JP4682851B2 - Squelch circuit and radio - Google Patents
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Description
本発明は、無線機等において、検波回路の出力におけるノイズレベルに応じ、音声出力レベルの制御を行うスケルチ回路に関する。 The present invention relates to a squelch circuit that controls an audio output level in accordance with a noise level in an output of a detection circuit in a wireless device or the like.
一般に、FM方式の無線機には、信号レベルの低い不要な電波に基づいて大きな雑音がスピーカから出力されるのを防止するために、スケルチ回路が設けられている。スケルチ回路とは、FM検波信号からバンドパスフィルタにより抽出されるノイズ成分を、整流回路を用いてそのレベルに応じた値の直流電圧(以下、「スケルチ電圧」という。)に変換し、その電圧値が所定の閾値以上かどうかに基づき、検波により得られる音声信号のスピーカへの出力を停止し、及びその停止状態を解除する機構である(たとえば、特許文献1参照)。 In general, FM radios are provided with a squelch circuit to prevent a loud noise from being output from a speaker based on unnecessary radio waves having a low signal level. The squelch circuit converts a noise component extracted from the FM detection signal by a band-pass filter into a DC voltage (hereinafter referred to as “squelch voltage”) having a value corresponding to the level using a rectifier circuit. Based on whether or not the value is equal to or greater than a predetermined threshold, this is a mechanism for stopping the output of the audio signal obtained by the detection to the speaker and releasing the stopped state (see, for example, Patent Document 1).
図12は従来例に係る無線機のスケルチ回路を示す回路図である。このスケルチ回路においては、検波回路11の出力に含まれるノイズ成分をバンドパスフィルタ12によって抽出し、これを整流回路13によって整流し、さらにコンデンサC2により平滑化することによって、スケルチ電圧spを取得するようにしている。スケルチ電圧spは、マイコン14のADC入力端子14aに供給される。
FIG. 12 is a circuit diagram showing a squelch circuit of a radio device according to a conventional example. In this squelch circuit, a noise component included in the output of the
マイコン14はこのスケルチ電圧spを、ADコンバータによりデジタルデータに変換し、所定の閾値と比較する。そして、アンプ16に対し、アンプ制御信号acとして、スケルチ電圧spが閾値未満であればオン信号を送り、閾値以上であればオフ信号を送る。アンプ16はアンプ制御信号acがオン状態にある場合にのみ、検波回路11の出力を増幅してスピーカ17に供給する。これにより、受信チャネルにおいて、有効な信号(希望波)が含まれておらず、ノイズ成分のレベルが高い場合に、スピーカ17から強い雑音が出力されるのを防止している。
The
スケルチ電圧が所定の閾値以上かどうかの検出は、一般的には上述のように、スケルチ電圧をADコンバータで数値化した値に基づき、マイコンにおいて行われる。しかし、スケルチ回路の整流回路から出力される電圧は、非常にレベルの大きい雑音成分を伴っている。このため通常、上述のように、ADコンバータの手前にコンデンサを挿入して雑音成分を除去し、直流成分のみをスケルチ電圧として取り出すようにしている。 Detection of whether or not the squelch voltage is equal to or higher than a predetermined threshold is generally performed in the microcomputer based on a value obtained by digitizing the squelch voltage with an AD converter as described above. However, the voltage output from the rectifier circuit of the squelch circuit is accompanied by a very high level noise component. For this reason, normally, as described above, a capacitor is inserted in front of the AD converter to remove the noise component, and only the DC component is taken out as a squelch voltage.
一方、無線機には、その特有の機能として、スキャンという機能が設けられている。この機能は、それぞれ異なる周波数が割り当てられた複数のチャネルのうち設定された2以上のものを順次受信し、受信中のチャネルに希望波が存在しない場合には次のチャンネルを受信し、そこにも希望波がなければさらに次のチャンネルを受信するという動作を繰り返すとともに、受信中のチャネルに希望波が存在する場合にはそのチャネルに留まり、受信信号を検波して音声をスピーカから出力するというものである。 On the other hand, the wireless device is provided with a function called scanning as a unique function. This function sequentially receives two or more set channels from among a plurality of channels each assigned a different frequency, and if there is no desired wave in the channel being received, receives the next channel, If there is no desired wave, repeat the operation of receiving the next channel, and if there is a desired wave in the channel being received, stay in that channel, detect the received signal and output the sound from the speaker Is.
また、これとは別に、ある通常のチャネルにおいて受信信号を検波して音声をスピーカから出力している最中に、特別に設定されたチャネル(以下、「優先チャネル」という。)に希望波が存在するか否かを定期的に確認し、希望波が存在しない場合には上記通常チャネルに戻って検波を継続するが、希望波が存在する場合にはその優先チャネルに留まって新たにそのチャネルでの検波を開始する、プライオリティスキャンという機能がある。 In addition to this, a desired wave is transmitted to a specially set channel (hereinafter referred to as “priority channel”) while detecting a received signal in a certain normal channel and outputting sound from a speaker. If the desired wave does not exist, return to the normal channel and continue detection, but if the desired wave exists, stay in the priority channel and start the new channel. There is a function called priority scan that starts detection at.
しかしながら、上述の従来技術によれば、ADコンバータの手前に挿入された平滑コンデンサが、ノイズレベルの変動に対し、スケルチ電圧における応答の遅延を引き起こす。図13は受信周波数が変更される際のADコンバータに入力されるスケルチ電圧の波形を示す。図中の131はスケルチ電圧の波形、132はUL(アンロック)電圧の波形である。UL電圧は、無線機の局部発振器の動作に基づくものであり、3.3[V]のとき、受信周波数が確定していて無線機が受信動作を行っており、0.0[V]のとき、受信周波数は変更中であって固定されておらず(アンロック)、何も受信していないことを示している。 However, according to the above-described prior art, the smoothing capacitor inserted in front of the AD converter causes a response delay in the squelch voltage with respect to fluctuations in the noise level. FIG. 13 shows the waveform of the squelch voltage input to the AD converter when the reception frequency is changed. In the figure, 131 is a squelch voltage waveform, and 132 is a UL (unlock) voltage waveform. The UL voltage is based on the operation of the local oscillator of the radio. At 3.3 [V], the reception frequency is fixed and the radio is receiving, and the voltage is 0.0 [V]. The reception frequency is being changed and is not fixed (unlocked), indicating that nothing is being received.
同図のように、UL電圧は、受信周波数の変更が開始されると3.3[V]から0.0[V]となり、受信周波数の変更が完了すると、再び3.3[V]に戻る。この間、スケルチ電圧は、受信周波数の変更開始前は3.3[V]程度の値であるが、受信周波数の変更完了後において、3.3[V]程度の値から、変更後における本来の1[V]程度の値に収束する。この収束には、50[msec]程度を要している。したがって、受信周波数の変更後、マイコンがスケルチ電圧についての判定を行うことができるようになるまでには、50[msec]程度の待ち時間を設ける必要がある。 As shown in the figure, the UL voltage is changed from 3.3 [V] to 0.0 [V] when the change of the reception frequency is started, and is changed to 3.3 [V] again when the change of the reception frequency is completed. Return. During this time, the squelch voltage has a value of about 3.3 [V] before the start of the change of the reception frequency. However, after the change of the reception frequency is completed, the squelch voltage is changed from a value of about 3.3 [V] to the original value after the change. It converges to a value of about 1 [V]. This convergence requires about 50 [msec]. Therefore, after the reception frequency is changed, it is necessary to provide a waiting time of about 50 [msec] until the microcomputer can determine the squelch voltage.
特に、受信周波数を切り替える場合には、切替え前の周波数から切替え後の周波数への移行期間中はまったく受信を行わないので、検波信号のノイズレベルは最大となり、整流回路が出力するスケルチ電圧は最も高いレベルにまで引き上げられる。このため、スケルチ電圧がその高いレベルから、希望波受信時の低いノイズレベルに対応する本来の直流電圧に収束するまでに、コンデンサの影響によって顕著な時間を要する。 In particular, when switching the reception frequency, no reception is performed during the transition period from the frequency before switching to the frequency after switching, so the noise level of the detection signal is maximized and the squelch voltage output by the rectifier circuit is the highest. Raised to a high level. For this reason, it takes a remarkable time for the squelch voltage to converge to the original DC voltage corresponding to the low noise level when receiving the desired wave from the high level due to the influence of the capacitor.
また、スキャン時やプライオリティスキャン時には、希望波の有無の判定にスケルチ電圧を使用しているが、上述のように、スケルチ電圧を得るために平滑コンデンサを使用しているので、あるチャネルの受信を開始しても直ちには本来のスケルチ電圧を得ることができない。したがって、受信を開始してから希望波の有無を判定するまでに、所定の待ち時間を設ける必要がある。このため、希望波が無いチャンネルをスキャンする際にも一定の時間を必要とするので、スキャン速度を向上させることができない。また、プライオリティスキャンに際しては優先チャネルに希望波が存在しない場合における通常チャネルの受信音に途切れを生じる。 Also, at the time of scanning or priority scanning, a squelch voltage is used to determine the presence or absence of a desired wave, but as described above, a smoothing capacitor is used to obtain a squelch voltage. Even after starting, the original squelch voltage cannot be obtained. Therefore, it is necessary to provide a predetermined waiting time from the start of reception until the presence / absence of a desired wave is determined. For this reason, since a certain time is required when scanning a channel having no desired wave, the scanning speed cannot be improved. Further, during priority scanning, the reception sound of the normal channel is interrupted when there is no desired wave in the priority channel.
特に、APCO P25(ACPOプロジェクト25)方式に準拠した無線機が採用しているIMBE(Multi−Band Excitation)方式のボコーダ(音声エンコーダ・デコーダ)によれば、受信信号が存在しなくなった場合でも、その時点から一定の時間、たとえば38[msec]以内であれば、その時点以前の音声信号に基づく予測及び補間を行うことによって、受信音の出力を擬似的に継続することができる。したがって、プライオリティスキャンを行うに際しても、優先チャネルにおける希望波の有無を確認し、受信中の通常チャネルに戻ってくるまでの時間が38[msec]以下であれば、途切れなく、通常チャネルの音声をスピーカから出力し続けることができる。しかし実際には、スケルチ回路の平滑コンデンサに起因して必要とされる待ち時間のため、受信信号の途切れた状態が38[msec]以上継続するので、通常チャネルの音声出力において途切れが発生する。 In particular, according to the IMBE (Multi-Band Excitation) vocoder (speech encoder / decoder) adopted by the radio equipment compliant with the APCO P25 (ACPO project 25) method, even when the received signal no longer exists, If it is within a certain time from that time, for example, 38 [msec], the output of the received sound can be continued in a pseudo manner by performing prediction and interpolation based on the audio signal before that time. Therefore, even when priority scanning is performed, if there is no desired wave in the priority channel and if the time to return to the normal channel being received is 38 [msec] or less, the normal channel sound is not interrupted. Output from the speaker can be continued. However, in practice, due to the waiting time required due to the smoothing capacitor of the squelch circuit, the state in which the reception signal is interrupted continues for 38 [msec] or more, so that the sound output of the normal channel is interrupted.
図14はこの状況を示すタイミングチャートである。時刻t1までは、ある通常チャネルを受信している。この間、受信信号をデコードして得られる音声信号141に基づく音声がスピーカから出力される。時刻t1において、プライオリティスキャンが開始されると、UL電圧は0.0[V]となり、何も受信していない状態となるので、検波回路の出力におけるノイズレベルが最高値となり、スケルチ電圧は最高レベルにまで引き上げられる。
FIG. 14 is a timing chart showing this situation. Until a time t1, a certain normal channel is received. During this time, sound based on the
時刻t1から13[msec]が経過し、時刻t2に至ると、優先チャネルへの変更が完了し、UL電圧は3.3[V]となって、優先チャネルにおける受信動作が開始されるが、スケルチ電圧はその後、50[msec]を費やし、時刻t4において本来の値に収束する。この値はこの場合、所定の閾値より大きいので、優先チャネルにおいては有効な受信信号が存在しないと判定され、通常チャネルへの変更が開始されることになる。 When 13 [msec] elapses from time t1 and reaches time t2, the change to the priority channel is completed, the UL voltage becomes 3.3 [V], and the reception operation in the priority channel is started. Thereafter, the squelch voltage spends 50 [msec] and converges to the original value at time t4. In this case, since this value is larger than the predetermined threshold, it is determined that there is no valid received signal in the priority channel, and the change to the normal channel is started.
時刻t4において通常チャネルへの変更が開始されると、同様にして、スケルチ電圧は最高レベルにまで引き上げられる。13[msec]が経過し、時刻t5において通常チャネルへの変更が完了すると、通常チャネルにおける受信信号をデコードして得られる音声信号144に基づく音声の出力が開始され、プライオリティスキャンが完了するとともに、その後、スケルチ電圧は同様にして、本来の値に収束する。
When the change to the normal channel is started at time t4, the squelch voltage is similarly raised to the highest level. When 13 [msec] elapses and the change to the normal channel is completed at time t5, the audio output based on the
時刻t1〜t5の期間においては、通常チャネルにおける受信を行うことができない。このため、時刻t1から38[msec]経過後の時刻t3までの期間においては上述のボコーダにより補間された音声信号142に基づく音声の出力が行われる。その後の時刻t3〜t5の期間においては、通常チャネルの受信が停止してから38[msec]を経過しているので、ボコーダによる音声信号の補間は行われず、音声が途切れた状態143となる。
During the period from time t1 to time t5, reception on the normal channel cannot be performed. For this reason, during the period from time t1 to time t3 after 38 [msec] has elapsed, audio output based on the
本発明の目的は、このような従来技術の問題点に鑑み、受信チャネルの変更後におけるスケルチ電圧についての判定をより迅速に行うことができるようにすることにある。 An object of the present invention is to make it possible to more quickly determine a squelch voltage after changing a reception channel in view of the problems of the conventional technology.
上記目的を達成するため、第1の発明は、受信機の検波回路の出力に基づきノイズ成分を整流する整流回路と、整流されたノイズ成分を平滑化された直流電圧とする平滑コンデンサと、前記直流電圧の電圧値と所定の閾電圧値との比較結果に基づいて検波回路の出力に基づく音声出力のオン・オフ制御を行う制御手段とを備えたスケルチ回路に関する。このスケルチ回路は、受信機における受信周波数の変更開始時点又はその後の所定の時点から変更が完了する時点まで、前記直流電圧の電圧値を所定の電圧レベルに固定する電圧固定手段を具備することを特徴とする。ここで、受信機としては、たとえばFM無線機を構成する受信機が該当する。検波回路としては、たとえば周波数弁別器が該当する。 To achieve the above object, the first invention provides a rectifier circuit that rectifies a noise component based on an output of a detector circuit of a receiver, a smoothing capacitor that uses the rectified noise component as a smoothed DC voltage, The present invention relates to a squelch circuit including control means for performing on / off control of an audio output based on an output of a detection circuit based on a comparison result between a voltage value of a DC voltage and a predetermined threshold voltage value. This squelch circuit comprises voltage fixing means for fixing the voltage value of the DC voltage to a predetermined voltage level from the start of the change of the reception frequency in the receiver or a predetermined time thereafter until the change is completed. Features. Here, the receiver corresponds to, for example, a receiver constituting an FM radio. For example, a frequency discriminator corresponds to the detection circuit.
この構成において、電圧固定手段が存在しない従来の場合、受信機における受信周波数の変更が開始されると、信号を何も受信していない状態となり、検波回路の出力におけるノイズレベルが最高値となるので、平滑化された直流電圧の電圧値も最高レベルに引き上げられる。受信周波数の変更が完了すると、その受信周波数において受信信号が存在すれば、検波回路の出力におけるノイズレベルが低下するので、平滑化された直流電圧の電圧値も対応して低下することになるが、平滑コンデンサの作用により、直ちにはノイズレベルに対応した値をとることができず、その本来の値に収束するまでには所定の期間を要する。このため、スケルチ電圧についての判定を迅速に行うことができない。したがって、受信機は、受信周波数の変更後において、前記制御手段により音声出力がオンとされる有効な受信信号の有無の判定を、迅速に行うことができない。 In this configuration, in the conventional case where there is no voltage fixing means, when the change of the reception frequency in the receiver is started, no signal is received, and the noise level at the output of the detection circuit becomes the maximum value. Therefore, the voltage value of the smoothed DC voltage is also raised to the highest level. When the change of the reception frequency is completed, if there is a reception signal at the reception frequency, the noise level at the output of the detection circuit is lowered, so that the voltage value of the smoothed DC voltage is also lowered correspondingly. Because of the action of the smoothing capacitor, a value corresponding to the noise level cannot be taken immediately, and a predetermined period is required until it converges to its original value. For this reason, the determination about a squelch voltage cannot be performed rapidly. Therefore, the receiver cannot quickly determine the presence or absence of a valid received signal whose sound output is turned on by the control means after the reception frequency is changed.
これに対し本発明によれば、受信機における受信周波数の変更開始時点又はその後の所定の時点から変更が完了する時点まで、直流電圧の電圧値を所定の電圧レベルに固定するようにしているため、受信周波数の変更完了後、その固定された電圧レベルから、変更完了後のノイズレベルに対応する直流電圧のレベルへの収束が行われる。したがって、前記所定の電圧レベルを適切に設定することにより、収束に至るまでの期間を短縮し、スケルチ電圧についての判定を迅速に行うことができる。したがって受信機は、受信周波数の変更後における有効な受信信号の有無の判定を、より迅速に行うことができる。 On the other hand, according to the present invention, the voltage value of the DC voltage is fixed at a predetermined voltage level from the start of the change of the reception frequency in the receiver or a predetermined time thereafter until the change is completed. After completion of the change of the reception frequency, convergence is performed from the fixed voltage level to the DC voltage level corresponding to the noise level after completion of the change. Therefore, by appropriately setting the predetermined voltage level, it is possible to shorten the period until convergence and quickly determine the squelch voltage. Therefore, the receiver can more quickly determine whether there is a valid received signal after changing the reception frequency.
第2の発明に係るスケルチ回路は、第1発明において、前記所定の電圧レベルは前記閾電圧値に等しいことを特徴とする。 The squelch circuit according to a second invention is characterized in that, in the first invention, the predetermined voltage level is equal to the threshold voltage value.
第3の発明に係るスケルチ回路は、第1又は第2発明において、電圧固定手段は、受信機の局部発振器の動作に基づいて得られる受信周波数の変更開始及び完了を示す信号に基づき、受信周波数の変更開始時点から完了時点までの期間、前記電圧値の固定を行うものであることを特徴とする。 The squelch circuit according to a third invention is the squelch circuit according to the first or second invention, wherein the voltage fixing means is based on a signal indicating start and completion of change of the reception frequency obtained based on the operation of the local oscillator of the receiver. The voltage value is fixed during a period from the change start time to the completion time.
第4の発明に係るスケルチ回路は、第1〜第3のいずれかの発明において、電圧固定手段は、前記所定の電圧レベルの電圧を供給する電圧供給手段、並びにこの電圧供給手段及び平滑コンデンサ間に設けられたスイッチを備え、このスイッチをオン状態とすることにより前記電圧値の固定を行うものであることを特徴とする。ここで、スイッチには、たとえばトランジスタを用いたスイッチや、リレースイッチも含まれる。 The squelch circuit according to a fourth invention is the squelch circuit according to any one of the first to third inventions, wherein the voltage fixing means is a voltage supply means for supplying a voltage of the predetermined voltage level, and between the voltage supply means and the smoothing capacitor. The voltage value is fixed by turning on the switch. Here, the switch includes, for example, a switch using a transistor and a relay switch.
第5の発明に係るスケルチ回路は、第1〜第3のいずれかの発明において、ADC入力用の端子及びDAC出力用の端子を有するマイコン、並びに前記DAC出力用端子及び平滑コンデンサ間に設けられたスイッチを備え、前記マイコンはADC入力用端子に印加される前記平滑化された直流電圧に基づき前記制御手段として機能するとともに、DAC出力用端子から前記所定電圧レベルの電圧を出力し、前記スイッチを制御することによって前記電圧固定手段として機能するものであることを特徴とする。 A squelch circuit according to a fifth aspect of the present invention is the squelch circuit according to any one of the first to third aspects, provided between the microcomputer having the ADC input terminal and the DAC output terminal, and between the DAC output terminal and the smoothing capacitor. The microcomputer functions as the control means based on the smoothed DC voltage applied to the ADC input terminal, and outputs the voltage of the predetermined voltage level from the DAC output terminal. It functions as the voltage fixing means by controlling.
第6の発明に係るスケルチ回路は、第1〜第3のいずれかの発明において、ADC入力用及びDAC出力用に兼用される端子を備えたマイコンを備え、該マイコンは、該端子をADC入力用として用い、該端子から前記平滑化された直流電圧の入力を受け入れることによって前記制御手段として機能するとともに、該端子をDAC出力用として用い、該端子から前記所定電圧レベルの電圧を出力することによって前記電圧固定手段として機能するものであることを特徴とする。 A squelch circuit according to a sixth aspect of the present invention is the squelch circuit according to any one of the first to third aspects, comprising a microcomputer having terminals that are used for both ADC input and DAC output, and the microcomputer inputs the terminals to the ADC. Functioning as the control means by accepting the input of the smoothed DC voltage from the terminal, and outputting the voltage of the predetermined voltage level from the terminal using the terminal as a DAC output. It functions as the voltage fixing means.
第7の発明に係るスケルチ回路は、第1〜第3のいずれかの発明において、電圧固定手段は所定の電源電圧、ダイオードの順方向電圧、ツェナーダイオードのピンチオフ電圧、又はシャントレギュレータの出力電圧により前記電圧値の固定を行うものであることを特徴とする。 The squelch circuit according to a seventh invention is the squelch circuit according to any one of the first to third inventions, wherein the voltage fixing means is based on a predetermined power supply voltage, a forward voltage of the diode, a pinch-off voltage of the Zener diode, or an output voltage of the shunt regulator. The voltage value is fixed.
第8の発明に係る無線機は、第1〜第7のいずれかのスケルチ回路を備え、受信周波数の変更後において、該スケルチ回路により音声出力がオンとされる有効な信号の受信がなされるか否かを、該スケルチ回路における平滑化された直流電圧に基づいて判定する手段を備え、この判定手段を用いてスキャンを行う機能を有することを特徴とする。スキャンとしては、たとえば予め設定された2以上のチャネルを順次受信してゆき、有効な信号の受信がなされるチャネルがあれば、そのチャネルの受信に切り替えるスキャンや、プライオリティスキャンが該当する。 A radio device according to an eighth aspect of the present invention includes any one of the first to seventh squelch circuits, and after the reception frequency is changed, the squelch circuit receives an effective signal whose sound output is turned on. It is characterized by comprising means for judging whether or not based on the smoothed DC voltage in the squelch circuit, and having a function of performing scanning using this judgment means. As the scan, for example, if there is a channel in which two or more channels set in advance are sequentially received and a valid signal is received, scanning that switches to reception of that channel and priority scanning are applicable.
本発明によれば、受信機における受信周波数の変更開始時点又はその後の所定の時点から変更が完了する時点まで、平滑化された直流電圧(スケルチ電圧)の電圧値を所定の電圧レベルに固定するようにしたため、受信チャネルの変更後における該直流電圧についての判定をより迅速に行うことができる。したがって、本発明のスケルチ回路が設けられた受信機においては、受信周波数の変更後における有効な受信信号の有無の判定を迅速に行い、スキャン動作の速度を向上させることができる。また、プライオリティスキャン時の音切れを防止することができる。 According to the present invention, the voltage value of the smoothed DC voltage (squelch voltage) is fixed to a predetermined voltage level from the start of the change of the reception frequency in the receiver or a predetermined time thereafter until the change is completed. Since it did in this way, the determination about this DC voltage after the change of a receiving channel can be performed more rapidly. Therefore, in the receiver provided with the squelch circuit of the present invention, it is possible to quickly determine the presence or absence of a valid received signal after changing the reception frequency, and to improve the scanning operation speed. In addition, sound interruption during priority scanning can be prevented.
図1は本発明の第1の実施形態に係る無線機におけるスケルチ回路の構成を示す回路図である。図中の11はアンテナからの信号を検波して、復調された音声信号sdを出力する検波回路、12は検波回路11の出力に基づきノイズ成分を抽出するバンドパスフィルタ、13はバンドパスフィルタ12の出力を整流する整流回路、C2は整流回路13の出力を平滑化する平滑用コンデンサ、14は平滑化された整流回路13の出力sp等に基づき、装置各部を制御するマイコン、15はマイコン14のADC入力端子14a及びDAC出力端子14b間に設けられたスイッチ、16は検波回路11からの音声信号sdを増幅するオーディオアンプ、そして17はオーディオアンプ16からの音声信号を音波信号に変換するスピーカである。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a squelch circuit in a wireless device according to the first embodiment of the present invention. In the figure, 11 is a detection circuit that detects a signal from an antenna and outputs a demodulated audio signal sd, 12 is a bandpass filter that extracts a noise component based on the output of the
整流回路13はADC入力端子14aとアースとの間において直列に接続された2つのダイオードD1及びD2、この直列回路に対して並列に接続された抵抗R1、並びにダイオードD1及びD2の接続点とバンドパスフィルタ12との間に設けられたコンデンサC1を備える。ダイオードD1及びD2はADC入力端子14aに向けて順方向となるように設けられている。
The
この無線機はAPCO P25(ACPOプロジェクト25)方式に準拠しており、IMBE(Multi−Band Excitation)方式のボコーダ(音声エンコーダ・デコーダ)を備えている。このボコーダは、一定時間、たとえば38[msec]以内であれば、受信信号が瞬間的に途切れた場合でも、それ以前の音声信号に基づき、途切れた信号部分についての予測及び補間処理を行うことによって、音声信号を途切れなく出力し続けることができる機能を有している。 This wireless device is compliant with the APCO P25 (ACPO project 25) system, and includes an IMBE (Multi-Band Excitation) system vocoder (speech encoder / decoder). This vocoder performs prediction and interpolation processing on the interrupted signal portion based on the previous audio signal even if the received signal is instantaneously interrupted within a certain time, for example, 38 [msec]. It has a function that can continue to output the audio signal without interruption.
この構成において、指定されたチャネルの受信信号が検波回路11に供給されると、検波回路11は受信信号に基づいて検波を行い、得られる音声信号sdをアンプ16に出力する。アンプ16はこの音声信号sdを増幅して、スピーカ17に供給する。一方、バンドパスフィルタ12は、検波回路11の出力sdに基づき、ノイズ成分を抽出して整流回路13に供給する。整流回路13は、ノイズ成分のレベルに応じた直流電圧としてのスケルチ電圧spを出力する。スケルチ電圧spは、コンデンサC2によって平滑化され、マイコン14に対し、ADC入力端子14aを介して供給される。
In this configuration, when the reception signal of the designated channel is supplied to the
マイコン14はスケルチ電圧spをAD変換して、判定閾値電圧であるたとえば1[V]と比較し、比較結果に基づいてアンプ制御信号acをアンプ16に送る。すなわち、この例ではスケルチ電圧spが1[V]以上のときはオフ信号を、1[V]未満のときはオン信号をアンプ16に送る。アンプ16は、アンプ制御信号acがオンの場合には、スピーカ17に対して増幅した音声信号sdを出力し、オフの場合には出力しない。マイコン14はまた常に、DAC出力端子14bから、上記判定閾値電圧と等しい1[V]をDA変換して出力している。
The
無線機は、受信信号の周波数変換に使用する局部発信周波数を生成する局部発振器の動作を観測しており、いずれかのチャンネルの受信を行っているときには3.3[V]、何も受信していないときには0.0[V]を、UL信号として、マイコン14に与える。マイコン14は、UL信号が3.3[V]のときはスイッチ15を開状態とし、0.0[V]のときは閉状態とするためのスイッチ制御信号scを出力する。
The radio unit observes the operation of a local oscillator that generates a local oscillation frequency to be used for frequency conversion of a received signal. When receiving any channel, 3.3 V is received. If not, 0.0 [V] is given to the
図2は受信周波数が変更される際のADC入力端子14aに印加される電圧及びUL信号の波形例を示す。図中の21はADC入力端子14aに印加される電圧の波形であり、22はUL信号の波形である。同図においては受信周波数変更前のスケルチ電圧が3.5[V]程度であり、受信周波数変更後のスケルチ電圧が1[V]の場合について示している。受信周波数の変更が開始される前、UL信号は3.3[V]であり、マイコン14はスイッチ15を開状態としている。したがって、ADC入力端子14aには受信周波数変更前のスケルチ電圧がそのまま印加されている。
FIG. 2 shows a waveform example of the voltage applied to the
受信周波数の変更が開始されると、何も受信していない状態となるので、UL信号は0.0[V]となる。これに応じてマイコン14はスイッチ15を閉状態とする。これにより、DAC出力端子14bの電圧1[V]がそのままADC入力端子14aに印加される状態となる。
When the change of the reception frequency is started, nothing is received, so the UL signal becomes 0.0 [V]. In response to this, the
その後、受信周波数が確定して受信動作が開始されると、UL信号は3.3[V]となる。これに応じ、マイコン14はスイッチ15を開状態とする。すると、ADC入力端子14aの電圧は、1[V]を起点として、受信周波数変更後のスケルチ電圧に収束することになる。ただし、図2の例では受信周波数変更後のスケルチ電圧が丁度1[V]であるため、直ちに収束することになる。
Thereafter, when the reception frequency is determined and the reception operation is started, the UL signal becomes 3.3 [V]. In response to this, the
図3は受信周波数の変更後のスケルチ電圧が0.7[V]である他は図2の例の場合と同様の場合におけるADC入力端子14aの電圧の波形31及びUL信号の波形32を示す。UL信号の波形32は図2の場合と同様である。ADC入力端子14aの電圧の波形31については、変更が完了するまでは図2の場合と同様であるが、変更が完了し、受信周波数が確定して受信動作が開始され、スイッチ15が閉状態から開状態にされると、1[V]を起点として0.7[V]のスケルチ電圧にまで収束することになる。ただし、基点となる1「V」はスケルチ電圧についての判定閾値電圧1[V]と同じであるため、マイコン14は直ちにスケルチ電圧が1[V]未満であるとの判定を行い、変更後の周波数において有効な音声信号が存在することを認識したり、アンプ制御信号acをオンとして受信周波数変更後の聴取を可能にしたりすることができる。
FIG. 3 shows a
図4は受信周波数の変更後のスケルチ電圧が1.5[V]である他は図2の例の場合と同様の場合におけるADC入力端子14aの電圧の波形41及びUL信号の波形42を示す。UL信号の波形42は図2の場合と同様である。ADC入力端子14aの電圧の波形41については、変更が完了するまでは図2の場合と同様であるが、変更が完了し、受信周波数が確定して受信動作が開始され、スイッチ15が閉状態から開状態にされると、1[V]を起点として1.5[V]のスケルチ電圧にまで収束することになる。ただし、基点となる1「V」はスケルチ電圧についての判定閾値電圧1[V]と同じであるため、マイコン14は直ちにスケルチ電圧が1[V]以上であるとの判定を行い、アンプ制御信号acをオフとして雑音がスピーカ17から出力されるのを防止したり、変更後の周波数において有効な音声信号が存在しないことを認識したりすることができる。
FIG. 4 shows the
図5は図1の装置におけるプライオリティスキャン時の動作を示すタイミングチャートである。同図においては、上から順に、UL電圧、スイッチ制御信号sc、スケルチ電圧sp、及びスピーカ17に出力される音声信号の各波形が示されている。時刻T1までの期間は通常チャネルの受信を行う期間、時刻T1〜T2までの期間は通常チャネルから優先チャネルへの切替えを行うための期間、時刻T2〜T3までの期間は優先チャネルにおける有効な受信信号の有無を確認するための期間、時刻T3〜T4までの期間は優先チャネルから通常チャネルへの切替えを行う期間、時刻T4以降の期間は通常チャネルの受信を行う期間である。
FIG. 5 is a timing chart showing the operation during priority scanning in the apparatus of FIG. In the figure, the waveforms of the UL voltage, the switch control signal sc, the squelch voltage sp, and the audio signal output to the
通常チャネルを受信しているT1までの期間においては、UL電圧が3.3[V]であるため、マイコン14はスイッチ15を開状態とする。したがってこの期間、マイコン14のADC入力端子14aにはスケルチ電圧spが印加される。この間、マイコン14はスケルチ電圧が1[V]未満であれば、ノイズ成分のレベルは低いので、オン信号をアンプ16に送る。これに応じ、アンプ16は検波回路11からの音声信号を増幅し、スピーカ17に供給する。つまり、スピーカ17には、通常チャネルにおける受信信号をデコードして得られる音声信号51が供給されるので、ユーザは通常チャネルにおける受話音声を聞くことができる。
Since the UL voltage is 3.3 [V] during the period up to T1 during which the normal channel is received, the
優先チャネルへの切替えを開始する時刻T1が到来すると、UL電圧は3.3[V]から0.0[V]となるので、マイコン14はスイッチ15をオン状態に切り替える。これにより、ADC入力端子14aの電圧は、DAC出力端子14bの電圧1[V]に固定される。その後、時刻T2において優先チャネルへの切替えが完了すると、UL電圧は3.3[V]となるので、マイコン14はスイッチ15をオフ状態に切り替える。これに応じて、ADC入力端子14aの電圧は、1[V]を起点として、優先チャネルにおける本来のスケルチ電圧に向けて収束を開始することになる。このため、同図のように、スケルチ電圧が1[V]以上であるとすれば、直ちにマイコン14はその旨を判定することができる。
When the time T1 for starting the switching to the priority channel arrives, since the UL voltage is changed from 3.3 [V] to 0.0 [V], the
スケルチ電圧が1[V]以上である旨の判定を行うと、これは優先チャネルでは有効な信号が存在しておらず、大きな雑音のみが存在することを意味するので、マイコン14は時刻T3において通常チャネルへ戻るための制御を行う。これにより、通常チャンルへの切替えが開始されることになる。これに応じてUL電圧は0.0[V]となるので、マイコン14はスイッチ15をオン状態とし、スケルチ電圧を1[V]に固定する。時刻T4においてチャネルの切替えが完了すると、UL電圧は3.3[V]となるので、マイコン14はスイッチ15をオフ状態とする。これに応じて、スケルチ電圧は1[V]からその本来の値への収束を開始する。スケルチ電圧が1[V]未満であれば、マイコン14は時刻T4の直後にその旨を判定し、アンプ16に対しオン信号を送る。これにより、スピーカ17には、再度、通常チャネルによる受信信号をデコードした音声信号53の供給が開始されることになる。
If it is determined that the squelch voltage is 1 [V] or higher, this means that there is no valid signal in the priority channel, and there is only a large noise. Control to return to the normal channel. As a result, switching to the normal channel starts. Accordingly, since the UL voltage becomes 0.0 [V], the
この間、時刻T1からT4までの期間においては、通常チャネルの受信を行うことができないので、無線機は、デコーダが予測し、補間して生成する音声信号52をスピーカ17に供給する。
During this period, since the normal channel cannot be received during the period from time T1 to time T4, the radio apparatus supplies the
本実施形態によれば、受信チャネルの切替え中には、スケルチ電圧を、スケルチ電圧についての判定閾値と同一の電圧値となるように固定するようにしたため、切替え完了後の受信チャネルにおけるスケルチ電圧についての判定を直ちに行うことができる。したがって、スキャン動作における各チャネルでの有効な受信信号の有無を短時間で判定することができる。このため、プライオリティスキャンに際し、プライオリティチャンネルのチェックを短時間に行うことができるので、スキャンを開始してから元の通常チャンネルの受信に戻るまでに従来生じていた音切れを防止することができる。 According to the present embodiment, the squelch voltage is fixed to be the same voltage value as the determination threshold for the squelch voltage during the switching of the reception channel. This determination can be made immediately. Therefore, the presence / absence of an effective received signal on each channel in the scan operation can be determined in a short time. For this reason, the priority channel can be checked in a short time during the priority scan, so that it is possible to prevent the interruption of sound that has conventionally occurred from the start of the scan to the return to the reception of the original normal channel.
たとえば、時刻T1からT2(図14ではt1〜t2)までに13[msec]を要するとすれば、図14の従来例によれば、受信周波数の変更が完了してUL電圧が3.3[V]となり、そのときの高い電圧値からスケルチ電圧が、判定閾値電圧である1[V]まで収束するのに50[msec]を要するので、1つのチャネルのスキャンについて合計63[msec]を必要とする。つまり、1秒間で参照できるチャネル数は15チャネルとなる。また、プライオリティスキャンに際し、通常チャネルから離れて優先チャネルを参照するのに要する時間は、76(=13+50+13)[msec]となる。この時間は、IMBE方式のボコーダによって予測し、補間することができる38[msec]を超えているので、受信音声の途切れを生じさせることになる。 For example, if 13 [msec] is required from time T1 to T2 (t1 to t2 in FIG. 14), according to the conventional example of FIG. 14, the change of the reception frequency is completed and the UL voltage is 3.3 [ V], and since it takes 50 [msec] for the squelch voltage to converge to 1 [V] which is the determination threshold voltage from the high voltage value at that time, a total of 63 [msec] is required for one channel scan And That is, the number of channels that can be referred to in one second is 15 channels. In the priority scan, the time required to refer to the priority channel away from the normal channel is 76 (= 13 + 50 + 13) [msec]. Since this time exceeds 38 [msec] that can be predicted and interpolated by the IMBE vocoder, the reception voice is interrupted.
これに対し、本実施形態によれば、受信周波数の変更を完了した時点ではスケルチ電圧が1[V]に固定されているため、マイコン14は殆ど待つことなくスケルチ電圧についての判定を行うことができる。たとえば、スケルチ電圧の読取り及び判定に10[msec]を要するとすれば、1つのチャネルのスキャンに要する時間は23(=13+10)[msec]となる。1秒間に43チャネルを参照することができる。また、プライオリティスキャンに際し、通常チャネルから離れて優先チャネルを参照する時間は、図5に示されるように、36(=13+10+13)[msec]となる。これは、IMBE方式のボコーダによって通常チャネルの音を予測し補間することができる38[msec]よりも短いので、同ボコーダを用い、受信音声に途切れを生じさせることなく、優先チャネルの観測を行うことができる。
On the other hand, according to the present embodiment, since the squelch voltage is fixed at 1 [V] when the change of the reception frequency is completed, the
図6は本発明の第2の実施形態に係る無線機のスケルチ回路を示す回路図である。図1の場合と同一の符号は同一の要素を示す。図6において、TrはADC入力端子14a及びDAC出力端子14b間に接続されたスイッチング素子としての電界効果型のトランジスタ、R2はトランジスタTrのゲート・ソース間に接続された放電用の抵抗、D3はトランジスタTrのゲートに対し、アノード側が接続されたダイオードである。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a squelch circuit of a radio device according to the second embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same elements. In FIG. 6, Tr is a field effect transistor as a switching element connected between the
図1の実施形態においてはADC入力端子14a及びDAC出力端子14b間の接続のオン・オフをスイッチ15によって制御するようにしているのに対し、本実施形態ではこの制御をトランジスタTrによって行うようにしている。トランジスタTrのオン・オフを制御するスイッチ制御信号scはダイオードD3を介して与えられる。その他の点に関しては、図1の実施形態の場合と同様である。
In the embodiment of FIG. 1, on / off of the connection between the
図7は本発明の第3の実施形態に係る無線機のスケルチ回路を示す回路図である。図1の場合と同一の符号は同一の要素を示す。図7において、71はADC入力端子14a及びDAC出力端子14b間に接続されたリレーである。図1の実施形態においてはADC入力端子14a及びDAC出力端子14b間の接続のオン・オフをスイッチ15によって制御するようにしているのに対し、本実施形態では、リレー71によって制御するようにしている。その他の点に関しては、図1の実施形態の場合と同様である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a squelch circuit of a radio device according to the third embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same elements. In FIG. 7,
図8は本発明の第4の実施形態に係る無線機のスケルチ回路を示す回路図である。図1の場合と同一の符号は同一の要素を示す。図8において、81は無線機が有する周波数変換用の局部発振回路である。局部発振回路81は上述のUL信号を出力する機能を備え、UL信号をスイッチ15に供給する。つまり、図1の実施形態においてはスイッチ15の制御をマイコン14がUL信号に基づいて行うようにしているのに対し、本実施形態においては、局部発振回路81からのUL信号により直接制御するようにしている。その他の点に関しては、図1の実施形態の場合と同様である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a squelch circuit of a radio device according to the fourth embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same elements. In FIG. 8,
図9は本発明の第5の実施形態に係る無線機のスケルチ回路を示す回路図である。図1の場合と同一の符号は同一の要素を示す。図9において、91はADC入力用及びDAC出力用に兼用される端子である。図1の実施形態においてはADC入力端子14a及びDAC出力端子14b間の接続のオン・オフをスイッチ15により制御するようにしているのに対し、本実施形態ではこれと同様の機能を、端子91をADC入力用又はDAC出力用に切り替えることによって行うようにしている。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a squelch circuit of a radio device according to the fifth embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same elements. In FIG. 9, 91 is a terminal used for both ADC input and DAC output. In the embodiment of FIG. 1, on / off of the connection between the
すなわち、1つの端子をDAC出力用及びADC入力用に任意に切り替えて使用することができるマイコンがよく知られており、本実施形態ではこのようなマイコン14を使用している。これによれば、スイッチ15をオフとするタイミングと同じタイミングで端子91をADC入力用として、スケルチ電圧を入力するために使用し、スイッチ15をオンとするタイミングと同じタイミングで端子91をDAC出力用として、1[V]を出力するために使用することにより、図1の実施形態の場合と同様の機能を行うことができる。この場合、スケルチ回路自体は図12における従来のスケルチ回路と同様のものとなる。その他の点に関しては、図1の実施形態の場合と同様である。
That is, a microcomputer in which one terminal can be arbitrarily switched and used for DAC output and ADC input is well known. In this embodiment, such a
図10は本発明の第6の実施形態に係る無線機のスケルチ回路を示す回路図である。図1の場合と同一の符号は同一の要素を示す。図10において、D4はADC入力端子14aに対してアノード側が接続されたダイオードである。図1の実施形態においてはDAC出力14bからスケルチ電圧についての判定閾値電圧と同じレベルの1[V]を出力するようにしているが、本実施形態では、この電圧として、DAC出力を使用せずに、他の固定電圧を使用するようにしている。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a squelch circuit of a radio device according to the sixth embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same elements. In FIG. 10, D4 is a diode whose anode side is connected to the
すなわち、ダイオードD4のカソード側に、UL電圧に基づく制御信号csを付与し、UL電圧が3.3[V]のときに逆方向バイアスが印加され、0.0[V]のときに順方向バイアスが印加されるようにしている。順方向バイアスが印加される間、ADC入力端子14aに対し、ダイオードD4の順方向電圧が固定電圧として印加される。他の点については、図1の実施形態の場合と同様である。
That is, a control signal cs based on the UL voltage is applied to the cathode side of the diode D4, a reverse bias is applied when the UL voltage is 3.3 [V], and a forward direction when the UL voltage is 0.0 [V]. A bias is applied. While the forward bias is applied, the forward voltage of the diode D4 is applied as a fixed voltage to the
図11は本発明の第7の実施形態に係る無線機のスケルチ回路を示す回路図である。図1の場合と同一の符号は同一の要素を示す。図1の実施形態においてはDAC出力14bからスケルチ電圧についての判定閾値電圧と同じレベルの1[V]を出力するようにしているが、本実施形態においては、この電圧として、DAC出力を使用せずに、他の固定電圧を使用するようにしている。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a squelch circuit of a radio device according to the seventh embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same elements. In the embodiment of FIG. 1, 1 [V] of the same level as the determination threshold voltage for the squelch voltage is output from the
すなわち、マイコン14のADC入力端子14aとアースとの間に、スイッチSW及びツェナーダイオードD5の直列回路を設け、スイッチSWを、UL電圧が0.0[V]のときにオン、3.3[V]のときにオフとなるように制御するようにしている。スイッチSWがオンの間、ツェナーダイオードD5のピンチオフ電圧によってADC入力端子14aの電圧が1[V]となるように制御される。その他の点に関しては、図1の実施形態の場合と同様である。なお、マイコン14のADC入力端子14aに対して固定電圧を与える方法としては、他に、シャントレギュレータ等を用いる方法も考えられる。
That is, a series circuit of a switch SW and a Zener diode D5 is provided between the
11:検波回路、12:バンドパスフィルタ、13:整流回路、14:マイコン、14a:ADC入力端子、14b:DAC入力端子、15:スイッチ、16:アンプ、17:スピーカ、21,31,41,131:ADC入力端子の電圧の波形、22,32,42,132:UL信号の波形、51〜53,141,142,144:音声信号の波形、71:リレー、81:局部発振回路、91:端子、143:音声が途切れた状態、C1,C2:コンデンサ、D1〜D4:ダイオード、D5:ツェナーダイオード、R1,R2:抵抗、SW:スイッチ、Tr:トランジスタ。
11: detector circuit, 12: band pass filter, 13: rectifier circuit, 14: microcomputer, 14a: ADC input terminal, 14b: DAC input terminal, 15: switch, 16: amplifier, 17: speaker, 21, 31, 41, 131: ADC input voltage waveform, 22, 32, 42, 132: UL signal waveform, 51-53, 141, 142, 144: Audio signal waveform, 71: Relay, 81: Local oscillator circuit, 91: Terminal, 143: State in which sound is interrupted, C1, C2: Capacitor, D1 to D4: Diode, D5: Zener diode, R1, R2: Resistance, SW: Switch, Tr: Transistor
Claims (7)
前記受信機における受信周波数の変更開始時点又はその後の所定の時点から変更が完了する時点まで、前記直流電圧の電圧値を前記閾電圧値に固定する電圧固定手段を具備することを特徴とするスケルチ回路。 A noise extracting means for extracting a noise component based on an output of a detector circuit of the receiver; a rectifying circuit for rectifying the extracted noise component; a smoothing capacitor for converting the rectified noise component into a smoothed DC voltage; In a squelch circuit comprising control means for performing on / off control of audio output based on the output of the detection circuit based on a comparison result between a voltage value of a DC voltage and a predetermined threshold voltage value,
A squelch comprising voltage fixing means for fixing a voltage value of the DC voltage to the threshold voltage value from a start time of a change of the reception frequency in the receiver or a predetermined time after that to a time when the change is completed. circuit.
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