JPH06260908A - Ｐｗｍ変換回路 - Google Patents
Ｐｗｍ変換回路Info
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- JPH06260908A JPH06260908A JP8106293A JP8106293A JPH06260908A JP H06260908 A JPH06260908 A JP H06260908A JP 8106293 A JP8106293 A JP 8106293A JP 8106293 A JP8106293 A JP 8106293A JP H06260908 A JPH06260908 A JP H06260908A
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- Japan
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- signal
- pwm
- digital
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】コンピュータ、ワープロなど情報機器分野に関
するもので、簡易な、１ビットでアナログ信号情報をデ
ィジタル信号で伝達できる有効な手段を得る。 【構成】アナログ信号１と比較基準信号２とでＰＷＭ信
号４をつくる。また、アナログ信号１を音声信号（６）
として扱い音声発生器８を駆動する。
するもので、簡易な、１ビットでアナログ信号情報をデ
ィジタル信号で伝達できる有効な手段を得る。 【構成】アナログ信号１と比較基準信号２とでＰＷＭ信
号４をつくる。また、アナログ信号１を音声信号（６）
として扱い音声発生器８を駆動する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、コンピュータ、ワー
プロなど情報機器分野に関するものである。とくに近
年、ＩＣメモリカードは外部拡張メモリ機能だけでなく
Ｉ／Ｏ機能を搭載したものが製品化されており、これか
らのＩＣメモリカードは従来のＩ／Ｏスロットにかわる
ものとしてのはたらきが十分考えられる。このとき、簡
易なアナログ信号のデジタル信号変換が必要で本発明は
この分野で有効な手段になる。
プロなど情報機器分野に関するものである。とくに近
年、ＩＣメモリカードは外部拡張メモリ機能だけでなく
Ｉ／Ｏ機能を搭載したものが製品化されており、これか
らのＩＣメモリカードは従来のＩ／Ｏスロットにかわる
ものとしてのはたらきが十分考えられる。このとき、簡
易なアナログ信号のデジタル信号変換が必要で本発明は
この分野で有効な手段になる。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＩＣメモリカードはメモリチップ
を搭載しただけのものだった。しかし近年、ＩＣメモリ
カードにＩ／Ｏ機能の搭載が可能になってきておりその
ための規格化もおこなわれている。しかし、その切り口
であるインタフェイス部はディジタル信号としての規格
であるためアナログ信号の伝達には「図１４」にしめす
ようにＡ／Ｄコンバータ（９）とＤ／Ａコンバータ（４
１）による変換をおこなうより他は有効な手段がなかっ
た。しかも伝達信号（４２，４２’）はＡ／Ｄコンバー
タ（９）およびＤ／Ａコンバータのビット精度できまる
データ幅をもつところとなる。 ところでＩＣメモリカードの規格化されたなかにＩＣメ
モリカード信号ラインにスピーカ信号の１ビットが追加
された。（ＰＣＭＣＩＡ Ｖ２．０・・・国内ではＪＥ
ＩＤＡ規格 Ｖ４．１） このスピーカ信号はビープ音すなわちデジタル信号の規
格であり、音声信号の再生には適さないものである。
を搭載しただけのものだった。しかし近年、ＩＣメモリ
カードにＩ／Ｏ機能の搭載が可能になってきておりその
ための規格化もおこなわれている。しかし、その切り口
であるインタフェイス部はディジタル信号としての規格
であるためアナログ信号の伝達には「図１４」にしめす
ようにＡ／Ｄコンバータ（９）とＤ／Ａコンバータ（４
１）による変換をおこなうより他は有効な手段がなかっ
た。しかも伝達信号（４２，４２’）はＡ／Ｄコンバー
タ（９）およびＤ／Ａコンバータのビット精度できまる
データ幅をもつところとなる。 ところでＩＣメモリカードの規格化されたなかにＩＣメ
モリカード信号ラインにスピーカ信号の１ビットが追加
された。（ＰＣＭＣＩＡ Ｖ２．０・・・国内ではＪＥ
ＩＤＡ規格 Ｖ４．１） このスピーカ信号はビープ音すなわちデジタル信号の規
格であり、音声信号の再生には適さないものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これには次のような欠
点があった。 （イ）Ａ／ＤコンバータとＤ／Ａコンバータが必要でビ
ット幅の制約から回路が複雑になりしかもコストアップ
になる。 （ロ）１ビットの伝達ラインではアナログ信号を効率よ
く伝達できない。 （ハ）ビープ音を発生させる回路構成のみでは音声再生
ができない。
点があった。 （イ）Ａ／ＤコンバータとＤ／Ａコンバータが必要でビ
ット幅の制約から回路が複雑になりしかもコストアップ
になる。 （ロ）１ビットの伝達ラインではアナログ信号を効率よ
く伝達できない。 （ハ）ビープ音を発生させる回路構成のみでは音声再生
ができない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】これらの課題を解決する
ために「図１」にしめすようにアナログ信号（１）と比
較基準信号（２）とＰＷＭ信号（４）をつくる回路を考
える。また、「図２」にしめすようにアナログ信号
（１）を音声信号（６）として扱った場合は回路構成に
音声発生器（８）をともなう。本発明は以上のような構
成よりなるＰＷＭ変換回路である。
ために「図１」にしめすようにアナログ信号（１）と比
較基準信号（２）とＰＷＭ信号（４）をつくる回路を考
える。また、「図２」にしめすようにアナログ信号
（１）を音声信号（６）として扱った場合は回路構成に
音声発生器（８）をともなう。本発明は以上のような構
成よりなるＰＷＭ変換回路である。
【０００５】
【作用】アナログ信号（１）と比較基準信号（２）とで
ＰＷＭ信号（４）をつくり、このＰＷＭ信号はデジタル
信号としてデジタル信号処理をおこなうことができる。
また、アナログ信号（１）が音声信号（６）であった場
合、音声発生器（８）にＰＷＭ信号（４）を入力するこ
とで音声再生をおこなうことができる。
ＰＷＭ信号（４）をつくり、このＰＷＭ信号はデジタル
信号としてデジタル信号処理をおこなうことができる。
また、アナログ信号（１）が音声信号（６）であった場
合、音声発生器（８）にＰＷＭ信号（４）を入力するこ
とで音声再生をおこなうことができる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
「図１」は「請求項１」の実施例で （イ）アナログ信号（１）と比較基準信号（２）とこれ
らの信号からＰＷＭ信号（４）を生成するコンパレータ
（３）を備える。 （ロ）上記コンパレータ（３）より出力されたＰＷＭ信
号（４）を処理するデジタル信号処理部（５）を備え
る。 「図２」は「請求項２」および「請求項３」をしめす実
施例で （ハ）アナログ信号（１）を音声信号（６）とし、比較
基準信号（２）を三角波（７）にしたものである。 （ニ）音声信号（６）の音声再生に音声発生器（８）を
備える。 「図３」は「請求項４」の実施例で （ホ）Ｇ／Ａ（ゲートアレイ）を用いて集積化が図れる
ように「請求項２」の信号処理をデジタル化したもの
で、音声信号（６）をディジタル化するためのＡ／Ｄコ
ンバータ（９）を備え、比較基準信号（２）をデジタル
カウンタ（１２）の出力信号をディジタル比較基準信号
（１３）とし、デジタルコンパレータ（１１）にてＰＷ
Ｍ信号（４）を生成する。 「図４」は「請求項５」の実施例で （ヘ）ＩＣメモリカード（１６）上にＰＷＭ変換回路
（１５）があり、ＩＣメモリカードの規格に沿ったスピ
ーカ信号（１８）にＰＷＭ信号（４）を使用し、コンピ
ュータ本体（１９）の音声発生器（８）を動作させるも
のである。 「図５」は「請求項６」の実施例で （ト）音声発生器（８）の高出力発生のためのアンプ
（２１）を備え、無音時のアンプ（２１）および音声発
生器（８）の消費電力を下げるためにローパスフィルタ
（２０）を備える。 「図６」は「請求項７」の実施例で （チ）音声発生器（８）の音声出力制御にボリウム（２
２）を備え、ＰＷＭ信号（４）の高周波成分の除去にロ
ーパスフィルタ（２０）を備える。 （リ）フイルタ後信号（２３）の波形（２４）でしめす
ように、除去しきれなかった高周波信号によるアンプ
（２１）の誤動作を防ぐためにリミッタ（２５）を備え
る。 「図７」は「請求項８」の実施例で （ヌ）ＩＣメモリカードの本来の信号であるビープ音発
生器（２６）を備え、音声信号（６）の変換信号である
ＰＷＭ信号（４）との併用を可能とするエクスクルーシ
ブＯＲ回路（２９）を備えるものである。 「図８」は「請求項９」の実施例で （ル）複数のＰＷＭ変換回路（１５，１５’）を備え、
これらの出力のＰＷＭ信号（４，４’）をセレクト信号
（３１）で選択するセレクタ（３２）を備える。 「図９」および「図１０」は「請求項１０」の実施例の
信号処理図で （ヲ）比較基準信号（７）を信号波形変形した（３３）
を考えたものである。 「図１１」は「請求項１１」を示す実施例で （ワ）音声信号（６）のディジタル変換信号（１０）に
演算を施すディジタル演算器（３４）を設けたものであ
る。 （カ）ディジタル演算器（３４）に演算定数としてＮ
（３６）が入力されＮ（３６）により音声出力を増幅、
減衰の設定をおこなう。 「図１２」および「図１３」は「請求項１１」にしめす
演算を実施した信号処理図で （ヨ）ディジタル変換信号（１０）の信号の時間関数と
してＳ（ｔ）（３８）とし、ディジタル比較基準信号
（１３）の信号イメージである（１４）の中心レベルを
Ｃ（３７）とする。 （タ）時間関数Ｓ（ｔ）（３８）と中心レベルＣ（３
７）の演算を数式（４０）でおこなった結果をＴ（ｔ）
（３９）としディジタル演算結果（３５）として用い
る。
「図１」は「請求項１」の実施例で （イ）アナログ信号（１）と比較基準信号（２）とこれ
らの信号からＰＷＭ信号（４）を生成するコンパレータ
（３）を備える。 （ロ）上記コンパレータ（３）より出力されたＰＷＭ信
号（４）を処理するデジタル信号処理部（５）を備え
る。 「図２」は「請求項２」および「請求項３」をしめす実
施例で （ハ）アナログ信号（１）を音声信号（６）とし、比較
基準信号（２）を三角波（７）にしたものである。 （ニ）音声信号（６）の音声再生に音声発生器（８）を
備える。 「図３」は「請求項４」の実施例で （ホ）Ｇ／Ａ（ゲートアレイ）を用いて集積化が図れる
ように「請求項２」の信号処理をデジタル化したもの
で、音声信号（６）をディジタル化するためのＡ／Ｄコ
ンバータ（９）を備え、比較基準信号（２）をデジタル
カウンタ（１２）の出力信号をディジタル比較基準信号
（１３）とし、デジタルコンパレータ（１１）にてＰＷ
Ｍ信号（４）を生成する。 「図４」は「請求項５」の実施例で （ヘ）ＩＣメモリカード（１６）上にＰＷＭ変換回路
（１５）があり、ＩＣメモリカードの規格に沿ったスピ
ーカ信号（１８）にＰＷＭ信号（４）を使用し、コンピ
ュータ本体（１９）の音声発生器（８）を動作させるも
のである。 「図５」は「請求項６」の実施例で （ト）音声発生器（８）の高出力発生のためのアンプ
（２１）を備え、無音時のアンプ（２１）および音声発
生器（８）の消費電力を下げるためにローパスフィルタ
（２０）を備える。 「図６」は「請求項７」の実施例で （チ）音声発生器（８）の音声出力制御にボリウム（２
２）を備え、ＰＷＭ信号（４）の高周波成分の除去にロ
ーパスフィルタ（２０）を備える。 （リ）フイルタ後信号（２３）の波形（２４）でしめす
ように、除去しきれなかった高周波信号によるアンプ
（２１）の誤動作を防ぐためにリミッタ（２５）を備え
る。 「図７」は「請求項８」の実施例で （ヌ）ＩＣメモリカードの本来の信号であるビープ音発
生器（２６）を備え、音声信号（６）の変換信号である
ＰＷＭ信号（４）との併用を可能とするエクスクルーシ
ブＯＲ回路（２９）を備えるものである。 「図８」は「請求項９」の実施例で （ル）複数のＰＷＭ変換回路（１５，１５’）を備え、
これらの出力のＰＷＭ信号（４，４’）をセレクト信号
（３１）で選択するセレクタ（３２）を備える。 「図９」および「図１０」は「請求項１０」の実施例の
信号処理図で （ヲ）比較基準信号（７）を信号波形変形した（３３）
を考えたものである。 「図１１」は「請求項１１」を示す実施例で （ワ）音声信号（６）のディジタル変換信号（１０）に
演算を施すディジタル演算器（３４）を設けたものであ
る。 （カ）ディジタル演算器（３４）に演算定数としてＮ
（３６）が入力されＮ（３６）により音声出力を増幅、
減衰の設定をおこなう。 「図１２」および「図１３」は「請求項１１」にしめす
演算を実施した信号処理図で （ヨ）ディジタル変換信号（１０）の信号の時間関数と
してＳ（ｔ）（３８）とし、ディジタル比較基準信号
（１３）の信号イメージである（１４）の中心レベルを
Ｃ（３７）とする。 （タ）時間関数Ｓ（ｔ）（３８）と中心レベルＣ（３
７）の演算を数式（４０）でおこなった結果をＴ（ｔ）
（３９）としディジタル演算結果（３５）として用い
る。
【０００７】本発明は以上のような構造で、以下のよう
に使用する。「図１」は「請求項１」をしめす実施例で
アナログ信号（１）をコンパレータ（３）の正転入力に
入力し、比較基準信号（２）を上記コンパレータ（３）
の反転入力に入力する。アナログ信号（１）のレベルが
比較基準信号（２）のレベルより高い場合はコンパレー
タ（３）出力のＰＷＭ信号（４）は”Ｈ”レベルをしめ
す。またアナログ信号（１）のレベルが比較基準信号
（２）のレベルより低い場合は上記コンパレータ（３）
出力は”Ｌ”レベルをしめす。このようにしてＰＷＭ信
号（４）はアナログ信号（１）にあわせてパルス幅を変
えながら”０”，”１”の信号を形成する。そうしてこ
うしたディジタル化された信号はディジタル回路で扱え
る形となり、ディジタル信号処理部（５）でいろいろな
形で処理される。なお、この発明はアナログ信号とし
て、以下音声信号を使用して説明しているが画像信号と
しても制御信号としても用いることができる。「図２」
は「請求項２」および「請求項３」をしめす実施例でア
ナログ信号（１）を音声信号（６）とし、比較基準信号
（２）を三角波（７）にしたものである。また、音声信
号の音声再生機能を付加するため音声発生器（８）を備
えることで音声再生をおこなう。以下「図２」について
説明する。上記「図１」の実施例説明でも述べたように
ＰＷＭ信号（４）は音声信号（６）のもつ周波数成分を
パルス幅を変えた形となって伝達されており、三角波
（７）が可聴周波数より高い成分にあると三角波（７）
で付加された周波数成分は耳に聞こえず、また音声発生
器（８）によっては高い周波数には反応できないものも
あって音声発生器からはそのままＰＷＭ信号を接続して
も音声信号（６）を入力した場合と同じ音声再生が得ら
れる。「図３」は「請求項４」の実施例でＰＷＭ変換回
路をＧ／Ａなどで集積化可能とするために有効な回路で
ある。音声信号（６）をディジタル変換信号（１０）と
して扱い、比較基準信号もディジタル比較信号（１３）
として扱う。このように信号をすべてディジタル化する
ところに集積化できるポイントがある。以下「図３」に
ついて説明する。音声信号（６）はＡ／Ｄコンバータ
（９）により何ビット幅かのディジタル信号に変換され
る。これをディジタル変換信号（１０）とする。一方、
ディジタルカウンタ（１２）の出力を信号イメージとし
て（１４）を考え、これをディジタルカウンタ出力（１
３）とする。上記ディジタル変換信号（１０）およびデ
ィジタルカウンタ出力（１３）をディジタルコンパレー
タ（１１）に入力する。ディジタルコンパレータ（１
１）では２つの入力信号の大小を判別しＰＷＭ信号
（４）を生成する。「図３」の回路構成でいえば ディ
ジタル変換信号（１０）レベル＞ディジタルカウンタ出
力（１３）レベル であればＰＷＭ信号（４）は”Ｈ”
レベルに、 ディジタル変換信号（１０）≦ディジタル
カウンタ出力（１３） であれば”Ｌ”レベルになる。
以下動作としては「図２」の実施例に同じである。「図
４」は「請求項５」の実施例でＩＣメモリカード（１
６）のスピーカ信号（１８）にＰＷＭ信号（４）を使用
したものである。本来のスピーカ信号（１８）ラインは
ビープ音を鳴らす機能しかないがこの発明を利用した場
合、ビープ音を鳴らす回路構成のみで音声再生を実現す
ることができる。以下「図４」について説明する。ＩＣ
メモリカード（１６）上のＰＷＭ変換回路（１５）によ
って音声信号（６）がＰＷＭ信号（４）に変換される。
ＩＣメモリカード（１６）のコネクタ（１７）には規格
化された信号でスピーカ信号（１８）があり、１ビット
のディジタルラインである。この信号はビープ音の発生
しか考慮されないためコンピュータ本体（１９）側の音
声発生器（８）のドライブ回路は簡易なビープ音発生回
路で単なる電気接続のみである。この回路にスピーカ信
号（１８）ラインをとおしてＰＷＭ信号（４）を伝達し
てやると何ら回路変更を施さぬとも音声信号（６）の再
生が可能となる。「図５」は「請求項６」の実施例で音
声発生器（８）の出力を増幅させるためのアンプ（２
１）をもつ。しかし、ＰＷＭ信号（４）はディジタル信
号で無音時であっても”０”，”１”，”０”，”１”
を繰り返し、デューティ変化のない信号は伝達されてい
る。そのため、無音時でも無駄な電力がアンプ（２１）
および音声発生器（８）に消費されてる。これを防ぐた
めローパスフィルタ（２０）をＰＷＭ信号（４）に入
れ、三角波（７）によって付加された高周波成分を除去
することとする。以下「図５」について説明する。ＰＷ
Ｍ信号（４）は比較基準信号（２）によって付加された
デューティー変化信号である。このため無音時に際して
も比較基準信号（２）で付加された周波数成分をアンプ
（２１）をドライブしてしまい、ひいては音声発生器
（８）までドライブしてしまう。付加された周波数成分
は可聴周波数領域外に設定するため耳には聞こえること
はないが、電力は当然消費されるため経済的でない。そ
のため信号電力が小さいうちにローパスフィルタ（２
０）を用い余分な信号周波数成分を除去するものであ
る。「図６」は「請求項７」の実施例で音声発生器
（８）の音声出力制御をボリウム（２２）にておこなっ
ている。振幅を制御されたＰＷＭ信号（４）はローパス
フィルタ（２０）でさらに高周波成分が除去される。し
かし、ローパスフィルタ（２０）で除去しきれない部分
が信号（２４）のようにノイズとして残るがレベルの低
い間は音声再生時の可聴ノイズとして影響をあたえな
い。しかし、ボリウム（２２）にて出力をあげてゆくと
このノイズ成分が増大し、アンプ（２１）の入力電圧範
囲を越えてしまい誤動作の原因となる。このとき可聴ノ
イズが発生する。これを防ぐためアンプ（２１）の信号
にリミッタ（２５）を設けるものである。以下「図６」
について説明する。音声信号（６）はＰＷＭ変換回路
（１５）によりＰＷＭ信号（４）に変換される。音声出
力制御にボリウム（２２）を用い、ＰＷＭ信号（４）の
振幅制御がおこなわれる。振幅を制御されたＰＷＭ信号
（４）はローパスフィルタ（２０）をとおして付加され
た高周波成分を除去する。しかし、除去されきれなかっ
た高周波成分は信号波形（２４）のようにノイズとして
残り、そのままアンプ（２１）に入力される。アンプ
（２１）には入力電圧範囲が定まっておりこれを越える
と出力が反転することがある。このためこの反転動作を
防ぐためリミッタ（２５）を設けアンプ（２１）の入力
電圧範囲内で動作させ、誤動作を防ぐものである。この
ようにして音声発生器（８）への可聴ノイズの発生を防
ぐものである。「図７」は「請求項８」の実施例でコン
ピュータ本体にはもともとビープ音発生器（２６）が存
在しているものである。しかし、今回のように音声信号
（６）の音声再生でこの機能が損なわれてはならない。
さらにはＩＣメモリカードの本来の信号であるビープ音
をも伝達できなくてはならない。このためビープ音信号
（２７）と音声信号（６）の変換信号であるＰＷＭ信号
（４）が併用できるようにしたものである。以下「図
７」について説明する。ビープ音発生器（２６）からデ
ィジタル波形（２８）が出力されたとき。ＰＷＭ信号
（４）が”Ｈ”または”Ｌ”固定であるときエクスクル
ーシブＯＲ（２９）により音声発生器（８）にはビープ
音が再生される。一方、ビープ音発生器（２６）の出力
（２７）が”Ｈ”または”Ｌ”固定であるとき、同様に
音声信号（６）の変換信号であるＰＷＭ信号（４）によ
り音声信号（６）の音声再生ができる。また同時発生も
可能である。「図８」は「請求項９」の実施例で複数の
ＰＷＭ信号（４，４’）をセレクタ（３２）で必要な音
声信号を選択するものである。以下「図８」について説
明する。複数の音声信号（６，６’）はそれぞれＰＷＭ
変換回路（１５，１５’）にてＰＷＭ信号（４，４’）
に変換される。セレクト信号（３１）によってセレクタ
（３２）はＰＷＭ信号（４）もしくは（４’）を選択し
選択された信号によって音声発生器をドライブする。
「図９」および「図１０」は「請求項１０」をしめす実
施例を説明する信号処理図で「図９」は「図２」でしめ
した回路の信号処理図である。音声信号（６）と三角波
（７）との関係から生成されるＰＷＭ信号（４）がわか
る。ところで「図１０」のように三角波（７）を変換波
形（３３）にした場合、ＰＷＭ信号（４）のデューティ
ー変化が弱まり、音声出力を減衰させることができる。
このようにして音声発生器（８）の出力を制御するもの
である。「図１１」は「請求項１１」の実施例でＮ（３
６）によって制御されるディジタル演算器（３４）でデ
ィジタル変換信号（１０）をディジタル信号（３５）に
変換する。以後「図３」にて説明したように動作する。
「図１２」および「図１３」は「図１１」の信号処理を
説明したものでディジタル変換信号（１０）を時間関数
Ｓ（ｔ）（３８）で表し、ディジタル比較信号（１４）
の中心レベルをＣ（３７）とする。ディジタル演算器
（３４）の演算をＮ（３６）をもちいた数式（４０）で
実施すると信号Ｓ（ｔ）の減衰および増幅信号Ｔ（ｔ）
が得られるものである。
に使用する。「図１」は「請求項１」をしめす実施例で
アナログ信号（１）をコンパレータ（３）の正転入力に
入力し、比較基準信号（２）を上記コンパレータ（３）
の反転入力に入力する。アナログ信号（１）のレベルが
比較基準信号（２）のレベルより高い場合はコンパレー
タ（３）出力のＰＷＭ信号（４）は”Ｈ”レベルをしめ
す。またアナログ信号（１）のレベルが比較基準信号
（２）のレベルより低い場合は上記コンパレータ（３）
出力は”Ｌ”レベルをしめす。このようにしてＰＷＭ信
号（４）はアナログ信号（１）にあわせてパルス幅を変
えながら”０”，”１”の信号を形成する。そうしてこ
うしたディジタル化された信号はディジタル回路で扱え
る形となり、ディジタル信号処理部（５）でいろいろな
形で処理される。なお、この発明はアナログ信号とし
て、以下音声信号を使用して説明しているが画像信号と
しても制御信号としても用いることができる。「図２」
は「請求項２」および「請求項３」をしめす実施例でア
ナログ信号（１）を音声信号（６）とし、比較基準信号
（２）を三角波（７）にしたものである。また、音声信
号の音声再生機能を付加するため音声発生器（８）を備
えることで音声再生をおこなう。以下「図２」について
説明する。上記「図１」の実施例説明でも述べたように
ＰＷＭ信号（４）は音声信号（６）のもつ周波数成分を
パルス幅を変えた形となって伝達されており、三角波
（７）が可聴周波数より高い成分にあると三角波（７）
で付加された周波数成分は耳に聞こえず、また音声発生
器（８）によっては高い周波数には反応できないものも
あって音声発生器からはそのままＰＷＭ信号を接続して
も音声信号（６）を入力した場合と同じ音声再生が得ら
れる。「図３」は「請求項４」の実施例でＰＷＭ変換回
路をＧ／Ａなどで集積化可能とするために有効な回路で
ある。音声信号（６）をディジタル変換信号（１０）と
して扱い、比較基準信号もディジタル比較信号（１３）
として扱う。このように信号をすべてディジタル化する
ところに集積化できるポイントがある。以下「図３」に
ついて説明する。音声信号（６）はＡ／Ｄコンバータ
（９）により何ビット幅かのディジタル信号に変換され
る。これをディジタル変換信号（１０）とする。一方、
ディジタルカウンタ（１２）の出力を信号イメージとし
て（１４）を考え、これをディジタルカウンタ出力（１
３）とする。上記ディジタル変換信号（１０）およびデ
ィジタルカウンタ出力（１３）をディジタルコンパレー
タ（１１）に入力する。ディジタルコンパレータ（１
１）では２つの入力信号の大小を判別しＰＷＭ信号
（４）を生成する。「図３」の回路構成でいえば ディ
ジタル変換信号（１０）レベル＞ディジタルカウンタ出
力（１３）レベル であればＰＷＭ信号（４）は”Ｈ”
レベルに、 ディジタル変換信号（１０）≦ディジタル
カウンタ出力（１３） であれば”Ｌ”レベルになる。
以下動作としては「図２」の実施例に同じである。「図
４」は「請求項５」の実施例でＩＣメモリカード（１
６）のスピーカ信号（１８）にＰＷＭ信号（４）を使用
したものである。本来のスピーカ信号（１８）ラインは
ビープ音を鳴らす機能しかないがこの発明を利用した場
合、ビープ音を鳴らす回路構成のみで音声再生を実現す
ることができる。以下「図４」について説明する。ＩＣ
メモリカード（１６）上のＰＷＭ変換回路（１５）によ
って音声信号（６）がＰＷＭ信号（４）に変換される。
ＩＣメモリカード（１６）のコネクタ（１７）には規格
化された信号でスピーカ信号（１８）があり、１ビット
のディジタルラインである。この信号はビープ音の発生
しか考慮されないためコンピュータ本体（１９）側の音
声発生器（８）のドライブ回路は簡易なビープ音発生回
路で単なる電気接続のみである。この回路にスピーカ信
号（１８）ラインをとおしてＰＷＭ信号（４）を伝達し
てやると何ら回路変更を施さぬとも音声信号（６）の再
生が可能となる。「図５」は「請求項６」の実施例で音
声発生器（８）の出力を増幅させるためのアンプ（２
１）をもつ。しかし、ＰＷＭ信号（４）はディジタル信
号で無音時であっても”０”，”１”，”０”，”１”
を繰り返し、デューティ変化のない信号は伝達されてい
る。そのため、無音時でも無駄な電力がアンプ（２１）
および音声発生器（８）に消費されてる。これを防ぐた
めローパスフィルタ（２０）をＰＷＭ信号（４）に入
れ、三角波（７）によって付加された高周波成分を除去
することとする。以下「図５」について説明する。ＰＷ
Ｍ信号（４）は比較基準信号（２）によって付加された
デューティー変化信号である。このため無音時に際して
も比較基準信号（２）で付加された周波数成分をアンプ
（２１）をドライブしてしまい、ひいては音声発生器
（８）までドライブしてしまう。付加された周波数成分
は可聴周波数領域外に設定するため耳には聞こえること
はないが、電力は当然消費されるため経済的でない。そ
のため信号電力が小さいうちにローパスフィルタ（２
０）を用い余分な信号周波数成分を除去するものであ
る。「図６」は「請求項７」の実施例で音声発生器
（８）の音声出力制御をボリウム（２２）にておこなっ
ている。振幅を制御されたＰＷＭ信号（４）はローパス
フィルタ（２０）でさらに高周波成分が除去される。し
かし、ローパスフィルタ（２０）で除去しきれない部分
が信号（２４）のようにノイズとして残るがレベルの低
い間は音声再生時の可聴ノイズとして影響をあたえな
い。しかし、ボリウム（２２）にて出力をあげてゆくと
このノイズ成分が増大し、アンプ（２１）の入力電圧範
囲を越えてしまい誤動作の原因となる。このとき可聴ノ
イズが発生する。これを防ぐためアンプ（２１）の信号
にリミッタ（２５）を設けるものである。以下「図６」
について説明する。音声信号（６）はＰＷＭ変換回路
（１５）によりＰＷＭ信号（４）に変換される。音声出
力制御にボリウム（２２）を用い、ＰＷＭ信号（４）の
振幅制御がおこなわれる。振幅を制御されたＰＷＭ信号
（４）はローパスフィルタ（２０）をとおして付加され
た高周波成分を除去する。しかし、除去されきれなかっ
た高周波成分は信号波形（２４）のようにノイズとして
残り、そのままアンプ（２１）に入力される。アンプ
（２１）には入力電圧範囲が定まっておりこれを越える
と出力が反転することがある。このためこの反転動作を
防ぐためリミッタ（２５）を設けアンプ（２１）の入力
電圧範囲内で動作させ、誤動作を防ぐものである。この
ようにして音声発生器（８）への可聴ノイズの発生を防
ぐものである。「図７」は「請求項８」の実施例でコン
ピュータ本体にはもともとビープ音発生器（２６）が存
在しているものである。しかし、今回のように音声信号
（６）の音声再生でこの機能が損なわれてはならない。
さらにはＩＣメモリカードの本来の信号であるビープ音
をも伝達できなくてはならない。このためビープ音信号
（２７）と音声信号（６）の変換信号であるＰＷＭ信号
（４）が併用できるようにしたものである。以下「図
７」について説明する。ビープ音発生器（２６）からデ
ィジタル波形（２８）が出力されたとき。ＰＷＭ信号
（４）が”Ｈ”または”Ｌ”固定であるときエクスクル
ーシブＯＲ（２９）により音声発生器（８）にはビープ
音が再生される。一方、ビープ音発生器（２６）の出力
（２７）が”Ｈ”または”Ｌ”固定であるとき、同様に
音声信号（６）の変換信号であるＰＷＭ信号（４）によ
り音声信号（６）の音声再生ができる。また同時発生も
可能である。「図８」は「請求項９」の実施例で複数の
ＰＷＭ信号（４，４’）をセレクタ（３２）で必要な音
声信号を選択するものである。以下「図８」について説
明する。複数の音声信号（６，６’）はそれぞれＰＷＭ
変換回路（１５，１５’）にてＰＷＭ信号（４，４’）
に変換される。セレクト信号（３１）によってセレクタ
（３２）はＰＷＭ信号（４）もしくは（４’）を選択し
選択された信号によって音声発生器をドライブする。
「図９」および「図１０」は「請求項１０」をしめす実
施例を説明する信号処理図で「図９」は「図２」でしめ
した回路の信号処理図である。音声信号（６）と三角波
（７）との関係から生成されるＰＷＭ信号（４）がわか
る。ところで「図１０」のように三角波（７）を変換波
形（３３）にした場合、ＰＷＭ信号（４）のデューティ
ー変化が弱まり、音声出力を減衰させることができる。
このようにして音声発生器（８）の出力を制御するもの
である。「図１１」は「請求項１１」の実施例でＮ（３
６）によって制御されるディジタル演算器（３４）でデ
ィジタル変換信号（１０）をディジタル信号（３５）に
変換する。以後「図３」にて説明したように動作する。
「図１２」および「図１３」は「図１１」の信号処理を
説明したものでディジタル変換信号（１０）を時間関数
Ｓ（ｔ）（３８）で表し、ディジタル比較信号（１４）
の中心レベルをＣ（３７）とする。ディジタル演算器
（３４）の演算をＮ（３６）をもちいた数式（４０）で
実施すると信号Ｓ（ｔ）の減衰および増幅信号Ｔ（ｔ）
が得られるものである。
【０００８】
【発明の効果】（イ）Ａ／ＤコンバータとＤ／Ａコンバ
ータが不必要でビット幅も１ビットで回路も簡単にでき
る。 （ロ）１ビットの伝達ラインでアナログ信号を効率よく
伝達できる。 （ハ）ビープ音を発生させる回路構成で音声の再生がで
きる。
ータが不必要でビット幅も１ビットで回路も簡単にでき
る。 （ロ）１ビットの伝達ラインでアナログ信号を効率よく
伝達できる。 （ハ）ビープ音を発生させる回路構成で音声の再生がで
きる。
【図１】本発明の「請求項１」の実施例である。
【図２】本発明の「請求項２」および「請求項３」の実
施例である。
施例である。
【図３】本発明の「請求項４」の実施例である。
【図４】本発明の「請求項５」の実施例である。
【図５】本発明の「請求項６」の実施例である。
【図６】本発明の「請求項７」の実施例である。
【図７】本発明の「請求項８」の実施例である。
【図８】本発明の「請求項９」の実施例である。
【図９】本発明の「請求項１０」の説明のための「請求
項３」の実施例の信号処理図である。
項３」の実施例の信号処理図である。
【図１０】本発明の「請求項１０」の実施例の信号処理
図である。
図である。
【図１１】本発明の「請求項１１」の実施例である。
【図１２】本発明の「請求項１１」の説明のための信号
処理図である。
処理図である。
【図１３】本発明の「請求項１１」の実施例の説明のた
めの信号処理図である
めの信号処理図である
【図１４】従来の技術の例である。
１ アナログ信号 ２ 比較基準信号 ３ コンパ
レータ ４ ＰＷＭ信号５ ディジタル信号処理部 ６ 音声信号 ７ 三角波 ８ 音声発生器 ９ Ａ／Ｄコンバータ １０ ディジタル変換信号 １１ ディジタルコンパレータ １２ ディジタルカ
ウンタ １３ ディジタルカウンタ出力（ディジタル比較基準信
号） １４ ディジタル比較基準信号イメージ １５ ＰＷＭ変換回路 １６ ＩＣメモリカ
ード １７ ＩＣメモリカードコネクタ １８ スピーカ信号
ライン １９ コンピュータ本体 ２０ ローパスフィ
ルタ ２１ アンプ ２２ ボリウム ２３ フィ
ルタ後信号 ２４ フィルタ後信号波形 ２５ リミッタ ２６ ビープ音発生器 ２７ ビープ音信号 ２８ ビープ音信号波形 ２９ エクスクルー
シブＯＲ回路 ３１ セレクト信号 ３２ セレクタ ３３ 波形変形信号 ３４ ディジタル演
算器 ３５ ディジタル演算器出力 ３６ 演算定数 ３７ 三角波中心レベル ３８ ディジタル変
換信号関数 ３９ 演算結果関数 ４０ 演算式
レータ ４ ＰＷＭ信号５ ディジタル信号処理部 ６ 音声信号 ７ 三角波 ８ 音声発生器 ９ Ａ／Ｄコンバータ １０ ディジタル変換信号 １１ ディジタルコンパレータ １２ ディジタルカ
ウンタ １３ ディジタルカウンタ出力（ディジタル比較基準信
号） １４ ディジタル比較基準信号イメージ １５ ＰＷＭ変換回路 １６ ＩＣメモリカ
ード １７ ＩＣメモリカードコネクタ １８ スピーカ信号
ライン １９ コンピュータ本体 ２０ ローパスフィ
ルタ ２１ アンプ ２２ ボリウム ２３ フィ
ルタ後信号 ２４ フィルタ後信号波形 ２５ リミッタ ２６ ビープ音発生器 ２７ ビープ音信号 ２８ ビープ音信号波形 ２９ エクスクルー
シブＯＲ回路 ３１ セレクト信号 ３２ セレクタ ３３ 波形変形信号 ３４ ディジタル演
算器 ３５ ディジタル演算器出力 ３６ 演算定数 ３７ 三角波中心レベル ３８ ディジタル変
換信号関数 ３９ 演算結果関数 ４０ 演算式
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｒ 3/00 ３１０ 7346−5Ｈ
Claims (11)
- 【請求項１】アナログ信号と比較基準信号とでＰＷＭ信
号に変換し、デジタル信号処理をおこなえることを特徴
としたＰＷＭ変換回路 - 【請求項２】音声信号と比較基準信号とで音声信号をＰ
ＷＭ信号に変換し音声発生器にて音声再生させる「請求
項１」の範囲内のＰＷＭ変換回路 - 【請求項３】音声信号と比較基準信号として三角波を使
用したＰＷＭ信号変換をもつ「請求項２」の範囲内のＰ
ＷＭ変換回路 - 【請求項４】Ａ／Ｄ変換された音声信号と比較基準信号
としてデジタルカウンタ出力を使用したＰＷＭ信号変換
をもつ「請求項２」の範囲内のＰＷＭ変換回路 - 【請求項５】ＰＷＭ信号をＩＣメモリカード規格のスピ
ーカ信号に適用した「請求項２」の範囲内のＰＷＭ変換
回路 - 【請求項６】ＰＷＭ信号と音声発生器との間にフィルタ
回路を組み込んだ「請求項２」の範囲内のＰＷＭ変換回
路 - 【請求項７】ＰＷＭ信号の増幅に際し、アンプの入力に
信号リミッタを備えた「請求項２」の範囲内のＰＷＭ変
換回路 - 【請求項８】ＰＷＭ信号とＩＣメモリカード規格の本来
のスピーカ信号（ビープ音）とを論理処理した「請求項
２」の範囲内のＰＷＭ変換回路 - 【請求項９】複数のＰＷＭ信号をデジタルセレクトにて
選択する機能をもつ「請求項２」の範囲内のＰＷＭ変換
回路 - 【請求項１０】音声発生器の出力制御を比較基準信号の
波形変形にて実現させた「請求項２」の範囲内のＰＷＭ
変換回路 - 【請求項１１】音声発生器の出力制御を音声信号レベル
と比較基準信号のデジタルカウンタの任意に設定したレ
ベルとのレベル差にデジタル演算を施して実現した「請
求項４」の範囲内のＰＷＭ変換回路
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8106293A JPH06260908A (ja) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | Ｐｗｍ変換回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8106293A JPH06260908A (ja) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | Ｐｗｍ変換回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06260908A true JPH06260908A (ja) | 1994-09-16 |
Family
ID=13735920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8106293A Pending JPH06260908A (ja) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | Ｐｗｍ変換回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06260908A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6064278A (en) * | 1997-10-28 | 2000-05-16 | Denso Corporation | Structure of pulse-width modulator |
| JP2006333287A (ja) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Seiko Epson Corp | Ｐｗｍ信号生成装置 |
| WO2009104225A1 (ja) * | 2008-02-20 | 2009-08-27 | パナソニック株式会社 | デジタルマイクロホン |
| JP2014526861A (ja) * | 2011-09-21 | 2014-10-06 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | メモリの確率的スイッチングに基づいてａｄｃを設計するためのシステムおよび方法 |
-
1993
- 1993-03-02 JP JP8106293A patent/JPH06260908A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6064278A (en) * | 1997-10-28 | 2000-05-16 | Denso Corporation | Structure of pulse-width modulator |
| JP2006333287A (ja) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Seiko Epson Corp | Ｐｗｍ信号生成装置 |
| WO2009104225A1 (ja) * | 2008-02-20 | 2009-08-27 | パナソニック株式会社 | デジタルマイクロホン |
| JP2014526861A (ja) * | 2011-09-21 | 2014-10-06 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | メモリの確率的スイッチングに基づいてａｄｃを設計するためのシステムおよび方法 |
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