JPH025638A - 通信方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は通信方式、特に音声信号を送受信する通信方式
に関するものである。

［従来の技術］ 従来より、音声信号の伝送には無線伝送と有線伝送が用
いられており、無線伝送では音声信号によって変調した
電磁波が、また有線伝送では音声信号と同じ周波数の低
周波のＴＩ！気信号などが利用されている。これらの伝
送方式を実施するにあたっては、各種の法律によって周
波数や伝送′を力などの制約を受ける。

［発明が解決しようとする課題］ そこで、現在のところ法的な制約のない伝送方式として
、光信号を用いて音声信号を伝送することが考えられる
。特に、電磁波による無線伝送の代（＋手段としての光
空間伝送は、周波数や送信エネルギーの点で何ら制約を
受けないという利点がある。しかし、光空間伝送を行う
場合には専用の装置が必要であり、この種の装置がほと
んど用いられていない現在、この方式の汗及には困難が
ともなう。

そこで、現在広く普及している放送受信用のＡＭ、ＦＭ
などのラジオに光受信アダプタを接続するような形式で
受信を行う方法が考えられる。この場合、最も簡単な構
成はラジオの受信帯域と同じ周波数の光信号を受光し、
これを電気信号に変換する変換部と増幅器程度のアダプ
タをラジオに接続する構造である。この場合には、送信
側で放送帯域と同じ周波数の光信号を生成して空中に発
射する。理論的にはこのような構成は可能であるが、実
際には受信周波数帯域が高くなるにつけ発光素子および
受光素子の周波数特性が高周波まで良好なものは入手が
困難となり、使用できる素子は限定され、またそのよう
な素子は比較的高価であるという問題がある。

本発明の課題は以上の問題を解決することである。

［課題を解決するための手段］ 以上の課題を解決するために１本発明では、送信側にお
いては、伝送すべき音Ｉハ信号により所定方式で変調さ
れた所定電波放送帯域内の所定周波数を持つ搬送波を所
定の電気／光変換方式に基づき光信号に変換して空中に
放射し、一方、受信側においては前記電気／光変換方式
に対応した光／電気変換により得た変調された搬送波を
前記電波放送（１′Ｉ域用の受信機に入力し、前記変調
方式に対応した検波方式により検波させ音声信号を再生
する構成、あるいはさらに、前記送信側において光信号
に変換される搬送波の周波数を前記電波放送１；シ域に
おけるものと異なる周波数で電気／光変換を行ない、一
方受信側において光／電気変換により得られる搬送波の
周波数を前記電波放送？ｉＦ域内の所定周波数に変換し
た後前記受信機に入力する構成を採用した。

［作　用］ 以上の構成によれば、電波放送帯域を受信可能な受信機
により、空中を伝送されたいったん光信号に変換された
放送帯域内の周波数を有する音声により変調された搬送
波を受信できる。また、周波数変換を介して電気／光及
び光／電気変換を行なうことにより、発光および受光に
用いられる素子の周波数特性に関する制限を緩和できる
。

［実施例〕 以下、図面に示す実施例に基づき、本発明の詳細な説明
する。

第１図（Ａ）、（Ｂ）に本発明による音声信号の送信部
および受信部の構造を示す、ｆｆ５１図（Ａ）の送信装
置において、符号１は商業放送で利用されている数１０
０−数１０００ｋＨｚ程度の周波数を発生する発振器で
ある０発振器ｌは直接このような周波数を発生せず、基
本周波数を分周、あるいは逓倍して目的の周波数を得る
構造であってもよい。

発振器１の出力は増幅器２によって適当なレベルまで増
幅し、振幅変調器５に入力される。伝送すべき音声信号
はマイクロフォン３（あるいはテープレコーダなどの音
声信号発生手段）から入力され、低周波増幅器４で増幅
された後振幅変調器５に入力され、この音声信号によっ
て搬送波を振幅変調する。変調信号は増幅器６で適当な
レベルまで増幅され、発光ダイオードや半導体レーザな
どを用いた電気／光変換部７に入力されて光信号に変換
される。生成された光信号は空中に放射する。

−・方、第１図（Ｂ）の受信装置はＡＭラジ第１０およ
び光／電気変換ｈ８、増幅器９から成る光通信アダプタ
によって構成される。光／電気変換器８はＰＩＮフォト
ダイオードなどを用いて構成され、受光した光信号と同
じ周波数の電気信号に変換され、増幅器９を介してＡＭ
ラジ第１０に入力される。

ここで、以上の構成における動作につき説明する。

第１図（Ａ）の発振器１で発生された商業放送イ１？の
周波数を有する搬送波は、増幅器２で増幅された後、マ
イクロフォン３、低周波増幅器４から入力された音声信
号により振幅変調器５において振幅変調され、増幅器６
に入力される。増幅器６で増幅された信号は電気／光変
換器７で光信号の強度変調に用いられ、生成された光信
号は空中に放射される。

一方、この光信号は第１図（Ｂ）の光／電気変換器８に
入力され、電気信号に変換される。光／電気変換器８は
、伝送される光信号の強弱を電気信号に置き換えるもの
で、この結果、増幅器６の出力と同じく音声信号により
振幅変調された搬送波周波数をもつ電気信号が得られ、
この信号をＡＭラジオｌＯのアンテナ端子に導くことな
どにより、ＡＭラジオｌＯは通常のＡＭ電波の受信と同
様の動作により第１図（Ａ）の送信装置から伝送された
音声信号を受信できる。

以上の構成において、電気／光変換器７および光／　’
ｆｌｕ気変換器８の間で伝送される光信号はＡＭラジ第
１０の受信帯域と同じ周波数で強度変調された光信号で
ある。この光信号の強度変化がもつ周波数をＡＭラジオ
ｌＯが設置された地域での空き周波数に設定しておけば
、受信のみを目的とするユーザは手持ちのＡＭラジオｌ
Ｏの他に光／電気変換器８および増幅器９から構成され
るアダプタを接続するだけで、マイクロフォン３などか
ら入力されたｉ′ｆ声信号を受信することができる。

このような構成によれば、伝送に用いる光信号のエネル
ギー、周波数などの規制が全くないため、許可申請など
の面倒な手続を必要とせず、送信局の設置が可能となる
。

ｉ１図では送信側から受信側への一方向への通信のみを
示したが、第１図（Ａ）、（Ｂ）の構成を一体化したト
ランシーバ形式の通信機器とすることも可能である。ま
た、受信側を従来のラジオとアダプタから構成せず、専
用の受信機として構成してもよい。

以上の実施例では、ＡＭラジ第１０の設置地域における
空き周波数を光伝送に利用するようにしているが、アダ
プタ部分とラジオを接続する場合外来電波の影響を遮断
できれば、ラジオの受信周波数を任意の周波数として設
定することができる。

また、以上の構成によれば、音声を周波数多重によって
光空間伝送することができるが、受信側においてラジオ
の受信周波数を変更することによって容易に受信チャン
ネルを選択できる。

さらに、電気／光変換器７において増幅器６から得られ
る信号により光信号を変調する場合、強度変調のみなら
ず１種々の変調方式を用いてもよいのはもちろんである
。

第１図の実施例では振幅変調を例示したが１周波数変調
などの場合にも同様の構成を実施できる。その場合には
ＡＭラジ第１０はＦＭラジオとなり、受信イ１シ域がか
なり高い周波数となるため、従来例の項で述べたように
電気／光変換器７および光／１Ｍ、気変換器８の周波数
特性が問題になる。

その場合には第２図（Ａ）、（Ｂ）に示すような構成に
よって伝送に用いる光信号の変調周波数を低下させる構
成が考えられる。ただし、第２図でも変調方式は周波数
変調ではなく第１図と同じく振幅変調を例示しておく。

第２図（Ａ）の送信装置において符号１１は発振器で、
第２図ＣＢ）の受信装置のＡＭラジ第１０の受信帯域よ
りも低い周波数を発生する。この搬送波は増幅器１２に
よって増幅され、振幅変調器１３に入力される。振幅変
調器１３には第１図と同様の増幅器２および低周波増幅
器４がＪ１ｉ続され、入力された搬送波を振幅変調する
。変調出力は増幅器１４で増幅され、電気／光変換器１
５を介して光信号に変換されて空中に放射される。

一方、第２図（Ｂ）の受信装置においては、光／／１１
気変換器１６で受光した光信号を電気信号に変換し、増
幅器１７で増幅した後周波数変換冴１８に入力する６周
波数変換器１８は局部発振器１９で発生した信号と、増
幅器１７から入力された信号の混合によってＡＭラジ第
１０の受信帯域よりも低い周波数を高周波化し、増幅器
２ｏに入力する。増幅器２０の出力は第１図と同様のＡ
Ｍラジ第１０に入力される。

以上のような構成によれば、電気／光変換器１５と光／
電気変換器１６の間で伝送される光信号の強度変調の周
波数はＡＭラジオｌｏの受信４１？域よりも充分低くす
ることができ、電気／光変換器１５．１６の発光素子お
よび受光素子の周波数特性の問題を回避できる。すなわ
ち、充分な高周波特性を有していない安価かつ入手が容
易な発光素子および受光素子を利用できるため、装置の
構成を簡単安価にできるという利点がある。このように
、光信号の強度変調の周波数を低下させても、光自体の
波長が短いため、伝送の信頼性が低下することがないの
はもちろんである。

第２図の構造においても、第１図に関連して述べた種々
の変更が可能であるのは言うまでもない。

特に、第２図の構成においても音声を周波数多重によっ
て光空間伝送することができるが、この場合には周波数
変換部１８に入力する局部発振周波数を変化させること
でチャンネルの選択が１１丁能である。

［発明の効果］ 以上から明らかなように、未発明では送信側においては
、伝送すべき音声信号により所定方式で変調された所定
電波放送（ｔＦ域内の所定周波数を持つ搬送波を所定の
電気／光変換方式に基づき光信号に変換して空中に放射
し、一方、受信側においては前記電気／光変換方式に対
応した光／電気変換により得た変調された搬送波を前記
電波放送帯域用の受信機に入力し、前記変調方式に対応
した検波方式により検波させ音声信号を再生する構成、
あるいはさらに、前記送信側において光信号に変換され
る搬送波の周波数を前記電波放送帯域におけるものと異
なる周波数で電気／光変換を行ない、一方受信側におい
て光／電気変換により得られる搬送波の周波数を前記電
波放送帯域内の所定周波数に変換した後前記受信機に入
力する構成を採用している。

従って、電波放送帯域を受信可能な受信機により、空中
を伝送されたいったん光信号に変換された放送帯域内の
周波数を有する音声により変調された搬送波を受信でき
るため、新規な受信機を頒４ｉする必要なく、既存の電
波放送帯域用の受信機を用いて光伝送された音声信号を
容易に受信できる。また、周波数変換を介して電気／光
ないし光／″ｒＩｉ気変換を行変換ことにより１発光お
よび受光に用いられる素子の周波数特性に関する制限を
緩和できるため、装置の簡略化、コストダウンが可能で
ある。すなわち１本発明によれば、ユーザに大きな負担
を与えることなく、容易に汀及が可能な新規で優れた通
信方式を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、ＣＢ）、第２図（Ａ）、（Ｂ）はそれぞ
れ本発明の異なる実施例を示すもので、第１図（Ａ）は
送信装置のブロック図、第１図（Ｂ）は受信装置のブロ
ック図、第２図（Ａ）は送信装置のブロック図、第２図
ＣＢ）は受信装置のブロック図である。 ｌ・・・発振器 ２　、４　、６　、　＋２．　１４．１７．２０・・・
増幅器３・・・マイクロフォン　　５．１３・・・振幅
変調器７・・・電気／光変換器　　８・・・光／電気変
換器１０・・・ＡＭラジオ　　　１１・・・発振器１５
・・・電気／光変換器 １６・・・光／？ｌｉ気変換器 １８・・・周波数変換器　　１９・・・局部発振周波数
３ぶｉ社ｆ）７０．グ６り 第１図（Ａ） 令’＋’３％１ｔｎフ０．７り閏 第１図（Ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）送信側においては、伝送すべき音声信号により所定
   方式で変調された所定電波放送帯域内の所定周波数を持
   つ搬送波を所定の電気／光変換方式に基づき光信号に変
   換して空中に放射し、一方、受信側においては前記電気
   ／光変換方式に対応した光／電気変換により得た変調さ
   れた搬送波を前記電波放送帯域用の受信機に入力し、前
   記変調方式に対応した検波方式により検波させ音声信号
   を再生することを特徴とする通信方式。 ２）前記送信側において光信号に変換される搬送波の周
   波数を前記電波放送帯域におけるものと異なる周波数で
   電気／光変換を行ない、一方受信側において光／電気変
   換により得られる搬送波の周波数を前記電波放送帯域内
   の所定周波数に変換した後前記受信機に入力することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の通信方式。