JPH06140872A - フィルタの自動調整回路 - Google Patents
フィルタの自動調整回路Info
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- JPH06140872A JPH06140872A JP4288395A JP28839592A JPH06140872A JP H06140872 A JPH06140872 A JP H06140872A JP 4288395 A JP4288395 A JP 4288395A JP 28839592 A JP28839592 A JP 28839592A JP H06140872 A JPH06140872 A JP H06140872A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】共振周波数の調整精度が要求されるトラップフ
ィルタの調整精度を高める、さらにその他の特性を有す
るフィルタの遮断周波数の調整精度を高めることを目的
とする。 【構成】調整用トラップ回路を２だん用い、所定の制御
電圧におけるそれぞれのトラップフィルタの共振周波数
をわずかにずらして設定する。それぞれの調整用トラッ
プフィルタ回路出力のピ−ク検波結果を比較して制御電
圧に帰還をかける。この結果、調整用トラップフィルタ
の制御電圧は、それぞれのトラップフィルタ出力振幅が
等しくなる値となる。設計上、基準信号周波数を前記２
つのトラップ周波数の中心値に設定するとＩＣ内のバラ
付きを補正された制御電圧を得ることができる。この制
御電圧を用いて被調整用フィルタを調整する。
ィルタの調整精度を高める、さらにその他の特性を有す
るフィルタの遮断周波数の調整精度を高めることを目的
とする。 【構成】調整用トラップ回路を２だん用い、所定の制御
電圧におけるそれぞれのトラップフィルタの共振周波数
をわずかにずらして設定する。それぞれの調整用トラッ
プフィルタ回路出力のピ−ク検波結果を比較して制御電
圧に帰還をかける。この結果、調整用トラップフィルタ
の制御電圧は、それぞれのトラップフィルタ出力振幅が
等しくなる値となる。設計上、基準信号周波数を前記２
つのトラップ周波数の中心値に設定するとＩＣ内のバラ
付きを補正された制御電圧を得ることができる。この制
御電圧を用いて被調整用フィルタを調整する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアクティブフィルタの遮
断周波数の自動調整化に関し、特に集積化回路に内蔵し
た複数個のアクティブフィルタの遮断周波数、もしくは
共振周波数を自動的に調整することにより無調整化を行
なったフィルタ回路に関する。
断周波数の自動調整化に関し、特に集積化回路に内蔵し
た複数個のアクティブフィルタの遮断周波数、もしくは
共振周波数を自動的に調整することにより無調整化を行
なったフィルタ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】フィルタ回路を集積化する場合、集積回
路（以下、ＩＣと略す。）内での抵抗値、容量値の絶対
精度はあまり良くないため、ＩＣ同しの間で抵抗値、容
量値のバラつきが生じて遮断周波数のバラつきが発生し
てしまう。従来、このようなＩＣ同しの間におけるフィ
ルタ回路の遮断周波数のバラつきを無くすために、ＩＣ
内での抵抗値、容量値の相対的比精度は比較的良いこと
を利用して遮断周波数を自動調整する回路が提案されて
いる。このようなフィルタ回路としては、例えば特開昭
６１−１７４８１０号、特開昭６１−２８１６１３号に
記載されているものなどが知られている。
路（以下、ＩＣと略す。）内での抵抗値、容量値の絶対
精度はあまり良くないため、ＩＣ同しの間で抵抗値、容
量値のバラつきが生じて遮断周波数のバラつきが発生し
てしまう。従来、このようなＩＣ同しの間におけるフィ
ルタ回路の遮断周波数のバラつきを無くすために、ＩＣ
内での抵抗値、容量値の相対的比精度は比較的良いこと
を利用して遮断周波数を自動調整する回路が提案されて
いる。このようなフィルタ回路としては、例えば特開昭
６１−１７４８１０号、特開昭６１−２８１６１３号に
記載されているものなどが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＩＣ内の集積度の向上
や外付け部品の削減要求によりＩＣ内のアクティブフィ
ルタ回路の次数増加と精度の向上が必要と成ってきた。
特に、トラップフィルタでは共振周波数ｆ0における共
振曲線の鋭さの尺度Ｑ（以下、Ｑとのみ略す。）が高く
なるほど、必要な周波数帯域での減衰度を高くとるため
に、共振周波数ｆ0の絶対値精度が必要となる。このた
め誤差が数％以下の精度の良い自動調整回路か必要とな
る。
や外付け部品の削減要求によりＩＣ内のアクティブフィ
ルタ回路の次数増加と精度の向上が必要と成ってきた。
特に、トラップフィルタでは共振周波数ｆ0における共
振曲線の鋭さの尺度Ｑ（以下、Ｑとのみ略す。）が高く
なるほど、必要な周波数帯域での減衰度を高くとるため
に、共振周波数ｆ0の絶対値精度が必要となる。このた
め誤差が数％以下の精度の良い自動調整回路か必要とな
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】遮断周波数もしくは共振
周波数を調整される被調整フィルタ回路と、前記被調整
フィルタ回路と略等しい特性もしくは相関する特性を有
する調整用フィルタ回路を２段用い、前記調整用フィル
タ回路には、それぞれ同じ基準信号を印加する手段を設
け、さらに前記調整用フィルタ回路にはそれぞれ出力振
幅のレベルを険波するピ−ク険波回路が接続されてお
り、前記基準信号周波数ｆ1におけるそれぞれの調整用
フィルタの振幅レベルに対応した電圧を出力する。この
とき、前記２つの調整用フィルタの遮断周波数、又は共
振周波数を前記基準信号周波数ｆ1を挟んでわずかにず
らした値ｆ2，ｆ3（ｆ2＜ｆ1＜ｆ3）に設定する。さら
に前記２つの電圧出力は比較器に入力され、入力電位差
に応じた制御信号を発生させる。そして前記制御信号は
電流−電圧変換回路にて制御電流として、前記調整用フ
ィルタと前記被調整フィルタに帰還される。
周波数を調整される被調整フィルタ回路と、前記被調整
フィルタ回路と略等しい特性もしくは相関する特性を有
する調整用フィルタ回路を２段用い、前記調整用フィル
タ回路には、それぞれ同じ基準信号を印加する手段を設
け、さらに前記調整用フィルタ回路にはそれぞれ出力振
幅のレベルを険波するピ−ク険波回路が接続されてお
り、前記基準信号周波数ｆ1におけるそれぞれの調整用
フィルタの振幅レベルに対応した電圧を出力する。この
とき、前記２つの調整用フィルタの遮断周波数、又は共
振周波数を前記基準信号周波数ｆ1を挟んでわずかにず
らした値ｆ2，ｆ3（ｆ2＜ｆ1＜ｆ3）に設定する。さら
に前記２つの電圧出力は比較器に入力され、入力電位差
に応じた制御信号を発生させる。そして前記制御信号は
電流−電圧変換回路にて制御電流として、前記調整用フ
ィルタと前記被調整フィルタに帰還される。
【０００５】調整用フィルタとしてトラップフィルタを
用いた場合、共振点付近でのフィルタ出力レベルは小さ
くなるため、調整用フィルタとしてＳ／Ｎの悪いフィル
タを用いると、調整誤差が大きくなってしまう。このた
め基準信号からトラップフィルタ出力信号を引き算し
て、共振点付近での振幅レベルを大きくすることにより
Ｓ／Ｎの悪いフィルタを用いても調整誤差を少なくす
る。
用いた場合、共振点付近でのフィルタ出力レベルは小さ
くなるため、調整用フィルタとしてＳ／Ｎの悪いフィル
タを用いると、調整誤差が大きくなってしまう。このた
め基準信号からトラップフィルタ出力信号を引き算し
て、共振点付近での振幅レベルを大きくすることにより
Ｓ／Ｎの悪いフィルタを用いても調整誤差を少なくす
る。
【０００６】
【作用】２つの調整用フィルタは、わずかにずれた２つ
の共振周波数ｆ2，ｆ3を有するトラップフィルタとする
と、基準信号周波数が入力された調整用フィルタはある
制御電流において、その基準信号周波数に応じた振幅を
出力する。またピ−ク険波回路は入力振幅に応じたＤＣ
電圧を出力する。２つのピ−ク険波回路出力は比較器に
入力され、その差電圧に応じた出力電圧を出力する。さ
らに電圧−電流変換回路は入力電圧に比例した電流を制
御電流として、２つの調整用フィルタと、被調整フィル
タに入力される。この結果基準信号周波数における前記
２つの調整用フィルタの出力振幅はｖ2，ｖ3は電圧−電
流変換回路の出力である制御電流によって前記２つの調
整用フィルタの出力振幅ｖ2，ｖ3が等しくなるように制
御される。アクティブフィルタの制御電流対振幅特性を
第２図に示す。つまり前記制御電流値は第２図に示すよ
うに２つの共振点の間の電流値となる。そこで、前記基
準周波数ｆ1と、２つの調整用フィルタの共振周波数
ｆ2、ｆ3の関係を（ｆ2＜ｆ1＜ｆ3）保ったまま、前記
２つの調整用フィルタの共振周波数差を小さく設定する
とフィルタ回路内の抵抗と容量のバラつきを保証した制
御電流を精度良く得ることができる。
の共振周波数ｆ2，ｆ3を有するトラップフィルタとする
と、基準信号周波数が入力された調整用フィルタはある
制御電流において、その基準信号周波数に応じた振幅を
出力する。またピ−ク険波回路は入力振幅に応じたＤＣ
電圧を出力する。２つのピ−ク険波回路出力は比較器に
入力され、その差電圧に応じた出力電圧を出力する。さ
らに電圧−電流変換回路は入力電圧に比例した電流を制
御電流として、２つの調整用フィルタと、被調整フィル
タに入力される。この結果基準信号周波数における前記
２つの調整用フィルタの出力振幅はｖ2，ｖ3は電圧−電
流変換回路の出力である制御電流によって前記２つの調
整用フィルタの出力振幅ｖ2，ｖ3が等しくなるように制
御される。アクティブフィルタの制御電流対振幅特性を
第２図に示す。つまり前記制御電流値は第２図に示すよ
うに２つの共振点の間の電流値となる。そこで、前記基
準周波数ｆ1と、２つの調整用フィルタの共振周波数
ｆ2、ｆ3の関係を（ｆ2＜ｆ1＜ｆ3）保ったまま、前記
２つの調整用フィルタの共振周波数差を小さく設定する
とフィルタ回路内の抵抗と容量のバラつきを保証した制
御電流を精度良く得ることができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１及び図２を用
いて説明する。図１は調整用フィルタがトラップフィル
タの場合を示す。入力される基準信号１は調整用フィル
タであるトラップフィルタ２、３に入力される。トラッ
プフィルタ２の出力はピ−ク検波器４に入力される。そ
してピ−ク検波器は、それぞれのトラップフィルタ２の
基準信号周波数ｆ1での振幅特性に応じた、ＤＣレベル
ｖ2を出力する。同様に、トラップフィルタ３の出力は
ピ−ク検波器５に入力される。そしてピ−ク検波器は、
それぞれのトラップフィルタ３の基準信号周波数ｆ0で
の振幅特性に応じた、ＤＣレベルｖ3を出力する。比較
器６にはピ−ク検波器４、５のＤＣレベルが入力され、
これらの差電圧に応じた制御電圧を出力する。そして前
記制御電圧は電圧−電流変換回路７によって電圧に変換
され調整用トラップフィルタ２、３及び、被調整フィル
タ８、９に帰還される。
いて説明する。図１は調整用フィルタがトラップフィル
タの場合を示す。入力される基準信号１は調整用フィル
タであるトラップフィルタ２、３に入力される。トラッ
プフィルタ２の出力はピ−ク検波器４に入力される。そ
してピ−ク検波器は、それぞれのトラップフィルタ２の
基準信号周波数ｆ1での振幅特性に応じた、ＤＣレベル
ｖ2を出力する。同様に、トラップフィルタ３の出力は
ピ−ク検波器５に入力される。そしてピ−ク検波器は、
それぞれのトラップフィルタ３の基準信号周波数ｆ0で
の振幅特性に応じた、ＤＣレベルｖ3を出力する。比較
器６にはピ−ク検波器４、５のＤＣレベルが入力され、
これらの差電圧に応じた制御電圧を出力する。そして前
記制御電圧は電圧−電流変換回路７によって電圧に変換
され調整用トラップフィルタ２、３及び、被調整フィル
タ８、９に帰還される。
【０００８】この時、同一の制御電流におけるトラップ
フィルタの周波数特性をそれぞれ、トラップフィルタ２
の共振周波数をｆ2、トラップフィルタ３の共振周波数
をｆ3とわずかにずらした特性とする。その結果、トラ
ップフィルタの制御電流対振幅（Ｇａｉｎ）特性は図２
のように２つの共振点がずれた特性となる。今、ｆ2＜
ｆ3と仮定すると、トラップフィルタ２の特性が共振特
性の低い方で、トラップフィルタ３の特性は共振特性の
高い方となる。制御電流がＩ1の場合、トラップフィル
タ２の振幅レベルＶ2の方がトラップフィルタ３の振幅
レベルＶ3より小さく、比較器６の制御電圧は高くな
る。そして、電圧−電流変換回路７の出力電流は増加す
る。また逆に、制御電流がＩ2となった場合にはトラッ
プフィルタ２の振幅レベルＶ2の方がトラップフィルタ
３の振幅レベルＶ3より大きく、比較器６の制御電圧は
低くなる。そして、電圧−電流変換回路７の出力電流は
減少する。この結果、制御電流は、トラップフィルタ２
とトラップフィルタ３の出力レベルが等しくなる電流値
Ｉ0になる。このように、制御電流はＩＣ内の絶対値バ
ラ付きによるトラップフィルタの共振周波数ずれを補償
して前記基準周波数ｆ1と、２つの調整用トラップフィ
ルタ２、３の共振周波数ｆ2、ｆ3の関係を（ｆ2＜ｆ1＜
ｆ3）となるように制御される。
フィルタの周波数特性をそれぞれ、トラップフィルタ２
の共振周波数をｆ2、トラップフィルタ３の共振周波数
をｆ3とわずかにずらした特性とする。その結果、トラ
ップフィルタの制御電流対振幅（Ｇａｉｎ）特性は図２
のように２つの共振点がずれた特性となる。今、ｆ2＜
ｆ3と仮定すると、トラップフィルタ２の特性が共振特
性の低い方で、トラップフィルタ３の特性は共振特性の
高い方となる。制御電流がＩ1の場合、トラップフィル
タ２の振幅レベルＶ2の方がトラップフィルタ３の振幅
レベルＶ3より小さく、比較器６の制御電圧は高くな
る。そして、電圧−電流変換回路７の出力電流は増加す
る。また逆に、制御電流がＩ2となった場合にはトラッ
プフィルタ２の振幅レベルＶ2の方がトラップフィルタ
３の振幅レベルＶ3より大きく、比較器６の制御電圧は
低くなる。そして、電圧−電流変換回路７の出力電流は
減少する。この結果、制御電流は、トラップフィルタ２
とトラップフィルタ３の出力レベルが等しくなる電流値
Ｉ0になる。このように、制御電流はＩＣ内の絶対値バ
ラ付きによるトラップフィルタの共振周波数ずれを補償
して前記基準周波数ｆ1と、２つの調整用トラップフィ
ルタ２、３の共振周波数ｆ2、ｆ3の関係を（ｆ2＜ｆ1＜
ｆ3）となるように制御される。
【０００９】この時、２つの調整用トラップフィルタの
共振周波数ｆ2、ｆ3の差を小さく設計することにより、
制御電流Ｉ0の補償精度を高めることができる。
共振周波数ｆ2、ｆ3の差を小さく設計することにより、
制御電流Ｉ0の補償精度を高めることができる。
【００１０】以上述べたように本発明は、２つの調整用
フィルタの利得が等しくなる制御電圧において安定と成
る。しかし、自動調整が正常に行えている制御電流Ｉ0
の他に、２つの調整用トラップフィルタの利得特性が等
しくなる点として、トラップフィルタの利得が１と成る
領域（トラップフィルタの特性が、スル−領域）があ
る。このためトラップフィルタの特性が前記スル−と成
る電流値とならないように上限と下限をを設定すること
で、前記制御電流値Ｉ0以外の制御電流範囲で自動調整
の制御ル−プがロックしないようにする。本発明によれ
ば、アクティブフィルタの集積化において比較的調整精
度が必要なトラップフィルタを調整用フィルタとして使
用できるので、調整フィルタのトラップフィルタと被調
整用トラップフィルタを同じ回路構成、もしくは相関す
る特性に設計することで精度の良いフィルタの自動調整
回路を提供することができる。又、本実施例にいおいて
調整用フィルタが電圧によって周波数特性を制御される
場合には、比較器６の出力電圧を、直接制御電圧として
調整用フィルタに入力することも考えられる。
フィルタの利得が等しくなる制御電圧において安定と成
る。しかし、自動調整が正常に行えている制御電流Ｉ0
の他に、２つの調整用トラップフィルタの利得特性が等
しくなる点として、トラップフィルタの利得が１と成る
領域（トラップフィルタの特性が、スル−領域）があ
る。このためトラップフィルタの特性が前記スル−と成
る電流値とならないように上限と下限をを設定すること
で、前記制御電流値Ｉ0以外の制御電流範囲で自動調整
の制御ル−プがロックしないようにする。本発明によれ
ば、アクティブフィルタの集積化において比較的調整精
度が必要なトラップフィルタを調整用フィルタとして使
用できるので、調整フィルタのトラップフィルタと被調
整用トラップフィルタを同じ回路構成、もしくは相関す
る特性に設計することで精度の良いフィルタの自動調整
回路を提供することができる。又、本実施例にいおいて
調整用フィルタが電圧によって周波数特性を制御される
場合には、比較器６の出力電圧を、直接制御電圧として
調整用フィルタに入力することも考えられる。
【００１１】次に、他の実施例について図３及び図４を
用いて説明する。本実施例の構成は、ピ−ク検波器４、
５への入力信号を基準信号からそれぞれ調整用トラップ
フィルタ２、３の出力信号を引き算した信号とするもの
である。この実施例におけるピ−ク検波器４、５への入
力信号と、制御電流の関係を図４に示す。横軸は制御信
号電流、縦軸は振幅（ゲイン）特性を示す。前記ピ−ク
検波器４、５の出力を比較器６にて比較し、先に述べた
実施例のごとく調整用トラップフィルタ２、３に帰還す
ると制御電流は前記２つの特性が等しくなる（クロスす
る）点に収束する。本実施例によれば、ピ−ク検波器
４、５への入力レベルがおおきな制御電流領域で自動調
整できるので、Ｓ／Ｎの悪いフィルタを調整用フィルタ
として用いても精度の良い自動調整回路が実現できる。
用いて説明する。本実施例の構成は、ピ−ク検波器４、
５への入力信号を基準信号からそれぞれ調整用トラップ
フィルタ２、３の出力信号を引き算した信号とするもの
である。この実施例におけるピ−ク検波器４、５への入
力信号と、制御電流の関係を図４に示す。横軸は制御信
号電流、縦軸は振幅（ゲイン）特性を示す。前記ピ−ク
検波器４、５の出力を比較器６にて比較し、先に述べた
実施例のごとく調整用トラップフィルタ２、３に帰還す
ると制御電流は前記２つの特性が等しくなる（クロスす
る）点に収束する。本実施例によれば、ピ−ク検波器
４、５への入力レベルがおおきな制御電流領域で自動調
整できるので、Ｓ／Ｎの悪いフィルタを調整用フィルタ
として用いても精度の良い自動調整回路が実現できる。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、被調整用フィルタとし
てＱが高く共振周波数の設定精度が数パ−セン以下と、
比較的精度が要求されるトラップフィルタと同じ構成の
トラップフィルタを調整用フィルタとして、使用できる
ので調整用フィルタとしてロ−パスフィルタ等を用いた
場合に比べ自動調整の誤差を小さくできる。
てＱが高く共振周波数の設定精度が数パ−セン以下と、
比較的精度が要求されるトラップフィルタと同じ構成の
トラップフィルタを調整用フィルタとして、使用できる
ので調整用フィルタとしてロ−パスフィルタ等を用いた
場合に比べ自動調整の誤差を小さくできる。
【図１】本発明の基本的構成を示すブロック図である。
【図２】トラップフィルタを用いた場合の利得特性を示
す図である。
す図である。
【図３】本発明の一実施例を示す図である。
【図４】図３の実施例の場合の利得特性図である。
１…基準信号、２…調整用トラップフィルタ、３…調整
用トラップフィルタ、４…ピ−ク検波器、５…ピ−ク検
波器、６…比較器、７…電圧−電流変換器、８…被調整
フィルタ、９…被調整フィルタ、１０…引き算器、１１
…引き算器。
用トラップフィルタ、４…ピ−ク検波器、５…ピ−ク検
波器、６…比較器、７…電圧−電流変換器、８…被調整
フィルタ、９…被調整フィルタ、１０…引き算器、１１
…引き算器。
Claims (4)
- 【請求項１】被調整フィルタと前記被調整フィルタと略
等しい特性もしくは相関する特性を有する調整用フィル
タとピ−ク検波器と前記調整用フィルタに入力信号を印
加する手段からなるフィルタの自動調整回路において、
前記調整用フィルタとピ−ク検波器を２組有し、前記２
つのピ−ク険波器の出力差を検出する比較器と前記比較
器の信号を電流に換える電圧−電流変換回路の制御電流
を前記被調整フィルタと前記調整用フィルタに帰還させ
ることを特徴とするフィルタの自動調整回路。 - 【請求項２】請求項１において、調整用フィルタをトラ
ップフィルタとすることを特徴とするフィルタの自動調
整回路。 - 【請求項３】請求項１において、２組のピ−ク検波器に
入力される信号をそれぞれトラップフィルタへの入力信
号と前記トラップフィルタの出力信号の差成分とするこ
とを特徴とするフィルタの自動調整回路。 - 【請求項４】請求項１において、電圧−電流変換回路の
出力電流に最小電流と最大電流を制限する回路を設けた
ことを特徴とするフィルタの自動調整回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4288395A JPH06140872A (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | フィルタの自動調整回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4288395A JPH06140872A (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | フィルタの自動調整回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06140872A true JPH06140872A (ja) | 1994-05-20 |
Family
ID=17729654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4288395A Pending JPH06140872A (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | フィルタの自動調整回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06140872A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002076841A (ja) * | 2000-08-29 | 2002-03-15 | Asahi Kasei Microsystems Kk | フィルタ中心周波数調整装置および方法 |
| FR2904899A1 (fr) * | 2006-11-28 | 2008-02-15 | Thomson Licensing Sas | Reglage d'un filtre rejecteur variable |
| US7459963B2 (en) * | 2004-01-19 | 2008-12-02 | Nec Electronics Corporation | Filter apparatus including differential slave gm-C filter with frequency characteristics automatically tuned by master circuit |
-
1992
- 1992-10-27 JP JP4288395A patent/JPH06140872A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002076841A (ja) * | 2000-08-29 | 2002-03-15 | Asahi Kasei Microsystems Kk | フィルタ中心周波数調整装置および方法 |
| JP4546627B2 (ja) * | 2000-08-29 | 2010-09-15 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | フィルタ中心周波数調整装置および方法 |
| US7459963B2 (en) * | 2004-01-19 | 2008-12-02 | Nec Electronics Corporation | Filter apparatus including differential slave gm-C filter with frequency characteristics automatically tuned by master circuit |
| FR2904899A1 (fr) * | 2006-11-28 | 2008-02-15 | Thomson Licensing Sas | Reglage d'un filtre rejecteur variable |
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