专利名称：发射机和使用该发射机的汽车音频设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种与小型便携式CD播放机配合使用的发射机，以及使用这种发射机的汽车音频设备。
即使CD播放机未安装在汽车上，但如果在该汽车上安装了FM无线电，那么在应用便携式CD播放机和(例如)发射机20(图1所示)并且操作该FM无线电的时候，通过使用与该FM无线电连接的扬声器可以重放CD上记录的音乐。换句话说，在图1中，参考数字10代表便携式CD播放机，即，具有各种操作按键11、显示操作状态的LCD16、头戴耳机插孔12和外电源插孔15的普通型便携CD播放机，其中，外电源插孔15施加取自AC适配器的DC电压以作为工作电压。
应该指出的是，普通型便携式CD播放机10没有内设扬声器。当用户只使用普通便携式CD播放机10听CD上记录的音乐时，用户需要把头戴耳机连接到头戴耳机插孔12上，以便通过该头戴耳机听音乐。
发射机20包含FM发射电路(未示出)，用于把立体声信号转换成与现有的FM广播系统一致的FM信号。此外，该发射机20具有可插入汽车火花塞插座(未示出)的插头21。其端部与头戴耳机插头22连接的软线23从发射机20引出，其端部与DC插头25连接的软线24从发射机20引出。
当用户使用安装在汽车上的FM无线电听音乐时，用户把头戴耳机插头22插入头戴耳机插孔12中，再把DC插头25插到电源插座15上。此外，用户还把插头21插入汽车的火花塞插座中。
所以，到达火花塞插座上的DC电压取自插头21，然后作为工作电压加到发射机20内的MF发射机电路上，以便使FM发射机进入工作状态。
此外，取自插头21的DC电压经软线24和插头25加到插孔15上，以成为用于CD播放机10的工作电压。
然后，操作按键11，以把CD播放机设置到重放模式。因此，由CD播放机10重放CD以向头戴耳机插孔12输出从CD重放的声音信号。该声音信号经插头22和软线23加给发射机20的FM发射机电路，以便转换成FM信号。因而，发射机20向外以无线信号方式发射该FM信号。此时，当旋转旋钮26时，可以改变或调整该FM信号的发射频率。
因此，当该发射的FM信号被安装在汽车中的FM无线电接收时，可以从安装在汽车中的扬声器中听到由CD播放机10重放的CD记录的音乐。此时，通过操作按键11就可以利用CD播放机10拥有的所有功能。
此外，由于CD播放机10的电源电压取自火花塞插座，因此不需要在CD播放机10中配备电池。因而，用户不必担心电池能量的耗尽。
如上所述，根据该发射机20，可以按照与安装在汽车上的CD播放机相似的方式使用便携式CD播放机10。该现有技术已经在(例如)美国专利第4,712,250中公开。
在用户使用上述的发射机20听CD记录的音乐的情况下，首先，用户需要把被安装的FM接收机的接收频率调整到不发射广播节目的FM广播频带的频率上(即，空频上)。然后，用户必需把发射机20的发射频率调整(调谐)到FM接收机的接收频率上。因此，为了执行调谐操作，用户必须旋转发射机20的旋钮26，以便在用户从连接FM接收机的扬声器听播放的声音的同时改变发射频率。
此外，这种调谐操作需要非常麻烦的操作。特别是，必须不厌其烦地花费大量的时间和精力在发射大量的FM广播节目的区域(例如，在美国)寻找空频。
本发明是为了解决上述问题而作出的，因此，本发明的目的是提供一种能够在FM广播频带内容易地寻找空频的发射机。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，发射机的特征在于包括一个发射机电路，用于把取自音频设备的音频信号转换成FM广播频带内的FM信号；一个接收电路；一个显示器；和一个控制电路，用于控制发射机电路的发射频率和接收机电路的接收频率。接收机电路的接收频率由控制电路设置，以检测FM广播频带内的空频。该检测的空频被设置到发射机电路的发射频率上，并且在控制电路的控制下在显示器上显示。
因此，可以自动地选择空频，和可以在该空频上发射FM信号。此外，可以在显示器上显示该空频，以便用户观看。
为了更好地理解本发明，下面结合附图详细说明本发明。
图1是显示传统的汽车自动音频设备的主要部分的透视图；图2是与本发明实施例的汽车音频设备一起使用的发射机的电路图；图3是显示本发明实施例的汽车音频设备主要部分的透视图；图4解释由图2所示发射机中使用的微计算机60执行的频率设置程序部分的流程图；和图5是解释图4所示的频率设置程序100的余下部分的流程图。
下面结合
本发明的各个优选实施例。
图2示出了本发明一个实施例的发射机30的电路图。发射机30包含发射机电路40和接收机电路50。在这种情况下，发射机电路40把从便携式CD(光盘)播放机10产生的音频信号转换成FM(调频)信号，以发射FM信号。为此，发射机电路40含有一个头戴耳机插头42，一个立体声多路复用电路44，一个FM调制电路45，和一个天线46。
头戴耳机插头42插入CD播放机10的头戴耳机插孔12中，以便驱动来自CD播放机10的右声道声音信号“R”和左声道声音信号“L”。立体声多路复用电路44把从插头42供给右/左声道声音信号R/L转换成具有与现行的FM广播系统相同技术规格的立体声多路复用信号。
此外，FM调制电路45把取自多路复用电路44的立体声多路复用信号转换成具有与现行的FM播系统相同技术规格的FM信号，然后把被转换的FM信号施加到天线46上。因此，尽管图2未示出，但FM调制电路45由PLL(锁相环)电路处理。由于立体声多路复用信号被施加到PLL电路的VCO(压控振荡器)上，因此可以实现FM调制。此外，该PLL电路使用的可变分频电路的分频比被改变，以便改变发射频率。
此外，接收电路50包含调谐电路51和检测电路52。尽管未在该图中示出，但调谐电路51具有从天线输入电路到FM解调电路确定的设置在超外差系统中的内部电路。该调谐电路51的本地振荡器电路由另一个PLL电路的VCO构成。由于该PLL电路使用的现有分频电路的分频比被改变，因此FM广播频带中的接收频率可以变成任意接收频率。此外，调谐电路51的接收灵敏度可以在预选步骤中改变。
此外，检测电路52检测接收电路是否根据(例如)调谐电路51的中频(IF)信号电平被调谐到广播信号上，并且输出检测信号S52。需要指出的是，检测电路52在单片IC中与调谐电路52一起制成。该检测信号S52可以用于调谐指令信号。
另外，该发射机30包含一个插头31，一个恒压电路32，和一个DC插头35。在这种情况下，插头31插入汽车的火花塞插座中，以便得到DC电压。恒压电路32处理取自插头31的DC电压以构成具有预定值的恒定DC电压V32。然后，该恒定电压V32从恒压电路32经软线34送到DC插座35上，再加到CD播放机1O的DC插孔15上。
另外，恒压电路32的输出端子经开关晶体管47的射-集通路连接立体声多路复用电路44和FM调制电路45的电源线。此外，该输出端子经另一个开关晶体管47的射-集通路连接调谐电路51和检测电路52的电源线。
此外，在发射机30中设置了控制整个系统的微计算机60。采用TOSHIBA公司制造的TC9322FA型号的4比特微计算机作为该微计算机60。恒压电路32的DC输出电压V32作为工作电压加到微计算机60上。图4和图5所示的频率设置程序100配置在微计算机60中。分频比从微计算机60的输出端子Q1和Q2分别供给FM调制电路45和调谐电路51内的可变分频电路。此外，用于接收灵敏度的控制信号从微计算机60的另一个端子Q3供给调谐电路50。另外，控制信号从微计算机60的输出端子Q4和Q5供给晶体管47和57的基极，检测电路52的检测信号供给微计算机60的输入端子D1。
扫描按键(scan key)61S、上升按键(up key)61U、下降按键(downkey)61D作为操作按键与微计算机60连接。另外，LCD(液晶显示器)62H存储器63也与微计算机60连接。在这种情况中，存储器63由能够电写入/擦除数据的ROM(只读存储器)或者电池备用的(未详细示出)RAM(随机存取存储器)构成。换句话说，存储器63被设置为即使断电时也能够保存写入数据的非易失存储器。
正如下面将要说明的那样，与FM广播频带内的空频有关的数据已经被存储在存储器63中，与最后信道的频率有关的数据(即，断电时在前操作中使用的发射频率的数据)也已经被存储在存储器63中。
图3展现了上述发射机30的外貌的一个实例。如附图所示，在其端部与插头35和42固定的软线34和43从发射机30的主体39引出。另外，上述的按键61S至61D和起显示单元作用的LCD62被设置在主体39上，并以整体方式(integral form)设置插头31。
图3示出了上述发射机30与通用便携式CD播放机10连接的条件下的外观的一个实例。发射机30是这样安装的在其端部与插头35和42固定连结的软线34和43从塑料制成的主壳体39引出。上述的按键61S至61D和起显示单元作用的LCD62被设置在主壳体39上。此外，柔性导线沿主壳体39的内壁布置，天线46由该导线构成。尽管在该实施例中天线46设置在主壳体39内，但也可以以天线46伸出主壳体39之外的方式来另行设置天线46。
当用户从具有这种结构的连接汽车接收机的扬声器听CD音乐时，用户把头戴耳机插头42插入CD播放机10的头戴耳机插孔12中，并把DC插头35插入电源插孔15中。此外，用户把插头31插入汽车的火花塞插座中。
所以，从火花塞插座获得的DC电压被加到恒压电路32上，以便从恒压电路32输出恒定DC电压V32。恒定DC电压V32作为工作电压加到微计算机60上。所以，微计算机60开始频率设置程序100的处理操作。
频率设置程序100的详细说明将在后面解释。当执行程序100时，晶体管47导通，从而使恒定DC电压作为工作电压加到FM调制电路45和立体声多路复用电路44上。因而发射机电路40进入工作状态。而且，发射机电路40的发射频率被设置在空频上，同时在LCD 62上显示该空频。
然后，用户通过操作汽车FM接收机的频道选择装置把该FM接收机的接收频率调整到LCD 62显示的空频上，其电源在开启状态下。由于发射机电路40的发射频率被调整到LCD 62显示的频率上，因此FM接收机正确地调谐发射机电路40发射的FM信号，所以该FM接收机能够接收调谐的FM信号。当CD播放机10以重放方式操作时，CD重放的音频信号“R”和“L”可以经过插头42从CD播放机10获得。获得的音频信号R和L经软线43供给立体声多路复用电路44，以便产生立体声多路信号。该立体声多路信号送给调制电路45，以便转换成具有LCD 62显示的频率的FM信号。该FM信号以无线FM信号的方式从天线46发射。
此时，由于安装在汽车上的FM接收机调谐到发射机电路40的发射频率，因此该无线FM信号可以在正确情况下被接收。因此，CD播放机10重放的CD音乐可以从与安装在汽车上的FM接收机相连接的扬声器播放。
与该发射机30相适应，FM接收机的接收频率只调整到LCD 62显示的频率上，因此CD播放机10可以容易地重放CD音乐。
下面结合图4和图5所示的流程图说明频率调整程序100。
当发射机30的插头31插入汽车的火花塞插座时，DC电压V32作为工作电压供给微计算机60。因此，微计算机60的CPU的处理操作从频率调整程序100的第一步骤101开始。在下一个步骤102，各个电路部分被初始化。在其后的步骤103，晶体管47根据微计算机60的端子Q4的输出信号而截止，晶体管57根据微计算机60的端子Q5的输出信号而导通。
由于晶体管47在步骤103规定的时刻截止，因此DC电压V32的工作电压不能加到FM调制电路45和立体声多路复用电路44上，从而使发射机电路40进入非工作状态。此外，由于晶体管57导通，因此工作电压送到调谐电路51和检测电路52上，从而使接收机电路50进入工作状态。
在下一个步骤104，关于最新频道频率的数据从存储器63读出，该频率数据被转换成关于对应接收频率的分频比的数据。该分频比数据供给调谐电路52，以便调整可变分频电路。因此，接收频率被调整到最后频道的频率上。所以，在步骤104规定的时刻，接收电路50在上述操作使用的发射频率上进行接收操作。
在步骤111，通过检验检测信号进行检验，以确定广播电台是否在步骤104调整的频率上进入非广播状态。换句话说，检验是否存在空接收频率。当存在空接收频率时，处理操作从步骤111进入步骤112。在步骤112，晶体管47根据微计算机60的端子Q4的输出信号导通，晶体管57根据微计算机60的端子Q5的输出信号截止。
由于在步骤112上DC电压V32作为工作电压经晶体管47加到调制电路45和立体声多路复用电路44上，因此发射机电路40进入工作状态。此外，由于晶体管57截止，工作电压不能加到调谐电路51和检测电路52上，从而使接收机电路50进入非工作状态。
在步骤113，从存储器读出的步骤104的最后频道的频率数据从端子Q1送到调制电路45上以便调整变频电路，所以发射频率被调整到最后频道的频率上。因此，发射机电路40在上述操作中使用的频率上重新开始FM信号发射。
在步骤114，在上述步骤104读出的最后频道的频率数据被转换成对应发射频率的显示数据。该显示数据供给LCD62，使步骤113上设置的发射频率在LCD62上以数字方式显示。此后，频率设置程序100在步骤141上等待按键输入。
因此，发射机30在先前使用的频率上重新开始FM信号发射，并且在LCD62上显示该发射频率。在这种条件下，发射机30等候键入。
对于在步骤104设置的接收频率被使用在步骤111上的情况而言，处理操作从步骤111进入步骤121。在步骤121，进行检验，以确定下一个空频数据是否保存在存储器63中。当存储器63中存储下一个空频数据时，处理操作从步骤121进入步骤122。在步骤122，下一个空频数据从存储器63中读出，当下一个空频数据被转换成关于与其对应的接收频率的分频比的数据之后，分频比数据送给调谐电路51，以便调整可变分频电路。从而把接收频率调整到下一个空频上。
然后，在步骤111，进行检验，以确定上述步骤122设置的接收频率是否是真实的空频。如果设置的接收频率是真实的空频，则该空接收频率被确定为从步骤112到步骤114的发射频率。另外，该确定的发射频率在LCD62上显示。反之，如果设置的接收频率不是真实的空频，则步骤121和122确定的处理操作重复执行，直至发现空频。
当存储器62中保存的所有频率都不是空频时，处理操作从步骤121进入下一个步骤131。在步骤131，晶体管47根据端子Q4的输出信号截止，晶体管57根据端子Q5的输出信号截止。因此，发射机电路40和接收机电路50都进入非工作状态。
在下一个步骤132，预定的显示数据送给LCD62。然后该LCD62显示没有空频的事实。此后，处理操作进入CPU等待键入的步骤141。
另一方面，就发射机30在步骤141上等待键入的情况而言，当按下扫描键61S、上升键61U、和下降键61D的任一个时，处理操作从该步骤141进入步骤142。在步骤142，进行判断，以确定哪一个键被按下。按压键对应扫描键61S时，处理操作从步骤142进入步骤143。在步骤143，晶体管47截止，从而使发射机电路40进入非工作状态；同时晶体管57导通，使接收机电路50进入工作状态。在步骤144，调谐电路45根据端子Q3的输出信号调整最大灵敏度。
在步骤151，接收频率根据端子Q2的输出信号按照预选频率步骤连续改变。因此，从FM广播频带的最低频率到FM广播频带的最高频率的所有频率被连续扫描。在频率扫描操作期间，通过检查检测信号S52进行检验，以确定是否存在空频。然后，把该空频的数据写入存储器63中。在步骤151中，以同样的方式在FM广播频带中连续检测空频。从而在存储器63中存储空频的数据。
当完成步骤151规定的处理操作时，处理操作进入下一个步骤152。在步骤152，进行判断以确定当执行步骤151规定的处理操作时是否存在空频。当不存在空频时，处理操作从步骤152进入步骤153。在步骤153，进行另一种判断以确定接收电路51的当前接收灵敏度是否调整到最高灵敏度上。
当接收电路51的当前接收灵敏度未调整到最高灵敏度时，处理操作从步骤153进入步骤154。在步骤154，接收机电路51的接收灵敏度只降低一级。此后，处理操作返回到上述步骤151上。
因此，以新接收灵敏度扫描FM广播频带中的频率，所述的新接收灵敏度仅比上述的接收灵敏度低一级，所以空频被连续检测。
该扫描操作的结果是如果能以任何接收灵敏度找出一个空频，则该空频在步骤152上被检测，并且处理操作从步骤152进入步骤161。在步骤161，晶体管47导通，使发射机电路40进入工作状态；同时，晶体管57截止，使接收机电路50进入非工作状态。
在步骤162，有关最低频率的数据从存储器63的频率数据(即，通过步骤151的扫描操作在存储器63中存储的空频数据)中读出。该最低频率数据被转换成对应发射频率的分频比数据，用于调整调制电路45的可变分频电路。因此，在步骤162上，FM信号在步骤151检测的空频选择的最低频率上从发射电路45发射。
然后处理操作进入下一个步骤163。在步骤163，指示发射频率的显示数据送入LCD62，使该发射频率在LCD62上显示。接着，此时的有关发射频率的数据作为最后频道的频率数据存入存储器63。此后，处理操作返回到发射机30等待键入的步骤141。
如上所述，空频在步骤143至154之间进行检测，并且发射FM信号，但在步骤161到步骤164确定的处理操作期间只使用一个空频，然后在LCD62显示发射频率。
需要指出的是，即使接收灵敏度被设置到最低灵敏度，但如果没有空频，则发射机30不会被使用。
在这种情况下，通过执行步骤152和153确定的处理操作进行下面的判断。即，空频未出现，同时，接收灵敏度是最低灵敏度。因而，处理操作从步骤153进入下一个步骤171。在步骤171，晶体管47和57截止，使发射机电路40和接收机电路50都进入非工作状态。在下一个步骤172，预定的显示数据被送给LCD62，从而使LCD62显示空频未出现的情况。此后，处理操作返回发射机30等待键入的步骤141。
此外，在发射机30等待键入的步骤141的情况中，当按压上升键61U或下降键61D时，处理操作从步骤141进入下一个步骤142。在这种情况中，由于或者上升键或者下降键被按压，因此处理操作从步骤142进入步骤181。在步骤181，晶体管47导通，使发射机电路40置于工作状态；同时，晶体管57截止，使接收机电路50置于非工作状态。
在步骤182，存储器63存储的频率数据(即，空频数据)中的或者前置频率数据或者后置频率数据从存储器63读出。关于在被读出数据的空频被用作发射频率时确定的分频比的数据用于调整调制电路45的可变分频电路。所以，关于当前使用的发射频率的在前或在后的空频将构成新的发射频率，因而，从该阶段开始发射机电路40在新发射频率上发射FM信号。
此后，处理操作进入步骤163。在步骤163，新发射频率在LCD62上显示。接下来，在步骤164上该被显示的发射频率作为关于最后频道频率的数据存储在存储器63中，然后处理操作返回到发射机30等待键入的步骤141上。
如上所述，根据频率设置程序100，当发射机30的插头31插入汽车火花塞插座时，发射机电路40的发射频率设置空频，并且设置的发射频率在LCD62上显示。
因此，如上所述，当安装在汽车上的FM接收机的接收频率调谐到LCD62显示的频率上时，用户使用连接FM接收机的扬声器可以听见CD播放机10重放的音乐、声音等。
如上所述，根据发射机30，由于发射频率在LCD62上显示，因此用户可以容易地把FM接收机的接收频率调整到发射机30的发射频率上。换句话说，用户通过执行与选择普通FM广播频道相似的操作就可以听见CD播放机10重放的音乐和类似的声音。
此外，由于自动选择空频以执行FM信号发射，因此用户不需要操纵按键来选择发射频率。
另一方面，当发射机30在步骤141上等待键入时，就上行键61U或下行键61D被连续按压很长时间(例如两秒以上)的情况而言，进行顺序地检验以确定存储器63中存储的所有空频中是否确实存在空频。当确实存在空频时，该空频被用作发射电路40的发射频率，同时该发射频率可以在LCD62上显示。
此外，在步骤151至步骤154扫描FM广播频带中的频率以寻找空频的情况中，该FM广播频带可以分割成(例如)一个低频段和一个高频段。如果在低频段可以找到空频，则在该低频段结束扫描操作。反之，如果不能找到空频，则在高频段执行扫描操作。因此，当空频被发现时，可以在早期阶段结束频率扫描操作。
另一方面，不仅CD播放机而且像MD(小型盘)播放机那样的便携音频设备也可以与本发明的发射机配合使用。根据本发明，由于发射频率在显示单元上显示，因此用户可以容易地把FM接收机的接收频率调整到发射机的发射频率上。换句话说，用户通过执行与选择普通FM广播频道相似的操作就可以听见CD播放机10重放的音乐和类似的声音。
此外，由于自动选择空频以执行FM信号发射，因此用户不需要操纵按键选择发射频率。
权利要求
1．一种向FM(调频)无线电发射取自音频装置的音频信号的发射机，包括一个发射机电路，用于把取自音频装置的音频信号转换成FM广播频带内的FM信号，从而发射FM信号；一个具有至少一个调谐单元的接收机电路；一个在其上显示频率的显示器；和一个控制电路，用于控制所述的发射机电路的发射频率和所述的接收机电路的接收频率；其中所述的控制电路使所述的接收电路在所述的FM广播频带内检测空频并把与所述的检测空频对应的频率设置到所述的发射频率上，同时使所述的显示器显示所述的设置发射频率。
2．根据权利要求1所述的发射机，其中当所述的发射机电源接通时，设置所述的发射频率和在所述的显示器上显示所述的设置发射频率。
3．在由音频装置构成的汽车音频设备中，一个发射机，用于向汽车无线电发射取自音频装置的音频信号；和一个汽车FM无线电，用于经所述的发射机向所述的汽车无线电发射取自所述的音频装置的音频信号，所述的发射机包括一个发射机电路，用于把取自音频装置的音频信号转换成FM广播频带内的FM信号，从而发射FM信号；一个具有至少一个调谐单元的接收机电路；一个在其上显示频率的显示器；和一个控制电路，用于控制所述的发射机电路的发射频率和所述的接收机电路的接收频率，用所述的接收电路在所述的FM广播频带内检测空频并把与所述的检测空频对应的频率设置到所述的发射机电路的发射频率上，同时在所述的显示器上显示所述的设置发射频率；和所述的汽车无线电包括把接收频率调谐到所述显示器显示的频率上的频道选择装置。
全文摘要
本发明涉及一种向FM(调频)无线电发射取自音频装置的音频信号的发射机,由以下电路和部件构成:一个发射机电路,用于把取自音频装置的音频信号转换成FM广播频带内的FM信号,从而发射FM信号;一个具有至少一个调谐单元的接收机电路;一个在其上显示频率的显示器;和一个控制电路,用于控制所述的发射机电路的发射频率和所述的接收机电路的接收频率。控制电路使接收电路在所述的FM广播频带内检测空频并把与检测的空频对应的频率设置到发射频率上,同时使显示器显示所设置的发射频率。
文档编号H04B1/38GK1221260SQ9812437
公开日1999年6月30日 申请日期1998年10月9日 优先权日1997年10月9日
发明者古贺宣行, 中川升 申请人:索尼公司