JPH025341B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は受信装置に関し、特に車載用のFMス
テレオ受信機として好適な受信装置に関する。

FM放送波は地形等の影響に大きく左右され易
く電界強度が大幅に変化する。従つて、特に車載
用FM受信機においては、スキツプノイズが発生
したり、マルチパスの影響によつて弱電界強度で
はＳ／Ｎが著しく低下する。このような欠点を除
いて弱電界強度時においてもＳ／Ｎを良好に維持
すべく、予め定められたレベルまでアンテナ入力
レベルが低下すると、それ以下の入力レベルに応
じて連続的にセパレーシヨン（左右チヤンネル信
号分離度）や、ｆ特コントロールや、信号レベル
減衰等を行わしめる方法が用いられている。

第１図はかかる特性を有するFMステレオ受信
装置のブロツク図であり、アンテナ１からの入力
RF（高周波）信号はフロントエンド２において増
幅されてIF（中間周波）信号に変換される。しか
る後にBPF（バンドパスフイルタ）３を介してIF
リミツタアンプ４へ入力されて、FM検波器５に
印加される。この検波器５によるコンボジツト信
号であるFM検波出力は電子式ボリユーム構成の
レベル制御器１０を介してパルスノイズキヤンセ
ラ１１に入力される。このパルスノイズキヤンセ
ラ１１において自動車の点火プラグによるノイズ
等のいわゆるパルス性ノイズが除去されて、左右
チヤンネル信号を得るためのデコーダ１２に印加
される。そして、LPF（ローパスフイルタ）１５
及びｆ特（周波数特性）可変制御器１６に介して
左右チヤンネル信号が再生される。デコーダ１２
の入力に含まれるステレオパイロツト信号に同期
した38kHzのサブキヤリヤ信号を発生すべくPLL
（フエイズロツクドループ）１３が設けられてお
り、この38kHz信号のレベルがセパレーシヨン制
御器１４によりコントロールされて、デコーダ１
２における左右チヤンネル信号出力のセパレーシ
ヨン制御がなされる。

一方、電界強度に比例したレベルを検出すべ
く、IFアンプ４のIF信号レベルが信号レベル検
出器６により検出され、そのレベルに応じた検出
信号がミユートドライブ回路８及びレベル設定回
路１７へそれぞれ印加される。ミユートドライブ
回路８の出力は信号の立上り及び立下り時間を適
当に調整する時定数回路９へ入力されてIFレベ
ルに対応したコントロール信号とより、IFレベ
ルがある値以下に低下したときに可変減衰器であ
るレベル制御器１０の減衰動作を開始させ、更に
IFレベルが低下するとそのレベルに応じて減衰
量を連続して可変するようにレベル制御器１０、
時定数回路９及びミユートドライブ回路８は構成
される。

また、検波器５の出力の直流レベル変動を離調
検出器７により検出し、離調時や選局時にミユー
トドライブ回路８を動作させてレベル制御器１０
を例えば無限大の減衰量となるよう制御して、ミ
ユーテイングをかけるよう構成されている。

レベル設定回路１７の出力は時定数回路１８へ
入力され立上り及び立下り時間が適当に制御され
た制御信号が得られ、この信号によりｆ特可変制
御器１６の周波数レスポンスが可変される。ま
た、時定数回路１８の出力はセパレーシヨン制御
器１４の制御信号ともなつている。これらｆ特及
びセパレーシヨンはレベル制御と同様にIFレベ
ルが所定値以下になつたときにそれぞれ動作を開
始し、そのレベル以下のレベルに応じて連続的に
制御されるようになつている。

こうすることにより各制御器１０，１４及び１
６はすべて連続的に動作するので、聴取時の異和
感を招来することなく、電界強度の大小にかかわ
らず略一定のＳ／Ｎを確保することが可能となる
ものである。

かかる受信機構成においては、以下の如き欠点
がある。先ず、Ｓ／Ｎ改善のための各制御器の動
作は予め設定されているアンテナ入力レベル以下
のみで動作するから、この設定レベル以上ではマ
ルチパスノイズ等に対しては全く動作せずＳ／Ｎ
の改善は図れない。このマルチパスノイズを重視
すべく比較的高い入力レベルで各制御動作を開始
するように設定すれば、セパレーシヨン低下によ
りステレオ受信可能エリアの減少を招来する。逆
に弱電界でもマルチパスノイズの影響を受けない
フイールドがあり各制御動作が不要な場合でも、
設定された入力レベルに対して動作するために同
様にステレオ受信可能エリアを狭くしている。

また、マルチパスの影響が大なる場合にはRF
キヤリヤにエンベロープ変動が発生することは良
く知られているが、このために信号レベル検出器
６の出力は略エンベロープのピークレベルに相当
する出力となる結果、キヤリヤ平均レベルは各制
御動作の設定レベル以下にもかかわらず全く動作
しなかつたり、充分な動作をしない不都合があ
る。更には、車載用FMステレオ受信機では、隣
接妨害特性重視のためにバンドパスフイルタ３の
帯域幅を比較的狭く設定しているが、その結果試
験測定を行う場合のように100％変調（75kHzデ
ビエーシヨン）時IFキヤリヤにわずかではある
が変調信号によるエンベロープ変動が生じ、信号
レベル検出器６の出力にこれが発生することにな
る。この影響をなくすために時定数回路９及び１
８が設けられているが、その結果各制御動作が遅
れる欠点となる。

本発明の目的は上記各欠点を排除してマルチパ
スノイズ等のノイズに対し速応動作しかつ異和感
なくＳ／Ｎを改善するようにした受信装置を提供
することである。

本発明による受信装置は、検波信号中のマルチ
パスノイズ等のノイズ成分を検出してこのレベル
に応じたノイズレベル検出信号を発生するノイズ
検出手段を有しており、更にこのノイズレベル検
出信号に応じてセパレーシヨンやｆ特や信号減衰
量のうち少くとも１つを連続して変化せしめる自
動制御手段を有するようにしたことにある。

以下に図面を用いて本発明について述べる。

第２図は本発明の実施例のブロツク図であり、
第１図と同等部分は同一符号により示されてい
る。FM検出器５の検波出力はパルス性ノイズ除
去装置（ノイズキヤンセラ）１１へ供給される。
この装置は周知の構成であり、図のようにLPF
１１ａ、ゲート１１ｂ及びサンプルホールド回路
１１ｃの信号伝送路を有し、この出力Ｃがデコー
ダ１２へ印加されている。パルス性ノイズを検出
すべくHPF１１ｄ、AGCノイズアンプ１１ｅ及
び単安定マルチバイブレータ１１ｆが設けられて
おり、この単安定出力によりゲート１１ｂの開閉
が制御される。そして単安定マルチ１１ｆの一部
出力を時定数回路１１ｇを介してAGCノイズア
ンプ１１ｅへ帰還してホワイトノイズの多発によ
るゲート１１ｂの頻繁な動作を抑制し比較的大な
るパルス性ノイズのみを検出して抑圧するように
している。また、時定数回路１１ｇの時定数を適
切に設定することによつてAGCノイズアンプ１
１ｅの応答性を調整することが可能である。

こうすることにより、HPF１１ｄの出力ノイ
ズ中のパルス性ノイズ成分のみがAGCノイズア
ンプにより検出されて、そのノイズレベル等に応
じた所定幅の単発出力が単安定マルチバイブレー
タ１１ｆから発生され、その間ゲート１１ｂが閉
となり、検波出力を断とすると共に、ゲート１１
ｂの閉直前の検波出力レベルがホールド回路１１
ｃより送出されてパルス性ノイズの除去が可能と
なる。

デコーダ１２、PLL１３及びセパレーシヨン
制御器１４により一般的なマルチプレツクス復調
回路が構成されていることは第１図の例と同様で
あり、この復調出力はLPF１５、ｆ特可変制御
器１６及びレベル制御器１０を介して左右チヤン
ネル信号として導出される。

パルスノイズキヤンセラ１１内のノイズ検出用
のHPF１１ｄの出力Ｄが分岐されてゲート１８
へ導入されており、このゲート出力がサンプルホ
ールド回路１９を経て次段のノイズアンプ２３へ
印加される。HPF１１ｄの出力はまたAGCノイ
ズアンプ２０、単安定マルチバイブレータ２１及
び時定数回路２２より成るゲート制御信号発生回
路に入力され、この制御信号によつてゲート１８
が開閉されるもので、パルスノイズキヤンセラ１
１と同等機能を有してパルス性ノイズのみを有効
に除去する。よつて、これら各回路１８〜２２に
より別のパルスノイズキヤンセラ１００が構成さ
れることになる。

パルス性ノイズが除去されたマルチパスノイズ
等のノイズ成分Ｅはノイズアンプ２３により増幅
されピーク検波器等による構成のレベル検波器２
４によりレベル検波される。この出力はLPF２
５において積分されてレベル設定回路２６へ印加
され、各制御器１４，１６及び１０の制御信号が
発生される。ノイズアンプ２３〜レベル設定回路
２６は制御回路を構成する。本例においても、ノ
イズレベルに応じて連続的に各制御量が可変され
て聴取時の異和感をなくすようになされることは
従来例と同じである。

第３図は第２図の動作波形を示すもので、第３
図Ａ〜Ｆは、第２図における検波出力Ａ、LPF
１１ａの出力Ｂ、ホールド回路１１ｃの出力Ｃ、
HPF１１ｄの出力Ｄ、ホールド回路１９の出力
Ｅ及びLPF２５の出力Ｆを夫々示している。図
の波形は中電界エリア程度（アンテナ入力レベル
で50〜70dB／μV）の場合であり、マルチパスノ
イズ及び自動車点火プラグによるパルス性ノイズ
があつた場合のFM検波出力波形は図Ａのように
なる。尚、ａはノイズキヤンセラ１１のノイズ検
出レベルを示す。このノイズ検出レベルは前述の
如く時定数回路１１ｇの時定数を調整してノイズ
AGCアンプへの帰還量を設定することにより定
めることができる。図Ｂの波形は、ノイズ検出時
toからゲート１１ｂがオフするまでの時間遅れを
補償するためLPF１１ａによりその時間tdだけ遅
延せしめたものである。ノイズ検出レベルａを越
えたノイズに対してゲート１１ｂが閉となり図Ｃ
の如きパルス性ノイズが除去された信号波形がホ
ールド回路１１ｃより出力される。

カツトオフ周波数が略100kHzに設定された
HPE１１ｄの出力は図Ｄのようになり、ノイズ
成分のみが抽出される。レベルｂで示すノイズキ
ヤンセラ１００のノイズ検出レベル以上のノイズ
に対してこのキヤンセラ１００が作動してこの大
きなレベルのみのノイズを除去するから、Ｅのよ
うな波形となり、大きなパルス性ノイズが除去さ
れる。上記レベルｂは時定数回路２２によつて前
述の検出レベルｂよりも低く設定され、その分
AGCノイズアンプ２０はAGCノイズアンプ１１
ｅよりも早く出力を発生する。このノイズキヤン
セラ１００においては、パルス性ノイズのみを抽
出して除去するようにするのが望ましいが、検出
レベルｂ以上の大きなマルチパスノイズに対して
も動作するから、Ｅの波形の如くマルチパスノイ
ズの立上りの部分がカツトされて、Ｆに示すよう
にレベル検波出力はマルチパス発生に対してそれ
だけ（te）遅れる。更にLPF２５によりある時定
数をもつて立上るから、ノイズ発生に対して速応
性に欠けることになるが、この遅れの時間を、ゲ
ート１１ｂが動作してパルス性ノイズを断とする
期間に略等しくすれば問題とはならない。従つ
て、ゲート１１ｂと１８のゲート動作感度は略同
等に設定されまた、ゲート１８のオフ期間teはゲ
ート１１ｂのそれに対して小さく設定して全体の
遅れを極力小とするようにされる。

更に、時定数回路１１ｇと２２は設定に当り次
の点に留意される。すなわちノイズキヤンセラ１
１におけるAGCアンプ１１ｅにおいては時定数
回路１１ｇの時定数を大にしてマルチパスノイズ
等の発生に対してAGCが速応しないようにし、
できるだけマルチパスノイズをカツトしたほうが
良いが、一方のノイズキヤンセラ１００の時定数
回路２２では時定数を極力小としてホワイトノイ
ズの発生に対して速応してAGCを動作させ、ゲ
ート動作によりマルチパス等のノイズがカツトさ
れないようになされる。よつて、ゲート１１ｂの
オフ期間に対してゲート１８のオフ期間を小さく
し、更に時定数回路１１ｇの時定数に対して時定
数回路２２の時定数を小さくしているので、ホー
ルド回路１９の出力Ｅにはホールド回路１１ｃの
出力Ｃよりもマルチパスノイズやホワイトノイズ
をより多く含んだノイズ成分を得ることが出来、
後段のノイズ検出を正確に行える。

いま、第２図の回路において、フロントエンド
（図示せず）に自動車点火プラグと等価な一定レ
ベルのパルス性ノイズと信号とを混合して加え、
信号レベルに対するノイズレベルをサンプルホー
ルド回路１９の出力Ｅにて測定した特性が第４図
の線４０に示されており、パルス性ノイズを信号
に混合しかつゲート１８を開に維持したままの特
性であり、弱信号レベルに対してノイズレベルは
略一定となつているから、このパルス性ノイズに
よるノイズレベル検出信号を各制御動作のコント
ロール信号としては使用できないことになる。従
つて、本発明では、パルス性ノイズのみをキヤン
セラ１００にて積極的に除去してマルチパスノイ
ズのみを検出するようにしているのである。この
パルス性ノイズに対しては、信号ライン中のノイ
ズキヤンセラ１１が有効に動作するからこれによ
りＳ／Ｎの悪化はなくなる。第４図の曲線４１は
ノイズキヤンセラ１００を動作させてパルス性ノ
イズの影響を無くした場合の特性である。

このようにして、パルス性ノイズが除かれたノ
イズ成分は、アンプ２３により増幅されてレベル
検波器２４でレベル検波され、LPF２５で積分
される。第３図ＦがこのLPF２５の出力を示し
ている。これがコントロール信号となるが、レベ
ル設定回路２６においてノイズレベルに対応する
各制御器の動作開始点が決定されてそれぞれの制
御器１４，１６，１０をコントロールする。例え
ば、ノイズ増加に対してあらかじめ設定された点
で先ずセパレーシヨン制御器１４が動作を開始し
連続してステレオからモノラルへと動作モードを
移行せしめ、完全モノラルで約20dB Ｓ／Ｎを改
善する。次に、ｆ特可変制御器１６を動作させて
耳障りな高域雑音を連続的に減衰せしめ、聴感的
なＳ／Ｎを大巾に向上させる。更に、ノイズが増
大すると、レベル制御器１０が動作して再生信号
を連続して、減衰せしめ、ノイズの増加を抑圧す
ることになる。以上の各動作はノイズレベルに対
応してオーバーラツプしてなされるものである。

第５図は第２図の回路のアンテナ入力対ノイズ
レベル及び再生信号レベル特性を示しており、最
上の実線が再生信号レベル変化を、また最下の実
線が総合ノイズ特性を示す。点線はセパレーシヨ
ンコントロールによるノイズレベル変化をまた一
点鎖線はｆ特コントロールによるノイズレベル変
化をそれぞれ示している。このように、略０〜
10dBの弱アンテナ入力に対しても中強アンテナ
入力にすると同様に略一定のノイズに抑圧するこ
とができ、Ｓ／Ｎの良好な改善が可能となる。ま
た、中強電界においてマルチパスノイズが生じて
も、これが検出されて各制御器が動作するから
Ｓ／Ｎの改善が図れることになる。

叙上のように、本発明によれば、HPFを通過
するマルチパスノイズを検出するために、制御信
号発生部の時定数を小さくすることが可能とな
り、ノイズ発生に対して各制御器の速応動作が可
能となる。また、復調回路系に設けられたパルス
ノイズキヤンセラよりも応答の早いパルスノイズ
キヤンセラを制御回路２３〜２６の前段に設け
て、ノイズの始めに応答しないような制御信号を
得ているので、エンジンの点火ノイズ等のパルス
性ノイズが頻繁に混入するとマルチパスノイズ等
に対する制御回路のコントロールが適切になされ
ないという従来回路の欠点はすべて解決されあら
ゆる電界状況下でも有効に動作して確実なＳ／Ｎ
改善が図れ、特に車載用FMステレオ受信装置に
用いて好適となる。

尚、上記においては、セパレーシヨン、ｆ特及
びレベルの各コントロールのための制御器をすべ
て付加しているが、受信装置の各仕様やグレード
によりこれら少くとも１つのコントロール機能を
設けるようにしても良い。また各制御動作のノイ
ズレベルに対する開始順序も限定されるものでは
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の受信装置のブロツク図、第２図
は本発明の実施例のブロツク図、第３図Ａ〜Ｆは
第２図の回路の各部波形図、第４図及び第５図は
第２図の回路の特性を説明する図である。 主要部分の符号の説明、５……FM検波器、１
１，１００……パルス性ノイズキヤンセラ、１４
……セパレーシヨン制御器、１６……ｆ特可変制
御器、１０……レベル制御器、２４……ノイズレ
ベル検波器、２６……レベル設定回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 検波信号に含まれるインパルス性ノイズを検
   出してこれを除去するパルス性ノイズ除去回路１
   １を復調系に有する車載受信装置であつて、前記
   検波信号からノイズ成分を分離するハイパスフイ
   ルタ１１ｄと、分離された前記ノイズ成分からパ
   ルス性成分を検出しこれを当該ノイズ成分から除
   去して出力する別のパルス性ノイズ除去回路１０
   ０と、前記別のパルス性ノイズ除去回路１００の
   出力に基づいて左右チヤンネル信号の分離度、復
   調信号に対する周波数特性、復調信号に対する利
   得を制御する制御信号を発生する制御回路２３〜
   ２６とを備え、前記別のパルス性ノイズ除去回路
   １００は、前記パルス性ノイズ除去回路１１より
   も前記ノイズ成分に対する回路動作が速く定めら
   れることを特徴とする車載受信装置。