JP2002353848A

JP2002353848A - ディジタル無線機

Info

Publication number: JP2002353848A
Application number: JP2001155543A
Authority: JP
Inventors: Osamu Suzuki; 修鈴木
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2001-05-24
Filing date: 2001-05-24
Publication date: 2002-12-06

Abstract

(57)【要約】【課題】正確な通話ゲインの設定が容易に且つ効率的
に得られるようにしたディジタル無線機を提供するこ
と。【解決手段】制御部１により、ＡＤ変換部９の出力と
ＤＡ変換部１０の入力におけるデジタルデータのそれぞ
れを平均化し、平均値Ａを表示器８に表示させ、各々を
送信音声レベルと着信音声レベルとして読取れるように
したもの。送信側となった無線機の音声符号化部１１か
ら受信側となった無線機の音声復号化部１２の出力まで
の間には、通話ゲインを変化させる要素が存在していな
いので、平均値Ａにより送信音声レベルと着信音声レベ
ルが表示できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、音声通話用のディ
ジタル無線機に係り、特にトランシーバに好適なディジ
タル無線機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディジタル化のすう勢は伝送技術
分野でも著しく、トランシーバなど音声通話用の無線機
も例外ではなくなっている。ここで、図２は、プレスト
ーク方式のトランシーバとして具現された従来技術によ
るディジタル無線機の一例で、以下、この図２を用い
て、従来技術について説明する。

【０００３】図２において、まず制御部１は、例えばマ
イクロコンピュータで構成され、このディジタル無線機
全体の制御を司る働きをするもので、このため、データ
バス３４を介して音声符号化部１１と音声復号化部１
２、チャネル符号化部１３、それにチャネル復号化部１
４にアクセスしている。次に操作部２は、例えば電話機
のハンドセットと同様な機能を果たすもので、このた
め、図示のように、スピーカ３とマイク(マイクロホン)
４、ＰＴＴ(プレス・ツー・トーク)スイッチ７、それに表
示器８を備えている。

【０００４】ここで、スピーカ３は受信音声を再生し、
マイク４は送信音声を取り込むもので、このため、マイ
ク４はマイクアンプ５に接続され、そしてスピーカ３は
スピーカアンプ６に接続されている。また、ＰＴＴスイ
ッチ７は、使用者により操作され、無線機を送信モード
と受信動作モードに切換える働きをし、表示器８は、例
えば送受信周波数の表示など、無線機の動作状況を使用
者に表示する働きをする。

【０００５】ＡＤ変換部９は、マイク４から供給される
アナログの送信音声信号をディジタル信号に変換する働
きをし、ＤＡ変換部１０は、ディジタルの受信音声信号
をアナログの音声信号に変換する働きをする。音声符号
化部１１は、ＡＤ変換部９から供給されるディジタルの
送信音声信号を音声符号化し誤り訂正符号化するもの
で、音声復号化部１２は、受信した音声信号を誤り訂正
復号化し音声復号化するものである。

【０００６】チャネル符号化部１３は、音声符号化部１
１で符号化された送信音声データと、制御部１から送ら
れる各種の制御データによって構成される送信データに
対して、誤り検出・訂正能力を付加するためのチヤネル
符号化処理を施し、送信フレームを生成する働きをする
もので、チヤネル復号化部１４は、チヤネル符号化処理
された受信データを復号化するものである。

【０００７】タイミング制御部１５は、各部の動作に必
要なタイミング信号を発生するもので、同期検出部１６
は、受信データに含まれる同期信号パターンを検出して
タイミング制御部１５に出力するものである。変調部１
７は、チヤネル符号化部１３から供給される送信信号に
より所定の周波数の搬送波を変調する働きをし、復調部
１８は、受信信号を復調する働きをする。そして送／受
信部１９は、所定の周波数の搬送波をアンテナから電波
として送信させ、アンテナに入感した搬送波を受信する
働きをする。

【０００８】次に、この従来技術によるディジタル無線
機の動作について、図３により説明する。 (1) 送信モードＰＴＴスイッチ７が操作(ボタンの押下など)されると送
信モードになり、マイク４からマイクアンプ５を介して
入力されたアナログの送信音声は、ＡＤ変換部９でディ
ジタル信号に変換され、音声符号化部１１に供給され
る。

【０００９】図３は、このときのＡＤ変換部９の出力信
号の一例である。これは１６ビットのＡＤ変換器を使用
した場合で、この場合は、タイミング制御部１５から出
力される１２５μＳ周期(８ｋＨz)のストローブ信号３
０でサンプリングされ、２５６ｋＨzのクロック信号３
１で１６ビットにディジタル化されたシリアルデータ３
２がＡＤ変換部９から出力される。

【００１０】音声符号化部１１は、シリアルデータとし
て入力されてくる送信音声信号に音声符号化処理と誤り
訂正符号化処理を施して音声／誤り訂正符号化し、デー
タバス３４に出力する。こうして音声／誤り訂正符号化
され、音声符号化部１１から出力される送信音声データ
は、制御部１によりチヤネル符号化部１３に転送され、
ここでチヤネル符号化処理が施されてから変調部１７に
供給される。

【００１１】変調部１７はタイミング制御部１５からの
送信タイミング信号に合わせ、チヤネル符号化された音
声信号を送受信部１９に出力する。なお、このときの送
信フレームフォーマットについては、“ARIB STD-T61"
等に定められているので、これを使用すればよい。ここ
で、このフォーマットの一例を示すと下記の通りであ
る。

【００１２】

【表１】 (2) 受信動作モードＰＴＴスイッチ７が操作されていないときは受信動作モ
ードに留まるが、この場合、送受信部１９に信号が受信
されない間は、いわゆる待受状態になっている。そし
て、送受信部１９に信号が受信されたとき本来の受信動
作に入り、受信信号がチヤネル復号化部１４に供給され
る。

【００１３】そこで、制御部１は、チヤネル復号化部１
４が１フレーム分の受信信号のチヤネル復号化処理を終
了すると、このチャネル復号化した受信音声データを読
み出し、音声復号化部１２に転送する。音声復号化部１
２は、タイミング制御部１５から供給されているストロ
ーブ信号３０とクロック信号３１に同期して、復号化し
た１６ビットの受信音声シリアルデータ３３を出力す
る。

【００１４】この結果、音声復号化部１２で音声／誤り
訂正復号化されたディジタルの受信音声信号がＤＡ変換
部１０でアナログ音声信号に変換され、スピーカアンプ
６を介してスピーカ３に供給され、音声が出力されるこ
とになる。

【００１５】ところで、このようなディジタル無線機の
場合、メーカを異にする複数の無線機、例えばＡとＢの
２社の無線機が同一通信エリア内で混在して使用される
ことがあるが、この場合、図４に示すように、無線機の
組み合わせが４通りになり、このとき、図４の下側の２
例のように、異なるメーカの無線機の組み合わせになっ
てしまうと、着信音量に差が生じてしまうという不都合
が現われる。

【００１６】これは、このようなディジタル無線機で
は、通話音量の設定に関して一般化された明確な規定が
無いため、各メーカがそれぞれの基準で通話ゲインを設
定しており、このため、送話側となった無線機のマイク
から入力した送信音声が受話側となった無線機のスピー
カから出力されるまでのトータルゲインや、送信側無線
機と受話側無線機のゲイン配分が各メーカにより異なっ
ているためである。

【００１７】そこで、このような場合、使用に先立っ
て、異なったメーカの無線機器間で通話ゲインを合わせ
る設定を行ない、不都合が生じないようにしている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、客観
的な音声信号レベルの把握に配慮がされておらず、機器
間での通話ゲインの設定に問題があった。このときの通
話ゲインの設定は、各無線機の組み合わせにおける着信
音量の大小を比較し、マイクアンプやスピーカアンプの
ゲインを調整し、所定の状態に設定することにより行な
うのであるが、従来技術では、このときの音声信号レベ
ルの違いを聴感に頼って判定している。

【００１９】従って、従来技術では、正確なレベルの判
定が困難で、この結果、ゲイン設定に多くの時間を要
し、しかも正確なゲイン設定が容易に得られないという
問題が生じてしまうのである。本発明の目的は、正確な
通話ゲインの設定が容易に且つ効率的に得られるように
したディジタル無線機を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、音声信号を
ディジタル信号に変化して送信し、受信したディジタル
信号をアナログ信号に変換して音声信号を得る方式のデ
ィジタル無線機において、前記送信する前のディジタル
信号の平均レベルを算出する手段と、前記平均レベルを
表示する手段とを設けることにより達成される。

【００２１】同じく上記目的は、音声信号をディジタル
信号に変化して送信し、受信したディジタル信号をアナ
ログ信号に変換して音声信号を得る方式のディジタル無
線機において、前記受信したディジタル信号の平均レベ
ルを算出する手段と、前記平均レベルを表示する手段と
を設けることによっても達成される。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるディジタル無
線機について、図示の実施の形態により詳細に説明す
る。図１は、本発明によるディジタル無線機をプレスト
ーク方式のトランシーバとして構成した場合の一実施形
態で、２０はメモリで、２１はモニタスイッチであり、
その他のブロックは、図２で説明した従来技術と同じで
ある。

【００２３】そして、まずメモリ２０は、制御部１に必
要なデータを格納する働きをするもので、このためデー
タバス３４に結合されていて、制御部１からリード／ラ
イトされる。ここで、制御部１のマイクロコンピュータ
に内蔵されているメモリに余裕があれば、その余裕メモ
リ領域をメモリ２０として使用すればよく、この場合
は、別途、メモリの付加は要しない。

【００２４】次に、モニタスイッチ２１は、無線機の動
作モードをレベルモニタモードにするのに必要な指示を
制御部１に入力する働きをするもので、このため、容易
に操作できるように、操作部２に取付けられている。従
って、この図１の実施形態は、ハード的なブロック構成
でみると、図２の従来技術にメモリ２０と、モニタスイ
ッチ２１が付加されたものに相当する。

【００２５】しかし、この図１の実施形態では、これら
の付加に加えて、更にＡＤ変換部９が出力する送信音声
シリアルデータ３２と、音声復号化部１２が出力する受
信音声シリアルデータ３３、それにタイミング制御部１
５が出力するクロック信号３１及びストローブ信号３０
が制御部１に供給されるようになっている。

【００２６】次に、この実施形態の動作について説明す
る。まず、この実施形態でも、通常の通話時の動作は従
来技術と同じで、ＰＴＴスイッチ７が操作されていない
ときは受信モードに留まり、ＰＴＴスイッチ７を操作し
たときだけ送信モードになる。ここで、送信モードにつ
いては、上記(1)の送信動作で説明した通りであり、受
信モードのときは、上記(2)の受信動作で説明した通り
である。

【００２７】しかして、この実施形態では、モニタスイ
ッチ２１が操作されることにより、レベルモニタモード
に入るが、ここで、このレベルモニタモードにも、送信
レベルモニタモードと、着信レベルモニタモードの２種
がある。まず、送信レベルモニタモードは、モニタスイ
ッチ２１とＰＴＴスイッチ７の双方が操作されたときに
得られるモードであり、次に、着信レベルモニタモード
は、着信待受け時、モニタスイッチ２１だけが操作さ
れ、ここで他の無線機から着信があったときに得られる
モードである。そこで、以下、これら２種のレベルモニ
タモードについて順次説明する。

【００２８】(a) 送信レベルモニタモードこの実施形態では、上記したように、モニタスイッチ２
１とＰＴＴスイッチ７の双方が操作(ＯＮ)されたとき、
図５に示すように、送信レベルモニタモードになる。そ
して、この送信レベルモニタモードのときは、ＰＴＴス
イッチ７の機能が変更され、ＰＴＴスイッチ７を押して
も、無線機の送受信部１９は電波を送信しない。

【００２９】一方、これに代えて、ＰＴＴスイッチ７が
押されている間、制御部１がＡＤ変換部９から出力され
る送信音声シリアルデータ３２を入力する動作になり、
このとき、ＡＤ変換部９は、通常の送信モード時と同じ
く、タイミング制御部１５から供給されている１２５μ
Ｓ周期(８ｋＨz)のストローブ信号３０に同期して、図
３に示すタイミングで動作し、１６ビットの送信音声シ
リアルデータ３２を２５６ｋＨzのクロック信号３１で
順次出力する。

【００３０】ここで、このＡＤ変換部９は、例えば図７
に示すように、入力基準電圧を２.５Ｖとし、これと入
力電圧の差を、入力電圧が１Ｖから４Ｖの範囲で、１６
ビットの分解能でディジタルデータに変換して出力する
性能をもつものとする。そこで、制御部１は、図５に示
すように、このＡＤ変換部９から出力されてくる送信音
声シリアルデータ３２を、ストローブ信号３０毎に取り
込み、図６に示すように、順次、メモリ２０に書き込
む。

【００３１】すなわち、ＤＡＴＡｌがメモリ２０のアド
レス０に、ＤＡＴＡ２がアドレス１に、そしてＤＡＴＡ
ＮがアドレスＮ−１にというように、順次書き込むの
である。このときのメモリ２０の所要量は、８ｋＨz サ
ンプリングで１６ビットのデータを書き込むことから、
１秒間に１２８Ｋｂｉｔ、１０秒間なら１.２８Ｍｂｉ
ｔになり、従って、これに対応した記憶容量のメモリを
準備し、メモリ２０とする。

【００３２】この結果、ＰＴＴスイッチ７とモニタスイ
ッチ２１を押しながら、音声など何等かの音をマイク４
に向かって、発すると、ＡＤ変換された送信音声データ
がメモリ２０に書き込まれることになる。この後、ＰＴ
Ｔスイッチ７が離されると、制御部１は、ＰＴＴスイッ
チ７が押されている間にメモリ２０(Ｎアドレス)に書き
込んだ送信音声データの平均値Ａを、次の(1)式により
計算する。

【００３３】Ａ＝{|Ｄ₀|＋|Ｄ₁|＋|Ｄ₂|＋……＋|Ｄ_N-1|}／Ｎ …………(1) Ｄ₀ ：アドレス０のデータ(DATA １) Ｄ₁ ：アドレス１のデータ(DATA ２) Ｄ₂ ：アドレス２のデータ(DATA ３) ・・・・Ｄ_N-1：アドレスＮ−１のデータ(DATA Ｎ)

【００３４】そして、この後、制御部１は、この平均値
Ａを自局の送信音声レベルとして、表示器８の当該表示
領域に表示する。従って、この表示により、操作者は、
自局の送信音声レベルを知ることができる。

【００３５】(b) 着信レベルモニタモードＰＴＴスイッチ７を操作しないで、モニタスイッチ２１
だけを操作すると、着信レベルモニタモードの待受状態
になる。そして、この状態で着信があった場合、すなわ
ち相手局がＰＴＴスイッチ７を押して送信したとする
と、図８に示すように、本来の着信レベルモニタモード
に入り、音声復号化部１２は、通常の受信モードのとき
と同様に、ストローブ信号３０とクロック信号３１に同
期して、図３に示すタイミングで１６ビットの受信シリ
アルデータ３３を出力するようになる。

【００３６】そこで、制御部１は、図８に示すように、
音声復号化部１２から出力される受信音声シリアルデー
タ３３の入力を開始し、入力した受信シリアルデータを
図６に示すように、順次、メモリ２０に書き込む。この
ときの受信音声シリアルデータ３３をメモリ２０に書き
込む処理は、上記した送信レベルモニタモードの場合と
同じである。

【００３７】この後、相手局がＰＴＴスイッチ７を離
し、着信が終了すると、制御部１は、着信中にメモリ２
０に書き込まれた受信音声データの平均値Ａを、同じく
上記した(1)式により計算する。そして、制御部１は、
計算した平均値Ａを受信音声レベルとして、表示器８の
当該表示領域に表示する。従って、この表示により、操
作者は、受信した音声信号のレベルを知ることができ
る。

【００３８】次に、この実施形態において、上記した平
均値Ａにより、送信側と受信側のそれぞれの音声レベル
が表わせる理由について説明する。この実施形態の場
合、図１から明らかなように、無線機の送信側となる音
声符号化部１１の入力から、受信側となる音声復号化部
１２の出力までの間には、通話音量を変化させるような
要素は含まれていないので、この間での通話音量のゲイ
ンは一定で、例えばゲイン０であると見做すことができ
る。

【００３９】そこで、通話音声レベルは、送信側ではマ
イクアンプ５の出力レベルをみるだけで、受信側ではス
ピーカアンプ６の入力レベルをみるだけで、それぞれ一
義的に知ることができ、従って、これらの平均値Ａによ
り送信側と受信側のそれぞれの音声レベルが表わせるの
である。そして、この実施形態では、これらの平均値Ａ
が音声レベルとして表示器８に表示される。

【００４０】従って、この実施形態によれば、表示され
た数値やメータの指示から、聴感に頼ることなく、客観
的に各無線機の音声レベルが把握できることになり、こ
の結果、異なるメーカの無線機の間での通話ゲイン合わ
せが容易に、しかも正確に得られることになる。

【００４１】ここで、このときの通話ゲイン合わせにつ
いて、概略、説明すると、まず、所定のテープレコーダ
などの音源を用い、この音源から、メーカを異にする複
数台のディジタル無線機に共通に音声が入力されている
ようにし、この状態で、図５で説明したように、モニタ
スイッチ２１とＰＴＴスイッチ７を閉じで送信音声モニ
タモードにする。そして、この状態で、各ディジタル無
線機の表示器８の表示値が同じになるように、各ディジ
タル無線機のマイクアンプ５のゲインを調整した上で、
そのゲインに設定するのである。

【００４２】次に、同じく音源から所定の音声が入力さ
れている１台のディジタル無線機を選び、それを送信モ
ードにした上で残りのメーカを異にする複数台のディジ
タル無線機の近傍に置き、これら複数台のディジタル無
線機のモニタスイッチ２１を閉じ、受信音声モニタモー
ドにする。そして、この状態で、各ディジタル無線機の
表示器８の表示値が同じであることを確認する。次に、
各ディジタル無線機のスピーカアンプ６のゲインを調整
する。

【００４３】従って、この実施形態によれば、聴覚など
による判定、いわゆる官能判定の入り込む余地がほとん
ど無く、客観的な判定による設定が得られるので、常に
正確なゲイン合わせが行える上、数値やメータの指示の
読取りによる判定なので、熟練が不要で容易に正確なゲ
イン合わせが得られることになる。

【００４４】また、この実施形態では、それぞれの音声
レベルを、ＡＤ変換部９の出力と、ＤＡ変換部１０の入
力のそれぞれにおけるディジタルデータの平均値から求
めているので、制御部１による演算処理だけで、正確に
通話音声レベルを求めることができ、この結果、別途、
レベル検知手段を必要としないので、簡単な構成で済
み、コストの上昇を最小限に抑えることができる。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、送信音声レベルと受信
音声レベルが正確に表示できるので、ディジタル無線機
のレベル合わせを正確に、しかも容易に能率よくに設定
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるディジタル無線機の一実施形態を
示すブロック構成図である。

【図２】従来技術によるディジタル無線機の一例を示す
ブロック構成図である。

【図３】本発明が対象とするディジタル無線機における
送信シリアルデータと受信シリアルデータの一例を示す
タイミング図である。

【図４】異なったディジタル無線機の組み合わせによる
通話状態の説明図である。

【図５】本発明の一実施形態における送信レベルモニタ
モードを説明するためのタイミング図である。

【図６】本発明の一実施形態におけるメモリ内容の説明
図である。

【図７】本発明の一実施形態におけるＡＤ変換とＤＡ変
換の入力電圧と出力データの関係を示す説明図である。

【図８】本発明の一実施形態における着信レベルモニタ
モードを説明するためのタイミング図である。

【符号の説明】

１無線機全体の制御部２操作部３スピーカ４マイク(マイクロホン) ５マイクアンプ６スピーカアンプ７ＰＴＴスイッチ８表示器９ＡＤ変換部１０ＤＡ変換部１１音声／誤り訂正符号化部１２音声／誤り訂正復号化部１３チヤネル符号化部１４チヤネル復号化部１５タイミング制御部１６同期検出部１７変調部１８復調部１９送受信部２０メモリ２１モニタスイッチ３０ストローブ信号３１クロック信号３２送信音声シリアルデータ３３受信音声シリアルデータ３４データバス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】音声信号をディジタル信号に変換して送
信し、受信したディジタル信号をアナログ信号に変換し
て音声信号を得る方式のディジタル無線機において、前記送信する前のディジタル信号の平均レベルを算出す
る手段と、前記平均レベルを表示する手段とが設けられていること
を特徴とするディジタル無線機。
【請求項２】音声信号をディジタル信号に変換して送
信し、受信したディジタル信号をアナログ信号に変換し
て音声信号を得る方式のディジタル無線機において、前記受信したディジタル信号の平均レベルを算出する手
段と、前記平均レベルを表示する手段とが設けられていること
を特徴とするディジタル無線機。