JPH0223052B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は主に同一の放送周波数帯について２
系統の受信系を備える自動車用ラジオ受信機に関
するもので、特に前記２系統の受信系からの音声
信号が同一であるか否かを判定する同一性判定器
の構成に関するものである。

この種、自動車用ラジオ受信機では、マイクロ
コンピユータ等の制御により、一方の受信系で放
送受信を行いつつ他方の受信系でより受信状態の
良い局を探すとともに同一性判定器により放送内
容が同一であるか否かの判定を行い順次同一放送
内容、且つより受信状態の良い局を選局、受信す
ることで、自動車が多くの放送局のサービスエリ
アを越えて移動する場合でも、受聴者の手を煩わ
すことなく自動的に同一の放送プログラムを良好
な受信状態で受信し続けることが可能である。

第１図にこの種ラジオ受信機の例を示す。図に
おいて、１はアンテナ、２は分配器、３は選局装
置、４は中間周波増幅器、５は検波器、６は第１
の受信系（以下受信系Ａと呼ぶ）、７は選局装置
８は中間周波増幅器、９は検波器、１０は第２の
受信系、（以下、受信系Ｂと呼ぶ）、１１は音声信
号の切換器、１２は低周波増幅器、１３はスピー
カ、１４は第１の電界検出器、１５は第２の電界
検出器、１６は同一性判定器、１７は制御装置１
８は周波数表示器、１９は操作キーである。以上
のように構成されたラジオ受信機ではアンテナ１
に誘起された放送波信号は分配器２で２分配され
受信系Ａ６と受信系Ｂ１０に与えられる。選局装
置３および７は例えばPLLシンセサイザ方式電
子チユーナであつて、制御装置１７より周波数デ
ータを受けて、その周波数の放送波のみを中間周
波信号に変換して出力する。中間周波増幅器４お
よび８はこの中間周波信号を増幅し検波器５およ
び９に与える。検波器５および９は中間周波信号
を検波して音声信号を出力する。こうして受信系
Ａ６および受信系Ｂ１０より得られる音声信号は
音声信号切換器１１でいずれか一方が選択されて
低周波増幅器１２で増幅されスピーカ１３で再生
される。電界検出器１４および１５は各々受信系
Ａ６および受信系Ｂ１０で受信中の各放送局の受
信レベルを検出しこれに対応する信号を制御装置
１７に与えるものであり、同一性判定器１６は二
つの受信系からの音声信号が同一内容であるか否
かの判定を行うためのものである。制御装置１７
は例えばマイクロコンピユータで構成され操作キ
ー１９への操作に応じて受信周波数の制御および
周波数表示器１８への表示を行う他、同一放送内
容局への自動選局動作を行う。この自動選局動作
は一例として次のように行われる。まず、受聴者
の手動操作により或る局が受信系Ａ６により受信
され、音声信号切換器１１を通して再生されてい
るものとする。この時、制御装置１７は受信系Ｂ
１０で、その放送周波数帯全域にわたり、受信周
波数を走査し、電界検出器１４および１５の信号
から、受信系Ａ６で受信中の局よりも受信レベル
の高い局を探す。この結果より受信レベルの高
い、即ち受信状態の良い局があれば二つの受信系
からの音声信号が同一内容であるか否かを同一性
判定器１６を用いて判定する。この結果同一でな
いと判定される場合は受信系Ｂ１０による走査を
続け、同一であると判定される場合は音声信号切
換器１１を受信系Ｂ１０側として、受信系Ｂ１０
の出力音声信号を再生するとともに周波数表示器
１８の表示を受信系Ｂ１０の受信周波数とする。
またこれまで、受信系Ｂ１０で行つていた受信周
波数の走査を受信系Ａ６により続行する。以上の
動作によりその放送周波数帯にあり現在受信中の
局よりも受信状態の良い局はすべてテストされる
こととなり同一放送内容局が数局ある場合でも、
その内最も受信状態の良い局が受信され続けるこ
ととなる。

従来この種ラジオ受信機に使用される同一性判
定器として第２図に示すものがあつた。図におい
て３０，３１は低域フイルタ、３２，３３はゼロ
クロスデテクタ、４２，４３はシフトレジスタ、
４４はクロツク発生器、３４，３５、および４６
は排他的論理和回路（以下Ｅ―OR回路と呼ぶ）、
３５，４７および４８は積分器、４９，５０は合
成器、３６は第１の電圧比較器、３７は第２の電
圧比較器、３８，３９は検波器、４０，４１は電
圧比較器である。以上のように構成された同一性
判定器１６において、受信系Ａ６および受信系Ｂ
１０からの音声信号はそれぞれ低域フイルタ３
０，３１により高域成分を除去後、ゼロクロスデ
テクタ３２，３３に与えられる。ゼロクロスデテ
クタ３２，３３は入力信号の交流分の符号に応じ
て、“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルの２値信号、
即ち零交差波を出力するものである。Ｅ―OR回
路３４，４５，４６および積分器３５，４７，４
８はこの二つの零交差波の一致の程度を直流信号
レベルに変換して出力するものであり、シフトレ
ジスタ４２，４３はそれぞれＥ―OR回路４５，
４６に与えられる一方の零交差波を遅延させるも
のである。次にまず、Ｅ―OR回路３４、積分器
３５の動作について述べる。Ｅ―OR回路３４は
二つの入力即ちゼロクロスデテクタ４２，４３か
ら与えられる二つの零交差波がともに“Ｈ”、も
しくはともに“Ｌ”の場合“Ｌ”レベルを出力
し、一方か“Ｈ”、他方が“Ｌ”の場合“Ｈ”レ
ベルを出力するものであり、積分器３５はこのＥ
―OR回路３４出力を所定期間積分するものであ
る。従つて同一性判定器１６に与えられる二音声
信号が全く同じものである場合：ゼロクロスデテ
クタ３２，３３の出力は同時に“Ｈ”レベルまた
は“Ｌ”レベルとなりＥ―OR回路３４出力は、
ほぼ連続して“Ｌ”レベルとなり、積分器３５出
力もほぼ“Ｌ”レベルに等しくなる。また二音声
信号が同一内容であつて、互いに逆相である場
合、ゼロクロスデテクタ３２，３３の出力は常に
一方が“Ｈ”レベルの時他方は“Ｌ”レベルとな
り、Ｅ―OR回路３４出力はほぼ連続して“Ｈ”
レベルとなり、積分器３５出力もほぼ“Ｈ”レベ
ルに等しくなる。次に二音声信号の内容が異なる
場合は、ゼロクロスデテクタ３２，３３の二出力
間に以上のような関連は存在せず、十分な時間を
とれば、同時に“Ｈ”もしくは“Ｌ”レベルとな
る期間と一方が“Ｈ”で他方が“Ｌ”レベルとな
る期間はほぼ等しくなつてくる。このためＥ―
OR回路３４出力は適当な期間を考えればそのう
ちほぼ1/2の期間“Ｈ”となり残りの期間“Ｌ”
となる。従つて積分器３５出力はほぼ“Ｈ”レベ
ルと“Ｌ”レベルの中間値となる。

このことから積分期間を十分にとれば、二つの
音声信号内容が同一であるか否かは積分器３５出
力として明確に現れることとなる。

次に受信系Ａ６および受信系Ｂ１０からの二音
声信号が同一内容で時間差τがある場合について
述べる。ここで適宜上二音声信号を周波数ｆ、周
期Ｔ（Ｔ＝１／ｆ）の繰返し波としＴ＞2τの場合
を考える。

まず二音声信号が同相の場合、周期Ｔの期間中
2τの期間ゼロクロスデテクタ３２，３３の出力が
不一致となるため積分器３５出力eoはほぼ eo＝2τ／ＴV_H＝2fτV_H ……(1) となり、また二音声信号が逆相の場合、逆に周期
Ｔの期間中、2Tの期間ゼロクロスデテクタ３２，
３３の出力が一致となることから、積分器３５出
力eoはほぼ eo＝（１−2τ／Ｔ）V_H＝（１−2fτ）V_H ……(2) となり、いずれも時間差なしの理想的な場合から
外れてきて判定の精度を引下げることとなる。Ｅ
―OR回路４５，４６および積分器４７，４８は
この時間差τによる判定精度の低下を防ぐために
設けられるもので、Ｅ―OR回路４５、および４
６に与えられる一方の零交差波をシフトレジスタ
４２，４３により、あらかじめ時間ｔだけ遅延さ
せておいて上記同様積分器４７，４８に判定のた
めの出力を得るものである。ここでシフトレジス
タでの遅延時間ｔはシフトレジスタの段数をｎと
し、クロツク発生器４４からのクロツク周波数を
fc_LKとすると、 ｔ＝ｎ／fc_LK となる。またシフトレジスタ段数を適当に選ぶこ
とにより、クロツク周波数fc_LKを低域フイルタ３
０，３１の遮断周波数より十分高くとることによ
りシフトレジスタ４２，４３において二つの零交
差はほとんど変形されることなく遅延のみが与え
られると考えられる。

この結果、積分器４７の出力、e₁および積分器
４８の出力e₂は二音声信号の時間差（受信系Ａ６
からの音声信号を基準に受信系Ｂ１０からの音声
信号の遅れ時間）がそれぞれｔ、および−ｔの場
合に最も良い判定結果を与える。第３図はｔ＝
0.8〔ms〕としてこの様子を示すグラフであり周
波数ｆを250〔Hz〕、と500〔Hz〕とし、時間差τに
対する各積分器出力e₀，e₁，e₂を示すものであ
る。また内容が異なる二音声信号については遅延
時間ｔを与えることにより何らの相関が生ずるも
のではないから十分な積分時間を与えれば積分器
４７，４８の出力e₁，e₂はほぼ１／２V_Hとなる。こ のため第３図に示す場合において低域フイルタ３
０，３１で少なくとも500〔Hz〕以上の高域成分を
十分に減衰させておけば時間差τ＝±1.2〔ms〕
の範囲で各積分器３５，４７，４８の出力のいず
れかにより精度良く同一性判定が行われ得ること
がわかる。

次に合成器４９は積分器３５，４７，４８の出
力を受け常にそのうちの最大値を出力するよう構
成されるものであり、電圧比較器３６は合成器出
力が第１の判定レベルeth₁（ここにeth₁はほぼ１／２ V_H＜eth₁＜V_Hの範囲の適宜定められる値であ
る。）より大なる場合内容同一とする信号をそれ
以外の場合は不一致とする信号を与えるものであ
り、合成器５０は積分器３５，４７，４８の出力
を受け常にそのうちの最小値を出力するよう構成
されるものであり、電圧比較器３７は合成器出力
が第２の判定レベルeth₂（ここにeth₂は０＜eth₂＜
１／２V_Hの範囲の適宜定められる値である。）より 小なる場合、内容同一とする信号をこれ以外の場
合は不一致とする信号を与えるものである。

制御装置１７は電圧比較器３６，３７の出力を
受けていずれかが内容同一の信号を与える場合を
内容同一と判定して動作する。

次に検波器３８，３９および電圧比較器４０，
４１は低域フイルタ３０，３１出力の音声信号レ
ベルを検出して判定に十分な音声信号レベルが有
るか否かの信号、即ち音声レベル判定信号を制御
装置１７に与えるものであり、二音声信号の同一
性判定を行う場合十分に音声レベルがある期間を
制御装置１７により選択して行うことにより比較
的時間に精度良く同一性判定を行いうるようにす
るものである。

従来の同一性判定は以上述べたとおり、主に同
一性判定器１６のハードウエアにより行つてい
た。このためシフトレジスタ、Ｅ―OR回路、積
分器等々を含む比較的複雑な構成となり高価でも
あつた。更に、従来例としては、Ｅ―OR回路と
積分器を三組備えた構成を示したがこれにより対
処できる二音声信号の時間差は高々１〔ms〕前後
であり、更に大きな時間差に対処するためには多
くのシフトレジスタおよびＥ―OR回路と積分器
の対を追加することが必要であつた。

この発明は以上従来の同一性判定器の欠点を除
去するためになされたもので、ゼロクロスデテク
タから得られる零交差波を、制御装置により直接
判定することにより、同一性判定器の構成を簡略
化するとともに、より大きな時間差にも対処し得
るようにすることを目的としている。

第４図はこの発明の一実施例を示すブロツク図
であり、６〜４１は従来例と全く同一であり、６
０は第１のデータメモリー領域、即ちデータ・メ
モリーＡであり、６１は第２のデータ・メモリー
領域、即ちデータ・メモリーＢであり、６２はカ
ウンタである。また６０〜６２はいずれも制御装
置１７を構成するデータ・メモリーあるいはレジ
スタ上に設けられる領域であつて、以下に説明す
る同一性判定動作の期間のみ、一時的に設定され
るものであつても良い。

制御装置１７による同一性判定動作は例えば次
のように行われる。

まず、制御装置１７は電圧比較器４０，４１の
出力を調べとくに十分に音声レベル有りとの信号
（以下これを“有効”と呼ぶ）が出るまで待つて、
ゼロクロスデテクタ３２，３３出力の二つの零交
差波の取込みを開始する。このデータ取込みはゼ
ロクロスデテクタ３２からはデータメモリーＡ６
０にゼロクロスデテクタ３３からはデータメモリ
ーＢ６１に順次蓄積するよう行われるもので、デ
ータ取込みの間隔はほぼ一定時間tsであり、サン
プリング周波数fs＝１／tsは低域フイルタ３０，
３１の遮断周波数より十分高く選ばれるものとす
る。またこのデータ取込み動作は、同一性判定に
十分な回数、即ちＮ＋ｘ回行われるものとし、各
データ取込み毎に電圧比較器４０，４１の出力が
ともに“有効”であることを確認する。もし電圧
比較器４０，４１の出力が一方でも“有効”でな
ければ、これがともに“有効”となるのを待つて
新たにＮ＋ｘ回のデータ取込みを開始する。これ
によりデータメモリーＡ６０、およびデータメモ
リーＢ６１上にはそれぞれ十分に音声信号レベル
が有る期間に連続的に取込まれたＮ＋ｘ〔ビツト〕
の零交差波データが蓄えられることとなる。ここ
で説明の便宜上、データメモリーＡ６０、および
データメモリーＢ６１を第５図に示すように、１
ビツト毎に番号の付いた、Ｎ＋２〔ビツト〕のメ
モリーとし零交差波データは１番地から順次スト
アされ、二つのデータメモリーの同一番地には同
一の時点に取込まれたデータがストアされるもの
とする。

以上データ取込み動作が終ると制御装置１７は
まずカウンタ６２をクリヤして初期値０とし、第
５図Ａの矢印で示す如くデータメモリーＡ６０、
およびデータメモリーＢ６１の同一番地のデータ
ビツトどうしを順次比較して、一方論理値“１”
他方が“０”の場合のみカウンタ６２の内容に１
を加える。この比較動作はＮ回即ち１番地からＮ
番地まで繰返されるものとする。この結果、二つ
の音声信号が全く同一、同相であつた場合カウン
タ６２の内容はほぼ０となり、二つの音声信号が
位相のみ反転（逆相）で全く同一の場合、ほぼＮ
となることは明らかであり、また二つの音声信号
の内容が異なる場合には、Ｎが十分大きく、また
Ｎ×ts即ち比較する音声信号の期間が十分長けれ
ばほぼＮ／２となり、適当な判定数Nth₁およびNth₂ （ここでＮ／２＜Nth₁＜Ｎ、０＜Nth₂＜Ｎ／２とする。
） を設けて比較動作終了後カウンタ６２の内容が
Nth₁より大なる場合およびNth₂より小なる場合
を内容同一としそれ以外の場合を不一致とするこ
とが可能であること明らかである。次に二音声信
号に時間差τがある場合を考えてみると従来例説
明で音声信号の周期ＴをＴ／ts、時間差τをτ／ts、 V_HをＮとして考えれば全く同じ議論があてはま
る。即ち音声信号を周波数ｆ、周期Ｔ（Ｔ＝１／
ｆ）の繰返し波、Ｔ＞2τとするとき二音声信号が
同相であればほぼＴ／ts〔個〕のデータのうち2τ／ts 〔個〕のデータが不一致他は一致となるためこの
場合のカウンタ６２の値N₀は最終的にほぼ N₀＝・2τ／ＴＮ＝2fτN ……(3) となり二音声信号が逆相の場合には N₀＝・（１−2τ／Ｔ）Ｎ＝（１−2fτ）Ｎ……(4) となる。ここで(3)、(4)式は従来例における(1)、(2)
式と全く同じ形でありtsを十分に小さく且つＮを
十分に大きくとれば第３図のeoはそのままＮで
正規化したN₀の値と考えてよい。従つて二音声
信号が同一内容であり時間差τがある場合にあら
かじめ一方の音声信号に相対的に遅延時間ｔを与
えることにより判定を行つて判定精度を向上し得
ることも従来例と同様である。この動作は第５図
Ｂ，Ｃに示すとおり、データ取込み時点で時間ｔ
だけ異なる時刻に取込まれたデータどうしを比較
し上記動作を繰返すことにより行い得る。ここで
データ取込み間隔tsを0.4〔ms〕とすれば第５図Ｂ
はデータメモリーＡ６０の１〜Ｎ番地の内容をデ
ータメモリーＢ６１の３〜Ｎ＋２番地の内容と順
次比較することを意味しており、結果的にゼロク
ロスデテクタ３２の出力を0.8〔ms〕遅延して比
較するのと同じになる。このためこの結果得られ
るカウンタ６２の内容N₁は前記説明のとおりV_H
をＮと置き換えれば第３図e₁のグラフと同じ結果
を与える。また第５図ｃはデータメモリーＡ６０
の３〜Ｎ＋２番地とデータメモリーＢ６１の１〜
Ｎ番地を比較するもので結果的にゼロクロスデテ
クタ３３の出力を0.8〔ms〕遅延して比較するの
と同じになり、この結果得られるカウンタ６２の
内容N₂はV_HをＮと置き換えた第３図e₂のグラフ
と同じになる。

これにより、この実施例では制御装置１７によ
り３回の比較判定動作を行うことにより、従来例
と全く等価の判定を行い得ることがわかる。

以上この実施例が従来例と等価の判定を行い得
ることを説明してきたが、これが従来例と決定的
に異なる点はほとんどハードウエアの増加を伴な
わずより大きな時間差のある二信号の判定を精度
良く行い得ることであり、例えば±４〔ms〕の時
間差許容するよう判定を行う場合でもデータメモ
リーＡ６０およびデータメモリーＢ６１はＮ＋10
ビツトとして同一番地どうしの比較判定１回、デ
ータメモリーＡ６０の番地Ｉ＝１〜Ｎ番地とデー
タメモリーＢ６１の番地Ｊ＝Ｉ＋2iとのデータど
うしをｉを１から５まで変化して５回の比較判
定、逆にデータメモリーＢ６１の番地Ｊ＝１〜Ｎ
番地とデータメモリーＡ６０の番地Ｉ＝Ｊ＋2iと
のデータどうしをｉを１から５まで変化して５回
の比較判定、計11回の比較判定動作を行えばよい
こととなる。またこの判定は相互にずらしてゆく
番地数を１として計21回の判定を行いより判定精
度を上げることも可能である。またこれ以上の時
間差についてもデータメモリーの多少の増加と判
定回数の増加により容易に対処し得ることは明ら
かである。

以上、この発明によれば同一性判定に使用する
ハードウエア部品を減らし、しかも二音声信号間
に大きな時間差がある場合でも精度良く同一性判
定を行い得るという効果がある。

なお、上記説明ではデータメモリーＡ，Ｂはほ
ぼ判定すべき時間＋許容時間差に相当する分のメ
モリー領域を想定したが、判定的に許容すべき時
間差が比較的小さい場合は、データメモリーは許
容時間差相当分のみとして、カウンタを上記説明
の比較判定回数分設けて、データ取込み的にデー
タメモリー内容を順次更新し、同時に比較とカウ
ンタ計数を行うこととしても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの種ラジオ受信機のブロツク図、第
２図は従来の同一性判定器を示すブロツク図、第
３図は同一性判定の動作説明図、第４図はこの発
明の一実施例を示すブロツク図、第５図はこの発
明の動作説明図である。 図において、１はアンテナ、２は分配器、６は
第１の受信系、１０は第２の受信系、１１は音声
信号切換器、１２は低周波増幅器、１３はスピー
カ、１４，１５は電界検出器、１６は同一性判定
器、１７は制御装置、３０，３１は低域フイル
タ、３２，３３はゼロクロスデテクタ、３８，３
９は検波器、４０，４１は電圧比較器、６０は第
１のデータメモリー、６１は第２のデータメモリ
ー、６２はカウンタである。なお各図中同一符号
は同一または相当部分を示すものとする。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 互いに独立して自動選局をなし得るように構
   成された第１、第２の受信系、この２つの受信系
   が選局した受信局の受信状態を検知し、その良否
   を弁別する手段、当該二つの受信系の出力信号か
   らその異同を弁別するに要する信号を与える同一
   性判定器、および同一性判定器出力より、上記二
   つの受信系の出力信号の異同を判定して、二つの
   受信系による二つの受信局が内容同一と判定する
   場合はその受信状態の良い方の受信局を一方の受
   信系により固定しその出力音声を音声出力回路に
   固定するとともに他方の受信系を自動選局状態に
   移行させる制御装置を備え、上記同一性判定器
   は、上記受信系の出力信号をそれぞれ入力する二
   つの低域フイルタと、この低域フイルタの出力信
   号をそれぞれ入力して２値信号を上記制御装置に
   出力する二つのゼロクロスデテクタと、上記二つ
   の低域フイルタに接続され低域フイルタ出力の音
   声信号レベルを検知してこれが所定判定レベルよ
   り高い場合に有効とする信号を、しからざるとき
   は無効とする信号を上記制御装置に与える手段と
   を備えることを特徴とするラジオ受信機。 ２ 制御装置が同一性判定器の音声レベル信号が
   いずれも有効である場合に同一性判定器に二つの
   ゼロクロスデテクタ出力を取り込み一時的に記憶
   する二つのメモリー領域と、この二つのメモリー
   領域上のデータを取込み時点が同一の組合せとし
   て、あるいは所定時間ずれた組合せとして複数回
   各メモリデータが一致であるか否かの判定を行う
   ものとし各回の判定毎に一致あるいは不一致とな
   るデータ数を計数するカウンタとを備え、各判定
   の結果としてのカウンタの値が一回でも第１の判
   定数を越える場合および第２の判定数を下回る場
   合、二つの受信系からの音声信号を同一内容と
   し、しからざる場合、内容が異なるとして動作す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   ラジオ受信機。