(57)【要約】本発明は、送信器（２）と受信器（１）との間で音波の手段でデータを送信する方法において、前記送信器（２）は、少なくとも１つの周波数で音響搬送波を送信する第１電気音響トランスデューサ（２６）と、前記音響搬送波を送信すべきデータの関数として変調する手段とを有する。前記受信器（１）は、前記送信器（２）により変調された前記音響搬送波を受信する第２電気音響トランスデューサ（１８）と、前記音響搬送波を復調する手段と、復調された前記音響搬送波から送信されたデータを抽出する手段とを有する。前記第１と第２の電気音響トランスデューサは、それぞれ所定のバンド幅と所定の周波数応答特性を有し、前記音響搬送波の周波数は、所定の時間間隔の間変動して、前記第１と第２の電気音響トランスデューサに共通のバンド幅内にある所定の周波数範囲をスウィープし、前記送信された音響搬送波の周波数は、前記第１と第２の電気音響トランスデューサの周波数応答特性の山と谷にいかなる時も一致しないことを特徴とする。また本発明は、上記の方法を実行するシステムでもある。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信器（２）と受信器（１）との間で音波の手段でデータを送信する方法において、
前記送信器（２）は、少なくとも１つの周波数で音響搬送波を送信する第１電気音響トランスデューサ（２６）と、前記音響搬送波を送信すべきデータの関数として変調する手段とを有し、
前記受信器（１）は、前記送信器（２）により変調された前記音響搬送波を受信する第２電気音響トランスデューサ（１８）と、前記音響搬送波を復調する手段と、復調された前記音響搬送波から送信されたデータを抽出する手段とを有し、
前記第１と第２の電気音響トランスデューサ（２６，１８）は、それぞれ所定のバンド幅と所定の周波数応答特性を有し、
前記音響搬送波の周波数は、所定の時間間隔の間変動して、前記第１と第２の電気音響トランスデューサ（２６，１８）に共通のバンド幅内にある所定の周波数範囲をスウィープし、
前記送信された音響搬送波の周波数は、前記第１と第２の電気音響トランスデューサ（２６，１８）の周波数応答特性の山と谷にいかなる時も一致しない
ことを特徴とする音響波によるデータの送信方法。
【請求項２】
前記送信器の変調手段は、振幅変調手段であり、
前記音響搬送波のエンベロープが所定の変調振幅レベルに対し一定であるように、前記音響搬送の周波数が変動する
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記音響搬送波の周波数は、前記所定の周波数範囲内で、線形に変動する
ことを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記音響搬送波の周波数は、１つあるいは複数の変調信号を用いる周波数変調技術の手段により変動する
ことを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項５】
前記音響搬送波の周波数は、２個の変調信号を用いる周波数変調技術の手段により変動し、
前記音響搬送波は、次式で表される
（式３）
ＣＡＲＲＩＥＲ（ｔ）は、前記音響搬送波を時間の関数として表したものであり、
ｆ０は、音響搬送波の中心信号であり、
ｆ１は、第１変調信号の周波数であり、
Δ１は、第１変調信号の最大偏差値であり、
ｆ２は、第２変調信号の周波数であり、
Δ２は、第２変調信号の最大偏差値である
ことを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記音響搬送波は、中心周波数が３０００Ｈｚから３５００Ｈｚであり、前記変調信号により周波数変調される音波である
ことを特徴とする請求項４または５記載の方法。
【請求項７】
送信すべきデータは、第１と第２の所定の振幅レベルの間で前記音響搬送波の振幅変調により送信される連続するビットであり、
前記音響搬送波の周波数変調のパラメータは、前記周波数変調から得られた音響搬送波の周波数スペクトラムが、送信器と受信器に共通のすべての帯域をカバーするよう選択される
ことを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項８】
前記音響搬送波は、テーブル内に記憶された連続するサンプルの形態で前記送信器内に記憶される
ことを特徴とする請求項１−７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
請求項１−８のいずれかに記載した送信方法を実行する、音波手段によりデータを送信するシステムにおいて、
前記音響搬送波を送信する第１電気音響トランスデューサを有する少なくとも１個の音響送信器（２６）に関連したデータ処理端末（２）と、
前記音響搬送波を受信する第２電気音響トランスデューサを有する音響受信器（１８）を具備した少なくとも１つの携帯装置（１）と
を有する
ことを特徴とする音響波によるデータの送信システム。
【請求項１０】
前記音響搬送波は、テーブル内に記憶された連続したサンプル形態で前記データ処理端末（２）内に記憶され、
前記データ処理端末は、
前記テーブルを参照するソフトウェア手段と、
前記連続するサンプルに基づいて、音響搬送波を生成するソフトウェア手段と、
前記音響搬送波を送信すべきデータの関数として変調するソフトウェア手段と
を有する
ことを特徴とする請求項９記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音波手段によりデータを送信するシステムと方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書において、「音波」とは、その波長によって可聴あるいは不可聴な音声を生成する弾性波を意味する。言い換えると、伝搬媒体中の弾性波の周波数は、超低周波不可聴音、音声周波数、あるいは超音波周波数に対応する。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第４，２４２，７４５号明細書
【特許文献２】米国特許第４，３２０，３８７号明細書
【特許文献３】米国特許第５，７１９，８２５号明細書
【特許文献４】米国特許第５，８４８，０２７号明細書
【特許文献５】ヨーロッパ特許第１０７５０９８号明細書
【特許文献６】国際公開第２００１／１００６４号明細書
【０００４】
データを伝送するために音波を使用するシステムは従来公知である。例えば特許文献１は、外部の送信器により生成された音響搬送波を変調することにより、送信されたデータを受信する電気音響トランスデューサを具備した時計を開示している。
【０００５】
特許文献２は、音波手段によりデータを通信する携帯装置と方法を開示している。この文献は特に、電気音響トランスデューサを用いて超音波によりデータを送信することを提案している。特に、周波数シフト・キーイング（frequency shift keying (FSK)）として公知の音響搬送波の周波数変調の技術を用いて、データを送信する方法を提案している。
【０００６】
特許文献３と特許文献４は、音波の手段により通信できる、特にデータ処理端末と電子時計を含むユーザの個人データ（例えば運動選手の肉体運動データ）を記録し処理するシステムを記載している。特に時計は、ユーザの個人データをデータ処理端末に送信する電気音響のトランデューサ（ピエゾ電子素子）を具備し、データ処理端末そのものは、時計により生成された音波を受信するマイクを具備している。
【０００７】
本出願人による特許文献５は、２つの時計の間、あるいはデータ処理端末と時計との間でデータの交換を行うために、音波の手段により双方向の通信を行う方法および音響信号コンバータ回路を開示している。
【０００８】
最後の本出願人による特許文献６は、携帯装置と通信端末との間の音響通信のシステムを開示している。
【０００９】
上記の最後の２つの文献は、音波の手段により必要なデータを携帯装置に送信するデータ処理端末の既存の音響搭載装置（スピーカと音声カード）の使用を提案している。この解決方法の１つの利点は、データを送受信するために専用の如何なる装置もデータ処理端末に具備する必要がない点である。
【００１０】
データを音響的に送信する、今日まで考えられる通常の解決方法（特に、データ処理端末から携帯装置へ）は、所定の周波数で音響搬送波を生成し、その音響搬送波を送信すべきデータの関数として変調することである。音響搬送波をデータの関数として変調することは、例えば音響搬送波の従来公知の変調技術を用いた振幅変調、周波数変調あるいは位相変調からなる。
【００１１】
しかし、注意すべき点として、既製品であるデータ処理端末に具備されたスピーカは、低価格品であり、それ故に極めて不規則な周波数応答特性を有している。既製品であるスピーカのサンプルに対し計測された測定値では、信号の振幅は周波数の関数として強い変動（時に、±１０ｄＢ以上）を示す。特に、パソコンとともに使用することが通常想定されているスピーカシステムの大部分は、高い忠実音を生成することを意図しておらず、それ故にその応答カーブは極めて不規則である。この不規則な応答カーブは、スピーカの音響インピーダンスが周波数とともに急激に変動し、その固有周波数において非常に際だった複数の極値を示し、これがシステムの応答カーブのピーク（山）とトラフ（谷）となるという事実に起因する。同時にまた、振幅歪みの問題はスピーカと携帯装置との間の距離が小さい時に悪化する。
【００１２】
それ故に既存のスピーカシステムを用いる際の欠点は、音波の手段によりデータを信頼性高く送信することができないことである。その理由は、音響搬送波の周波数は、データを送信する際に用いられる変調技術とは無関係に、スピーカの周波数応答の山と谷に一致することがあるからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
それ故に、音波を用いたデータ送信システムの送信の信頼性を向上させる解決方法が求められている。本発明の目的は、このような解決方法を提案することである。
【００１４】
このために、本発明は送信者の送信器と受信器との間で音波手段により、データを送信する特許請求の範囲の請求項１に記載した特徴を具備した方法を提案する。
【００１５】
本発明はまた、上記の送信方法を実行するために、音波の手段によりデータを送信する特許請求の範囲の請求項９に記載した特徴を具備したシステムである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の好ましい実施例は、従属請求項に記載されている。
【００１７】
従って、本発明によると、音響搬送波の周波数は、所定の時間間隔の間変動して、それぞれ送信器と受信器に配備する第１と第２の電気音響トランスデューサに共通のバンド幅内にある所定の周波数範囲をスウィープする。これは、送信された音響搬送波の周波数は、第１と第２の電気音響トランスデューサの周波数応答特性の山と谷にいかなる時も一致しないことを保証している。
【００１８】
データは、音響搬送波の適宜の変調技術（特に振幅変調）により送信され、音響搬送波の周波数変調で補足する。この目的は、送信器と受信器のバンド幅内の音響信号の送信周波数スペクトラムを広げることにある。音響搬送波をこの方法で周波数変更することにより、送信された信号の周波数は、音響システムの周波数応答のピーク（山）あるいはトラフ（谷）とは如何なる時でも一致することはない。そのため明らかなことは、本発明によれば、音響搬送波の２つの変調が重ね合わされ、一方はデータを送信するため、他方は、この実施例においては音響搬送波の周波数の変動すなわち周波数変調であるが、音響搬送波の十分な周波数ダイバシティを確保するためである。
【００１９】
特に本発明の一実施例においては、送信器の音響トランスデューサにより生成された音響搬送波は、１つあるいは複数の変調信号を用いた周波数変調技術により変化する。このような解決方法を用いることによりデータ伝送の高い信頼性が得られる。
【００２０】
データ送信システムの一実施例においては、テーブル内に記憶された一連のサンプルの形態で音響搬送波を記憶する装置が具備される。これにより、変調された音響搬送波の生成が、テーブルを参照して、記憶されたサンプルの列に基づいて音響搬送波を生成することができる点で単純化される。それ故に、専用の電子手段を送信システムが具備する必要はない。実際に本発明をデータ処理端末で実現する際に”プラグ・イン（plug-in）”として公知の簡単なデータ処理アプリケーションを提供できる。
【００２１】
一般的に２つの方法を用いて音響搬送波を生成することができる。１つの方法は直接生成である。これによれば音響搬送波は、データを送信する際に実行される数学的な関数手段により生成される。他方は間接生成である。これによれば所定の”波テーブル”が記憶され、音響搬送波を再度生成する時に読み出される。
【実施例】
【００２２】
図１は、データ処理端末２と携帯装置１との間で音波手段によりデータを通信するシステムのブロック図である。携帯装置１は、例えばユーザの腕に付ける腕時計の形態を採ることがある。
【００２３】
データ処理端末２は、情報を搬送する音響信号を送信する手段を含む既製品のパソコン（ＰＣ）である。図１においては、これらの手段は、パソコン内に組み込まれたサウンド・カード２４と、１個あるいは複数個のスピーカ２６と、マイク２８の形態を採る。
【００２４】
図１に示されたシステムの１つの利点は、データ処理端末の構造に変更を加える必要のない点、あるいは使用される無線リンクの型に応じた送信器を追加する必要がない点である。本発明を実施する際に、信号が携帯装置１により正しく後で復調できるように、音響信号を変調できるコンピュータプログラムを搭載するだけで十分である。
【００２５】
データ処理端末２が、情報を担持する音響信号をスピーカ２６の手段により送信する場合には、信号は直ちに携帯装置１の受信手段によりピックアップされる。これらの受信手段は、双方向電気音響トランスデューサ１８の形態を採るが、この双方向電気音響トランスデューサ１８は、マイク（音響受信器）とスピーカ（音響送信器）の両機能を同時に実行する。受信モードにおいては、この双方向電気音響トランスデューサ１８は、来入した音響信号を電気信号に変換し、この電気信号はその後携帯装置１の処理手段により処理できるようなデータに変換され、音響信号により搬送された情報をそこから抽出する。
【００２６】
図１の実施例において、例えば携帯装置１の変換手段は、双方向電気音響トランスデューサ１８により生成された電気信号を増幅する信号増幅器１０と、この信号増幅器に接続され、受信信号を復調し、この復調された信号をマイクロコントローラ１４（これは携帯装置１の処理手段を構成する）の入力に伝搬する復調器１２とを含む。データ処理端末２により送信された音響信号により搬送され、復調器１２により復調され、マイクロコントローラ１４により処理された情報は、携帯装置１のデータメモリ１６内に記憶されるか、または液晶ディスプレイ１５上に表示される。バッテリー１１は充電可能なもので、携帯装置１に電力を供給する。
【００２７】
携帯装置１を用いて音響的方法でデータを送信する例においては、後者の装置はさらに変換手段と送信手段とを有する。これらは、携帯装置１の処理手段により供給されたデータを変調音響信号に変換し、その信号を送信する。図１に示すように、これらの変換手段は、変調器１３を含み、この変調器１３が、送信手段すなわち双方向電気音響トランスデューサ１８をドライバ回路１７を介して駆動する。携帯装置１の処理手段すなわちマイクロコントローラ１４は、変調器１３を送信するべきデータの関数として制御する。このデータは、通常携帯装置１のデータメモリ１６内に記憶されている。
【００２８】
図１のマイクロコントローラ１４は、符号化手段と復号化手段とを含む。これらはそれぞれ変調器１３と復調器１２の上流側と下流側に配置される。また、変調器１３と／または復調器１２は、実際にはマイクロコントローラ１４の機能の一体部分を構成する。
【００２９】
電気音響トランスデューサとそれに関連する処理手段と変換手段の詳細構造は、本明細書には開示しないが、これに関しては、例えば特許文献５と特許文献６を参照されたい。これらの文献は、変調された音響信号を電気信号に変換するあるいはその逆の変換を行うことのできる双方向変換回路に、アラーム（警報）を生成するために従来用いられていた音声生成器を変更することを特に目的としている。
【００３０】
図１に示された通信システムは、データ処理端末２と携帯装置１との間で双方向の通信を提供するものであり、スピーカ２６は、データ処理端末２から携帯装置１にデータを送信するのに用いられ、マイク２８は、携帯装置１により送信されたデータを受信するのに用いられる。以下では、データ処理端末２から携帯装置１へデータを送信することを特に説明するものである。
【００３１】
前述したように、従来技術の解決方法の欠点は、データを送信するのに用いられる音響搬送波の周波数が、スピーカの周波数応答の谷あるいは山と一致してしまうことである。この問題は、情報を符号化するのに用いる変調技術の種類を問わず発生する。振幅変調の場合、音響搬送波の振幅を変化させることにより情報が符号化され、所定の周波数で送信されるが、この周波数がスピーカの周波数応答の不規則性と一致することがある。同じことが位相変調にも言える。この場合、情報は信号の位相を変化することにより符号化される。最後に、周波数変調の場合には、情報は音響搬送波の周波数を変えることにより符号化され、変調された音響搬送波の周波数は少なくとも一部がスピーカの周波数応答の不規則性と一致してしまい、データの一部が失われることがある。
【００３２】
本発明によれば、搬送波の周波数を、スピーカの電気音響トランスデューサと携帯装置１の電気音響トランスデューサの両方に共通のバンド幅内の所定の周波数範囲内で変更することにより、高いスペクトラム・ダイバシティを音響搬送波内に導入する。送信すべきデータは、それ自身が周波数変調されているような音響搬送波を適宜変調することにより送信される。データを送信するのに用いられる変調の選択は、２つの変調（データを送信するのに用いられる変調と、音響搬送波の十分なスペクトラム・ダイバシティを確保するよう採用される周波数変調）の間に干渉が全くないあるいは少ししかないような条件により支配される。
【００３３】
最も単純な解決方法は、音響搬送波の周波数変調とデータを送信するために音響搬送波の振幅変調を用いることである。この場合、それにも関わらず、前述したように、第１に音響搬送波の十分なスペクトラム・ダイバシティを確保することと、第２に音響信号のエンベロープが影響を受けるのをできるだけ少なくすることができるように、周波数変調パラメータを選択する必要がある。
【００３４】
振幅変調に替わる手段として周波数変調がある。この場合情報を復号化することはより複雑となる。その理由はデータを送信するのに用いられる周波数変調が、利用可能なバンド幅内で周波数スペクトラムを拡散するために用いられる周波数変調に重ね合わされるからである。この場合、Ｉ／Ｑ復調器（位相直交する信号で）により、搬送波の位相、あるいは周波数を峻別することが可能となる。
【００３５】
以下の説明においては、説明を単純にするために、データは音響搬送波の振幅変調により送信されるものとする。より具体的には、原理として、音響搬送波は、ビットの値が第１論理レベル（例”１”）に等価な時には、ビット送信時間の間、所定のノン−ゼロ振幅レベルを有し、ビットの値が第２論理レベル（例”０”）に等価な時には、ビット送信時間の間、ゼロ振幅レベルを有するものである。例えば、図５を参照すると、上記の技術を用いてビットシーケンスを送信するブロック図が示されている。
【００３６】
ここでは特定の振幅変調モードと他の振幅変調モードも十分に考え得る。例えば、ある変調モードにおいては、”１”の時のビットは、２つの半周期の連続、すなわち音響搬送波の振幅が最初はノン−ゼロで、その後ゼロとなるような連続の形態で送信され、逆に”０”の時のビットは、音響搬送波が最初はゼロで次にノン−ゼロとなるような２つの半周期の連続の形態で送信される。これは通常マンチェスター変調（Manchester modulation）あるいはマンチェスター・コーディング（Manchester coding）とも称する。
【００３７】
所定の周波数範囲で音響信号の大きなスペクトラム・ダイバシティを達成する方法は、有効なバンド幅（すなわち、スピーカの電気音響トランスデューサと携帯装置の電気音響トランスデューサに共通のバンド幅）内で音響搬送波の周波数を変化させることである。単に例示目的の実施例においては、システムの有効バンド幅は、約２７００Ｈｚから約４０００−４５００Ｈｚまで（すなわち、１．５ｋＨｚのオーダのバンド幅）の周波数範囲に対応し、このバンド幅は、携帯装置に採用されている電気音響トランスデューサの特性と携帯装置の構造によりほぼ決定される。
【００３８】
考えられ得る第１の解決方法は、有効なバンド幅内で周波数を線形で変えることである。この場合、音響搬送波は次式で表される。
（式１）  ＣＡＲＲＩＥＲ（ｔ）＝ｓｉｎ（２π・（ｆ０＋Δｆ・（ｔ／Ｔｂｉｔ））・ｔ＋ａｌｐｈａ
ここで、ｆ０は、周波数スウィープの開始周波数であり、Δｆは、スウィープされるべき周波数バンド幅の半分に相当し、Ｔｂｉｔは、ビット送信時間であり、ａｌｐｈａは、あるビットから別のビットへの音響搬送波の連続性を確保するような適宜の位相シフト量である。この位相シフトａｌｐｈａ量は次式で表される。
（式２）  ａｌｐｈａ＝（２π・（ｆ０＋Δｆ）・Ｔｂｉｔ）・（Ｎ−１）
ここで、Ｎは、Ｎ番目のビットに対応する。
【００３９】
図２は、上記の式（１）に対応する音響搬送波を表す。同図において、任意のビット送信時間は、約７．８ｍｓ（正確には、１／１２８＝７．８１２３ｍｓ）であり、パラメータｆ０とΔｆの値は、それぞれ３０００Ｈｚと１０００Ｈｚに選択される。同図において、信号の位相シフト量（ａｌｐｈａ）は、１ビットから次のビットに調整される。
【００４０】
上記の原理に従って生成された音響搬送波のスペクトラム解析によれば、音響搬送波が生成される周波数の範囲は、選択されたｆ０から２×Δｆに等価なバンド幅に渡って広がる。ｆ０とΔｆがそれぞれ３０００Ｈｚと１０００Ｈｚの上記の数値例においては、生成された音響搬送波のスペクトラムは、３０００Ｈｚから５０００Ｈｚの周波数のバンド幅に渡る。
【００４１】
音響搬送波の周波数を線形に変えるという解決方法に替わる別の解決方法は、１つあるいは複数の変調信号を用いる周波数変調技術により、音響搬送波の周波数を変えることである。２つの変調信号を用いる周波数変調の場合には、音響搬送波は次式で表される。
（式３）  ＣＡＲＲＩＥＲ（ｔ）＝ｓｉｎ（２π・ｆ０・ｔ＋Δ１／ｆ１  ｓｉｎ（２π・ｆ１・ｔ）＋Δ２／ｆ２  ｓｉｎ（２π・ｆ２・ｔ））
ここで、ｆ０は、音響搬送波の中心周波数であり、ｆ１とΔ１は、それぞれ第１変調信号の周波数と最大偏差値であり、ｆ２とΔ２は、それぞれ第２変調信号の周波数と最大偏差値である。式（１）で前述したように、これらのパラメータは必ずしも必要なものではないが、上記の例の音響搬送波の定義は、１ビットから別のビットへの音響搬送波の連続性を確保するために選択された位相シフトを含む。
【００４２】
図３は式（３）に対応する音響搬送波を示す。同図において、ビット送信時間Ｔｂｉｔは、約７．８ｍｎに等しい。パラメータｆ０、ｆ１、Δ１、ｆ２，Δ２のそれぞれの値は、３３３１Ｈｚ、１０００Ｈｚ、２００Ｈｚ、６００Ｈｚ、１２０Ｈｚである。パラメータｆ０、ｆ１、Δ１、ｆ２，Δ２の選択は、ある拘束条件により支配される。かくして中心周波数ｆ０は、システムの利用可能なバンド幅の関数として定義され、利用可能なバンド幅のほぼ中央にある。変調パラメータｆ１、Δ１、ｆ２，Δ２は、ビット送信時間Ｔｂｉｔとシステムの利用可能なバンド幅の関数として選択される。拘束条件は、利用可能なバンド幅の音響搬送波の十分なスペクトラム・ダイバシティを確保するというものである。
【００４３】
選択されたパラメータｆ０、ｆ１、Δ１、ｆ２，Δ２が、音響搬送波の周波数スペクトラムのバンド幅と、音響搬送波の周波数ピークの数とその位置を変化させる。図４は本発明の一実施例として、繰り返し周期が７．８ｍｎの時の図３の音響搬送波の連続的繰り返しから発生するスペクトラムの一例を示す。特に周波数ピークは、中心周波数３３３１Ｈｚ、さらに別の周波数ピークは、２３３１Ｈｚ、２７３１Ｈｚ、３９３１Ｈｚおよび４３３１Ｈｚ、および他の周波数ピークはそれよりも低い強度であることが分かる。
【００４４】
定性的に見ると、１つあるいは複数の変調信号で音響搬送波を変調する第２の解決方法が、よりよい結果をもたらす。データが、音響搬送波の振幅変調により送信されると、採用される音響搬送波の周波数変調は、データの送信とあまり干渉しないあるいは全く干渉しないようにするため、この音響搬送波のエンベロープが、ある振幅変調レベルに対しほぼ一定（すなわち、あまり影響を受けない）に維持されるようにする必要がある。
【００４５】
本発明を、スピーカを具備するデータ処理端末で実施する例においては、音響搬送波を所定のサンプルの連続の形態で記憶するのが（特に、データ処理端末の計算負荷を制限する観点から）好ましい。特に、ビットの持続時間に渡って音響搬送波を表すサンプル列は、例えばデータ処理端末のメモリ内に記憶されるテーブルの形態で記憶しなければならない。音波を生成するために、記憶されたテーブルを参照してビット送信時間に対応して音響搬送波の一部を生成し、送信すべき各ビットについてその操作を繰り返す。その後、音響搬送波を送信すべきデータの関数として変調する。特に、図５で説明した原理に従って、振幅変調によりデータが送信されるような状況においては、音響搬送波は、”１”のビットを送信するのに必要な時にのみ生成され、”０”のビットを送信する時には、音響搬送波はゼロの振幅を有する。
【００４６】
４４．１ｋＨｚのサンプリング周波数が、パソコンのオーディオ信号をサンプリングするのに用いられる。約７．８ｍｓのビット送信時間Ｔｂｉｔの間、音響搬送波は、３４４個の連続するサンプルの組で表される。図６は、１ビットの送信時間の間、４４．１ｋＨｚでサンプルされた図３の音響搬送波を表す。
【００４７】
さまざまな変形例および／または改善例が、上記の実施例に基づいて本発明の精神を離れることなく当業者は容易に実施できる。特に、上記の２つの実行方法（音響搬送波の周波数をほぼ線形に変化させる変調技術、あるいは複数の変調信号を用いる周波数変調技術）に限定されない。他の適宜の形態の変調技術も音響搬送波の周波数を変えるのに採用できる。ただし、この変調により必要なバンド幅内で音響搬送波の十分なスペクトラム・ダイバシティを確保できることが前提である。
【００４８】
最後に本発明は、少なくともデータ処理端末と携帯装置を含むシステムに対し提案される方法に限定されるものではない。本発明の伝送方法は、不規則な周波数応答を有する送信器の電気音響トランスデューサの音波の手段によりデータを送信するシステムと方法に適用される。同様に、本発明の同一の原理が、音響搬送波の周波数が受信器（例えばデータ処理端末のマイク）で用いられる電気音響トランスデューサの周波数応答の不規則性に一致するのを阻止するために用いられる。本発明の伝送方法は、携帯装置からデータ処理装置へのデータ伝送の信頼性を改善するために携帯装置内でも実施可能である。
【００４９】
さらにまた、図１に示した携帯装置の構成は双方向の電気音響トランスデューサを用いている。データの送信および受信に専用の２個の電気音響トランスデューサも用いることができることは明らかである。最後に、本発明は、単一方向のデータ伝送システムにも適用可能である。
【００５０】
以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。特許請求の範囲の構成要素の後に記載した括弧内の番号は、図面の部品番号に対応し、発明の容易なる理解の為に付したものであり、発明を限定的に解釈するために用いてはならない。また、同一番号でも明細書と特許請求の範囲の部品名は必ずしも同一ではない。これは上記した理由による。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】データ処理端末と携帯装置（例えば腕時計）の間で音波の手段によりデータを通信するシステムのブロック図。
【図２】音響搬送波の周波数が所定の周波数範囲に渡って、ほぼ線形に変化する本発明の第１実施例により生成された音響搬送波のタイミングを表す図。
【図３】音響搬送波の周波数が所定の周波数範囲に渡って、２個の変調信号を採用した周波数変調技術の手段で、音響搬送波の周波数が変化する本発明の他の実施例により生成された音響搬送波のタイミングを表す図。
【図４】図３の実施例に従って音響搬送波を連続的に送信することにより得られた周波数スペクトラムを表す図。
【図５】図３の実施例に従って周波数変調された音響搬送波の振幅変調により決定されたビットシーケンスの伝送を表す図。
【図６】１ビットを送信するのに必要な時間に渡って、図３の音響搬送波を規定する連続するサンプルを表す図。
【符号の説明】
【００５２】
１  携帯装置
２  データ処理端末
１０  信号増幅器
１１  バッテリー
１２  復調器
１３  変調器
１４  マイクロコントローラ
１５  液晶ディスプレイ
１６  データメモリ
１７  ドライバ回路
１８  双方向電気音響トランスデューサ
２４  サウンド・カード
２６  スピーカ
２８  マイク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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