【手続補正書】
【提出日】平成26年12月15日(2014.12.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
受信装置２においては、１つのフレームはｎ（ｎは正の整数、本実施形態では一例としてｎ＝３とする）個の単位に分割されて、この分割された単位で復調される。この分割された一つの単位をブロックと呼ぶ。図３（ｂ）は、フレームとブロックの関係を概念的に示す図である。１つのフレームは、そのデータ長が均等な３つのブロックａ，ｂ，ｃで構成される。フレームの先頭であるブロックａには、同期シンボル及びヘッダが必ず含まれる。フレームの後尾であるブロックｃには、フッタが必ず含まれる。つまり、同期シンボル及びヘッダのデータ長と、フッタのデータ長はそれぞれ、１つのブロックのデータ長に比べて短い。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
図４に示すように、送信装置１は、異なる周波数帯域Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の各々において、所定の期間、すなわち１つのフレームを送信するために要する期間（或る周波数帯域において１つのフレームが重畳された期間）の１／ｎ（本実施形態では１／３）に相当する期間だけ遅延させながら、各フレームの送信を開始する。例えば周波数帯域Ｆ３においては時刻ｔ１にフレームの先頭のブロックａの送信を開始し、周波数帯域Ｆ２においては時刻ｔ２にブロックａの送信を開始し、周波数帯域Ｆ１においては時刻ｔ３にブロックａの送信を開始している。従って、上記フレームの次のフレームの送信開始タイミングも、周波数帯域Ｆ３においては時刻ｔ４、周波数帯域Ｆ２においては時刻ｔ５、周波数帯域Ｆ１においては時刻ｔ６というように、常時、１つのフレームの送信期間の１／３に相当する期間だけ遅延する。従って、上述した「１つのフレームを送信するために要する期間の１／３」とは、１つのブロックを送信するために要する期間の長さに相当する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
伝送データＤは、ＬＰＦ１０２１によってフィルタリングされたのち、ＶＣＯ１０３１に入力される。ＶＣＯ１０３１〜１０３３は、制御信号（ここではＶＣＯに入力される伝送データを構成するビット値）に応じて周波数が変化する発信器である。ＶＣＯ１０３１は、伝送データのビット値が１のときには周波数帯域ｆ３の信号を加算器１０５に出力し、伝送データのビット値が０のときに周波数帯域ｆ３'の信号を加算器１０５に出力する。従って、周波数帯域ｆ３と周波数帯域ｆ３'は１つのペアとして利用される。本実施形態では、ペアを構成する２つの周波数帯域に属する信号の値の差を差動信号と呼ぶことにする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
図５は、差動信号を説明するための概念図である。前述したように、伝送データのビット値が１のときに周波数帯域ｆ３の信号が出力され、ビット値が０のときに周波数帯域ｆ３'の信号が出力される。従って、伝送データのビット値が１のときには、図５（ａ）に示すように、周波数帯域ｆ３の信号が所定値で出力され（実線で表現）、周波数帯域ｆ３'の信号は出力されない（点線で表現）。一方、伝送データのビット値が０のときには、図５（ｂ）に示すように、周波数帯域ｆ３の信号は出力されずに（点線で表現）、周波数帯域ｆ３'の信号が所定値で出力される（実線で表現）。このように、周波数帯域ｆ３の信号と周波数帯域ｆ３'の信号とは、ビット値に応じて、お互いの信号の値の大小関係が逆、つまり互いに反転した出力になる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
そして、ｆ３の信号とｆ３'の信号との差（ｆ３―ｆ３'）が閾値を超える場合にはビット値が１であると判断され、ｆ３の信号とｆ３'の信号との差（ｆ３―ｆ３'）がその閾値以下の場合にはビット値が０であると判断される。閾値の決め方については、受信装置２の説明において詳述するが、予め決められた固定の値ではなく、マルチパスフェージングなどの影響に応じて動的に変動するようになっている。なお、図４で説明した周波数帯域Ｆ１は、周波数帯域ｆ１とｆ１'とを合わせた帯域を意味し、周波数帯域Ｆ２は、周波数帯域ｆ２とｆ２'とを合わせた帯域を意味し、周波数帯域Ｆ３は、周波数帯域ｆ３とｆ３'とを合わせた帯域を意味している。つまり、周波数帯域Ｆ１は、より帯域幅の狭い周波数帯域ｆ１、ｆ１'を含んでおり、周波数帯域Ｆ２は、より帯域幅の狭い周波数帯域ｆ２、ｆ２'を含んでおり、周波数帯域Ｆ３は、より帯域幅の狭い周波数帯域ｆ３、ｆ３'を含んでいる。本発明において、周波数帯域ｆ１、ｆ１'、ｆ２、ｆ２'、ｆ３、ｆ３'は、周波数帯域Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３よりも帯域幅が狭いことから、狭帯域周波数と呼ぶこととする。なお、本実施形態では、例えば周波数帯域ｆ１＝１８０００Ｈｚ、ｆ１'＝１８４００Ｈｚ、ｆ２＝１８８００Ｈｚ、ｆ２'＝１９２００Ｈｚ、ｆ３＝１９６００Ｈｚ、ｆ３'＝２００００Ｈｚというように、お互いに近い周波数どうしをペアにしている。また、１つのペアのうち、低いほうの周波数帯域ｆ１、ｆ２、ｆ３に属する信号成分の時間変化波形を正信号と呼び、高いほうの周波数帯域ｆ１'、ｆ２'、ｆ３'に属する信号成分の時間変化波形を反転信号と呼ぶこととする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
図２の説明に戻る。遅延器１０４１，１０４２はそれぞれ、１つのフレーム分の伝送データ（以下、フレームデータという）が入力されると、１つのフレームの送信期間の１／３に相当する期間、つまり１つのブロックの送信に要する期間（以下、１／３フレーム送信期間という）だけ遅延させて出力する。従って、遅延器１０４１は、ＬＰＦ１０２１にフレームデータが入力されるタイミングより、１／３フレーム送信期間だけ遅延したフレームデータをＬＰＦ１０２２に出力する。ＶＣＯ１０３２は、ＬＰＦ１０２２が出力したフレームデータのビット値が１のときに周波数帯域ｆ２の信号を加算器１０５に出力し、フレームデータのビット値が０のときに周波数帯域ｆ２'の信号を加算器１０５に出力する。同様にして、遅延器１０４２は、ＬＰＦ１０２２にフレームデータが入力されるタイミングより、１／３フレーム送信期間だけ遅延したフレームデータをＬＰＦ１０２３に出力する。ＶＣＯ１０３３は、ＬＰＦ１０２３が出力したフレームデータのビット値が１のときに周波数帯域ｆ１の信号を加算器１０５に出力し、フレームデータのビット値が０のときに周波数帯域ｆ１'の信号を加算器１０５に出力する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
図８は、ＤＣカット部２２５１から出力される信号（ベースバンド信号）の波形Ｏｕｔ（実線）と、上部エンベロープｅｎｖp（一点鎖線）と、下部エンベロープｅｎｖm（点線）と、差動信号に基づいて２値化を行うときに用いられる閾値ｔｈ（２点鎖線）との関係の一例を示すグラフである。閾値ｔｈは、上部エンベロープｅｎｖpと下部エンベロープｅｎｖmとの間にある値であればよいが、典型的には両者の中間の値が用いられる。従って、閾値ｔｈは、上部エンベロープｅｎｖp及び下部エンベロープｅｎｖmの時間変化に伴って、上部エンベロープｅｎｖpと下部エンベロープｅｎｖmとの間で時間的に変動する値になる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
手順１：ブロックａ１の受信が完了した現在時刻ｔ７の時点で、ブロックａ１とは異なる周波数帯域Ｆ２，Ｆ３において受信が完了したブロックｂ１およびブロックｃ１を選択する（図の実線で囲んだブロックａ１、ブロックｂ１、ブロックｃ１）。つまり、この手順１では、１ブロック送信期間において全周波数帯域のそれぞれから各ブロックを１つずつ選択する。従って、１フレーム分の伝送データが重畳された音を受信装置２が収音するのに要する期間は、１ブロック送信期間で済む。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
手順２：ブロックａ１の受信が完了した現在時刻ｔ７の時点で、ブロックａ１とは異なる周波数帯域Ｆ２において受信が完了したブロックｂ１と、現在時刻ｔ７よりも１ブロック分前の時刻ｔ６の時点で、ブロックａ１と同じ周波数帯域Ｆ１において受信が完了したブロックｃ２とを選択する。つまり、この手順２では、１ブロック送信期間より長く、且つ、１つのフレームの送信に要する期間より短い期間で、複数の周波数帯域から各ブロックを任意の組み合わせで選択する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
手順３：現在時刻ｔ７よりも２ブロック分前の時刻ｔ５の時点で、ブロックａ１と同じ周波数帯域Ｆ１において受信が完了したブロックｂ２と、現在時刻ｔ７よりも１ブロック分前の時刻ｔ６の時点で、ブロックａ１と同じ周波数帯域Ｆ１において受信が完了したブロックｃ２とを選択する（図の点線で囲んだブロックａ１、ブロックｂ２、ブロックｃ２）。つまり、この手順３では、１つのフレームの送信に要する期間で１つの周波数帯域から各ブロックを選択する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
手順４：現在時刻ｔ７よりも２ブロック分前の時刻ｔ５の時点で、ブロックａ１と同じ周波数帯域Ｆ１において受信が完了したブロックｂ２と、ブロックａ１の受信が完了した現在時刻ｔ７の時点で、ブロックａ１とは異なる周波数帯域Ｆ３において受信が完了したブロックｃ１とを選択する。つまり、この手順４では、１つのフレームの送信に要する期間で複数の周波数帯域から各ブロックを任意の組み合わせで選択する。手順４は、手順３の場合よりも、マルチパスフェージングやいずれかの周波数帯域に対するノイズ混入などの影響が大きい場合に採用されることになる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
以上説明した復調部２２の構成のうち、ＳＴＦＴ部２２２は、マイク２０によって出力される音響信号を各々の周波数帯域に属する信号成分に分離する分離手段として機能する。また、減算器２２３１〜２２３３、ＤＣカット部２２５１〜２２５３、２値化部２２６１〜２２６３、及びデータ検出部２３０は、ＳＴＦＴ部２２２によって分離された各信号成分に基づいて、所定の期間ごとにフレームの一部に相当するブロックを復調し、復調した当該ブロック群から選択したブロックを連結して前記フレームを生成するフレーム生成手段として機能する。このフレーム生成手段は、予め決められた選択方法に従って選択した方法、例えば選択したブロックが重畳された音をマイク２０が収音するのに要した期間がより短くなるような選択方法に従って、ブロックを選択するようになっている。また、データ検出トリガ発生部２４０は、マイク２０によって収音される音に伝送データＤが重畳されているか否かを判定する判定手段として機能する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
［変形例２：復調部において閾値を固定する場合］
実施形態においては、２値化を行うための閾値を動的に変更していたが、ビット判定の精度をさらに向上させるため、受信装置２における復調部２２を図１４に示すような構成として、固定の閾値を併用するようにしてもよい。この変形例２に係る復調部２２ａが、図６に示した復調部２２と異なるのは、ＬＰＦ２２４１〜２２４３からの各出力が、それぞれＤＣカット部２２５１〜２２５３を経ずに直接入力される２値化部２２６１−１〜２２６３−１を備えている点である。本変形例において、減算器２２３１〜２２３３、ＤＣカット部２２５１〜２２５３、２値化部２２６１〜２２６３、２値化部２２６１−１〜２２６３−１及びデータ検出部２３０は、フレーム生成手段として機能する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
［変形例６：ペアとして利用する周波数帯域］
実施形態では、周波数帯域ｆ１＝１８０００Ｈｚ、ｆ１'＝１８４００Ｈｚ、ｆ２＝１８８００Ｈｚ、ｆ２'＝１９２００Ｈｚ、ｆ３＝１９６００Ｈｚ、ｆ３'＝２００００Ｈｚというように、お互いに近い周波数どうしをペアにしていたが、これを例えば、周波数帯域ｆ１＝１８０００Ｈｚ、ｆ２＝１８４００Ｈｚ、ｆ３＝１８８００Ｈｚ、ｆ１'＝１９２００Ｈｚ、ｆ２'＝１９６００Ｈｚ、ｆ３'＝２００００Ｈｚというように、お互いに遠い周波数どうしをペアにしてもよい。例えば或る周波数帯域においてマルチパスフェージングやノイズ混入などの事象が生じたときには、その周波数に比較的近い周波数帯域も影響を受ける。そこで、本変形例のように、お互いに遠い周波数どうしをペアにすれば、上記のような事象への耐性の向上が期待できる。
また、実施形態では、２つの狭域周波数帯域を用い、例えばビット「１」を送るときは周波数帯域ｆ１に属する信号が所定値で出力され、周波数帯域ｆ１'に属する信号が出力されない一方、ビット「０」を送るときは周波数帯域ｆ１に属する信号が出力されずに、周波数帯域ｆ１'に属する信号が所定値で出力される。さらにこれの２倍の伝送速度を実現しようとすると、周波数帯域Ｆ１に属する狭帯域周波数を４つ用意し（周波数帯域ｆ１、ｆ１'、ｆ０１、ｆ０１'）、例えばビット「１，０」を送るときは、周波数帯域ｆ１に属する信号が所定値で出力され、周波数帯域ｆ１'に属する信号が出力されない。さらに、周波数帯域ｆ０１に属する信号が出力されずに、周波数帯域ｆ０１'に属する信号が
所定値で出力される。また、例えばビット「０，１」を送るときは、周波数帯域ｆ１に属する信号が出力されずに、周波数帯域ｆ１'に属する信号が所定値で出力される。さらに、周波数帯域ｆ０１に属する信号が所定値で出力され、周波数帯域ｆ０１'に属する信号が出力されない。ただし、これらの場合も、周波数帯域ｆ１、ｆ１'だけに注目すれば、フレームを構成する各ビットの値に応じて、当該フレームに対応する２つの狭帯域周波数に属する信号の出力を互いに反転させることで変調信号を生成するようになっている。
なお、変調される搬送波の周波数帯域を、実施形態では、人間が聞き取ることができる周波数帯域よりも高い周波数帯域としていたが、必ずしもこれに限らない。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
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