JPH08508143A - オーディオ信号のマスキングのための信号の導出用回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ラジオ受信器においてオーディオ信号をマスキングするための信号を導出するための回路装置では、受信電界強度に実質的に比例する信号がローパスフィルタを介して導通され、引き続き所定の関数で重み付けされる。

Description

【発明の詳細な説明】 オーディオ信号のマスキングのための信号の導出用回路装置 本発明は、ラジオ受信機におけるオーディオ信号のマスキングのための信号の 導出用回路装置に関する。 受信される電界強度の下落により例えばオーディオ信号の場合は、受信品質が 大きく変動することがある。これによる生じる障害を出来るだけ小さく保持する ために、この障害をオーディオ信号においてマスキングするための手段が公知で ある。例えば、受信電界強度が小さい場合には、ステレオチャネル分離を低減し たり、オーディオ信号を十分に減衰することが出来る。 本発明の課題は、ラジオ受信機、例えばデジタル信号処理部を有するカーラジ オに対して、オーディオ信号をマスキングするのに適した信号を形成する回路装 置を提供することである。 この課題は本発明により、受信電界強度に実質的に比例する信号をローパスフ ィルタを介して導通し、引き続き所定の関数で重み付けすることにより解決され る。 本発明の回路装置は、形成された信号がそれぞれ実行すべきマスキングに適合 され、したがってマスキングにより行われたオーディオ信号への介入によりそれ 以上の聴取可能な障害が引き起こされないという利点がある。 有利な実施例では、マスキングがオーディオ信号の減衰によって行われ、所定 の関数が線形成分および一定の成分を含む。これらの成分はメモリにファイルさ れたそれぞれ１つの係数を有する。ここでは有利には、電界強度に比例し、重み づけられた信号が最大値に制限される。 別の有利な実施例では、マスキングがステレオチャネル分離の低減によって行 われる。この場合、重み付けはメモリにファイルされた係数との乗算によって行 われる。 本発明の回路装置では係数を固定的に記憶することができるが、本発明の実施 例では、係数を不揮発性のメモリにファイルし、マイクロコンピュータ、表示装 置、操作装置、および操作案内のためのプログラムを用いて変更することができ る。 この実施例により、大量生産ラジオ受信機の個々の製品を、種々異なる、例え ば地方固有の使用条件に適合することができる。係数の変更も、サービス工場ま たは使用者により行うことができる。 本発明の別の実施例では、ステレオチャネル分離の低減によるマスキングに対 しても、オーディオ信号の減衰によるマスキングに対しても、電界強度に比例す る、ろ波された信号の重み付けを行う。これにより、 電界強度の下落に起因する一連の障害を十分に聴取できないようにすることがで きる。 本発明の回路装置の別の改善実施例では、重み付けされた電界強度信号を、マ スキング信号の形成のために補助信号と組み合わせる。この補助信号は障害信号 の存在を指示する。ここでは、有利には補助信号との組み合わせは乗算によって 行う。 さらに本発明の有利な実施例では、電界強度に実質的に比例する信号をローパ スろ波するために、２つのローパスフィルタが設けられており、第１のローパス フィルタの出力信号がステレオチャネル分離を低減するためのマスキング信号の 形成に用いられ、障害信号の存在に依存して、第１のローパスフィルタまたは第 ２のローパスフィルタの出力信号がオーディオ信号の減衰に作用するマスキング 信号の形成に使用される。 この改善実施例により、ステレオチャネル分離が比較的短時間の電界強度下落 の際にも低減され、一方信号の減衰は受信された信号での障害信号の存在に依存 していずれにしろ電界強度下落の際に行われる。 本発明の実施例を以下図面に基づき、詳細に説明する。 図１は、第１の実施例のブロック回路図、 図２は、実施例の一部の詳細図、 図３は、実施例の別の一部の詳細図、 図４は、ステレオチャネル分離と受信電界強度との 関係を示す線図、 図５は、オーディオ信号の減衰と受信電界強度との関係を示す線図、 図６は、第２の実施例のブロック回路図、 図７は、本発明の回路装置を周するラジオ受信機の重要部のブロック回路図で ある。 図面中、同じ部分には同じ参照符号が付してある。本発明の回路装置は種々の 手法で実現することができる。例えば図示のブロックを個別にまたは群で適切な 回路により、例えば集積回路により実現することができる。集積度が非常に高い 場合はさらに、受信機のデジタル信号処理部全体を集積回路に実現することがで きる。この場合、例えばろ波または非線形重み付けのような信号処理ステップは 演算動作により実行される。集積回路内で本発明の回路装置を有する受信機を実 現するために、デジタル信号プロセッサおよび他のデジタル回路、例えばシフト レジスタ、フリップフロップ等を共通に配置することができる。 図１の実施例では、入力側１に信号Ｈ３が供給される。この信号は、受信電界 強度に実質的に比例し、以下補助信号Ｈ３と称する。この補助信号は２つのロー パスフィルタ２、３において異なる時定数により平均される。切換スイッチ４は 、後で説明する信号ＤＤ２に依存して、ローパスフィルタ２、３の出力信号の１ つを信号ＡＭＣとしてさらに導通する。この信号は５ で、ノイズ減衰を規定する信号ＡＦＥを形成するために重み付けされ、出力側６ から取り出される。信号ＷＦは比較的小さな時定数により７で同様に重み付けさ れ、信号ＷＦ２として出力側８から取り出される。 重み付けのために所要の係数Ｋ１，Ｋ２が不揮発性のメモリ９にファイルされ ており、マイクロコンピュータ１０、回路５、７を介して導通される。Ｋ１とＫ ２は個々の係数またはそれぞれ１つの係数群とすることができる。マイクロコン ピュータ１０には表示装置１１と入力装置１２が接続されている。マイクロコン ピュータ１０にはプログラムが設けられており、このプログラムはメニューによ って係数の調整を行うことができる。 図２は、回路７（図１）の詳細を示す。入力側１５には信号ＷＦが供給され、 入力側１６、１７には係数Ｋ１．１とＫ１．２が供給される。マルチプライヤ１ ８では、信号ＷＦが係数Ｋ１．１と乗算される。その積は引き続き１９で係数Ｋ １．２に加算される。 信号ＷＦ２が出力側２２で負の値を取らないように、加算器１９の出力信号は ２０で値０と比較され、値が負である場合にはスイッチ２１によって値０と置換 される。 図３は、回路５（図１）に対する実施例を示す。この回路では、２３で供給さ れた信号ＡＭＣが入力側２４に印加される係数Ｋ２と２５で乗算される。信号Ａ ＦＥは出力側２６から取り出される。 図４に示されたステレオチャネル分離ＳＫと受信電界強度Ｅとの関係性は、係 数Ｋ１．１とＫ１．２により調整することができる。れとして実線と破線で曲線 が示されている。係数Ｋ１．１により実質的に勾配が、係数Ｋ１．２により電界 強度軸上のシフトが調整される。図示の曲線はステレオチャネル分離と信号ＷＦ ２との関係性も含む。ステレオチャネル分離はステレオデコーダ内の特性曲線に より定められる。 図５は、減衰度Ｌを係数Ｋ２の２つの異なる値に対する受信電界強度Ｅの関数 として示す。係数を変化することによって同時に、勾配および減衰の開始（０ｄ Ｂボイント）ないし音量低下を受信電界強度が小さくなるときに調整することが できる。 図６は第２の実施例を示す。入力側４５、４６、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つのローパスフィル タ２８、２９で異なる時定数により平均される。切換スイッチ３０は、後で説明 する信号ＤＤ２に依存してローパスフィルタ２８、２９の出力信号の１つを信号 ＡＭＣとしてさらに導通する。この信号は３２で、ノイズ曲線の形状でノイズ減 衰度ＡＦＥを形成するために重み付けされる。比較的小さな時定数を備えた電界 強度信号はさらに３１で同様に重み付けされる（信号ＷＦ２）。この信号は３３ で信号ＡＴ１と制御信号Ｄ を形成するために乗算され、乗算された信号は出力側３４にて取り出される。 信号ｄｄ２を形成するために、補助信号Ｈ２とＨ３が利用される。これらの信 号の形成は図７と関連して詳細に後で説明する。ステレオ多重信号の有効領域上 側のスペクトル成分を表す補助信号Ｈ１は３５でまず二乗される。これによりこ の成分のエネルギー内容に対する尺度が形成される。この尺度は３６で閾値検知 器を介して導通され、これにより信号ＡＨＤが得られる。この信号は、所定の閾 値を越えたエネルギーを有するスペクトル成分の存在することを指示する。対称 信号ＳＹ（図１）から形成された補助信号Ｈ２は３７で二乗した後、閾値検知器 ３７’を介して導通される。したがってこの閾値検知器の出力信号ＡＳＤは、所 定の閾値を越えた非対称性を指示する。この種の非対称性はとりわけ、隣接チャ ネル障害の存在を指示する。 多くの適用例では、信号ＡＨＤないしＡＳＤの１つを使用することによりすで に大きな利点が得られる。しかし図示の実施例では、２つの検知器３６、３７が 設けられており、これらの出力信号ＡＨＤまたはＡＳＤは制御可能な論理回路網 ３８を介して導通される。これは一方では、搬送波周波数のステレオ信号が送信 されない純粋なモノ送信の際に、信号ＤＤ２の導出が補助信号Ｈ１から行われる という利点を有する。同じように信号ＤＤ２の導出も欧州規格とは異なるステレ オ信号伝送方法、例えば米国のＦＭＸ法でも可能である。 論理回路網３８により２つの信号ＡＨＤおよびＡＳＤを信号ＤＤ１に選択また は論理結合することができる。論理回路網３８は簡単には制御可能な多重スイッ チから構成することができる。そのスイッチの入力側には信号ＡＨＤおよびＡＳ Ｄ、これら信号のＯＲ結合およびこれら信号のＡＮＤ結合が供給される。制御可 能な切換スイッチの出力側では信号ＤＤ１が得られる。この信号はパルス幅弁別 器３９に導通される。これにより信号ＤＤ２は、調整可能な最小時間に対する信 号ＤＤ１がアクティブになって初めて障害を指示する。 信号ＤＤ２は、切換スイッチ３０の制御の他に、２つの非対称積分器４０、４ １に対するトリガ信号として使用される。これらの積分器は実質的にそれぞれ１ つのカウンタを有し、カウンタはトリガの瞬時に０、または他の所定の値に跳躍 し、信号ＤＤ２が信号ＤＤ２が０になるまでこれを保持する。信号ＤＤ２が論理 レベル１を取ると、非対称積分器４０、４１の出力信号ＡＴ１とＡＭＵは調整可 能な時定数を以て線形に最大値に上昇する。信号ＡＴ１は、３２で重み付けされ た電界強度信号ＷＦ２と共に乗算器３３に供給される。 非対称積分器４１の出力信号ＡＭＵは４２で信号ＡＦＥと乗算され、これによ り信号ＡＦＥ ＡＭＵが発 生する。この信号により、オーディオ信号の減衰が乗算器９、１０（図１）によ り最大３３ｄＢで行われる。この信号は出力側４３にて回路から取り出すことが できる。 図１から図６に基づいて説明した実施例はデジタル信号処理部を有するラジオ 受信機の一部である。このラジオ受信機に対しては図７に実施例が示されている 。アンテナ５１を介して受信された信号は受信部（チューナ）５２でそれ自体公 知のように増幅され、選択され、復調される。受信部５２の出力側５３には４５ ６ｋＨｚのサンプリングレートを有するステレオ多重信号ＭＰＸ１が得られる。 引き続き２２８ｋＨｚへのサンプリングレート低減部（デシメーションとも称さ れる）にエーリアス障害なしで達するために、サンプリングレート低減部５４の 前にはローパスフィルタ５５が設けられている。ステレオ多重信号を申し分なく さらに処理ために、通過領域が平坦な周波数特性を有するローパスフィルタが必 要である。そのために必要なコストを、例えば例えば４５６ｋＨｚの高いサンプ リングレートで節約するために、実施例では降下周波数特性を有する簡単なロー パスフィルタが設けられている。周波数特性降下は後続の補償フィルタ５６で補 償される。 ステレオ多重信号ＭＰＸ２はその後、回路５７を介して自動障害抑圧部に供給 される。自動障害抑圧部は 例えば機能障害が発生した際にサンプリング値を障害の前から障害の終了まで繰 り返す。この回路にはステレオデコーダ５８が接続されており、ステレオデコー ダは２つのオーディオ信号６１、６２を形成する。２つのオーディオ信号は乗算 器５９、６０を介して出力側６１、６２に導通される。そこからオーディオ信号 は低周波増幅器を介してスピーカに供給される。 ステレオ多重信号ＭＰＸ１からハイパスフィルタ３とデシマル回路６４を用い て信号が形成される。この信号はステレオ多重信号の有効周波数領域の上側にあ る信号成分を含む。しかしこの信号成分はデシメーションにより下側周波数領域 に畳み込まれる。この信号ＭＰＸ３は種々の障害を指示する。例えば、自動車の 点火火花による障害である。一方では、自動障害抑圧のための回路５７の制御の ために、他方ではサンプリングレートを９．５ｋＨｚにデシメーションすること により補助信号Ｈ１を形成のために６５で使用される。 補助信号Ｈ２のサンプリングレートは同様に９．５ｋＨｚである。この補助信 号は６６でローパスろ波し、６７で対称信号ＳＹからデシメーションすることに よって形成される。この対称信号もステレオデコーダ５８で形成される。そこで は公知のようにステレオ副搬送波が差信号Ｌ−Ｒの形成のために振幅復調される 。これは次のようにして行われる。すなわち、補助搬送 波をラジオ受信機で再生された補助搬送波と同じ位相で乗算するのである。ステ レオデコーダ５８ではステレオ補助搬送波が付加的に、基準搬送波に対して９０ 。回転された搬送波と乗算され、これによりステレオ補助搬送波の側波帯が対称 であるときに０であり、非対称であるときに相応に０と異なる信号が発生する。 この信号から６６でのローパスろ波と６７でのデシメーションにより別の補助信 号Ｈ２が形成される。 出力側６８には受信部５２が信号ＡＭを送出する。この信号はＦＭ中間周波信 号の振幅復調により発生する。この信号は図示の実施例では同じように４５６ｋ Ｈｚのサンプリングレートを有し、ローパスろ波６９の後、７０で係数４８だけ 低減される。これにより発生した第３の補助信号Ｈ３は９．５ｋＨｚのサンプリ ングレートを有する。 回路７１（詳細は図６参照）では、補助信号Ｈ１２、Ｈ２、Ｈ３が相互に制御 信号Ｄおよび信号ＡＦＥ＿ＡＭＵと結合される。これらのサンプリングレートは 最初は９．５ｋＨｚであるが、しかし７２と７３で２２８ｋＨｚに逓降される。 これはそれぞれ２４個のサンプリング値の補間により行われる。補間は最も簡単 な場合には、各サンプリング値を２４回繰り返す。制御信号Ｄはステレオデコー ダ５８の制御入力側に供給され、そこで受信が障害された場合にモノ動作への切 り換えに用いられる。信号ＡＦＥ ＡＭＵは乗算器５９ と６０に供給される。これにより障害が存在する場合に音量の低減（マスキング ）が行われる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年４月２８日 【補正内容】 請求の範囲 １． ラジオ受信機オーディオ信号をマスキングするための信号を導出するため の回路装置であって、受信電界強度に実質的に比例する信号（Ｈ３）が第１のロ ーパスフィルタ（２）に供給される形式の回路装置において、 受信電界強度に実質的に比例する信号（Ｈ３）が第２のローパスフィルタ（ ３）に供給され、 第１のローパスフィルタ（２）の出力信号は第１の回路（７）で所定の第１ の係数により重み付けされ、ステレオチャネル分離（７）を低減するためのマス キング信号の形成に使用され、 第１のローパスフィルタ（２）の出力信号は同じように第２の回路（５）で 所定の第２の係数により重み付けされ、オーディオ信号の減衰のための、明日キ ング信号の形成に使用され、 オーディオ信号の障害の場合には、第１のローパスフィルタ（２）の出力信 号の代わりに、第２のローパスフィルタ（３）の出力信号がオーディオ信号の減 衰のためのマスキング信号の形成のため第２の回路（５）に供給されることを特 徴とする回路装置。 ２． 前記係数は不揮発性メモリ（９）にファイルされており、マイクロプロセ ッサ（１０）、指示装置（１１）、操作装置（１２）および操作実行のため のプログラムによって変更可能である請求の範囲第１項記載の回路装置。 ３． 第１ないし第２のローパスフィルタの重み付けされた出力信号はマスキン グ信号の形成のために補助信号と結合され、 該補助信号はオーディオ信号の障害から導出される請求の範囲第１項または 第２項記載の回路装置。 ４． 第１ないし第２のローパスフィルタの重み付けされた出力信号と補助信号 との結合は乗算によって行われる請求の範囲第３項記載の回路装置。 ５． オーディオ信号における障害は、ステレオ多重信号の有効領域より上側に あるオーディオ信号のスペクトル成分が所定の時間領域にわたって所定の閾値を 上回るときに検知される請求の範囲第１項から第５項までのいずれか１項記載の 回路装置。 ６． 受信電界強度に比例する、重み付けされた信号の最大値が制限されている 請求の範囲第１項から第５項までのいずれか１項記載の回路装置。 ７． ステレオチャネル分離を低減するためのマスキング信号は負でない値に制 限される請求の範囲第１項から第６項までのいずれか１項記載の回路装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フォークト，ロタール ドイツ連邦共和国 Ｄ―31249 ホーエン ハーメルン アム ゾンネンハング 11ツ ェー (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 アーホルンヴェーク ５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． ラジオ受信機においてオーディオ信号をマスキングするための信号を導出 するための回路装置において、 受信電界強度に実質的に比例する信号がローパスフィルタを介して導出され 、 引き続き、所定の関数により重み付けられることを特徴とする回路装置。 ２． マスキングはオーディオ信号の減衰によって行われ、 所定の関数は、それぞれ１つのメモリにファイルされた係数を備えた線形お よび一定の成分を含む請求の範囲第１項記載の回路装置。 ３． 電界強度に比例する、重み付けされた信号は最大値が制限されている請求 の範囲第２項記載の回路装置。 ４． マスキングはステレオチャネル分離の低減により行われ、その際に係数と の乗算による重み付けが行われ、該係数はメモリにファイルされている請求の範 囲第１項から第３項までのいずれか１項記載の回路装置。 ５． 前記係数は不揮発性メモリにファイルされており、マイクロプロセッサ、 指示装置および操作装置と操作実行のためのプログラムによって変更可能で ある請求の範囲第２項から第４項までのいずれか１項記載の回路装置。 ６． ステレオチャネル分離の低減によるマスキングに対しても、オーディオ信 号の減衰によるマスキングに対しても、電界強度に比例する、ろ波された信号の 重み付けが行われる請求の範囲第６項記載の回路装置。 ７． 重み付けされた電界強度信号はマスキング信号の形成のために補助信号と 結合され、当該補助信号は障害信号の存在を指示する請求の範囲第６項記載の回 路装置。 ８． 補助信号との結合は乗算によって行われる請求の範囲第７項記載の回路装 置。 ９． 電界強度に実質的に比例する信号をローパスろ波するために２つのローパ スフィルタが設けられており、 第１のローパスフィルタの出力信号がステレオチャネル分離の低減に使用さ れ、 障害信号の存在に依存して、第１または第２のローパスフィルタの出力信号 が、オーディオ信号の減衰に作用するマスキング信号の形成のために使用される 請求の範囲第１項から第８項までのいずれか１項記載の回路装置。