JP4683558B2

JP4683558B2 - ミュート回路

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Publication number: JP4683558B2
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Inventors: 尚菅沼
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Publication date: 2011-05-18
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Also published as: JP2007324692A

Description

本発明は、ＦＭ受信機等に設けられるミュート回路に関する。

ＦＭ受信機は電波の周波数偏移に対して検波し、検波信号を生成する。しかし、受信位置が送信所から遠距離であったり、地形や建造物等の影響を受けて、到来電波の電界強度が実用感度レベル以下に低下した場合、ＦＭ受信機内で生じる内部雑音なども不可避的に検波してしまう結果、極めて耳障りなノイズを発生してしまうという課題がある。

かかる課題を解決するため、ＦＭ受信機には、電波が弱くなって実用感度レベル以下に低下すると、検波信号の振幅を減衰させ、音量を低減するミュート回路が設けられている（例えば、特許文献１を参照）。

図１（ａ）は、従来一般に知られているミュート回路の基本構成を示したブロック図、図１（ｂ）は、そのミュート回路の機能を説明するための説明図である。

図１（ａ）において、受信アンテナに到来した電波は、ＦＭ受信機のフロントエンド部で中間周波数の受信信号Ｓcvに変換され、帯域フィルタ（ＩＦフィルタ）で不要な成分が除去されて中間周波増幅部（ＩＦアンプ）で増幅され、その増幅された中間周波信号（ＩＦ信号）ＳIFが検波部で検波信号Ｓxに復調されて、ミュート回路の減衰器に入力される。

このミュート回路は、上述の減衰器の他、エンベロープ検出部と、時定数の大きなローパスフィルタと、演算部を有している。そして、エンベロープ検出部で中間周波信号ＳIFの搬送波成分のエンベロープ（包絡線）を示すエンベロープ信号ＥＶを生成し、更に、時定数の大きいローパスフィルタで、そのエンベロープ信号ＥＶの不要な交流成分を除去して直流の評価信号Ｐgにし、演算部で固定閾値（実用感度レベルに合わせて予め決められた固定の閾値）ＶＢとその評価信号Ｐgとの差（ＶＢ−Ｐg）を算出することで、減衰器の減衰量を自動調節するためのミュート信号ＭＴgを生成し、そのミュート信号ＭＴgのレベル変化に従って減衰器が、検波信号Ｓxに対する減衰量を自動調整することで、耳障りなノイズを抑圧した検波信号Ｓyを出力する。

ここで、演算部は、評価信号Ｐgのレベルが固定閾値ＶＢの電圧を超えるときには、次式（１）で表されるように、ミュート信号ＭＴgのレベルを０にし、評価信号Ｐgのレベルが０から固定閾値ＶＢまでの電圧範囲内のときには、次式（２）で表されるように、ミュート信号ＭＴgのレベルを差（ＶＢ−Ｐg）に設定する。

したがって、到来電波が強く、そのため検波信号Ｓxのノイズが目立たないときには、図１（ｂ）に示すように評価信号Ｐgのレベルが固定閾値ＶＢより大きくなることから、上記式（１）の関係からミュート信号ＭＴgのレベルが０となり、減衰器の減衰量が０（０ｄＢ）となってミュート解除の状態となる。つまり、減衰器は、その検波信号Ｓxを減衰させることなく検波信号Ｓyとして出力し、音量を下げることなくスピーカ等に再生させる。

一方、到来電波が弱くなると（実用感度レベル以下になると）、検波信号Ｓxのノイズが目立ち始める。そして、図１（ｂ）に示すように評価信号Ｐgのレベルも固定閾値ＶＢより低下することから、上記式（２）の関係からミュート信号ＭＴgのレベルが差（ＶＢ−Ｐg）となる。このことから、減衰器は、到来電波が弱くなって検波信号Ｓxのノイズが目立ち始めると、その検波信号Ｓxを減衰させることでノイズを抑圧した検波信号Ｓyにし、音量の小さい音をスピーカ等に再生させる。

なお、上述の評価信号Ｐgを生成するためのローパスフィルタは、次の理由で、大きい時定数に設定されている。

まず、ＦＭ受信機に設けられている帯域フィルタ（ＩＦフィルタ）は、フロントエンド部で周波数変換された中間周波数の受信信号Ｓcvから、ＦＭ被変調信号である中間周波信号（ＩＦ信号）ＳIFを抽出するため、中心周波数（搬送周波数）ｆcを中心として、所定の最大周波数遷移の範囲内で一定の利得を有し且つカットオフ周波数において急峻な遮断特性を有する理想バンドパスフィルタであることが望ましい。しかし、実際には、図示するようにカットオフ周波数の近傍から非線形且つ緩やかに利得が減衰する減衰特性を有している。つまり、実際の帯域フィルタでは、減衰領域において利得を有し、その利得は非線形に変化し且つ緩やかに減衰する特性となっている。

そのため、受信状態が良好な場合（実用感度レベルを超える場合）に、フロントエンド部で周波数変換された中間周波数の信号（ノイズ成分を殆ど含まない中間周波数の信号）Ｓcvが帯域フィルタを通過する際、上述の非線形且つ緩やかな減衰特性で変化する利得が付与されると、中間周波数増幅部から出力される中間周波信号（ＩＦ信号）ＳIFが一定振幅のＦＭ被変調信号とはならず、低周波数で振幅変調されたような振幅変動を有する信号となって現れる。

また、受信状態が悪化して（実用感度レベル以下となって）、フロントエンド部で周波数変換された中間周波数の受信信号Ｓcvに多量のノイズ成分が発生すると、ノイズ成分によって中間周波数の受信信号Ｓcv自体に振幅変動が生じることとなり、その振幅変動が生じている中間周波数の受信信号Ｓcvが帯域フィルタを通過する際、上述の非線形且つ緩やかな減衰特性で変化する利得が付与されると更に低周波数で振幅変調されることとなり、振幅変動を有する中間周波信号（ＩＦ信号）ＳIFが中間周波数増幅部から出力される。

こうして低周波数で振幅変調されたような振幅変動を有する中間周波信号ＳIFが生成され、その中間周波信号ＳIFに対してエンベロープ検出部がエンベロープ検出を行ってエンベロープ信号ＥＶを生成すると、エンベロープ信号ＥＶに、上述の振幅変動に起因する不要な交流成分（低周波数の交流成分）が生じてしまう。そして、仮に不要な交流成分が生じたエンベロープ信号ＥＶと固定閾値ＶＢとを比較したのでは、ミュート信号ＭＴgのレベルがその不要な交流成分の影響で頻繁に変動してしまい、減衰器の減衰量を安定に調整することができなくなる。

そこで、エンベロープ信号ＥＶの不要な交流成分（低周波数の交流成分）を除去すべく、時定数の大きいローパスフィルタが、エンベロープ検出部と演算部との間に設けられている。そして、時定数の大きいローパスフィルタを設けると、エンベロープ信号ＥＶの不要な交流成分（低周波数の交流成分）を除去して直流の評価信号Ｐgを生成することが可能となり、その評価信号Ｐgと固定閾値ＶＢとを演算部に比較させることでミュート信号ＭＴgのレベルを安定化させ、減衰器の減衰量を安定に調整できるようにしている。

また、図１（ａ）に示したミュート回路は、電波の電界強度が実用感度レベル以下となり、ミュート信号ＭＴgのレベルが上昇するに従って検波信号Ｓxに対する減衰量を次第に増していくことから、ソフトミュート回路と呼ばれている。

特開２００５−５８１９号公報

上記従来のミュート回路は、到来電波の電界強度が実用感度レベルより小さくなった場合に、ＦＭ受信機内の内部雑音源が原因となって検波信号に耳障りなノイズが生じることとなるため、検波信号に対しミュートを掛けることでそのノイズを抑圧することとしている。

ところが、ＦＭ受信機の外部から侵入する外部雑音（外来雑音）の影響によって検波信号のノイズが増加した場合、従来のミュート回路では効果的にミュート機能が発揮されない場合があった。

例えば、ＦＭ受信機が自動車に搭載される車載用受信機であったり、車載型ナビゲーション装置に設けられるＦＭ受信機や、自動車内で使用される場合がある移動端末装置に設けられるＦＭ受信機や携帯ラジオとしてのＦＭ受信機等の場合、それらのＦＭ受信機には、自動車の点火装置から輻射されるイグニッションノイズや、発電機から輻射されるオルタネータノイズや、方向指示器等の信号装置（ランプやホーン）を駆動するための駆動回路から輻射されるターンシグナルノイズやホーンノイズ、その他各種のノイズが外部雑音となって侵入することとなる。また、これらの外部雑音は非常に広帯域に分布しているため、ＦＭ受信機の受信アンテナから侵入したりＦＭ受信機内の回路や配線に侵入し、中間周波信号（ＩＦ信号）ＳIFの品質を劣化させ、検波信号Ｓxのノイズを増大させる要因となっている。

そして、例えば、到来電波が弱いときに外部雑音がＦＭ受信機に侵入すると、従来のミュート回路ではその外部雑音を強い電波であると評価し、ノイズの多い検波信号を減衰器で減衰させることなく出力してまい、極めて違和感のあるノイズ音をスピーカ等で再生させてしまう等の問題があった。

更に、図１（ｃ）（ｄ）（ｅ）を参照して、従来のミュート回路における課題を説明する。図１（ｃ）は、上述の電装品が動作を停止しているときの評価信号（外部雑音の影響がないときの評価信号）Ｐgと電装品が動作中のときの評価信号（外部雑音の影響を受けているときの評価信号）Ｐnとの、到来電波の電界強度に対するレベル変化を示している。図１（ｄ）は、評価信号ＰgとＰnに従って生成されるミュート信号ＭＴgとＭＴnとの、到来電波の電界強度に対するレベル変化を示している。図１（ｅ）は、ミュート信号ＭＴgとＭＴnのレベル変化に従って減衰器に設定される減衰量ＡＴＴgとＡＴＴnの変化を示している。

まず、図１（ｃ）に示すように、到来電波が強くなる（電界強度が大きくなる）ほどエンベロープ信号ＥＶのレベルが上昇するため、評価信号ＰgとＰnのレベルは共に上昇する傾向となる。

ここで、外部雑音の影響を受けていない評価信号Ｐgのレベルが固定閾値ＶＢと交叉する時Ｘgの電界強度Ｅgを境にして、到来電波が弱いとき（電界強度Ｅg以下のとき）には、図１（ｄ）（ｅ）に示すように、ミュート信号ＭＴgの変化に従って減衰器の減衰量ＡＴＴgが自動調整されてミュート処理が行われ、また、到来電波が強いとき（電界強度Ｅgを超えるとき）には、ミュート信号ＭＴgが０となるため、減衰器の減衰量ＡＴＴgも０（０ｄＢ）となり、ミュート解除となって検波信号をそのまま出力することとなる。

一方、外部雑音の影響を受けているときの評価信号Ｐnは、その外部雑音の分だけ評価信号Ｐgよりもレベルが上昇することとなる。そのため、到来電波の電界強度が上述の電界強度Ｅgよりも低い（小さい）電界強度Ｅnの時Ｘnに固定閾値ＶＢと交叉することとなる。

そして、その電界強度Ｅnを境にして、到来電波が弱いとき（電界強度Ｅn以下のとき）に、図１（ｄ）（ｅ）に示すように、ミュート信号ＭＴnの変化に従って減衰器の減衰量ＡＴＴnが自動調整されてミュート処理が行われ、また、到来電波が強いとき（電界強度Ｅnを超えるとき）に、ミュート信号ＭＴnが０となるため、減衰器の減衰量ＡＴＴnも０（０ｄＢ）となり、ミュート解除となって検波信号をそのまま出力することとなる。

このように、外部雑音の影響を受けないときと影響を受けているときでは、到来電波が実用感度レベルを超えているか否かを評価する際の基準となる電界強度ＥgとＥnが異なってしまう。そして、到来電波の電界強度が上述の電界強度ＥgからＥnの範囲内のときに、電装品が動作して外部雑音が輻射されると、従来のミュート回路では、電波が強いと評価してしまい、ノイズの多い検波信号を減衰器で減衰させることなく（ミュートを掛けることなく）、そのまま出力してしまう。このことから、検波部が電装品（外部雑音源）とＦＭ受信機内の内部雑音源からのノイズとを検波して、極めてノイズの多い検波信号を出力していても、従来のミュート回路では、その検波信号を減衰器で減衰することなく出力し、スピーカ等で耳障りなノイズ音を再生させてしまう等の問題があった。

以上に述べたように、従来のミュート回路は、外部雑音の悪影響を受けやすいという問題があった。そもそも、ミュート回路は、聴取者に対して聴感上違和感を与えないようにするために設けられるものであることから、設計段階等において、実用感度レベルを設定するための電界強度Ｅgと固定閾値ＶＢとの関係の最適化や、ミュート信号ＭＴgのレベル変化に対する減衰量ＡＴＴgの値の最適化など、各種の最適化が人間の聴感特性に合わせて行われている。しかし、到来電波が弱くなっているときに、外部雑音の影響を受けてそれらの最適化した状態からずれてミュート処理が開始されたのでは、ミュート回路に求められている本来の機能が損なわれてしまう。そのため、外部雑音に対して強い（ロバストな）ミュート回路の開発が望まれていた。

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、外部雑音に対して強く（ロバストで）、安定してミュート機能を発揮するミュート回路を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、ＦＭ受信機で検波される検波信号に対しミュート処理を行うミュート回路であって、前記検波信号を入力する減衰器と、前記ＦＭ受信機で生成される中間周波信号のエンベロープを示すエンベロープ信号を生成するエンベロープ検出手段と、前記エンベロープ信号の交流成分を除去し、前記ＦＭ受信機に到来する電波の電界強度を示す直流の評価信号を生成する評価信号生成手段と、前記エンベロープ信号に含まれる外部雑音によるノイズ成分を抽出し、直流のノイズ信号を生成する外部雑音抽出手段と、前記ノイズ信号に調整値を加算することで可変閾値を生成する閾値調整手段と、前記評価信号と前記可変閾値とを比較し、前記評価信号が前記可変閾値より小さい場合に、前記減衰器の減衰量を自動調整して、前記検波信号に対しミュート処理を行う演算手段と、を具備し、前記調整値は、前記ＦＭ受信機に到来する電波の電界強度が実用感度レベルのときであって、外部雑音が前記ＦＭ受信機に侵入しないときの前記評価信号のレベルと前記ノイズ信号のレベルとの差の値に設定されていること、を特徴とする。

請求項２に記載の発明は、ＦＭ受信機で検波される検波信号に対しミュート処理を行うミュート方法であって、前記ＦＭ受信機で生成される中間周波信号のエンベロープを示すエンベロープ信号を生成するエンベロープ検出工程と、前記エンベロープ信号の交流成分を除去し、前記ＦＭ受信機に到来する電波の電界強度を示す直流の評価信号を生成する評価信号生成工程と、前記エンベロープ信号に含まれる外部雑音によるノイズ成分を抽出し、直流のノイズ信号を生成する外部雑音抽出工程と、前記ノイズ信号に調整値を加算することで可変閾値を生成する閾値調整工程と、前記評価信号と前記可変閾値とを比較し、前記評価信号が前記可変閾値より小さい場合に、前記検波信号に対しミュート処理を行う演算工程と、を具備し、前記調整値は、前記ＦＭ受信機に到来する電波の電界強度が実用感度レベルのときであって、外部雑音が前記ＦＭ受信機に侵入しないときの前記評価信号のレベルと前記ノイズ信号のレベルとの差の値に設定されていること、を特徴とする。

本発明の実施の形態に係るミュート回路について図面を参照して説明する。図２は、本実施形態のミュート回路の構成を表したブロック図である。また、本実施形態のミュート回路は、例えば自動車に搭載されるＦＭ受信機や、車載型ナビゲーション装置に設けられるＦＭ受信機や、自動車内で使用される場合がある移動端末装置に設けられるＦＭ受信機や携帯ラジオとしてのＦＭ受信機等に設けられものとして説明することとする。

図２において、まず、ＦＭ受信機１０の構成を述べると、受信アンテナＡＮＴに到来する電波を受信し、中間周波数の受信信号Ｓcvに周波数変換するフロントエンド部１１と、その受信信号Ｓcvのうち検波に必要な信号成分を通過させると共に不要な成分を除去する帯域フィルタ（ＩＦフィルタ）１２と、帯域フィルタ１２を通過した信号成分を増幅して中間周波信号（以下「ＩＦ信号」と称する）ＳIFとする中間周波数増幅部（ＩＦアンプ）１３と、ＩＦ信号ＳIFを検波して検波信号Ｓxを生成する検波部１４を備えて構成されている。

本実施形態のミュート回路２０は、検波信号Ｓxに対する減衰量（別言すれば、検波信号Ｓxを減衰させるための減衰率）を後述のミュート信号ＭＴに従って自動的に可変調整する減衰器２９と、エンベロープ検出部２１と、評価信号生成部としての第１のローパスフィルタ２２と、ハイパスフィルタ２３、絶対値回路２４、第２のローパスフィルタ２５、可変閾値生成部２６、調整部２７、演算部２８を備えて構成されている。

エンベロープ検出部２１は、ＩＦ信号ＳIFを整流して絶対値信号を生成する絶対値回路２１aと、その絶対値信号を平滑化することによって、ＩＦ信号ＳIFの搬送波成分のエンベロープ（包絡線）を示すエンベロープ信号ＥＶを生成するローパスフィルタ２１bとを備えて構成されている。

第１のローパスフィルタ２２は、時定数の大きいローパスフィルタで形成されており、エンベロープ信号ＥＶに対してローパスフィルタリングを施すことで、ほぼ直流の電圧となる評価信号Ｐを生成する。

つまり、従来技術で述べたように、上述の中間周波数に変換された受信信号ＳcvからＩＦ信号ＳIFを生成するために設けられている帯域フィルタ１２の利得特性が、遮断領域において不可避的に急峻な遮断特性とはならないことから、エンベロープ信号ＥＶに不要な交流成分が生じてしまう場合がある。そこで、第１のローパスフィルタ２２は、帯域フィルタ１２の上記特性の影響によってエンベロープ信号ＥＶに生じる不要な交流成分を除去するために、時定数の大きいローパスフィルタで形成されている。これにより、到来電波の電界強度を示す直流電圧から成る評価信号Ｐが生成されるようになっている。

ハイパスフィルタ２３と絶対値回路２４と第２のローパスフィルタ２５によって、外部雑音抽出部Ａが構成されており、従来技術で説明した電装品等の外部雑音源からＦＭ受信機１０に外部雑音が侵入した場合、その外部雑音の影響でエンベロープ信号ＥＶに混入することとなったノイズ成分を抽出し、ほぼ直流のノイズ信号Ｎを生成する。

すなわち、ハイパスフィルタ２３は、ＦＭ受信機１０に入力した外部雑音によってエンベロープ信号ＥＶに混入することとなったノイズ成分を抽出する。絶対値回路２４は、抽出されたノイズ成分を整流してその絶対値信号を生成する。第２のローパスフィルタ２５は、その絶対値信号を平滑化することにより、ほぼ直流の電圧となるノイズ信号Ｎを生成する。

ここで、ローパスフィルタ２１bと、第１のローパスフィルタ２２、ハイパスフィルタ２３及び第２のローパスフィルタ２５の周波数特性について、図３を参照して詳しく説明する。

ローパスフィルタ２１bは、上述の絶対値回路２１aで整流された信号を平滑化してエンベロープ信号ＥＶを生成すべく、帯域フィルタ１２の中心周波数ｆcより低い周波数を高域カットオフ周波数ｆ0とするローパスフィルタで形成されている。より具体的には、絶対値回路２４がＩＦ信号ＳIFを整流して絶対値信号を生成すると、その絶対値信号には、ＩＦ信号ＳIFの最大周波数の２倍以上の高い周波数成分が生じることとなる。そこで、ローパスフィルタ２１bの高域カットオフ周波数ｆ0を、上述のＩＦ信号ＳIFの最大周波数の２倍以上の高い周波数ｆHに較べて、約１０分の１以下の低い周波数（ｆH／１０以下の周波数）とすることにより、絶対値信号の高周波数成分を十分に減衰させ、平滑化したエンベロープ信号ＥＶを生成するようにしている。

第１のローパスフィルタ２２は、可聴周波数帯域より十分に低い周波数を高域カットオフ周波数ｆ1とするローパスフィルタで形成されている。これにより、上述したエンベロープ信号ＥＶに生じる不要な交流成分を除去し、直流の評価信号Ｐを生成するようにしている。

ハイパスフィルタ２３は、可聴周波数帯域より高い周波数を低域カットオフ周波数ｆ2とするハイパスフィルタで形成されている。これにより、エンベロープ信号ＥＶに含まれているノイズ成分を抽出して絶対値回路２４に供給する。

第２のローパスフィルタ２５は、絶対値回路２４で生成される整流信号（別言すれば、絶対値信号）を平滑化すべく、ハイパスフィルタ２３の低域カットオフ周波数ｆ2よりも十分に低い周波数を高域カットオフ周波数ｆ3とするローパスフィルタで形成されている。これにより、絶対値回路２４で生成される整流信号を平滑化し、直流のノイズ信号Ｎを生成する。

次に、可変閾値生成部２６と調整部２７によって閾値調整部Ｂが構成されており、ノイズ信号Ｎに対して調整値ＶＲだけバイアスをずらした可変閾値ＣＰを生成する。

すなわち、調整部２７は、調整値ＶＲとしての直流電圧を可変調整することが可能な可変電圧源等で形成されている。例えば、所定電圧を発生する定電圧電源に分圧回路を接続し、その分圧回路を調整することで調整値ＶＲの電圧を生じさせる構成となっている。

可変閾値生成部２６はノイズ信号Ｎと調整部２７で設定される調整値ＶＲとを加算することで、ノイズ信号Ｎに対して調整値ＶＲだけバイアスをずらした可変閾値ＣＰを生成する。

演算部２８は、比較器と差動増幅器等で形成されており、評価信号Ｐと可変閾値ＣＰのレベルを比較し、評価信号Ｐのレベルが可変閾値ＣＰのレベルより大きいときには、次式（３）で表されるように、ミュート信号ＭＴのレベルを０に設定し、評価信号Ｐのレベルが可変閾値ＣＰのレベルより小さいときには、次式（４）で表されるように、ミュート信号ＭＴのレベルを差（ＣＰ−Ｐ）に設定する。

減衰器２９は、ミュート信号ＭＴのレベルに応じて減衰量を自動調整するアッテネータや利得可変増幅器等で形成されており、検波信号Ｓxを減衰することで、検波信号Ｓxに含まれている耳障りなノイズを抑圧した検波信号Ｓyを出力する。

ここで、上述の調整値ＶＲの調整方法について、図４（ａ）を参照して説明する。なお、図４（ａ）は、外部雑音がＦＭ受信機１０に侵入していないときの、到来電波の電界強度の変化に対する評価信号Ｐとノイズ信号Ｎと可変閾値ＣＰの各々のレベルの変化を表しており、説明の便宜上、外部雑音がＦＭ受信機１０に侵入していないときの各信号ＰとＮとＣＰを夫々評価信号Ｐgとノイズ信号Ｎnと可変閾値ＣＰnとして示している。

まず、設計段階等において、到来電波の電界強度の変化に対する評価信号Ｐgとノイズ信号Ｎgと可変閾値ＣＰgの各々のレベルの変化を測定すると共に、検波信号Ｓxに耳障りなノイズが生じるときと耳障りなノイズが生じなくなるときの境界の電界強度（実用感度レベル）Ｅgを測定する。なお、外部雑音が侵入していないので、ここで測定されるノイズ信号Ｎgは、ＦＭ受信機１０自体が内在しているノイズに相当する。

そして、到来電波の強さが電界強度（実用感度レベル）Ｅgとなった時点Ｘgでの評価信号Ｐgのレベルを固定閾値ＶＢとし、更に、到来電波の強さが電界強度Ｅgとなった時点Ｘngでのノイズ信号ＮgのレベルＶngと評価信号Ｐgのレベル（別言すれば、固定閾値ＶＢ）との差（ＶＢ−Ｖng）を調整値ＶＲとする。

こうして調整値ＶＲを設定すると、可変閾値生成部２６で生成される可変閾値ＣＰgは、ノイズ信号Ｎgに対して調整値ＶＲの分だけバイアスのずれた信号となり、到来電波が電界強度Ｅgとなる時点Ｘgにおいて、評価信号Ｐg及び固定閾値ＶＢとほぼ同じレベルになる。

つまり、外部雑音がＦＭ受信機１０に侵入していない場合であって、到来電波が実用感度レベルの電界強度Ｅgとなるときに、次式（５）で表されるように、ノイズ信号Ｎgと調整値ＶＲとの加算によって生成される可変閾値ＣＰgが、評価信号Ｐg及び固定閾値ＶＢとほぼ同レベルとなるように、調整値ＶＲが調整されている。

次に、本実施形態のミュート回路２０の動作について、図４（ａ）（ｂ）を参照して説明する。

なお、便宜上、外部雑音がＦＭ受信機１０に侵入していないときの、評価信号ＰをＰg、ノイズ信号ＮをＮg、可変閾値ＣＰをＣＰgとして説明する。また、外部雑音がＦＭ受信機１０に侵入した場合の、評価信号ＰをＰn、ノイズ信号ＮをＮn、可変閾値ＣＰをＣＰnとして説明する。

まず、外部雑音がＦＭ受信機１０に侵入していないときには、図４（ａ）に示したように、到来電波の電界強度に応じて、評価信号Ｐgとノイズ信号Ｎgと可変閾値ＣＰgのレベルが変化することとなる。

そして、外部雑音がＦＭ受信機１０に侵入していない状態で、到来電波の電界強度が電界強度Ｅgより大きいときには、検波信号Ｓxに耳障りなノイズが生じなくなり、可変閾値生成部２６がノイズ信号Ｎgと調整値ＶＲとを加算することで可変閾値ＣＰgを生成し、更に演算部２８が評価信号Ｐgとその可変閾値ＣＰgとを比較して、評価信号Ｐgのレベルが可変閾値ＣＰgより大きいと、次式（６）で表されるように、ミュート信号ＭＴgのレベルを０に設定し、更に、減衰器２９が、そのミュート信号ＭＴgに従って減衰量を０（０ｄＢ）に設定することで、耳障りなノイズを含んでいない検波信号Ｓxを減衰させることなく検波信号Ｓyとして出力する。

一方、外部雑音がＦＭ受信機１０に侵入していない状態で、到来電波の電界強度が電界強度Ｅgより小さくなり、検波信号Ｓxに耳障りなノイズが生じるときには、可変閾値生成部２６がノイズ信号Ｎgと調整値ＶＲとを加算することで可変閾値ＣＰgを生成し、演算部２８が評価信号Ｐgとその可変閾値ＣＰgのレベルを比較する。そして、評価信号Ｐgが可変閾値ＣＰgのレベルより小さいと、次式（７）で表されるように、差（ＣＰg−Ｐg）をミュート信号ＭＴgとして生成する。更に、減衰器２９が、ミュート信号ＭＴgのレベルが大きくなるほど減衰量を増加させ、ミュート信号ＭＴgのレベルが小さくなるほど減衰量を減少させることで、検波信号Ｓxに対してソフトミュートの処理を行い、耳障りなノイズを抑圧した検波信号Ｓyを出力する。

このように、外部雑音がＦＭ受信機１０に侵入していないときには、評価信号Ｐgと可変閾値ＣＰgと固定閾値ＶＢとの交叉点（図４（ａ）のＸgを参照）を境にして、ソフトミュートの処理又はミュート解除の処理が行われるので、減衰器２９から出力される検波信号Ｓyをスピーカ等に供給すると、受聴者に対して違和感のない音を提供することができる。

次に、外部雑音がＦＭ受信機１０に侵入した場合の動作について説明する。
外部雑音がＦＭ受信機１０に侵入した場合には、図４（ｂ）に示すように、外部雑音が侵入した分だけ、評価信号Ｐnとノイズ信号Ｎnと可変閾値ＣＰnのレベルが上昇することとなる。

つまり、外部雑音がＦＭ受信機１０に侵入したときのノイズ信号Ｎnと外部雑音がＦＭ受信機１０に侵入していないときのノイズ信号Ｎgとの差（Ｎn−Ｎg）が、外部雑音の影響で生じるノイズ成分のレベルとなるため、次式（８）（９）で表されるように、評価信号Ｐnは、外部雑音がＦＭ受信機１０に侵入していないときの評価信号Ｐgと差（Ｎn−Ｎg）との和に相当するレベルとなり、可変閾値ＣＰnは、外部雑音がＦＭ受信機１０に侵入していないときの可変閾値ＣＰgと差（Ｎn−Ｎg）との和に相当するレベルとなる。

更に、評価信号Ｐnとノイズ信号Ｎnとの交叉点（図４（ｂ）のＸnを参照）に対応する電界強度Ｅnが実用感度レベルを示す電界強度となる。

そして、到来電波の電界強度が電界強度Ｅnより大きいときには、可変閾値生成部２６がノイズ信号Ｎnと調整値ＶＲとを加算することで可変閾値ＣＰnを生成し、更に演算部２８が評価信号Ｐnとその可変閾値ＣＰnとを比較して、評価信号Ｐnが可変閾値ＣＰnのレベルより大きいと、次式（１０）で表されるように、ミュート信号ＭＴnのレベルを０に設定し、更に、減衰器２９が、そのミュート信号ＭＴnに従って減衰量を０（０ｄＢ）に設定することで、耳障りなノイズを含んでいない検波信号Ｓxを減衰させることなく検波信号Ｓyとして出力する。

つまり、外部雑音が侵入した場合でも、到来電波の電界強度が電界強度Ｅnより大きく、且つ評価信号Ｐnが可変閾値ＣＰnのレベルより大きい場合には、その外部雑音が検波信号Ｓxに対して大きな悪影響を及ぼしていない、つまり、検波信号Ｓxに耳障りなノイズが含まれていないため、検波信号Ｓxを減衰させることなく検波信号Ｓyとして出力する。

一方、外部雑音がＦＭ受信機１０に侵入し、到来電波の電界強度が電界強度Ｅnより小さく、検波信号Ｓxに耳障りなノイズが生じるときには、可変閾値生成部２６がノイズ信号Ｎnと調整値ＶＲとを加算することで可変閾値ＣＰnを生成し、更に演算部２８が評価信号Ｐnとその可変閾値ＣＰnのレベルを比較して、評価信号Ｐnが可変閾値ＣＰnのレベルより小さいと、次式（１１）で表されるように、差（ＣＰn−Ｐn）をミュート信号ＭＴnとして生成し、更に、減衰器２９が、そのミュート信号ＭＴnのレベルが大きくなるほど減衰量を増加させ、ミュート信号ＭＴnのレベルが小さくなるほど減衰量を減少させることで、検波信号Ｓxに対してソフトミュートの処理を行い、耳障りなノイズを抑圧した検波信号Ｓyを出力する。

このように、外部雑音がＦＭ受信機１０に侵入した場合には、評価信号Ｐnと可変閾値ＣＰnとの交叉点（図４（ｂ）のＸnを参照）を境にして、ソフトミュートの処理又はミュート解除の処理が行われるので、受聴者に対して違和感のない音を再生することができる。

更に、外部雑音がＦＭ受信機１０に侵入したときの電界強度Ｅnは、外部雑音がＦＭ受信機１０に侵入しないときの電界強度Ｅgとほぼ同じとなることから、外部雑音がＦＭ受信機１０に侵入したか否かに拘わらず、ほぼ同じ条件の下で、ソフトミュートの処理又はミュート解除の処理を行うことができる。このため、上述したように設計段階等において、外部雑音がＦＭ受信機１０に侵入していない場合を想定して調整値ＶＲを予め調整しておくと、外部雑音がＦＭ受信機１０に侵入した場合でも、外部雑音がＦＭ受信機１０に侵入しないときとほぼ同じ条件の下で、ソフトミュートの処理又はミュート解除の処理を行うことができる。

つまり、上記式（７）（８）と図４（ａ）（ｂ）に示したように、外部雑音がＦＭ受信機１０に侵入したときに生じる評価信号Ｐnと可変閾値ＣＰnは、外部雑音がＦＭ受信機１０に侵入しないときに生じる評価信号Ｐgと可変閾値ＣＰgとを外部雑音によるノイズ（Ｎn−Ｎg）分だけレベルシフト（別言すれば、平行移動）させたのとほぼ同じとなる。このことから、演算部２８が評価信号Ｐnと可変閾値ＣＰnを比較してミュート信号ＭＴnを生成するときの条件と、評価信号Ｐgと可変閾値ＣＰgを比較してミュート信号ＭＴgを生成するときの条件とがほぼ同じとなる。したがって、外部雑音がＦＭ受信機１０に侵入した場合でも、外部雑音がＦＭ受信機１０に侵入しないときとほぼ同じ条件の下で、ソフトミュートの処理又はミュート解除の処理を行うことができる。

その結果、到来電波が弱くなっているときに外部雑音が侵入した場合でも、その外部雑音の影響を受けてミュート処理を行うのではなく、その到来電波の電界強度に従ってミュート処理を行うこととなる。そのため、ミュート回路としての本来の機能が損なわれることなく、外部雑音に対して強く（ロバストで）、安定してミュート機能を発揮することができる。

以上に説明したように、本実施形態のミュート回路２０によれば、ＩＦ信号ＳIFのエンベロープを示すエンベロープ信号ＥＶを生成し、そのエンベロープ信号ＥＶから到来電波の電界強度を示す評価信号Ｐと外部雑音によるノイズ信号Ｎを抽出し、ノイズ信号Ｎに所定の調整値ＶＲを加算して可変閾値ＣＰを生成し、評価信号Ｐと可変閾値ＣＰとを比較して、評価信号Ｐのレベルが可変閾値ＣＰより小さい場合に、検波信号Ｓxに対してミュートを掛けるので、外部雑音がＦＭ受信機１０に侵入した場合でも、外部雑音の影響に左右されることなく、到来電波の電界強度に基づいてミュート処理を行うことができる。このため、ミュート回路としての本来の機能が損なわれることがなく、外部雑音に対して強く（ロバストで）、安定してミュート機能を発揮することができる。

従来のミュート回路の構成及び機能を説明するための図である。実施形態に係るミュート回路の構成を表したブロック図である。図２に示したミュート回路に設けられているローパスフィルタとハイパスフィルタの周波数特性を説明するための図である。更に、図２に示したミュート回路の動作を説明するための説明図である。

符号の説明

１０…ＦＭ受信機
２１…エンベロープ検出部
２２…ローパスフィルタ（評価信号生成部）
２８…演算部
２９…減衰器
Ａ…外部雑音抽出部
Ｂ…閾値調整部

Claims

ＦＭ受信機で検波される検波信号に対しミュート処理を行うミュート回路であって、
前記検波信号を入力する減衰器と、
前記ＦＭ受信機で生成される中間周波信号のエンベロープを示すエンベロープ信号を生成するエンベロープ検出手段と、
前記エンベロープ信号の交流成分を除去し、前記ＦＭ受信機に到来する電波の電界強度を示す直流の評価信号を生成する評価信号生成手段と、
前記エンベロープ信号に含まれる外部雑音によるノイズ成分を抽出し、直流のノイズ信号を生成する外部雑音抽出手段と、
前記ノイズ信号に調整値を加算することで可変閾値を生成する閾値調整手段と、
前記評価信号と前記可変閾値とを比較し、前記評価信号が前記可変閾値より小さい場合に、前記減衰器の減衰量を自動調整して、前記検波信号に対しミュート処理を行う演算手段と、を具備し、
前記調整値は、前記ＦＭ受信機に到来する電波の電界強度が実用感度レベルのときであって、外部雑音が前記ＦＭ受信機に侵入しないときの前記評価信号のレベルと前記ノイズ信号のレベルとの差の値に設定されていること、
を特徴とするミュート回路。
ＦＭ受信機で検波される検波信号に対しミュート処理を行うミュート方法であって、
前記ＦＭ受信機で生成される中間周波信号のエンベロープを示すエンベロープ信号を生成するエンベロープ検出工程と、
前記エンベロープ信号の交流成分を除去し、前記ＦＭ受信機に到来する電波の電界強度を示す直流の評価信号を生成する評価信号生成工程と、
前記エンベロープ信号に含まれる外部雑音によるノイズ成分を抽出し、直流のノイズ信号を生成する外部雑音抽出工程と、
前記ノイズ信号に調整値を加算することで可変閾値を生成する閾値調整工程と、
前記評価信号と前記可変閾値とを比較し、前記評価信号が前記可変閾値より小さい場合に、前記検波信号に対しミュート処理を行う演算工程と、を具備し、
前記調整値は、前記ＦＭ受信機に到来する電波の電界強度が実用感度レベルのときであって、外部雑音が前記ＦＭ受信機に侵入しないときの前記評価信号のレベルと前記ノイズ信号のレベルとの差の値に設定されていること、
を特徴とするミュート方法。