JP3012905B2 - 包絡線検波器を備えた電話機用の集積回路 - Google Patents
包絡線検波器を備えた電話機用の集積回路Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、デジタル電話機、すなわち、アナログ信号
ではなく、デジタル信号の形で電話信号を電話回線に伝
送もしくは受信するように構成された電話機に関する。
ではなく、デジタル信号の形で電話信号を電話回線に伝
送もしくは受信するように構成された電話機に関する。
従来の技術 このような電話機は、現在一般に「コフィデック(co
fidec)回路」と呼ばれるアナログ−デジタル変換およ
びデジタル−アナログ変換用の集積回路を備えている。
この集積回路は、電話機のアナログ部分(主に拡声器と
マイクロホン)と、(電話回線に接続するように構成さ
れた)デジタル部分の間に配置されている。
fidec)回路」と呼ばれるアナログ−デジタル変換およ
びデジタル−アナログ変換用の集積回路を備えている。
この集積回路は、電話機のアナログ部分(主に拡声器と
マイクロホン)と、(電話回線に接続するように構成さ
れた)デジタル部分の間に配置されている。
さらに具体的には、コフィデック回路は回線に伝送さ
れる周波数帯域を制限するフィルタ回路の付いたコーダ
−デコーダである。このコーダ−デコーダのコーダ部
は、対数(もしくはほぼ対数)圧縮コーダである。すな
わち、このコーダはアナログ信号をデジタル信号に変換
するが、信号の振幅が大きいほど小さく減衰するような
係数を与えて信号を変換する。この対数圧縮は、小さい
信号の信号対雑音比を改善する必要性から行う。デコー
ダは、逆にデジタル−アナログ変換を行って、初めに発
信された信号の振幅レベルを再現する。
れる周波数帯域を制限するフィルタ回路の付いたコーダ
−デコーダである。このコーダ−デコーダのコーダ部
は、対数(もしくはほぼ対数)圧縮コーダである。すな
わち、このコーダはアナログ信号をデジタル信号に変換
するが、信号の振幅が大きいほど小さく減衰するような
係数を与えて信号を変換する。この対数圧縮は、小さい
信号の信号対雑音比を改善する必要性から行う。デコー
ダは、逆にデジタル−アナログ変換を行って、初めに発
信された信号の振幅レベルを再現する。
本発明は、さらに詳細には、振幅聴取機能を備えた電
話機(即ち、かなり強力な外部拡声器を備え、部屋にい
る人が受信した通話信号を聞くことができるような電話
機)に関する。さらに本発明は特に、いわゆる「ハンド
フリー」機能を持つ電話、すなわち送受器(ハンドセッ
ト)なしで使用される電話機にも関する。これらの電話
機は、手で持つ送受器ではなく、電話機本体に、第一に
聴取のための増幅器及び拡声器と、第二に電話機から所
定距離(例えば、1メートルもしくは数メートル)にい
る人から発せら音声を収集するのに十分の感度をもつマ
イクロホンを備える。
話機(即ち、かなり強力な外部拡声器を備え、部屋にい
る人が受信した通話信号を聞くことができるような電話
機)に関する。さらに本発明は特に、いわゆる「ハンド
フリー」機能を持つ電話、すなわち送受器(ハンドセッ
ト)なしで使用される電話機にも関する。これらの電話
機は、手で持つ送受器ではなく、電話機本体に、第一に
聴取のための増幅器及び拡声器と、第二に電話機から所
定距離(例えば、1メートルもしくは数メートル)にい
る人から発せら音声を収集するのに十分の感度をもつマ
イクロホンを備える。
発明が解決しようとする課題 増幅聴取機能を備える電話機、ましてや「ハンドフリ
ー」の電話機には、解決し難い問題がある。これは、
「ラーセン(Larsen)効果」の除去、すなわち電話機の
回路が発振したり、拡声器中に耳ざわりな雑音が発生す
る可能性を除去するという問題である。
ー」の電話機には、解決し難い問題がある。これは、
「ラーセン(Larsen)効果」の除去、すなわち電話機の
回路が発振したり、拡声器中に耳ざわりな雑音が発生す
る可能性を除去するという問題である。
実際、強力な拡声器がある場合には、常に拡声器から
の音信号がマイクロホン中に再投入されてフィードバッ
クループを作り上げ、その利得が1より大きくなる恐れ
がある。マイクロホン(もしくはマイクロホン増幅器)
の感度が標準の送受器付の電話機より高い「ハンドフリ
ー」電話機の方が明らかにこのような恐れは大きい。
の音信号がマイクロホン中に再投入されてフィードバッ
クループを作り上げ、その利得が1より大きくなる恐れ
がある。マイクロホン(もしくはマイクロホン増幅器)
の感度が標準の送受器付の電話機より高い「ハンドフリ
ー」電話機の方が明らかにこのような恐れは大きい。
「ハンドフリー」機能を持つデジタル電話機の回路の
一般構造を第1図に示す。
一般構造を第1図に示す。
マイクロホンは参照記号MICで示し、拡声器はHP、ま
たは電話回線はLでそれぞれ示した。
たは電話回線はLでそれぞれ示した。
コフィデック回線は、大きく分けて二つの部分、すな
わちデジタル−アナログコーダCODと、コーダ機能の逆
の変換機能を備えたデコーダDECとを有している。
わちデジタル−アナログコーダCODと、コーダ機能の逆
の変換機能を備えたデコーダDECとを有している。
インターフェース回路IFは、コフィデックのデジタル
入力/出力側と電話回線Lの間に配置されている。その
役割は、コフィデックのデジタル出力Snmから出力され
る信号を電話回線に送ることである。この信号はマイク
ロホンにより入力された通話信号に相当する。インター
フェース回路はまた、電話回線から、その電話回線の他
端より発信された信号を受信してその信号をコフィデッ
クのデジタル入力Enmに送る機能も有している。
入力/出力側と電話回線Lの間に配置されている。その
役割は、コフィデックのデジタル出力Snmから出力され
る信号を電話回線に送ることである。この信号はマイク
ロホンにより入力された通話信号に相当する。インター
フェース回路はまた、電話回線から、その電話回線の他
端より発信された信号を受信してその信号をコフィデッ
クのデジタル入力Enmに送る機能も有している。
最後に、「ハンドフリー」機能、ならびに特にラーセ
ン効果の防止機能を果たす回路MLが、コフィデックのア
ナログ入力/出力側と、マイクロホンおよび拡声器等の
アナログ要素との間に配置されている。この回路は、コ
フィデックのアナログ入力Eanに接続されて、マイクロ
ホンから来るアナログ信号をこの入力に送る一方、コフ
ィデックのアナログ出力Sanに接続されて、回線から来
るアナログ信号を受信し、この信号を拡声器に送る機能
を有している。
ン効果の防止機能を果たす回路MLが、コフィデックのア
ナログ入力/出力側と、マイクロホンおよび拡声器等の
アナログ要素との間に配置されている。この回路は、コ
フィデックのアナログ入力Eanに接続されて、マイクロ
ホンから来るアナログ信号をこの入力に送る一方、コフ
ィデックのアナログ出力Sanに接続されて、回線から来
るアナログ信号を受信し、この信号を拡声器に送る機能
を有している。
「ハンドフリー」機能、ならびに特にラーセン効果防
止機能を果たす回路は、第2図にさらに詳しく示した。
止機能を果たす回路は、第2図にさらに詳しく示した。
この回路は、主に、 −入力側でマイクロホンMICに接続され、出力側でコフ
ィデックのアナログ入力Eanに接続された第1の可変利
得増幅器AMP1と、 −入力側でコフィデックのアナログ出力Sanに接続さ
れ、出力側で拡声器に接続された第2の可変利得増幅器
AMP2と、 −マイクロホンから電話回線に向けて出力される信号
と、電話回線から受信されて拡声器に向かって出力され
る信号とを分析し、ラーセン効果防止機能を果たすため
の信号処理回路と から構成される。
ィデックのアナログ入力Eanに接続された第1の可変利
得増幅器AMP1と、 −入力側でコフィデックのアナログ出力Sanに接続さ
れ、出力側で拡声器に接続された第2の可変利得増幅器
AMP2と、 −マイクロホンから電話回線に向けて出力される信号
と、電話回線から受信されて拡声器に向かって出力され
る信号とを分析し、ラーセン効果防止機能を果たすため
の信号処理回路と から構成される。
第2図の回路を詳しく説明する前に、この回路がどの
ような機能を果たすべきかを簡単に説明しよう。
ような機能を果たすべきかを簡単に説明しよう。
電話会話では、まず第一に話す側と聴く側を決定しな
ければならない。話す側の電話機については、マイクロ
ホンの利得が増加(すなわち、増幅器AMP1の利得が増
加)し、また拡声器の利得が減少(すなわち、増幅器AM
P2の利得が減少)しなければならない。聴く側の電話機
については、反対に、拡声器の利得が増加(増幅器AMP2
での作用を介して)し、またマイクロホンの利得が減少
(増幅器AMP1での作用を介して)しなければならない。
しかし、二つの場合とも、マイクロホンMIC、増幅器、
信号の一部を拡声器に戻す漏話(不必要なもしくは意図
的な)、ならびに拡声器とマイクロホン間の音響結合と
続くループのループ全体の利得を1より小さく維持しな
ければならない。
ければならない。話す側の電話機については、マイクロ
ホンの利得が増加(すなわち、増幅器AMP1の利得が増
加)し、また拡声器の利得が減少(すなわち、増幅器AM
P2の利得が減少)しなければならない。聴く側の電話機
については、反対に、拡声器の利得が増加(増幅器AMP2
での作用を介して)し、またマイクロホンの利得が減少
(増幅器AMP1での作用を介して)しなければならない。
しかし、二つの場合とも、マイクロホンMIC、増幅器、
信号の一部を拡声器に戻す漏話(不必要なもしくは意図
的な)、ならびに拡声器とマイクロホン間の音響結合と
続くループのループ全体の利得を1より小さく維持しな
ければならない。
このようにして、進行中の会話に応じて、マイクロホ
ンと拡声器利得が各瞬間で調整されると同時に、ラーセ
ン効果が防止される。
ンと拡声器利得が各瞬間で調整されると同時に、ラーセ
ン効果が防止される。
考慮すべきもう一つパラメータは、マイクロホンがと
らえる周辺雑音である。この周辺雑音は、通話にとって
は取込まれるべきではなく、またこれによって利得を必
要な状態と逆の状態に逆転させてはならない。
らえる周辺雑音である。この周辺雑音は、通話にとって
は取込まれるべきではなく、またこれによって利得を必
要な状態と逆の状態に逆転させてはならない。
そこで、第2図に示す処理回路の役割は、発信信号お
よび受信信号が通話信号があるいは雑音信号かを評価
し、二つの信号のうち、強い方の信号が周辺雑音信号で
ない限り、弱い信号の伝送利得を減少させ、強い信号の
伝送利得を増加させる働きをする。
よび受信信号が通話信号があるいは雑音信号かを評価
し、二つの信号のうち、強い方の信号が周辺雑音信号で
ない限り、弱い信号の伝送利得を減少させ、強い信号の
伝送利得を増加させる働きをする。
従って、回線で聞こえるクリック音を防止するため、
利得の切換は静かに行わなければならない。この利得の
切換は、一方の側が話し始めたとき速やかに、また、話
し終えたときにゆっくりと行われなければならない。他
の問題も考慮にいれなければならない(例えば、一方の
話い手が相手の話を中断する場合等)が、これらの問題
は本発明には関係がないので、ここでは言及しない。
利得の切換は静かに行わなければならない。この利得の
切換は、一方の側が話し始めたとき速やかに、また、話
し終えたときにゆっくりと行われなければならない。他
の問題も考慮にいれなければならない(例えば、一方の
話い手が相手の話を中断する場合等)が、これらの問題
は本発明には関係がないので、ここでは言及しない。
このように、第2図に示す回路は、前記の比較および
評価を行うための異なるブロックを備えている。
評価を行うための異なるブロックを備えている。
基本ブロックは、(発信もしくは受信)信号の平均レ
ベルを評価する信号包絡線検波器である。これは、レベ
ルの評価が求められる信号の受信し、この信号の低速な
平均変動の形状を表す信号を出力する。このとき、高速
の変動は除去される。
ベルを評価する信号包絡線検波器である。これは、レベ
ルの評価が求められる信号の受信し、この信号の低速な
平均変動の形状を表す信号を出力する。このとき、高速
の変動は除去される。
第1の包絡線検波器DE1は、マイクロホンに接続され
た入力を備えて、送信信号を分析し、第2の包絡線検波
器DE2はコフィデックのアナログ出力に接続された入力
を備えて、受信信号を分析する。
た入力を備えて、送信信号を分析し、第2の包絡線検波
器DE2はコフィデックのアナログ出力に接続された入力
を備えて、受信信号を分析する。
2つの包絡線検波器の出力は、最も高い平均レベルを
有する信号を決定する比較器COMPの入力に与えられる。
有する信号を決定する比較器COMPの入力に与えられる。
それ以外にも、これらの出力は各々雑音検出器DB1お
よびDB2の入力にそれぞれ送られるようにしてもよい。
これらの検出器の役割は、分析された信号が雑音信号で
あるか、あるいは通話信号であるかを決定することであ
る。細部までは説明しないが、雑音検出器DB1およびDB2
は、包絡線検波器から出力される包絡線信号のピークを
検出し、これらピークを包絡線信号を比較する。包絡線
の瞬間的な値が、最後に検出されたピークより所定量よ
り大きけなれば、それは通話信号である。そうでない場
合には、周辺雑音に関するものである(周辺雑音の特徴
は、かなり安定していることである)。
よびDB2の入力にそれぞれ送られるようにしてもよい。
これらの検出器の役割は、分析された信号が雑音信号で
あるか、あるいは通話信号であるかを決定することであ
る。細部までは説明しないが、雑音検出器DB1およびDB2
は、包絡線検波器から出力される包絡線信号のピークを
検出し、これらピークを包絡線信号を比較する。包絡線
の瞬間的な値が、最後に検出されたピークより所定量よ
り大きけなれば、それは通話信号である。そうでない場
合には、周辺雑音に関するものである(周辺雑音の特徴
は、かなり安定していることである)。
比較器COMPおよび雑音検出器DB1およびDB2の出力は、
制御回路CDに与えられる。この制御回路は、発信および
受信された信号の分析結果に応じて増幅器AMP1およびAM
P2の利得を制御する。
制御回路CDに与えられる。この制御回路は、発信および
受信された信号の分析結果に応じて増幅器AMP1およびAM
P2の利得を制御する。
従来の技術では、包絡線検波器は第3図に示すような
回路で構成されている。
回路で構成されている。
これは、対数利得検波器、すなわち受信信号の平均値
を対数目盛で表す信号を与える。小さい信号は、大きい
信号より多く増幅される(あるいは少なく減衰され
る)。これにより、小さい信号について信号対雑音比が
過度に高くなることなく、また大きい信号について飽和
の恐れも一切なく、大きい信号と小さい信号の双方に対
し、発信および受信信号レベル間の正確な比較が可能と
なる。
を対数目盛で表す信号を与える。小さい信号は、大きい
信号より多く増幅される(あるいは少なく減衰され
る)。これにより、小さい信号について信号対雑音比が
過度に高くなることなく、また大きい信号について飽和
の恐れも一切なく、大きい信号と小さい信号の双方に対
し、発信および受信信号レベル間の正確な比較が可能と
なる。
従来の対数包絡線検波器は、レベルを制御しなければ
ならないアナログ信号を受信する対数利得増幅器10を備
えている。入力信号が正および負の半周期を持つとき、
この増幅器の後に全波整流器12が続く。この整流器の後
に、平滑用RC積分器14が続く。このRC積分器14の時定数
は、信号の高速変動を消し、包絡線の低速変動を保存す
るように選択される。
ならないアナログ信号を受信する対数利得増幅器10を備
えている。入力信号が正および負の半周期を持つとき、
この増幅器の後に全波整流器12が続く。この整流器の後
に、平滑用RC積分器14が続く。このRC積分器14の時定数
は、信号の高速変動を消し、包絡線の低速変動を保存す
るように選択される。
対数包絡線検波器の出力は、RC積分器の出力から取出
される。
される。
対数利得増幅器10は、互いに逆方向に並列に接続され
た2つのダイオードにより出力と入力の間が接続されて
いる作動増幅器である。これらのダイオードは、直流モ
ードにあるとき対数的な電流/電圧特性曲線を有してお
り、また、あらゆる時点で、2つのダイオードの少なく
とも1つは直流モードにあることから、増幅器10は、増
幅率が大きい信号より小さい信号に対する方がはるかに
大きい対数的な増幅率を有する。
た2つのダイオードにより出力と入力の間が接続されて
いる作動増幅器である。これらのダイオードは、直流モ
ードにあるとき対数的な電流/電圧特性曲線を有してお
り、また、あらゆる時点で、2つのダイオードの少なく
とも1つは直流モードにあることから、増幅器10は、増
幅率が大きい信号より小さい信号に対する方がはるかに
大きい対数的な増幅率を有する。
第4図Aは、第3図の包絡線検出器の入力Aに受信さ
れたアナログ信号の波形を例示している。第4図Bは、
増幅器10の出力Bに現れる対数的に圧縮された信号を表
している。信号変数の範囲は減少していることがわかろ
う。また、増幅器10の出力Bにおける小さい信号と大き
い信号との間の振幅比は、包絡線検出器の入力Aにおけ
る振幅比よりかなり小さく、信号変動の範囲は減少して
いる。第4図Cは整流器12からの出力信号を表してい
る。最後に、第4図DはRC積分器14の出力信号を表して
いる。RC積分器14の出力では、入力信号の高速変動成分
は消えている。残ったものは、入力アナログ信号の包絡
線もしくはその平均レベルを対数目盛で表す低速変動成
分だけである。
れたアナログ信号の波形を例示している。第4図Bは、
増幅器10の出力Bに現れる対数的に圧縮された信号を表
している。信号変数の範囲は減少していることがわかろ
う。また、増幅器10の出力Bにおける小さい信号と大き
い信号との間の振幅比は、包絡線検出器の入力Aにおけ
る振幅比よりかなり小さく、信号変動の範囲は減少して
いる。第4図Cは整流器12からの出力信号を表してい
る。最後に、第4図DはRC積分器14の出力信号を表して
いる。RC積分器14の出力では、入力信号の高速変動成分
は消えている。残ったものは、入力アナログ信号の包絡
線もしくはその平均レベルを対数目盛で表す低速変動成
分だけである。
発明が解決しようとする課題 これまで説明してきた電話機において、第1図に示す
回路は数個の異なる集積回路を用いて構成される。コフ
ィデックは一般に、会話回路およびフィルタ回路の実現
に適したMOS(CMOSまたはNMOS)形集積回路で構成され
ている。一方、「ハンドフリー」機能を果たす回路は、
バイポーラ形集積回路を用いて達成されている。
回路は数個の異なる集積回路を用いて構成される。コフ
ィデックは一般に、会話回路およびフィルタ回路の実現
に適したMOS(CMOSまたはNMOS)形集積回路で構成され
ている。一方、「ハンドフリー」機能を果たす回路は、
バイポーラ形集積回路を用いて達成されている。
実際、MOS形で、並列にしかも互いに向きを逆にして
2つのダイオードを集積化するのは不可能である。
2つのダイオードを集積化するのは不可能である。
さらに、MOS形あるいはバイポーラ形にかかわらず、
第3図の回路は平滑化のため大きな容量を必要とし、こ
れらの容量を集積化することができない。
第3図の回路は平滑化のため大きな容量を必要とし、こ
れらの容量を集積化することができない。
そこで、本発明は、たとえコフィデックがMOS技術で
作成されている集積回路であっても、コフィデックと同
じ集積回路中に包絡線検波器(従って、「ハンドフリ
ー」機能全体)を集積化することができる、電話機用の
新しい回路を提供せんとするものである。
作成されている集積回路であっても、コフィデックと同
じ集積回路中に包絡線検波器(従って、「ハンドフリ
ー」機能全体)を集積化することができる、電話機用の
新しい回路を提供せんとするものである。
本発明のもう一つの目的は、包絡線検波機能に必要な
外部キャパシタンスの除去である。
外部キャパシタンスの除去である。
課題を解決するための手段 本発明によれば、アナログ信号用入力/出力端子と、
デジタル信号用入力/出力端子と、前記アナログ信号用
入力/出力端子と前記デジタル信号用入力/出力端子と
の間に配置された対数圧縮アナログ−デジタルコーダ−
デコーダと、前記コーダ−デコーダのアナログ側に接続
された少なくとも1つの可変利得増幅器と、該可変利得
増幅器の利得を制御する制御回路と、電話回線に発信さ
れたもしくはこの回線から受信された平均信号レベルに
ついての指示を前記制御回路に与えるための少なくとも
1つの信号包絡線検波器とを備えるデジタル電話機用の
回路であって、 前記包絡線検波器が、カウントアップ入力およびカウ
ントダウン入力を有するデジタルカウンタと、前記コー
ダ−デコーダのデジタル入力またはデジタル出力に一方
の入力が接続され、前記デジタルカウンタの出力に他方
の入力が接続されたデジタル比較器と、該デジタル比較
器の出力に接続された制御論理回路とを備え、該制御論
理回路が、前記デジタルカウンタの状態に応じて、第1
の周波数での前記デジタルカウンタのインクリメントを
制御し、前記第1の周波数とは異なる第2の周波数で前
記デジタルカウンタのデクリメントを制御し、前記包絡
線検波器の出力が、前記デジタルカウンタの出力に接続
されていることを特徴とする回路が提供される。
デジタル信号用入力/出力端子と、前記アナログ信号用
入力/出力端子と前記デジタル信号用入力/出力端子と
の間に配置された対数圧縮アナログ−デジタルコーダ−
デコーダと、前記コーダ−デコーダのアナログ側に接続
された少なくとも1つの可変利得増幅器と、該可変利得
増幅器の利得を制御する制御回路と、電話回線に発信さ
れたもしくはこの回線から受信された平均信号レベルに
ついての指示を前記制御回路に与えるための少なくとも
1つの信号包絡線検波器とを備えるデジタル電話機用の
回路であって、 前記包絡線検波器が、カウントアップ入力およびカウ
ントダウン入力を有するデジタルカウンタと、前記コー
ダ−デコーダのデジタル入力またはデジタル出力に一方
の入力が接続され、前記デジタルカウンタの出力に他方
の入力が接続されたデジタル比較器と、該デジタル比較
器の出力に接続された制御論理回路とを備え、該制御論
理回路が、前記デジタルカウンタの状態に応じて、第1
の周波数での前記デジタルカウンタのインクリメントを
制御し、前記第1の周波数とは異なる第2の周波数で前
記デジタルカウンタのデクリメントを制御し、前記包絡
線検波器の出力が、前記デジタルカウンタの出力に接続
されていることを特徴とする回路が提供される。
従って、前記包絡線検波器は第1図のコフィデックの
アナログ出力もしくはマイクロホンから来るアナログ信
号を受信するのではなく、その反対に、コフィデックの
デジタル側で取出したデジタル信号を受信する。現在、
デジタル電話基準では、コフィデックが、アナログから
デジタルに変換する場合には対数圧縮もしくはほぼ対数
的な圧縮機能(および反対の変換方向では逆の拡大機
能)を備えることが規定されている。
アナログ出力もしくはマイクロホンから来るアナログ信
号を受信するのではなく、その反対に、コフィデックの
デジタル側で取出したデジタル信号を受信する。現在、
デジタル電話基準では、コフィデックが、アナログから
デジタルに変換する場合には対数圧縮もしくはほぼ対数
的な圧縮機能(および反対の変換方向では逆の拡大機
能)を備えることが規定されている。
そこで、第3図の対数利得増幅器を省くことも可能で
ある。
ある。
さらに、電話機用のコフィデックに関する規準では、
1符号ビットと、絶対値で振幅を表す7ビット(例え
ば)とでデジタル符号化することを規定しているため、
整流器なして実施することも可能である。全波整流器機
能を達成するには、符号ビットを使用しないだけでよ
い。
1符号ビットと、絶対値で振幅を表す7ビット(例え
ば)とでデジタル符号化することを規定しているため、
整流器なして実施することも可能である。全波整流器機
能を達成するには、符号ビットを使用しないだけでよ
い。
最後に、デジタルカウンタおよびデジタル比較器を用
いることにより、容量を用いずに、第3図の積分器14の
積分機能もしくは低域フィルタ機能を実現できる。
いることにより、容量を用いずに、第3図の積分器14の
積分機能もしくは低域フィルタ機能を実現できる。
好ましくは、包絡線検波器は、カウントアップ入力お
よびカウントダウン入力を有するデジタルカウンタと、
前記コーダ−デコーダのデジタル入力またはデジタル出
力に一方の入力が接続され、前記デジタルカウンタの出
力に他方の入力が接続されたデジタル比較器と、該デジ
タル比較器の出力に接続された制御論理回路とを備え、
該制御論理回路は、前記デジタルカウンタの状態に応じ
て、第1の周波数での前記デジタルカウンタのインクリ
メントを制御し、前記第1の周波数とは異なる第2の周
波数で前記デジタルカウンタのデクリメントを制御し、
前記包絡線検波器の出力は、前記デジタルカウンタの出
力から取出される。
よびカウントダウン入力を有するデジタルカウンタと、
前記コーダ−デコーダのデジタル入力またはデジタル出
力に一方の入力が接続され、前記デジタルカウンタの出
力に他方の入力が接続されたデジタル比較器と、該デジ
タル比較器の出力に接続された制御論理回路とを備え、
該制御論理回路は、前記デジタルカウンタの状態に応じ
て、第1の周波数での前記デジタルカウンタのインクリ
メントを制御し、前記第1の周波数とは異なる第2の周
波数で前記デジタルカウンタのデクリメントを制御し、
前記包絡線検波器の出力は、前記デジタルカウンタの出
力から取出される。
原則として、カウントアップ周波数はカウントダウン
周波数より高い。例えば、8倍高い。
周波数より高い。例えば、8倍高い。
カウントアップ周波数は、カウンタが入力信号の変動
に従うべき所望の速度に応じて異なる。
に従うべき所望の速度に応じて異なる。
カウントダウン周波数は、包絡線信号の低速な変動が
望まれるほど低くなる。この周波数は第1図に示したRC
積分器の遮断周波数と同様の働きをする。
望まれるほど低くなる。この周波数は第1図に示したRC
積分器の遮断周波数と同様の働きをする。
発信信号用包絡線検波器と受信信号用包絡線検波器を
使用して構成することができる。この場合には、一方の
入力がコフィデックのデジタル出力に接続され、他方の
入力がコフィデックのデジタル入力に接続されるように
する。
使用して構成することができる。この場合には、一方の
入力がコフィデックのデジタル出力に接続され、他方の
入力がコフィデックのデジタル入力に接続されるように
する。
本発明に従う包絡線検波器の出力信号は、デジタル信
号であって、アナログ信号ではないことに留意しなけれ
ばならない。しかし、これはあまり重要ではない。とい
うのは、最終的な目的は、包絡線信号のレベルを所定の
値もしくは別の信号と比較することであり、このような
比較がアナログ信号同様デジタル信号についても行うこ
とができるからである。
号であって、アナログ信号ではないことに留意しなけれ
ばならない。しかし、これはあまり重要ではない。とい
うのは、最終的な目的は、包絡線信号のレベルを所定の
値もしくは別の信号と比較することであり、このような
比較がアナログ信号同様デジタル信号についても行うこ
とができるからである。
本発明のその他の特徴および利点は、添付の図面を参
照にして行う以下の詳細な説明により明らかになるであ
ろう。
照にして行う以下の詳細な説明により明らかになるであ
ろう。
実施例 第5図に標準的なコフィデックについてのアナログ信
号の振幅の2進数への符号化を示す。符号化は、1つの
符号ビットと、信号の振幅を絶対値で表す7ビットとを
用いた8ビット符号への符号化である。
号の振幅の2進数への符号化を示す。符号化は、1つの
符号ビットと、信号の振幅を絶対値で表す7ビットとを
用いた8ビット符号への符号化である。
第5図において、横軸は、比例目盛(線型目盛)でア
ナログ信号の振幅を表している。但し、その比例目盛
は、任意のものでよく、図示の例では最小振幅を0と
し、最大振幅を1としている。縦軸は、2進出力(デジ
タル信号)を10進表示で示した比例目盛である。換言す
るならば、7ビットの出力は、2進数0000000から11111
11までのどのような値もとることができるので、これら
を、10進数0から127で表している。
ナログ信号の振幅を表している。但し、その比例目盛
は、任意のものでよく、図示の例では最小振幅を0と
し、最大振幅を1としている。縦軸は、2進出力(デジ
タル信号)を10進表示で示した比例目盛である。換言す
るならば、7ビットの出力は、2進数0000000から11111
11までのどのような値もとることができるので、これら
を、10進数0から127で表している。
図面からわかるように、ほぼ対数曲線(しかし実際は
階段状に変化している)を描いている曲線は、入力アナ
ログ信号の振幅を関数として出力2進符号のデジタル値
を示している。
階段状に変化している)を描いている曲線は、入力アナ
ログ信号の振幅を関数として出力2進符号のデジタル値
を示している。
対数曲線は、8つのほぼ真っ直ぐな線分に分割されて
いる。これら8つの線分は、2進出力の上位3ビットで
符号化して表したものである。すなわち、最初の線分
は、0から15までのデジタル値に対応し、第2の線分は
15から31までのデジタル値に対応し、第3の線分は32か
ら47までの値に対応し、以下同様にして、第8の線分は
111から127のデジタル値に対応している。
いる。これら8つの線分は、2進出力の上位3ビットで
符号化して表したものである。すなわち、最初の線分
は、0から15までのデジタル値に対応し、第2の線分は
15から31までのデジタル値に対応し、第3の線分は32か
ら47までの値に対応し、以下同様にして、第8の線分は
111から127のデジタル値に対応している。
所与の振幅範囲に対応する線分を規定する3ビットの
符号は、第5図にプロットした曲線の実質的な対数曲線
を維持する程度に実質的な対数である。そして、連続す
る線分は、対数数列で変化する傾きを有している。第4
図に明瞭に示しているように、非常に小さい信号(最大
値の1%未満)の場合、傾きは非常に急峻である。それ
に対して大きな信号の場合、傾きは非常に僅かである。
実際、第1の線分は、最大値の0%から1%の間の振幅
を有する信号だけを符号するために使用され、最後の線
分は、最大値の50%から100%の間の振幅を有する信号
を符号化するために使用される。
符号は、第5図にプロットした曲線の実質的な対数曲線
を維持する程度に実質的な対数である。そして、連続す
る線分は、対数数列で変化する傾きを有している。第4
図に明瞭に示しているように、非常に小さい信号(最大
値の1%未満)の場合、傾きは非常に急峻である。それ
に対して大きな信号の場合、傾きは非常に僅かである。
実際、第1の線分は、最大値の0%から1%の間の振幅
を有する信号だけを符号するために使用され、最後の線
分は、最大値の50%から100%の間の振幅を有する信号
を符号化するために使用される。
8つの線分の各々において、残りの下位4ビットは、
アナログ信号の値を正確に表示するために使用される。
そして、この下位4ビットの符号化は、線型的であり、
対数的ではない。すなわち、アナログ信号が1つの所与
のステップ(各線分ごと16の同じ大きさのステップがあ
る)増大した場合、デジタル値は1単位(すなわち1LSB
ビット)インクリメントされる。
アナログ信号の値を正確に表示するために使用される。
そして、この下位4ビットの符号化は、線型的であり、
対数的ではない。すなわち、アナログ信号が1つの所与
のステップ(各線分ごと16の同じ大きさのステップがあ
る)増大した場合、デジタル値は1単位(すなわち1LSB
ビット)インクリメントされる。
コフィデックは対数的に圧縮された信号を出力し、ま
た7つの出力ビットは電話回線に発信または受信された
信号の対数圧縮振幅を絶対値で表しているので、この符
号を使用し、デジタル信号の平均値の全体変動を見て、
高速の変動成分を除去するだけで、所望の包絡線検波器
機能を実現することができる。
た7つの出力ビットは電話回線に発信または受信された
信号の対数圧縮振幅を絶対値で表しているので、この符
号を使用し、デジタル信号の平均値の全体変動を見て、
高速の変動成分を除去するだけで、所望の包絡線検波器
機能を実現することができる。
第6図に示す実施例で実施されている方法は次の通り
である。デジタル信号がカウンタの内容と比較される。
この信号がカウンタの内容より大きければ、カウンタは
比較的高い周波数F1でインクリメントされる。反対に、
デジタル信号がカウンタの内容より小さくなれば、カウ
ンタはデクリメントされるが、今度は低周波数F2でデク
リメントさする。かくして、カウンタの内容は入力信号
の包絡線のデジタル近似値を表示する。
である。デジタル信号がカウンタの内容と比較される。
この信号がカウンタの内容より大きければ、カウンタは
比較的高い周波数F1でインクリメントされる。反対に、
デジタル信号がカウンタの内容より小さくなれば、カウ
ンタはデクリメントされるが、今度は低周波数F2でデク
リメントさする。かくして、カウンタの内容は入力信号
の包絡線のデジタル近似値を表示する。
第6図は本発明に従う回路全体を示す。第1図と同じ
役割を果たす要素には、第1図と同じ参照符号が付いて
いる。すなわち、コフィデックCODとそのデコーダDEC、
ならびにコフィデックのアナログ入力Eanとデジタル入
力Enm、そのアナログ出力Sanとデジタル出力Snm、マイ
クロホンMICとその可変利得増幅器AMP1、拡声器HPとそ
の可変利得増幅器AMP2、電話回線L、インターフェース
回路IFである。
役割を果たす要素には、第1図と同じ参照符号が付いて
いる。すなわち、コフィデックCODとそのデコーダDEC、
ならびにコフィデックのアナログ入力Eanとデジタル入
力Enm、そのアナログ出力Sanとデジタル出力Snm、マイ
クロホンMICとその可変利得増幅器AMP1、拡声器HPとそ
の可変利得増幅器AMP2、電話回線L、インターフェース
回路IFである。
可変利得増幅器は、電話回線に発信および受信される
信号の平均レベル比較に応じて、また最も強い信号が雑
音信号か通話信号であるかに応じて、制御回路CTRによ
り制御される。
信号の平均レベル比較に応じて、また最も強い信号が雑
音信号か通話信号であるかに応じて、制御回路CTRによ
り制御される。
信号包絡線検波器は、平均信号レベルを決定するのに
用いられるが、発信信号についてはDEN1で、また受信信
号についてはDEN2で示す。
用いられるが、発信信号についてはDEN1で、また受信信
号についてはDEN2で示す。
雑音検出器は第1図と同様に使用することができる。
第6図の簡略化のためこれらは図示していない。用いる
場合には、これらは主にレジスタおよび比較器を用い
て、デジタル形式に構成するのが望ましい。
第6図の簡略化のためこれらは図示していない。用いる
場合には、これらは主にレジスタおよび比較器を用い
て、デジタル形式に構成するのが望ましい。
図面に見られるように、包絡線検波器DEN1およびDEN2
は、コフィデックのデジタル側に接続された入力を備え
ている。DEN1の入力はデジタル出力Snmに接続され、DEN
2の入力はデジタル入力Enmに接続されている。
は、コフィデックのデジタル側に接続された入力を備え
ている。DEN1の入力はデジタル出力Snmに接続され、DEN
2の入力はデジタル入力Enmに接続されている。
包絡線検波器DEN1およびDEN2の出力は、制御回路CTR
に与えられる。これらの出力はデジタル出力である。
に与えられる。これらの出力はデジタル出力である。
包絡線検波器DEN2は包絡線検波器DEN1と厳密に同一で
あり、包絡線検波器DEN1だけを詳しく示した。
あり、包絡線検波器DEN1だけを詳しく示した。
包絡線検波器DEN1は、コフィデックのデジタル出力お
よび入力信号がシリアル2進ワードである一般的な場合
に、シリアル−パラレル変換器S/Pで構成される入力要
素を備える。
よび入力信号がシリアル2進ワードである一般的な場合
に、シリアル−パラレル変換器S/Pで構成される入力要
素を備える。
また包絡線検波器は、7ビットのデジタル比較器COMP
とデジタルカウンタCNTを備える。
とデジタルカウンタCNTを備える。
シリアル−パラレル変換器S/Pのパラレル出力はデジ
タル比較器COMの一方の入力に接続され、カウンタCNTの
上位7ビットは、デジタル比較器COMの他方の入力に接
続されている。
タル比較器COMの一方の入力に接続され、カウンタCNTの
上位7ビットは、デジタル比較器COMの他方の入力に接
続されている。
デジタルカウンタCNTは、例えば、11ビットカウンタ
であり、カウントアップ入力(+)とカウントダウン
(−)とを有している。
であり、カウントアップ入力(+)とカウントダウン
(−)とを有している。
デジタル比較器COMは、2つの出力(または、1つの
出力と、互いに反転した2つの出力を発生する1つの論
理回路)を有している。その2つの出力の一方は、アナ
ログ信号の対数圧縮デジタル化振幅Aが(上記7ビット
で特定される)デジタルカウンタCNTの内容Bより大き
いとき、デジタルカウンタをインクリメントを許可する
信号を出力する。2つの出力の内の他方の出力は、アナ
ログ信号のデジタル化振幅Aがデジタルカウンタ30の内
容Bより小さいとき、デジタルカウンタをデクリメント
を許可する信号を出力する。
出力と、互いに反転した2つの出力を発生する1つの論
理回路)を有している。その2つの出力の一方は、アナ
ログ信号の対数圧縮デジタル化振幅Aが(上記7ビット
で特定される)デジタルカウンタCNTの内容Bより大き
いとき、デジタルカウンタをインクリメントを許可する
信号を出力する。2つの出力の内の他方の出力は、アナ
ログ信号のデジタル化振幅Aがデジタルカウンタ30の内
容Bより小さいとき、デジタルカウンタをデクリメント
を許可する信号を出力する。
周波数F1のインクリメント用クロック信号は、デジタ
ル比較器から出力されるインクリメント信号により制御
される有効化ゲートP1を介してデジタルカウンタのイン
クリメント入力に供給される。一方、周波数F2のデクリ
メント用クロック信号は、デジタル比較器から出力され
るデクリメント信号により制御される有効化ゲートP2を
介してデジタルカウンタのデクリメント入力に供給され
る。
ル比較器から出力されるインクリメント信号により制御
される有効化ゲートP1を介してデジタルカウンタのイン
クリメント入力に供給される。一方、周波数F2のデクリ
メント用クロック信号は、デジタル比較器から出力され
るデクリメント信号により制御される有効化ゲートP2を
介してデジタルカウンタのデクリメント入力に供給され
る。
インクリメント周波数F1はデクリメント周波数F2より
かなり高い。
かなり高い。
コフィデックが125ミリ秒ごとに8ビットからなる1
ワードを出力する実施例では、インクリメント周波数を
32KHzとし、デクリメント周波数を4KHzとした。
ワードを出力する実施例では、インクリメント周波数を
32KHzとし、デクリメント周波数を4KHzとした。
包絡線検波器の出力は、デジタルカウンタCNTの上位
7ビットから得られるデジタル出力信号である。
7ビットから得られるデジタル出力信号である。
上記した回路は以下のように動作する。
値Aがデジタルカウンタの上位7ビットで表されるレ
ベルを越えるほどに信号が大きくなった場合、デジタル
カウンタは急速にインクリメントされ、デジタルカウン
タは、カウントアップ周波数により規定される応答時間
で信号のレベルに追従しようとする。しかし、デジタル
カウンタの内容が最終的に信号のレベルに追いついたた
めに、または、信号レベルが低下したために、信号がデ
ジタルカウンタの内容より小さくなった場合には、デジ
タルカウンタはデクリメントされる。しかし、そのデク
リメントは非常にゆっくりしており、デクリメントカウ
ンタは、アナログ信号が前に到達していた最大レベル
を、その時定数で記憶保持する。かかる意味において、
図示の包絡線検波器の出力は、送信信号(DEN1につい
て)または受信(DEN2について)信号のゆっくりとした
変化の包絡線をデジタル式に表示する。
ベルを越えるほどに信号が大きくなった場合、デジタル
カウンタは急速にインクリメントされ、デジタルカウン
タは、カウントアップ周波数により規定される応答時間
で信号のレベルに追従しようとする。しかし、デジタル
カウンタの内容が最終的に信号のレベルに追いついたた
めに、または、信号レベルが低下したために、信号がデ
ジタルカウンタの内容より小さくなった場合には、デジ
タルカウンタはデクリメントされる。しかし、そのデク
リメントは非常にゆっくりしており、デクリメントカウ
ンタは、アナログ信号が前に到達していた最大レベル
を、その時定数で記憶保持する。かかる意味において、
図示の包絡線検波器の出力は、送信信号(DEN1につい
て)または受信(DEN2について)信号のゆっくりとした
変化の包絡線をデジタル式に表示する。
包絡線検波器DEN1およびDEN2のデジタル出力は制御回
路CTRに供給され、その制御回路CTRは、必要な比較を行
い、コフィデックのアナログ側の増幅器を制御して、ラ
ーセン効果防止機能、ならびに信号包絡線検波器が有益
であることを証明するようなその他の機能を果たす。
路CTRに供給され、その制御回路CTRは、必要な比較を行
い、コフィデックのアナログ側の増幅器を制御して、ラ
ーセン効果防止機能、ならびに信号包絡線検波器が有益
であることを証明するようなその他の機能を果たす。
第1図は、従来技術の電話機用の回路構造を示し、 第2図は、従来技術の「ハンドフリー」機能を果たす回
路の詳細を示し、 第3図は、従来技術の包絡線検波器を示し、 第4図は、第3図に示した回路の様々な個所での波形を
示し、 第5図は、コフィデックの標準的な変換曲線を表し、ア
ナログ入力に対するデジタル出力の対数圧縮を示してお
り、 第6図は、本発明に従う回路の実施例を示す。 (主な参照番号) 10……対数利得増幅器、 12……全波整流器、14……平滑RC積分器 COD……コフィデック、 DEC……デコーダ、 MIC……マイクロホン、 HP……拡声器、 AMP1、AMP2……可変利得増幅器、 DEN1、DEN2……信号包絡線検波器、 CTR……制御回路、 IF……インターフェース回路、 S/P……シリアル−パラレル変換器、 COMP……デジタル比較器、 CNT……デジタルカウンタ、 P1、P2……有効化ゲート、
路の詳細を示し、 第3図は、従来技術の包絡線検波器を示し、 第4図は、第3図に示した回路の様々な個所での波形を
示し、 第5図は、コフィデックの標準的な変換曲線を表し、ア
ナログ入力に対するデジタル出力の対数圧縮を示してお
り、 第6図は、本発明に従う回路の実施例を示す。 (主な参照番号) 10……対数利得増幅器、 12……全波整流器、14……平滑RC積分器 COD……コフィデック、 DEC……デコーダ、 MIC……マイクロホン、 HP……拡声器、 AMP1、AMP2……可変利得増幅器、 DEN1、DEN2……信号包絡線検波器、 CTR……制御回路、 IF……インターフェース回路、 S/P……シリアル−パラレル変換器、 COMP……デジタル比較器、 CNT……デジタルカウンタ、 P1、P2……有効化ゲート、
Claims (6)
- 【請求項1】アナログ信号用入力/出力端子と、デジタ
ル信号用入力/出力端子と、前記アナログ信号用入力/
出力端子と前記デジタル信号用入力/出力端子との間に
配置された対数圧縮アナログ−デジタルコーダ−デコー
ダと、前記コーダ−デコーダのアナログ側に接続された
少なくとも1つの可変利得増幅器と、該可変利得増幅器
の利得を制御する制御回路と、電話回線に発信されたも
しくはこの回線から受信された平均信号レベルについて
の指示を前記制御回路に与えるための少なくとも1つの
信号包絡線検波器とを備えるデジタル電話機用の回路で
あって、 前記包絡線検波器が、カウントアップ入力およびカウン
トダウン入力を有するデジタルカウンタと、前記コーダ
−デコーダのデジタル入力またはデジタル出力に一方の
入力が接続され、前記デジタルカウンタの出力に他方の
入力が接続されたデジタル比較器と、該デジタル比較器
の出力に接続された制御論理回路とを備え、該制御論理
回路が、前記デジタルカウンタの状態に応じて、第1の
周波数での前記デジタルカウンタのインクリメントを制
御し、前記第1の周波数とは異なる第2の周波数で前記
デジタルカウンタのデクリメントを制御し、前記包絡線
検波器の出力が、前記デジタルカウンタの出力に接続さ
れていることを特徴とする回路。 - 【請求項2】前記第1の周波数が前記第2の周波数より
高いことを特徴とする請求項1に記載の回路。 - 【請求項3】前記コーダ−デコーダが、符号ビットと、
発信または受信信号の振幅を絶対値で表す複数のビット
とからなる2進数のワードを出力し且つ受け、後者の複
数のビットのみが前記デジタル比較器に供給されること
を特徴とする請求項1または2に記載の回路。 - 【請求項4】前記デジタルカウンタは、上位ビット出力
と下位ビット出力とを有し、前記上位ビット出力のみが
前記デジタル比較器に供給されることを特徴とする請求
項1または2に記載の回路。 - 【請求項5】前記包絡線検波器が、前記コーダ−デコー
ダのデジタル入力または出力と前記デジタル比較器との
間に配置されたシリアル−パラレル変換器を備えること
を特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の回
路。 - 【請求項6】回線へ出力される信号のための第1の包絡
線検波器と、受信信号のための第2の包絡線検波器とを
備える回路であって、前記第1の包絡線検波器が前記コ
ーダ−デコーダのデジタル出力に接続され、前記第2の
包絡線検波器が前記コーダ−デコーダのデジタル入力に
接続されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1
項に記載の回路。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8812117 | 1988-09-16 | ||
FR8812117A FR2636797B1 (fr) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | Circuit integre pour poste telephonique avec detecteur d'enveloppe de signal |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02114749A JPH02114749A (ja) | 1990-04-26 |
JP3012905B2 true JP3012905B2 (ja) | 2000-02-28 |
Family
ID=9370076
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1240487A Expired - Lifetime JP3012905B2 (ja) | 1988-09-16 | 1989-09-16 | 包絡線検波器を備えた電話機用の集積回路 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4982427A (ja) |
EP (1) | EP0364312B1 (ja) |
JP (1) | JP3012905B2 (ja) |
DE (1) | DE68900050D1 (ja) |
FR (1) | FR2636797B1 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20150072785A (ko) * | 2013-12-20 | 2015-06-30 | 세메스 주식회사 | 플라즈마 발생 장치, 그를 포함하는 기판 처리 장치, 및 플라즈마 발생 방법 |
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FR2662874B1 (fr) * | 1990-05-30 | 1992-08-07 | Sgs Thomson Microelectronics | Circuit integre avec broche de detection de mode. |
FR2665807B1 (fr) * | 1990-08-08 | 1994-06-03 | Alcatel Business Systems | Appareil telephonique "main libre". |
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DE10250613B4 (de) * | 2002-10-30 | 2007-02-08 | Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale | Integrierter RF-Signalpegeldetektor, der für die automatische Leistungspegelsteuerung verwendbar ist |
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1988
- 1988-09-16 FR FR8812117A patent/FR2636797B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1989
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
KR20150072785A (ko) * | 2013-12-20 | 2015-06-30 | 세메스 주식회사 | 플라즈마 발생 장치, 그를 포함하는 기판 처리 장치, 및 플라즈마 발생 방법 |
KR102186072B1 (ko) * | 2013-12-20 | 2020-12-04 | 세메스 주식회사 | 플라즈마 발생 장치, 그를 포함하는 기판 처리 장치, 및 플라즈마 발생 방법 |
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FR2636797B1 (fr) | 1990-11-09 |
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