JPH0597144U - 車載用ｆｍモジュレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大型化やコスト高を招くことなく、パイロッ
ト信号の確実な検出と良好な再生音質の両立を図る。 【構成】 高域レベル検出部１１で検出したステレオオ
ーディオ信号の高域成分のレベルが両チャンネルとも大
きくなると、制御部１２が可変ＬＰＦ４０ａと４０ｂの
カットオフ周波数を低くさせ、コンポジット変換回路５
に入力されるステレオオーディオ信号の内、パイロット
信号周波数近くの高域を大きく減衰させ、ステレオコン
ポジット信号中の主チャンネル信号や副チャンネル信号
にパイロット信号が隠されないようにし、逆に、高域レ
ベル検出部１１で検出したステレオオーディオ信号の高
域成分のレベルが両チャンネルとも小さくなると、制御
部１２が可変ＬＰＦ４０ａと４０ｂのカットオフ周波数
を高くさせる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は車載用ＦＭモジュレータに係り、特に、車載用ディジタルオーディオ ソース機器等で再生されたステレオオーディオ信号を、車載用ＦＭラジオで聴取 できるようにした車載用ＦＭモジュレータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

車載用音響システムでは、車載用ＦＭモジュレータが利用される場合がある。 例えば、車載用ＦＭラジオを有する車両に、あとから、車載用ＣＤプレーヤを増 設するとき、車載用ＣＤプレーヤ専用のアンプやスピーカも一緒に増設しようと すると、車室内が非常に狭くなるとともに、コストの負担も大きくなる。そこで 、車載用ＣＤプレーヤで再生されたステレオオーディオ信号を、車載用ＦＭモジ ュレータでＦＭラジオ放送と同じＦＭ信号に変換し、車載用ＦＭラジオのアンテ ナ端子に入力すれば、車載用ＦＭラジオに設けられたアンプやスピーカを通して 、ＣＤ音楽を聴取でき、便利となる。

【０００３】 図７は、従来の車載用ＦＭモジュレータを含む車載用音響システムの全体構成 図である。車載用ＣＤプレーヤ１で再生されたステレオオーディオ信号は、車載 用ＦＭモジュレータ２に入力される。車載用ＦＭモジュレータ２では、まず、プ リエンファシス回路３で各チャンネル別に3.2kHz以上の高域に対しプリエンファ シスが掛けられたのち、ＬＰＦ４ａ、４ｂを介してコンポジット変換回路５に入 力されて、ステレオコンポジット信号に変換される。ステレオコンポジット信号 は、ＦＭ変調回路６にてＲＦ帯域の所定周波数のＦＭ信号に変調され、ＲＦアン プ７で増幅後、車載用ＦＭラジオ８のアンテナ端子に出力される。車載用ＦＭラ ジオ８の受信周波数が車載用ＦＭモジュレータ２から入力されたＦＭ信号の周波 数に同調しているとき、通常のＦＭラジオ放送信号の場合と同様に、車載用ＦＭ モジュレータ２からの入力に対し、ＲＦ増幅、ＩＦ変換、ＩＦ増幅、ＦＭ検波、 ステレオ復調、ディエンファシス、ＡＦ増幅等がなされる。そして、外部に接続 されたスピーカ９、１０の駆動がなされるので、ＣＤ音楽を聴取することができ る。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、コンポジット変換回路５は、ステレオオーディオ信号を、図８の周 波数スペクトラムに示すＦＭラジオ放送規格に従い、ステレオコンポジット信号 に変換するため、19kHz に一定レベルのパイロット信号を附加しており、車載用 ＦＭラジオ８で確実にステレオ復調できるようにしている。けれども、ＣＤ等の ディジタルオーディオソースでは、オーディオ帯域が20Hz〜20kHz と、低域側及 び高域側に広くなっているので、ＣＤの演奏中に、ステレオオーディオ信号の高 域成分のレベルが大きくなったとき、ステレオコンポジット信号中のパイロット 信号が主チャンネル信号（Ｌ＋Ｒ）又は副チャンネル信号（Ｌ−Ｒ）に隠れてし まい、車載用ＦＭラジオ８の側で、パイロット信号が検出できなくなり、瞬間的 にステレオ復調ができなくなったり、ノイズが発生したりする。

【０００５】 そこで、従来の車載用ＦＭモジュレータ２では、コンポジット変換回路５の前 段側（プリエンファシス回路３の後段側）にＬＰＦ４ａ、４ｂを介装して、ステ レオオーディオ信号のパイロット信号周波数近くの高域成分を減衰しておくよう にしている。これだと、コンポジット変換回路５に入力されるステレオオーディ オ信号の帯域が狭められるので、ＣＤの演奏中に、高域成分のレベルが大きくな っても、パイロット信号が主チャンネル信号や副チャンネル信号に隠れることが なく、車載用ＦＭラジオ８の側で確実にパイロット信号を検出して、ステレオ復 調することができる。

【０００６】 しかしながら、従来、ＬＰＦ４ａ、４ｂには周波数特性の固定したものが用い られていたが、フィルタの次数の小さいものでは、図９のＡに示す如く、減衰カ ーブがなだらかなため、ステレオオーディオ信号の内、パイロット信号周波数よ りもかなり低い周波数成分も減衰させてしまい、再生音質が著しく悪化するとい う問題があった。 一方、フィルタ次数の大きなものを用いれば、図９のＢに示す如く、減衰カー ブを急峻にできるので、再生音質の悪化を最小限に抑えることができるものの、 高次数のフィルタは大型で高価なものとなってしまい、実用にならないという問 題があった。

【０００７】 以上から本考案の目的は、大型化やコスト高を招くことなく、パイロット信号 の確実な検出と良好な再生音質の両立を図った車載用ＦＭモジュレータを提供す ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記課題は本考案においては、ステレオオーディオ信号を入力して、ステレオ コンポジット信号に変換するコンポジット変換回路と、コンポジット信号をＦＭ 変調してＲＦ帯域での所定周波数のＦＭ信号を作成するＦＭ変調回路と、コンポ ジット変換回路の前段側に設けられて、ステレオオーディオ信号の内、パイロッ ト信号周波数近くの高域成分を減衰させるＬＰＦとを有する車載用ＦＭモジュレ ータにおいて、前記ＬＰＦを、カットオフ周波数の可変な可変ＬＰＦとし、ステ レオオーディオ信号の高域成分のレベルを検出する高域レベル検出部と、該高域 レベル検出部での検出レベルに基づき、可変ＬＰＦを制御してカットオフ周波数 を可変させる制御部とを設けたことにより達成される。

【０００９】

【作用】

本考案によれば、高域レベル検出部で検出したステレオオーディオ信号の高域 成分のレベルが大きくなると、制御部が可変ＬＰＦのカットオフ周波数を低くさ せ、コンポジット変換回路に入力されるステレオオーディオ信号の内、パイロッ ト信号周波数近くの高域を大きく減衰させ、ステレオコンポジット信号中の主チ ャンネル信号や副チャンネル信号にパイロット信号が隠されないようにする。逆 に、高域レベル検出部で検出したステレオオーディオ信号の高域成分のレベルが 小さくなると、制御部が可変ＬＰＦのカットオフ周波数を高くさせる。これによ り、フィルタ次数が高次でなくても、ステレオオーディオ信号の高域成分が大き なレベルになれば、該高域成分を大きく減衰させて、車載用ＦＭラジオの側で確 実にパイロット信号を検出し、ノイズを生じることなくステレオ復調させること ができ、一方、ステレオオーディオ信号の高域成分が小さなレベルになれば、該 高域成分を不必要に減衰させないようにできるので、大型化やコスト高を招くこ となく、パイロット信号の確実な検出と良好な再生音質の両立を図ることが可能 となる。

【００１０】

【実施例】

図１は本考案の一実施例に係る車載用ＦＭモジュレータを含む車載用音響シス テムの全体構成図である。

【００１１】 図において、１は車載用ＣＤプレーヤであり、ＣＤを再生してステレオオーデ ィオ信号を出力する。２Ａは車載用ＦＭモジュレータであり、車載用ＣＤプレー ヤ１から入力したステレオオーディオ信号に対するプリエンファシス、ステレオ コンポジット変換、ＦＭ変調等を行い、ＲＦ帯域で所定周波数のＦＭ信号を出力 する。３はステレオオーディオ信号に対し、チャンネル別に3.2kHz以上の高域に プリエンファシスを掛けるプリエンファシス回路、４０ａと４０ｂはステレオオ ーディオ信号の帯域が広い場合に、チャンネル別にパイロット信号周波数近くの 高域をカットさせる可変ＬＰＦであり、該可変ＬＰＦは後述する制御部の制御に 従いカットオフ周波数が可変するようになっている。

【００１２】 ５はコンポジット変換回路で、可変ＬＰＦを通過したステレオオーディオ信号 を、図８に示すＦＭラジオ放送規格に従い、19kHz のパイロット信号を含むステ レオコンポジット信号に変換する。６はステレオコンポジット信号をＲＦ帯域の 所定周波数のＦＭ信号に変調するＦＭ変調回路、７はＦＭ信号の増幅を行うＲＦ アンプであり、該ＲＦアンプの出力側が車載用ＦＭラジオ８のアンテナ端子と接 続されている。９と１０は車載用ＦＭラジオ８に接続されたスピーカである。

【００１３】 １１は高域レベル検出部であり、プリエンファシス回路３から出力されるステ レオオーディオ信号の内、高域成分のレベルをチャンネル別に検出する高域レベ ル検出部、１２は高域レベル検出部の検出出力に基づき、可変ＬＰＦ４０ａと４ ０ｂに対する所定の制御を行う制御部である。可変ＬＰＦ４０ａと４０ｂは、制 御部からの制御出力に基づき、ステレオオーディオ信号の高域成分のレベルが大 きいときは、カットオフ周波数が低くなるようにし、逆に、ステレオオーディオ 信号の高域成分のレベルが小さいときは、カットオフ周波数が高くなるようにし て、カットオフ周波数を可変する。

【００１４】 図２は高域レベル検出部１１、制御部１２、可変ＬＰＦ４０ａ、４０ｂを含む 車載要ＦＭモジュレータ２Ａの要部回路図である。 １３ａと１３ｂはステレオオーディオ信号の各チャンネル別に、例えば、15 kHz 以上の高域成分を取り出すＨＰＦ、１４ａと１４ｂは、各ＨＰＦの出力に対 し、個別に直流検波を行ってレベルを検出する直流検波回路であり、該直流検波 回路から高域レベル検出信号が出力される。

【００１５】 １２は制御部であり、高域レベル検出部１１で検出されたステレオオーディオ 信号の高域レベルに従い、チャンネル別に可変ＬＰＦ４０ａと４０ｂのカットオ フ周波数可変制御を行う。１５ａと１５ｂはチャンネル別の制御回路で、各々、 図３に示す如く、直流検波回路４０ａ、４０ｂの出力変化に対し反比例の関係で 変化する制御電圧を発生して可変ＬＰＦ４０ａと４０ｂへ出力する。即ち、直流 検波回路４０ａ（４０ｂ）の出力が大きくなると、小さな制御電圧を出力し、直 流検波回路４０ａ（４０ｂ）の出力が小さくなると、大きな制御電圧を出力する 。

【００１６】 可変ＬＰＦ４０ａは、図２に示す如く、スイッチト・キャパシタ・フィルタＩ Ｃ（ここでは、一例としてナショナル・セミコンダクタ社製ＭＦ４−５０とする ）１６と、バリキャップＣと抵抗Ｒからなる外付け回路１７から構成されており 、制御部１２の制御回路１５ａからの制御電圧がバリキャップＣに印加されてい る。スイッチト・キャパシタ・フィルタＩＣ１６（ＭＦ４−５０）は、４次バタ ーワース・ローパスフィルタであり、カットオフ周波数ｆ_C とクロック周波数ｆ _CLK の間に、 ｆ_C ＝（１／５０）・ｆ_CLK の関係がある（但し、ｆ_c の上限は20kHz 、下限は0.1Hz ）。

【００１７】 Ｖ⁺ を＋５Ｖ、Ｖ^- を−５Ｖの電源に接続した場合、スイッチト・キャパシタ ・フィルタＩＣ１６内で発生するクロック周波数ｆ_CLK は、 ｆ_CLK ＝１／1.69ＲＣ となる。バリキャップＣの容量は、制御電圧の大きさに応じて反比例の関係で変 化するので、ステレオオーディオ信号のＬチャンネルの高域成分のレベルが小さ いと、制御回路１５ａの発生する制御電圧が大きくなるので、カットオフ周波数 ｆ_C は高くなる（但し、ｆ_C ≦20kHz ）。逆に、ステレオオーディオ信号のＬチ ャンネルの高域成分のレベルが大きいと、制御回路１５ａの発生する制御電圧が 小さくなるので、カットオフ周波数ｆ_C は低くなる。この結果、可変ＬＰＦ４０ ａの周波数特性は、Ｌチャンネルの高域成分のレベルに従い図４に示す如く変化 することになり、該可変ＬＰＦ４０ａのカットオフ周波数ｆ_C は、Ｌチャンネル の高域成分のレベルに従い図５に示す如く変化することになる。

【００１８】 可変ＬＰＦ４０ｂについても可変ＬＰＦ４０ａと全く同様に構成されており、 ステレオオーディオ信号のＲチャンネルの高域成分のレベルが小さいと、制御回 路１５ｂの発生する制御電圧が大きくなるので、カットオフ周波数ｆ_C は高くな る。逆に、ステレオオーディオ信号のＲチャンネルの高域成分のレベルが大きい と、制御回路１５ｂの発生する制御電圧が小さくなるので、カットオフ周波数ｆ _C は低くなる。この結果、可変ＬＰＦ４０ｂの周波数特性は、Ｒチャンネルの高 域成分のレベルに従い図４に示す如く変化することになり、可変ＬＰＦ４０ｂの カットオフ周波数ｆ_C は、Ｒチャンネルの高域成分のレベルに従い図５に示す如 く変化することになる。

【００１９】 次に、上記した実施例の動作を簡単に説明する。ステレオオーディオ信号の高域レベルが小さい場合 車載用ＣＤプレーヤ１を演奏状態にすると、該車載用ＣＤプレーヤ１から出力 されたステレオオーディオ信号は一旦、車載用ＦＭモジュレータ２Ａに入力され る。車載用ＦＭモジュレータ２Ａでは、まず、プリエンファシス回路３によって 、チャンネル別にプリエンファシスが掛けられたのち、Ｌチャンネルは可変ＬＰ Ｆ４０ａ、Ｒチャンネルは可変ＬＰＦ４０ｂへ出力され、各々、カットオフ周波 数以上の成分がカットされて、コンポジット変換回路５に出力される。コンポジ ット変換回路５はステレオオーディオ信号を入力して、図８の規格に従うステレ オコンポジット信号に変換する。変換されたステレオコンポジット信号は、ＦＭ 変調回路６で所定周波数のＦＭ信号に変調されたあと、ＲＦアンプ７で増幅され て、車載用ＦＭラジオ８のアンテナ端子に出力される。

【００２０】 車載用ＦＭラジオ８は、予め、車載用ＦＭモジュレータ２Ａに同調しているの で、ＦＭ信号に対するＲＦ増幅、ＩＦ変換、ＩＦ増幅、ＦＭ検波、ステレオ復調 、ディエンファシス、ＡＦ増幅がなされ、スピーカ８、９よりＣＤのステレオ音 響が出力される。

【００２１】 ところで、ＣＤから再生されるステレオオーディオ信号は、周波数帯域が20Hz 〜20kHz とかなり広くなっているので、プリエンファシス回路３から出力される ステレオオーディオ信号には、15kHz 以上の高域成分も含まれている。 車載用ＦＭモジュレータ２Ａの高域レベル検出部１１は、プリエンファシス 回路３から出力されるステレオオーディオ信号の高域成分のレベルをチャンネル 別に検出して、制御部１２へ出力する。制御部１２は各チャンネル別に、高域レ ベル検出部１１で検出された高域のレベルに反比例した制御電圧を発生し、可変 ＬＰＦ４０ａと４０ｂへ出力する。

【００２２】 ここで、プリエンファシス回路３から出力されるステレオオーディオ信号が各 チャンネルとも、15kHz 以上の高域成分のレベルが小さいとき、制御回路１４ａ と１４ｂから出力される制御電圧はいずれも大きくなり（図３参照）、可変ＬＰ Ｆ４０ａと４０ｂにおける外付け回路１７のバリキャップＣの容量が小さくなり 、カットオフ周波数ｆ_C が高くなって、図４のＡ、図５に示す如く20kHz 近くに なる。 よって、プリエンファシス回路３から出力された各チャンネルのステレオオー ディオ信号は、20kHz 近くの高域まで減衰されることなく、可変ＬＰＦ４０ａと ４０ｂを通過して、コンポジット変換回路５に入力され、ステレオコンポジット 信号に変換される。

【００２３】 これがため、車載用ＦＭラジオ８で復調されるステレオオーディオ信号には、 各チャンネルとも高域成分が殆ど減衰されずに残っており、高域まで良好な音質 で音響再生されることになる。また、プリエンファシス回路３から出力された各 チャンネルのステレオオーディオ信号の高域成分のレベルが小さいので、コンポ ジット変換回路５で附加されるパイロット信号が主チャンネル信号（Ｌ＋Ｒ）や 副チャンネル信号（Ｌ−Ｒ）に隠されることはなく、車載用ＦＭラジオ８の側で 、確実にパイロット信号を検出して、ノイズを生じることなくステレオ復調する ことが可能である。

【００２４】ステレオオーディオ信号の高域レベルが大きい場合 これと異なり、プリエンファシス回路３から出力されるステレオオーディオ信 号が各チャンネルとも、15kHz 以上の高域成分のレベルが大きくなると、制御回 路１４ａと１４ｂから出力される制御電圧はいずれも小さくなり（図３参照）、 可変ＬＰＦ４０ａと４０ｂにおける外付け回路１７のバリキャップＣの容量が大 きくなり、カットオフ周波数ｆ_C が低くなって、図４のＢ、図５に示す如く20 kHz からかなり低くなる。 よって、プリエンファシス回路３から出力された各チャンネルのステレオオー ディオ信号は、可変ＬＰＦ４０ａと４０ｂで高域成分が大きく減衰されて、コン ポジット変換回路５に入力され、ステレオコンポジット信号に変換される。 これがため、コンポジット変換回路５で附加されるパイロット信号が主チャン ネル信号（Ｌ＋Ｒ）や副チャンネル信号（Ｌ−Ｒ）に隠されることはなく、車載 用ＦＭラジオ８の側で、確実にパイロット信号を検出して、ノイズを生じること なくステレオ復調することが可能である。

【００２５】 プリエンファシス回路から出力されるステレオオーディオ信号の内、一方のチ ャンネルだけ高域レベルが大きくなったときは、当該チャンネルの可変ＬＰＦだ け、カットオフ周波数が低くなって、レベルの高い高域成分を減衰させるので、 前述と同様にして、パイロット信号が主チャンネル信号（Ｌ＋Ｒ）や副チャンネ ル信号（Ｌ−Ｒ）に隠されることはなく、車載用ＦＭラジオ８の側で、確実にパ イロット信号を検出して、ノイズを生じることなくステレオ復調することが可能 である。そして、他方のチャンネルについては、可変ＬＰＦのカットオフ周波数 が19kHz と高くなっているので、高域成分が減衰されることなく、該可変ＬＰＦ を通するため、良好な音響再生音質が得られる。

【００２６】 なお、上記した実施例では、各チャンネル別に独立して、高域成分のレベルに 従い可変ＬＰＦのカットオフ周波数を可変するようにしたが、高域レベル検出部 と制御部を図６の如く変形し、高域レベル検出部１１Ａではチャンネル別にＨＰ Ｆ１３ａと１３ｂで高域成分を取り出し、直流検波回路１４ａと１４ｂでレベル を検出したあと、加算回路１８で加算してステレオオーディオ信号全体の高域レ ベルを検出するようにし、制御部１２Ａは、図２の１つの制御回路と同様の構成 にし、該制御部から各可変ＬＰＦ４０ａと４０ｂに共通した制御電圧を供給する ように構成してもよく、このようにすれば、ステレオオーディオ信号の内、一方 のチャンネルの高域レベルが大きくなったとき、２つの可変ＬＰＦ４０ａと４０ ｂのいずれもカットオフ周波数が低くなるようにしてもよい。

【００２７】 また、スイッチト・キャパシタ・フィルタＩＣは、４次のバタワースフィルタ を用いたが、他の次数及び形式のものを用いてもよい。 更に、車載用ＣＤプレーヤを対象オーディオソースとする場合を例に上げたが 、本考案は何らこれに限定されず、車載用ＣＤチェンジャプレーヤや車載用ＤＡ Ｔなど、他の車載用ディジタルオーディオソース機器を対象としてもよい。

【００２８】

【考案の効果】

以上本考案によれば、ＬＰＦを、カットオフ周波数の可変な可変ＬＰＦとし、 ステレオオーディオ信号の高域成分のレベルを検出する高域レベル検出部と、該 高域レベル検出部での検出レベルに基づき、可変ＬＰＦを制御してカットオフ周 波数を可変させる制御部とを設け、高域レベル検出部で検出したステレオオーデ ィオ信号の高域成分のレベルが大きくなると、制御部が可変ＬＰＦのカットオフ 周波数を低くさせ、コンポジット変換回路に入力されるステレオオーディオ信号 の内、パイロット信号周波数近くの高域を大きく減衰させ、ステレオコンポジッ ト信号中の主チャンネル信号や副チャンネル信号にパイロット信号が隠されない ようにし、逆に、高域レベル検出部で検出したステレオオーディオ信号の高域成 分のレベルが小さくなると、制御部が可変ＬＰＦのカットオフ周波数を高くさせ るように構成したから、フィルタ次数が高次でなくても、ステレオオーディオ信 号の高域成分が大きなレベルになれば、該高域成分を大きく減衰させて、車載用 ＦＭラジオの側で確実にパイロット信号を検出し、ノイズを生じることなくステ レオ復調させることができ、一方、ステレオオーディオ信号の高域成分が小さな レベルになれば、該高域成分を不必要に減衰させないようにできるので、大型化 やコスト高を招くことなく、パイロット信号の確実な検出と良好な再生音質の両 立を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る車載用ＦＭモジュレー
タを含む車載用音響システムの全体構成図である。

【図２】車載用ＦＭモジュレータの要部回路図である。

【図３】図２中の制御回路の動作を示す線図である。

【図４】可変ＬＰＦの周波数特性を示す線図である。

【図５】高域レベルと可変ＬＰＦのカットオフ周波数の
関係を示す線図である。

【図６】本考案の変形例を示す要部回路図である。

【図７】従来の車載用ＦＭモジュレータを含む車載用音
響システムの全体構成図である。

【図８】ＦＭラジオ放送規格の周波数スペクトラム説明
図である。

【図９】ＬＰＦの周波数特性を示す線図である。

【符号の説明】

２Ａ 車載用ＦＭモジュレータ ５ コンポジット変換回路 １１ 高域レベル検出部 １２ 制御部 ４０ａ、４０ｂ 可変ＬＰＦ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステレオオーディオ信号を入力して、ス
   テレオコンポジット信号に変換するコンポジット変換回
   路と、コンポジット信号をＦＭ変調してＲＦ帯域での所
   定周波数のＦＭ信号を作成するＦＭ変調回路と、コンポ
   ジット変換回路の前段側に設けられて、ステレオオーデ
   ィオ信号の内、パイロット信号周波数近くの高域成分を
   減衰させるＬＰＦとを有する車載用ＦＭモジュレータに
   おいて、 前記ＬＰＦを、カットオフ周波数の可変な可変ＬＰＦと
   し、 ステレオオーディオ信号の高域成分のレベルを検出する
   高域レベル検出部と、 該高域レベル検出部での検出レベルに基づき、可変ＬＰ
   Ｆを制御してカットオフ周波数を可変させる制御部とを
   設けたこと、 を特徴とする車載用ＦＭモジュレータ。