JP2013093813A - 車載用受信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】デジタルラジオ放送とアナログラジオ放送を切り替えるときの周波数特性の差異による音質の変化を無くすことができる車載用受信装置を提供すること。
【解決手段】サイマル放送を受信する車載用受信装置10は、アナログラジオ放送に係る音声信号の信号処理を行って、アナログラジオ音声信号を出力するラジオDSP15と、デジタルラジオ復調部12から出力されたデジタルラジオ音声信号とラジオDSP15から出力されたアナログラジオ音声信号の周波数特性の差に応じて制御信号を出力する周波数比較部19と、周波数比較部19から出力された制御信号に応じて擬似高域音声信号を生成し、ラジオDSP15から出力されたアナログラジオ音声信号に当該擬似高域音声信号を付加するオーディオDSP16とを備える。
【選択図】図1
【解決手段】サイマル放送を受信する車載用受信装置10は、アナログラジオ放送に係る音声信号の信号処理を行って、アナログラジオ音声信号を出力するラジオDSP15と、デジタルラジオ復調部12から出力されたデジタルラジオ音声信号とラジオDSP15から出力されたアナログラジオ音声信号の周波数特性の差に応じて制御信号を出力する周波数比較部19と、周波数比較部19から出力された制御信号に応じて擬似高域音声信号を生成し、ラジオDSP15から出力されたアナログラジオ音声信号に当該擬似高域音声信号を付加するオーディオDSP16とを備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、同じ周波数帯域を用いて同一内容をアナログ放送とデジタル放送とで行うサイマル放送(Simultaneous Broadcasting)を受信する車載用受信装置であって、デジタルラジオ放送とアナログラジオ放送を切り替えて出力する車載用受信装置に関する。
同一内容を放送しているデジタルラジオ放送とアナログラジオ放送を切り替えて出力する従来の受信装置は、各放送の周波数特性の差異に注目し、オーディオイコライザを用いてオーディオ周波数特性を整合させる(例えば特許文献1参照)。当該受信装置によれば、デジタルラジオ放送とアナログラジオ放送の切り替え時に音質が変わらないため、視聴者に違和感を与えない。
一般的な車載用受信装置において、アナログラジオ放送に係る音声信号の周波数特性に対しては、走行中のノイズ混入及び電界の変動等に応じてオートトーンコントロール(ATC:Auto Tone Control)が行われるため、主に高域が動的に変化する。しかし、デジタルラジオ放送とアナログラジオ放送を切り替えて出力する従来の車載用受信装置において、ATCによって周波数特性が変化すると、その変化量(効果量)によっては、デジタルラジオ放送とアナログラジオ放送の切り替え時に視聴者に違和感を与えてしまう可能性があった。
特に、IBOC(In-Band-On-Channel)等のサイマル放送においては、アナログラジオ放送と当該アナログラジオ放送よりも高音質化されたデジタルラジオ放送との間に、放送局から放送される音声信号の周波数特性(主に高域)に差がある。また、放送内容や放送局によっても音声信号の周波数特性が異なる。
本発明の目的は、アナログラジオ放送及びデジタルラジオ放送に係る各音声信号の品質又は特性を悪化させることなく、デジタルラジオ放送とアナログラジオ放送を切り替えるときの音声信号の周波数特性の差異による音質の変化を低減することができる車載用受信装置を提供することである。
本発明は、同一内容をデジタルラジオ放送とアナログラジオ放送とで行うサイマル放送を受信して、デジタルラジオ放送とアナログラジオ放送を切り替えて出力する車載用受信装置であって、前記アナログラジオ放送に係る音声信号の信号処理を行って、アナログラジオ音声信号を出力するラジオDSPと、前記ラジオDSPから出力された前記アナログラジオ音声信号に付加する擬似高域音声信号を生成し、当該擬似高域音声信号を前記アナログラジオ音声信号に付加するオーディオDSPと、デジタルラジオ音声信号と前記アナログラジオ音声信号の周波数特性の差に基づいて、前記擬似高域音声信号の生成量決定をする周波数比較部と、を備え、前記周波数比較部は、前記擬似高域音声信号の生成量を示す制御信号を前記オーディオDSPへ出力し、前記オーディオDSPは、前記制御信号に応じた擬似高域音声信号を生成し、当該擬似高域音声信号を前記ラジオDSPから出力された前記アナログラジオ音声信号に付加する車載用受信装置を提供する。
本発明に係る車載用受信装置によれば、デジタルラジオ放送とアナログラジオ放送の切り替え時に、各放送の音声信号の周波数特性が同等になるため、視聴者に違和感を与えない。
以下、本発明の実施の形態における車載用受信装置について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の実施の形態における車載用受信装置の構成を示すブロック図である。図1に示す車載用受信装置10は、IBOC(In-Band-On-Channel)等のサイマル放送を受信する。車載用受信装置10は、受信部11と、デジタルラジオ復調器12と、オーディオイコライザ(オーディオEQ)13と、アナログラジオ復調器14と、ラジオDSP15と、オーディオDSP16と、ブレンド部17と、検出部18と、周波数比較部19とを備える。
受信部11は、ラジオ放送波を受信するためのアンテナ1に接続される。また、受信部11は、アンテナ1が受信した放送波のうち、デジタルラジオ放送の放送波に対して信号処理を行って所望のIF信号に変換するデジタルラジオ放送信号処理機能と、アナログラジオ放送の放送波に対して信号処理を行って所望のIF信号に変換するアナログラジオ放送信号処理機能とを有する。
デジタルラジオ復調器12は、受信部11においてデジタルラジオ放送の放送波から変換されたIF信号を復調する。オーディオEQ13は、デジタルラジオ復調器12が復調した信号に対して、音質に関する信号処理を行う。
アナログラジオ復調器14は、受信部11においてアナログラジオ放送の放送波から変換されたIF信号を復調する。ラジオDSP15は、アナログラジオ復調器14が復調した信号に対して、音質や音量などに関する信号処理を行う。なお、ラジオDSP15による信号処理には、オートトーンコントロール(ATC)が含まれる。すなわち、ラジオDSP15は、走行中のノイズ混入及び電界の変動等によるアナログラジオ音声信号のノイズ特性(S/N比)の悪化を低減するために、受信電波の品質に応じてATCを行うことにより、アナログラジオ音声信号の周波数特性を動的に変化させる。
オーディオDSP16は、ラジオDSP15から出力されたアナログラジオ音声信号の高調波成分やノイズを用いて擬似的な高域の音声信号を生成し、アナログラジオ音声信号に付加(ミキシング)する。擬似的な高域の音声信号(以下「擬似高域音声信号」という)の詳細については後述する。さらに、オーディオDSP16は、音量変更や周波数特性変更などに関する信号処理も行う。
ブレンド部17は、オーディオEQ13から出力されたデジタルラジオ音声信号及びオーディオDSP16から出力されたアナログラジオ音声信号を切り替えて後段へ出力するか、各ラジオ音声信号をブレンド処理することによって合成して後段へ出力する。ブレンド部17にて切り替えられて又は合成して出力された音声信号は、図示しない増幅器などで増幅されて、スピーカ20などから音声として出力される。但し、音声信号は必ずしも増幅器などで増幅される必要はなく、また、スピーカ20の代わりにヘッドフォンなどが用いられても良い。
検出部18は、ブレンド部17がアナログラジオ音声信号とデジタルラジオ音声信号とを放送波の受信状況に応じて切り替える制御を行うよう指示するための信号であるブレンド信号BIを出力する。通常、検出部18は、ノイズの混入が少なく音質が良いデジタルラジオ音声信号を選択し、デジタルラジオ放送の受信状況によりデジタルラジオ復調器12が復調した信号から正常な音声信号が得られないときにはアナログラジオ音声信号を選択する制御を行うよう指示するブレンド信号BIを出力する。ブレンド信号BIは、ブレンド部17だけでなく、周波数比較部19にも入力される。
検出部18は、例えばCPU、ROM及びRAMを含んで構成される。CPUは、ROMに格納されたコンピュータプログラムを、RAMを作業領域として使いながら実行する。検出部18が行うプログラムの実行処理の詳細は、図4に示すフローチャートを用いて後述する。
周波数比較部19は、デジタルラジオ復調器12から出力されたデジタルラジオ音声信号及びラジオDSP15から出力されたアナログラジオ音声信号の各周波数特性を分析する。図2(a)は、デジタルラジオ音声信号の周波数特性の一例を示す図であり、図2(b)はアナログラジオ音声信号の周波数特性の一例を示す図である。図2(a)及び図2(b)に示すとおり、アナログラジオ音声信号の高域部分(例えば図2(b)の符号「Fh」に示す帯域)とデジタルラジオ音声信号の高域部分(例えば図2(a)の符号「Fh」に示す帯域)とでは出力レベルに差があり、一般的にデジタルラジオ音声信号の方が高域部分における出力レベルは高い。なお、この出力レベルの差には、ラジオDSP15におけるATCによるアナログラジオ音声信号の高域削減の結果も含まれる。
さらに、周波数比較部19は、デジタルラジオ音声信号とアナログラジオ音声信号の周波数特性の差に基づいて、オーディオDSP16が生成する擬似高域音声信号の周波数成分と量(振幅レベル)を計算式又はテーブルを参照して決定する。図3(a)は、オーディオDSP16が生成した擬似高域音声信号の周波数特性の一例を示す図である。なお、擬似高域音声信号の周波数成分と量は、擬似高域音声信号をアナログラジオ音声信号に付加したときの周波数特性の差が無くなるように決定される。図3(b)は、図2(b)に示したアナログラジオ音声信号に図3(a)に示した擬似高域音声信号を付加したアナログラジオ音声信号の周波数特性の一例を示す図である。周波数比較部19は、決定した擬似高域音声信号の周波数成分と量に応じた制御信号CIを出力する。周波数比較部19から出力された制御信号CIは、オーディオDSP16に入力される。なお、周波数比較部19の処理内容は、デジタルラジオ放送の受信状況によって変わる。
周波数比較部19は、例えばCPU、ROM及びRAMを含んで構成される。CPUは、ROMに格納されたコンピュータプログラムを、RAMを作業領域として使いながら実行する。周波数比較部19が行うプログラムの実行処理の詳細は、図5に示すフローチャートを用いて後述する。
以下、本実施形態の車載用受信装置10の処理動作について説明する。但し、車載用受信装置10にアンテナ1を介して放送波が入力され、アナログラジオ復調器14及びデジタルラジオ復調器12が復調した各信号を出力するまでの処理動作は従来と同様である。このため、以下の説明では、その後段の処理動作について説明する。
なお、以下の説明では、デジタルラジオ放送とアナログラジオ放送との間にはその周波数特性に差があることを前提としている。図2(a)に示したように、デジタルラジオ音声信号の周波数特性は、低域から高域まで出力レベルが一定した特性を示す。一方、図2(b)に示したように、アナログラジオ音声信号の周波数特性は、高域(符号「Fh」で示す帯域)の出力レベルがデジタルラジオ音声信号の周波数特性と比較して低い特性を示す。このように、デジタルラジオ放送とアナログラジオ放送との間の周波数特性の差が符号「Fh」で示す高域の部分にある。当該差が、デジタルラジオ放送とアナログラジオ放送の切り替え時に視聴者に違和感を与える元となる。
さらに、アナログラジオ音声信号の高域(Fh部分)の出力レベルは、ラジオDSP15で行われるATCにより低減される。このとき、デジタルラジオ音声信号とアナログラジオ音声信号との間の周波数特性における高域の差はさらに広がるため、切り替え時の違和感が大きくなる。
したがって、本実施形態においては、車載用受信装置10のオーディオDSP16が、アナログラジオ音声信号の高調波成分やノイズを用いて擬似的に高域の音声信号(擬似高域音声信号)を生成し、アナログラジオ音声信号に付加する。なお、周波数比較部19は、デジタルラジオ復調器12から出力されたデジタルラジオ音声信号を分析することで、当該デジタルラジオ音声信号の周波数特性を検知する。また、周波数比較部19は、ラジオDSP15から出力されたアナログラジオ音声信号を分析することで、当該アナログラジオ音声信号の周波数特性を検知する。さらに、周波数比較部19は、デジタルラジオ音声信号の周波数特性とアナログラジオ音声信号の周波数特性の差を算出し、その差分と同じ周波数成分及び同じ量(振幅レベル)の擬似高域音声信号を生成する。
なお、本実施形態の「周波数特性差」は、各周波数におけるデジタルラジオ音声信号とアナログラジオ音声信号の振幅レベルの差を示す。また、オーディオEQ13及びオーディオDSP16の各処理において用いられるパラメータの初期値は、電界変動やノイズの影響が無く、かつ電界が十分に強い(ATCが作用しない)状況において、アナログラジオ音声信号の周波数特性とデジタルラジオ音声信号の周波数特性とが同一となる、またはデジタルラジオ放送とアナログラジオ放送を切り替えても違和感が生じない範囲に収まる値である。
図4は、本実施形態における車載用受信装置10が備える検出部18の動作を示すフローチャートである。図4に示すように、検出部18は、車載用受信装置10にアンテナ1を介して放送波が入力され、デジタルラジオ復調器12が復調した信号を出力するまでの過程で得られるデジタルラジオ放送の受信電波の品質(受信状況)を常に監視する(ステップS101)。なお、IBOCでは、デジタルラジオ放送とアナログラジオ放送とは多重化されて同一の搬送波により伝送される。デジタルラジオ放送の受信電波の品質は、受信電波の電界強度や、アナログラジオ放送に係る音声信号のレベル、受信電波のデジタルラジオ放送部分を復調して得られる信号のC/N比又はS/N比、さらに復調信号を復号して得られる信号のビットエラーレート等から検出できる。
検出部18は、現在のデジタルラジオ放送の受信電波の品質が予め設定した閾値以上か否かを判断する(ステップS102)。ステップS102において、デジタルラジオ放送の受信電波の品質が閾値以上であると判断されたとき(Yesの場合)、検出部18は、論理レベルが「High」のブレンド信号BIを出力する(ステップS103)。このブレンド信号BIによって、ブレンド部17は、デジタルラジオ音声信号を出力する。一方、ステップS102において、デジタルラジオ放送の受信電波の品質が閾値未満であると判断されたとき(Noの場合)、検出部18は、論理レベルが「Low」のブレンド信号BIを出力する(ステップS104)。このブレンド信号BIによって、ブレンド部17は、アナログラジオ音声信号を出力する。
デジタルラジオ音声信号の出力からアナログラジオ音声信号の出力に切り替えられるケースは、例えば、受信状況が悪化してデジタルラジオ音声信号が取得不可になる場合である。一方、アナログラジオ音声信号の出力からデジタルラジオ音声信号の出力に切り替えられるケースは、例えば、受信状況が良化した場合である。
図5は、本実施形態における車載用受信装置10が備える周波数比較部19の動作を示すフローチャートである。図5に示すように、周波数比較部19は、デジタルラジオ復調器12から出力されたデジタルラジオ音声信号及びラジオDSP15から出力されたアナログラジオ音声信号の分析を実施して、各信号の周波数特性を検知することにより、デジタルラジオ音声信号とアナログラジオ音声信号の周波数特性の差を常に監視する(ステップS201)。次に、周波数比較部19は、検出部18から得られるブレンド信号BIに基づいて、現在のデジタルラジオ放送の受信電波の品質が予め設定した閾値以上か否かを判断する(ステップS202)。すなわち、ブレンド信号BIの論理レベルが「High」であればデジタルラジオ放送の受信電波の品質が閾値以上と判断し、「Low」であれば閾値未満と判断する。
ステップS202において、デジタルラジオ放送の受信電波の品質が閾値以上であると判断されたとき(Yesの場合)、周波数比較部19は、周波数特性の差に基づいて、オーディオDSP16が生成する擬似高域音声信号の周波数成分と量(振幅レベル)を決定する(ステップS203)。このとき、周波数比較部19は、決定した結果を図示しないメモリ等に保存し、過去の結果を消去する。
一方、ステップS202において、デジタルラジオ放送の受信電波の品質が閾値未満であると判断されたとき(Noの場合)、デジタルラジオ復調器12が復調した信号から正常な音声信号が得られない。このとき、周波数比較部19にはデジタルラジオ音声信号が入力されないため、周波数比較部19は、デジタルラジオ音声信号とアナログラジオ音声信号との比較ができない。したがって、周波数比較部19は、メモリに格納されている結果を、オーディオDSP16が生成する擬似高域音声信号の周波数成分と量として採用する(ステップS204)。周波数比較部19は、デジタルラジオ放送から再び正常な音声信号が得られるようになれば、その時点での周波数特性の差を採用する。
ステップS203又はステップS204の後、周波数比較部19は、生成した擬似高域音声信号の周波数成分と量(振幅レベル)を示す制御信号CIをオーディオDSP16に出力する(ステップS205)。オーディオDSP16は、制御信号CIに応じた擬似高域音声信号を生成し、ラジオDSP15から出力されたアナログラジオ音声信号に擬似高域音声信号を付加する。
以上説明したように、本実施形態では、オーディオDSP16がアナログラジオ音声信号に擬似高域音声信号を付加するため、擬似高域音声信号が付加されたアナログラジオ音声信号とデジタルラジオ音声信号との間の音質の差が少なくなる。また、ATCによって削減されたアナログラジオ音声の高域成分を、ATCによって削減される前の音声信号に近づけることができる。このように、周波数比較部19とオーディオDSP16により、アナログラジオ音声の音質がデジタルラジオ音声の音質に近づくように制御され、その結果、デジタルラジオ放送とアナログラジオ放送の切り替え時に視聴者が感じる違和感が低減される。これにより、ラジオ放送の視聴時にアナログ音声からデジタル音声に又はデジタル音声からアナログ音声に、視聴者に違和感を与えることなく遷移させることが可能となる。また、アナログラジオ音声信号の周波数特性をデジタルラジオ音声信号の周波数特性に近づける方法であるので、デジタルラジオ音声信号の周波数特性を悪化させることなく、高品質(高音質)のまま音声を出力できる。
なお、放送自体のデジタルラジオとアナログラジオの音声周波数特性の差(主に高域の差)を少なくするため、またATCによってアナログラジオ音声信号の省略された高周波数帯域の出力レベルを補正するために、入力されたアナログラジオ音声信号を用いて、高調波成分などからなる半波整流や波形クリップによりハーモニクス信号またはノイズ信号からなる高周波数帯域の音声を生成し、生成した信号又は音声を、オーディオDSP16に入力されたアナログラジオ音声信号に擬似高域音声信号として付加する。但し、高周波数帯域の音声としてホワイトノイズのような全帯域ノイズを付加してもよい。
なお、放送(放送局)により、デジタルラジオ音声信号とアナログラジオ音声信号との周波数特性差の帯域が異なる。また、ラジオDSP15におけるATCの効果量に応じて、ATC動作時に削減される周波数帯域が異なる。よって、図示しない通過帯域フィルタは、周波数比較部19での比較結果に応じて付加する擬似高域音声信号の周波数帯域を既定する。また、付加音量に関しては、オーディオDSP16に入力されるアナログラジオ音声信号に含まれている信号成分と、付加する擬似高域音声信号が滑らかに連続するように(例えば図3(b)に示す周波数特性が図2(a)に示す周波数特性と同じになるように)設定される。
本発明に係る車載用受信装置は、IBOC(In-Band-On-Channel)等のサイマル放送を受信する際、視聴者に違和感を与えることなくアナログラジオ放送とデジタルラジオ放送を切り替えることができるラジオ放送の受信装置として有用であり、特に、当該切り替えが頻繁に発生する車載用受信装置等として有用である。
1 アンテナ
10 車載用受信装置
11 受信部
12 デジタルラジオ復調器
13 オーディオEQ
14 アナログラジオ復調器
15 ラジオDSP
16 オーディオDSP
17 ブレンド部
18 検出部
19 周波数比較部
20 スピーカ
10 車載用受信装置
11 受信部
12 デジタルラジオ復調器
13 オーディオEQ
14 アナログラジオ復調器
15 ラジオDSP
16 オーディオDSP
17 ブレンド部
18 検出部
19 周波数比較部
20 スピーカ
Claims (4)
- 同一内容をデジタルラジオ放送とアナログラジオ放送とで行うサイマル放送を受信して、デジタルラジオ放送とアナログラジオ放送を切り替えて出力する車載用受信装置であって、
前記アナログラジオ放送に係る音声信号の信号処理を行って、アナログラジオ音声信号を出力するラジオDSPと、
前記ラジオDSPから出力された前記アナログラジオ音声信号に付加する擬似高域音声信号を生成し、当該擬似高域音声信号を前記アナログラジオ音声信号に付加するオーディオDSPと、
デジタルラジオ音声信号と前記アナログラジオ音声信号の周波数特性の差に基づいて、前記擬似高域音声信号の生成量を決定する周波数比較部と、を備え、
前記周波数比較部は、前記擬似高域音声信号の生成量を示す制御信号を前記オーディオDSPへ出力し、
前記オーディオDSPは、前記制御信号に応じた擬似高域音声信号を生成し、当該擬似高域音声信号を前記ラジオDSPから出力された前記アナログラジオ音声信号に付加することを特徴とする車載用受信装置。 - 前記オーディオDSPは、前記擬似高域音声信号の付加によって、前記アナログラジオ音声信号の周波数特性を前記デジタルラジオ音声信号の周波数特性に近づける処理を実施することを特徴とする請求項1記載の車載用受信装置。
- 前記オーディオDSPは、前記ラジオDSPの信号処理によって削減された前記アナログラジオ音声信号の高域成分を、前記ラジオDSPの信号処理が行われる前のアナログラジオ音声信号の高域成分に近づける処理を実施することを特徴とする請求項1記載の車載用受信装置。
- デジタルラジオ放送に係る音声信号の信号処理を行って、前記デジタルラジオ音声信号を出力するオーディオEQをさらに備え、
前記オーディオDSPは、前記オーディオEQから出力された前記デジタルラジオ音声信号の周波数特性と前記オーディオDSPから出力された前記アナログラジオ音声信号の周波数特性とが同じになるよう、前記擬似高域音声信号を生成して、当該擬似高域音声信号を前記アナログラジオ音声信号に付加することを特徴とする請求項1記載の車載用受信装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011236161A JP2013093813A (ja) | 2011-10-27 | 2011-10-27 | 車載用受信装置 |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014104613A1 (de) | 2013-04-26 | 2014-10-30 | Denso Corporation | Objekterfassungsvorrichtung |
JP2016051916A (ja) * | 2014-08-28 | 2016-04-11 | 株式会社デンソー | 電子制御装置 |
JP2019518344A (ja) * | 2016-03-16 | 2019-06-27 | アイビクィティ デジタル コーポレイション | 帯域内チャネル上無線システム内で音声信号を混合する方法及びそのための装置 |
-
2011
- 2011-10-27 JP JP2011236161A patent/JP2013093813A/ja active Pending
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DE102014104613A1 (de) | 2013-04-26 | 2014-10-30 | Denso Corporation | Objekterfassungsvorrichtung |
JP2016051916A (ja) * | 2014-08-28 | 2016-04-11 | 株式会社デンソー | 電子制御装置 |
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RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
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