JPS60148256A - 受信機器におけるリング音発生回路 - 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】 本発明は電話機やインターホン等の受信機器において着
信を可聴表示するリング音の発生回路に関し、殊に受信
音声信号を通話者の耳に伝える受話器としての音響輻射
器と当該リング音の発生用音響輻射器とを同一のもので
兼ねさせる場合に有効なリング音発生回路の改良に関す
る。

通常の電話機等では、着信を可聴表示するリング音（一
般にはベル音等と呼ばれる）の輻射器と１通話者が相手
の声を聞くために用いる音声信号の輻射器としての受話
器とは、夫々別個に設けられている。

然し、昨今に至って、回路及び筐体の小型化、簡略化、
部品点数の削減等の観点から、これら両輻射器（電気−
音響変換器）を同一の輻射器で兼ねさせたいとの要求が
為されてきた。特にこれは昨今、米国等において普及し
始めたコードレス・テレフォンにおいて顕著Ｔある。

コードレス・テレフォン自体は既に良く知られているよ
うに、通常の電話機本体に相当する筐体部分を親機乃至
ベース・ユニット、送受話器筐体に相当する部分を子機
乃至ハンド・セットと呼び、両者間を無線周波で連絡す
ることにより、通常の方式の電話機では両者間に介在し
ていたコードを省いたものである。従って通話者は、親
機の設置されている場所に拘束されることなく、当該無
線周波のサービス・エリア内であれば例え歩きながらで
も会話ができる便利さがある。然しそのため、被受信者
が常に親機の傍らにいるという保証はないから、着信を
可聴表示するリング音輻射器は親機内に収めて置くこと
はできず、ノ＼ンド・セット内に備えさせる必要がある
。

一方、ハンド・セットは小型軽量でなければ持ち運び自
由にした利点は損なわれてしまう。

そこで上記のような要請が為され、スペース的にも重量
的にも、そして価格的な見地からも、スピーカ等の音響
輻射器は一つで済ませたいとされるのである。もっとも
、こうした事情は、少し大−き目の送受話器筺体内に電
話機本体の機能を全て収めてしまった通常の方式の電話
機やインターホン等でも同じである。

こうした要請に対し、一応はこれを満たそうとする製品
も従来、開発されてはいた。第１図にはそうしたコード
レス・テレフォンにおける従来例の要部構成が示されて
いる。

これに就き説明するに際し、第２図に模式的に示すリン
グ音の元となるリング周波数信号Ｓｒの一般的な波形を
説明すると、当該リング周波数信号Ｓｒは、ｌＫＨ２程
度等、所定の周波数で一定時間Ｔｏｎだけ立ち上がった
後、一定の休止期間子ｏｆｆだけ休み、再び時間Ｔｏｎ
に亘り立ち」二がる。という繰返しで成っている。

然して、図中、仮想線で示す包絡波形を考えてみると、
その立ち上がり縁ＬＥはかなり急峻になっている。即ち
、所定周波数の信号Ｓｒは、アナログレベル的に見ると
、零レベルからその最大レベル（十Ｅｍａｘ）に向けて
極めて短い時間で急峻に立ち上がるようになっている。

尚、オン時間Ｔｏｎは米国においては２秒、我が国にお
いては１秒、オフ時間Ｔｏｆｆは米国においては４秒、
我が国においては２秒、というように定められている。

このようなリング周波数信号Ｓｒは、従来構成では次の
ように取扱われている。

受信音声信号Ｓａとこのリング周波数信号Ｓｒとは共に
同一の可聴帯域増重１に入力し、終段で電力増幅された
後、スピーカ等の音響輻射器２で音〜 響変換されて空間に輻射されていく。但し勿論、受信音
声信号Ｓａとリング周波数信号Ｓｒとが同時に存在する
ことはない。

リング周波数信号Ｓｒは親機から直接に適宜な変調を受
けて送信されてくる場合や、デジタル・コーＦとして先
づ着信信号が送給され、これをハンド・セット内の所定
回路にて解読した結果に基き当該ハンド・セット内にて
改めて所定周波数の（１３号として形成される場合等が
あるが、いづれにしても、従来においては、こうしたリ
ング周波数信号Ｓｒがリング周波数信号検波回路４にて
検波されると、その検波信号Ｓｄに基いて単にアナログ
・スイッチ３を閉じるだけの操作でこのリング周波数信
号Ｓｒを直接に可聴帯域増幅器１の入力に送給していた
。そのため、一つの大きな問題が生じていたのである。

それは、受信音声信号Ｓａと当該リング周波数信号Ｓｒ
とのレベル差に起因する問題である。

一般に受信音声信号Ｓａに就いては通話者が受話器を自
分の耳にピッタリと着けて聞いた時に丁度良い音量にな
るようにレベル設定され、他方、リング音に着いてはハ
ンド・セットから多少、離れた（☆置にいても被受信者
に確実に着信を表示できるように、相当大きな音量に選
ばれる。

こうした条件を第１図示の従来例構成で満たしたとする
と、通話者の耳に過大な音圧が掛かり、悪くすると鼓膜
の損傷事故を起こしかねない危険が生じる。例えば、着
信があってリング音が成り始めたとしよう、リング音は
既述のように一定時間Ｔｏｎに亘って鳴った後、同様１
こ一定時間Ｔｏｆｆに亘って休止し、再び鳴り出すとい
うシーケンスを採るため、最初のリング音を聞いた被受
信者が即座にハンド・セットを取上げ、通常の電話機に
おけるオフ・フック動作に相当するトーク・スイッチ操
作をうっかり忘れてそのまま直ぐに自分の耳に受話器を
押し当てたとすると、押し当てた時には丁度休止期間に
あったリング音が再び急激に、然も大音量で耳元で鳴り
始めるということが考えられるのである。そうした場合
に通話者が反射的に耳からハンド・セットを離そうとし
ても、−１−記のようにリング音の立ち」二がりＬＥは
かなり急峻であるため、到底間に合わず、上記のような
事故にはならないまでも衝撃音に伴う不快感は拭えない
。

本発明はまさしく、従来例構成の持っていたこの点の解
決を目的として成されたものである。即ち、受信音声信
号用の音響輻射器（受話器）とリング音輻射”用の音響
輻射器（スピーカ等）とを同一の音響輻射器で兼ねさせ
る受信機器のリング音発生回路として、上記のような事
故乃至不快感を未然に防ぎ得る回路を提供せんとしたも
のである。

本発明は、この目的に沿い、リング音が誤って通話者の
耳元で鳴り始めたとしても、それが極めて大音量になる
前にこれに気付いた通話者が当該音響輻射器部分を自分
の耳から余裕を持って離せる時間を稼げるように、リン
グ周波数信号に加工を施す構成を開示する。

具体的には、第２図示のリング周波数信号Ｓｒに対して
波形整形を施し、後に詳しいように、その立ち上がり縁
ＬＥを鈍らせる。

更に言えば、リング音がその零レベルから最大レベル（
±Ｅｍａｘ）に向かうに際し、従来例におけるように極
めて短時間の中に一気に最大レベルまで立ち上がるので
はなく、予定の時間以上に亘って徐々に音量が増加して
いくように図るのである。このようにすれば、リング音
の鳴り始めは十分小さなレベルにあるから、通話者の耳
元で鳴り始めたとしても苦痛や不快感を感じさせること
もなく、また、鳴り始めてからハンド・セットを離す動
作に移っても十分間に合うことになる。

第３図にはこうした本発明の思想に即した第一の実施例
の概略構成が示されている。従来例の構成に対し、本発
明において特に改変を要しない部分に就いては第１図中
と同一の符号を付し、説明を省略する場合もある。

この実施例においては、リング周波数信号Ｓｒがその検
波回路４にて検波されると、当該回路からの検波信号Ｓ
ｄの発生に伴い、リング周波数信号Ｓｒに対する波形整
形回路１０が動作する。この波形整形回路ｌＯは、第１
図示の従来からのリング周波数信号Ｓｒを第４図示のよ
うな波形Ｓｒ鵬に整形するものである。即ち、包絡線で
見てその立ち上がり縁ＬＥｍに示されるように、零レベ
ルから所定の最大レベル（十ＥＩＩａｍ）に至るまでに
徐々にレベルが増加していく積分的な波形部分を形成す
るものである。但し、このような波形自体は公知技術を
応用することにより、当業者には種々の回路構成にて得
ることができる。

こうしたリング周波数信号Ｓｒｓを得る波形整形回路１
０は、当該リング周波数信号乃至リング音のスロー・ス
タート回路と言うこともできる。ここにおいてリング周
波数信号Ｓｒ腫が零レベルから最大レベルになる迄の時
間ＴＩＩを適当に定めて、例えば米国の場合はＴｏｎ＝
２ｓｅｃであるからＴＤ＝１ｓｅｃ程度になるようにす
れば、人間の反射動作の時間は長くても０．５秒程度以
下と考えられるから、既述したような場合においてハン
ド・セットを耳から離すに十分な時間を得ることができ
る。勿論、具体的に遅延時間Ｔ［］を上記以外、どの程
度に定めるかは任意設計的な事項である。

第５図は第３図示の基本的な実施例に沿って構成された
一つの具体的回路構成例を示している。

可聴帯域増幅器ｌは前段にブリ・アンプを兼ねるスケル
チ・ゲート７としてのトランジスタＴｒｌを持ち、トラ
ンジスタＴｒ２．Ｔｒ３から成る電力増幅部を介して音
響輻射器２を駆動するが、この構成自体は公知構成と同
じである。然し、可聴帯域増幅器１の入力、即ちスケル
チ・ゲート７の入力には本発明の思想に即し、波形整形
回路１０にて整形されたリング周波数信号Ｓｒｓが印加
される。

この具体的実施例における波形整形回路１０は。

電圧制御減衰器としてのトランジスタＴｒ４と、その減
衰率を定める制御入力としてのベース族りに設けられた
時定数回路１１と、から成っている。予め述べて置くと
、この実施例においては、トランジスタＴｒ４を通常の
アナログ・スイッチに見られるように単にオフ状態とオ
ン状態（飽和状態）の二状態でのみ使うのではなく、オ
フ状態から飽和に向かう過渡的な状態を利用し、徐々に
飽和していくようにするのである。

第３図及び第２図に示しであるリング周波数信号ＳＴは
当該トランジスタＴｒ４　（ｐｎｐ型）のエミッタに、
検波信号Ｓｄは抵抗ＲｏとキャパシタＣｏとから成る時
定数で＝Ｒｏ・ＣＯの時定数回路ｌｌを介して同じトラ
ンジスタのベースに、夫々与えられる。受信音声信号Ｓ
ａは適宜抵抗やキャパシタから成る公知手法による加算
回路を介してスケルチ・ゲート７の入力に与えられる。

第５図中に併記のように、リング検波信号Ｓｄはこの実
施例では論理レベル゛Ｌ”で有意であり、従ってリング
周波数信号Ｓｒが検波されていない時には“Ｈ゛レベル
ある。この状態においては、時定数回路ｌｌ中のキャパ
シタＣｏはダイオードｄ’ｌを介して充電され、電圧制
御減衰器としてのトランジスタＴｒ４のベースを正に引
上げているため、当該トランジスタＴｒ４の減衰率は最
大、即ち実質的にはカット・オフ状態にある。

電話回線を介しての呼び出しがあり、これに基いて発せ
られたリング周波数信号Ｓｒが第３図中のリング周波数
信号検波回路４で検波されると、この場合、Ｌ”レベル
へ立ち下がるリング検波信号Ｓｄが発せられる。同時に
、当該リング周波数信号Ｓ「はトランジスタＴｒ４のエ
ミッタにも加えられる。然し、本発明の構成においては
、このトランジスタＴｒ４のエミッタに加えられたリン
グ周波数信号Ｓｒが直接に、丘つ直ちに可聴帯域増幅器
ｌの入力に印加されることはない。

即ち、リング検波信号Ｓｄが“Ｌ”レベルになると、時
定数回路１１中の時定数形成に関与している抵抗Ｒｏの
一端が実質的に接地され、キャパシタＧ。

の放電が開始するが、この放電は上記した時定数τ＝　
Ｒｏ−Ｇｏに従って成され、急速には行なわれることが
ない。

換言すればトランジスタＴｒ４のベースは徐々に接地に
向けて引落とされていき、リング周波数信号Ｓｒに甚く
当該トランジスタＴｒ４のエミッターコレクタ間主電流
キャリアは飽和に向けて徐々に増加していくことになる
。

そのため、可聴帯域増幅器ｌの入力に与えられる信号波
形は第４図示のように整形済みのリング周波数信号Ｓｒ
間となり、音響輻射器２から輻射される音響も零レベル
から最大レベルに向けて時間ＴＯを掛け、徐々に増加し
ていくものとなる。

尚、この実施例ではリング検波信号Ｓｄはスケルチ・ゲ
ート７の制御信号をも兼ね、リング検波と共にスケルチ
・ゲート７中のトランジスタＴｒｌのエミッタを接地に
引落とし、当該ゲートを開く役目も持っている。勿論、
回路の都合により、スケルチ・ゲート７の制御信号とリ
ング検波信号は別途のものでも良いし、昨今では電話機
としてのその他の機能のために一括的にマイクロ・コン
ピュータを使用する場合も多いので、リング周波数信号
Ｓｒやリング検波信号Ｓｄも当該マイクロ・コンピュー
タから適当なシーケンスで作られるものでも良い。逆に
、デジタル・コーディング方式を採らない機器において
は親機から送信されてくる変調されたリング周波数信号
を検出、整流してその直流電位で波形整形回路１０を動
作させることもできる。

特に、マイクロ・コンピュータを使用する機器において
は、親機からはコーディングされた着信（，１号が送ら
れてき、ハンド・セットの側でこれを解読してリング検
波信号を発し、同時にハンド・セット内に同様に内蔵さ
れているリング音発振器を稼動させて内部でリング周波
数信号Ｓｒを作る機器もある。そのような機器にも本発
明は勿論、応用可能である。

第６図はそうした場合を示している。親機からの着信信
号を図示してｌ、％ない適宜なマイクロ・コンピュータ
等で解読乃至検波し、当該着信信号検波回路５から着信
検波信号Ｓｄ’を発する。この信号により、リング音発
振器６及び波形整形回路１０を稼動させる。リング音発
振器６の発する周波数信号がリング周波数信号Ｓｒにな
り、波形整形回路ｌＯの出力信号が上記してきた整形済
みのリング周波数信号Ｓｒｓになる。この概略構成に基
〈具体的な回路構成例を示すと、第７図示のようなもの
が考えられる。

着信検波信号Ｓｄ’はこの実施例では“Ｌ”レベルで有
意であるが、着信があってこの信号Ｓｄ’が当該゛Ｌ°
“レベルに立ち下がると、通常の単安定マルチ・へイブ
レーター戒で良いリング音発振器６が発振を開始し、リ
ング周波数信号Ｓｒが送出される。この周波数は例えば
ＩＫＨｚであり、そのレベルはリング音形成用入力信号
として要求される最大レベルにある。

このリング周波数信号Ｓｒは電圧制御減衰器としてのト
ランジスタＴｒ４のエミッタに与えられるが、当該トラ
ンジスタのベースは時定数回路１１を介して着信信号に
結合しているため、時定数回路１１に定められている時
定数に従ってのキャパシタＧｏの放電速度に応じてのみ
しかトランジスタＴｒ４のコレクタ出力電流は増加して
行かない。そのため、所期の通りの整形済みリング周波
数信号Ｓｒｓが得られることになり、その波形は一第４
図示と同様になる。この整形済みのリング周波数信号５
ｒ１１は先の実施例と同様に可聴帯域増幅器ｌの前段の
スケルチ・ゲート７の入力に印加されるが、この実施例
では当該スケルチ・ゲート７の制御信号は別途に得るも
のとなっている。

波形整形回路乃至スロー・スタート回路波形整形回路ｌ
Ｏの構成は既に述べたように図示以外の構成も当業者で
あれば容易に組むことができ、時定数回路１１の機能に
相当する漸増的な電圧増加機能はＤ／Ａコソバータ等を
利用したデジタル的な制御に基いても可能である。また
、電圧制御減衰器を利用するに代えて、レベル配分さえ
適当であれば、可変利得増幅器を用いること等もできる
。

そして、リング周波数信号Ｓｒを整形して得られる鈍っ
た立ち上がり縁ＬＨ−を持つリング周波数信号Ｓｒｍの
波形も、上記してきたようにレベルが連続的に増加して
いく波形に代えて、第８図示のリング周波数信号Ｓｒ１
の立ち上がり縁ＬＥｌｌ＋’で示されるように、段階的
に増加していく波形にしても良い。このような波形は例
えばマイクロ・コンピュータを利用して本発明の構成を
満足させれば比較的容易に得ることができる。

いづれにしても、本発明によれば受信音声信号用とリン
グ音輻射用の輻射器を同一のもので兼ねさせる受信機器
において、リング音の最大レベルまでの立ち上がり時間
を人の反射動作に比して十分に遅らせることができるた
め、通話者の耳への衝撃を軽減でき、不測の事故を防ぐ
ことができる。また、これにより、リング音の最大レベ
ルは従来よりも安心して大きくできるので、着信可聴表
示の留く範囲を広げることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来回路の要部構成図、第２図はリング音の元
となるリング周波数信号波形の説明図、第３図は本発明
の基本的一実施例の概略構成図、第４図は本発明により
波形整形されたリング周波数信号の波形説明図、第５図
は第３図示実施例に即した具体的回路構成例の回路図、
第６図は本発明の他の実施例の概略構成図、第７図は第
６図示実施例に即した具体的回路構成例の回路図、第８
図は本発明により波形整形する際の他の例の信号波形説
明図、である。 図中、１は可聴帯域増幅器、２は音響輻射器、３はアナ
ログ・スイッチ、４はリング周波数信号検波回路、５は
着信信号検波回路、６はリング音発振器、７はスケルチ
・ゲート、ｌＯは波形整形回路、１１は時定数回路、で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 着信を可聴表示するリング音と１、受信音声信号とを同
   一の音響輻射器から輻射するようにした受信機器におけ
   るリング音発生回路であって、上記リング音の立ち上が
   りを鈍らせ、徐々に音呈が増加していくようにリング周
   波数信号を波形整形する波形整形回路を有することを特
   徴とする受信機器にお、けるリング音発生回路。