JP3545092B2 - コンパンダ回路及び無線電話装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、コンパンダ回路及び無線電話装置に関するものであり、更に詳しく言えば、アナログ信号を増幅又は減衰して入力レベルに対する出力レベルを圧縮又は伸長する回路及びその応用装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車電話やコードレス電話等のように無線を使用する電話には、Ｓ／Ｎ（信号対雑音）比の劣化を防止するために、いわゆるコンパンダ回路が使用されている。コンパンダ回路はコンプレッサ回路とエキスパンダ回路の両方を総称したものである。コンプレッサ回路はアナログ信号の利得を調整して入力レベルに対する出力レベルを圧縮するものであり、エキスパンダ回路はアナログ信号の利得を調整して入力レベルに対する出力レベルを伸長するものである。このようなコンパンダ回路を無線電話装置の子機や親機に適用することにより、この子機と親機間で送受しているときに、無線電波に介入したノイズが除去できる。なお、コンパンダ回路に要求される特性として第１の上げられるのは、音質の劣化が少ないことである。
【０００３】
図９は従来例に係るコンパンダ回路の構成図を示している。図９において、１はレベル検出回路であり、整流回路１Ａ、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１Ｂ、コンパレータ１Ｃから成る。整流回路１Ａは、音声や音響信号等のアナログ入力信号（以下単に入力信号という）を全波整流して、この整流電圧をローパスフィルタ１Ｂに出力する。フィルタ１Ｂは整流電圧から高周波成分を除去して直流電圧ＤＣにし、この電圧ＤＣをコンパレータ１Ｃに出力する。コンパレータ１Ｃは直流電圧ＤＣの大きさと基準電圧ＶＲの大きさとを比較して入力信号のレベルを検出する。
【０００４】
２はボリューム制御回路であり、オーバーフローカウンタ２Ａ、クロック停止回路２Ｂ及びアップダウンカウンタ２Ｃから成る。オーバーフローカウンタ２Ａはコンパレータ１Ｃの出力データをクロック信号ＣＫに基づいてカウントし、ダウンデータ（以下Ｄデータという）又はアップデータ（以下Ｕデータという）をアップダウンカウンタ２Ｃに出力する。
【０００５】
さらに、オーバーフローカウンタ２Ａはイネーブル信号（以下ＥＮ信号という）をクロック停止回路２Ｂに出力する。ＥＮ信号はアップダウンカウンタ２Ｃに供給するためのクロック信号をＯＮ／ＯＦＦする制御信号であり、入力信号のレベルが一定のときには、「Ｈ」レベルとなり、入力信号のレベルが変化するときには、「Ｌ」レベルとなる。クロック停止回路２ＢはＥＮ信号＝「Ｌ」レベルでクロック信号をＯＮし、ＥＮ信号＝「Ｈ」レベルでクロック信号をＯＦＦする。アップダウンカウンタ２ＣはＤ又はＵデータとクロック信号とに基づいてボリューム制御データを発生する。
【０００６】
３は電子ボリュームであり、ボリューム制御データに応じて複数の基準電圧ＶＲＥＦ の中から１つの基準電圧ＶＲを選択し、この電圧ＶＲをコンパレータ１Ｃに出力する。４は電子ボリュームであり、ボリューム制御データに応じて入力信号を増幅又は減衰して入力レベルに対する出力レベルを調整する。
このコンパンダ回路をコンプレッサ回路として使用する場合には、図９において、電子ボリューム４の出力信号をレベル検出回路１に入力する。これをエキスパンダ回路として使用する場合には、電子ボリューム４の入力信号をレベル検出回路１に入力する。
【０００７】
次に、図１０を参照しながらエキスパンダ回路の動作を説明する。図１０は、一定レベルの入力信号がステップ状に大きくレベル変化をした場合示している。まず、レベル検出回路１では、整流回路１Ａによって入力信号が全波整流され、この整流電圧がローパスフィルタ１Ｂを介して直流電圧ＤＣにされ、この電圧ＤＣの大きさと電子ボリューム３からの基準電圧ＶＲの大きさとがコンパレータ１Ｃで比較され、入力信号のレベルが検出される。
【０００８】
また、ボリューム制御回路２では、オーバーフローカウンタ２Ａがコンパレータ１Ｃの出力データをクロック信号ＣＫに基づいてカウントする。例えば、「Ｈ」レベルが続くことによって、Ｕデータをアップダウンカウンタ２Ｃに出力する。さらに、オーバーフローカウンタ２ＡはＥＮ信号をクロック停止回路２Ｂに出力する。ここでは、入力信号のレベルが変化して、カウンタ２Ａがオーバーフローするときには、ＥＮ信号は「Ｌ」レベルとなる。
【０００９】
さらに、入力信号のレベルが一定で、カウンタ２Ａがオーバーフローしないようなときには、ＥＮ信号は「Ｈ」レベルとなる。クロック停止回路２ＢではＥＮ信号＝「Ｌ」レベルによって、クロック信号がＯＮされ、このクロック信号がアップダウンカウンタ２Ｃに出力される。
アップダウンカウンタ２ＣではＤデータとクロック信号からボリューム制御データが発生され、このデータが電子ボリューム３及び４に出力される。この結果、電子ボリューム３では制御データに基づいて複数の基準電圧ＶＲＥＦ の中から１つの基準電圧ＶＲが選択され、この電圧ＶＲがコンパレータ１Ｃに出力される。電子ボリューム４では、電子ボリューム３に連動して、ローパスフィルタ１Ｂの電圧ＤＣに追従して入力信号が減衰され、入力レベルに対する出力レベルが伸長される。これにより、出力信号ＶＯＵＴ が電子ボリューム４から出力され、利得変動によるＳ／Ｎ比の劣化を防止している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１１に示すように、入力信号のレベルが連続的に変化しているときであっても、コンパレータ１Ｃからオーバーフローカウンタ２Ａへオーバーフローさせないようなデータが出力された場合には、ＥＮ信号が「Ｈ」レベルに固定されてしまうので、アップダウンカウンタ２Ｃへのクロック信号がクロック停止回路２ＢによってＯＦＦされることとなる。このＥＮ信号が「Ｈ」レベルとなっている期間（以下増幅度や減衰度等の利得の変更を停止する期間という）では、入力信号のレベルが連続的に変化している場合であっても、ＥＮ信号が「Ｌ」レベルにならないために、アップダウンカウンタを動作させることができない。
【００１１】
したがって、入力信号のレベルが連続的に変化している期間の途中であっても利得変更停止期間が挿入されてしまい、ＥＮ信号が「Ｈ」から「Ｌ」レベルに変化するときには、既に、電子ボリュームの調整時刻を逃してしまう。この時点では、ローパスフィルタ１Ｂの出力が大きく変化しており、アップダウンカウンタ２ＣではＤデータと、クロック停止回路２ＢでＯＮされたクロック信号によって、急激に利得を変化させるような制御データが発生されてしまう。
【００１２】
この結果、この制御データを受けた電子ボリューム３では、その出力がローパスフィルタ１Ｂの出力に対して大きな階段状に変化するので、電子ボリューム４の利得が急激に変化するようになる。この変化点でノイズが発生する。
このノイズは、無線電話装置において、呼出し音であるＲＢＴ（Ｒｉｎｇ Ｂａｃｋ Ｔｏｎｅ ：４００Ｈｚの正弦波を１６Ｈｚの正弦波で振幅変調した信号）をコンパンダ回路で利得変更したときに、耳障りな音として現れ、コンパンダ回路のＳ／Ｎ比の劣化につながる。
【００１３】
本発明は、かかる従来例の問題点に鑑み創作されたものであり、入力信号のレベルが連続的に変わった場合でも、電子ボリュームの調整を円滑にしてノイズの発生を抑制することが可能となるコンパンダ回路及び無線電話装置の提供を目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の形態に係るコンパンダ回路は、その一実施例として図１に示すように、入力信号の振幅を減衰する減衰回路（１３）と、前記入力信号の振幅の変動を検出する振幅検出回路（１１）と、前記振幅検出回路の出力信号を入力し、前記入力信号の振幅の変動が基準以下のときには、前記減衰回路の減衰度の変更を停止する期間を長く設定し、かつ、前記入力信号の振幅が基準を越えるときには、前記減衰回路の減衰度の変更を停止する期間を短く設定して前記減衰回路の減衰度を調整する制御回路（１２）とを備え、該制御回路が、前記減衰回路の減衰度の変更を停止する期間を調整する調整信号に基づいて前記振幅検出回路の出力信号をカウントし、アップデータ又はダウンデータを出力すると共にクロック制御信号を出力するオーバーフローカウンタ（２４）と、前記クロック制御信号に基づいてクロック信号を停止するクロック停止回路（２５）と、前記クロック信号とアップデータ又はダウンデータとに基づいてボリューム制御データを出力するアップダウンカウンタ（２８）と、前記アップデータ又はダウンデータを一時保持するメモリ回路（２６）と、該メモリ回路に保持されたアップデータ又はダウンデータと前記振幅検出回路の出力信号とを比較して前記調整信号を出力する比較回路（２７）とを有していることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の第２の形態に係るコンパンダ回路は、同様に一実施例として図１に示すように、入力信号の振幅を増幅する増幅回路（１３）と、前記増幅回路の出力信号の振幅の変動を検出する振幅検出回路（１１）と、前記振幅検出回路の出力信号を入力し、前記増幅回路の出力信号の振幅の変動が基準以下のときには、前記増幅回路の増幅度の変更を停止する期間を長く設定し、かつ、前記増幅回路の出力信号の振幅が基準を越えるときには、前記増幅回路の増幅度の変更を停止する期間を短く設定して前記増幅回路の増幅度を調整する制御回路（１２）とを備え、該制御回路が、前記増幅回路の増幅度の変更を停止する期間を調整する調整信号に基づいて前記振幅検出回路の出力信号をカウントし、アップデータ又はダウンデータを出力すると共にクロック制御信号を出力するオーバーフローカウンタ（２４）と、前記クロック制御信号に基づいてクロック信号を停止するクロック停止回路（２５）と、前記クロック信号とアップデータ又はダウンデータとに基づいてボリューム制御データを出力するアップダウンカウンタ（２８）と、前記アップデータ又はダウンデータを一時保持するメモリ回路（２６）と、該メモリ回路に保持されたアップデータ又はダウンデータと前記振幅検出回路の出力信号とを比較して前記調整信号を出力する比較回路（２７）とを有していることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の第３の形態に係るコンパンダ回路は、その一実施例として図１及び図６に示すように、入力信号の振幅を減衰する減衰回路又は入力信号の振幅を増幅する増幅回路（１３）と、前記入力信号の振幅又は前記増幅回路の出力信号の振幅の変動を検出する振幅検出回路（１１）と、前記振幅検出回路の出力信号を入力し、前記入力信号の振幅又は前記増幅回路の出力信号の振幅の変動が基準以下のときには、前記減衰回路の減衰度又は前記増幅回路の増幅度の変更を停止する期間を長く設定し、かつ、前記入力信号の振幅又は前記増幅回路の出力信号の振幅が基準を越えるときには、前記減衰回路の減衰度又は前記増幅回路の増幅度の変更を停止する期間を短く設定して前記減衰回路の減衰度又は前記増幅回路の増幅度を調整する制御回路（３０）とを備え、該制御回路（３０）が、前記減衰回路の減衰度又は前記増幅回路の増幅度の変更を停止する期間を調整する調整信号に基づいて前記振幅検出回路の出力信号をカウントし、アップデータ又はダウンデータを出力すると共にクロック制御信号を出力するオーバーフローカウンタ（３４）と、前記クロック制御信号に基づいてクロック信号を停止するクロック停止回路（３５）と、前記クロック信号と前記アップデータ又はダウンデータとに基づいてボリューム制御データを出力するアップダウンカウンタ（３８）と、前記振幅検出回路の出力信号を一時保持するメモリ回路（３６）と、該メモリ回路に保持された前記振幅検出回路の出力信号と前記オーバーフローカウンタから出力されたアップデータ又はダウンデータとを比較して前記調整信号を出力する比較回路（３７）とを有していることを特徴とする。
【００１８】
本発明の第１の無線電話装置は、その実施例を図７に示すように、入力信号を増幅し入力振幅に対して出力振幅を圧縮するコンプレッサ回路と、前記コンプレッサ回路で圧縮された信号を無線電波に変換する送信機と、到来電波を受信する受信機と、前記受信機の出力信号を減衰し入力振幅に対して出力振幅を伸長するエキスパンダ回路とを備え、前記エキスパンダ回路が本発明の第１のコンパンダ回路から成り、前記コンプレッサ回路が第２のコンパンダ回路から成ることを特徴とする。
【００１９】
本発明の第２の無線電話装置は、子機として使用する第１の無線電話機と、前記子機の親機として使用する第２の無線電話機とを備え、前記第１の無線電話機及び第２の無線電話機が本発明の第１の無線電話装置から成ることを特徴とし、上記目的を達成する。
【００２０】
【作 用】
本発明の第１のコンパンダ回路の動作を説明する。まず、振幅検出回路が入力信号の振幅の変動を検出すると、振幅検出回路の出力信号を入力した制御回路は、入力信号の振幅の変動が基準以下のときには、「入力信号の振幅が一定である」と判断し、減衰回路の減衰度の変更を停止する期間を長く設定する。また、制御回路は、入力信号の振幅の変動が基準を越えるときには、「入力信号の振幅が変化する」と判断し、減衰回路の減衰度の変更後の減衰度の変更を停止する期間を短く設定する。
【００２１】
このように本発明の第１のコンパンダ回路では、入力信号の振幅が一定である場合には、減衰度の変更を停止する期間が長く設定されるので、この期間中の減衰回路の減衰度の変化が防止できる。また、入力信号の振幅が変化する場合には、減衰度の変更を停止する期間が短く設定されるので、減衰度の変更周期が短くなり、入力信号の振幅変化に追従して減衰回路の減衰度を小刻みに調整できる。
【００２２】
従って、入力信号が急激に増加又は減少する方向に変化するような場合には、減衰度の変更を停止する期間を短く設定できる。また、入力信号が緩やかに連続的に増加又は減少する方向に変化するような場合には、減衰度の変更を停止する期間が長く設定できるので、急激な減衰度の変化が生ぜず、出力信号の急激な振幅変化が防止できる。
【００２３】
本発明の第２のコンパンダ回路では、増幅回路の出力信号の振幅が一定である場合には、増幅度の変更を停止する期間が長く設定されるので、この期間中の増幅回路の増幅度の変化が防止できる。また、増幅回路の出力信号の振幅が変化する場合には、増幅度の変更を停止する期間が短く設定されるので、増幅度の変更周期が短くなり、増幅回路の出力信号の振幅変化に追従して増幅回路の増幅度を小刻みに可変できる。
【００２４】
従って、増幅回路の出力信号が急激に増加又は減少する方向に変化するような場合には、増幅度の変更を停止する期間を短く設定できる。また、増幅回路の出力信号が緩やかに連続的に増加又は減少する方向に変化するような場合には、増幅度の変更を停止する期間が長く設定できるので、急激な増幅度の変化が生ぜず、出力信号の急激な振幅変化が防止できる。
【００２５】
本発明の無線電話装置では、エキスパンダ回路が本発明の第１のコンパンダ回路から成り、コンプレッサ回路が第２のコンパンダ回路から構成されているので、コンプレッサ回路とエキスパンダ回路で、受信機及び送信機等の通信経路を挟み込むことにより、無線電波特有の雑音を除去できる共に、通話信号のレベルの圧縮時及び伸長時の雑音が除去できる。
【００２６】
【実施例】
次に、図を参照しながら本発明の実施例について説明をする。図１〜８は、本発明の実施例に係るコンパンダ回路及び無線電話装置の説明図である。
（１）第１の実施例の説明
図１は、本発明の第１の実施例に係るコンパンダ回路の構成図を示している。図１において、１１は入力信号のレベル（振幅）を検出するレベル検出回路であり、振幅調整回路の一例である。レベル検出回路１１は整流回路２１、ローパスフィルタ回路（ＬＰＦ）２２及びコンパレータ２３から成る。整流回路２１は、音声や音響信号等のアナログ入力信号（以下単に入力信号ＶＩＮという）を全波整流して、この整流電圧をローパスフィルタ２２に出力する。フィルタ２２は整流電圧から高周波成分を除去して直流電圧ＤＣにし、この電圧ＤＣをコンパレータ２３に出力する。コンパレータ２３は直流電圧ＤＣの大きさと基準電圧ＶＲの大きさとを比較して入力信号ＶＩＮのレベルを検出する。コンパレータ２３の出力データ（ＤＡＴＡ）は、電圧ＤＣ＜ＶＲのときには、「Ｈ」（ハイ）レベルとなり、電圧ＤＣ＞ＶＲのときには、「Ｌ」（ロー）レベルとなる。
【００２７】
１２はボリューム制御回路であり、コンパレータ２３の出力データによって、入力信号ＶＩＮのレベルが一定となる場合には、電子ボリューム１３や１４の減衰度の変更を停止する期間を長く設定し、又は、入力信号ＶＩＮのレベルが変化する場合には、電子ボリューム１３や１４の減衰度の変更を停止する期間を短く設定するものである。
【００２８】
ボリューム制御回路１２は、ビット長可変型オーバーフローカウンタ２４、クロック停止回路２５、Ｄ型フリップ・フロップ回路（以下ＦＦ回路という）２６、比較回路２７及びアップダウンカウンタ２８から成る。
オーバーフローカウンタ２４はコンパレータ２３の出力データをクロック信号ＣＫ及びビット長可変信号（調整信号：以下ＢＬＥＮ信号という）に基づいてカウントし、ダウンデータ（以下Ｄデータという）又はアップデータ（以下Ｕデータという）をアップダウンカウンタ２８に出力するものである。例えば、カウンタ２４は図２に示すように、４個のフリップ・フロップ回路Ｆ１〜Ｆ４と、それぞれ１個の二入力ＡＮＤ回路２０１ 、二入力ＮＡＮＤ回路２０２ 及び二入力ＯＲ回路２０６ と、５個の二入力ＮＯＲ回路２０３ 、２０４ 、２０７ 、２０８ 及び２０９ から成る。
【００２９】
回路Ｆ１〜Ｆ４は４ビットカウンタを構成し、二入力ＮＯＲ回路２０３ 及び２０７ は、この４ビットカウンタをＢＬＥＮ信号に基づいて２ビットのカウンタ機能にする。回路Ｆ１とＦ２の各々の出力は回路２０２ の入力と回路２０６ の入力にそれぞれ接続され、回路Ｆ３とＦ４の各々の出力は回路２０１ の入力と回路２０５ の入力にそれぞれ接続されている。また、回路２０１ の出力とＢＬＥＮ信号は回路２０３ に入力され、回路２０５ の出力とＢＬＥＮ信号は回路２０７ にそれぞれ入力されている。回路２０２ の出力と回路２０３ の出力は回路２０４ に接続され、回路２０６ の出力と回路２０７ の出力は回路２０８ にそれぞれ接続されている。回路２０４ の出力はＤデータ又はＵデータである。
【００３０】
ＢＬＥＮ信号は４ビットカウンタを２ビットのカウンタに切り換える信号であり、カウンタ出力のビット長を４ビットから２ビットに可変する信号である。このビット長を可変することで、電子ボリューム１３や１４の減衰度の変更を停止する期間が調整できる。
回路２０４ の出力は、コンパレータ２３の出力データの内容によって、「Ｈ」レベルが続いたときには、Ｕデータがアップダウンカウンタ２８に出力され、「Ｌ」レベルが続いたときには、Ｄデータがアップダウンカウンタ２８に出力される。
【００３１】
さらに、オーバーフローカウンタ２４はイネーブル信号（クロック制御信号：以下ＥＮ信号という）をクロック停止回路２５に出力する。ＥＮ信号は回路２０９ から出力され、アップダウンカウンタ２８に供給するためのクロック信号（ＣＫ）をＯＮ／ＯＦＦする制御信号である。ＥＮ信号は入力信号ＶＩＮのレベルが一定のときには、「Ｈ」レベルとなり、入力信号ＶＩＮのレベルが変化するときには、「Ｌ」レベルとなる。なお、ＥＮ信号の「Ｈ」レベルのパルス幅は、電子ボリューム１３や１４の減衰度の変更を停止する期間（以下減衰度変更停止期間という）であり、その「Ｌ」レベルのパルス幅は、電子ボリューム１３や１４の減衰度の変更をする期間に等しい。
【００３２】
クロック停止回路２５はＥＮ信号に基づいてクロック信号を停止する。例えば、回路２５は二入力ＮＯＲ回路から成り、ＥＮ信号＝「Ｈ」レベルでクロック信号をＯＦＦし、ＥＮ信号＝「Ｌ」レベルでクロック信号をＯＮする。
ＦＦ回路２６はメモリ回路の一例であり、オーバーフローカウンタ２４からアップダウンカウンタ２８に前回出力されたＵデータ又はＤデータを一時保持するものである。比較回路２７はＦＦ回路２６に保持されたＵデータ又はＤデータと、今回のコンパレータ２３の出力データとを比較してＢＬＥＮ信号をオーバーフローカウンタ２４に出力する。比較回路２７は図２に示すように二入力ＥＸＮＯＲ回路から成る。
【００３３】
例えば、比較回路２７は前回のＵデータ又はＤデータの論理値と今回のコンパレータ２３の出力データの論理値とが一致する場合，すなわち、入力信号ＶＩＮが連続的に変化している場合には、「Ｌ」レベルのＢＬＥＮ信号をカウンタ２４に出力する。それ以外，すなわち、入力信号ＶＩＮに変化が無い場合には、「Ｈ」レベルのＢＬＥＮ信号をカウンタ２４に出力する。
【００３４】
アップダウンカウンタ２８はＤ又はＵデータとクロック信号とに基づいてボリューム制御データを発生する。制御データは、例えば、３ビットのデータＤ０〜Ｄ２であり、８通りのデータが電子ボリューム１３や１４に出力される。
１３は、制御データＤ０〜Ｄ２に応じて入力信号ＶＩＮを減衰する電子ボリュームであり、減衰回路の一例である。例えば、コンプレッサ回路に使用する電子ボリューム３１は図３（Ａ）に示すように、利得を調整する８個の基準抵抗Ｒと、基準抵抗を選択する８個のスイッチ素子Ｓ０〜Ｓ７と、制御データＤ０〜Ｄ２を解読するデコーダ３０１ と、入力信号ＶＩＮを増幅するオペアンプ３０２ から成る。コンプレッサ回路は入力信号ＶＩＮを増幅して入力レベルに対し出力レベルを圧縮するものである。図４（Ｂ）にコンプレッサ回路の入出力特性を示している。図４（Ｂ）において、縦軸は相対出力レベルＧｏｕｔ ｄＢであり、横軸は相対入力レベルＧｉｎｄＢである。表１はコンプレッサ回路での制御データＤ０〜Ｄ２の内容と、ＯＮするスイッチ素子Ｓ０〜Ｓ７及び利得の関係をまとめたものである。
【００３５】
【表１】
【００３６】
なお、エキスパンダ回路に使用する電子ボリューム３２は図４（Ａ）に示すように、利得を調整する９個の基準抵抗Ｒと、基準抵抗を選択する８個のスイッチ素子Ｓ０〜Ｓ７と、制御データＤ０〜Ｄ２を解読するデコーダ３０３ と、入力信号ＶＩＮを減衰するオペアンプ３０４ から成る。エキスパンダ回路は入力信号ＶＩＮを減衰して入力レベルに対し出力レベルを伸長するものである。図４（Ｃ）にエキスパンダ回路の入出力特性を示している。図４（Ｃ）において、縦軸は相対出力レベルＧｏｕｔ ｄＢであり、横軸は相対入力レベルＧｉｎｄＢである。表２はエキスパンダ回路での制御データＤ０〜Ｄ２の内容と、ＯＮするスイッチ素子Ｓ０〜Ｓ７及び利得の関係をまとめたものである。
【００３７】
【表２】
【００３８】
１４は、制御データＤ０〜Ｄ２に応じて複数の基準電圧ＶＲＥＦ の中から１つの基準電圧ＶＲを選択し、この電圧ＶＲをコンパレータ２３に出力する電子ボリュームである。電子ボリューム１４は図３（Ｂ）に示すように、基準電圧ＶＲＥＦ を分割する９個の基準抵抗Ｒと、基準抵抗を選択する８個のスイッチ素子Ｓ０〜Ｓ７と、制御データＤ０〜Ｄ２を解読するデコーダ４０１ から成る。
【００３９】
次に、本実施例のコンパンダ回路（エキスパンダ）の動作を説明する。例えば、４００Ｈｚの正弦波を１６Ｈｚの正弦波で振幅変調したような入力信号ＶＩＮ（図５参照）をレベル調整する場合、まず、レベル検出回路１１で入力信号ＶＩＮのレベルを検出する。このとき入力信号ＶＩＮは整流回路２１によって全波整流され、この整流電圧がローパスフィルタ２２で直流電圧ＤＣにされ、この電圧ＤＣの大きさと基準電圧ＶＲの大きさとがコンパレータ２３で比較される。コンパレータ２３の出力データ（ＤＡＴＡ）は、電圧ＤＣ＜ＶＲのときに、「Ｈ」（ハイ）レベルとなり、電圧ＤＣ＞ＶＲのときに、「Ｌ」（ロー）レベルとなる。
【００４０】
また、ボリューム制御回路１２では、図５に示すように入力信号ＶＩＮのレベルが増加する方向にあることから、コンパレータ２３の出力データは「Ｈ」レベルを継続する。そして、オーバーフローカウンタ２４の各フリップ・フロップ回路Ｆ１〜Ｆ４の出力データは全て「Ｈ」レベルとなる。これを受けた二入力ＡＮＤ回路２０１ の出力は「Ｈ」レベル、二入力ＮＡＮＤ回路２０２ の出力は「Ｌ」レベル、二入力ＮＯＲ回路２０５ の出力は「Ｌ」レベル、二入力ＯＲ回路２０６ の出力は「Ｈ」レベルとなる。
【００４１】
さらに、本実施例では入力信号ＶＩＮが連続的に変化しているので、オーバーフローカウンタ２４からアップダウンカウンタ２８に前回出力されたＵデータと今回のコンパレータ２３の出力データとが一致する。このときにはＢＬＥＮ信号が「Ｌ」レベルになる。これを受けた二入力ＮＯＲ回路２０３ の出力は「Ｌ」レベル、二入力ＮＯＲ回路２０７ の出力は「Ｌ」レベルとなる。この結果、４ビットのカウンタ２４が２ビットカウンタ機能に切り換えられ、カウンタ出力４ビットの内、２ビットが利用される。この回路２０２ ， ２０３ の出力を受けた二入力ＮＯＲ回路２０４ の出力，すなわち、Ｕデータは「Ｈ」レベルになる。
【００４２】
また、二入力ＮＯＲ回路２０８ の出力は「Ｌ」レベルとなり、これと回路２０４ の出力「Ｈ」レベルを受けた二入力ＮＯＲ回路２０９ の出力，すなわち、ＥＮ信号は「Ｌ」レベルになる。
これによって、クロック停止回路２５はクロック信号をアップダウンカウンタ２８に出力する。カウンタ２８は「Ｈ」レベルのＵデータ及びクロック信号を受けて制御データＤ０〜Ｄ２を発生し、このデータをＤ０〜Ｄ２を電子ボリューム１３や１４に出力する。このとき電子ボリューム１３や１４ではＢＬＥＮ信号によって減衰度変更停止期間が短く設定されているので、Ｕデータが「Ｈ」レベルを維持する期間で、小刻みに減衰度が調整され、入力信号ＶＩＮのレベルが伸長される。
【００４３】
さらに、図５に示すように入力信号ＶＩＮのレベルが増加方向から異方向に転じて、それが一定した場合には、オーバーフローカウンタ２４の各フリップ・フロップ回路Ｆ１〜Ｆ４の出力データは「Ｈ」又は「Ｌ」レベルを繰り返す。また、オーバーフローカウンタ２４からアップダウンカウンタ２８に前回出力されたＵデータと今回のコンパレータ２３の出力データとが一致しなくなる。このときには、ＢＬＥＮ信号が「Ｈ」レベルになる。この結果、先の２ビットのカウンタが４ビットカウンタに切り換えられ、カウンタ出力４ビットが利用される。このＢＬＥＮ信号＝「Ｈ」レベルと、各論理回路２０１ ， ２０２ ， ２０５ ， ２０６ の出力を受けた二入力ＮＯＲ回路２０３ の出力は「Ｈ」レベル、二入力ＮＯＲ回路２０７ の出力は「Ｈ」レベルとなる。
【００４４】
また、二入力ＮＯＲ回路２０３ の出力は「Ｈ」レベル、二入力ＮＯＲ回路２０７ の出力は「Ｈ」レベルとなる。二入力ＮＯＲ回路２０８ の出力は「Ｈ」レベルとなり、これと回路２０４ の出力「Ｈ」レベルを受けた二入力ＮＯＲ回路２０９ の出力，すなわち、ＥＮ信号は「Ｈ」レベルになる。
これによって、クロック停止回路２５はアップダウンカウンタ２８へのクロック信号を停止し、電子ボリューム１３や１４の減衰度の変更が停止する。このときＢＬＥＮ信号によって減衰度変更停止期間が長く設定されているので、この期間中、電子ボリューム１３や１４の減衰度の変化が防止できる。
【００４５】
なお、図５において、入力信号ＶＩＮのレベルが一定している状態から減少方向に転じた動作については、先に説明した入力信号ＶＩＮが連続的に変化している場合と同様であるのでその説明を省略する。
このようにして、本発明の第１の実施例に係るコンパンダ回路では、入力信号ＶＩＮのレベルに一定の変化がない場合には、比較回路２７から出力されたＢＬＥＮ信号＝「Ｈ」レベルによって、オーバーフローカウンタ２４が４ビットカウンタとして機能されるので、電子ボリューム１３や１４の減衰度変更停止期間が長く設定できる。この期間中、電子ボリューム１３や１４の増幅度の変化が防止できる。
【００４６】
また、入力信号ＶＩＮのレベルが、あるレベルから一旦増加又は減少する方向に転ずると、該入力信号ＶＩＮのレベルが一定するまで、ＢＬＥＮ信号＝「Ｌ」レベルによって、カウンタ２４が２ビットカウンタとして機能されるので、電子ボリューム１３や１４の減衰度変更停止期間が短く設定できる。
従って、入力信号ＶＩＮが急激に増加又は減少する方向に変化するような場合には、減衰度変更停止期間を短く設定することによって、入力信号ＶＩＮの変化に対し電子ボリューム１３や１４の減衰度の変更を小刻みに追従させることができる。また、入力信号ＶＩＮが緩やかに連続的に増加又は減少する方向に変化するような場合には、減衰度変更停止期間が長く設定できるので、入力信号ＶＩＮの変化に対し電子ボリューム１３や１４の減衰度の変更を緩やかに追従させることができる。これにより、変化点でのノイズや、出力信号の急激な振幅変化が防止できる。
【００４７】
（２）第２の実施例の説明
図６は、本発明の第２の実施例に係るコンパンダ回路のボリューム制御回路の構成図を示している。第２の実施例では第１の実施例と異なり、レベル検出回路の出力データ（ＤＡＴＡ）を一時保持し、このデータとオーバーフローカウンタ３４から出力されたＵデータ又はＤデータとを比較するものである。
【００４８】
第２の実施例で使用するボリューム制御回路３０は図６において、ビット長可変型オーバーフローカウンタ３４、クロック停止回路３５、Ｄ型フリップ・フロップ回路（以下ＦＦ回路という）３６、比較回路３７及びアップダウンカウンタ３８から成る。
メモリ回路３６はクロック信号に基づいてレベル検出回路の出力データ（ＤＡＴＡ）を一時保持するものである。比較回路３７は、オーバーフローカウンタ３４からアップダウンカウンタ３８に今回出力されるＵ又はＤデータと、ＦＦ回路３６に一時保持されている前回のコンパレータ２３の出力データとを比較する。入力信号ＶＩＮが連続的に変化している場合には、このデータが一致することから、比較回路３７は、ＢＬＥＮ信号＝「Ｌ」レベルをカウンタ３４に出力する。また、入力信号ＶＩＮが一定の場合には、このデータが異なることから、比較回路３７は、ＢＬＥＮ信号＝「Ｈ」レベルをカウンタ３４に出力する。その他の構成及び第１の実施例と同じ名称のものは、同じ機能を有するため、その説明を省略する。
【００４９】
このように本発明の第２の実施例に係るコンパンダ回路では、比較回路３７から出力されたＢＬＥＮ信号＝「Ｈ」レベルによって、オーバーフローカウンタ３４が４ビットカウンタとして機能されるので、入力信号ＶＩＮのレベルに一定の変化がない場合には、電子ボリュームの減衰度変更停止期間や増幅度変更停止期間が長く設定できる。この期間中、電子ボリュームの減衰度や増幅度の変化が防止できる。
【００５０】
また、入力信号ＶＩＮのレベルが、あるレベルから一旦増加又は減少する方向に転ずると、該入力信号ＶＩＮのレベルが一定するまで、ＢＬＥＮ信号＝「Ｌ」レベルによって、カウンタ３４が２ビットカウンタとして機能されるので、電子ボリューム１３や１４の減衰度変更停止期間や増幅度変更停止期間が短く設定できる。
【００５１】
従って、第１の実施例と同様に、入力信号ＶＩＮの変化状態に応じて減衰度変更停止期間や増幅度変更停止期間を調整することによって、入力信号ＶＩＮの変化に対し電子ボリューム１３や１４の利得可変を円滑に制御できる。
（３）第３の実施例の説明
図７は、本発明の第３の実施例に係るコンパンダ回路を応用した親子電話機の構成図を示している。図７において、１００ はコードレス電話器（子機）であり、マイク部１０１ 、コンプレッサ回路１０２ 、送信機１０３ 、信号入出力端子１０４ 、アンテナ１０５ 、受信機１０６ 、エキスパンダ回路１０７ 、スピーカー部１０８ から成る。 ２００は本体電話器（親機）であり、アンテナ２０１ 、信号入出力端子２０２ 、２０５ 、受信機２０３ 、エキスパンダ回路２０４ 、コンプレッサ回路２０６ 、送信機２０７ から成る。
【００５２】
コンプレッサ回路１０２ は本発明の第１や第２の実施例のコンパンダ回路から成り、図８（Ａ）に示すように、電子ボリューム３１、ボリューム制御回路１２、レベル検出回路１１及び電子ボリューム１４から成る。コンプレッサ回路１０２ の動作については、子機１００ の動作と共に説明する。
また、エキスパンダ回路１０７ は本発明の第１や第２の実施例のコンパンダ回路から成り、図８（Ｂ）に示すように、電子ボリューム３２、ボリューム制御回路１２、レベル検出回路１１及び電子ボリューム１４から成る。エキスパンダ回路１０７ の動作については第１の実施例で説明しているので、その説明を省略する。
【００５３】
本実施例に係る親子電話機の子機１００ の動作を説明する。まず、ユーザの音声はマイク部１０１ によって通話信号に変換され、この通話信号はコンプレッサ回路１０２ によって増幅され、入力レベルに対して出力レベルが圧縮される。このときコンプレッサ回路１０２ では、レベル検出回路１１が電子ボリューム１２の出力信号のレベルを検出すると、このレベル検出回路１１の検出結果が「出力信号の振幅が一定である」とされるときには、ボリューム制御回路１２は電子ボリューム３１や１４の増幅度変更停止期間を長く設定する。また、このレベル検出回路１１の検出結果が「出力信号の振幅が変化する」とするときには、ボリューム制御回路１２は電子ボリューム３１や１４の増幅度変更停止期間をを短く設定する。
【００５４】
また、コンプレッサ回路１０２ で圧縮された通話信号は送信機１０３ によって、無線電波に変換され、この電波が信号入出力端子１０４ を介してアンテナ１０５ から親機２００ に伝送される。
さらに、親機２００ ではアンテナ２０１ に到来する無線電波が受信機２０３ によって受信され、この無線電波が復調される。復調信号はエキスパンダ回路２０４ によって伸長される。この回路２０４ の動作は第１の実施例で述べた通りである。ここで伸長された通話信号は信号入出力端子２０５ を介して電話回線に送出される。また、相手方からの通話信号は電話回線から信号入出力端子２０５ を介して受信されてコンプレッサ回路２０６ に入力される。通話信号はコンプレッサ回路２０６ によって増幅され、入力レベルに対して出力レベルが圧縮される。圧縮された通話信号は送信機２０７ によって、無線電波に変換され、信号入出力端子２０２ を介してアンテナ２０１ から子機１００ に伝送される。
【００５５】
さらに、子機１００ ではアンテナ１０５ に到来する無線電波が受信機１０６ によって受信され、この無線電波が復調される。復調信号はエキスパンダ回路１０７ によって伸長される。そして、スピーカー部１０８ から相手方の音声がユーザの耳に到達する。
このようにして本発明の第３の実施例に係るコンパンダ回路を応用した親子電話機では、子機１００ のコンプレッサ回路１０２ やエキスパンダ回路１０７ と、親機２００ のエキスパンダ回路２０４ やコンプレッサ回路２０６ が本実施例のコンパンダ回路から構成されている。
このため、子機１００ のコンプレッサ回路１０７ と親機２００ のエキスパンダ回路２０４ とによって、送信機１０３ 、信号入出力端子１０４ 、アンテナ１０５ 、２０１ 、受信機２０３ を挟み込むことにより、子機１００ から親機２００ への送信時に、無線電波の伝搬経路で入り込む雑音が除去できる。また、親機２００ から子機２００ への受信時に、親機２００ のコンプレッサ回路２０６ と子機１００ のエキスパンダ回路１０４ とによって、送信時と同様に無線電波に入り込む雑音が除去できる。
【００５６】
しかも、本実施例の親子電話機に使用したコンプレッサ回路１０２ や２０６ では、電子ボリューム３１や１４の出力信号のレベルが一定である場合には、増幅度変更停止期間が長く設定されるので、この期間中の電子ボリューム３１や１４の増幅度の変化が防止できる。また、電子ボリューム３１や１４の出力信号のレベルが変化する場合には、増幅度変更停止期間が短く設定されるので、増幅度変更周期が短くなり、電子ボリューム３１や１４の出力信号のレベル変化に追従して電子ボリューム３１や１４の利得を小刻みに調整できる。
【００５７】
従って、ＲＢＴ回路を経た通話信号等のように、電子ボリューム３１や１４の出力信号が緩やかに連続的に増加又は減少する方向に変化するような場合には、コンプレッサ回路１０２ や２０６ によって、増幅度変更停止期間が長く設定できるので、急激な増幅度の変化が生ぜず、出力信号の急激なレベル変化が防止できる。これにより、親子電話機のＳ／Ｎ比が改善できるので、音質が向上する。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のコンパンダ回路によれば、入力信号の振幅が一定である場合には、減衰度変更停止期間や増幅度変更停止期間が長く設定されるので、この期間中の減衰回路の減衰度や増幅回路の増幅度の変化が防止できる。また、入力信号の振幅が変化する場合には、減衰度変更停止期間や増幅度変更停止期間が短く設定されるので、減衰度変更周期や増幅度変更周期が短くなり、入力信号の振幅変化に追従して減衰度や増幅度を小刻みに調整できる。
【００５９】
また、本発明の無線電話装置では、本発明のコンパンダ回路から構成したコンプレッサ回路とエキスパンダ回路とによって無線電波特有の雑音が除去できると共にレベルの圧縮時及び伸長時の雑音が除去できるので、親子電話機や自動車電話等の音質向上に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係るコンパンダ回路の構成図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係るボリューム制御回路の構成図である。
【図３】本発明の各実施例に係るコンプレッサ回路で使用する電子ボリュームの構成図である。
【図４】本発明の各実施例に係るエキスパンダ回路で使用する電子ボリュームの構成図及びコンパンダ回路の入出力特性図である。
【図５】本発明の第１の実施例に係るコンパンダ回路の動作波形図である。
【図６】本発明の第２の実施例に係るボリューム制御回路の構成図である。
【図７】本発明の第３の実施例に係るコンパンダ回路を応用した親子電話機の構成図である。
【図８】本発明の各実施例に係るコンプレッサ回路及びエキスパンダ回路の構成図である。
【図９】従来例に係るコンパンダ回路の構成図である。
【図１０】従来例に係るコンパンダ回路の動作（ エキスパンダ）波形図である。
【図１１】従来例に係る問題点を説明するコンパンダ回路の動作波形図である。
【符号の説明】
１，１１…レベル検出回路、２，１２…ボリューム制御回路、３，４，１３，１４，３１，３２…電子ボリューム、１Ａ，２１…整流回路、１Ｂ，２２…ローパスフィルタ、１Ｃ，２３…コンパレータ、２Ａ…オーバーフローカウンタ、２４，３４…ビット長可変型オーバーフローカウンタ、２Ｂ，２５，３５…クロック停止回路、２６，Ｆ１〜Ｆ４，３６…Ｄ型フリップ・フロップ回路、２７，３７…比較回路、２Ｃ，２８，３８…アップダウンカウンタ、１００ …子機、１０１ …マイク部、１０２ ， ２０６ …コンプレッサ回路、１０３ ， ２０７ …送信機、１０４ ， ２０２ ， ２０５ …信号入出力端子、１０５ ， ２０１ …アンテナ、１０６ ， ２０３ …受信機、１０７ ， ２０４ …エキスパンダ回路、２００ …親機、２０１ …二入力ＡＮＤ回路、２０２ …二入力ＮＡＮＤ回路、２０３ 〜２０５ ， ２０７ 〜２０９ …二入力ＮＯＲ回路、２０６ …二入力ＯＲ回路、３０１ ， ３０３ ， ４０１ …デコーダ、３０２ ， ３０４ …オペアンプ。
【産業上の利用分野】
本発明は、コンパンダ回路及び無線電話装置に関するものであり、更に詳しく言えば、アナログ信号を増幅又は減衰して入力レベルに対する出力レベルを圧縮又は伸長する回路及びその応用装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車電話やコードレス電話等のように無線を使用する電話には、Ｓ／Ｎ（信号対雑音）比の劣化を防止するために、いわゆるコンパンダ回路が使用されている。コンパンダ回路はコンプレッサ回路とエキスパンダ回路の両方を総称したものである。コンプレッサ回路はアナログ信号の利得を調整して入力レベルに対する出力レベルを圧縮するものであり、エキスパンダ回路はアナログ信号の利得を調整して入力レベルに対する出力レベルを伸長するものである。このようなコンパンダ回路を無線電話装置の子機や親機に適用することにより、この子機と親機間で送受しているときに、無線電波に介入したノイズが除去できる。なお、コンパンダ回路に要求される特性として第１の上げられるのは、音質の劣化が少ないことである。
【０００３】
図９は従来例に係るコンパンダ回路の構成図を示している。図９において、１はレベル検出回路であり、整流回路１Ａ、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１Ｂ、コンパレータ１Ｃから成る。整流回路１Ａは、音声や音響信号等のアナログ入力信号（以下単に入力信号という）を全波整流して、この整流電圧をローパスフィルタ１Ｂに出力する。フィルタ１Ｂは整流電圧から高周波成分を除去して直流電圧ＤＣにし、この電圧ＤＣをコンパレータ１Ｃに出力する。コンパレータ１Ｃは直流電圧ＤＣの大きさと基準電圧ＶＲの大きさとを比較して入力信号のレベルを検出する。
【０００４】
２はボリューム制御回路であり、オーバーフローカウンタ２Ａ、クロック停止回路２Ｂ及びアップダウンカウンタ２Ｃから成る。オーバーフローカウンタ２Ａはコンパレータ１Ｃの出力データをクロック信号ＣＫに基づいてカウントし、ダウンデータ（以下Ｄデータという）又はアップデータ（以下Ｕデータという）をアップダウンカウンタ２Ｃに出力する。
【０００５】
さらに、オーバーフローカウンタ２Ａはイネーブル信号（以下ＥＮ信号という）をクロック停止回路２Ｂに出力する。ＥＮ信号はアップダウンカウンタ２Ｃに供給するためのクロック信号をＯＮ／ＯＦＦする制御信号であり、入力信号のレベルが一定のときには、「Ｈ」レベルとなり、入力信号のレベルが変化するときには、「Ｌ」レベルとなる。クロック停止回路２ＢはＥＮ信号＝「Ｌ」レベルでクロック信号をＯＮし、ＥＮ信号＝「Ｈ」レベルでクロック信号をＯＦＦする。アップダウンカウンタ２ＣはＤ又はＵデータとクロック信号とに基づいてボリューム制御データを発生する。
【０００６】
３は電子ボリュームであり、ボリューム制御データに応じて複数の基準電圧ＶＲＥＦ の中から１つの基準電圧ＶＲを選択し、この電圧ＶＲをコンパレータ１Ｃに出力する。４は電子ボリュームであり、ボリューム制御データに応じて入力信号を増幅又は減衰して入力レベルに対する出力レベルを調整する。
このコンパンダ回路をコンプレッサ回路として使用する場合には、図９において、電子ボリューム４の出力信号をレベル検出回路１に入力する。これをエキスパンダ回路として使用する場合には、電子ボリューム４の入力信号をレベル検出回路１に入力する。
【０００７】
次に、図１０を参照しながらエキスパンダ回路の動作を説明する。図１０は、一定レベルの入力信号がステップ状に大きくレベル変化をした場合示している。まず、レベル検出回路１では、整流回路１Ａによって入力信号が全波整流され、この整流電圧がローパスフィルタ１Ｂを介して直流電圧ＤＣにされ、この電圧ＤＣの大きさと電子ボリューム３からの基準電圧ＶＲの大きさとがコンパレータ１Ｃで比較され、入力信号のレベルが検出される。
【０００８】
また、ボリューム制御回路２では、オーバーフローカウンタ２Ａがコンパレータ１Ｃの出力データをクロック信号ＣＫに基づいてカウントする。例えば、「Ｈ」レベルが続くことによって、Ｕデータをアップダウンカウンタ２Ｃに出力する。さらに、オーバーフローカウンタ２ＡはＥＮ信号をクロック停止回路２Ｂに出力する。ここでは、入力信号のレベルが変化して、カウンタ２Ａがオーバーフローするときには、ＥＮ信号は「Ｌ」レベルとなる。
【０００９】
さらに、入力信号のレベルが一定で、カウンタ２Ａがオーバーフローしないようなときには、ＥＮ信号は「Ｈ」レベルとなる。クロック停止回路２ＢではＥＮ信号＝「Ｌ」レベルによって、クロック信号がＯＮされ、このクロック信号がアップダウンカウンタ２Ｃに出力される。
アップダウンカウンタ２ＣではＤデータとクロック信号からボリューム制御データが発生され、このデータが電子ボリューム３及び４に出力される。この結果、電子ボリューム３では制御データに基づいて複数の基準電圧ＶＲＥＦ の中から１つの基準電圧ＶＲが選択され、この電圧ＶＲがコンパレータ１Ｃに出力される。電子ボリューム４では、電子ボリューム３に連動して、ローパスフィルタ１Ｂの電圧ＤＣに追従して入力信号が減衰され、入力レベルに対する出力レベルが伸長される。これにより、出力信号ＶＯＵＴ が電子ボリューム４から出力され、利得変動によるＳ／Ｎ比の劣化を防止している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１１に示すように、入力信号のレベルが連続的に変化しているときであっても、コンパレータ１Ｃからオーバーフローカウンタ２Ａへオーバーフローさせないようなデータが出力された場合には、ＥＮ信号が「Ｈ」レベルに固定されてしまうので、アップダウンカウンタ２Ｃへのクロック信号がクロック停止回路２ＢによってＯＦＦされることとなる。このＥＮ信号が「Ｈ」レベルとなっている期間（以下増幅度や減衰度等の利得の変更を停止する期間という）では、入力信号のレベルが連続的に変化している場合であっても、ＥＮ信号が「Ｌ」レベルにならないために、アップダウンカウンタを動作させることができない。
【００１１】
したがって、入力信号のレベルが連続的に変化している期間の途中であっても利得変更停止期間が挿入されてしまい、ＥＮ信号が「Ｈ」から「Ｌ」レベルに変化するときには、既に、電子ボリュームの調整時刻を逃してしまう。この時点では、ローパスフィルタ１Ｂの出力が大きく変化しており、アップダウンカウンタ２ＣではＤデータと、クロック停止回路２ＢでＯＮされたクロック信号によって、急激に利得を変化させるような制御データが発生されてしまう。
【００１２】
この結果、この制御データを受けた電子ボリューム３では、その出力がローパスフィルタ１Ｂの出力に対して大きな階段状に変化するので、電子ボリューム４の利得が急激に変化するようになる。この変化点でノイズが発生する。
このノイズは、無線電話装置において、呼出し音であるＲＢＴ（Ｒｉｎｇ Ｂａｃｋ Ｔｏｎｅ ：４００Ｈｚの正弦波を１６Ｈｚの正弦波で振幅変調した信号）をコンパンダ回路で利得変更したときに、耳障りな音として現れ、コンパンダ回路のＳ／Ｎ比の劣化につながる。
【００１３】
本発明は、かかる従来例の問題点に鑑み創作されたものであり、入力信号のレベルが連続的に変わった場合でも、電子ボリュームの調整を円滑にしてノイズの発生を抑制することが可能となるコンパンダ回路及び無線電話装置の提供を目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の形態に係るコンパンダ回路は、その一実施例として図１に示すように、入力信号の振幅を減衰する減衰回路（１３）と、前記入力信号の振幅の変動を検出する振幅検出回路（１１）と、前記振幅検出回路の出力信号を入力し、前記入力信号の振幅の変動が基準以下のときには、前記減衰回路の減衰度の変更を停止する期間を長く設定し、かつ、前記入力信号の振幅が基準を越えるときには、前記減衰回路の減衰度の変更を停止する期間を短く設定して前記減衰回路の減衰度を調整する制御回路（１２）とを備え、該制御回路が、前記減衰回路の減衰度の変更を停止する期間を調整する調整信号に基づいて前記振幅検出回路の出力信号をカウントし、アップデータ又はダウンデータを出力すると共にクロック制御信号を出力するオーバーフローカウンタ（２４）と、前記クロック制御信号に基づいてクロック信号を停止するクロック停止回路（２５）と、前記クロック信号とアップデータ又はダウンデータとに基づいてボリューム制御データを出力するアップダウンカウンタ（２８）と、前記アップデータ又はダウンデータを一時保持するメモリ回路（２６）と、該メモリ回路に保持されたアップデータ又はダウンデータと前記振幅検出回路の出力信号とを比較して前記調整信号を出力する比較回路（２７）とを有していることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の第２の形態に係るコンパンダ回路は、同様に一実施例として図１に示すように、入力信号の振幅を増幅する増幅回路（１３）と、前記増幅回路の出力信号の振幅の変動を検出する振幅検出回路（１１）と、前記振幅検出回路の出力信号を入力し、前記増幅回路の出力信号の振幅の変動が基準以下のときには、前記増幅回路の増幅度の変更を停止する期間を長く設定し、かつ、前記増幅回路の出力信号の振幅が基準を越えるときには、前記増幅回路の増幅度の変更を停止する期間を短く設定して前記増幅回路の増幅度を調整する制御回路（１２）とを備え、該制御回路が、前記増幅回路の増幅度の変更を停止する期間を調整する調整信号に基づいて前記振幅検出回路の出力信号をカウントし、アップデータ又はダウンデータを出力すると共にクロック制御信号を出力するオーバーフローカウンタ（２４）と、前記クロック制御信号に基づいてクロック信号を停止するクロック停止回路（２５）と、前記クロック信号とアップデータ又はダウンデータとに基づいてボリューム制御データを出力するアップダウンカウンタ（２８）と、前記アップデータ又はダウンデータを一時保持するメモリ回路（２６）と、該メモリ回路に保持されたアップデータ又はダウンデータと前記振幅検出回路の出力信号とを比較して前記調整信号を出力する比較回路（２７）とを有していることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の第３の形態に係るコンパンダ回路は、その一実施例として図１及び図６に示すように、入力信号の振幅を減衰する減衰回路又は入力信号の振幅を増幅する増幅回路（１３）と、前記入力信号の振幅又は前記増幅回路の出力信号の振幅の変動を検出する振幅検出回路（１１）と、前記振幅検出回路の出力信号を入力し、前記入力信号の振幅又は前記増幅回路の出力信号の振幅の変動が基準以下のときには、前記減衰回路の減衰度又は前記増幅回路の増幅度の変更を停止する期間を長く設定し、かつ、前記入力信号の振幅又は前記増幅回路の出力信号の振幅が基準を越えるときには、前記減衰回路の減衰度又は前記増幅回路の増幅度の変更を停止する期間を短く設定して前記減衰回路の減衰度又は前記増幅回路の増幅度を調整する制御回路（３０）とを備え、該制御回路（３０）が、前記減衰回路の減衰度又は前記増幅回路の増幅度の変更を停止する期間を調整する調整信号に基づいて前記振幅検出回路の出力信号をカウントし、アップデータ又はダウンデータを出力すると共にクロック制御信号を出力するオーバーフローカウンタ（３４）と、前記クロック制御信号に基づいてクロック信号を停止するクロック停止回路（３５）と、前記クロック信号と前記アップデータ又はダウンデータとに基づいてボリューム制御データを出力するアップダウンカウンタ（３８）と、前記振幅検出回路の出力信号を一時保持するメモリ回路（３６）と、該メモリ回路に保持された前記振幅検出回路の出力信号と前記オーバーフローカウンタから出力されたアップデータ又はダウンデータとを比較して前記調整信号を出力する比較回路（３７）とを有していることを特徴とする。
【００１８】
本発明の第１の無線電話装置は、その実施例を図７に示すように、入力信号を増幅し入力振幅に対して出力振幅を圧縮するコンプレッサ回路と、前記コンプレッサ回路で圧縮された信号を無線電波に変換する送信機と、到来電波を受信する受信機と、前記受信機の出力信号を減衰し入力振幅に対して出力振幅を伸長するエキスパンダ回路とを備え、前記エキスパンダ回路が本発明の第１のコンパンダ回路から成り、前記コンプレッサ回路が第２のコンパンダ回路から成ることを特徴とする。
【００１９】
本発明の第２の無線電話装置は、子機として使用する第１の無線電話機と、前記子機の親機として使用する第２の無線電話機とを備え、前記第１の無線電話機及び第２の無線電話機が本発明の第１の無線電話装置から成ることを特徴とし、上記目的を達成する。
【００２０】
【作 用】
本発明の第１のコンパンダ回路の動作を説明する。まず、振幅検出回路が入力信号の振幅の変動を検出すると、振幅検出回路の出力信号を入力した制御回路は、入力信号の振幅の変動が基準以下のときには、「入力信号の振幅が一定である」と判断し、減衰回路の減衰度の変更を停止する期間を長く設定する。また、制御回路は、入力信号の振幅の変動が基準を越えるときには、「入力信号の振幅が変化する」と判断し、減衰回路の減衰度の変更後の減衰度の変更を停止する期間を短く設定する。
【００２１】
このように本発明の第１のコンパンダ回路では、入力信号の振幅が一定である場合には、減衰度の変更を停止する期間が長く設定されるので、この期間中の減衰回路の減衰度の変化が防止できる。また、入力信号の振幅が変化する場合には、減衰度の変更を停止する期間が短く設定されるので、減衰度の変更周期が短くなり、入力信号の振幅変化に追従して減衰回路の減衰度を小刻みに調整できる。
【００２２】
従って、入力信号が急激に増加又は減少する方向に変化するような場合には、減衰度の変更を停止する期間を短く設定できる。また、入力信号が緩やかに連続的に増加又は減少する方向に変化するような場合には、減衰度の変更を停止する期間が長く設定できるので、急激な減衰度の変化が生ぜず、出力信号の急激な振幅変化が防止できる。
【００２３】
本発明の第２のコンパンダ回路では、増幅回路の出力信号の振幅が一定である場合には、増幅度の変更を停止する期間が長く設定されるので、この期間中の増幅回路の増幅度の変化が防止できる。また、増幅回路の出力信号の振幅が変化する場合には、増幅度の変更を停止する期間が短く設定されるので、増幅度の変更周期が短くなり、増幅回路の出力信号の振幅変化に追従して増幅回路の増幅度を小刻みに可変できる。
【００２４】
従って、増幅回路の出力信号が急激に増加又は減少する方向に変化するような場合には、増幅度の変更を停止する期間を短く設定できる。また、増幅回路の出力信号が緩やかに連続的に増加又は減少する方向に変化するような場合には、増幅度の変更を停止する期間が長く設定できるので、急激な増幅度の変化が生ぜず、出力信号の急激な振幅変化が防止できる。
【００２５】
本発明の無線電話装置では、エキスパンダ回路が本発明の第１のコンパンダ回路から成り、コンプレッサ回路が第２のコンパンダ回路から構成されているので、コンプレッサ回路とエキスパンダ回路で、受信機及び送信機等の通信経路を挟み込むことにより、無線電波特有の雑音を除去できる共に、通話信号のレベルの圧縮時及び伸長時の雑音が除去できる。
【００２６】
【実施例】
次に、図を参照しながら本発明の実施例について説明をする。図１〜８は、本発明の実施例に係るコンパンダ回路及び無線電話装置の説明図である。
（１）第１の実施例の説明
図１は、本発明の第１の実施例に係るコンパンダ回路の構成図を示している。図１において、１１は入力信号のレベル（振幅）を検出するレベル検出回路であり、振幅調整回路の一例である。レベル検出回路１１は整流回路２１、ローパスフィルタ回路（ＬＰＦ）２２及びコンパレータ２３から成る。整流回路２１は、音声や音響信号等のアナログ入力信号（以下単に入力信号ＶＩＮという）を全波整流して、この整流電圧をローパスフィルタ２２に出力する。フィルタ２２は整流電圧から高周波成分を除去して直流電圧ＤＣにし、この電圧ＤＣをコンパレータ２３に出力する。コンパレータ２３は直流電圧ＤＣの大きさと基準電圧ＶＲの大きさとを比較して入力信号ＶＩＮのレベルを検出する。コンパレータ２３の出力データ（ＤＡＴＡ）は、電圧ＤＣ＜ＶＲのときには、「Ｈ」（ハイ）レベルとなり、電圧ＤＣ＞ＶＲのときには、「Ｌ」（ロー）レベルとなる。
【００２７】
１２はボリューム制御回路であり、コンパレータ２３の出力データによって、入力信号ＶＩＮのレベルが一定となる場合には、電子ボリューム１３や１４の減衰度の変更を停止する期間を長く設定し、又は、入力信号ＶＩＮのレベルが変化する場合には、電子ボリューム１３や１４の減衰度の変更を停止する期間を短く設定するものである。
【００２８】
ボリューム制御回路１２は、ビット長可変型オーバーフローカウンタ２４、クロック停止回路２５、Ｄ型フリップ・フロップ回路（以下ＦＦ回路という）２６、比較回路２７及びアップダウンカウンタ２８から成る。
オーバーフローカウンタ２４はコンパレータ２３の出力データをクロック信号ＣＫ及びビット長可変信号（調整信号：以下ＢＬＥＮ信号という）に基づいてカウントし、ダウンデータ（以下Ｄデータという）又はアップデータ（以下Ｕデータという）をアップダウンカウンタ２８に出力するものである。例えば、カウンタ２４は図２に示すように、４個のフリップ・フロップ回路Ｆ１〜Ｆ４と、それぞれ１個の二入力ＡＮＤ回路２０１ 、二入力ＮＡＮＤ回路２０２ 及び二入力ＯＲ回路２０６ と、５個の二入力ＮＯＲ回路２０３ 、２０４ 、２０７ 、２０８ 及び２０９ から成る。
【００２９】
回路Ｆ１〜Ｆ４は４ビットカウンタを構成し、二入力ＮＯＲ回路２０３ 及び２０７ は、この４ビットカウンタをＢＬＥＮ信号に基づいて２ビットのカウンタ機能にする。回路Ｆ１とＦ２の各々の出力は回路２０２ の入力と回路２０６ の入力にそれぞれ接続され、回路Ｆ３とＦ４の各々の出力は回路２０１ の入力と回路２０５ の入力にそれぞれ接続されている。また、回路２０１ の出力とＢＬＥＮ信号は回路２０３ に入力され、回路２０５ の出力とＢＬＥＮ信号は回路２０７ にそれぞれ入力されている。回路２０２ の出力と回路２０３ の出力は回路２０４ に接続され、回路２０６ の出力と回路２０７ の出力は回路２０８ にそれぞれ接続されている。回路２０４ の出力はＤデータ又はＵデータである。
【００３０】
ＢＬＥＮ信号は４ビットカウンタを２ビットのカウンタに切り換える信号であり、カウンタ出力のビット長を４ビットから２ビットに可変する信号である。このビット長を可変することで、電子ボリューム１３や１４の減衰度の変更を停止する期間が調整できる。
回路２０４ の出力は、コンパレータ２３の出力データの内容によって、「Ｈ」レベルが続いたときには、Ｕデータがアップダウンカウンタ２８に出力され、「Ｌ」レベルが続いたときには、Ｄデータがアップダウンカウンタ２８に出力される。
【００３１】
さらに、オーバーフローカウンタ２４はイネーブル信号（クロック制御信号：以下ＥＮ信号という）をクロック停止回路２５に出力する。ＥＮ信号は回路２０９ から出力され、アップダウンカウンタ２８に供給するためのクロック信号（ＣＫ）をＯＮ／ＯＦＦする制御信号である。ＥＮ信号は入力信号ＶＩＮのレベルが一定のときには、「Ｈ」レベルとなり、入力信号ＶＩＮのレベルが変化するときには、「Ｌ」レベルとなる。なお、ＥＮ信号の「Ｈ」レベルのパルス幅は、電子ボリューム１３や１４の減衰度の変更を停止する期間（以下減衰度変更停止期間という）であり、その「Ｌ」レベルのパルス幅は、電子ボリューム１３や１４の減衰度の変更をする期間に等しい。
【００３２】
クロック停止回路２５はＥＮ信号に基づいてクロック信号を停止する。例えば、回路２５は二入力ＮＯＲ回路から成り、ＥＮ信号＝「Ｈ」レベルでクロック信号をＯＦＦし、ＥＮ信号＝「Ｌ」レベルでクロック信号をＯＮする。
ＦＦ回路２６はメモリ回路の一例であり、オーバーフローカウンタ２４からアップダウンカウンタ２８に前回出力されたＵデータ又はＤデータを一時保持するものである。比較回路２７はＦＦ回路２６に保持されたＵデータ又はＤデータと、今回のコンパレータ２３の出力データとを比較してＢＬＥＮ信号をオーバーフローカウンタ２４に出力する。比較回路２７は図２に示すように二入力ＥＸＮＯＲ回路から成る。
【００３３】
例えば、比較回路２７は前回のＵデータ又はＤデータの論理値と今回のコンパレータ２３の出力データの論理値とが一致する場合，すなわち、入力信号ＶＩＮが連続的に変化している場合には、「Ｌ」レベルのＢＬＥＮ信号をカウンタ２４に出力する。それ以外，すなわち、入力信号ＶＩＮに変化が無い場合には、「Ｈ」レベルのＢＬＥＮ信号をカウンタ２４に出力する。
【００３４】
アップダウンカウンタ２８はＤ又はＵデータとクロック信号とに基づいてボリューム制御データを発生する。制御データは、例えば、３ビットのデータＤ０〜Ｄ２であり、８通りのデータが電子ボリューム１３や１４に出力される。
１３は、制御データＤ０〜Ｄ２に応じて入力信号ＶＩＮを減衰する電子ボリュームであり、減衰回路の一例である。例えば、コンプレッサ回路に使用する電子ボリューム３１は図３（Ａ）に示すように、利得を調整する８個の基準抵抗Ｒと、基準抵抗を選択する８個のスイッチ素子Ｓ０〜Ｓ７と、制御データＤ０〜Ｄ２を解読するデコーダ３０１ と、入力信号ＶＩＮを増幅するオペアンプ３０２ から成る。コンプレッサ回路は入力信号ＶＩＮを増幅して入力レベルに対し出力レベルを圧縮するものである。図４（Ｂ）にコンプレッサ回路の入出力特性を示している。図４（Ｂ）において、縦軸は相対出力レベルＧｏｕｔ ｄＢであり、横軸は相対入力レベルＧｉｎｄＢである。表１はコンプレッサ回路での制御データＤ０〜Ｄ２の内容と、ＯＮするスイッチ素子Ｓ０〜Ｓ７及び利得の関係をまとめたものである。
【００３５】
【表１】
なお、エキスパンダ回路に使用する電子ボリューム３２は図４（Ａ）に示すように、利得を調整する９個の基準抵抗Ｒと、基準抵抗を選択する８個のスイッチ素子Ｓ０〜Ｓ７と、制御データＤ０〜Ｄ２を解読するデコーダ３０３ と、入力信号ＶＩＮを減衰するオペアンプ３０４ から成る。エキスパンダ回路は入力信号ＶＩＮを減衰して入力レベルに対し出力レベルを伸長するものである。図４（Ｃ）にエキスパンダ回路の入出力特性を示している。図４（Ｃ）において、縦軸は相対出力レベルＧｏｕｔ ｄＢであり、横軸は相対入力レベルＧｉｎｄＢである。表２はエキスパンダ回路での制御データＤ０〜Ｄ２の内容と、ＯＮするスイッチ素子Ｓ０〜Ｓ７及び利得の関係をまとめたものである。
【００３７】
【表２】
１４は、制御データＤ０〜Ｄ２に応じて複数の基準電圧ＶＲＥＦ の中から１つの基準電圧ＶＲを選択し、この電圧ＶＲをコンパレータ２３に出力する電子ボリュームである。電子ボリューム１４は図３（Ｂ）に示すように、基準電圧ＶＲＥＦ を分割する９個の基準抵抗Ｒと、基準抵抗を選択する８個のスイッチ素子Ｓ０〜Ｓ７と、制御データＤ０〜Ｄ２を解読するデコーダ４０１ から成る。
【００３９】
次に、本実施例のコンパンダ回路（エキスパンダ）の動作を説明する。例えば、４００Ｈｚの正弦波を１６Ｈｚの正弦波で振幅変調したような入力信号ＶＩＮ（図５参照）をレベル調整する場合、まず、レベル検出回路１１で入力信号ＶＩＮのレベルを検出する。このとき入力信号ＶＩＮは整流回路２１によって全波整流され、この整流電圧がローパスフィルタ２２で直流電圧ＤＣにされ、この電圧ＤＣの大きさと基準電圧ＶＲの大きさとがコンパレータ２３で比較される。コンパレータ２３の出力データ（ＤＡＴＡ）は、電圧ＤＣ＜ＶＲのときに、「Ｈ」（ハイ）レベルとなり、電圧ＤＣ＞ＶＲのときに、「Ｌ」（ロー）レベルとなる。
【００４０】
また、ボリューム制御回路１２では、図５に示すように入力信号ＶＩＮのレベルが増加する方向にあることから、コンパレータ２３の出力データは「Ｈ」レベルを継続する。そして、オーバーフローカウンタ２４の各フリップ・フロップ回路Ｆ１〜Ｆ４の出力データは全て「Ｈ」レベルとなる。これを受けた二入力ＡＮＤ回路２０１ の出力は「Ｈ」レベル、二入力ＮＡＮＤ回路２０２ の出力は「Ｌ」レベル、二入力ＮＯＲ回路２０５ の出力は「Ｌ」レベル、二入力ＯＲ回路２０６ の出力は「Ｈ」レベルとなる。
【００４１】
さらに、本実施例では入力信号ＶＩＮが連続的に変化しているので、オーバーフローカウンタ２４からアップダウンカウンタ２８に前回出力されたＵデータと今回のコンパレータ２３の出力データとが一致する。このときにはＢＬＥＮ信号が「Ｌ」レベルになる。これを受けた二入力ＮＯＲ回路２０３ の出力は「Ｌ」レベル、二入力ＮＯＲ回路２０７ の出力は「Ｌ」レベルとなる。この結果、４ビットのカウンタ２４が２ビットカウンタ機能に切り換えられ、カウンタ出力４ビットの内、２ビットが利用される。この回路２０２ ， ２０３ の出力を受けた二入力ＮＯＲ回路２０４ の出力，すなわち、Ｕデータは「Ｈ」レベルになる。
【００４２】
また、二入力ＮＯＲ回路２０８ の出力は「Ｌ」レベルとなり、これと回路２０４ の出力「Ｈ」レベルを受けた二入力ＮＯＲ回路２０９ の出力，すなわち、ＥＮ信号は「Ｌ」レベルになる。
これによって、クロック停止回路２５はクロック信号をアップダウンカウンタ２８に出力する。カウンタ２８は「Ｈ」レベルのＵデータ及びクロック信号を受けて制御データＤ０〜Ｄ２を発生し、このデータをＤ０〜Ｄ２を電子ボリューム１３や１４に出力する。このとき電子ボリューム１３や１４ではＢＬＥＮ信号によって減衰度変更停止期間が短く設定されているので、Ｕデータが「Ｈ」レベルを維持する期間で、小刻みに減衰度が調整され、入力信号ＶＩＮのレベルが伸長される。
【００４３】
さらに、図５に示すように入力信号ＶＩＮのレベルが増加方向から異方向に転じて、それが一定した場合には、オーバーフローカウンタ２４の各フリップ・フロップ回路Ｆ１〜Ｆ４の出力データは「Ｈ」又は「Ｌ」レベルを繰り返す。また、オーバーフローカウンタ２４からアップダウンカウンタ２８に前回出力されたＵデータと今回のコンパレータ２３の出力データとが一致しなくなる。このときには、ＢＬＥＮ信号が「Ｈ」レベルになる。この結果、先の２ビットのカウンタが４ビットカウンタに切り換えられ、カウンタ出力４ビットが利用される。このＢＬＥＮ信号＝「Ｈ」レベルと、各論理回路２０１ ， ２０２ ， ２０５ ， ２０６ の出力を受けた二入力ＮＯＲ回路２０３ の出力は「Ｈ」レベル、二入力ＮＯＲ回路２０７ の出力は「Ｈ」レベルとなる。
【００４４】
また、二入力ＮＯＲ回路２０３ の出力は「Ｈ」レベル、二入力ＮＯＲ回路２０７ の出力は「Ｈ」レベルとなる。二入力ＮＯＲ回路２０８ の出力は「Ｈ」レベルとなり、これと回路２０４ の出力「Ｈ」レベルを受けた二入力ＮＯＲ回路２０９ の出力，すなわち、ＥＮ信号は「Ｈ」レベルになる。
これによって、クロック停止回路２５はアップダウンカウンタ２８へのクロック信号を停止し、電子ボリューム１３や１４の減衰度の変更が停止する。このときＢＬＥＮ信号によって減衰度変更停止期間が長く設定されているので、この期間中、電子ボリューム１３や１４の減衰度の変化が防止できる。
【００４５】
なお、図５において、入力信号ＶＩＮのレベルが一定している状態から減少方向に転じた動作については、先に説明した入力信号ＶＩＮが連続的に変化している場合と同様であるのでその説明を省略する。
このようにして、本発明の第１の実施例に係るコンパンダ回路では、入力信号ＶＩＮのレベルに一定の変化がない場合には、比較回路２７から出力されたＢＬＥＮ信号＝「Ｈ」レベルによって、オーバーフローカウンタ２４が４ビットカウンタとして機能されるので、電子ボリューム１３や１４の減衰度変更停止期間が長く設定できる。この期間中、電子ボリューム１３や１４の増幅度の変化が防止できる。
【００４６】
また、入力信号ＶＩＮのレベルが、あるレベルから一旦増加又は減少する方向に転ずると、該入力信号ＶＩＮのレベルが一定するまで、ＢＬＥＮ信号＝「Ｌ」レベルによって、カウンタ２４が２ビットカウンタとして機能されるので、電子ボリューム１３や１４の減衰度変更停止期間が短く設定できる。
従って、入力信号ＶＩＮが急激に増加又は減少する方向に変化するような場合には、減衰度変更停止期間を短く設定することによって、入力信号ＶＩＮの変化に対し電子ボリューム１３や１４の減衰度の変更を小刻みに追従させることができる。また、入力信号ＶＩＮが緩やかに連続的に増加又は減少する方向に変化するような場合には、減衰度変更停止期間が長く設定できるので、入力信号ＶＩＮの変化に対し電子ボリューム１３や１４の減衰度の変更を緩やかに追従させることができる。これにより、変化点でのノイズや、出力信号の急激な振幅変化が防止できる。
【００４７】
（２）第２の実施例の説明
図６は、本発明の第２の実施例に係るコンパンダ回路のボリューム制御回路の構成図を示している。第２の実施例では第１の実施例と異なり、レベル検出回路の出力データ（ＤＡＴＡ）を一時保持し、このデータとオーバーフローカウンタ３４から出力されたＵデータ又はＤデータとを比較するものである。
【００４８】
第２の実施例で使用するボリューム制御回路３０は図６において、ビット長可変型オーバーフローカウンタ３４、クロック停止回路３５、Ｄ型フリップ・フロップ回路（以下ＦＦ回路という）３６、比較回路３７及びアップダウンカウンタ３８から成る。
メモリ回路３６はクロック信号に基づいてレベル検出回路の出力データ（ＤＡＴＡ）を一時保持するものである。比較回路３７は、オーバーフローカウンタ３４からアップダウンカウンタ３８に今回出力されるＵ又はＤデータと、ＦＦ回路３６に一時保持されている前回のコンパレータ２３の出力データとを比較する。入力信号ＶＩＮが連続的に変化している場合には、このデータが一致することから、比較回路３７は、ＢＬＥＮ信号＝「Ｌ」レベルをカウンタ３４に出力する。また、入力信号ＶＩＮが一定の場合には、このデータが異なることから、比較回路３７は、ＢＬＥＮ信号＝「Ｈ」レベルをカウンタ３４に出力する。その他の構成及び第１の実施例と同じ名称のものは、同じ機能を有するため、その説明を省略する。
【００４９】
このように本発明の第２の実施例に係るコンパンダ回路では、比較回路３７から出力されたＢＬＥＮ信号＝「Ｈ」レベルによって、オーバーフローカウンタ３４が４ビットカウンタとして機能されるので、入力信号ＶＩＮのレベルに一定の変化がない場合には、電子ボリュームの減衰度変更停止期間や増幅度変更停止期間が長く設定できる。この期間中、電子ボリュームの減衰度や増幅度の変化が防止できる。
【００５０】
また、入力信号ＶＩＮのレベルが、あるレベルから一旦増加又は減少する方向に転ずると、該入力信号ＶＩＮのレベルが一定するまで、ＢＬＥＮ信号＝「Ｌ」レベルによって、カウンタ３４が２ビットカウンタとして機能されるので、電子ボリューム１３や１４の減衰度変更停止期間や増幅度変更停止期間が短く設定できる。
【００５１】
従って、第１の実施例と同様に、入力信号ＶＩＮの変化状態に応じて減衰度変更停止期間や増幅度変更停止期間を調整することによって、入力信号ＶＩＮの変化に対し電子ボリューム１３や１４の利得可変を円滑に制御できる。
（３）第３の実施例の説明
図７は、本発明の第３の実施例に係るコンパンダ回路を応用した親子電話機の構成図を示している。図７において、１００ はコードレス電話器（子機）であり、マイク部１０１ 、コンプレッサ回路１０２ 、送信機１０３ 、信号入出力端子１０４ 、アンテナ１０５ 、受信機１０６ 、エキスパンダ回路１０７ 、スピーカー部１０８ から成る。 ２００は本体電話器（親機）であり、アンテナ２０１ 、信号入出力端子２０２ 、２０５ 、受信機２０３ 、エキスパンダ回路２０４ 、コンプレッサ回路２０６ 、送信機２０７ から成る。
【００５２】
コンプレッサ回路１０２ は本発明の第１や第２の実施例のコンパンダ回路から成り、図８（Ａ）に示すように、電子ボリューム３１、ボリューム制御回路１２、レベル検出回路１１及び電子ボリューム１４から成る。コンプレッサ回路１０２ の動作については、子機１００ の動作と共に説明する。
また、エキスパンダ回路１０７ は本発明の第１や第２の実施例のコンパンダ回路から成り、図８（Ｂ）に示すように、電子ボリューム３２、ボリューム制御回路１２、レベル検出回路１１及び電子ボリューム１４から成る。エキスパンダ回路１０７ の動作については第１の実施例で説明しているので、その説明を省略する。
【００５３】
本実施例に係る親子電話機の子機１００ の動作を説明する。まず、ユーザの音声はマイク部１０１ によって通話信号に変換され、この通話信号はコンプレッサ回路１０２ によって増幅され、入力レベルに対して出力レベルが圧縮される。このときコンプレッサ回路１０２ では、レベル検出回路１１が電子ボリューム１２の出力信号のレベルを検出すると、このレベル検出回路１１の検出結果が「出力信号の振幅が一定である」とされるときには、ボリューム制御回路１２は電子ボリューム３１や１４の増幅度変更停止期間を長く設定する。また、このレベル検出回路１１の検出結果が「出力信号の振幅が変化する」とするときには、ボリューム制御回路１２は電子ボリューム３１や１４の増幅度変更停止期間をを短く設定する。
【００５４】
また、コンプレッサ回路１０２ で圧縮された通話信号は送信機１０３ によって、無線電波に変換され、この電波が信号入出力端子１０４ を介してアンテナ１０５ から親機２００ に伝送される。
さらに、親機２００ ではアンテナ２０１ に到来する無線電波が受信機２０３ によって受信され、この無線電波が復調される。復調信号はエキスパンダ回路２０４ によって伸長される。この回路２０４ の動作は第１の実施例で述べた通りである。ここで伸長された通話信号は信号入出力端子２０５ を介して電話回線に送出される。また、相手方からの通話信号は電話回線から信号入出力端子２０５ を介して受信されてコンプレッサ回路２０６ に入力される。通話信号はコンプレッサ回路２０６ によって増幅され、入力レベルに対して出力レベルが圧縮される。圧縮された通話信号は送信機２０７ によって、無線電波に変換され、信号入出力端子２０２ を介してアンテナ２０１ から子機１００ に伝送される。
【００５５】
さらに、子機１００ ではアンテナ１０５ に到来する無線電波が受信機１０６ によって受信され、この無線電波が復調される。復調信号はエキスパンダ回路１０７ によって伸長される。そして、スピーカー部１０８ から相手方の音声がユーザの耳に到達する。
このようにして本発明の第３の実施例に係るコンパンダ回路を応用した親子電話機では、子機１００ のコンプレッサ回路１０２ やエキスパンダ回路１０７ と、親機２００ のエキスパンダ回路２０４ やコンプレッサ回路２０６ が本実施例のコンパンダ回路から構成されている。
このため、子機１００ のコンプレッサ回路１０７ と親機２００ のエキスパンダ回路２０４ とによって、送信機１０３ 、信号入出力端子１０４ 、アンテナ１０５ 、２０１ 、受信機２０３ を挟み込むことにより、子機１００ から親機２００ への送信時に、無線電波の伝搬経路で入り込む雑音が除去できる。また、親機２００ から子機２００ への受信時に、親機２００ のコンプレッサ回路２０６ と子機１００ のエキスパンダ回路１０４ とによって、送信時と同様に無線電波に入り込む雑音が除去できる。
【００５６】
しかも、本実施例の親子電話機に使用したコンプレッサ回路１０２ や２０６ では、電子ボリューム３１や１４の出力信号のレベルが一定である場合には、増幅度変更停止期間が長く設定されるので、この期間中の電子ボリューム３１や１４の増幅度の変化が防止できる。また、電子ボリューム３１や１４の出力信号のレベルが変化する場合には、増幅度変更停止期間が短く設定されるので、増幅度変更周期が短くなり、電子ボリューム３１や１４の出力信号のレベル変化に追従して電子ボリューム３１や１４の利得を小刻みに調整できる。
【００５７】
従って、ＲＢＴ回路を経た通話信号等のように、電子ボリューム３１や１４の出力信号が緩やかに連続的に増加又は減少する方向に変化するような場合には、コンプレッサ回路１０２ や２０６ によって、増幅度変更停止期間が長く設定できるので、急激な増幅度の変化が生ぜず、出力信号の急激なレベル変化が防止できる。これにより、親子電話機のＳ／Ｎ比が改善できるので、音質が向上する。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のコンパンダ回路によれば、入力信号の振幅が一定である場合には、減衰度変更停止期間や増幅度変更停止期間が長く設定されるので、この期間中の減衰回路の減衰度や増幅回路の増幅度の変化が防止できる。また、入力信号の振幅が変化する場合には、減衰度変更停止期間や増幅度変更停止期間が短く設定されるので、減衰度変更周期や増幅度変更周期が短くなり、入力信号の振幅変化に追従して減衰度や増幅度を小刻みに調整できる。
【００５９】
また、本発明の無線電話装置では、本発明のコンパンダ回路から構成したコンプレッサ回路とエキスパンダ回路とによって無線電波特有の雑音が除去できると共にレベルの圧縮時及び伸長時の雑音が除去できるので、親子電話機や自動車電話等の音質向上に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係るコンパンダ回路の構成図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係るボリューム制御回路の構成図である。
【図３】本発明の各実施例に係るコンプレッサ回路で使用する電子ボリュームの構成図である。
【図４】本発明の各実施例に係るエキスパンダ回路で使用する電子ボリュームの構成図及びコンパンダ回路の入出力特性図である。
【図５】本発明の第１の実施例に係るコンパンダ回路の動作波形図である。
【図６】本発明の第２の実施例に係るボリューム制御回路の構成図である。
【図７】本発明の第３の実施例に係るコンパンダ回路を応用した親子電話機の構成図である。
【図８】本発明の各実施例に係るコンプレッサ回路及びエキスパンダ回路の構成図である。
【図９】従来例に係るコンパンダ回路の構成図である。
【図１０】従来例に係るコンパンダ回路の動作（ エキスパンダ）波形図である。
【図１１】従来例に係る問題点を説明するコンパンダ回路の動作波形図である。
【符号の説明】
１，１１…レベル検出回路、２，１２…ボリューム制御回路、３，４，１３，１４，３１，３２…電子ボリューム、１Ａ，２１…整流回路、１Ｂ，２２…ローパスフィルタ、１Ｃ，２３…コンパレータ、２Ａ…オーバーフローカウンタ、２４，３４…ビット長可変型オーバーフローカウンタ、２Ｂ，２５，３５…クロック停止回路、２６，Ｆ１〜Ｆ４，３６…Ｄ型フリップ・フロップ回路、２７，３７…比較回路、２Ｃ，２８，３８…アップダウンカウンタ、１００ …子機、１０１ …マイク部、１０２ ， ２０６ …コンプレッサ回路、１０３ ， ２０７ …送信機、１０４ ， ２０２ ， ２０５ …信号入出力端子、１０５ ， ２０１ …アンテナ、１０６ ， ２０３ …受信機、１０７ ， ２０４ …エキスパンダ回路、２００ …親機、２０１ …二入力ＡＮＤ回路、２０２ …二入力ＮＡＮＤ回路、２０３ 〜２０５ ， ２０７ 〜２０９ …二入力ＮＯＲ回路、２０６ …二入力ＯＲ回路、３０１ ， ３０３ ， ４０１ …デコーダ、３０２ ， ３０４ …オペアンプ。
Claims (6)
- 入力信号の振幅を減衰する減衰回路と、
前記入力信号の振幅の変動を検出する振幅検出回路と、
前記振幅検出回路の出力信号を入力し、前記入力信号の振幅の変動が基準以下のときには、前記減衰回路の減衰度の変更を停止する期間を長く設定し、かつ、前記入力信号の振幅が基準を越えるときには、前記減衰回路の減衰度の変更を停止する期間を短く設定して前記減衰回路の減衰度を調整する制御回路とを備え、
該制御回路が、前記減衰回路の減衰度の変更を停止する期間を調整する調整信号に基づいて前記振幅検出回路の出力信号をカウントし、アップデータ又はダウンデータを出力すると共にクロック制御信号を出力するオーバーフローカウンタと、前記クロック制御信号に基づいてクロック信号を停止するクロック停止回路と、前記クロック信号とアップデータ又はダウンデータとに基づいてボリューム制御データを出力するアップダウンカウンタと、前記アップデータ又はダウンデータを一時保持するメモリ回路と、該メモリ回路に保持されたアップデータ又はダウンデータと前記振幅検出回路の出力信号とを比較して前記調整信号を出力する比較回路とを有していることを特徴とするコンパンダ回路。 - 入力信号の振幅を増幅する増幅回路と、
前記増幅回路の出力信号の振幅の変動を検出する振幅検出回路と、
前記振幅検出回路の出力信号を入力し、前記増幅回路の出力信号の振幅の変動が基準以下のときには、前記増幅回路の増幅度の変更を停止する期間を長く設定し、かつ、前記増幅回路の出力信号の振幅が基準を越えるときには、前記増幅回路の増幅度の変更を停止する期間を短く設定して前記増幅回路の増幅度を調整する制御回路とを備え、
該制御回路が、前記増幅回路の増幅度の変更を停止する期間を調整する調整信号に基づいて前記振幅検出回路の出力信号をカウントし、アップデータ又はダウンデータを出力すると共にクロック制御信号を出力するオーバーフローカウンタと、前記クロック制御信号に基づいてクロック信号を停止するクロック停止回路と、前記クロック信号とアップデータ又はダウンデータとに基づいてボリューム制御データを出力するアップダウンカウンタと、前記アップデータ又はダウンデータを一時保持するメモリ回路と、該メモリ回路に保持されたアップデータ又はダウンデータと前記振幅検出回路の出力信号とを比較して前記調整信号を出力する比較回路とを有していることを特徴とするコンパンダ回路。 - 入力信号の振幅を減衰する減衰回路と、
前記入力信号の振幅の変動を検出する振幅検出回路と、
前記振幅検出回路の出力信号を入力し、前記入力信号の振幅の変動が基準以下のときには、前記減衰回路の減衰度の変更を停止する期間を長く設定し、かつ、前記入力信号の振幅が基準を越えるときには、前記減衰回路の減衰度の変更を停止する期間を短く設定して前記減衰回路の減衰度を調整する制御回路とを備え、
該制御回路が、前記減衰回路の減衰度の変更を停止する期間を調整する調整信号に基づいて前記振幅検出回路の出力信号をカウントし、アップデータ又はダウンデータを出力すると共にクロック制御信号を出力するオーバーフローカウンタと、前記クロック制御信号に基づいてクロック信号を停止するクロック停止回路と、前記クロック信号と前記アップデータ又はダウンデータとに基づいてボリューム制御データを出力するアップダウンカウンタと、前記振幅検出回路の出力信号を一時保持するメモリ回路と、該メモリ回路に保持された前記振幅検出回路の出力信号と前記オーバーフローカウンタから出力されたアップデータ又はダウンデータとを比較して前記調整信号を出力する比較回路とを有していることを特徴とするコンパンダ回路。 - 入力信号の振幅を増幅する増幅回路と、
前記増幅回路の出力信号の振幅の変動を検出する振幅検出回路と、
前記振幅検出回路の出力信号を入力し、前記増幅回路の出力信号の振幅の変動が基準以下のときには、前記増幅回路の増幅度の変更を停止する期間を長く設定し、かつ、前記増幅回路の出力信号の振幅が基準を越えるときには、前記増幅回路の増幅度の変更を停止する期間を短く設定して前記増幅回路の増幅度を調整する制御回路とを備え、
該制御回路が、前記増幅回路の増幅度の変更を停止する期間を調整する調整信号に基づいて前記振幅検出回路の出力信号をカウントし、アップデータ又はダウンデータを出力すると共にクロック制御信号を出力するオーバーフローカウンタと、前記クロック制御信号に基づいてクロック信号を停止するクロック停止回路と、前記クロック信号と前記アップデータ又はダウンデータとに基づいてボリューム制御データを出力するアップダウンカウンタと、前記振幅検出回路の出力信号を一時保持するメモリ回路と、該メモリ回路に保持された前記振幅検出回路の出力信号と前記オーバーフローカウンタから出力されたアップデータ又はダウンデータとを比較して前記調整信号を出力する比較回路とを有していることを特徴とするコンパンダ回路。 - 入力信号を増幅し入力振幅に対して出力振幅を圧縮するコンプレッサ回路と、前記コンプレッサ回路で圧縮された信号を無線電波に変換する送信機と、到来電波を受信する受信機と、前記受信機の出力信号を減衰し入力振幅に対して出力振幅を伸長するエキスパンダ回路とを備え、
前記エキスパンダ回路が、請求項１及び３のいずれか一項に記載のコンパンダ回路から成り、前記コンプレッサ回路が、請求項２及び４のいずれか一項に記載のコンパンダ回路から成ることを特徴とする無線電話装置。 - 子機として使用する第１の無線電話機と、前記子機の親機として使用する第２の無線電話機とを備え、前記第１の無線電話機及び第２の無線電話機が、請求項５に記載の無線電話装置から成ることを特徴とする無線電話装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10575995A JP3545092B2 (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | コンパンダ回路及び無線電話装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10575995A JP3545092B2 (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | コンパンダ回路及び無線電話装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08307173A JPH08307173A (ja) | 1996-11-22 |
| JP3545092B2 true JP3545092B2 (ja) | 2004-07-21 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10575995A Expired - Lifetime JP3545092B2 (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | コンパンダ回路及び無線電話装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3545092B2 (ja) |
-
1995
- 1995-04-28 JP JP10575995A patent/JP3545092B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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|---|---|
| JPH08307173A (ja) | 1996-11-22 |
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