JP2005057770A - ボリューム制御のための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ボリューム制御信号用に使用するピン数を低減させると共に音声出力のボリュームを制御する方法及び装置を提供すること。
【解決手段】機器のスピーカ14のボリュームを生成し制御する方法及び装置50。機器50は増幅器サブシステム80に接続されたICチップ60を含む。ICチップ60は、矩形波音声信号生成装置22、カウンタ62、レジスタ64、コンパレータ66、ANDゲート68を含む。これらは変調された音声周波数の矩形波信号69を生成するのに使用される。該信号69はパルスを有し、その各パルスはボリューム制御値によって決まる幅を有する。信号69は、ICチップ60から増幅器サブシステム80へ単一の接続で送られる。該増幅器サブシステム80で信号69が積分されフィルタリングされ増幅されてスピーカ14を駆動して所望の音を生成する。ボリューム制御値を調節することにより、パルスの幅、ひいては生成される音のボリュームを制御することができる。
【選択図】図２Ｂ

Description

本発明は一般に集積回路に関し、特に音声信号を制御するための集積回路に関するものである。

電子機器には、音楽や音声などの洗練された音声信号を生成するために洗練された音声回路及びスピーカを含むものがある。しかし多くの他の機器では、このような洗練された音声信号の生成は必要ではない。例えば、プリンタ、コピー機、電子レンジ、洗濯機などでは、典型的には、動作の終了又は異常動作など所定の状態をオペレータに警告するためのビープ音などの基本的な音を生成するための単純な音声回路以上のものは必要ない。

図１Ａは、基本的な音を生成するよう構成された機器10（例えばプリンタ）を単純化して示す概略図である。同図では、様々な構成要素、構造、部分の相対的な大きさは、解説を目的として強調されており、同図の要旨の一般的な構造及び構成を説明するために提供されている。

機器10は、その機能（例えばこの例では印刷機能）を実行するための様々な電子機械構成要素を含む。該電子機械構成要素は、ボックス12として示されており、例えばこの例では、ローラ、ヒータ、レーザ、センサなどを含むことが可能である。典型的には、電子機械構成要素12は、集積回路（IC）チップ20に接続されて制御される。IC20は、単一チップ内にプロセッサ及びメモリを含む特定用途向け集積回路（ASIC）を使用して実施されることが多い。ASIC20は、スピーカ14からの音の生成を含む機器10の動作を制御するようプログラミングされたディジタル回路チップである。

スピーカ14は、アナログ装置であり、その動作のためにアナログ音声周波数入力信号を必要とする。したがって、増幅器サブシステム30を使用して該スピーカ14が駆動される。増幅器サブシステム30は更に、ASIC20からの入力によって制御される。この構成を図１Ｂに更に詳細に示す。図１Ｂは、図１Ａの電子機器10の一部を詳細に示したものである。図示の例では、ASIC20は、音声矩形波信号を提供する音声矩形波信号生成装置22と、ボリューム制御信号を提供するボリューム制御回路24とを含む。音声矩形波信号は、ASIC20の第１のピン21を介して増幅器サブシステム30に送信される。各々が二進数であるボリューム制御信号は、第２のピン23と第３のピン25とを介して増幅器サブシステム30に送信される。ASICは、例えば電子機械構成要素12などを含む機器10の他の部分を接続する追加のピン27を有する。明瞭化のため、本書ではASIC20のうち関連する部分のみを説明する。

第１のピン21（音声周波数の矩形波信号を搬送するもの）は、増幅器サブシステム30のレジスタ−キャパシタ（RC）フィルタ32の部分に接続される。該RCフィルタ32では、音声矩形波信号がフィルタリングされて、高調波周波数成分が低減される。次いでフィルタリングされた音声信号が、増幅器サブシステム30のプログラマブルゲイン増幅器34の部分に転送される。該プログラマブルゲイン増幅器34は、固定ゲイン増幅器36と、該固定ゲイン増幅器36に接続されたゲイン制御回路38という２つの主要部分を有する。

第２のピン23及び第３のピン25は、プログラマブルゲイン増幅器34のプログラマブルゲイン回路に接続され、該プログラマブルゲイン回路は、RCフィルタリングされた音声信号に対して固定ゲイン増幅器36が適用するゲインのレベルを決定する。最後に、その増幅された信号がスピーカ14に送られる。ここで、ボリューム制御信号の２つの２値信号により、４つのボリューム制御（すなわちゼロ（オフ）ボリュームと３レベルのオンボリューム）が可能になる。

更なるレベルのボリューム制御を提供するには、更なる信号線（ひいてはASICのピン）が必要となる。しかし、用途によっては、更なるピンを利用することができない。実際には、音声回路を駆動するために必要となるピンの数を低減させるのが望ましい。

したがって、ボリューム制御信号のために使用するピンの数を低減させると共に音声出力のボリュームを制御するための方法及び装置に対する必要性が依然として存在する。

この必要性は本発明によって満たされる。本発明の第１の実施形態によれば、集積回路（IC）チップは、矩形波音声信号生成装置、カウンタ、及びレジスタを含む。矩形波音声信号生成装置は、音声周波数の矩形波信号を生成するよう構成される。カウンタはゼロから所定の数までディジタルにカウントするよう構成される。レジスタはボリューム制御値を保持するよう構成される。ICチップは更に、コンパレータとANDゲートを含む。コンパレータはカウンタに接続され、レジスタにも接続される。コンパレータはカウントをボリューム制御値と比較し、変調信号を生成するよう構成される。ANDゲートは、矩形波音声信号生成装置に接続され、上記のコンパレータにも接続される。ANDゲートは、論理AND演算により音声周波数の矩形波信号と変調信号とを組み合わせるよう構成される。

本発明の第２の実施形態では、変調された矩形波音声信号を生成する方法が開示される。第１に、第１の音声周波数を有する矩形波音声信号を生成する。次いで、所定の範囲の値を繰り返しカウントしてカウント信号を生成する。次いで、カウント信号をボリューム制御信号で変調し、その結果として変調信号が生成される。最後に、該変調信号で矩形波音声信号を変調させる。

本発明の第３の実施形態では装置が開示される。この装置は、変調された音声周波数の矩形波信号を生成するよう構成された集積回路（IC）チップと、該ICチップに接続された増幅器サブシステムとを含む。増幅器サブシステムは、変調された矩形波音声信号をフィルタリングし、該フィルタリングされた音声信号を増幅するよう構成される。

本発明の他の態様及び利点は、本発明の原理を例示する図面に関連して行う以下の詳細な説明から明らかとなろう。

次に、本発明の様々な実施形態を示す図２Ａないし図６Ｄを参照して本発明を説明する。図示のように、様々な部分、構造、及びこれらの任意の組み合わせの相対的な大きさは、説明上誇張されており、本発明の一般的な構造を説明するために提供されている。

説明を目的として図示するように、例えばプリンタなどの装置を例として本発明の一実施形態を説明する。この装置は、増幅器サブシステムに接続される集積回路（IC）チップを含む。ここで、該ICは、変調された矩形波音声信号を生成するよう構成される。該変調された矩形波音声信号は、たった１本のピンを介して増幅器サブシステムに接続される。この矩形波音声信号の変調により、音声信号のボリュームレベルの制御が可能となる。したがって、音声信号及びボリューム制御信号を増幅器サブシステムに送信するために必要なICのピンは１本だけである。これにより、従来の設計と比べて、音声信号及びボリューム制御情報を送信するために必要なICのピンの数が削減される。この必要なピン数の削減により、より安価なICチップを使用できるようになる。

更に、本発明を実施する装置では更なる利益が実現される。本発明では、矩形波音声信号の変調が音声信号のボリュームレベルの制御を可能とし、このためICチップにより別個にボリューム制御信号が生成されることはない。このため、本発明の増幅器サブシステムは、図１のゲイン制御回路38を必要としないものとなる。

ICチップの必要なピンの数の削減、及び、増幅器サブシステムの構成要素及び機能の削減により、装置のコストが低くなり信頼性が高くなる。

図２Ａは、本発明の一実施形態による装置50を単純化させた概念図である。図２Ｂは、図２Ａの装置50の一部を一層詳細に示す図である。装置50は、例えば、プリンタ、コピー機、電子レンジ、又は洗濯機といった任意のタイプの電子機器とすることが可能である。本例では、装置50はプリンタとすることが可能である。

図２Ａ及び図２Ｂのプリンタ50は、図１Ａ及び図１Ｂのプリンタ10の対応する構成要素と同様の構成要素を含む。便宜上、図２Ａ及び図２Ｂの構成要素のうち図１Ａ及び図１Ｂの対応する構成要素と類似する構成要素には同じ符号を付してある。異なる構成要素には異なる符号を付してある。

図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、プリンタ50は、例えば、特定用途向け集積回路（ASIC）60などの集積回路（IC）チップを含む。ASIC 60は、後述するように、変調された矩形波音声信号を生成するよう構成される。ASIC 60は、増幅器サブシステム80に接続され、該増幅器サブシステム80は、前記変調された矩形波音声信号をフィルタリングし、及び該フィルタリングした音声信号を増幅させるよう構成される。

ASIC 60は、音声周波数の矩形波信号を生成するよう構成された矩形波音声信号生成装置22を含む。例えば、矩形波音声信号生成装置22は、2KHzの音声矩形波信号を生成することができる。一般に、矩形波音声信号生成装置22は、500Hzから5KHzの間の任意の信号を生成するよう構成することができる。図３は、2KHzの音声周波数の矩形波信号29を示している。便宜上、矩形波音声信号生成装置22の出力線29、並びに該出力線29により搬送される音声周波数の矩形波信号29を指すために、同じ符号29を使用することとする。2KHzでは、音声周波数の矩形波信号29の周期29pは0.5ミリ秒（ms）である。図３の音声周波数の矩形波信号29、及び後続の図面における他のディジタル信号は、ゼロボルトで第１の状態（０）を有し、３ボルトで第２の状態（１）を有するよう示されている。但し、これは単なる例示であり、ディジタル信号の実際の電圧値は、実施形態に依存して広範囲に渡り変動し得るものである。

ASIC 60は、ゼロから所定数までをディジタルにカウントするよう構成されたカウンタ62を含む。該所定数は、カウンタ62を実施するために使用されるビット数によって決まる。例えば、5ビットカウンタを使用する場合には、カウンタ62は32の状態（2⁵）を有し、0から31までの32の数を繰り返しカウントすることができる。カウンタ62は、音声矩形波信号29の周波数よりも高い所定の周波数で動作する。カウンタ62は、MHzのオーダのカウンタ周波数（例えば1MHz）で動作することができる。1MHzで動作する場合には、カウンタ62は、0から31までの一連の数のうちの１つを、1ミリ秒毎に１つ、出力線63に生成し続ける。その反復は32ミリ秒毎に繰り返される。カウンタ62は、31.25KHzの基本周波数を有する。すなわち、カウンタ62は1秒ごとに32の数を31,250回循環する。これが上記の音声周波数である。

ASIC 60は、ボリューム制御値を保持するよう構成されたレジスタ64を含む。レジスタ64の大きさは典型的にはカウンタ62の大きさと同じである。この実施形態ではレジスタ64は0から31までの任意の値を保持するよう構成可能な5ビット幅とすることが可能である。レジスタ64はパルス幅レジスタと呼ばれることが多い。これは、以下で詳述するように、レジスタ64の値が変調信号の幅を決定するからである。レジスタ64はボリューム制御信号又は値65を出力する。レジスタ64は、カウント63の使用可能な値のうち任意の値に設定することができる。

カウンタ62及びレジスタ64はコンパレータ66に接続される。コンパレータ66はカウント63をボリューム制御信号65と比較して変調信号67を生成するよう構成される。

コンパレータ66は、カウント63及びボリューム制御値（VCV）65に多くの異なる比較演算を行うよう構成することができる。考え得る演算として次の比較が挙げられる。
カウント63 ＜ ボリューム制御値65
カウント63 ≦ ボリューム制御値65
カウント63 ＞ ボリューム制御値65
カウント63 ≧ ボリューム制御値65
ここで、
＜ は左辺が右辺よりも小さいこと、
≦ は左辺が右辺以下であること、
＞ は左辺が右辺よりも大きいこと、
≧ は左辺が右辺以上であること
を示している。

例えば一実施形態では、コンパレータ66が演算「カウント63＜ボリューム制御値65」を行うよう構成され、該ボリューム制御値65が8に設定される。次いで、カウンタ62が0から31まで循環する際に、コンパレータ66がカウント63をボリューム制御値65である8と比較する。カウント63が8よりも小さい（すなわちカウント63が0〜7である）場合、変調信号67は第１の２値となる（例えば「オン」）。カウント63が8以上である場合には、変調信号67は第２の２値（例えば「オフ」）となる。既述のように、カウント63は、31.25KHzの周波数を有し、32マイクロ秒毎に（1マイクロ秒／カウント）循環する。よって、カウンタ62が1MHzで動作するこの例では、各カウントサイクルの周期は32マイクロ秒となる。

カウント63は、8カウントについては8よりも小さく（0〜7）、24カウントについては8以上（8〜32）であるため、変調信号67は、32マイクロ秒の各サイクルの8マイクロ秒についてオン状態（また「オンデューティ」状態）、24マイクロ秒についてオフ状態（「オフデューティ」状態）となる。これを図４Ａの1/4デューティ変調信号67aとして示す。図４Ａを参照すると、各カウントサイクルは32マイクロ秒の変調周期67pを画定する。図示のように、1/4デューティ変調信号67aは、変調周期67pの25パーセントをカバーするオンデューティ部分67nと、変調周期67pの75パーセントをカバーするオフデューティ部分67fとを含む。各変調周期67pのオンデューティ部分67nは「パルス」又は「パルス幅」と呼ばれることが多い。更に、変調周期67pと比較したパルス67nのパーセンテージは「デューティサイクル」と呼ばれることが多い。

図４Ｂは、1/2デューティ変調信号67bを示している。コンパレータ66が、カウント63＜ボリューム制御値65なる演算を行うよう構成され、及び該ボリューム制御値65が16に設定されている場合に、カウンタ62が0〜31の数を循環する際にコンパレータ66がカウント63をボリューム制御値65である16と比較する。カウント63が16よりも小さい（すなわちカウント63が0〜15である）場合には、変調信号67はオンデューティとなる。カウント63が15以上である場合には、変調信号67はオフデューティとなる。既述のように、カウント63は32マイクロ秒毎に循環する（1マイクロ秒／カウント）。カウント63は、変調周期67pの半分では16より小さく、変調周期67pのもう半分では16以上となる。このため、変調信号67は、32マイクロ秒の各変調周期67pについて、半分の時間がオンデューティとなり、半分の時間がオフデューティとなる。これを1/2デューティ変調信号67bとして示す。図４Ｂに示すように、1/2デューティ変調信号67bは50パーセントのデューティサイクルを有する。

図４Ｃは、3/4デューティ変調信号67cを示している。3/4デューティ変調信号67cは、カウント63＜ボリューム制御値65なる演算を行うようコンパレータ66を構成し、該ボリューム制御値65を24に設定することにより生成される。次いで、カウンタ63が0〜31に循環する際に、コンパレータ66がカウント63をボリューム制御値65である24と比較する。カウント63が24未満（つまりカウント63が0〜23）である場合には、変調信号67はオンデューティとなる。カウント63が24以上である場合には、変調信号67はオフデューティとなる。既述のように、カウント63は32マイクロ秒毎に循環する（1マイクロ秒／カウント）。カウント63は変調周期67pの75パーセントについて24未満であり、変調周期67pの25パーセントについて24以上となる。したがって、変調信号は32マイクロ秒の各変調周期67pについて、75パーセントの時間にわたりオンデューティとなり、25パーセントの時間にわたりオフデューティとなる。これを3/4デューティ変調信号67cとして示す。ここで図４Ｃを参照すると、3/4デューティ変調信号67cは、75パーセントのデューティサイクルを有している。

図４Ａないし図４Ｃでは、3レベルのデューティのみを示した。しかし、5ビットカウンタ62及び5ビットレジスタ64を使用すると、変調信号67のデューティレベルをレジスタ64の考え得る値に依存して32の異なるレベルに設定できることが明らかである。変調信号67は、レジスタ64からのボリューム制御信号65により変調された、カウンタ62からのカウント信号である。該変調信号67は、変調されたカウント信号である。

次に、図２Ｂ及び図３を参照すると、音声周波数の矩形波信号29は、変調信号67で変調される。図５Ａないし図５Ｃは、変調及びフィルタリングプロセスを示している。図２Ｂ、図３、及び図５Ａ〜図５Ｃを参照すると、音声周波数矩形波信号生成装置22及びコンパレータ66はAND論理ゲート68に接続されている。AND論理ゲート68は、２つの入力信号について論理AND演算を行う。ここで、その２つの入力信号は、図３に示す音声周波数の矩形波信号29及び変調信号67である。例えば、図４Ｂの1/2デューティ変調信号67bは、図３と一致するタイムスケールを有する図５Ａで再現される。混乱を回避するために図５Ａではこれらパルス67nのうち１つだけにラベルを付してある。2KHzのサンプルの音声周波数については、音声周波数周期29pは0.5ミリ秒（ms）である。0.5msの各音声周波数周期29p毎に16パルスの変調信号67が発生する。

ANDゲート68は、（図示の例では）変調信号67bで音声周波数の矩形波信号29を変調させて、図５Ｂに示す変調された音声周波数の矩形波信号69を生成する。ANDゲートは、任意の時点で、音声周波数の矩形波信号29と変調信号67bとの両方がオンである場合にのみ、変調された音声周波数の矩形波信号69がオンになるように、動作する。

したがって、音声周波数の矩形波信号29の「オン」部分29nの間、（変調信号67のうちの）複数のパルス67nが、変調された音声周波数の矩形波信号69において生成される。逆に、音声周波数の矩形波信号29の「オフ」部分29fの間には、変調された音声周波数の矩形波信号69もまた「オフ」となる。例示した例では、音声周波数の矩形波信号29の各「オン」部分29nの間、変調信号67bからの8つのパルス67nが発生する。混乱を回避するために図５Ｂではこれらパルス67nのうちの１つだけにラベルを付してある。

再び、便宜上、ANDゲート68の出力ピン69と、該出力ピン69により伝達される変調された音声周波数の矩形波信号69とに同じ符号69を使用する。

変調された音声周波数の矩形波信号69は、ASIC 60を出て、単一の出力ピン69を介して増幅器サブシステム80に入る。増幅器サブシステム80では、変調された音声周波数の矩形波信号69は、レジスタ−キャパシタ（RC）フィルタ32によりフィルタリングされて、一層高い（基本音声周波数よりも高い）オーダの周波数成分が最小化され又は除去され、その結果、図５Ｃに示すフィルタリングされた音声信号81が得られる。フィルタリングされた音声信号81は次いで、スピーカ14に接続された増幅器82で増幅され、該増幅器82が該増幅された信号でスピーカ14を駆動して音声を生成する。この例では、増幅器82は、図１Ｂの固定ゲイン増幅器36と同様な設計又は同一の設計を有する単純な固定ゲイン増幅器とすることが可能である。

フィルタリングされた音声信号81は、音声周波数矩形波信号生成装置22が生成する音声周波数の矩形波信号29の音声周波数周期29pと同じ音声周波数周期29pを有する。フィルタリングされた音声信号81は、変調された音声周波数の矩形波信号69を構成するパルス67nの幅に依存する振幅83を有する。これは、RCフィルタ32が、各パルスの電力を積分し又は合計するよう動作するためである。これは当業界で周知の事項である。更に、振幅83は、スピーカ14で生成される音のボリュームを決定する。

結果的に、スピーカ14における音のボリュームは、変調信号67のパルス幅を制御することによって制御できる。変調信号67のパルス幅は、レジスタ64で設定されるボリューム制御値により制御することができる。

本例の実施形態では、ボリューム制御値を8に設定する場合、変調信号67は、上記の図４Ａに示すように1/4デューティ変調信号67aとして、25パーセントのデューティサイクルを有するパルスを含む。図３の音声周波数の矩形波信号29を図４Ａの1/4デューティ変調信号67aで変調する場合、その結果として得られる変調された音声周波数の矩形波信号69は、図６Ａに変調された音声周波数の矩形波信号69qとして示す25パーセントのデューティサイクルを有するパルス67nを含む。ここで、パルス67nは、図４Ｂ、図５Ａ、及び図５Ｂの1/2デューティ変調信号67bのパルス67nより狭い。変調された音声周波数の矩形波信号69qを図２ＢのRCフィルタ32でフィルタリングすると、その結果として得られる図６Ｂのフィルタリングされた音声信号81qは、図５Ｃの振幅83と比較して一層小さな振幅83qを有する。振幅83qが小さいため、図３のスピーカ14で生成される音のボリュームが小さくなる。

代替的に、本例の実施形態に関し、ボリューム制御値が24に設定されている場合には、変調信号67は、3/4デューティ変調信号67cとして上述し図４Ｃに示したような75パーセントのデューティサイクルを有するパルスを含む。図３の音声周波数の矩形波信号29を図４Ｃの3/4デューティ変調信号67cで変調する場合、その結果として得られる変調された音声周波数の矩形波信号69は、図７Ａに変調された音声周波数の矩形波信号69tとして示したような75パーセントのデューティサイクルを有するパルス67nを含む。ここで、パルス67nは、図４Ｂ、図５Ａ、及び図５Ｂの1/2デューティ変調信号67bのパルス67nよりも広い。変調された音声周波数の矩形波信号69tを図２ＢのRCフィルタ32でフィルタリングすると、その結果として得られる図７Ｂのフィルタリングされた音声信号81tは、図５Ｃの振幅83と比較して一層大きな振幅83tを有する。振幅83tが大きいので、図３のスピーカ14で生成される音のボリュームは大きくなる。

ここで再び図２Ｂを参照すると、ASIC 60はまた、ANDゲート68に接続されて該ANDゲート68にイネーブル信号71を送信するイネーブルスイッチ70を含むことが可能である。イネーブル信号71を使用して、ANDゲートをディセーブルし又はターンオフさせることができ、これによりスピーカ14における音の発生を防止することができる。代替的には、レジスタ64をゼロ値に設定し、ANDゲートにフラットに変調された音声周波数の矩形波信号69を生成させて、スピーカ14による音声の発生を防止することが可能である。

上記より、本発明が新規であって現時点での技術を上回る利点を提供できるものであることが理解されよう。本発明の特定の実施形態を上述し図示したが、本発明は上述し図示した特定の形態又は構成に限定されるものではない。本発明は特許請求の範囲によってのみ限定される。「手段」又は「ステップ」について特に言及する請求項のみ、35 U.S.C 第112条第６項で要求される態様で解釈されるべきである。

従来技術の装置の簡単な概念図である。 図１Ａの従来技術の装置の一部を一層詳細に示す図である。 本発明の一実施形態による装置を単純化させた概念図である。 図２Ａの装置の一部を一層詳細に示す図である。 サンプルの音声周波数の矩形波信号を示すグラフである。 考え得る変調信号を示すグラフである。 考え得る変調信号を示すグラフである。 考え得る変調信号を示すグラフである。 異なる装置構成を有する図２Ａ及び図２Ｂの装置内の様々なポイントにおける信号を示すグラフである。 異なる装置構成を有する図２Ａ及び図２Ｂの装置内の様々なポイントにおける信号を示すグラフである。 異なる装置構成を有する図２Ａ及び図２Ｂの装置内の様々なポイントにおける信号を示すグラフである。 異なる装置構成を有する図２Ａ及び図２Ｂの装置内の様々なポイントにおける信号を示すグラフである。 異なる装置構成を有する図２Ａ及び図２Ｂの装置内の様々なポイントにおける信号を示すグラフである。 異なる装置構成を有する図２Ａ及び図２Ｂの装置内の様々なポイントにおける信号を示すグラフである。 異なる装置構成を有する図２Ａ及び図２Ｂの装置内の様々なポイントにおける信号を示すグラフである。

符号の説明

12 電子機械構成要素
14 スピーカ
22 音声矩形波信号生成装置
29 矩形波信号
32 RCフィルタ
50 装置
60 ASIC
62 カウンタ
63 カウント
64 レジスタ
65 ボリューム制御信号
66 コンパレータ
67 変調信号
68 AND論理ゲート
69 矩形波信号
70 イネーブルスイッチ
71 イネーブル信号
80 増幅器サブシステム
81 音声信号
82 増幅器

Claims (10)

1. 変調された音声周波数の矩形波信号(69)を生成するよう構成された集積回路(IC)チップ(60)と、
   該ICチップ(60)に接続された増幅器サブシステム(80)であって、前記変調された矩形波音声信号(69)をフィルタリングし、及び該フィルタリングされた音声信号(81)を増幅させるよう構成された、増幅器サブシステム(80)と
   を含む装置(50)。
2. 前記ICチップ(60)が、
   音声周波数の矩形波信号(29)を生成するよう構成された矩形波音声信号生成装置(22)と、
   ゼロから所定の数までディジタルにカウントするよう構成されたカウンタ(62)と、
   ボリューム制御値を保持するよう構成されたレジスタ(64)と、
   前記カウンタ(62)と前記レジスタ(64)とに接続されたコンパレータ(66)であって、前記カウントを前記ボリューム制御値と比較して変調信号(67)を生成するよう構成されたコンパレータ(66)と、
   前記矩形波音声信号生成装置(22)と前記コンパレータ(66)とに接続されたANDゲート(68)であって、前記音声周波数の矩形波信号(29)を前記変調信号(67)と論理AND演算で組み合わせるよう構成された、ANDゲート(68)と
   を含む、請求項１に記載の装置(50)。
3. 前記矩形波音声信号生成装置(22)が、500Hz〜5KHzの範囲内の周波数を有する矩形波音声信号(29)を生成する、請求項２に記載の装置(50)。
4. 前記カウンタ(62)が、0〜31をカウントするよう構成された5ビットカウンタである、請求項２又は請求項３に記載の装置(50)。
5. 前記カウンタ(62)が、MHzのオーダのカウンタ周波数で動作する、請求項２に記載の装置(50)。
6. 前記レジスタ(64)が、5ビットを有するパルス幅レジスタである、請求項２又は請求項３に記載の装置(50)。
7. 前記増幅器サブシステム(80)が、固定ゲイン増幅器(82)に接続されたレジスタ−キャパシタ(RC)フィルタ(32)を含む、請求項２又は請求項６に記載の装置(50)。
8. 変調された矩形波音声信号を生成する方法であって、
   第１の音声周波数を有する矩形波音声信号(29)を生成し、
   所定の範囲の値を繰り返しカウントしてカウント信号(63)を生成し、
   該カウント信号(63)をボリューム制御信号(65)で変調させて変調信号(67)を生成し、
   前記矩形波音声信号(29)を前記変調信号(67)で変調させる、
   という各ステップを含む方法。
9. 前記第１の音声周波数が500Hz〜5KHzの範囲内にある、請求項８に記載の方法。
10. 前記ディジタルカウントステップが0から31までカウントする、請求項８に記載の方法。

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