ノイズ軽減回路が適用された無線機を示すブロック図である。同無線機の各部の特性を示すグラフである。同無線機の周波数特性を示すグラフである。従来の無線機のオーディオ回路の例を示すブロック図である。

符号の説明

１アンテナ
２同調・検波回路
３制御回路
４操作部
５ＤＳＰ
６アッテネータ
７ローパスフィルタ
８増幅器、８ａゲイン切替え端子
９、１０アナログスイッチ
１１切替えスイッチ
１２スピーカ
１３外部スピーカ出力端子
２０ＤＳＰ
２１増幅器

Claims

音量制御手段から出力される音声信号を増幅器により増幅してスピーカを駆動するオーディオ回路において、前記音量制御手段を制御するための音量制御信号が最大音量から最小音量迄連続的に変化する途中における所定の閾値を境として前記音量制御手段のゲインを不連続に高くし、前記閾値より前記音量制御信号が高い範囲および低い範囲では前記音量制御信号のゲインを連続的に減少させると共に、前記閾値において、前記増幅器のゲインを前記音量制御手段の不連続のゲインの変化を相殺するように変化させることを特徴とする残留ノイズ軽減回路。
前記音量制御手段としてＤＳＰを用い、前記増幅器としてゲイン切替え端子を有する増幅器を用いた請求項１の残留ノイズ軽減回路。
前記音量制御手段に無線機からの音声信号が入力され、前記音量制御手段から出力される音声信号をローパスフィルタを通してスピーカを駆動するように構成し、前記無線機が受信する電波形式が特定のモードの場合またはスケルチを閉じた状態で前記音量制御信号が所定値以下となると前記ローパスフィルタのカットオフ周波数を低い状態に設定するようにした請求項１または２の残留ノイズ軽減回路。
前記音量制御手段に無線機からの音声信号が入力され、前記音量制御手段に無線機からの音声信号が入力され、前記前記音量制御手段としてのＤＳＰにローパスフィルタが内蔵されており、前記無線機が受信する電波形式が特定のモードの場合またはスケルチを閉じた状態で前記音量制御信号が所定値以下となると前記ローパスフィルタのカットオフ周波数を低い状態に設定するようにした請求項１または２の残留ノイズ軽減回路。