JP7000755B2

JP7000755B2 - 受信機及びノイズスケルチ制御方法

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Publication number: JP7000755B2
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Inventors: 秀章塩澤
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Description

本発明は、無線にて送信された送信信号を受信する受信機、及び、ノイズをミュートためのノイズスケルチ制御方法に関する。

無線にて送信された送信信号を受信する受信機は、受信信号の無信号時に発生するノイズをミュートするスケルチ回路を備える（特許文献１参照）。スケルチ回路は、ノイズレベルと所定の閾値とを比較し、ノイズレベルが閾値以上であれば受信信号をミュートし、ノイズレベルが閾値未満であれば受信信号をアンミュートするためのスケルチ判定信号を生成する。

特開平３－１１７９２７号公報

閾値を高く設定すると受信感度が上昇するものの、弱電界時でも受信信号をアンミュートしやすくなるためノイズが増える。そこで、閾値を低く設定すると受信感度が低下して、音声の頭切れ時間が長くなってしまう。

本発明は、受信信号のノイズレベルと比較する閾値を低い値に設定しても、音声の頭切れ時間を短くすることができる受信機及びノイズスケルチ制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、受信信号を検波した検波信号のうち、音声の帯域外の信号を抽出して整流した整流信号をローパスフィルタによって構成される積分器によって積分することによって、初期値から所定の収束値へと下降するノイズレベルを生成し、前記ノイズレベルと閾値とを比較することによって音声信号をミュートするかアンミュートするかを判定して、ノイズスケルチ判定信号を生成するノイズスケルチ処理部と、前記受信信号の信号強度に基づいて受信信号の有無を示すキャリア判定信号を生成するキャリア検出部と、前記検波信号に基づいて生成した音声信号をスピーカに供給するオーディオ制御部と、前記ノイズスケルチ判定信号が音声信号をミュートすることを示すとき、音声信号をミュートするよう前記オーディオ制御部に指示するオーディオミュート判定部と、前記受信信号の入力が開始された第１のタイミングから、前記キャリア検出部が、受信信号が存在することを示すキャリア判定信号を生成した第２のタイミングまで、前記積分器のカットオフ周波数を第１のカットオフ周波数に設定し、前記第２のタイミングで、前記積分器のカットオフ周波数を前記第１のカットオフ周波数よりも高い第２のカットオフ周波数に設定し、前記第２のタイミングから所定の時間の経過した第３のタイミングで、前記第２のカットオフ周波数から前記第１のカットオフ周波数へと切り替えるよう前記積分器を制御する積分器制御部とを備える受信機を提供する。

本発明は、受信信号を検波した検波信号のうち、音声の帯域外の信号を抽出して整流した整流信号を生成し、前記整流信号をローパスフィルタによって構成される積分器によって積分することによって、初期値から所定の収束値へと下降するノイズレベルを生成し、前記ノイズレベルと閾値とを比較することによって音声信号をミュートするかアンミュートするかを判定して、ノイズスケルチ判定信号を生成し、前記受信信号の信号強度に基づいて受信信号の有無を示すキャリア判定信号を生成し、前記ノイズスケルチ判定信号が音声信号をミュートすることを示すとき、前記検波信号に基づいて生成した音声信号をスピーカに供給するオーディオ制御部に対して、音声信号をミュートするよう指示し、前記受信信号の入力が開始された第１のタイミングから、受信信号が存在することを示すキャリア判定信号が生成された第２のタイミングまで、前記積分器のカットオフ周波数を第１のカットオフ周波数に設定し、前記第２のタイミングで、前記積分器のカットオフ周波数を前記第１のカットオフ周波数よりも高い第２のカットオフ周波数に設定し、前記第２のタイミングから所定の時間の経過した第３のタイミングで、前記第２のカットオフ周波数から前記第１のカットオフ周波数へと切り替えるノイズスケルチ制御方法を提供する。

本発明の受信機及びノイズスケルチ制御方法によれば、受信信号のノイズレベルと比較する閾値を低い値に設定しても、音声の頭切れ時間を短くすることができる。

第１実施形態の受信機１００を示すブロック図である。電界強度に応じて収束値が変化するノイズレベルを示す図である。ノイズスケルチ処理部の一般的な動作を示す図である。ノイズレベルと比較する閾値を３段階に異ならせたときのノイズスケルチ処理部の動作を示す図である。第１実施形態の受信機１００の動作、及び、第１実施形態のノイズスケルチ制御方法を示す図である。２つの閾値で音声の頭切れ時間を同じ時間に調整する例を示す図である。３つの閾値で音声の頭切れ時間を同じ時間に調整する第１の例を示す図である。３つの閾値で音声の頭切れ時間を同じ時間に調整する第２の例を示す図である。第１実施形態の受信機１００によるチャンネルスキャンと従来の受信機によるチャンネルスキャンとを比較する図である。第２実施形態の受信機２００を示すブロック図である。第２実施形態の受信機２００の動作、及び、第２実施形態のノイズスケルチ制御方法を示す図である。

以下、各実施形態の受信機及びノイズスケルチ制御方法について、添付図面を参照して説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、第１の実施形態の受信機１００を示すブロック図である。図１において、受信機１００は、図示していない送信機より無線にて送信された送信信号を受信する。送信信号は、例えばＦＭ変調波である。受信した送信信号は、受信機１００においては受信信号である。アンテナ１は、受信信号を受信回路２に供給する。受信回路２は、アンテナ１から供給された受信信号を、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）１０に供給する。

ＤＳＰ１０は、機能的な構成として、検波部３、アナログ受信処理部４、オーディオ制御部５、ノイズスケルチ処理部６、キャリア検出部７、オーディオミュート判定部８、積分器制御部９を備える。ノイズスケルチ処理部６は、ノイズフィルタ６１、増幅器６２、整流処理部６３、積分器６４、ノイズスケルチ判定部６５、閾値設定部６６を備える。

ここでは、ソフトウェア（コンピュータプログラム）によってＤＳＰ１０を動作させることによって、検波部３～積分器制御部９を構成しているが、ＤＳＰ１０の代わりに、マイクロコンピュータの中央処理装置（ＣＰＵ）を用いてもよい。また、検波部３～積分器制御部９をハードウェアによる回路によって構成してもよい。検波部３～積分器制御部９を、ソフトウェアとハードウェアとを混在させて構成してもよい。

検波部３は、操作部１１によって選択された所定のチャンネルの受信信号を検波（復調）して、ベースバンドの検波信号を生成する。アナログ受信処理部４は、音声信号を抽出するためのフィルタリング処理と、各種のシグナリングデコード処理とを行って、音声信号をオーディオ制御部５に供給する。例えば、アナログ受信処理部４は検波信号のうち音声の帯域として３ｋＨｚまでの帯域を抽出する。

オーディオ制御部５は、音声信号のゲインを調整してスピーカ１２に供給する。オーディオ制御部５は、後述するオーディオミュート判定部８からミュート指示信号が供給されているときには、音声信号をスピーカ１２に供給しないようにして、音声信号をミュートする。

ノイズフィルタ６１はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）によって構成され、入力された検波信号のうち音声の帯域外の信号を抽出する。例えば、ノイズフィルタ６１は検波信号のうち音声の帯域以上、例えば３ｋＨｚ以上の所定の帯域を抽出する。増幅器６２は、ノイズフィルタ６１によって抽出した信号を増幅してゲインを調整する。増幅器６２は、受信機１００の設計事項的な構成である。

整流処理部６３は、増幅器６２から供給された信号を整流する。積分器６４はローパスフィルタ（ＬＰＦ）によって構成され、整流処理部６３から供給された整流信号を積分する。積分器６４の出力は、音声の帯域外の信号のノイズレベルを示す。

図２を用いて、積分器６４より出力されるノイズレベルについて説明する。図２において、受信機１００に対して時刻ｔ０にて受信信号の入力が開始されたとする。受信信号の電界強度が弱電界であるとき、ノイズレベルは高いレベルＬ０を有する初期値のままである。受信信号の電界強度が弱電界よりも少し強くなると、ノイズレベルは初期値から下降して時刻ｔ１にて一定のレベルＬ１に収束する。

受信信号の電界強度がさらに強くなると、ノイズレベルは初期値から下降して時刻ｔ２にて一定のレベルＬ２に収束する。受信信号の電界強度がさらに強くなると、ノイズレベルは初期値から下降して時刻ｔ３にて一定のレベルＬ３に収束する。受信信号の電界強度が強電界であるとき、ノイズレベルは初期値から下降して時刻ｔ４にて一定のレベルＬ４に収束する。

このように、積分器６４は、初期値から所定の収束値へと下降するノイズレベルを生成する。ノイズレベルは受信信号の電界強度に応じて収束値が異なり、受信機１００に対して受信信号の入力が開始されたタイミングから収束値となるタイミングまでの時間も異なる。

積分器６４は、図２に示すようなノイズレベルをノイズスケルチ判定部６５に供給する。ノイズスケルチ判定部６５は、閾値設定部６６によって設定された閾値に応じて、音声信号をミュートするかアンミュートするかを示すノイズスケルチ判定信号を生成する。ノイズスケルチ判定信号は、オーディオミュート判定部８に供給される。積分器制御部９の動作については後述する。

キャリア検出部７は、受信回路２が受信した受信信号の信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）を検出する。検出したＲＳＳＩに基づいて、受信信号の有無を示すキャリア判定信号を生成する。キャリア判定信号は、積分器制御部９に供給される。

オーディオミュート判定部８は、ノイズスケルチ判定信号が音声信号をミュートすることを示すとき、オーディオ制御部５にミュート指示信号を供給してオーディオ制御部５に対して音声信号をミュートするよう指示する。

図３は、ノイズスケルチ処理部６の一般的な動作を示している。閾値はＴＨに設定されているとする。受信機１００に対して時刻ｔ１０にて受信信号の入力が開始されると、電界強度が一定であれば、ノイズレベルは収束値までリニアに低下していく。ノイズスケルチ判定部６５は、時刻ｔ１１までノイズレベルが閾値ＴＨ以上であると判定するので、音声信号をミュートすることを示すノイズスケルチ判定信号を生成する。

時刻ｔ１１を過ぎるとノイズレベルが閾値ＴＨ未満となるので、ノイズスケルチ判定部６５は、音声信号をアンミュートすることを示すノイズスケルチ判定信号を生成する。

図４は、閾値ＴＨを例えば３段階に異ならせた場合のノイズスケルチ処理部６の動作を示している。閾値ＴＨが高レベルの閾値ＴＨ１に設定されているとき、ノイズスケルチ判定部６５は、時刻ｔ２１までノイズレベルが閾値ＴＨ１以上であると判定するので、音声信号をミュートすることを示すノイズスケルチ判定信号を生成する。ノイズスケルチ判定部６５は、時刻ｔ２１を過ぎると音声信号をアンミュートすることを示すノイズスケルチ判定信号を生成する。

閾値ＴＨが中レベルの閾値ＴＨ２に設定されているとき、ノイズスケルチ判定部６５は、時刻ｔ２２までノイズレベルが閾値ＴＨ２以上であると判定するので、音声信号をミュートすることを示すノイズスケルチ判定信号を生成する。ノイズスケルチ判定部６５は、時刻ｔ２２を過ぎると音声信号をアンミュートすることを示すノイズスケルチ判定信号を生成する。

閾値ＴＨが低レベルの閾値ＴＨ３に設定されているとき、ノイズスケルチ判定部６５は、時刻ｔ２３までノイズレベルが閾値ＴＨ３以上であると判定するので、音声信号をミュートすることを示すノイズスケルチ判定信号を生成する。ノイズスケルチ判定部６５は、時刻ｔ２３を過ぎると音声信号をアンミュートすることを示すノイズスケルチ判定信号を生成する。

閾値ＴＨ１のように閾値ＴＨを高く設定すると音声の頭切れ時間は短くなり、閾値ＴＨ３のように閾値ＴＨを低く設定すると音声の頭切れ時間が長くなる。このように、閾値ＴＨを低くすればするほど、スピーカ１２から音声が出力されるタイミングが遅れて音声の頭切れ時間が長くなる。

閾値設定部６６は、受信するチャンネルごとに閾値ＴＨを設定してもよい。閾値設定部６６は、操作部１１によって選択されたチャンネルに応じて、ノイズスケルチ判定部６５に閾値ＴＨを設定すればよい。

次に、閾値ＴＨを低い値に設定しても、音声の頭切れ時間を短くすることができる第１実施形態の受信機１００の動作、及び、第１実施形態のノイズスケルチ制御方法について説明する。

図１に示すように、キャリア検出部７はキャリア判定信号を積分器制御部９に供給する。積分器制御部９は、積分器６４を構成するＬＰＦのカットオフ周波数を適宜の周波数に設定するよう積分器６４を制御することができる。

図５において、（ａ）に示すように、受信機１００に対して時刻ｔ３０にて受信信号の入力が開始されると、受信信号の信号強度が所定の強度以上あることから、（ｂ）に示すように、キャリア検出部７はわずかな時間の後の時刻ｔ３１にて、ローからハイへと立ち上がるキャリア判定信号を生成する。キャリア判定信号は、ハイの状態のとき受信信号が存在することを示し、ローの状態のとき受信信号が存在しないことを示す。

積分器６４には、初期状態において、積分器制御部９によって第１のカットオフ周波数が設定されている。図５の（ｃ）に示すように、積分器６４より出力されるノイズレベルは、図２～図４で説明したように、受信機１００に対して時刻ｔ３０にて受信信号の入力が開始されると所定の傾斜角度で低下していく。

時刻ｔ３１にてキャリア判定信号がローからハイに立ち上がると、積分器制御部９は、積分器６４に第１のカットオフ周波数よりも高い第２のカットオフ周波数を設定する。積分器制御部９に供給されるキャリア判定信号のローからハイの立ち上がりは、積分器６４を構成するＬＰＦのカットオフ周波数を切り替えるトリガとなる。

すると、図５の（ｃ）に示すように、時刻ｔ３１以降、時刻ｔ３０から時刻ｔ３１までの時間よりもノイズレベルの傾きが大きくなる。ノイズレベルが収束値に向かって低下していくときの傾きは、積分器６４におけるカットオフ周波数を大きくすればするほど大きくなる。

積分器制御部９は、時刻ｔ３２にて、積分器６４に再び第１のカットオフ周波数を設定する。すると、時刻ｔ３２以降、ノイズレベルは、時刻ｔ３０から時刻ｔ３１までの時間における傾斜角度と同じ傾斜角度で低下していく。

時刻ｔ３３を過ぎるとノイズレベルが閾値ＴＨ未満となるので、ノイズスケルチ判定部６５は、図５の（ｄ）に示すように、時刻ｔ３３にて、ローからハイへと立ち上がるノイズスケルチ判定信号を生成する。ノイズスケルチ判定信号は、ローであるとき音声信号をミュートすることを示し、ハイであるとき音声信号をアンミュートすることを示す。

図５の（ｅ）及び（ｆ）は、比較のため、積分器６４に設定するカットオフ周波数を第１のカットオフ周波数の一定値としたときのノイズレベルと、ノイズスケルチ判定信号を示している。図５の（ｅ）においては、時刻ｔ３４を過ぎるとノイズレベルが閾値ＴＨ未満となるので、ノイズスケルチ判定部６５は、図５の（ｆ）に示すように、時刻ｔ３４にて、ローからハイへと立ち上がるノイズスケルチ判定信号を生成する。

図５の（ｄ）と（ｆ）とを比較すれば分かるように、第１実施形態の受信機１００及びノイズスケルチ制御方法によれば、ノイズスケルチ判定部６５は、時刻ｔ３４よりも早い時刻ｔ３３にて音声信号をアンミュートすることを示すノイズスケルチ判定信号を生成するので、音声の頭切れ時間を短くすることができる。

図５において、積分器制御部９は、時刻ｔ３１から時刻ｔ３２までの時間だけ第２のカットオフ周波数に切り替えた後に第１のカットオフ周波数に戻しているが、第１のカットオフ周波数に戻さなくてもよい。

但し、第１のカットオフ周波数に戻すと次のような利点がある。ノイズレベルが下降するときの変化が大きいと、ノイズスケルチ処理部６がノイズスケルチ判定信号を生成する反応が速くなる。そのため、ノイズレベルの変化に応じて頻繁に音声がミュートされることがある。周波数の低い第１のカットオフ周波数に戻すことにより、ノイズレベルが多少変化しても音声を不必要にミュートすることがなくなる。

さらに、積分器制御部９による積分器６４のカットオフ周波数の設定方法の具体例を説明する。図６において、受信機１００に対して時刻ｔ４０にて受信信号の入力が開始され、時刻ｔ４１にてキャリア判定信号がハイとなる。閾値ＴＨがＴＨ１に設定されているチャンネルにおいては、音声の頭切れ時間は短いので、積分器制御部９は、積分器６４のカットオフ周波数を第１のカットオフ周波数に固定的に設定するとする。

この場合、ノイズレベルは破線で示すようにリニアに低下していき、時刻ｔ４３を過ぎるとノイズレベルが閾値ＴＨ１未満となるので、ノイズスケルチ判定部６５は、ローからハイへと立ち上がるノイズスケルチ判定信号を生成する。

閾値ＴＨがＴＨ３に設定されているチャンネルにおいて、積分器制御部９は、キャリア判定信号がハイとなる時刻ｔ４１にて、積分器６４のカットオフ周波数を第１のカットオフ周波数から第２のカットオフ周波数へと切り替える。積分器制御部９は、時刻ｔ４１から所定の時間だけ第２のカットオフ周波数に切り替えた後の時刻ｔ４２にて、積分器６４のカットオフ周波数を第１のカットオフ周波数に戻す。

このとき、ノイズレベルが閾値ＴＨ３未満となるタイミングを時刻ｔ４３となるように、第２のカットオフ周波数の値と第２のカットオフ周波数に設定する時間とを設定することが好ましい。このようにすると、閾値ＴＨがＴＨ１に設定されているチャンネルと閾値ＴＨがＴＨ３に設定されているチャンネルとで音声の頭切れ時間を同じ時間とすることができるので、ユーザは違和感を覚えにくい。

図６において、閾値ＴＨがＴＨ３に設定されているチャンネルにおいて、積分器６４のカットオフ周波数を第１のカットオフ周波数に固定した場合には、ノイズスケルチ判定部６５は、時刻ｔ４４にてローからハイへと立ち上がるノイズスケルチ判定信号を生成する。第１実施形態の受信機１００及びノイズスケルチ制御方法によれば、音声の頭切れ時間を時刻ｔ４３から時刻ｔ４４までの時間だけ短くすることができる。

図７は、チャンネルごとに閾値ＴＨがＴＨ１～ＴＨ３の３種類に設定されており、積分器６４のカットオフ周波数を第２のカットオフ周波数に設定する時間を異ならせることによって、チャンネル間で音声の頭切れ時間を共通化するようにした場合を示している。

図７において、受信機１００に対して時刻ｔ５０にて受信信号の入力が開始され、時刻ｔ５１にてキャリア判定信号がハイとなる。閾値ＴＨがＴＨ１に設定されているチャンネルにおいては、積分器制御部９は、積分器６４のカットオフ周波数を第１のカットオフ周波数に固定的に設定するとする。

この場合、ノイズレベルは破線で示すようにリニアに低下していき、時刻ｔ５４を過ぎるとノイズレベルが閾値ＴＨ１未満となるので、ノイズスケルチ判定部６５は、ローからハイへと立ち上がるノイズスケルチ判定信号を生成する。

閾値ＴＨがＴＨ２に設定されているチャンネルにおいて、積分器制御部９は、キャリア判定信号がハイとなる時刻ｔ５１にて、積分器６４のカットオフ周波数を第１のカットオフ周波数から第２のカットオフ周波数へと切り替える。積分器制御部９は、時刻ｔ５２にて、積分器６４のカットオフ周波数を第１のカットオフ周波数に戻す。

ノイズスケルチ判定部６５は、ノイズレベルが閾値ＴＨ２未満となる時刻ｔ５４でローからハイへと立ち上がるノイズスケルチ判定信号を生成する。

閾値ＴＨがＴＨ３に設定されているチャンネルにおいて、積分器制御部９は、同様に時刻ｔ５１にて、積分器６４のカットオフ周波数を第１のカットオフ周波数から第２のカットオフ周波数へと切り替える。積分器制御部９は、時刻ｔ５３にて、積分器６４のカットオフ周波数を第１のカットオフ周波数に戻す。

ノイズスケルチ判定部６５は、ノイズレベルが閾値ＴＨ３未満となる時刻ｔ５４でローからハイへと立ち上がるノイズスケルチ判定信号を生成する。

このようにすると、閾値ＴＨがＴＨ１～ＴＨ３に設定されている全てのチャンネルで、音声信号をアンミュートすることを示すノイズスケルチ判定信号を生成するタイミングが共通化されるので、音声の頭切れ時間を同じ時間とすることができる。よって、ユーザは違和感を覚えにくい。

図７においては、閾値ＴＨがＴＨ２に設定されているとき、カットオフ周波数が第１のカットオフ周波数に固定されている場合と比較して、音声の頭切れ時間を時刻ｔ５４から時刻ｔ５５までの時間だけ短くすることができる。閾値ＴＨがＴＨ３に設定されているとき、カットオフ周波数が第１のカットオフ周波数に固定されている場合と比較して、音声の頭切れ時間を時刻ｔ５４から時刻ｔ５６までの時間だけ短くすることができる。

図７において、閾値ＴＨ１～ＴＨ３が等間隔に設定され、第２のカットオフ周波数を第１のカットオフ周波数の４倍とした場合には、次のような手順で音声の頭切れ時間を同じ時間とすることができる。

（手順１）設計者は、積分器６４のカットオフ周波数を第１のカットオフ周波数とした状態で、閾値ＴＨ１のときにノイズスケルチ判定信号がハイとなるタイミング（時刻ｔ５４）と、閾値ＴＨ２のときにノイズスケルチ判定信号がハイとなるタイミング（時刻ｔ５５）との差を測定する。

（手順２）設計者は、積分器６４のカットオフ周波数を第２のカットオフ周波数に設定する。

（手順３）設計者は、積分器６４に第２のカットオフ周波数を設定した状態で、閾値ＴＨ２のときにノイズスケルチ判定信号がハイとなるタイミングが、時刻ｔ５４とほぼ同等となるように、第２のカットオフ周波数に設定している時間を調節する。

（手順４）設計者は、手順３で得られた第２のカットオフ周波数に設定している時間を２倍した時間を、閾値ＴＨ３のときに積分器６４に第２のカットオフ周波数を設定する時間と決定する。

図８は、チャンネルごとに閾値ＴＨがＴＨ１～ＴＨ３の３種類に設定されており、積分器６４のカットオフ周波数を第１のカットオフ周波数の他に複数のカットオフ周波数に設定することによって、チャンネル間で音声の頭切れ時間を共通化するようにした場合を示している。

図８において、受信機１００に対して時刻ｔ６０にて受信信号の入力が開始され、時刻ｔ６１にてキャリア判定信号がハイとなる。閾値ＴＨがＴＨ１に設定されているチャンネルにおいては、積分器制御部９は、積分器６４のカットオフ周波数を第１のカットオフ周波数に固定的に設定するとする。

この場合、ノイズレベルは破線で示すようにリニアに低下していき、時刻ｔ６３を過ぎるとノイズレベルが閾値ＴＨ１未満となるので、ノイズスケルチ判定部６５は、ローからハイへと立ち上がるノイズスケルチ判定信号を生成する。

閾値ＴＨがＴＨ２に設定されているチャンネルにおいて、積分器制御部９は、キャリア判定信号がハイとなる時刻ｔ６１にて、積分器６４のカットオフ周波数を第１のカットオフ周波数から第２のカットオフ周波数へと切り替える。積分器制御部９は、時刻ｔ６２にて、積分器６４のカットオフ周波数を第１のカットオフ周波数に戻す。

なお、図８での第２のカットオフ周波数とは、図７での第２のカットオフ周波数と必ずしも同じではない。

ノイズスケルチ判定部６５は、ノイズレベルが閾値ＴＨ２未満となる時刻ｔ６３でローからハイへと立ち上がるノイズスケルチ判定信号を生成する。

閾値ＴＨがＴＨ３に設定されているチャンネルにおいて、積分器制御部９は、同様に時刻ｔ６１にて、積分器６４のカットオフ周波数を第１のカットオフ周波数から第３のカットオフ周波数へと切り替える。第３のカットオフ周波数は、第２のカットオフ周波数よりも高い。積分器制御部９は、時刻ｔ６２にて、積分器６４のカットオフ周波数を第１のカットオフ周波数に戻す。

ノイズスケルチ判定部６５は、ノイズレベルが閾値ＴＨ３未満となる時刻ｔ６３でローからハイへと立ち上がるノイズスケルチ判定信号を生成する。

このようにすると、閾値ＴＨがＴＨ１～ＴＨ３に設定されている全てのチャンネルで音声信号をアンミュートすることを示すノイズスケルチ判定信号を生成するタイミングが共通化されるので、音声の頭切れ時間を同じ時間とすることができる。よって、ユーザは違和感を覚えにくい。

図８においては、閾値ＴＨがＴＨ２に設定されているとき、カットオフ周波数が第１のカットオフ周波数に固定されている場合と比較して、音声の頭切れ時間を時刻ｔ６３から時刻ｔ６４までの時間だけ短くすることができる。閾値ＴＨがＴＨ３に設定されているとき、カットオフ周波数が第１のカットオフ周波数に固定されている場合と比較して、音声の頭切れ時間を時刻ｔ６３から時刻ｔ６５までの時間だけ短くすることができる。

ところで、図７及び図８においては、閾値ＴＨがＴＨ１に設定されているチャンネルにおいて積分器６４に固定的に第１のカットオフ周波数を設定した場合を基準としている。そして、閾値ＴＨがＴＨ２またはＴＨ３に設定されているチャンネルにおける音声の頭切れ時間を基準の頭切れ時間に一致させるように、カットオフ周波数を高く設定する時間またはカットオフ周波数の値を設定している。

閾値ＴＨ１～ＴＨ３に設定されている全てのチャンネルにおいて、カットオフ周波数を高く設定する時間またはカットオフ周波数の値を設定して、各チャンネルにおける音声の頭切れ時間を互いに一致させるように構成してもよい。

第１実施形態の受信機１００及びノイズスケルチ制御方法によれば、チャンネルスキャンに要する時間を短くすることができるという効果も奏する。チャンネルスキャンとは、受信するチャンネルを順に切り替えて、所定のタイムアウト時間内に音声信号を生成できたチャンネルを受信する機能である。

図９を用いて、第１実施形態の受信機１００によるチャンネルスキャンと従来の受信機によるチャンネルスキャンとを比較する。図９において、（ａ）は第１実施形態の受信機１００によるチャンネルスキャン、（ｂ）は従来の受信機によるチャンネルスキャンを示している。

従来においては、図４で説明したように、閾値ＴＨが低いほど、音声信号をアンミュートすることを示すノイズスケルチ判定信号を生成するタイミングが遅い。従って、従来においては、タイムアウト時間を閾値ＴＨのレベルに応じて設定する必要がある。

図９の（ａ）及び（ｂ）において、チャンネル１及び３（ＣＨ１及びＣＨ３）の受信時には閾値ＴＨは閾値ＴＨ１に設定され、チャンネル２及び４（ＣＨ２及びＣＨ４）の受信時には閾値ＴＨは閾値ＴＨ３に設定されているとする。

図９の（ｂ）において、ＣＨ１ではタイムアウト時間Ｔto1、ＣＨ３ではタイムアウト時間Ｔto3に設定され、ＣＨ２ではタイムアウト時間Ｔto2、ＣＨ４ではタイムアウト時間Ｔto4に設定されている。タイムアウト時間Ｔto1及びＴto3は同じ時間であってもよい。タイムアウト時間Ｔto2及びＴto4は同じ時間であってもよい。タイムアウト時間Ｔto2及びＴto4は、タイムアウト時間Ｔto1及びＴto3よりも長い。

図９の（ｂ）は、ＣＨ１～ＣＨ３ではそれぞれタイムアウト時間Ｔto1～Ｔto3内にノイズレベルが閾値ＴＨ（ＴＨ１またはＴＨ３）未満とならず、ＣＨ４でタイムアウト時間Ｔto4内にノイズレベルが閾値ＴＨ３未満となった状態を示している。

第１実施形態の受信機１００においては、図７または図８で説明したように、閾値ＴＨのレベルにかかわらず、音声信号をアンミュートすることを示すノイズスケルチ判定信号を生成するタイミングが共通化されるので、タイムアウト時間を閾値ＴＨのレベルに応じて設定する必要はない。第１実施形態の受信機１００においては、タイムアウト時間を全てのチャンネルにおいて最小の時間に設定することができる。

よって、図９の（ａ）に示すように、ＣＨ１～ＣＨ４で共通の最小のタイムアウト時間Ｔtoに設定すればよく、チャンネルスキャンに要する時間を短くすることができる。

＜第２実施形態＞
図１０に示す第２実施形態の受信機２００において、図１に示す第１実施形態の受信機１００と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。第２実施形態の受信機２００は、ノイズスケルチ処理部６の前段に、ノイズスケルチ処理部６が動作する状態と動作しない状態とを切り替えるスイッチ１３を備える。

キャリア検出部７は、キャリア判定信号をスイッチ１３及び積分器制御部９に供給する。キャリア判定信号が音声信号をミュートすることを示すローであるとき、スイッチ１３はオフとされる。よって、ノイズスケルチ処理部６は、キャリア判定信号がローの期間中、動作しない。

キャリア判定信号が音声信号をアンミュートすることを示すハイとなると、スイッチ１３がオンしてノイズスケルチ処理部６が動作する。積分器制御部９は、キャリア判定信号がハイとなると、積分器６４のカットオフ周波数を第２のカットオフ周波数に設定し、所定の時間の経過後に第１のカットオフ周波数に戻す。

図１１を用いて、第２実施形態の受信機２００の動作、及び、第２実施形態のノイズスケルチ制御方法を説明する。図１１において、受信機２００に対して時刻ｔ７０にて受信信号の入力が開始され、時刻ｔ７１にてキャリア判定信号がハイとなる。時刻ｔ７１にてスイッチ１３がオンして、ノイズスケルチ処理部６が動作する。時刻ｔ７１まではノイズスケルチ処理部６は動作していないので、ノイズレベルは時刻ｔ７１まで初期値のままである。

積分器制御部９は、時刻ｔ７１にて、積分器６４のカットオフ周波数を第２のカットオフ周波数に設定する。ノイズレベルは破線で示すようにリニアに低下していく。積分器制御部９は、時刻ｔ７２にて、積分器６４のカットオフ周波数を第２のカットオフ周波数から第１のカットオフ周波数へと切り替える。ここでの第１及び第２のカットオフ周波数は図６で説明した第１及び第２のカットオフ周波数と同じであるとする。

ノイズスケルチ判定部６５は、破線で示すノイズレベルが閾値ＴＨ３未満となる時刻ｔ７４で、ローからハイへと立ち上がるノイズスケルチ判定信号を生成する。

第２実施形態の受信機２００においては、第１実施形態の受信機１００とは異なり、時刻ｔ７０から時刻ｔ７１までの時間でノイズレベルが下降しないので、時刻ｔ７０から時刻ｔ７４までの時間は図６における時刻ｔ４０から時刻ｔ４３までの時間よりもわずかに長くなる。即ち、第２実施形態の受信機２００は、音声の頭切れ時間が第１実施形態の受信機１００よりもわずかに長くなる。

そこで、第２実施形態の受信機２００において、カットオフ周波数を次のように設定すれば、音声の頭切れ時間を第１実施形態の受信機１００と同じ時間とすることができる。積分器制御部９は、時刻ｔ７１にて、積分器６４のカットオフ周波数を第２のカットオフ周波数よりわずかに高い第３のカットオフ周波数に設定する。ここでの第３のカットオフ周波数とは、図８で説明した第３のカットオフ周波数とは異なる。

すると、ノイズレベルは実線で示すように破線よりも大きい傾きで低下していく。積分器制御部９は、時刻ｔ７２にて、積分器６４のカットオフ周波数を第３のカットオフ周波数から第１のカットオフ周波数へと切り替える。ノイズスケルチ判定部６５は、実線で示すノイズレベルが閾値ＴＨ３未満となる時刻ｔ７３で、ローからハイへと立ち上がるノイズスケルチ判定信号を生成する。

このようにすれば、ノイズスケルチ判定部６５が音声信号をアンミュートすることを示すノイズスケルチ判定信号を生成するタイミングが時刻ｔ７４から時刻ｔ７３へと早くなり、音声の頭切れ時間を第１実施形態の受信機１００と同じ時間とすることができる。

積分器６４のカットオフ周波数を第２のカットオフ周波数よりわずかに高い第３のカットオフ周波数に設定する代わりに、第２のカットオフ周波数に設定する時間を長くしてもよい。

第２実施形態の受信機２００及びノイズスケルチ制御方法によれば、無信号時にノイズスケルチ処理部６が動作しないので、処理負荷及び消費電力を削減することができるという効果を奏する。

本発明は、以上説明した第１及び第２実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。ノイズスケルチ処理部６をＤＳＰ６またはＣＰＵによって構成した場合、積分器６４のカットオフ周波数はソフトウェアによって可変することができる。

ノイズスケルチ処理部６を回路によって構成した場合、積分器６４のローパスフィルタを構成する抵抗とコンデンサとのうち、少なくとも一方の回路定数を可変とすることによってカットオフ周波数を可変することができる。即ち、可変抵抗とバリアブルコンデンサとのうちの少なくとも一方を用いればよい。

１アンテナ
２受信回路
３検波部
４アナログ受信処理部
５オーディオ制御部
６ノイズスケルチ処理部
７キャリア検出部
８オーディオミュート判定部
９積分器制御部
１０デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）
１１操作部
１２スピーカ
１３スイッチ
６６閾値設定部
１００受信機
２００受信機

Claims

受信信号を検波した検波信号のうち、音声の帯域外の信号を抽出して整流した整流信号をローパスフィルタによって構成される積分器によって積分することによって、初期値から所定の収束値へと下降するノイズレベルを生成し、前記ノイズレベルと閾値とを比較することによって音声信号をミュートするかアンミュートするかを判定して、ノイズスケルチ判定信号を生成するノイズスケルチ処理部と、
前記受信信号の信号強度に基づいて受信信号の有無を示すキャリア判定信号を生成するキャリア検出部と、
前記検波信号に基づいて生成した音声信号をスピーカに供給するオーディオ制御部と、
前記ノイズスケルチ判定信号が音声信号をミュートすることを示すとき、音声信号をミュートするよう前記オーディオ制御部に指示するオーディオミュート判定部と、
前記受信信号の入力が開始された第１のタイミングから、前記キャリア検出部が、受信信号が存在することを示すキャリア判定信号を生成した第２のタイミングまで、前記積分器のカットオフ周波数を第１のカットオフ周波数に設定し、前記第２のタイミングで、前記積分器のカットオフ周波数を前記第１のカットオフ周波数よりも高い第２のカットオフ周波数に設定し、前記第２のタイミングから所定の時間の経過した第３のタイミングで、前記第２のカットオフ周波数から前記第１のカットオフ周波数へと切り替えるよう前記積分器を制御する積分器制御部と、
を備える受信機。
前記ノイズスケルチ処理部が前記ノイズレベルと比較する閾値をチャンネルごとに設定する閾値設定部をさらに備え、
前記積分器制御部は、前記ノイズスケルチ処理部が、閾値が異なるチャンネル間で音声信号をアンミュートすることを示すノイズスケルチ判定信号を生成するタイミングを共通化するよう、前記第２のカットオフ周波数の値または前記第２のカットオフ周波数に設定する時間を設定する
請求項１に記載の受信機。
受信信号を検波した検波信号のうち、音声の帯域外の信号を抽出して整流した整流信号を生成し、
前記整流信号をローパスフィルタによって構成される積分器によって積分することによって、初期値から所定の収束値へと下降するノイズレベルを生成し、
前記ノイズレベルと閾値とを比較することによって音声信号をミュートするかアンミュートするかを判定して、ノイズスケルチ判定信号を生成し、
前記受信信号の信号強度に基づいて受信信号の有無を示すキャリア判定信号を生成し、
前記ノイズスケルチ判定信号が音声信号をミュートすることを示すとき、前記検波信号に基づいて生成した音声信号をスピーカに供給するオーディオ制御部に対して、音声信号をミュートするよう指示し、
前記受信信号の入力が開始された第１のタイミングから、受信信号が存在することを示すキャリア判定信号が生成された第２のタイミングまで、前記積分器のカットオフ周波数を第１のカットオフ周波数に設定し、
前記第２のタイミングで、前記積分器のカットオフ周波数を前記第１のカットオフ周波数よりも高い第２のカットオフ周波数に設定し、
前記第２のタイミングから所定の時間の経過した第３のタイミングで、前記第２のカットオフ周波数から前記第１のカットオフ周波数へと切り替える
ノイズスケルチ制御方法。