JPH02295321A - 閉ループオーディオ減衰器 - Google Patents

閉ループオーディオ減衰器

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JPH02295321A
JPH02295321A JP2101549A JP10154990A JPH02295321A JP H02295321 A JPH02295321 A JP H02295321A JP 2101549 A JP2101549 A JP 2101549A JP 10154990 A JP10154990 A JP 10154990A JP H02295321 A JPH02295321 A JP H02295321A
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input
amplifier
differential amplifier
voltage
usn
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JP2101549A
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Fred J Anderson
フレッド・ジェイ・アンダーソン
Gregory J Manlove
グレゴリー・ジョン・マンラヴ
Richard A Kennedy
リチャード・アルバート・ケネディ
Jeffrey J Marrah
ジェフリー・ジョセフ・マーラー
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Delco Electronics LLC
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    • H04B1/1646Circuits adapted for the reception of stereophonic signals
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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】 九肌五立1 本発明は、FMステレオ受信機における検出信号の適応
性オーディオ処理に関し、より詳細には、減衰が所望さ
れる極めて狭い範囲の制御信号にわたって正確な減衰制
御を行う閉ループオーディオ減衰器に関する. 1肌立豆遣 感知される信号対雑音比を向上するための雑音の削減は
、FM受信機に適用される典敷的なオーディオプロセッ
サの主機能である.これらの回路は通常、ステレオ復号
化が行われた後、検出されたオーディオ信号に適用され
る.3つの最も一般的に応用されるオーディオ処理機構
は、混合、ロールオフ、及びオーディオ減衰(即ちミュ
ート)である.混合は、L−R成分の削減であり、ロー
ルオフは、高周波数成分(雑音はプログラム材料によっ
て簡単にはマスクされない)の削減であり、オーディオ
減衰は、漸次スケルチ型作用における全オーディオ信号
レベルの削減である.信号状態が低下すると、これらの
機構は、視聴者によって感知されるような分裂的な効果
を最小限に抑えるためにこの順序で適用される.一般的
に、RF信号が50乃至100μ■を下回った時あるい
はわずかな信号の乱れの期間中に適用され、一方ロール
オフ及び減衰は状態がひどく低下した時にのみ適用され
るのが最上の方法である.オーディオ処理の応用は、F
M受信機の多重経路干渉及び信号の損失の応答特性に大
幅に依存する.特に、弱信号状態にある検知器の雑音出
力は、ロールオフ及び減衰の両方のしきいを決定する.
これは、FM検知器のためのS/N対RF入力の相対的
な急激性に因る.信号レベルが低下すると、雑音特性は
、受信機の最低雑音、アンテナにおける熱雑音、及び検
出器発生(補捉)雑音によって影響を受ける3つの明確
な領域に分割され得る.第1図に図示のグラフはこの挙
動を示している.混合は通常、アンテナにおける熱雑音
がステレオS/Nを限定し始めるとすぐに適用される.
ここで銘記すべきように、ステレオS/N比は、この時
点でのモノよりも約23dB低い.ロールオフは、検出
器が雑音力の大部分に寄与する、例えば、10μV下の
点において適用されるのが最上の方法である.最後に、
全S/N比が低下し、最低雑音が全力検出オーディオの
約20dB以内に上昇すると、全雑音量を視聴者の不快
な点の下に保持するためにオーディオ減衰作用を適用す
るのが好ましい. FM検出器雑音特性の勾配に応じて、オーディオ減衰器
の必要性が変わる.特定の受信機によると、この勾配は
かなりゆるやかであり、2つの曲線《検出されたオーデ
ィオ及び雑音》の収束点はより低いオーディオレベルに
なる.斯かる受信機の場合、オーディオ減衰器の必要性
は大きくなかった.しかしながら、ハードリミット切り
替えコンデンサ型FM検出器は、かなり急峻な雑音勾配
を有しており、弱信号状態又は無信号状態で視聴特性を
向上するためにオーディオ減衰器を必要とする.主観的
な法則として、最低雑音のレベル《信号強度が低下する
と増大する》は、全静100%変調オーディオの少なく
とも22dB下に保持すべきである.本発明によると、
これらの条件が確実に満たされる閉ループオーディオ減
衰器回路が提供される. 九匪五!ヱ 超音波雑音(USN)は、低RFレベルにおける信号強
度を良好に示す.本発明によると、USN、従っ.て低
RF信号レベルにおける信号強度の変化に対する制御さ
れた予想可能な反応を行うオーディオ減衰器が開示され
る.この減衰器は、乗算器に閉ルーフ“回路で接続され
ている差動増幅器及び利得段を含む主部分を含んでいる
.この閉ループの前には、入力増幅器が置かれており、
この入力増幅器は、RC時定数回路を通してUSN入力
に応答する.この時定数は、USN電圧の変化によって
決定されるような信号の乱れ減衰器が如何に速く反応す
るかを決定する.利得段からの信号に対する主部分の応
答特性は、従部分によって反映され、この従部分は実際
のオーディオ信号減衰を適用する.この閉ループ構成に
よってこの直線的制御作用が非常に低い範囲に限定され
る.この範囲を外れると、この回路は、全減衰(152
0dB定格)又は無減衰(OdB)のどちらかを行う.
この閉ループ構成を用いることか好ましいのは、大量の
減衰作用が必要とされるUSN検出器の出力における重
要な電圧範囲かUSN電圧の範囲全体に比べて非常に小
さい故である.好ましい 方例の0明 図面について説明する.第1図は、帯域内可聴雑音の超
音波雑音(USN)−即ち検出復合信号(1 00−2
00KHz)の超音波周波数範囲に対する相間関係を示
している.幾つかの可能なオーディオ処理フラグ(AG
Cレベル、AGCにおけるAMの乱れ、AMレベル、1
 9KHzパイロット雑音等)の中で、USNレベルは
、最大ダイナミック範囲を有する帯域内雑音を最も信顆
的に表している.trsNt圧は、検出された複合信号
内の高周波数( 1 0 0KHz−2 0 0KHz
 )雑音帯域を帯域P波し、この後、これを整流して約
IKHzに低減枦波することにより発生され得る.その
結果得られるDC制御電圧(静状態を表す任意の参照電
圧に参照される)は、雑音レベルを正確に表している. 本発明に係る閉ルーグ減衰器の機能は、USN電圧に対
する制御された予想可能な反応を行うことである.第2
図に示されているように、USN電圧は、RC時定数回
路を通して入力増幅器10の一方の入力に適用される.
この時定数は、USN電圧の変化に対して減衰器が如何
に゛速く反応するかを決定する.増幅器10の他方の入
力は、増幅器10のトリップ点を決定するUSN参照電
圧に接続されている.USNth圧に対する制御された
予想可能な反応は、増幅器10の出力に応答し且つ出力
差動増幅器18の出力に応答する乗算器16を含む閉ル
ープ回路に利得段14を用いることにより達成される.
なお、出力差動増幅器18は、利得段14の出力に応答
する.出力増幅器の出力は、実際のオーディオ信号減衰
を適用する従差動増幅器20によって反映される.この
閉ループ構成によって、この直線的制御作用が第3図に
示すように非常に狭い範囲に限定される。この範囲を外
れると、この回路は、全減衰(15−20dB定格》あ
るいは無減衰《OB)のどちらかを行う.S/N曲線に
対する減衰器の効果が第4図に示されている. 受信機のL+R信号ステアリング部分のブロック図が第
5図に示されている.L−1−4入力信号は、電圧対電
流変換器24に直接供給され且つ低域フィルタ26を通
して電圧対電流変換器28に供給され、これによりL+
R信号の直接及び低域P波変化電流型信号が生成される
.直接及び低域沢渡信号は、乗算器32及び34に適用
され、これらの乗算器は、ロールオフREFに対すして
ロールオフの電圧レベルに比例して差動増幅器3oがら
制御される.ロールオフが非常に高い場合、この直接信
号は1を乗算され、低域r波信号は0を乗算され、斯く
してこれらの信号が加算器36において加算されると直
接信号のみが生成される.ロールオフがロールオフRE
Fに対して非常に低い場合、直接信号は0を乗算され、
低域P波信号は、1を乗算され、これによりこれらの信
号が加算されると、ロールオフされた信号のみが結果と
して生成される.同機にして、増幅器3oが任意のロー
ルオフレベルにおいて部分的にのみ傾斜すると、直接及
び低域P波信号の比例的混合に因って部分的にロールオ
フされた信号が生成する.同様にして、閉ループオーデ
ィオ減衰器は、主増幅器18に適用される減衰REF及
び′$4表電圧との相関間係に従ってロールオフ乗算器
から到達する信号電流及び電流ソースから到達する10
0μA静電流を操作する乗算器38及び4oを含んでい
る.この結果、加算器44の出力において信号と静電流
の比例的な混合がおこなわれる.加算器44の出力は、
トランジスタP25,P26及び抵抗45.47を含ん
でいる電流ミラー46に適用される.t流ミラー46と
電流ソース48間の差は、増幅器50及び抵抗49及び
51を含む出力段に適用される. ここで第6図について説明する.時定数部分12は、抵
抗52及びコンデンサ54を含んでおり、USN電圧に
P波を適用し、急激な雑音変動の結果としてオーディオ
信号の過大なチューイング又は変調を防止する.この入
力増幅器は、バイボーラトランジスタQl,Q2、Pチ
ャンネルMOSトランジスタP8,P9、並びに抵抗5
6.58を含んでいる.Q1及びQ2は、トランジスタ
Q2のペースに接続されている固定抵抗60.62及び
可変抵抗64によって確立されるトリップ点USN  
REFと共に差動入力対を形成する.P8及びP9は、
入力増幅器10を乗算器16に連結するために電流ミラ
ーを形成する.この入力増幅器Ql,Q2、P8及びP
9は、乗算器16に差動電流を供給する.この差動電流
は、抵抗66とNチャンネルMOSデバイスN18.N
19と抵抗68.70を含む電流ソースによって確立さ
れるUSNとUSN  REFと入力増幅器を流れる電
流との差の関数である. 乗算器16は、主差動増幅器18の電圧出力に従って入
力増幅器10からの電流を変調するトランジスタQIO
及びQllを含んでいる.P12及びP13は、乗算器
16のトランジスタQllを通って流れる電流を、この
電流を電圧に変換する抵抗72に反映する.抵抗72の
両端のコンデンサ74は安定化のためのものである.主
増幅器18は、トランジスタN20及び抵抗80を含ん
でいる電流ソースに接続されているトランジスタQ14
−Q17及び抵抗76.78を含んでいる.増幅器18
は、Q16のベースの電圧を増幅し、ノードA及びBか
ら増幅器16に差動制御電圧をフィードバックする. USN電圧がトリップ点を下回ると、乗算器16を電流
が流れ始める.この電流は、閉ループフィードバックを
行うノード電圧A及びBの関数として乗算器16のQ1
0及びQllを通して操作される.乗算器l6の出力電
流は、抵抗72の両端に反映され、これにより主増幅器
18の入力に適用される減衰電圧を発生する.USNの
電圧が低下すると、減衰電圧が増大し、これにより、ノ
ードAの電圧が低下し、ノードBの電圧が増大する.こ
れにより、乗算器16は、抵抗72の両端を流れる乗算
器電流のパーセンテージを減衰し始める. ノードA及びBにおける差動電圧は、従回路Q21−Q
24にも適用され、これらの従回路は、可変減衰をL+
R信号電流に適用する.ノードAにおける電圧が低下す
ると、従増幅器20の出力電流がより少ないAC情報及
び同じDC情報を含み、これにより信号の減衰を行う.
この高い利得段及びフィードバックに因って、USNが
USNFtEFより低い時、USN電圧とオーディオ利
得の間には直線的な相関関係が確立される.tk終的な
利得は、利得段の入力増幅器10と抵抗72を通る電流
によって設定される. 本発明の閉ループオーディオ減衰器は、厳しい雑音状態
をより許容できるものにするために全体的な量の削減を
行う.回路め閉ループ特性の故に、予期される雑音曲線
に対して精密且つ予想可能な減衰レベルを設計すること
ができる.3つの重要なパラメータは、利得(全量削減
)、トリップ点(減衰作用が開始するUSNレベル)、
及び時定数(USNの乱れに対する応答時間)である.
利得は、開ループ利得によって決定され、特に、これは
、入力増幅器10《第2図》の利得を調節することによ
り最も簡単に変化する.トリップ点は、入力増幅器10
における参照電圧によって決定され、時定数は、タイマ
部分12のRCネットワクの値によって決定される.
【図面の簡単な説明】
第1図は、雑音特性を信号強度の関数として示している
グラフ、第2図は、本発明に係る閉ルプ減衰器のブロッ
ク図、第3図は、減衰の直線的制御が適用される範囲を
締すすグラフ、第4図は、本発明の閉ループ減衰器のS
/N曲線に対する効果を示すグラフ、第5図は、L+4
ステアリング部分のブロック図、第6図は、本発明に係
る詳細な略図。 10・・・入力増幅器、   12・・・時間遅延手段
、14・・・利得段、     16・・・電流増幅器
、18・・・主差動増幅器、 20・・・従差動増幅器
.(外4名) RFイ霧号畑りt(りい FIG.1 FIG.3

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、所定の範囲のRF信号強度にわたって実質的に直線
    のオーディオ減衰を行うFMステレオ受信機用オーディ
    オ減衰器回路において、上記回路が、差動制御信号に従
    ってL+R信号と静信号の比例量を合成し、これにより
    減衰されたオーディオ信号を生成するための従部分(2
    0)を含み、参照電圧に且つ利得段からの入力電圧に応
    答する主差動増幅器(18)を含み且つ差動制御信号を
    出力として提供する制御手段、所定の期間及び大きさを
    有する超音波雑音入力に応答する入力増加幅器(10)
    、及び上記主差動増幅器の上記差動制御信号に従つて上
    記入力増幅器の電流出力を変調するための且つ上記利得
    段に上記変調電流出力を適用するための電流乗算器(1
    6)を含むことを特徴とするFMステレオ用オーディオ
    減衰器回路。 2、上記入力増幅器が超音波雑音(USN)と参照電圧
    との差に応答し、上記制御手段が上記電流乗算器、上記
    主差動増幅器、上記差動増幅器の入力に接続されている
    上記利得段を含む閉ループ回路であり、上記従部分が、
    上記USN電圧の関数として減衰されたオーディオ出力
    信号を生成するために上記主差動増幅器の出力に従つて
    L+R信号電流と静電流の上記比例的な量を合成するた
    めの従差動増幅器(20)であることを特徴とする上記
    USNに対する制御された予想可能反応を行う請求項1
    記載のオーディオ減衰器回路。 3、上記回路が一方の入力において超音波雑音参照電圧
    (USN REF)に応答する上記入力差動増幅器を含
    む超音波雑音検出器及び上記超音波雑音入力(USN)
    を上記入力差動増幅器の第2入力に適用する時間遅延手
    段であつて、雑音入力における変化に対する応答時間を
    確立するための時間遅延手段を含み、上記入力増幅器が
    、上記入力雑音信号が上記雑音基準を超える量に比例す
    る出力電流を提供し、上記主差動増幅器が、減衰参照入
    力(ATTEN REF)に応答し、上記利得段が減衰
    入力電圧(ATTEN)を上記主差動入力に供給し、上
    記主差動増幅器が上記減衰参照入力(ATTEN RE
    F)と上記減衰入力(ATTEN)との差の関数として
    差動出力電圧を提供し、上記電流増幅器が上記主差動増
    幅器の電圧出力によって上記入力差動増幅器からの電流
    を変調し、上記変調電流を上記利得段に供給し、上記従
    差動増幅器がL+R信号電流と静電流の比例的量を上記
    主差動増幅器の差動電圧出力の関数として合成すること
    により上記オーディオ出力信号を発生することを特徴と
    する請求項2記載のオーディオ減衰器回路。
JP2101549A 1989-04-20 1990-04-17 閉ループオーディオ減衰器 Pending JPH02295321A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US340834 1989-04-20
US07/340,834 US4901350A (en) 1989-04-20 1989-04-20 Closed-loop audio attenuator

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ID=23335125

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JP (1) JPH02295321A (ja)

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EP0393842A2 (en) 1990-10-24
EP0393842A3 (en) 1991-08-07
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