JPH0832484A - 無線受信機の雑音低減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 携帯電話機において、電波が弱いところで、
拡声器から出力される雑音量が大幅に増大することを防
止する。 【構成】 電界強度検出回路４３５で検出された電界強
度が所定値より大きい場合、受信信号は、切替えスイッ
チ４３３，４３４とスイッチ制御部４３６により、エキ
スパンダ回路４３１に通される。これにより、この場合
は、受信信号が圧縮比に対応した伸長比で伸長され、音
声品質が改善される。これに対し、電界強度が所定値よ
り小さい場合は、受信信号は、バイパス回路４３２に通
される。これにより、この場合は、受信信号に含まれる
雑音のレベルが大きい場合であっても、この雑音が増幅
されることはない。その結果、電波が弱いところで、エ
キスパンダ回路４３１の存在により、雑音量が大幅に増
大してしまうことを防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、携帯電話機
において、無線回線を介して送られてきた音声信号に含
まれる雑音を低減する雑音低減装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、携帯電話機においては、音声品
質を改善するために、コンパンダ回路が設けられてい
る。このコンパンダ回路は、コンプレッサ回路とエキス
パンダ回路とからなる。

【０００３】コンプレッサ回路は、携帯電話機の送信機
に設けられ、送信信号の音量範囲（ダイナミックレン
ジ）を圧縮する。これに対し、エキスパンダ回路は、携
帯電話機の受信機に設けられ、受信信号の音量範囲を伸
長することにより、これを元に戻す。

【０００４】すなわち、コンプレッサ回路は、送信信号
のレベルが小さい場合は、これが大きくなるように送信
信号を増幅し、大きい場合は、小さくなるように減衰す
る。これに対し、エキスパンダ回路は、受信信号のレベ
ルが小さい場合は、これが小さくなるように受信信号を
減衰し、大きい場合は、大きくなるように増幅する。

【０００５】このようなコンパンダ回路を設けることに
より、無線回線等で音声信号に混入した雑音は、レベル
が小さいため、エキスパンダ回路により減衰される。こ
れにより、受信信号に含まれる雑音が低減され、音声品
質が改善される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の携帯電話機においては、コンパンダ回路を設け、こ
のコンパンダ回路によって受信信号に含まれる雑音を低
減することにより、音声品質を改善するようになってい
る。

【０００７】しかしながら、コンパンダ回路を備えた従
来の携帯電話機においては、サービスエリア内のよう
に、電波状態が比較的良いところでは、コンパンダ回路
を設けない場合より、音声品質を大幅に改善することが
できるが、電波が弱いところでは、コンパンダ回路を設
けない場合より、拡声器から出力される雑音量が大幅に
増大するという問題があった。

【０００８】以下、これを、図２及び図３を参照しなが
ら説明する。図２は、受信信号の電界強度と受信信号
（希望信号）のレベルおよび受信信号に含まれる雑音
（非希望信号）のレベルとの関係を示す図である。図３
は、エキスパンダ回路の入出力特性、すなわち、伸長特
性を示す図である。図には、伸長比が１：２である場合
を代表として示す。このエキスパンダ回路は、入力レベ
ルが標準復調入力レベルより小さい場合（−の場合）
は、入力信号を減衰し、大きい場合（＋の場合）は、増
幅する。

【０００９】いま、受信信号の電界強度が２７ｄＢμＶ
／ｍより大きいものとする。この場合、受信信号に含ま
れる雑音のレベルは、図２に示す如く、受信信号（希望
信号）のレベルよりかなり小さい。

【００１０】これにより、この場合は、エキスパンダ回
路に入力される雑音のレベルは、標準復調入力レベル
（図３参照）より小さくなる。その結果、この場合は、
雑音がエキスパンダ回路により減衰され、音声品質が改
善される。

【００１１】これに対し、受信信号の電界強度が２７ｄ
ＢμＶ／ｍより小さくなると、雑音レベルは、徐々に大
きくなる。そして、電界強度が１８ｄＢμＶ／ｍより小
さくなると、雑音レベルは、受信信号（希望信号）のレ
ベルとほぼ同じになる。

【００１２】これにより、この場合は、エキスパンダ回
路に入力される雑音のレベルが標準復調入力レベルより
大きくなる。その結果、この場合は、レベルが大きくな
った雑音がエキスパンダ回路によりさらに増幅されるた
め、拡声器から出力される雑音量が、コンパンダ回路を
設けない場合より、さらに、増大する。

【００１３】拡声器から出力される雑音量が増大する
と、この拡声器から出力される音声が雑音に埋もれ、ま
ったく聞き取れなくなるので、上述した問題は早急に解
決する必要がある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明は、受信信号の電界解強度を検出する手段
と、電界強度が所定値より大きい場合は、伸長手段の伸
長比が圧縮比に対応した値となり、小さい場合は、この
値より小さい値になるように、検出された電界強度に基
づいて、伸長比を制御する手段とを設けるようにしたも
のである。

【００１５】

【作用】上記構成においては、電波状態が良いところで
は、伸長手段の伸長比は、圧縮比に対応した値に設定さ
れる。これにより、この場合は、元々レベルの小さい雑
音がさらに減衰されるため、信号対雑音比（以下、「Ｓ
／Ｎ比」という）が良くなり、音声品質を改善すること
ができる。

【００１６】これに対し、電波が弱いところでは、伸長
手段の伸長比が圧縮比に対応した値より小さい値に設定
される。これにより、この場合は、元々レベルの大きい
雑音がさらに圧縮比に対応した値で増幅されてしまうこ
とがないので、圧伸処理による雑音量の増大を防止する
ことができる。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照しながら、この発明の実施
例を詳細に説明する。なお、以下の説明では、この発明
を、携帯電話機の雑音低減装置に適用する場合を代表と
して説明する。

【００１８】図１は、この発明の一実施例の構成を示す
ブロック図である。但し、図１には、一実施例の雑音低
減装置を備えた携帯電話機の受信機全体の構成を示す。
図示の受信機は、アンテナ１０と、周波数変換部２０
と、中間周波増幅部３０と、受信機音声部４０とからな
る。受信機音声部４０は、検波部４１と、帯域通過フィ
ルタ（ＢＰＦ）４２と、この発明の特徴とする雑音低減
部４３と、増幅部４４と、拡声器４５とからなる。

【００１９】雑音低減部４３は、エキスパンダ回路４３
１と、バイパス回路４３２と、切替えスイッチ４３３，
４３４と、電界強度検出回路４３５と、スイッチ制御回
路４３６とからなる。

【００２０】エキスパンダ回路４３１は、電波状態が良
好な場合に、受信信号を伸長するための回路である。こ
のエキスパンダ回路４３１の伸長比は、送信機に設けら
れるコンプレッサ回路（図示せず）の圧縮比に対応した
値に設定されている。例えば、コンプレッサ回路の圧縮
比が２：１である場合は、エキスパンダ回路４３１の伸
長比は１：２に設定される。

【００２１】バイパス回路４３２は、電波が弱い場合
に、エキスパンダ回路４３１をバイパスするための回路
である。このバイパス回路４３２は、抵抗減衰器により
構成されている。この抵抗減衰器の減衰量は、電波状態
が良好な受信信号を、仮に、バイパス回路４３２とエキ
スパンダ回路４３１に通した場合に、両者の出力レベル
が同じとなるような値に設定されている。

【００２２】切替えスイッチ４３３，４３４は、電波状
態が良好な場合は、受信信号をエキスパンダ回路４３１
に通し、電波が弱い場合は、バイパス回路４３２に通す
ためのスイッチである。

【００２３】電界強度検出回路４３５は、中間周波増幅
部３０で増幅される中間周波信号を用いて、受信信号の
電界強度を検出し、検出された電界強度に応じた電圧を
出力する回路である。図４に、この電界強度検出回路４
３５の検出特性を示す。

【００２４】スイッチ制御回路４３６は、電界強度検出
部４３５で検出された電界強度に基づいて、切替えスイ
ッチ４３３，４３４の接続状態を制御する回路である。
このスイッチ制御回路４３６は、検出された電界強度が
２７ｄＢμＶ／ｍより大きい場合は、切替えスイッチ４
３３，４３４の可動接点をエキスパンダ回路４３１側に
接続し、小さい場合は、バイパス回路４３２側に接続す
る。

【００２５】上記構成において、動作を説明する。ま
ず、受信機全体の動作を説明する。例えば、無線回線を
介して送られてきた音声信号は、アンテナ１０で受信さ
れた後、周波数変換部２０で周波数変換される。この変
換出力は、中間周波増幅部３０で増幅された後、受信機
音声部４０に供給される。

【００２６】受信機音声部４０に供給された中間周波信
号は、検波部４１で検波された後、帯域通過フィルタ４
２で帯域制限される。この帯域制限出力は、雑音低減部
４３で雑音を低減された後、増幅部４４で増幅される。
この増幅出力は、拡声部４５に供給され、音声として出
力される。

【００２７】以上が受信機全体の動作である。次に、こ
の発明の特徴とする雑音低減部４３の雑音低減動作を説
明する。上記の如く、電界強度検出回路４３５で検出さ
れた電界強度が２７ｄＢμＶ／ｍより大きい場合、すな
わち、電波状態が良好な場合は、切替えスイッチ４３
３，４３４の可動接点は、エキスパンダ回路４３１側に
接続される。

【００２８】これにより、この場合は、帯域通過フィル
タ４２から出力される受信信号は、エキスパンダ回路４
３１を介して増幅部４４に供給される。その結果、受信
信号は、コンプレッサ回路の圧縮比に対応した伸長比で
伸長された後、増幅部４４に供給される。すなわち、圧
縮比が２：１である場合は、１：２の伸長比で伸長され
るた後、増幅部４４に供給される。

【００２９】これにより、音声信号は、標準復調レベル
より大きい場合は、２倍に増幅された後、増幅部４４に
供給され、小さい場合は、１／２に減衰された後、増幅
部４４に供給される。これに対し、ほとんどの雑音は、
１／２に減衰された後、増幅部４４に供給される。これ
は、電波状態が良好な場合は、通常、雑音レベルが標準
復調レベルより小さいからである。その結果、この場合
は、従来と同様に、コンパンダ回路を設けない場合よ
り、音声品質を大幅に改善することができる。

【００３０】これに対し、電界強度検出回路４３５で検
出された電界強度が２７ｄＢμＶ／ｍより小さい場合、
すなわち、電波が弱い場合は、切替えスイッチ４３３，
４３４の可動接点は、バイパス回路４３２側に接続され
る。

【００３１】これにより、この場合は、帯域通過フィル
タ４２から出力される受信信号は、バイパス回路４３２
を介して、増幅部４４に供給される。言い換えれば、受
信信号は伸長比が１：１のエキスパンダ回路を介して増
幅部４４に供給される。

【００３２】その結果、この場合は、レベルが大きくな
った雑音がさらに２倍に増幅されてしまうようなことが
ないので、拡声器４５から出力される雑音量がコンパン
ダ回路を設けない場合より大幅に増大してしまうことを
防止することができる。

【００３３】以上詳述したこの実施例によれば、次のよ
うな効果が得られる。

【００３４】（１） まず、この実施例によれば、受信
信号の電界強度を検出し、電界強度が２７ｄＢμＶ／ｍ
より大きい場合は、受信信号の伸長比を圧縮比に対応し
た値に設定し、小さい場合は、１：１に設定するように
したので、電波が弱いところで、拡声器から出力される
雑音量が大幅に増大してしまうことを防止することがで
きる。

【００３５】（２） また、この実施例によれば、バイ
パス回路４３２を設け、電界強度が２７ｄＢμＶ／ｍよ
り小さい場合は、受信信号をこのバイパス回路４３２に
通すことにより、１：１の伸長比を設定するようにした
ので、エキスパンダ回路４３１として、既存の回路をそ
のまま使用することができる。これにより、伸長比を制
御可能なエキスパンダ回路をわざわざ開発する手間を省
くことができる。

【００３６】以上、この発明の一実施例を詳細に説明し
たが、この発明は、上述したような実施例に限定される
ものではない。

【００３７】（１） 例えば、先の実施例では、電波が
弱いところでは、伸長比を１：１に設定する場合を説明
した。すなわち、受信信号を実質的に伸長しない場合を
説明した。しかし、この発明は、圧縮比に対応した伸長
比より小さい値の伸長比を設定するのであれば、１：１
以外の伸長比を設定するようにしてもよい。このような
構成であっても、１：１の伸長比を設定する場合ほどで
はないが、ある程度、雑音量の増大を抑制することがで
きる。

【００３８】（２） また、先の実施例では、電界強度
に基づいて、伸長比を２段階で切り替える場合を説明し
た。しかし、この発明は、電波状態が良好な場合は、圧
縮比に対応した伸長比を設定し、電波が弱い場合は、こ
れより小さな伸長比を設定する構成であれば、伸長比を
３段階以上で切り替えるようにしてもよい。このような
構成によれば、電波が強いとはいえないが、それほど弱
いともいえないような境界点では、音質改善効果と雑音
量の増大抑制効果の両方をある程度確保することができ
る。

【００３９】（３） また、先の実施例では、この発明
を、携帯電話機の受信機の雑音低減装置に適用する場合
を説明した。しかし、この発明は、エキスパンダ回路を
有す無線受信機の雑音低減装置一般に適用することがで
きる。

【００４０】（４） このほかにも、この発明は、その
要旨を逸脱しない範囲で種々様々変形実施可能なことは
勿論である。

【００４１】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
受信信号の電界強度を検出し、電界強度が所定値より大
きい場合は、受信信号の伸長比がその圧縮比に対応した
値となり、小さい場合は、これより小さくなるように、
電界強度に応じて、受信信号の伸長比を制御するように
したので、電波が弱いところで、雑音量が大幅に増大し
てしまうことを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。

【図２】電界強度と受信信号レベル及び雑音レベルとの
関係を示す特性図である。

【図３】エキスパンダ回路の伸長特性を示す特性図であ
る。

【図４】電界強度検出回路４３５の検出特性を示す図で
ある。

【符号の説明】

１０…アンテナ ２０…周波数変換部 ３０…中間周波増幅部 ４０…受信機音声部 ４１…検波部 ４２…帯域通過フィルタ ４３…雑音低減部 ４４…増幅部 ４５…拡声器 ４３１…エキスパンダ回路 ４３２…バイパス回路 ４３３，４３４…切替えスイッチ ４３５…電界強度検出部 ４３６…スイッチ制御部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイナミックレンジを圧縮された状態
   で、無線回線を介して送られてきた信号を受信する無線
   受信機において、 受信信号のダイナミックレンジを伸長する伸長手段と、 前記受信信号の電界解強度を検出する電界強度検出手段
   と、 この電界強度検出手段により検出された電界強度が所定
   値より大きい場合は、前記伸長手段の伸長比が圧縮比に
   対応した値となり、小さい場合は、この値より小さい値
   となるように、前記電界強度に基づいて、前記伸長比を
   制御する伸長比制御手段とを具備したことを特徴とする
   無線受信機の雑音低減装置。
2. 【請求項２】 前記伸長比制御手段は、前記電界強度が
   前記所定値より小さい場合は、前記伸長比を１：１に設
   定するように構成されていることを特徴とする請求項１
   記載の無線受信機の雑音低減装置。
3. 【請求項３】 前記伸長手段は、 前記伸長比が前記圧縮比に対応する値に設定された第１
   の伸長手段と、 前記伸長比が１：１に設定された第２の伸長手段とを具
   備するように構成され、 前記伸長比制御手段は、前記電界強度が前記所定値より
   大きい場合は、前記受信信号を前記第１の伸長手段に通
   し、小さい場合は、前記第２の伸長手段に通すように構
   成されていることを特徴とする請求項２記載の無線受信
   機の雑音低減装置。