JP2000151315A - 無線通信機の自動音量設定方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オールモード、オールバンドの無線通信機で
通信状態にあるとき、バンドを変更したり、モード変更
した場合に突然大音響になったり、大きなノイズ音にな
り急いでバンド変更やモード変更をしなければならない
場合がある。本発明はこのような現象を生じさせない無
線通信機の提供を目的とする。 【解決手段】 操作部７で選択設定させる信号を制御部
５に取り込んで制御信号を受信部２及び各部に出力す
る。この制御信号により受信部２で受信した信号を増幅
して検波回路３で検波し、スケルチゲート８、Ａ／Ｄ変
換器９、ＤＳＰ１０、Ｄ／Ａ変換器１１及び、アナログ
減衰器１２を通して、ＡＦアンプ１３で増幅してスピー
カ１４から出力する。この回路にＦＭ用のキャリアとノ
イズ検出回路４と、ＡＦアンプ１３の出力の一部をレベ
ル検出部１５により直流変換したレベル信号を取り出し
て制御部５に送りデジタル減衰器１０ｂを出力レベルに
反比例した制御をして大音声出力を抑える。音声制御部
７ｃの制御はアナログ減衰器１２を制御し、モード選択
部７ａでＦＭを選択するとノイズスケルチに設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信機で全て
の通信モードでかつ、受信信号レベルに関係なく音量を
制御する方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の無線通信機においては、オールモ
ードでオールバンドの無線通信機で通信をしている時、
運用中のアンテナの状態や通信モードの変更などによっ
て、例えば、適正なＡＦゲインに設定されていても、ス
ピーカから出るノイズの音量に大きな差が生じることが
ある。そのために、バンドを変更したり、モードを変え
たりした場合に突然大きな音が出てしまうためにＡＦゲ
インを調整する必要があった。

【０００３】ノイズ量の差はアンテナのゲインロスや、
電波形式のモードにより、増幅回路の構成や周波数帯域
幅の異なることで影響を受けてノイズ量と音量が左右さ
れる。例えば音域の広いＦＭ通信と選択性を重視して音
声帯域を３ＫＨｚ弱としたＳＳＢ通信では同じレベルの
ノイズであっても周波数帯域に比例するノイズの差が顕
著に現れる。

【０００４】図４は本出願人が平成７年に特許出願した
特願平７−３２７８５９号の特許第２８２６４８７号で
特にオーディオ部分を説明するために一部省略したブロ
ック図である。図において、１はアンテナ、２は受信
部、３は検波回路、５はＣＰＵとメモリによる制御部で
ある。１０はアナログオーディオ信号をデジタルで処理
するＤＳＰであり、１３はオーディオアンプ、１４はス
ピーカ、１６は操作キーである。

【０００５】オーディオ回路の動作を説明する。ＤＳＰ
１０のメモリにはＳＳＢ、ＣＷ、ＦＭ等のオーディオ周
波数の帯域を設定するデータがメモリされており、無線
通信機の制御部５からの選択信号が入力されると選択し
た通信モードの音声帯域に設定される。因みに、ＣＷモ
ードでは１００Ｈｚ、ＳＳＢモードでは２．７ＫＨｚ、
ＦＭモードでは６ＫＨｚのように割り当てることで帯域
外のノイズをカットする。

【０００６】図５は従来技術のデジタルオーディオ機器
におけるゲイン可変装置を示す図である。図において、
２１はデジタルオーディオ信号出力端子、２２はアナロ
グデジタルコンバータ、２３はＤＳＰで信号処理部２３
ａとデジタル減衰器２３ｂとを備えている。２４はデジ
タルアナログコンバータ、２５はＡＦアンプ、２６はス
ピーカ、２７はコントローラ、２８はキー入力部であ
る。この回路はＤＳＰ２３において、デジタル信号を信
号処理部２３ａで必要な信号処理をし、デジタル減衰器
２３ｂの制御は、キー入力部２８で減衰量を設定して、
コントローラ２７によりその減衰量に対する制御信号を
出力してデジタル減衰器２３ｂで減衰させてデジタルア
ナログ変換器２４に出力し、アナログ変換してＡＦアン
プ２５からスピーカ２６に出力するものである。

【０００７】図６は特開平３−８５００８号公報に記載
された「オーディオ装置」のデジタルボリュームのブロ
ック図である。図において、３０はデジタルオーディオ
信号の出力端子、３１はＤＳＰで、デジタルオーディオ
信号が入力されるとステレオ用の左右セパレーション処
理、ハイカット処理、イコライジング処理等を施す。こ
の出力は１６〜２０ビットデータである。３２はＤＳＰ
の出力オーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換
するＤ／Ａ変換器、３３は乗算型Ｄ／Ａ変換器によるア
ナログ減衰器、３４は音量制御用操作キー、３５は装置
制御用のＣＰＵである。

【０００８】音量制御用操作キー３４が操作されるとＣ
ＰＵ３５に取り込み、デジタルデータ８ビットのボリュ
ーム制御データを発生する。３３は８ビットの乗算型Ｄ
／Ａ変換器によるアナログ減衰器であり、このアナログ
減衰器３３のＶ_ref 端子にアナログオーディオ信号が入
力され、他のデジタル入力端子に８ビットのボリューム
制御データが入力されて、これらが掛け合わされると出
力側にはボリューム制御データにより音量制御されたオ
ーディオ信号を出力する。

【０００９】図７は本出願人が出願して特許権を取得し
た特願昭６０−２７２５８９号公報のスケルチ方式であ
る。ＦＭモードと他のＣＷ、ＳＳＢ、ＡＭ等の通信モー
ドとは信号処理に相違があり、ＦＭ以外ではＡＧＣやゲ
インボリュームにより出力レベルを適正に設定し、スケ
ルチもキャリア検出により制御する。しかしＦＭモード
では、ＩＦ段のリミッタにより出力を一定に保つことで
ノイズを減少させる構成である。そこで極めて大きい総
合ゲインを保ち、ゲイン調整をしないので信号のない状
態では強大なノイズが発生する。ＦＭモードのスケルチ
は検波回路出力は無制限に広がりがあるのでノイズを検
出してスケルチをかけている。ＦＭ通信では−１０ｄＢ
以下の信号でも２０ｄＢ程度のＳ／Ｎが得られる。

【００１０】図７について簡単に説明する。このスケル
チ方式はキャリア・スケルチとノイズ・スケルチが可能
な回路であり、キャリア・スケルチは全てのモードで使
用できるが、ノイズ・スケルチはスイッチ４９がＦＭモ
ードの時オフとなるのでＦＭモードのみ可能である。ス
ケルチを選択すると、スケルチレベル設定部４５で設定
した参照電圧に対して、コンパレータ４２に入る検波出
力の信号検出電圧４６が低ければコンパレータ２の出力
側はＬレベルでスケルチゲート（図示せず）はオフであ
り、信号検出電圧の方が高くなるとコンパレータ４２の
出力はＨレベルとなってスケルチゲートを開いて音声出
力する。

【００１１】ノイズ・スケルチはＦＭモードになるとス
イッチ４９がオフになり、スケルチレベル設定部４５を
（−）電圧に設定する。この条件で他のモードからＦＭ
モードに切換わってスイッチ４９のオフ状態で信号が無
ければ（−）電圧の高いノイズがコンパレータ４１に入
りオフ状態を保つ、信号が入るとノイズレベル（−）電
圧が減少してスケルチレベル設定回路４５による（−）
電圧より高くなるとコンパレータ４１の出力は反転して
スケルチゲート（図示せず）を開いて受信音を出力す
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】オールモードでオール
バンドの無線通信機では、通信の途中でモード変更、例
えば、ＳＳＢからＦＭに切換えた場合に、ＳＳＢでは音
声帯域が３００Ｈｚから２７００Ｈｚ程度の狭い音声周
波数帯であるために、無信号状態でも耳に不快感を覚え
るほどのノイズレベルには音量ボリュームを設定されて
ないが、その状態でＦＭやＡＭモードに切換えた場合無
信号状態では大きな雑音となる。これは同じノイズレベ
ルであっつても音声周波数帯域により低い周波数から５
〜１０ＫＨｚに及ぶノイズが聞こえて驚くことになる。
それに、遠近の無線局による大小の電波が受信される
と、あわてて音量ボリュームを調整し直す必要がある。
本願発明はこのようなモード切換え等で生じる音の急速
な調整を必要としないオールモード、オールバンドの無
線通信機の提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するために、メモリに記憶したデータと操作部による
信号に基づき制御部により制御される無線通信機におけ
る受信回路の検波出力をデジタル変換してモード毎に設
定した音声周波数帯域によりその音声帯域外のノイズを
カットする手段と、音量最大値を適正に設定する音量Ａ
ＧＣ手段を備えた無線通信機の自動音量設定方式であ
る。

【００１４】無線通信機はＦＭモードではノイズ・スケ
ルチが付加され、スケルチ設定状態ではキャリア・スケ
ルチとノイズ・スケルチが信号レベルの大小で分担して
機能し、スケルチ設定がオフであればノイズ・スケルチ
が単独動作する無線通信機の自動音量設定方式である。

【００１５】無線通信機のバンド帯の中で特にノイズの
多いバンド帯に対してノイズ量が自動音量設定の他のバ
ンド帯と同等程度に音声レベルを制御する制御信号を出
力する無線通信機の自動音量設定方式である。

【００１６】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図面を参照し
て説明する。図１は本発明の無線通信器のブロック図で
送信部は省略する。図において、１はアンテナ、２は受
信部、３はオールモードに対応させる各種検波方式の検
波回路である。４はキャリアとノイズ検出部で、５はＣ
ＰＵによる制御部、６はメモリ、７は操作部であり、本
発明の説明に必要なモード選択部７ａと、バンド選択部
７ｂ、音量制御部７ｃ及び、スケルチ選択部７ｄが含ま
れる。８はスケルチゲート、９はアナログ信号をデジタ
ル変換するアナログデジタルコンバータ、１０は音声帯
域を設定する信号処理部１０ａとデジタル減衰器１０ｂ
とを備えたＤＳＰである。１１はデジタルアナログコン
バータ、１２は乗算型Ｄ／Ａ変換器によるアナログ減衰
器であり、１３はＡＦアンプ、１４はスピーカ、１５は
レベル検出部である。

【００１７】図１の受信機の信号はアンテナ１から受信
部２に入り増幅され検波回路３で復調されて低周波信号
になる。ＦＭ、ＡＭ、ＳＳＢ、ＣＷ等それぞれ異なる検
波方式であるが全てを代表して検波回路３として説明す
る。検波された低周波信号はスケルチゲート８とアナロ
グデジタルコンバータ９を通してデジタル変換してＤＳ
Ｐ１０に入力する。

【００１８】このＤＳＰ１０は信号処理部１０ａとデジ
タル減衰器１０ｂとで構成され、信号処理部１０ａは通
信モードに応じてＤＳＰ内に音声帯域幅用データを記憶
しており、制御部５からのモード選択信号により設定す
る。一例として、ＣＷでは１００Ｈｚ、ＳＳＢでは３０
０Ｈｚから２．７ＫＨｚ、ＡＭ・ＦＭの場合は音質より
も明瞭度を重視するので３００Ｈｚから３．５ＫＨｚの
帯域に設定する。この信号処理部１０ａのメモリにそれ
らの設定データを記憶しておき、無線機の制御部５によ
りメモリ６から制御データを読み出し、ａ回線からＤＳ
Ｐ１０に供給されると、その通信モードの音声帯域に変
更又は設定される。これにより設定した帯域外のノイズ
はカットされる。

【００１９】次に、音量制御については、ＡＦアンプ１
３の出力側の信号の一部をレベル検出部１５に入力して
音量レベルの直流電圧を検出して制御部５に出力する。
制御部５でＡ／Ｄ変換して音量制御信号としてｂ回線か
らＤＳＰ１０のデジタル減衰器１０ｂに出力する。この
デジタル減衰器１０ｂのダイナミックレンジは９６ｄＢ
であるので８０ｄＢ程度までの範囲として、レベル検出
部１５で検出したレベルの大小を８０ｄＢ減衰量に対比
して割り当てた制御信号に生成する。制御部５の音量制
御信号をｂ回線からＤＳＰ１０のデジタル減衰器１０ｂ
に出力する。このために、ＤＳＰ１０に入力する所望の
音量レベルを越えたものは抑圧されてＤＳＰ１０から出
力される。

【００２０】ＤＳＰ１０の出力はデジタルアナログコン
バータ１１によりアナログ変換されて乗算型Ｄ／Ａコン
バータのアナログ減衰器１２に入力する。一方、操作部
７の可変抵抗器による音量制御７ｃで選択したアナログ
値が制御部５によってデジタル制御信号としてｃ回線か
らアナログ減衰器１２に供給して、０ｄＢから−８０ｄ
Ｂ程度の範囲の可変をさせてＡＦアンプ１３で増幅した
後スピーカ１４から音声出力する。このために、全ての
モードやバンドに関係なく音量制御部７ｃで設定した音
量でほぼ聴取出来る。

【００２１】制御部５は無線通信機の必要なデータを記
憶したメモリ６とで無線通信機の全てを制御する。操作
部７はキーボード（図示せず）、モード選択部７ａ、バ
ンド選択部７ｂ、音量制御部７ｃ及びスケルチ選択部７
ｄから設定や選択信号を制御部５に送出することで処理
される。また、スケルチ選択部７ｄがオン状態ではキャ
リアとノイズ検出部４で信号を検出して制御部５に出力
することでスケルチ機能の開閉を行う。ＦＭモードに切
換わるとノイズ・スケルチが付加される。

【００２２】図３は図１のキャリアとノイズ検出部４の
詳細な説明をするための図である。図中４ｄはキャリア
・スケルチ制御用のコンパレータ、４ｅはノイズ・スケ
ルチ制御用のコンパレータであり、前者はスケルチレベ
ル設定部４ｇ、後者はスケルチレベル設定部４ｆが参照
電圧となる。ノイズ・スケルチではノイズ検出部４ａか
らスイッチ４ｂを介して、スイッチング用トランジスタ
４ｃとコンパレータ４ｅとに接続する回路構成である。

【００２３】このスケルチ信号を検出するキャリアとノ
イズ検出部４では、キャリア・スケルチは全てのモード
で使用できるが、ノイズ・スケルチはスイッチ４ｂがＦ
Ｍモードの時連動してオンとなるのでＦＭモードの時は
ノイズ・スケルチは可能である。スケルチレベル設定部
４ｇはキャリア・スケルチ用で設定は自由に変更でき
る。スケルチレベル設定部４ｆ（−）電圧はノイズ・ス
ケルチ用であり固定設定してある。コンパレータ４ｄに
入る受信部２からの信号検出電圧がスケルチレベル設定
部４ｇの参照電圧より低ければコンパレータ４ｄは変化
なく制御部への出力は無く、従って、制御部５からの信
号は無いのでスケルチゲート８はオフ状態を保ち、ＦＭ
信号が受信されて信号検出電圧が上がりスケルチレベル
設定部４ｇの参照電圧より高くなればコンパレータ４ｄ
の出力は反転して制御部５に信号を送り、制御部５から
の信号によりスケルチゲート８を開き音声を出力する。

【００２４】ノイズ・スケルチはＦＭモードになるとス
イッチ４ｂがオンになる。ＦＭノイズがノイズ検出部４
ａでノイズの（−）直流レベルを検出してコンパレータ
４ｅとトランジスタ４ｃに出力する。このトランジスタ
４ｃは無信号での（−）電圧の大きいノイズレベルに対
してオンスイッチとなりキャリア・スケルチのコンパレ
ータ４ｅはオフ状態を保つ。コンパレータ４ｅはノイズ
による（−）電圧がスケルチレベル設定部４ｆからの参
照電圧より低ければオフ状態を保ち、高ければ出力は反
転して制御部５でスケルチオフ信号にしてスケルチゲー
ト８に出力してゲートを開いて音声出力する。

【００２５】周波数に応じてバンドを切換える場合に、
周波数帯によってはひどくノイズが多いバンド帯があ
る。この種のノイズに対しても他のバンド帯と同様に最
善の受信状態を保つためにはそのバンド帯の音量制御が
必要になる。そこで、ノイズの多い特定のバンドに対し
て他のバンドと同じレベルに音量補正するデータをメモ
リ６に記憶しておく。この音量補正データのバンド帯が
選択されると、操作部７の音量制御部７ｃのデータに音
量補正データを付加してアナログ減衰器１２に出力して
制御することで他のバンドと同様に適正な音量に設定出
来る。

【００２６】次に本発明の動作について図２のフローチ
ャートに基づいて説明する。ステップＳ１で初期化した
後、ステップＳ２で大音量検出回路１５が起動してＡＦ
アンプ１３の出力信号の一部を取り込み設定されたしき
い値を越える信号があれば取り出してＡ／Ｄ変換して制
御部５に送りＡＧＣ制御のデジタル信号としてデジタル
減衰器１０ｂに送り音量制御をする。次に、ステップＨ
１で操作部７のモード選択部７ａによりモードを変更し
たかを判定し、変更で有れば、ステップＳ３により制御
部５から選択されたモードの制御信号をａ回路を通して
ＤＳＰ１０の信号制御部１０ａに送る。ステップＳ４で
この制御信号によりＤＳＰ１０にメモリされている帯域
制御データを選択して帯域設定する。

【００２７】続いて、ステップＨ２でＦＭに変更したか
を判断し、ＦＭでなければステップＨ３に飛び、ＦＭに
変更されたならば、ステップＳ５でノイズ・スケルチ回
路を接続して、信号レベルが無いか弱レベルではノイズ
・スケルチが働き、強レベルではキャリア・スケルチが
作動する。次に、ステップＨ３に移り終了したかを判定
し、終了しなければステップＳ２に戻り、終了ならばフ
ローチャートを終了する。

【００２８】ステップＨ１でモード変更されなければス
テップＨ４でバンド選択部７ｂによりバンド変更があっ
たかを判定し、無しであればステップＳ２に戻り、変更
ありならばステップＨ５で選択したバンドに音量補正デ
ータがあるかを判別し、無しならばステップＳ２に戻
り、有りならばステップＳ６で音声制御部７ｃで設定さ
れているデータに補正データを加算した音量制御信号と
してアナログ減衰器１２に供給して減衰量を変更設定し
てステップＨ３に移る。

【００２９】

【発明の効果】オールモードでオールバンドの無線通信
機の受信部は聞きやすい受信音に設定した状態で、モー
ド切換えや、バンド切換えをした時に大きな音やすごい
ノイズに悩ませられてあわてて音量ボリュームを絞った
りしなければならなかった。本発明によれば検波出力し
た低周波回路に制御機能を生かした音量ＡＧＣを設ける
ことで受信信号の強弱に関係なくモード切換えでもバン
ド切換えでも音量に変わりなく安心して利用でき、更に
モード毎に音声帯域を必要な帯域に設定して不要ノイズ
を抑えている。また、ＦＭ通信用にはノイズ・スケルチ
とキャリア・スケルチを信号レベルに応じて自動的に使
い分ける構成としたので使い勝手が向上した優れた効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す無線通信機の受信部の
ブロック図である。

【図２】本発明に動作を示すフローチャートである。

【図３】図１のキャリアとノイズ検出部４の詳細な説明
をするための図である。

【図４】従来技術の受信機のブロック図である。

【図５】従来技術のオーディオ回路のブロック図であ
る。

【図６】従来技術のＤＳＰの回路のブロック図である。

【図７】従来技術のスケルチ回路図である。

【符号の説明】

１ アンテナ ２ 受信部 ３ 検波回路 ４ キャリアとノイズ検出部 ４ａ ノイズ検出部 ４ｂ スイッチ ４ｃ トランジスタ ４ｄ，４ｅ コンパレータ ４ｆ，４ｇ スケルチレベル設定部 ４ｈ，４ｉ ダイオード ５ 制御部 ６ メモリ ７ 操作部 ７ａ モード選択部 ７ｂ バンド選択部 ７ｃ 音量制御部 ７ｄ スケルチ選択部 ８ スケルチゲート ９ アナログデジタルコンバータ １０ ＤＳＰ １０ａ 信号処理部 １０ｂ デジタル減衰器 １１ デジタルアナログコンバータ １２ アナログ減衰器 １３ ＡＦアンプ １４ スピーカ １５ レベル検出部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メモリに記憶したデータと操作部による
   信号に基づき制御部により制御される無線通信機におい
   て、 受信回路の検波出力をデジタル変換してモード毎に設定
   した音声周波数帯域によりその音声帯域外のノイズをカ
   ットする手段と、音量最大値を適正に設定する音量ＡＧ
   Ｃ手段を備えたことを特徴とする無線通信機の自動音量
   設定方式。
2. 【請求項２】 無線通信機はＦＭモードではノイズ・ス
   ケルチが付加され、スケルチ設定状態ではキャリア・ス
   ケルチとノイズ・スケルチが信号レベルの大小で分担し
   て機能し、スケルチ設定がオフであればノイズ・スケル
   チが単独動作することを特徴とする請求項１記載の無線
   通信機の自動音量設定方式。
3. 【請求項３】 無線通信機のバンド帯の中で特にノイズ
   の多いバンド帯に対してノイズ量が自動音量設定の他の
   バンド帯と同等程度に音声レベルを制御する制御信号を
   出力することを特徴とする請求項１記載の無線通信機の
   自動音量設定方式。