JPH07507674A - デジタル信号処理付き放送受信機 - 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】 デジタル信号処理付き放送受信機 本発明はデジタル信号処理付き放送受信機に関する。

殊にカーラジオでは受信品質は著しく変動し得る、例えばマルチパス受信とかノ イズ信号とか、又は受信された電界強度の落込（凹欠）により変動し得る。それ により生じるノイズをできるだけわずかに抑えるためにオーディオ信号における 当該ノイズのマスキングのための穐々の手段が公知である。例えば劣悪な受信の 場合オーディオ信号を一時的に減衰したり、ステレオ−チャネル分離状態を低減 することが可能である。

上記手段の曲提とするところは受信された信号におけるノイズが所望のようにめ られ得ることである。

本発明の目的ないし課題とするところは受信された信号におけるノイズ、殊に、 可聴のノイズを惹起するノイズが識別され、それによりオーディオ信号の再生の 制御のための信号が導出されるデジタル信号処理付き放送受信機を提供すること である。

上記課題は本発明によれば次のようにして解決される、即ちデジタル信号処理機 能付き放送受信機において ｍ−受信されたステレオーマルチブレクス信号から第１及び第２補助信号が導出 され、ここで、第１補助信号は所定信号成分の周波数に依存し上記所定信号成分 の周波数はステレオーマルチプレクス信号の有効周波数領域を上回るものであり 、第２補助信号はステレオ副搬送波の側波帯の対称性に依存し、 −一第１及び打２補助信号はノイズの存在を指示するノイズ信号の形成のため組 み合わされ、−一ノイズ信号から少なくとも１つの制御信号が導出せしめられ該 制御信号によりステレオーマルチプレクス信号のデコーディングにより得られる オーディオ信号への作用が及ぼされるのである。

本発明の放送受信機において２つの補助信号の利用により得られる利点とすると ころは穐々のノイズに対し的確に応答し得ることである。例えば第１補助信号の 使用によりノイズに対する迅速敏感な応答が可能となる（被変調副搬送波を送信 しない送信局波、殊に副搬送波のステレオ差信号を送信しない送信局波を受信す る場合でも）。第２補助信号使用の利点とするところはノイズが実際にオーディ オ信号へ悪影響を及ぼす際のみノイズが識別されることである。

本発明の放送受信機において大きな値領域、例えば２５６の値での補助信号の処 理も可能であるが、種々の実施例ではたんにレベル０と１のみを取り得る２送信 号としての処理手法を用い得る。

本発明の第１の発展形態では第１及び第２補助信号は２送信号に変換せしめられ 、該２送信号はノイズ信号の形成のためロジック結合されるのである。当該発展 形態により２進信号の比較的簡単な処理のほかに得られる利点とするところはロ ジック結合（アンド結合又はオア結合）の選定又は補助信号のうちの１つのもっ ばらの利用がプログラミング可能であることである。

例えば当該実施形態により作成された放送受信機では、ステレオ信号伝送の行わ れない州（地域）向けに提供される放送受信機は次のようにプログラミングされ 得る、即ち、第１補助信号のみが評価され得るようにプログラミングされ得る。

本発明の第２の発展形態によれば、第１及び第２補助信号はそれぞれ１つの係数 を以て重み付けて加算され、そして、それにより生じた和が限界値より大又は小 であるかに依存して２進ノイズ信号が生ぜしめられるのである。当該形態が第１ 形態に対して有する利点とすることところは両補助信号の比較的多数の組合せ（ 結合）可能性が実現されることである。

更に第３の発展形態によれば第１制御信号がオーディオ信号の減衰のためそして 、第２制御信号がステレオデコーダにおけ得るチャネル分離状態低減のため、ノ イズ発生の際生成され、更に、それぞれ１つの制御信号の形成のため第１及び打 ２補助信号は種々の係数で重み付けの後加算され、更に当該和から、限界値との 比較により或１つの２進ノイズ信号が形成され、該２進ノイズ信号から第１．第 ２制御信号が導出されるのである。上記形態は種々の制御信号の生成のため第１ 、第２補助信号の種々の組合せ（結合）を可能にする。

ノイズはその原因に応じて異なった時間的経過を有するが、オーディオ信号へ与 える作用には限界がセッッティングされ、それにより付加的なノイズが生じない ようになる。更に本発明の別の形態によればノイズ信号は時間的フィルタリング を施されるのである。ここにおいて有利には上記の時間的フィルタリング部はパ ルス長弁別器と、積分方向に対して異なる時定数を以での引き続く積分器とから なるのである。それにより、一方では著しく短いノイズに基づき既にオーディオ 信号への干渉の起こるのが回避される。他方ではノイズの始めでのチャネル分離 状態の低減ないし音量の低減が可及的に速やかに行われ得るようになり、一方も とのレベルへの戻りが徐々に行われ得るようになる受信された信号におけるノイ ズの作用は受信限界強度に依存する。従って更なる発展形態によれぼろ波された ノイズ信号は制御信号の形成のため受信限界強度に依存する電界強度信号と乗算 されるのである。

上記形態の有利な態様によれば第１のる波されたノイズ信号がオーディオ信号減 衰のための制御信号の形成のため第１の電界強度信号と乗算され、第２のる渡さ れたノイズ信号が、チャネル分離受胎を低減する制御信号の形成のため第２電界 強度信号と乗算されるのである。それにより制御信号の受信限界強度への依存性 を相互に無関係に選定できる。

本！ｌ！明の実施例を複数の図を用いて説明してあり、以下詳述する。

図１は第１実施例を示し 図２は本発明の説明のための放送受信機の重要部分を示し、 図３は第２実施例を示し、 図４は図３の実施例にて使用されるロジック網を示し、 図５は当該実施例にて使用される時間フィルタの一部を示し、 図６は時間フィルタのさらなる部分を示し、図７は第３実施例を示し、 図８は第４実施例を示す。

各図中間じ部分には同じ参照符号を付す。本発明の放送受信機は種々の手法で実 現できる。例えば図示のブロックの個々のもの又は群を適当な回路、殊にＩＣに より実現し得る。著しく高い集積度の場合、受信器のデジタル処理機能全体をＩ Ｃ回路で実現することも可能であり、ここにおいて信号処理ステップ、例えばフ ィルタ処理、又は非直線的重み付けが計算操作により実施される。ＩＣ内では本 発明の受信機の実現のためデジタル信号プロセッサ及びその他のデジタル回路例 えばシフトレジスタ、フリップフロップ等を共に配置し得る。

図１．３，７．８を用いて説明した実施例はデジタル信号処理付き受信機の構成 部分である。該構成部分の実施例を図２に示す、実施例とその動作をより一層良 好に説明するため先ず図２に示す放送受信機について説明する。

アンテナ１を介して受信された受信部（チューナ）２における信号はそれ自体公 知の要領で増幅され、選別され、復調される。受信部２の出力側には４５６ＫＨ ｚの走査レートのステレオーマルチプレクス信号ＭＰＸＩが得られる。引き続い ての２２８ＫＨｚへの走査レート低減−低減デシメーションとも称される−をエ リアスノイズなしで行わせ得るために、走査レート低減部４の前にＬＰＦフィル タ５が設けられている。

ステレオーマルチプレクス信号の所望のさらなる処理において、それ自体通過域 にて平坦な周波数特性を有するＬＰＦフィルタが必要である。そのために必要な コストを、殊に４５６ＫＨｚの走査レートの場合に節減するために実施例では低 下する周波数特性を有する比較的に簡単なＬＰＦフィルタが設けられている０周 波数特性低下は勿論引きつづいての補助信号６にて補償される。

しかる後ステレオーマルチブレクス信号ＭＰＸ２は自動的ノイズ抑圧用回路７を 介して導かれこの回路７は殊に火花ノイズの発生の際ノイズの開始前の走査値を ノイズの終了まで繰り返す。当該回路にはステレオレコーダ８がつづいており、 これにより２つのオーディオ信号り、Ｒが生ぜしめられる。上記オーディオ信号 は乗算器９，１ｏを介して出力側１１．１２へ導かれる。該出力側からはオーデ ィオ信号がＮＦ（低周波）アンプを介してスピーカに供給される。

ステレオーマルチプレクス信号ＭＰＸＩからはＨＰＦフィルタ１３及び低減デシ メーション１４を用いて次のような信号が生ぜしめられ、即ち、ステレオーマル チブレクス信号の有効周波数領域の上方に存在する信号が生ぜしめられ、但し上 記信号成分は低減デシメーションにより下方周波数領域に変換される。上記信号 ＭＰＸ３は種々のノイズを指示する。例えば車両の点火火花により生じるノイズ を指示する。一方では自動的ノイズ抑圧用回路７の制御のため、他方では１５に て９．５ＫＨｚへの走査レートの低減デシメーションにより補助信号Ｈ１の形成 のため上記信号は使用される。

さらなる補助信号（それの走査レートは同様に９゜５　Ｋ　Ｈｚである）は１６ にてＬＰＦフィルタ処理及び１７にて低減デシメーションにより対称性信号から 形成される。上記信号は同じくステレオデコーダ８にて生成される。そこでは周 知のように副搬送波は差信号Ｌ−Ｈの形成のため振幅復調される。このことは次 のようにして行われる、即ち副搬送波付き放送受信機にて再生される同位相位置 の副搬送波に乗算される。ステレオデコーダ８では副搬送波は付加的に、基本搬 送波に対して９０°回転した搬送波に乗算され、それにより次のような信号が生 じる、即ち副搬送波の対称的側帯波のもとで０であり非対称の場合は０とは異な る信号が生じる。当該信号からは１６におけるＬＰＦフィルタ処理及び１７にお ける低減デシメーションにより更なる補助信号Ｈ２が形成される。

出力側１８にて受信部２は信号ＡＭ（これはＦＭ中間周波数信号の振幅変調によ り生じる）を送出する。

当該信号は図示の実施例では同様に４５６ＫＨｚの走査レートを有し、２ｏにて ＬＰＦフィルタ１９にてＬＰＦフィルタ処理後係数４８分だけ低減デシメーショ ンされ、その結果相応の第３の補助信号Ｈ３は９．５ＫＨｚの走査レートを有す る。

回路２１では補助信号Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３は相互に組み合わされて制御信号り及び ＡＦＥ−ＡＭＵが形成され、上記制御信号の走査レートは先ず９．５ＫＨｚであ るが、２２及び２３にて２２８　Ｋ　Ｈｚに逓昇される。

このことはそれぞれに２４の走査値の補間により行われ、その際最も簡単な場合 は各走査値は２４回繰り返される。制御信号りはステレオデコーダ８の制御入力 側に供給され、ノイズを伴う受信の場合におけるモノ動作モードへの切換のため に使用される。信号ＡＦＥ−ＡＭＵは乗算器９，１ｏに供給され、それによりノ イズ生起の際の音量の低減（マスキング）が行われる。

図１は回路２１　（図２）の１実施例を示す。入力側２５．２６．２７には補助 信号Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３が供給される。受信電界強度を表す補助信号Ｈ３は２つの ＬＰＦフィルタ２８．２９にて異なった時定数での平均化を施される。切換スイ ッチ３ｏは後述すべき信号ＤＤ２に依存してＬＰＦフィルタ２８．２９の出力信 号の１つを信号ＡＭＣとして転送する。この信号は３１にてノイズ特性カーブの 形態でノイズ減衰度ＡＦＥの形成のため重み付けされる。更に比較的小さい時定 数を有する電界強度信号は３２にて同様に重み付けされる（信号ＷＦ２）。この 信号は３３にて信号ＡＴＩと乗算され制御信号りが形成され、このＤは出力側３ ４にて取出される。

先ず２５．２６にて供給された補助信号Ｈ１，Ｈ２に対して３５．３６にてそれ ぞれ絶対値が形成される。

このことは例えば補助信号の２乗化によっても行われ得る。絶対値形成部３５に はＬＰＦフィルタ３７がつづいている。それにより生じるＯＡＤ、ＳＤＩは３８ にて組合（結合）される。その際信号ＤＤ１＝Ｆ１（ＯＨＤ、ＳＤ）が生じる。

当該関数は例えば式形態Ｆ１＝ａ　１．ＯＨＤ＋ｂ１．ＳＤをとり、ここで係数 ａｌ、ｂｌは可調整であり得る。他の関数、機能についてはさらなる実施例に関 連して説明する。

信号ＤＤＩはなお極めて短いノイズ信号を含み、従ってマスキングのためにオー ディオ信号に作用を与えるのに適していない。従って上記信号は時間フィルタ３ ９を介して導かれ、それの出力側にほろ波されたノイズ信号ＡＭＵ、ＡＴＩが出 力される。信号ＡＭＵは４０にて関数Ｆ２　（ＡＦＥ−ＡＭＵ）に従って重み付 けされた電界強度信号ＡＦＥと結合されて、信号ＡＦＥ−ＡＭＵが形成されこの 信号は出力側４１にて取出可能である。関数Ｆ３　（ＡＴＩ、ＷＦ２）によって は制御信号りが形成される。有利にはＦ　２＝ＡＭＵ　−ＡＦＥ、Ｆ３＝ＡＴ１ ・ＷＦ２゜ 図３の実施例では信号ＯＡＤ、ＳＤがら限界値比較部４２．４３により２逓信号 ＡＨＤ、ＡＳＤが形成され、上記２進信号は例えばレベル１によりノイズの生起 を指示しレベル０によりノイズの非存在生起を指示する。上記信号はロジック回 路網４４にて供給され、これについては図４で詳述する。時間フィルタ３９（図 １）は図３の実施例ではパルス幅弁別器４５と２つの非対称積分器４６．４７に より形成される。当該回路に対する実施例を図５及び図６に示しである。

パルス幅弁別器によっては所定の幅を下回る信号ＤＤ１のパルスのみが転送され ないでただ、所定幅を越えるパルスのみが転送されるようになる。非対称的積分 器４６．４７を用いては信号ＡＭＵ、ＡＴＩは信号ＤＤ２のそれぞれのパルスの 開始後、減衰に必要な値ヘもたらされ、一方、信号ＤＤ２の各パルスの終端後緩 慢な低下が行われる。

図４のロジック網は両信号ＡＭＤ、ＡＳＤの選択的結合を可能にする。入力側５ １．５２からの両信号はアンド回路５３ないしオア回路５４を介して、又直接的 に４つの入力側を有する切換スイッチ５５に供給される。供給された制御信号Ｌ ＮＩ、ＬＮ２を用いてアンド回路５３の出力側、オア回路の出力側、又は入力側 ５１．５２のうちの１つが、出力信号５６と接続され得る。出力側５６とアンド 回路５３の出力側との接続の場合、出力信号ＤＤＩは入力信号ＡＨＤ、ＡＳＤが レベル１を有する際のみレベル１をとる。有効周波数憤域を上回るノイズ信号の みならず、副搬送波の側帯波の非対称特性も存在する場合のみノイズが通報され る。出力側５６がオア回路５４の出力側と接続されている場合はノイズに対する ２つのマーキング情報のうちの１つが生じる時に既にノイズが通報される。

図５に示すパルス幅変調弁では加算器６１．乗算器６２、メモリ６３は各１つの 走査値に対してアキュムレータを形成する。加算器６１と乗算器６２には信号Ｄ ＤＩが入力側６４から供給される。信号ＤＤＩが０に等しき限り、比較器６５に は値零も供給される。信号ＤＤＩが値１に跳躍的に変化すると、アキュムレーシ ョン（累積）が開始され、ここでメモリ６３における値は走査時点からその都度 １だけ増大する。入力側６６に供給された定数に達すると比較器６５はインバー タ６７を介して信号を出力側６７に送出する。桁数により与えられる値域を越え ての積分器の出力信号のオーバーフローを阻止するために図６には示されていな い制限機能部が設けられている。

図６に示す非対称積分器４６．４７の実施例（図３）では同様に、加算器７１と 乗算器７２とメモリ７３と（走査値向け）からなるアキュムレータが設けられる 。

７４にて供給される信号ＤＤ２に依存して、７５にて供給される定数に１が、各 クロック毎にメモリ７３の内容に加えられる（信号ＤＤ２が４１Ｌ１を有する限 り）。

その結果は更なる乗算器７６にて定数に２で重み付けされ、そこで、加算器７７ が、さらなる定数に３の加算器のためつづいている。その際出力側７８からは積 分された信号が取出可能であり、 ｍ＝非対称積分器４６の場合信号ＡＭＵ、そうでない場合は信号ＡＴＩが取出可 能である。

図７の実施例では関数Ｆ　１＝ａ　１．ＯＨＤ＋ｂ　１゜ＳＤを用いての信号Ｏ ＨＤ及びＳＤの結合が行われる。

それにつづいて３８にて２送信号が生成され、この２送信号は更に図３の実施例 におけるように処理される。

図８に示す実施例では尊号ＯＨＤ及びＳＤは減衰及びチャネル分離のため種々の 関数により結合され、即ち３８に対してＦ　１．１＝ａ　１．ＯＨＤ＋ｂ　１． ＯＨＤにより、そして３８′にてＦｌ、２＝ａ２．ＯＨＤ＋ｂ２．ＳＤにより結 合される。それにより生じた信号ＤＤＩ、１及びＤＤｌ、２のさらなる処理が図 ３の実施例におけるように４８．４５．４６にて、ないし４８’　、４５’　、 ４６’にて行われ、信号ＡＭＵ、ＡＴ１が形成される。

信号処理の際使用される種々の係数ないし定数は本発明の放送受信機の作成の際 固定的にプログラミング又は可変の手法で記憶可能である。可変係数を用いる本 発明の放送受信機は例えばサービス工場により変化する必要性に適合化され得、 −例えば本発明により構成されるカーラジオの利用を成用にて異なる送信規格を 以て行おうとする場合、又は利用の個所にて所定のノイズが屡々生じる場合適合 化され得る。

ｒ　−−−一−−−−−ｍ−−−−−−−７−−−　−ｆｆ１ＡＨＤ　ＡＳＤ フロントページの続き （７２）発明者　フォークト、ロタール　１ドイツ連邦共和国　Ｄ　−３１２４ ９ホーエンハーメルン　アム　ゾンネンハング　１１ツ二一 ：７２）発明者　ケッサー、　ユルゲンドイツ連邦共和国　Ｄ−３１１９９ディ ークホルツェン　アーホルンヴエーク　５

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．デジタル信号処理機能付き放送受信機において一一受信されたステレオーマ ルチプレクス信号から第１及び第２補助信号が導出され、ここで、第１補助信号 は所定信号成分の周波数に依存し上記所定信号成分の周波数はステレオーマルチ プレクス信号の有効周波数領域を上回るものであり、第２補助信号はステレオ副 搬送波の側波帯の対称性に依存し、一一第１及び第２補助信号はノイズの存在を 指示するノイズ信号の形成のため組み合わされ、一一ノイズ信号からすくなくと も１つの制御信号が導出せしめられ該刷御信号によりステレオーマルチプレクス 信号のデコーディングにより得られるオーディオ信号への作用が及ぼされること を特徴とするラジタル信号処理付き放送受信機。
2. ２．第１及び第２補助信号は２進信号に交換せしめられ、該２進信号はノイズ信 号の形成のためロジック結合される請求の範囲１記載の受信機。
3. ３．第１及び第２補助信号はそれぞれ１つの係数を以て重み付けて加算され、そ して、それにより生じた和が限界値より大又は小であるかに依存して２進ノイズ 信号が生ぜしめられる請求の範囲１記載の受信機。
4. ４．第１制御信号がオーディオ信号の減衰のためそして、第２制御信号がステレ オデコーダにおけるチャネル分離状態低減のため、ノイズ発生の際生成され、更 に、それぞれ１つの制御信号の形成のため第１及び第２補助信号は種々の係数で 重み付けの後加算され、更に当該和から、限界値との比較により或１つの２進ノ イズ信号が形成され、該２進ノイズ信号から第１，第２制御信号が導出される請 求の範囲１記載の受信機。
5. ５．ノイズ信号は時間的フィルタリングを施される請求の範囲１から４までのう ちいずれか１項記載の受信機。
6. ６．上記の時間的フィルタリング部はパルス長弁別器と、積分方向に対して異な る時定数を以ての引き続く積分器とからなる請求の範囲５記載の受信機。
7. ７．ろ波されたノイズ信号は制御信号の形成のため受信限界強度に依存する電界 強度信号と乗算される請求の範囲５又は６記載の受信機。
8. ８．第１のろ波されたノイズ信号がオーディオ信号減衰のための制御信号の形成 のため第１の電界強度信号と乗算され、第２のろ波されたノイズ信号が、チャネ ル分離状態を低減する制御信号の形成のため第２電界強度信号と乗算される請求 の範囲７記載の受信機。