JP2001203615A - ワイヤレスマイクシステム - Google Patents

ワイヤレスマイクシステム

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JP2001203615A
JP2001203615A JP2000011714A JP2000011714A JP2001203615A JP 2001203615 A JP2001203615 A JP 2001203615A JP 2000011714 A JP2000011714 A JP 2000011714A JP 2000011714 A JP2000011714 A JP 2000011714A JP 2001203615 A JP2001203615 A JP 2001203615A
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signal
wireless microphone
radio
light
radio wave
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JP2000011714A
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English (en)
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Hideaki Ishikawa
英明 石川
Yuji Kawasaki
裕二 川崎
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワイヤレスマイクからの音声信号を電波と光
の両方の通信手段を用いて送信し、ワイヤレスマイクか
らの音声を再生して拡声しうるようにしたワイヤレスマ
イクシステムを提供する。 【解決手段】 ワイヤレスマイク101に入力した音声102
を電波108と光109でボディアンテナ103と光送信104で送
信して受信機106に装置した受信アンテナ105と光受信10
7にて音声に再生し、何れか性能の良い受信状態の音声
を音声出力112として拡声装置(図示せず)に出力す
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、ワイヤレスマイク
システムに関し、特に、ワイヤレスマイクからの音声信
号を電波と光の両方の通信手段を用いて送信し、ワイヤ
レスマイクからの音声を再生して拡声しうるようにした
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のワイヤレスマイクシステ
ムは、例えば300MHz、800MHz等の2つのキャリヤ周波数
で信号を変調し且つ特定小電力にて送信し、受信は受信
機を2系統用いたダイバーシティー方式を採用して実現
されており、この方式が放送局、結婚式場、学校等で広
く使用されているのが現状である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たワイヤレスシステムは、電波法で周波数帯が定められ
ており、近い周波数を使用すると干渉を起こす場合があ
るため、近接した場所でのワイヤレスマイクの使用本数
が限定されてくるという問題点があった。
【0004】一方、周波数が定められてなく、かつ、電
波出力が制限されている微弱電波を使用すれば、同時に
多くのワイヤレスマイクを使用することができるが、電
波の強さが不足して音が途切れるという問題点があっ
た。
【0005】本発明は、上記した従来の問題点に着目し
て成されたものであって、ワイヤレスマイクの音声を途
切れることなく、同時に複数のワイヤレスマイクを使用
できるワイヤレスマイクシステムを提供することを目的
とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
発明は、入力される音声を光信号に変換し送信する光送
信部と、電波信号に変換し送信する電波送信部とを備え
たワイヤレスマイクと、前記ワイヤレスマイクから送信
された光信号と電波信号とを受信する光受信部と電波受
信部とを備えた受信装置からなることを特徴とするワイ
ヤレスマイクシステムとしたものであり、この構成によ
り、電波の外に光も使うので同時に多くの本数のワイヤ
レスマイクを使用することができる。
【0007】また、請求項2記載の発明は、前記受信装
置は、光信号と電波信号との雑音レベルを比較し、受信
性能の良い方の信号に切り換えて出力する手段を備えた
ことを特徴とする請求項1記載のワイヤレスマイクシス
テムとしたものであり、この構成により、受信性能の良
い方の信号を再生して出力することができる。
【0008】また、請求項3記載の発明は、入力される
音声を光信号に変換し送信する光送信部と、電波信号に
変換し送信する電波送信部とを備えたことを特徴とする
ワイヤレスマイクとしたものであり、この構成により、
電波の外に光も使うので同時に多くの本数の信号を送信
できるワイヤレスマイクを提供できる。
【0009】また、請求項4記載の発明は、前記電波送
信部は、電波法に制約を受けないで使用できる微弱電波
で送信することを特徴とする請求項3記載のワイヤレス
マイクとしたものであり、この構成により、電波法に制
約を受けないで使用できる電波の外に光も使うので同時
に多くの本数の信号を送信できるワイヤレスマイクを提
供できる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図1から図6を用いて説明する。図1は、本発明の
実施の形態に係るワイヤレスマイクシステムの構成を示
すもので、図1において通常ワイヤレスマイク101は、
音声を無線周波数で変調して電波108を空中にボディア
ンテナ103(通常のアンテナでも勿論可能)から輻射
し、受信機106は電波108をスーパーヘテロダイン等の受
信方式で受信し、音声として再生して拡声用途に用い
る。
【0011】しかし、ワイヤレスマイク101よりの電波
は周知のように受信機106に到達するまでに、直接波や
反射波が受信機106に同時に入力するため、受信アンテ
ナ105に受信された電波が干渉して図5の上部に示すダ
イバーシティー効果のように、横軸のワイヤレスマイク
の移動で、電波の受信変動504の電界がa、b、c、d
に示すレベルの低下点では、図5の下部に示すS/N限界5
05以下となり、これは、図4の下部に示す受信レベルと
ノイズの関係図において、受信入力レベルが低下してい
く状態で、S/N比から使用限界のS/N限界407のポイント
以下になり音声が途切れる状態の受信レベルとなる。
【0012】そのために、ワイヤレスマイクからの電波
がS/N限界505を頻繁に超えるため、ワイヤレスマイク使
用中に、頻繁に雑音が発生したり、音声が途切れる等の
問題を発生する。
【0013】この問題を解決するために、ワイヤレスマ
イク101に音声を電波で送信する以外に音声を光で送信
する光送信部104を装置する。光送信部104は受信機106
の光受信部107に対して光109でワイヤレスマイクからの
音声信号を伝送する。
【0014】以上のように構成して場合、図5の上部に
示すように光の受信変動503を同様に測定すると、ワイ
ヤレスマイクの移動によって光レベルが変化し電波の受
信変動504と同じ様にS/N限界505以下になりノイズを発
生させる。
【0015】しかし、受信機106にて電波の受信レベル
と光の受信レベルを合成すると、図5の下部に示すよう
に光・電波の合成受信レベル507となり、雑音や音声が
途切れるS/N限界506以下になるレベルがなくなり、ダイ
バーシティー効果により確率的には99%改善されること
が確かめられた。
【0016】すなわち、受信機106で、電波と光の受信
電界の良い方のレベルを自動的に選択するようにするこ
とでワイヤレスマイクシステムとして微弱電波を用い出
力レベルの規格を下げた方式を用いても、光による送信
で補完することで実用に供することができるようにな
る。
【0017】もちろん、電波は電波法上の微弱電波に限
らず電波法上の特定小電力にても同じ効果であるので、
どちらの実施形態を採用しても本発明の技術的範疇に含
まれるものである。
【0018】図2は、本発明の実施の形態に係るワイヤ
レスマイクの構成を示す図である。図2においてワイヤ
レスマイク201は、音声217はワイヤレスマイク201の音
声を電圧に変化するマイク202に入力され、このマイク2
02を経て、増幅部203にてワイヤレスマイクのサブキャ
リヤとなる38KHzトーン信号のTONE205と混合し、さらに
変調部206にて原発振のPLL210の発振に対して変調動作
を行ない、逓倍207して出力のための増幅を出力部208で
行ない、不要な電波エネルギーをフィルタ209にて除去
してアンテナ214より空中に電波215として輻射する。
【0019】一方、光による変調は、音声を直接的に光
に変調する方式もあるが、外部からの光の干渉に対して
弱いため本発明の説明では2重変調により説明する。
【0020】すなわち、マイク202への音声入力をトー
ン信号ともに原発振周波数にて変調した変調波を赤外光
に直接的に変調を行なう変調・出力部211にて変調し、
光送信部213を介して光216として出力する。
【0021】次に本発明の実施の形態において使用する
電波の強さについて説明する。前記したようにワイヤレ
スマイクは特定小電力機器として電波法に定められ、30
0MHz、800MHz等の指定の周波数で、10mW以下の出力が求
められており、一方で電波法は、基本的に周波数の指定
が無い微弱電波機器として3mにて500μV/mとして規
定している。これでは実用上きわめて近距離の使用しか
できないので、光と組み合わせたダイバーシティー方式
とすることで、室内等の使用では実用に供することがで
きるものとなる。
【0022】その理由は前記したように、図5に示した
ダイバーシティー効果から明らかなように、電波の受信
変動504が受信機のS/N限界505以下の電界レベルとな
る、a、b、c、dの各ポイントで雑音を発生させた
り、音が途切れたりするが、光送信との組み合わせで、
どちらか良い方の受信電界にリアルタイムで切りかえる
ことでS/N限界506以下になることが無く、音声を良質に
受信機より出力させることができる。
【0023】以上のことから、ワイヤレスマイクシステ
ムにおいて、光と組み合わせた電波を使用することにつ
いては本発明の技術的範疇に含まれるものである。
【0024】図3は、本発明の実施の形態に係る受信機
の構成を示す図であり、図3においてワイヤレスマイク
201の受信機302で、受信アンテナで電波を受信し、高周
波増幅RFA303で選択と増幅を行ない、局発LO305とMIX30
4で混合して中間周波数を作りだし、中間周波数のフィ
ルタ増幅をIFA306で行ないDET307にて検波する。
【0025】検波信号はTONE308のトーン信号検知とス
ケルチ回路SQ310と雑音を入力検知に使用するためのHPF
314に入力し、雑音の高域成分を取りだして、増幅し、D
C信号として比較切替部327に入力する。
【0026】TONE308のトーン信号検知結果と受信レベ
ルLVEL333からDET309にて検波信号を出力するか制御し
て増幅AMP312で適切に増幅後、比較切替部327に入力す
る。
【0027】光335は光受信316に入力されDET317にて高
周波信号を検波してMIX318にて局発LO305と混合してフ
ィルタ増幅をIFA319にて行ないDET320にて検波し、検波
信号よりTONE321にてトーン信号の検知を行ない、DET32
4にてSQ323を制御し、音声をAMP326にて適切に増幅して
比較切替部327に送る。検波DET320からの信号からHPF32
2にて高域の雑音を検出し、検知信号の変換をAMP325で
変換して比較切替部327に入力する。
【0028】AMP315の受信信号レベルとAMP325の光の受
信信号レベルを比較切替部327でリアルタイムに行な
い、それぞれの音声にAMP312の電波の音声か、AMP326の
光の音声かを受信レベルから比較判断して何れかの音声
をFIL328に出力しAMP329にて適切に増幅後音声出力330
として拡声装置(図示せず)へ出力する。比較切替部32
7における電波と光の比較で選択された信号がどちらか
を電波選択表示331か光選択表示332を点灯させることに
より表示する。
【0029】このように図3において本発明の実施の形
態に係る受信機は、受信機302に電波の受信部と光の受
信部を装置して、リアルタイムにワイヤレスマイクから
送信される電波のレベルと光のレベルを検知して、良好
な受信レベルの音声を出力するようにしている。
【0030】すなわち、電波334を受信検波した生の検
波後の周波数特性は図4に示す雑音特性から明らかなよ
うに、検波出力特性401にて説明すると高域の雑音レベ
ルが上昇して、音声エネルギーの無い10kHz以上の高域
をハイパスフイルタ404で取り出して、受信レベルとノ
イズの関係図405に示すように受信レベルに対応したノ
イズレベルを測定すると、受信レベルが高くなるとノイ
ズレベル406は低下していくことが観測される。
【0031】そこでノイズレベルと、音声の実用上のレ
ベルからS/Nレベル限界407が確認できるので、電波受信
側のノイズレベルと光受信側のノイズレベルを常時比較
して良好な側の音声だけを選択して出力させてそれを利
用すれば良いことが分かる。
【0032】すなわち、図3において検波DET307出力と
検波DET320の出力をそれぞれノイズフイルタHPF314、32
2でローカット処理して、適切に比較できるレベルにし
て、比較切替部327で電波側の音声AMP312と光側の音声A
MP326をノイズレベルの低い方の受信系統の音声を選択
して出力させ、切替時の切替雑音と、ディエンファシス
をFIL328にて行ない適切に増幅するAMP329より受信機の
出力としての音声出力を得る。
【0033】同時に比較切替部327が電波あるいは光の
どちらかを選択しているかを電波選択表示331と光選択
表示352にて表示する。
【0034】図6は、ワイヤレスマイクシステムの動作
フローを示す図である。すなわちステップ601では、ワ
イヤレスマイクと受信機の電源スイッチを入れる。ステ
ップ602では、ワイヤレスマイクに音声を入力する。ス
テップ603では、音声は電波と光とに分離されそれぞれ
同時に変調される。ステップ604では、変調波が逓倍さ
れアンテナから空中に出力し、光変調は光送信される。
ステップ605では、受信機がアンテナで電波を受け、光
を光受信でそれぞれ受信する。
【0035】電波系における動作であるステップ606で
は、受信電波は高周波増幅、混合、中間周波増幅、検波
されて、音声はトーン信号でワイヤレスマイクの信号と
確認されスケルチ回路から比較切替部に入力される。
【0036】ステップ607では、検波出力はノイズフィ
ルタHPFにて受信状態を表示する信号に変換される。ス
テップ608では、比較切替部に入力する一方、光系にお
ける動作であるステップ609では、光受信後検波され高
周波信号に変換され、混合、中間周波数、検波される。
音声はトーン信号でワイヤレスマイクの信号と確認され
スケルチ回路から比較回路切替部に入力される。
【0037】ステップ610では、検波出力をノイズフィ
ルタHPFにて受信状態を示す信号に変換される。ステッ
プ611では比較切替部に入力する。
【0038】ステップ612では比較切替部で常時信号レ
ベルの比較を行ない、比較切替回路に入力される電波と
光の音声を比較切替する。ステップ613では、電波と光
で送られた信号の受信性能の良い方の音声を出力する。
【0039】
【発明の効果】以上のように本発明の請求項1記載の発
明は、入力される音声を光信号に変換し送信する光送信
部と、電波信号に変換し送信する電波送信部とを備えた
ワイヤレスマイクと、前記ワイヤレスマイクから送信さ
れた光信号と電波信号とを受信する光受信部と電波受信
部とを備えた受信装置からなることを特徴とするワイヤ
レスマイクシステムとしたものであり、この構成によ
り、電波の外に光も使うので同時に多くの本数のワイヤ
レスマイクを使用することができるという効果が得られ
る。
【0040】また、請求項2記載の発明は、前記受信装
置は、光信号と電波信号との雑音レベルを比較し、受信
性能の良い方の信号に切り換えて出力する手段を備えた
ことを特徴とする請求項1記載のワイヤレスマイクシス
テムとしたものであり、この構成により、受信性能の良
い方の信号を再生して出力することができるという効果
が得られる。
【0041】また、請求項3記載の発明は、入力される
音声を光信号に変換し送信する光送信部と、電波信号に
変換し送信する電波送信部とを備えたことを特徴とする
ワイヤレスマイクとしたものであり、この構成により、
電波の外に光も使うので同時に多くの本数の信号を送信
できるワイヤレスマイクを提供できるという効果が得ら
れる。
【0042】また、請求項4記載の発明は、前記電波送
信部は、電波法に制約を受けないで使用できる微弱電波
で送信することを特徴とする請求項3記載のワイヤレス
マイクとしたものであり、この構成により、電波法に制
約を受けないで使用できる電波の外に光も使うので同時
に多くの本数の信号を送信できるワイヤレスマイクを提
供できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るワイヤレスマイクシ
ステムの構成を示す図、
【図2】本発明の実施の形態に係るワイヤレスマイクの
構成を示す図、
【図3】本発明の実施の形態に係る受信機の構成を示す
図、
【図4】雑音特性を説明するための図、
【図5】電波と光の2系統受信を行なうダイバーシティ
ー効果を説明するための図、
【図6】本発明の実施の形態に係るワイヤレスマイクシ
ステムの動作を説明するための図である。
【符号の説明】
101、201 ワイヤレスマイク 102、217 音声 103 ボディアンテナ 104、213 光送信部 105、301 受信アンテナ 106、302 受信機 107、316 光受信部 108、215、334 電波 109、216、335 光 112、330 音声出力 202 マイク 203 増幅部 205、308、321 TONE 206 変調部 207 逓倍部 208 出力部 209 フィルタ 210 PLL 211 変調出力部 214 アンテナ 218 検知 219 ミュート部 220 光センサ 303 RFA 304、318 MIX 305 LO 306、319 IFA 307、309、317、320、324 DET 310、323 SQ 312、315、325、326、329 AMP 314、322 HPF 327 比較切替部 328 FIL 331 電波選択表示 332 光選択表示 333 LEVEL 401 検波出力特性 402 音声帯域 403 ノイズ帯域 404 ハイパスフィルタ 405 受信レベルとノイズの関係 406 ノイズレベル 407、505、506 S/N限界 503 光の受信変動 504 電波の受信変動 507 光・電の合成受信レベル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04R 1/04 Fターム(参考) 5D017 BD10 5K002 AA01 AA03 CA14 FA03 GA05 5K059 AA02 AA08 5K060 CC04 CC06 CC11 DD07 HH01 KK01

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力される音声を光信号に変換し送信す
    る光送信部と、電波信号に変換し送信する電波送信部と
    を備えたワイヤレスマイクと、前記ワイヤレスマイクか
    ら送信された光信号と電波信号とを受信する光受信部と
    電波受信部とを備えた受信装置からなることを特徴とす
    るワイヤレスマイクシステム。
  2. 【請求項2】 前記受信装置は、光信号と電波信号との
    雑音レベルを比較し、受信性能の良い方の信号に切り換
    えて出力する手段を備えたことを特徴とする請求項1記
    載のワイヤレスマイクシステム。
  3. 【請求項3】 入力される音声を光信号に変換し送信す
    る光送信部と、電波信号に変換し送信する電波送信部と
    を備えたことを特徴とするワイヤレスマイク。
  4. 【請求項4】 前記電波送信部は、電波法に制約を受け
    ないで使用できる微弱電波で送信することを特徴とする
    請求項3記載のワイヤレスマイク。
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