JPS62268217A - 車載ラジオ受信機のビ−ト除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、ＤＣ−ＤＣコンバータやＤＣモータの速度制
御用駆動パルス幅制御装置等のパルススイッチング機器
に起因した高調波によってＡＭラジオ等に発生するビー
ト妨害を防止する装置に関する。

Ｂ、従来の技術 近年、車載される電磁弁又はＤＣモータをデユーティ制
御によるパルススイッチングによって駆動する機器が種
々提案されている（特開昭５９−１１９０３４号）。

この種のパルススイッチング機器の一例として第５図に
ＤＣモータ制御装置の概略を示す。第５図に示す制御装
置では、制御回路１０４から出力するパルスによりトラ
ンジスタＱ２をスイッチングさせてＤＣモータ１０５に
流れる電流をデユーティ制御し、それによりＤＣモータ
１０５の回転数が制御される。

この種のパルススイッチング回路では、通常数十ｋ　Ｈ
ｚ〜数百ｋＨｚの方形波パルスでトランジスタ等をスイ
ッチングする必要があるため、基本スイッチング周波数
の高調波成分がＡＭ放送帯（振幅変調の中波帯、５３０
ｋＨｚ　〜１８００ｋＨｚ）にまで及び、強力な雑音源
となる。例えば第６図は、上記のごとき雑音の周波数ス
ペクトラム図であり、基本スイッチング周波数をｆｋＨ
ｚとした場合にＤＣモータ制御装置によって発生した雑
音をアンテナ端子入力電圧として、スペクトラムアナラ
イザにより測定した結果を示している。なお、縦軸は入
力電圧をＩＩＬＶ＝ＯｄＢとして表示している。この第
６図かられかるように、基本スイッチング周波数がｆｋ
Ｈｚの場合の雑音スペクトラムは、ｆｋＨｚ間隔の線ス
ペクトラムとして現れる。

このようにパルススイッチング機器によって発生し線ス
ペクトラムとなって現れる高調波は、ラジオアンテナと
直接１間接の結合により受信放送局の搬送波と干渉して
ビート妨害を引きおこし、その結果受信音質を著しくそ
こねるという問題がある。このような問題は、基本スイ
ッチング周波数をどのような周波数に定めても、第６図
のようにＡＭ周波数帯に高調波が存在するかぎり、上記
ビート妨害を受ける放送波が必ず存在するので不可避で
ある。

そして、干渉により発生するビート音の大きさは、同調
周波帯域内に線スペクトラムが１本混入した場合、混入
した高調波と搬送波との周波数差Δｆに対し第７図のよ
うな変化を示す。すなわち、第７図から、電界８０ｄＢ
ｇＶ／ｍ時のアンテナ端子での妨害波の大きさＶｕがそ
れぞれ−１０，０、＋０．２０，３ｏｄＢＪＬＶであル
トき、周波数差Δｆが±１０ｋＨｚの範囲でビート音の
大きさくスピーカ出力）は略−２２ｄＢ（暗雑音レベル
）から略１５ｄＢまでの範囲で変化することがわかる。

なお第７図において、縦軸はビート音の大きさを０．５
Ｗ＝　Ｏｄ　Ｂとして表示１７ている。

従来、このような雑音を防１トするため、パルススイッ
チング回路の電源線や、スイッチング用トランジスタと
モータ間の配線にフィルタを挿入したり、シールドを施
す等の措置がとられていた。

Ｃ１発明が解決しようとする問題点 しかし、ＤＣモータの最高回転時における流通電流は非
常に太き（（ＩＯＡ以上）なるため、フィルタコイルの
寸法が非常に大きくなってしまい。

また、シールドで措置する場合にはシールドの距離が長
くなるとコスト的に実現困難となってしま本発明の目的
は、ＡＭ信号の上下側波帯のうち雑音源となる高調波が
含まれていないいずれかの側波帯の信号に基づいてＡＭ
信号を復調することによりパルススイッチング機器に起
因した高調波によるビート妨害によって音質がそこなわ
れることのない車載ラジオ受信機のビート除去装置を提
供することにある。

Ｄ１問題点を解決するための手段 第２図に基づいて本発明の基本原理について説明する。

第２図は、ラジオ受信機における受信局の搬送波６０と
、その周波数ｆｃを基準としたＡＭ信号の上下側波帯６
１．６２と、パルススイッチング機器からの妨害波であ
る高調波６３〜６５との関係を示したものである。ここ
で・高調波６３〜６５は、それぞれ（ｎ−１）次、ｎ次
。

（ｎ＋１）次のものである。第２図において、ＡＭ信号
の同調周波数帯域幅ＷＤは、側波帯の下限の周波数ｆＬ
ｗから上側波帯の上限の周波数ｆｕｐまでの帯域幅で定
められ、また高調波の基本スイッチング周波数ｆｓｗは
、ｎ次高調波６４の周波数ｆｎからｎ＋１次高調波６５
の周波数ｆｎ＋１までの幅として定められる。なお、６
６は中間周波数フィルタによる通過帯域を示す。

いま、第２図に示すようにスイッチング周波数ｆｓｗを
同調周波数帯域幅ＷＤの繕以上の幅となるように定める
と、どの放送局を受信しても、パルススイッチング機器
からの高調波はＡＭ信号の上下側波帯の両方に混入する
ことはなくなり、どちらか一方の側波帯にのみ混入する
ことになる。通常、車載ラジオ受信機の場合には同調周
波数帯域ＷＤは１６〜２０ｋＨｚ程度であるので、スイ
ッチング周波数ｆｓｗを８〜１０ｋＨｚ以上の幅に定め
るのが好ましい。

このようにスイッチング周波数ｆｓｗを定めると、ラジ
オ受信機側では一方の側波帯には高調波が混入していな
いので、ＡＭ信号のうちで高調波の混入していない方の
側波帯だけを選択してこれを復調することによりビート
妨害のない出力信号を得ることができる。

従って、本発明は、第１図に示すように、ＡＭ信号のに
側波帯に基づいてＡＭ信号を復調する上側波分離手段１
と、ＡＭ信号の下側波帯に基づいてＡＭ信号を復調する
下側波分離手段２と、搬送波周波数を検知する同調周波
数検出手段３と、この同調周波数検出手段３で検知され
た搬送波周波数を基準にして基本スイッチング周波数の
ｎ次の高調波が上側波帯又は下側波帯のどちらに混入す
るかを判別する判別手段４と、前記上側波分離手段ｌお
よび下側波分離手段２からの復調信号を受信し、前記判
別手段４からの選択信号に基づいて前記高調波の混入し
ていない側波帯の復調信号を出力する切換手段５と、を
具備して構成される。

８０作用 パルススイッチング機器から発生するスイッチングパル
スのｎ次の高調波はＡＭ信号の上側波帯あるいは下側波
帯のいずれか一方のみに混入する。この高調波が、同調
周波数検出手段３で検知された搬送波周波数を基準にし
て上側波帯又は下側波帯のどちらに混入するかを判別手
段４により判別する。判別の結果、上側波帯に高調波が
混入している場合には切換手段５により下側波分離手段
２からの復調信号をとり出し、下側波帯に高調波が混入
している場合には切換手段５により上側波分離手段１か
らの復調信号をとり出す。このようにしてとり出された
復調信号は、高調波の混入していないＡＭ信号を復調し
た場合に得られる信号となり、従って、車載ラジオ受信
機から発生するビート音が取除かれる。

Ｆ、実施例 以下、本発明の一実施例を第３図および第４図に基づい
て説明する。

第３図において、６はＡＭＭ号入力装置であり、受信し
たＡＭ信号を中間周波数信号として出力するもの、であ
る。この入力装置６には掛算器１１と位相同期ループ（
ＰＬＬ）１２とが後続している。ここで、この位相同期
ループ１２は入力信号に対して９０度遅れた信号をＡＭ
信号に同期して出力するように構成されている。従って
、掛算器１１は、ＡＭ信号と、位相同期ループ１２の出
力であるＡＭ信号とは同一周波数で９０度位相のずれた
信号とを掛は合わせる。掛算器１１には低域フィルタ１
３が後続しており、オーディオ帯域の信号がとり出され
る。低域フィルタ１３には位相シフト回路１４が後続し
、入力信号の位相を９０度シフト、すなわち運棒させ出
力する。

嶌た、ＡＭＭ号入力装置６には、ＡＭ信号の位相を９０
度遅延させる位相シフト回路２１と、入力信号に対して
９０度遅れた信号をＡＭ信号に同期して出力する位相同
期ループ２２とが後続している。これら位相シフト回路
２１および位相同期ループ２２には掛算器２３が後続し
、位相同期ループ２２からのＡＭ信信号同同期て９０度
遅れた信号と、位相シフト回路２１からのＡＭ信号に対
して９０度遅れた出力信号とが、掛算器２３で掛は合わ
される。掛算器２３には低域フィルタ２４が後続し、そ
の低域フィルタ２４からオーディオ帯域の出力信号が得
られる。

更に、位相シフト回路１４には減算器１５と加算器２５
が後続し、低域クイ２レタ２４にも同じく加算器２５と
減算器１５とが後続している。そして、減算器１５は、
低域フィルタ２４の出力信号から位相シフト回路１４の
出力信号を減じて差信号を出力する。一方、加算器２５
は、位相シフト回路１４の出力信号と低域フィルタ２４
の出力信号とを加えて和信号を出力する。

減算器１５および加算器２５にはそれぞれ切換回路５が
後続している。切換回路５の可動接点５１は、マイクロ
コンピュータ４１からの選択信号により切換えられるよ
うに構成されている。

すなわち、マイクロコンピュータ４１には周波数表示用
駆動回路４２からの出力信号、すなわち蛍光表示管７を
駆動する表示駆動信号が入力されている。マイクロコン
ピュータ４１はこの表示駆動信号により同調周波数ｆｃ
を検知して、基本スイッチングパルスのｎ次の高調波が
上側波帯または下側波帯のいずれに混入しているかを第
４図の処理手順により判別する。

すなわち表示駆動信号を受けて同調周波数ｆｃ、すなわ
ち搬送波周波数を検知する（ステップ５Ｔｌ）。なお、
周波数表示用駆動回路２３にかわって局部発振器（図示
せず）の出力信号を受けても良い。

次いで、いま検知された搬送波を基準にしてスイッチン
グ機器からの高調波がＡＭ信号の−Ｌ側波帯あるいは下
側波帯のいずれに存在するかを調べるために、マイクロ
コンピュータ４１のＲＯＭあるいはＲＡＭ（図示せず）
内に予め格納されている基本スイッチング周波数から高
調波の周波数成分を算出する（ステップ５Ｔ２）。ここ
で高調波の周波数成分は、第２図からもわかるように基
本スイッチング周波数のｎ次の周波数として算出される
。高調波の周波数成分を算出した後、ステップＳＴＩで
検知された搬送波周波数と高調波の周波数成分とを比較
して高調波が上側波帯あるいは下側波帯のいずれに存在
するかを判断する（ステップ５Ｔ３）。次いで、切換回
路５に対して選択信号を出力する（ステップ５Ｔ４）。

この選択信号により可動接点５１が固定接点５２．５３
０いずれかに切換えられる。

以上の構成において、掛算器１１１位相同期ループ１２
．低域フィルタ１３１位相シフト回路１４、および減算
器１５により上側波分離手段１が、位相シフト回路２１
９位相同期ループ２２゜掛算器２３．低域フィルタ２４
．および加算器２５により上側波分離手段２が、マイク
ロコンピュータ４１および周波数表示用駆動回路４２に
より同調周波数検出手段３が、マイクロコンピュータ４
１により判別手段４が、それぞれ構成される。

次にこのように構成された実施例の作用について説明す
る。

ＡＭ信号入力装置６のＡＭ信号は、 Ａ　（１−Ｋｃｏｓｐ　ｔ　）ｃｏｓωｃｔ・・・（１
） として表わされる。ここでＡはＡＭ信号の振幅、Ｋは変
調度、Ｐは変調角周波数、ωＣは搬送波層波数である。

ここで、掛算器１１により、搬送波と同一周波数で９０
度位相の遅れた位相同期ループ１２の出力信号と（１）
式で表わされるＡＭ信号とを掛は合わせた後に低域フィ
ルタ１３でオーディオ帯域を抽出すると、 となる。ここでＰｕは上側波帯の角周波数、ＰＬは下側
波帯の角周波数である。

また、掛算器２３により、搬送波と同一周波数で９０度
位相の遅れた位相同期ループ１２の出力信号と　（１）
式で表わされるＡＭ信号の位相を９０度遅延させた位相
シフト回路２１の出力信号とを掛は合わせた後に低域フ
ィルタ２４でオーディオ帯域を抽出すると、 となる。このような復調方式はＡＭ同期検波と呼ばれて
いる。

ここで、一方の側波帯に高調波が混入していなければ、 Ｐ　Ｌ＝Ｐｕ であるので、 Ｐ＝ＰＬ＝Ｐｕ とすると、　（２）式および（３）式は（２）式＝０ となる。

一方の側波帯に高調波が混入していると、　（２）式お
よび（３）式は、 （２）式＝ビートのみ （３）式ビートを含んだ復調信号 となる。

低域フィルタ１３の出力である（２）式で表わされる信
号の位相を位相シフト回路１４により９０度遅延させる
と となり、（２）式で表わされる低域フィルタ２４の出力
信号と、　（４）式で表わされる位相シフト回路１４の
出力信号とを加算すると、 となり、　（２）式で表わされる低域フィルタ２４の出
力信号から（４）式で表わされる位相シフト回路１４の
出力信号とを減算すると、 となる。

（５）式、　（６）式を（３°）式と比較すればわかる
ように、ＡＭ信号を上側波帯あるいは下側波帯のいずれ
か一方に基づいて復調した復調信号は、両側波帯に基づ
いて復調した復調信号と等価な信号となる。

加算器２５から出力される（５）式で表わされる復調信
号および減算器１５から出力される（６）式で表わされ
る復調信号は、それぞれ切換回路５の固定接点５２およ
び５３に入力され、第４図に示す処理手順によりマイク
ロコンピュータ４１から出力されている選択信号により
可動接点５１が固定接点５２に切換えられていれば、下
側波帯に基づいて復調された（５）式で示す復調信号が
とり出され、固定接点５３に切換えられていれば上側波
帯に基づいて復調された（６）式で示す復調信号がとり
出される。

Ｇ１発明の詳細 な説明してきたように、本発明によれば、雑音源となる
高調波がＡＭ信号の上側波帯あるいは下側波帯のいずれ
か一方のみに存在するようにパルススイッチング機器の
基本スイッチング周波数を予め設定し、高調波が上側波
帯あるいは下側波帯のいずれに存在するかを判別し、高
調波が存在しない方の側波帯の信号に基づいてＡＭ信号
を復調するようにしたので、受信放送局の搬送波と雑音
源の高調波との干渉を阻止し、ビート妨害を受けず受信
音質の良好な復調信号を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は搬送波およ
び上下側波帯と雑音の高調波との周波数関係を示す図、
第３図は本発明ビート除去装置の一実施例を示すブロッ
ク図、第４図はマイクロコロ ンピユータによる処理手順例を示すフローチャート、第
５図はＤＣモータ制御装置の構成図、第６図は雑音の周
波数スペクトラム図、第７図は搬送波と高調波間の周波
数差と干渉により発生するビート音の大きさとの関係を
示す図である。 に上側波分離手段　　　２：下側波分離手段３：同調周
波数検出手段　４：判別手段５：切換手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ＡＭ信号をその上側波帯に基づいて復調する上側波
   分離手段と、ＡＭ信号をその下側波帯に基づいて復調す
   る下側波分離手段と、搬送波周波数を検知する同調周波
   数検出手段と、前記同調周波数検出手段で検知された搬
   送波周波数を基準にして、パルススイッチング機器の基
   本スイッチング周波数のｎ次の高調波が上側波帯または
   下側波帯のどちらに混入するかを判別する判別手段と、
   前記上側波分離手段および前記下側波分離手段からの復
   調信号を受信し、前記判別手段からの選択信号に基づい
   て前記高調波の混入していない側波帯からの復調信号を
   出力する切換手段と、を具備することを特徴とする車載
   ラジオ受信機のビート除去装置。 ２）前記基本スイッチング周波数が、ＡＭ信号の同調周
   波数帯域幅の１／２以上の幅を有していることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の車載ラジオ受信機の
   ビート除去装置。 ３）前記同調周波数検出手段は、周波数表示用駆動回路
   の出力信号を用いて搬送波周波数を検知することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項又は第２項のいずれか一項
   に記載の車載ラジオ受信機のビート除去装置。 ４）前記同調周波数検出手段は、局部発振器の出力信号
   を用いて搬送波周波数を検知することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項又は第２項のいずれか一項に記載の車
   載ラジオ受信機のビート除去装置。