JP4560858B2

JP4560858B2 - 送受信装置

Info

Publication number: JP4560858B2
Application number: JP30266499A
Authority: JP
Inventors: 裕司山田; 博史栗栖
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-10-25
Filing date: 1999-10-25
Publication date: 2010-10-13
Anticipated expiration: 2019-10-25
Also published as: CN1303227A; KR100705736B1; US6868161B1; JP2001127668A; CN100364366C; KR20010051199A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアナログ音響信号をワイヤレス送受信する送受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、アナログ音響信号を変調し、赤外線等を用いて送信装置を介してワイヤレス伝送し、アナログ音響信号を受信装置で復調し、アナログ音響信号をスピーカ等を介して放音させる様に成した赤外線送受信装置はよく知られている。
【０００３】
図９は上述の赤外線送受信装置の系統図を示すものである。図９に於いて、１は第１の機器としての送信装置を、２は第２の機器としての受信装置を示している。これら送受信装置１及び２間の伝送路は赤外線を用いて伝送が行なわれる。
【０００４】
送信装置１の入力端子Ｔ₁には音声、楽音等のアナログ音響信号が入力信号として供給される。
【０００５】
入力信号はエンファシス回路３に供給される。エンファシス回路３内では縦軸に入力信号のレベルと横軸に入力信号の周波数をとった、図１０（Ａ）で示すエンファシス特性図の様に入力信号の高域を強調した高域ブースト特性Ｈ_Bが付加されて、次段の音声等を圧縮する圧縮回路４に供給される。
【０００６】
圧縮回路４はライン抵抗Ｒ_１と、ラインにダイオードＣＤのアノードを接続し、カソードに抵抗Ｒ_２とコンデンサＣ₁の直列回路を接地すると共にコンデンサＣ ₁に並列に抵抗Ｒ_３を接続して抵抗Ｒ _３の一端を接地した時定数回路４ａと、この時定数回路４ａの出力端に接続した駆動回路４ｂと、ライン抵抗Ｒ_１の出力端と接地間に接続され、接地と可変抵抗素子ＶＲの一端に駆動回路４ｂの出力端が接続された可変抵抗器４ｃとで構成されている。
【０００７】
エンファシス回路３から出力された出力信号は上記圧縮回路４内の時定数回路４ａにより整流、平滑されて、入力信号のレベルに応じた直流電圧が駆動回路４ｂに供給され、駆動回路４ｂにより可変抵抗器４ｃが駆動され、ライン抵抗Ｒ₁の入力信号のレベルが変えられて、圧縮されて、圧縮回路４の出力端から変調回路５に供給され、変調信号が赤外線ダイオード等の発信素子６を介して送信装置１から空間に伝送される。
【０００８】
受信装置２側ではピンフォトダイオード等の受信素子７で伝送信号を受信し、復調回路８で復調後にエンファシス回路３と逆特性の図１０（Ｂ）の様な高域ダウン特性Ｈ_Lを有するデエンファシス回路９に供給し、高域を低減する。即ち、伸張動作が行なわれてヘッドホン等が接続された出力端子Ｔ_２にアナログ音響信号が出力される。
【０００９】
上述の構成の送受信機装置によると、入力信号の入出力信号のレベルは図１１の入出力特性のように入力レベルが大きくなった時にリニア特性Ｌ_Cに比べて圧縮回路４が動作して、圧縮特性Ｃ_Cを示し、入力レベルを所定の値以上に大きくならない様にすることができる。
【００１０】
従って、赤外線ワイヤレスアナログ伝送路のダイナミック・レンジが狭いことによる受信信号の見掛け上のＳ／Ｎ劣化やダイナミック・レンジを改善することが出来る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述の音響信号の送受信装置によると、入力信号のレベルを検出するためには時定数回路４ａを必要とし、この時定数回路４ａが動作して駆動回路４ｂを介して可変抵抗器４ｃの値を変化させ所定レベル値にするまでに時間的遅れを生ずることになる。
【００１２】
今、圧縮回路４に入力信号として図１２（Ａ）に示す様なバースト信号Ｓ_Bを供給した場合、バースト信号Ｓ_Bの立ち上がり部及び立ち下がり部で時定数回路４ａの時定数分の遅れＴ₁及びＴ₂を生じて図１２（Ｂ）の様に立ち上がり点は正しいレベルを判断するまでには時間Ｔ₁を要することになり、入力信号の周波数が時定数回路４ａの時定数より高い場合には、この間に入力された信号は圧縮することができず、そのまま出力されることになる。
【００１３】
図１２（Ｃ）はバースト信号のこの時の出力を示すが、送信装置１は過変調状態になり、バースト出力信号Ｓ_B0の立ち上がり部分３５で送受信音に雑音が出たり、音がとぎれたりすることがあった。又、或る特定周波数帯域の信号が大きい場合でも、圧縮回路４によって全ての帯域を同時に減衰するので圧縮回路４が動作している間だけ音量が小さく感じられる場合があった。
【００１４】
本発明は叙上の課題を解決するためになされたもので、音響信号を圧縮回路の時定数回路を介して圧縮伝送する場合に一部の入力信号は圧縮することができず、そのまま出力されて、送信装置は過変調状態となり、送受信音に雑音や音切れが生ずる弊害を除去し、レベルの減少感の少ない送受信装置を提供しようとするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の送受信装置は、アナログ入力信号を変調し、送信する送信手段を有する第１の機器と、該第１の機器から送信される信号を受信し、アナログ入力信号に復調して出力する受信手段を有する第２の機器よりなるワイヤレス型の送受信装置において、第１の機器は、アナログ入力信号をデジタル化したデジタル信号に対して信号処理を施す信号処理手段と、この信号処理手段からの出力デジタル信号をアナログ入力信号に変換するデジタル−アナログ変換手段と、デジタル−アナログ変換手段で変換されたアナログ入力信号の高域信号の利得を上げるエンファシス手段と、を備えている。
そして、信号処理手段は、低域通過濾波手段と高域通過濾波手段から構成され、該低域通過濾波手段及び高域通過濾波手段にデジタル信号を供給して複数の周波数帯域に分割する周波数帯域分割手段と、この周波数帯域分割手段で分割された周波数帯域のレベルに応じて帯域毎に独立に出力レベルを圧縮または伸張する帯域毎の信号圧縮伸張手段と、で構成されている。更に、複数の帯域毎の信号圧縮伸張手段は、デジタル信号の供給される遅延手段および複数の縦列接続されたデジタルフイルタで構成した可変イコライザ手段と、周波数帯域分割手段からの濾波信号の信号レベルの絶対値を検出する複数の絶対値検出手段と、これらの複数の絶対値検出手段で検出した絶対値に応じて、上記複数の可変イコライザ手段の出力信号のレベルを変える複数のレベル制御手段とで構成されている。
また、この複数のレベル制御手段は、複数の絶対値検出手段で検出した絶対値に応じた所定レベル信号の立ち上がり時間を制御する複数の立ち上がり時間制御手段と、上記複数の絶対値検出手段で検出した絶対値に応じた所定レベル信号の立ち下がり時間を制御する複数の立ち下がり時間制御手段と、複数の立ち上がり時間制御手段および複数の立ち下がり時間制御手段で検出されたレベル値と所定のスレッショルド値を比較する複数のスレッショルド比較手段と、で構成され、複数のスレッショルド比較手段のレベル値が所定のスレッショルド値より大きい場合に複数の可変イコライザ手段の減衰係数を算出し、該複数の可変イコライザ手段の出力信号レベルを制御することを特徴としている。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の送受信装置のいくつかの実施の形態について図面を参照して詳記する。
【００２７】
図１は本発明の１形態例を示す送受信装置の系統図である。赤外線を介して、音声、楽音等の音響信号をワイヤレス伝送する場合を図１によって説明する。
【００２８】
図１において、音響信号の様なアナログ入力信号は送信装置を構成する第１の機器１の入力端子Ｔ₁に供給される。
【００２９】
入力端子Ｔ₃には音響信号をデジタル化した、例えばコンパクトディスク（ＣＤ）等からのデジタル入力信号が供給される。
【００３０】
入力端子Ｔ₁の出力側はアナログ−デジタル変換手段（以下ＡＤＣと記す）１０の入力側に接続され、ＡＤＣ１０の出力側に取り出されるデジタル信号はスイッチング手段１１の接点ｂ−ａを介してデジタル信号を処理する信号処理手段１２の入力端子Ｔ₄に供給される。
【００３１】
一方、デジタル入力データが供給される入力端子Ｔ_３の出力側は直接スイッチング手段１１の接点ｃ−ａを介して信号処理手段１２の入力端子Ｔ_４に接続されている。
【００３２】
従って、スイッチング手段１１の切換に応じて信号処理手段１２の入力端子Ｔ₄にはＡＤＣ１０でデジタル化したデジタル信号と入力端子Ｔ₃からの直接的なデジタル信号が供給される。
【００３３】
信号処理手段１２は入力端子Ｔ₄に供給されたデジタル信号を２系統に分岐させる。一方はディレー等の遅延部１３及びアッテネータ等の減衰部１４を介してレベルがコントロールされ出力端子Ｔ₅に出力される。他方に供給されたデジタル信号は信号圧縮伸張手段２３を構成する周波数特性制御部１５により、図９で説明したエンファシス回路３と同様に高域がブーストされて、絶対値検出部１６に供給される。
【００３４】
絶対値検出部１６では周波数特性制御部１５の出力レベルが検出され、この検出レベルに応じて次段のレベル制御部１７でレベル制御が成される。
【００３５】
レベル制御部１７の出力は減衰部１４の減衰器を制御して、減衰部１４の値を所定値に確定させる。
【００３６】
減衰部１４からの確定レベル値は出力端子Ｔ₅を介してデジタル−アナログ変換回路（以下ＤＡＣと記す）１８でアナログ信号に変換され、エンファシス回路３に供給されて図１０（Ａ）で説明したと同様に高域ブースト特性Ｈ_Bが付加され、ＦＭ等の変調回路５に供給されて変調されて、赤外線ダイオード等の発信（光）素子６を介して空間に伝送され送信装置１から受信装置２側にワイヤレス伝送が行なわれる。
【００３７】
受信装置２側ではピンフォトダイオード等の受信（光）素子７で伝送信号を受信し、ＦＭ等の復調回路８で復調後にエンファシス回路３と逆特性の図１０（Ｂ）の如く高域ダウン特性Ｈ_Lを有するデエンファシス回路９で高域を低減して出力端子Ｔ₂に接続されたヘッドホンやスピーカ等の電気−音響変換手段３１にＳ／Ｎが改善され、ダイナミックが拡大した音響信号を放音させている。
【００３８】
図１の信号圧縮伸張手段２３内のレベル制御部１７の機能的系統図の１例を図２に示す。
【００３９】
図２でレベル制御部１７の入力端子Ｔ₆に供給される絶対値検出部１６からの所定のレベル信号は、立ち上がり時間制御部１９に供給されてレベルの立ち上がり時間を制御して、立ち上がり時間を確定している。
【００４０】
更に、立ち下がり時間制御部２０によりレベルの立ち下がり時間を確定している。
【００４１】
これらの立ち上がり制御部１９及び立ち下がり制御部２０は減衰部１４の急激な変化による聴感上の違和感を取り除くために挿入されている。
【００４２】
上述の立ち上がり及び立ち下がり時間制御部１９及び２０で検出されたレベル値はスレッショルド比較部２１に供給される。このスレッショルド比較部２１では検出したレベル値が所定のスレッショルド値よりも大きい場合に減衰部１４の減衰器の減衰係数が算出されて出力端子Ｔ₇に出力され、減衰部１４の値が確定される。
【００４３】
この場合もし、図１に示す遅延部１３の遅延時間が零であれば、図９と同様に立ち上がり時間制御部１９による時間遅れのため、高域周波数では充分減衰出来ない部分が存在する。従って、この遅延部１３の遅延時間を選ぶことにより信号のレベルを予知して、減衰部１３の値を確定できるので、立ち上がり時間による制御の遅れをなくし、送信装置１での信号の過変調をなくすことが出来、送受信時での雑音の発生、音切れをなくすことが出来る。
【００４４】
図３は図１の信号処理手段１２の他の形態例を示すものであり、信号処理手段１２は周波数帯域分割手段２２と信号圧縮伸張手段群２３とで構成され、信号処理手段１２の入力端子Ｔ₄にはデジタル化された入力信号が供給され、周波数帯域分割手段２２に供給される。
【００４５】
周波数帯域分割手段２２は入力信号を複数の周波数帯域に分割するもので、例えば入力信号は複数の低域通過濾波器（以下ＬＰＦと記す）２２ａ、帯域通過濾波器（以下ＢＰＦと記す）２２ｂ，２２ｃ，‥‥、高域通過濾波器（以下ＨＰＦと記す）２２ｎ等に分岐され、デジタル化された入力信号を所定の帯域に分割する。
【００４６】
上述のＬＰＦ２２ａ，ＢＰＦ２２ｂ，２２ｃ，‥‥，ＨＰＦ２２ｎは例えば図４の如きデジタルフィルタを用いることができる。
【００４７】
図４は２次ＩＩＲ（ＩｎｆｉｎｉｔｅＩｍｐｕｌｓｅＲｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタであり、２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄは遅延子、２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅは乗算器、２７ａは加算器であり、ｘ（ｎＴ）及びｙ（ｎＴ）は入力及び出力端を示している。この様なデジタルフィルタによれば乗算器２６ａ〜２６ｅの係数を適当に定めて所定の周波数特性のＬＰＦ２２ａ，ＨＰＦ２２ｎ，ＢＰＦ２２ｂを簡単に得ることができる。
【００４８】
ＬＰＦ２２ａ，ＢＰＦ２２ｂ，２２ｃ，‥‥，ＨＰＦ２２ｎの複数出力ｙ（ｎＴ）は複数の信号圧縮伸張手段群（以下ＳＣＥと記す）２３の各々のＳＣＥ１（２３ａ），ＳＣＥ２（２３ｂ），ＳＣＥ３（２３ｃ），‥‥，ＳＣＥｎ（２３ｎ）に供給されて所定帯域に分割された各信号は夫々のレベルに応じて圧縮或は伸張処理が行なわれる。そして、これらＳＣＥ１（２３ａ），ＳＣＥ２（２３ｂ），ＳＣＥ３（２３ｃ），‥‥，ＳＣＥｎ（２３ｎ）の夫々の出力は加算回路２４で加算され出力端子にＴ ₄ 出力される。
【００４９】
ＳＣＥ１，２６ａ乃至ＳＣＥｎ，２６ｎの各々は図５に示す様に構成させることが出来る。図５で入力端子Ｔ₈には周波数帯域分割手段２２の各々のＬＰＦ２２ａ，ＢＰＦ，２２ｂ，ＢＰＦ，２２ｃ，‥‥ＨＰＦ，２２ｎからのフィルタ出力が与えられる。このフィルタ出力は遅延部１３で遅延されて減衰部１４の減衰器に供給される。一方、分岐したフィルタ出力は絶対値検出部１６を介してレベル制御部１７に供給され、レベル制御部１７の制御出力で減衰部１４の減衰値が制御される。
【００５０】
図５のレベル制御部１７は図２と同様に構成されている。
【００５１】
上述の図３の構成の信号処理手段１２によれば過大入力によって圧縮される帯域はその過大入力信号の周波数スペクトラムが含まれる部分だけになり、過大入力が含まれない帯域は圧縮されない。従って、全帯域が同時に圧縮される場合に比べて音量の減少感が改善される。
【００５２】
図６は本発明の送受信装置の更に他の形態例を示すものである。図６で図１との相違部分は信号処理手段１２だけであるので図６に於いて、図１との対応部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００５３】
図６の信号処理手段１２では、ＡＤＣ１０からのデジタル入力信号は入力端子Ｔ4 に供給され、高速フーリエ変換（ＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ：ＦＦＴ）部２８で高速フーリエ変換によって周波数領域に変換され、信号圧縮伸張手段２３に供給され、周波数領域で圧縮処理がなされた後に逆高速フーリエ変換部（逆ＦＦＴ部）２９で逆フーリエ変換して出力端子Ｔ_５に出力する。
【００５４】
信号圧縮伸張部２３は高速フーリエ変換部２８の出力を２分岐させて、一方は減衰部１４に、他方は図５と同様の絶対値検出部１６とレベル制御部１７に供給し、レベル制御出力で減衰部１４を制御する。
【００５５】
即ち、高速フーリエ変換された各周波数信号毎にその絶対値を絶対値検出部１６で検出し、この値によって過大信号であると判断された周波数信号はレベル制御部１７によって算出された値に応じて減衰部１４によって減衰される。
【００５６】
この構成の場合も、図３と同様に過大入力によって圧縮される帯域はその過大入力信号の周波数スペクトラムが含まれる部分だけになり、過大入力が含まれない帯域は圧縮されないので全帯域が同時に圧縮される場合に比べて音量の減少感が改善される。
【００５７】
図７は本発明の送受信装置の更に他の形態例を示すものであり、本例の信号処理部１２の入力端子Ｔ₄にＡＤＣ１０からのデジタル化された入力信号が供給されて２分岐される。一方の経路は遅延部１４と縦続接続された複数の可変イコライザ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，‥‥３０ｎを介して出力端子Ｔ₅に出力される。
【００５８】
２分岐された他方の入力信号は図３と同様の周波数帯域分割手段２２で複数の帯域に分割された各信号は信号圧縮伸張手段２３を構成する図５と同様の絶対値検出部１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，‥‥１６ｎとレベル制御部１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，‥‥１７ｎによって夫々のレベルに応じた圧縮或は伸張レベルが算出された値によって複数の縦続接続された可変イコライザのレベルを可変する様にしている。
【００５９】
可変イコライザ３０ａ〜３０ｎは図４で詳記したと同様のデジタルフィルタで構成される。このデジタルフィルタの乗算器の係数値を変えることで各帯域のレベルが変化する。図８はこのデジタルフィルタの周波数特性例を示している。
【００６０】
この構成によればデジタル的に制御可能なグラフィックイコライザが得られ、図３と同様に周波数帯域分割されているため全帯域が同時に圧縮する場合に比べて音量の減少感が改善されたグラフィックイコライザが得られる。
【００６１】
【発明の効果】
本発明の送受信装置によれば、信号処理部の遅延器により入力信号を遅延させ、信号圧縮伸張部における立ち上がり時間の時間的遅れによって生ずる圧縮時の遅れを回避できるので、圧縮動作の遅れによるノイズ発生を改善することができる。又、入力信号を帯域毎に検出して、レベルが過大な周波数帯域のみに圧縮動作を施しているので全帯域に圧縮動作を掛ける場合に比べて音量感の減少を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の送受信装置の１形態例を示す系統図である。
【図２】図１に用いるレベル制御部の系統図である。
【図３】本発明の送受信装置に用いる信号処理手段の他の系統図である。
【図４】図３に用いるデジタルフィルタの系統図である。
【図５】図３に用いる信号圧縮伸張手段群の系統図である。
【図６】本発明の送受信装置の他の１形態例を示す系統図である。
【図７】本発明の送受信装置に用いる信号処理手段の更に他の系統図である。
【図８】本発明の１例を示すグラフィックイコライザ特性図である。
【図９】従来の送受信装置の系統図である。
【図１０】従来のエンファシス及びデエンファシス特性図である。
【図１１】従来の圧縮特性図である。
【図１２】従来の時定数回路波形図である。
【符号の説明】
１‥‥送信装置、２‥‥受信装置、３‥‥エンファシス回路、９‥‥デエンファシス回路、１０‥‥ＡＤＣ、１２‥‥信号処理手段、１３‥‥遅延部、１４‥‥減衰部、１５‥‥周波数特性制御部、１６‥‥絶対値検出部、１７‥‥レベル制御部、１８‥‥ＤＡＣ

Claims

アナログ入力信号を変調し、送信する送信手段を有する第１の機器と、該第１の機器から送信される信号を受信し、アナログ入力信号に復調して出力する受信手段を有する第２の機器よりなるワイヤレス型の送受信装置において、
上記第１の機器は、
上記アナログ入力信号をデジタル化したデジタル信号に対して信号処理を施す信号処理手段と、上記信号処理手段からの出力デジタル信号をアナログ入力信号に変換するデジタル−アナログ変換手段と、上記デジタル−アナログ変換手段で変換されたアナログ入力信号の高域信号の利得を上げるエンファシス手段とを備え、
上記信号処理手段は、
低域通過濾波手段と高域通過濾波手段から構成され、該低域通過濾波手段及び高域通過濾波手段に上記デジタル信号を供給して複数の周波数帯域に分割する周波数帯域分割手段と、
上記周波数帯域分割手段で分割された周波数帯域のレベルに応じて帯域毎に独立に出力レベルを圧縮または伸張する帯域毎の信号圧縮伸張手段と、で構成され、
上記複数の帯域毎の信号圧縮伸張手段は、
上記デジタル信号の供給される遅延手段および複数の縦列接続されたデジタルフイルタで構成した可変イコライザ手段と、
上記周波数帯域分割手段からの濾波信号の信号レベルの絶対値を検出する複数の絶対値検出手段と、
上記複数の絶対値検出手段で検出した絶対値に応じて、上記複数の可変イコライザ手段の出力信号のレベルを変える複数のレベル制御手段とで構成され、
上記複数のレベル制御手段は、
上記複数の絶対値検出手段で検出した絶対値に応じた所定レベル信号の立ち上がり時間を制御する複数の立ち上がり時間制御手段と、上記複数の絶対値検出手段で検出した絶対値に応じた所定レベル信号の立ち下がり時間を制御する複数の立ち下がり時間制御手段と、
上記複数の立ち上がり時間制御手段および複数の立ち下がり時間制御手段で検出されたレベル値と所定のスレッショルド値を比較する複数のスレッショルド比較手段と、で構成され、
上記複数のスレッショルド比較手段のレベル値が所定のスレッショルド値より大きい場合に上記複数の可変イコライザ手段の減衰係数を算出し、該複数の可変イコライザ手段の出力信号レベルを制御する
ことを特徴とする送受信装置。