JPH10285123A - 水中通話機 - Google Patents

水中通話機

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JPH10285123A
JPH10285123A JP9105369A JP10536997A JPH10285123A JP H10285123 A JPH10285123 A JP H10285123A JP 9105369 A JP9105369 A JP 9105369A JP 10536997 A JP10536997 A JP 10536997A JP H10285123 A JPH10285123 A JP H10285123A
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JP
Japan
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signal
transmission signal
power
pulse width
amplified
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Pending
Application number
JP9105369A
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English (en)
Inventor
Keiichi Kuroda
啓一 黒田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPH10285123A publication Critical patent/JPH10285123A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

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  • Amplitude Modulation (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】電力増幅器を低消費電力化することにより、電
源ユニットを小型化し、水中通話機の小型軽量化を図
る。 【解決手段】音声信号によってSSB振幅変調信号に変
換された送信信号は、コンパレータ73において、発振
器71、三角波変換器72から出力される前記送信信号
よりも十分高い周波数の三角波と比較されることによ
り、前記送信信号のレベルに対応したパルス幅を有する
パルス列信号からなるパルス幅変調信号に変換される。
このパルス列信号は、ドライバー回路74で所定のレベ
ルまで増幅された後、電力増幅効率の優れたD級プッシ
ュプル電力増幅回路75で大電力信号に増幅される。大
電力増幅された送信信号は、前記送信信号の周波数帯域
以下のみを通過させる低域通過フィルタ76を介して送
受波器9へ出力される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水中での通信に用
いられる水中通話機に関し、特に水中へ音波あるいは超
音波等の音響信号を発射するための送受波器を駆動する
電力増幅器を低消費電力化する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の水中通話機は、海上の母
船、ダイバー、潜水艇等にそれぞれ装備され、母船とダ
イバー又は潜水艇の間、あるいはダイバーと潜水艇の間
において通話あるいは通信を行う手段として用いられて
いる。
【0003】水中通話機は、従来一般にSSB振幅変調
方式が用いられており、送信部では、音声信号(0.3
〜3.1KHz)と搬送波周波数(例えば、8.087
5KHz)とを周波数混合することにより振幅変調し、
その上側波帯(8.3875〜11.1875KHz)
を送信信号として電力増幅した後、送波器を駆動し、該
送波器によって水中に音響信号として送出する。受信部
では、音響信号を受波器によって電気信号に変換し、更
に復調器を介して復調することにより、送信側からの音
声信号を受信する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の水中通話機にお
いて、水中へ音響信号を発射する送波器を駆動するため
の電力増幅器として、送信信号を忠実に増幅するために
B級プッシュプル増幅器が用いられている。しかしなが
ら、B級プッシュプル増幅器は、その電力増幅の効率が
約50%であって必ずしも効率がよいとはいえず、低消
費電力化の面で難点がある。
【0005】その結果、水中通話機の消費電力の大半を
電力増幅回路が占め、電源ユニットあるいはバッテリー
に大容量のものが必要となり、水中通話機の小型軽量化
を妨げる要因となっている。
【0006】本発明は、低消費電力化が可能な電力増幅
器を採用することにより、電源ユニットあるいはバッテ
リーの容量を低減化し、水中通話機の小型軽量化を図る
ことを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の水中通話機は、
搬送波を音声信号によってSSB振幅変調して得られる
送信信号を電力増幅器で増幅し、増幅された送信信号を
送受波器によって水中に音響信号として送出する水中通
話機において、前記電力増幅器として、前記送信信号を
パルス幅変調するパルス幅変調手段と、該パルス幅変調
された信号を電力増幅する電力増幅手段と、電力増幅さ
れた前記パルス幅変調信号から前記送信信号周波数帯域
成分のみを通過させる低域通過フィルタとからなる電力
増幅器を備えたことを特徴とするものである。
【0008】オペレータの音声信号は、搬送波と周波数
混合され、SSB振幅変調波に変換され、アナログ信号
の送信信号となる。この送信信号を、周波数の十分高い
三角波信号を用いて、等振幅で信号レベルに応じてパル
ス幅の異なるパルス幅変調信号に変換する。この等振幅
でパルス幅の異なるパルス列信号を増幅効率の高いD級
電力増幅回路で所定のレベルまで増幅する。増幅された
信号は、原信号である送信信号の周波数成分の他にパル
ス幅変調した時の周波数成分、及びその高調波成分を含
んでいるので、低域通過フィルタを用いて電力増幅され
た原信号のアナログ送信信号のみを通過させる。
【0009】このような電力増幅回路を備えることによ
り、送信信号の波形を歪めることなく大電力に増幅する
ことができ、電力増幅効率を、従来のB級電力増幅器を
用いた場合における50%程度から、70%以上に向上
させることができ、水中通話機の低消費電力化が可能と
なる。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図1〜2を参照して説明する。母船等のオペレータ
からの送話信号は、マイクからマイク増幅器1に入力さ
れ、増幅された後低域通過フィルタ3にて音声信号帯域
(例えば、〜3.1KHz以下)のみの音声信号が通過
される。通過した音声信号は、ミキサ4にて、搬送波発
振器5の搬送波周波数と混合され、さらに帯域通過フィ
ルタ6にて前記搬送周波数より高周波側の変調信号のみ
を通過させることで上側波帯のSSB振幅変調信号に変
換され、送信信号が生成される。
【0011】この送信信号は、図2の構成を有する電力
増幅器7で電力増幅された後に送受波器9に入力され、
電気信号から音響信号に変換されて通話相手方の潜水艇
等に向けて水中に音波あるいは超音波として送波され
る。
【0012】一方、相手方から送波された音響信号は、
送受波器9で受波され、音響信号から電気信号に変換さ
れて受信増幅器8に入力され、所定のレベルまで増幅さ
れる。この受信信号は、SSB振幅変調された信号であ
るので、帯域通過フィルタ6、ミキサ4、搬送波発振器
5及び低域通過フィルタ3によって音声信号に復調さ
れ、音声増幅器2で増幅された後スピーカを駆動して、
オペレータに相手方の音声情報として伝達される。
【0013】図2は、前記電力増幅器7の構成を示すブ
ロック図である。図2において、発振回路71は、送信
信号の周波数よりも十分高い周波数(例えば、250K
Hz)で発振している。この発振回路71の発振出力
は、三角波変換回路72に入力されて三角波に変換され
た後コンパレータ73の一方の入力端子に入力される。
コンパレータ73の他方の入力端子には、帯域通過フィ
ルタ6の出力である前記送信信号が入力されており、コ
ンパレータ73において両者が比較されることによっ
て、コンパレータ73の出力端子からは、前記送信信号
のレベルに対応したパルス幅を有するパルス列信号から
なるパルス幅変調信号に変換された信号が出力される。
【0014】このパルス列信号は、ドライバー回路74
で所定のレベルまで増幅された後、電力増幅効率の優れ
たD級プッシュプル電力増幅回路75で大電力信号に増
幅される。大電力増幅された送信信号は、送信信号の周
波数帯域以下のみを通過させる低域通過フィルタ76を
介して送受波器9へ出力される。
【0015】次に、本発明において用いられている電力
増幅器7の動作について、図3〜4を参照して説明す
る。帯域通過フィルタ6から入力される送信信号(8.
3875〜11.1875KHz)は、コンパレータ7
3において三角波変換回路72から入力される三角波
(250KHz)と比較され、三角波の信号レベルが送
信信号レベルより高いと高レベル(または低レベル)、
逆に三角波の信号レベルが送信信号レベルよりも低いと
低レベル(または高レベル)のパルス信号が出力され
る。
【0016】コンパレータ73から出力されるこのパル
ス幅変調された矩形波のパルス信号は、ドライバー回路
74及びD級プッシュプル電力増幅回路75によって、
効率よく大電力信号に増幅される。
【0017】D級プッシュプル電力増幅回路75の出力
信号の周波数成分には、送信信号周波数(8.3875
〜11.1875KHz)と、パルス幅変調の基本周波
数(250KHz)とそのサイドバンド周波数、高次の
周波数(500KHz,750KHz等)とそのサイド
バンド周波数が含まれている。そこで、低域通過フィル
タ76によって送信信号の周波数帯域のみを通過させ、
他の高周波成分を除去することにより、原信号の送信信
号に忠実な波形を有する大電力の送信出力信号が送受波
器9に対して供給される。
【0018】
【発明の効果】本発明は、音波を水中に送波するための
送波器を駆動する電力増幅器として、電力増幅効率のよ
いD級増幅器を用いてパルス幅変調された送信信号を増
幅しているので、水中通話機の低消費電力化が可能とな
り、バッテリーで駆動する場合においても長時間の使用
が可能となる。
【0019】また、電力増幅回路の発熱及び所要電力が
低減されるので、バッテリーを含む電源の小型化、冷却
装置の簡略化が可能となるので、水中通話機を小型化す
ることができる。
【0020】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すブロック図である。
【図2】本発明において用いられる電力増幅回路を示す
ブロック図である。
【図3】本発明において用いられる電力増幅器の動作を
説明するための図である。
【図4】本発明において用いられる電力増幅器の動作を
説明するための図である。
【符号の説明】
1 マイク増幅器 2 音声増幅器 3 低域通過フィルタ 4 ミキサ 5 搬送波発振器 6 帯域通過フィルタ 7 電力増幅器 8 受信増幅器 9 送受波器 71 発振回路 72 三角波変換回路 73 コンパレータ 74 ドライバー回路 75 電力増幅回路 76 帯域通過フィルタ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成9年5月28日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態を示すブロック図であ
る。
【図2】 本発明において用いられる電力増幅回路を示
すブロック図である。
【図3】 本発明において用いられる電力増幅器の動作
を説明するための図である。
【符号の説明】 1 マイク増幅器 2 音声増幅器 3 低域通過フィルタ 4 ミキサ 5 搬送波発振器 6 帯域通過フィルタ 7 電力増幅器 8 受信増幅器 9 送受波器 71 発振回路 72 三角波変換回路 73 コンパレータ 74 ドライバー回路 75 電力増幅回路 76 帯域通過フィルタ
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正内容】
【0015】 次に、本発明において用いられている電
力増幅器7の動作について、図3を参照して説明する。
帯域通過フィルタ6から入力される送信信号(8.38
75〜11.1875KHz)は、コンパレータ73に
おいて三角波変換回路72から入力される三角波(25
0KHz)と比較され、三角波の信号レベルが送信信号
レベルより高いと高レベル(または低レベル)、逆に三
角波の信号レベルが送信信号レベルよりも低いと低レベ
ル(または高レベル)のパルス信号が出力される。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 搬送波を音声信号によって変調した送信
    信号を電力増幅器で増幅し、送波器を介して水中に音波
    又は超音波として送波することにより通信を行う水中通
    話機において、 前記電力増幅器は、前記送信信号をパルス幅変調するパ
    ルス幅変調手段と、該パルス幅変調された信号を電力増
    幅する電力増幅手段と、電力増幅された前記パルス幅変
    調信号から前記送信信号周波数帯域成分のみを通過させ
    る低域通過フィルタを備えていることを特徴とする水中
    通話機。
  2. 【請求項2】搬送波を音声信号によって変調した送信信
    号を出力するとともに受信信号を前記搬送波を用いて音
    声信号に復調する変復調器と、前記送信信号を電力増幅
    する電力増幅器と、電力増幅された送信信号を音波又は
    超音波信号に変換して水中に送波するとともに受波した
    音波又は超音波信号を電気信号に変換する送受波器と、
    該送受波器で受波した受信信号を増幅して前記変復調器
    へ出力する受信増幅器を備えた水中通話機において、 前記電力増幅器は、前記送信信号をパルス幅変調するパ
    ルス幅変調手段と、該パルス幅変調された信号を電力増
    幅する電力増幅手段と、電力増幅された前記パルス幅変
    調信号から前記送信信号周波数帯域成分のみを通過させ
    る低域通過フィルタを備えていることを特徴とする水中
    通話機。
  3. 【請求項3】 前記送信信号は、SSB振幅変調信号で
    あることを特徴とする請求項1又は2記載の水中通話
    機。
  4. 【請求項4】 前記パルス幅変調手段は、前記送信信号
    よりも十分高い周波数の三角波と前記送信信号とを比較
    するコンパレータによって構成されていることを特徴と
    する請求項1、2又は3記載の水中通話機。
  5. 【請求項5】 前記電力増幅手段は、D級電力増幅回路
    であることを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の
    水中通話機。
JP9105369A 1997-04-09 1997-04-09 水中通話機 Pending JPH10285123A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004515091A (ja) * 2000-07-11 2004-05-20 アメリカン・テクノロジー・コーポレーション パラメトリックスピーカー用電力アンプ
GB2414556A (en) * 2004-05-24 2005-11-30 Nec Corp PWM sonar transmitter with no feedback and no offset voltage
JP2009172014A (ja) * 2008-01-21 2009-08-06 Konica Minolta Medical & Graphic Inc 超音波診断装置

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