JP5724668B2 - In-vehicle radio noise reduction system - Google Patents
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Description
本発明は、車載ラジオノイズ低減システムに係り、特に、電力変換装置において所定周波数でスイッチング駆動が行われる際に高調波がラジオ放送波に混入することに伴って発生するビート音が音声帯域でのラジオノイズとして出力されるのを抑制するうえで好適な車載ラジオノイズ低減システムに関する。 The present invention relates to an in-vehicle radio noise reduction system, and in particular, when a switching drive is performed at a predetermined frequency in a power conversion device, a beat sound generated when a harmonic wave is mixed into a radio broadcast wave is in an audio band. The present invention relates to an in-vehicle radio noise reduction system suitable for suppressing output as radio noise.
従来、スイッチング駆動が行われる電力変換装置を有する車両に搭載され、ラジオ放送波に重畳するラジオノイズを低減する車載ラジオノイズ低減システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。電力変換装置において所定周波数f0でのスイッチング駆動が行われると、その周波数f0に基づく高調波がラジオ放送波に混入してラジオ放送波と干渉することがある。かかる干渉が生ずると、高調波とラジオ放送波との差分周波数がビート音として生成されて、かかるビート音が音声帯域のラジオノイズとして出力されてしまう。上記したシステムにおいては、共振回路の調整によりスイッチング駆動の共振周波数がシフトされる。共振周波数がシフトすると、その高調波とラジオ放送波との干渉が解消されるので、ラジオノイズが低減される。 2. Description of the Related Art Conventionally, an in-vehicle radio noise reduction system that is mounted on a vehicle having a power conversion device that performs switching drive and that reduces radio noise superimposed on radio broadcast waves is known (see, for example, Patent Document 1). When switching driving at the predetermined frequency f0 is performed in the power converter, harmonics based on the frequency f0 may be mixed into the radio broadcast wave and interfere with the radio broadcast wave. When such interference occurs, the difference frequency between the harmonic and the radio broadcast wave is generated as a beat sound, and the beat sound is output as radio noise in the voice band. In the system described above, the resonance frequency of the switching drive is shifted by adjusting the resonance circuit. When the resonance frequency is shifted, interference between the harmonic and the radio broadcast wave is eliminated, so that radio noise is reduced.
しかしながら、上記したシステムでは、ラジオノイズを低減させるのに、電力変換装置側の共振周波数をシフトすることが必要であるので、電力変換装置の構成が複雑化してしまう。 However, in the system described above, in order to reduce radio noise, it is necessary to shift the resonance frequency on the power conversion device side, which complicates the configuration of the power conversion device.
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、電力変換装置において所定周波数でスイッチング駆動が行われる際に発生するビート音に基づくラジオノイズを簡素な構成で低減することが可能な車載ラジオノイズ低減システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described points, and is capable of reducing radio noise based on a beat sound generated when switching driving is performed at a predetermined frequency in a power conversion device with a simple configuration. An object is to provide a radio noise reduction system.
上記の目的は、ラジオ放送波を受信するラジオ受信機と、所定周波数でスイッチング駆動が行われる電力変換装置と、を有する車両に搭載されるラジオノイズ低減システムであって、前記ラジオ受信機に受信されるラジオ放送波から抽出した音声信号を周波数領域にフーリエ変換する変換手段と、前記変換手段により得られた周波数領域において、低周波側で隣接する周波数の強度に対して所定閾値以上高い強度を有し且つ高周波側で隣接する周波数の強度に対して所定閾値以上高い強度を有するピーク周波数、又は、低周波側で隣接する周波数の強度又は高周波側で隣接する周波数の強度の何れか一方に対して所定閾値以上高い強度を有するピーク周波数を検出するピーク周波数検出手段と、前記ピーク周波数検出手段により検出された前記ピーク周波数での出力強度を下げるイコライザ手段と、を備えることを特徴とする車載ラジオノイズ低減システムにより達成される。 The above object is a radio noise reduction system mounted on a vehicle having a radio receiver that receives radio broadcast waves and a power conversion device that performs switching drive at a predetermined frequency, and is received by the radio receiver. A transforming means for Fourier transforming an audio signal extracted from a radio broadcast wave to a frequency domain ; and a frequency domain obtained by the transforming means having a strength higher than a predetermined threshold with respect to the strength of an adjacent frequency on the low frequency side. peak frequency has high strength above a predetermined threshold value and relative intensity of frequencies adjacent the high-frequency side has, or against the one of the intensity of adjacent frequency intensity or high frequency side of the adjacent frequency in the low frequency side A peak frequency detecting means for detecting a peak frequency having an intensity higher than a predetermined threshold, and a peak frequency detected by the peak frequency detecting means. An equalizer means for lowering the output intensity at the peak frequency are achieved by vehicle-mounted radio noise reduction system comprising: a.
本発明によれば、電力変換装置において所定周波数でスイッチング駆動が行われる際に発生するビート音に基づくラジオノイズを簡素な構成で低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the radio noise based on the beat sound generated when switching drive is performed with a predetermined frequency in a power converter device can be reduced with a simple configuration.
以下、図面を用いて、本発明に係る車載ラジオノイズ低減システムの具体的な実施の形態について説明する。 Hereinafter, specific embodiments of an in-vehicle radio noise reduction system according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施例である車載ラジオノイズ低減システム10の構成図を示す。本実施例の車載ラジオノイズ低減システム10は、例えばハイブリッド自動車や電気自動車などの車両に搭載されている。この車両は、IGBTなどのスイッチング素子のスイッチング駆動が行われる電力変換装置12を有している。この電力変換装置12は、例えば、車載バッテリと駆動モータとの間で電圧変換を行うDC−DCコンバータやインバータなどを有しており、かかる電圧変換を行ううえでPWM(Pulse Width Modulation)制御を行う。かかるPWM制御による電圧変換は、所定周波数f0で行われる。
FIG. 1 shows a configuration diagram of an in-vehicle radio noise reduction system 10 according to an embodiment of the present invention. The in-vehicle radio noise reduction system 10 according to the present embodiment is mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle. This vehicle has a
また、車両は、ラジオ放送波(例えば、535kHz〜1605kHzの中波帯の搬送波を有するAMラジオ放送波)を受信するラジオ受信機14を有している。ラジオ受信機14は、選局に合わせて受信アンテナ16に受信された受信電波の復調を行う復調回路18を有している。復調回路18は、受信電波の復調を行うことでラジオ放送波から音声信号を変換・抽出する。
The vehicle also includes a
車両は、また、ラジオ受信機14に電気的に接続するオーディオアンプ20を有している。オーディオアンプ20は、復調回路18の出力である音声信号が入力されるイコライザ22、及び、イコライザ22の出力が入力される増幅回路24を有している。イコライザ22は、入力された音声信号の周波数特性を変更する音響機器であって、任意の周波数成分を強調し或いは低下させたうえで音声出力を行わせることが可能である。増幅回路24は、イコライザ22から出力された音声信号を増幅して出力する。増幅回路24には、車室内に向けて音声出力を行う車載スピーカ26が電気的に接続されている。車載スピーカ26は、増幅回路24からの音声信号に従って音声出力を行う。
The vehicle also has an
図2は、電力変換装置12でのPWM制御による電圧変換に基づくPWM基本波(周波数は所定周波数f0である。)及びそのPWM基本波の高調波(周波数はf0の整数倍の周波数である。)とラジオ放送波の搬送波(周波数は所定周波数F0である。)との関係の一例を表した図を示す。図3は、ノイズが周波数Fnに重畳する音声信号の周波数と強度との関係の一例を表した図を示す。
FIG. 2 shows a PWM fundamental wave (frequency is a predetermined frequency f0) based on voltage conversion by PWM control in the
本実施例において、上記の如く、電力変換装置12でのPWM制御による電圧変換は、所定周波数f0で行われる。この場合には、その所定周波数f0に基づく高調波(周波数はf0の整数倍の周波数である。)が発生する。この高調波がラジオ放送波に混入してラジオ放送波と干渉すると、例えば図2に示す如く、周波数n・f0の高調波と周波数F0のラジオ放送波との差分周波数ΔFnがビート音として生成されて、かかるビート音が音声帯域(可聴帯域)のラジオノイズ(具体的には、図3における周波数Fnのラジオノイズ)として出力されることがある。そこで、本実施例においては、以下に示す如く電力変換装置12でのPWM制御に基づくラジオノイズを低減することとしている。
In the present embodiment, as described above, voltage conversion by PWM control in the
以下、本実施例の車載ラジオノイズ低減システム10の特徴的な構成及び動作を説明する。図4は、本実施例の車載ラジオノイズ低減システム10において実行される制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。また、図5は、本実施例の車載ラジオノイズ低減システム10におけるラジオノイズを低減する手法を説明するための図を示す。尚、図5(A)にはラジオ受信機14の受信アンテナ16に入力される信号の周波数特性を、図5(B)にはイコライザ22自体の周波数特性を、また、図5(C)には車載スピーカ26から出力される信号の周波数特性を、それぞれ示す。
Hereinafter, the characteristic configuration and operation of the in-vehicle radio noise reduction system 10 of this embodiment will be described. FIG. 4 shows a flowchart of an example of a control routine executed in the in-vehicle radio noise reduction system 10 of the present embodiment. FIG. 5 is a diagram for explaining a technique for reducing radio noise in the in-vehicle radio noise reduction system 10 of the present embodiment. 5A shows the frequency characteristics of the signal input to the
本実施例の車載ラジオノイズ低減システム10において、ラジオ受信機14は、復調回路18に電気的に接続するピーク検知回路30を有している。ピーク検知回路30は、まず、復調回路18で抽出された音声信号をフーリエ変換で周波数領域に展開し、予め定められた周波数でのサンプリングを行う(例えば、周波数は、・・・,F(n−2),F(n−1),F(n),F(n+1),F(n+2),F(n+3),・・・である。但し、nは、ノイズが重畳する周波数を示す正数値である。)。そして、ピーク検知回路30は、サンプリングした各周波数での受信強度をそれぞれ、隣接する周波数での受信強度と比較して差分周波数を検出し、それらの検出した差分周波数同士を比較することで、受信強度が最大となるピーク周波数を検出する。
In the in-vehicle radio noise reduction system 10 of this embodiment, the
ラジオ受信機14は、ピーク検知回路30に電気的に接続する通信IC32を有している。通信IC32は、また、ピーク検知回路30で検出されたピーク周波数での強度が、展開した周波数領域においてそのピーク周波数に隣接する周波数の強度に対して所定閾値以上高いか否かを判別する。尚、この所定閾値は、高調波とラジオ放送波との差分周波数のビート音がラジオノイズとして出力され得ると判断できる最小の強度であり、予め定められている。
The
また、オーディオアンプ20は、イコライザ22に電気的に接続する通信IC34を有している。通信IC32と通信IC34とは、LANなどの車内通信線36を介して互いに通信接続されている。通信IC32は、ピーク周波数での強度が隣接する周波数の強度に対して所定閾値以上である場合に、イコライザ22によりピーク周波数での出力強度を下げる指令を車内通信線36を介して通信IC34へ通信する。通信IC34は、通信IC32からの指令を受信する。通信IC34は、通信IC32からのピーク周波数での出力強度を下げる指令を受信すると、イコライザ22に対してピーク周波数での出力強度を下げる制御を行う。イコライザ22は、通信IC34による制御に従って、復調回路18から供給される音声信号の周波数特性を変更する。
The
本実施例において、ラジオ受信機14は、所定時間毎に、復調回路18にて受信電波の復調を行い、ラジオ放送波から音声信号を抽出する(ステップ100)。復調回路18にて抽出された音声信号は、ピーク検知回路30に供給される。ピーク検知回路30は、復調回路18で抽出された音声信号を周波数領域にフーリエ変換する(ステップ102)。このフーリエ変換が行われると、予め定められた複数の周波数についてそれぞれ受信強度が得られることとなる。そして、ピーク検知回路30は、サンプリングした各周波数での受信強度をそれぞれ、隣接する周波数での受信強度と比較して差分周波数を検出し、それらの検出した差分周波数同士を比較することで、受信強度が最大となるピーク周波数を検出する。
In this embodiment, the
通信IC32は、ピーク検知回路30で検出されたピーク周波数での強度が、展開した周波数領域においてそのピーク周波数に隣接する周波数の強度に対して所定閾値以上高いか否か、すなわち、展開した周波数領域において隣接する周波数の強度に対して所定閾値以上高い強度を有するピーク周波数が存在するか否かを判別する(ステップ104)。その結果、かかるピーク周波数が存在しないと判別した場合は、次に、イコライザ22を全周波数領域において出力強度を復調回路18による音声信号から変更しない基準状態に維持する或いは変更する指令を車内通信線36を介して通信IC34へ通信する処理を行う(ステップ106)。
The
通信IC34は、通信IC32からの上記の指令を受信すると、イコライザ22に対して上記の基準状態に維持する或いは変更する制御を行う。この場合、イコライザ22は、通信IC34による制御に従って、復調回路18から供給される音声信号を、その周波数特性を変更することなくそのまま増幅回路24に供給する。従って、この場合は、車載スピーカ26から、受信アンテナ16に受信されたラジオ放送波に基づく音声信号が、その周波数特性が変更されることなくそのまま出力されることとなる。
When receiving the above command from the
一方、通信IC32は、上記ステップ104において、図5(A)に示す如く展開した周波数領域において隣接する周波数の強度に対して所定閾値以上高い強度を有するピーク周波数が存在すると判別した場合は、次に、イコライザ22をそのピーク周波数において出力強度を低下させる状態に変更する指令を車内通信線36を介して通信IC34へ通信する処理を行う(ステップ108)。
On the other hand, if the
通信IC34は、通信IC32からの上記の指令を受信すると、イコライザ22に対してピーク周波数において出力強度を低下させる状態に変更する制御を行う。この場合、イコライザ22は、通信IC34による制御に従って、図5(B)に示す如く、復調回路18から供給される音声信号の周波数特性についてピーク周波数での出力強度を低下させる。そして、その音声信号を増幅回路24に供給する。従って、この場合は、図5(C)に示す如く、車載スピーカ26から、受信アンテナ16に受信されたラジオ放送波に基づく音声信号が、ピーク周波数での出力強度が低下されて出力されることとなる。
When the
このように、本実施例の車載ラジオノイズ低減システム10においては、受信アンテナ16に受信されて復調回路18で抽出された音声信号をフーリエ変換で周波数領域に展開し、受信強度が最大となるピーク周波数を検出する。そして、そのピーク周波数での強度が、展開した周波数領域においてそのピーク周波数に隣接する周波数の強度に対して所定閾値未満である場合には、受信アンテナ16に受信されたラジオ放送波に基づく音声信号を、その周波数特性を変更することなくそのまま車載スピーカ26から出力することができ、また、そのピーク周波数での強度が、展開した周波数領域においてそのピーク周波数に隣接する周波数の強度に対して所定閾値以上高い場合には、受信アンテナ16に受信されたラジオ放送波に基づく音声信号を、そのピーク周波数での出力強度を低下させて車載スピーカ26から出力することができる。
As described above, in the in-vehicle radio noise reduction system 10 according to the present embodiment, the audio signal received by the receiving
このため、本実施例によれば、電力変換装置12でのPWM制御に基づく高調波がラジオ放送波に混入してラジオ放送波と干渉して、その高調波とラジオ放送波との差分周波数ΔFnがビート音として生成されても、そのビート音によるラジオノイズが車載スピーカ26から出力されるのを防止することができ、電力変換装置12でのPWM制御に基づくラジオノイズを低減することができる。
For this reason, according to the present embodiment, the harmonic based on the PWM control in the
また、本実施例においては、電力変換装置12でのPWM制御に基づくラジオノイズを低減するうえで、オーディオアンプ20の有するイコライザ22で周波数特性を変更して音声出力調整を行うこととすれば十分であって、電力変換装置12側の共振周波数をシフトさせることは不要であり、電力変換装置12の構成が複雑化するのは回避される。従って、本実施例によれば、電力変換装置12でのPWM制御に基づくラジオノイズを簡素な構成で低減することが可能である。
In this embodiment, in order to reduce radio noise based on PWM control in the
更に、本実施例においては、受信強度が最大となるピーク周波数が変動しても、その変動に追従して、受信アンテナ16に受信されたラジオ放送波に基づく音声信号についてそのピーク周波数での出力強度を低下させることができる。
Furthermore, in this embodiment, even if the peak frequency at which the reception intensity is maximum fluctuates, the audio signal based on the radio broadcast wave received by the receiving
尚、上記の実施例においては、ピーク検知回路30が図4に示すルーチン中ステップ102の処理を実行することが特許請求の範囲に記載した「変換手段」に、ピーク検知回路30が展開した周波数領域において隣接する周波数の強度に対して所定閾値以上高い強度を有するピーク周波数が存在することを検出することが特許請求の範囲に記載した「ピーク周波数検出手段」に、イコライザ22が復調回路18から供給される音声信号の周波数特性についてピーク周波数での出力強度を低下させることが特許請求の範囲に記載した「イコライザ手段」に、それぞれ相当している。
In the above embodiment, the frequency detected by the
ところで、上記の実施例においては、復調回路18で抽出された音声信号を展開した周波数領域においてピーク周波数での強度が、展開した周波数領域においてそのピーク周波数に隣接する周波数の強度に対して所定閾値以上高い場合、受信アンテナ16に受信されたラジオ放送波に基づく音声信号についてそのピーク周波数での出力強度を低下させるが、その出力強度の低下レベルを、ピーク周波数での強度とそのピーク周波数に隣接する周波数の強度との差(具体的には、上記の所定閾値を上回る大きさ)に応じて変更するものとしてもよい。尚、この場合、出力強度の低下レベルを、その強度差が大きいほど大きくすることとすればよい。
By the way, in the above-described embodiment, the intensity at the peak frequency in the frequency region where the audio signal extracted by the
また、上記の実施例においては、復調回路18で抽出された音声信号を展開した周波数領域においてピーク周波数での強度が、展開した周波数領域においてそのピーク周波数に隣接する周波数の強度に対して所定閾値以上高い場合、受信アンテナ16に受信されたラジオ放送波に基づく音声信号についてそのピーク周波数での出力強度を低下させるが、ピーク周波数での強度が、そのピーク周波数に低周波側で隣接する周波数の強度に対して所定閾値以上高くかつそのピーク周波数に高周波側で隣接する周波数の強度に対して所定閾値以上高い場合に、その音声信号についてピーク周波数での出力強度を低下させることとしてもよい。また、ピーク周波数での強度が、そのピーク周波数に低周波側で隣接する周波数の強度及び高周波側で隣接する周波数の強度の何れか一方に対して所定閾値以上高い場合に、その音声信号についてピーク周波数での出力強度を低下させることとしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the intensity at the peak frequency in the frequency region where the audio signal extracted by the
10 車載ラジオノイズ低減システム
12 電力変換装置
14 ラジオ受信機
18 復調回路
20 オーディオアンプ
22 イコライザ
26 車載スピーカ
30 ピーク検知回路
32,34 通信IC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 In-vehicle radio
Claims (1)
前記ラジオ受信機に受信されるラジオ放送波から抽出した音声信号を周波数領域にフーリエ変換する変換手段と、
前記変換手段により得られた周波数領域において、低周波側で隣接する周波数の強度に対して所定閾値以上高い強度を有し且つ高周波側で隣接する周波数の強度に対して所定閾値以上高い強度を有するピーク周波数、又は、低周波側で隣接する周波数の強度又は高周波側で隣接する周波数の強度の何れか一方に対して所定閾値以上高い強度を有するピーク周波数を検出するピーク周波数検出手段と、
前記ピーク周波数検出手段により検出された前記ピーク周波数での出力強度を下げるイコライザ手段と、
を備えることを特徴とする車載ラジオノイズ低減システム。 A radio noise reduction system mounted on a vehicle having a radio receiver for receiving radio broadcast waves and a power conversion device that performs switching drive at a predetermined frequency,
Transform means for Fourier transforming an audio signal extracted from a radio broadcast wave received by the radio receiver into a frequency domain;
In the frequency region obtained by the converting means, the intensity is higher by a predetermined threshold than the intensity of the adjacent frequency on the low frequency side, and is higher than the predetermined threshold by the intensity of the adjacent frequency on the high frequency side. peak frequency, or a peak frequency detection means for detecting a peak frequency having a high strength over a predetermined threshold value for the one of the intensity of adjacent frequency intensity of adjacent frequency or high-frequency side in the low frequency side,
Equalizer means for reducing output intensity at the peak frequency detected by the peak frequency detection means;
An in-vehicle radio noise reduction system comprising:
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