(57)【要約】【課題】  異なる周波数特性を有する入力信号に対しても、最適な信号処理を切り換えて行なうことで、信号の再現性を高め、かつ、従来に比べて音質を向上させることができるワイヤレスシステムを得る。【解決手段】  電気信号を電波に変換して送信する送信機には、電気信号のダイナミックレンジを圧縮するコンプレッサのアタックタイムを決める第１の時定数回路を有し、送信機から送信された電波を受信して復調し電気信号を出力する受信機には、復調した信号をもとの電気信号に伸張するエキスパンダのリカバリータイムを決める第２の時定数回路を有するワイヤレスシステムによる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気信号を電波に変換して送信する送信機と、上記送信機から送信された電波を受信して復調し上記電気信号を出力する受信機と、を備えたワイヤレスシステムであって、
上記送信機は、電気信号のダイナミックレンジを圧縮するエキスパンダのアタックタイムを決める第１の時定数回路を有し、
上記受信機は、復調した信号をもとの電気信号に伸張するエキスパンダのリカバリータイムを決める第２の時定数回路を有する、ことを特徴とするワイヤレスシステム。
【請求項２】
上記エキスパンダのアタックタイムを決める第１の時定数回路の時定数および上記エキスパンダのリカバリータイムを決める第２の時定数回路の時定数を可変として、上記アタックタイムおよびリカバリータイムを可変とした請求項１記載のワイヤレスシステム。
【請求項３】
上記第１の時定数回路は、整流された電気信号を平滑し、この平滑信号は、上記電気信号を入力とする第１の可変利得増幅器の圧縮量制御信号として入力され、
上記第２の時定数回路は、上記エキスパンダで圧縮されかつ整流された圧縮信号を平滑し、この平滑信号は、上記圧縮信号を入力とする第２の可変利得増幅器の伸張量制御信号として入力されることを特徴とする請求項１または２に記載のワイヤレスシステム。
【請求項４】
上記時定数回路の時定数は、手動操作により可変となっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のワイヤレスシステム。
【請求項５】
上記時定数回路はコンデンサーと抵抗からなるＣＲ時定数回路であり、コンデンサーの容量を可変とすることにより時定数を可変とした請求項１乃至３のいずれかに記載のワイヤレスシステム。
【請求項６】
時定数回路のコンデンサーは、可変容量コンデンサーからなり、このコンデンサーの容量を可変することにより時定数を可変とした請求項５記載のワイヤレスシステム。
【請求項７】
時定数回路のコンデンサーは、容量の異なる複数のコンデンサーからなり、任意のコンデンサーを選択することにより時定数を可変とした請求項５記載のワイヤレスシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の音源を接続して用いることができるワイヤレスシステムに関するものであって、詳しくは、異なる周波数特性を有する入力信号に対して、最適な信号処理を行い信号の再現性を高めることで、従来に比べて音質を向上させることができるワイヤレスシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
音声や楽器音を電気信号に変換し、この電気信号を変調して無線信号として送信する送信機と、この送信機から送信された無線信号を受信して電気信号に復調し、音声や楽器音を出力するワイヤレスシステムが知られている。
【０００３】
上記のようなワイヤレスシステムはＳ／Ｎ比の劣化が生じやすい。これを防止するために、送信機側において入力信号のダイナミックレンジを予め圧縮するエキスパンダを備え、受信機側において圧縮された信号を元の入力信号に伸張するエキスパンダを備えたものがある。送信機の一例であるワイヤレスマイクロホンと、同マイクロホン用の受信機を例に用いて、その動作について説明する。
【０００４】
上記のワイヤレスマイクロホンと受信機のシステムは、マイクロホンにおいて、入力された音声信号を電気音響変換した音声信号のダイナミックレンジをエキスパンダによって圧縮して、この圧縮された信号を無線信号に変換して送信し、受信機において、受信した無線信号から圧縮信号を復調して、この圧縮信号をさらにエキスパンダによって伸張して、元の音声信号のダイナミックレンジに戻して出力するように構成されている。
【０００５】
このようにワイヤレスシステムにおいてエキスパンダとエキスパンダを用いることで、識別可能な信号の最小値と最大値の比率が大きい、すなわち音源のダイナミックレンジが広い場合に、信号レベルの高い部分で増幅器などの許容入力を越えて歪みが発生する、というような問題を回避することができ、Ｓ／Ｎ比の劣化を防止することができる（例えば、特許文献１を参照）。
【０００６】
特許文献１記載の音響装置は、再生を選択された音源の種別を種別検出手段で検出し、検出された音源の種別、ディスクの種類および再生モードに応じてエキスパンダの圧縮特性を調整するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−５２４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来のワイヤレスシステムや特許文献１に記載の音響装置において用いられているコンパンダ方式にも欠点がある。以下において、その欠点の説明をする。
【０００９】
エキスパンダは、スレッショルドレベルを超えた信号が入力されてから圧縮を開始するまでの時間すなわちアタックタイムを決定する部分を備えている。またエキスパンダは、伸張されて元の信号に戻るまでの時間すなわちリカバリータイムを決定する部分を備えている。
エキスパンダやエキスパンダのアタックタイムおよびリカバリータイムの大きさは、入力信号の再現性に大きく影響する。すなわち、アタックタイムとリカバリータイム（以下、総称して「応答時間」とする）を速くすると、高周波成分の再現性は向上するが、低周波数成分の再現性は劣化し、出力信号における低周波成分の音質を悪化させる傾向になる。
また、逆に応答時間を遅くすると、高周波成分の再現性は劣化するが、低周波数成分の再現性は向上し、出力信号における高周波成分の音質を悪化させる傾向になる。
【００１０】
ワイヤレスシステムには、入力音源にエレキギター、エレキベース、その他の楽器を用いることもできる。例えば、エレキギターを入力音源として用いると入力信号には高周波成分が多く含まれるようになる。また、入力信号源にエレキベースを用いると入力信号には低周波成分が多く含まれるようになる。
【００１１】
従来のワイヤレスシステムが備えるエキスパンダ及びエキスパンダは、上記のアタックタイムおよびリカバリータイムは適宜の値に固定されていて変更することができないものが一般的である。
【００１２】
つまり従来のワイヤレスシステムでは、入力信号の周波数特性が異なっても予め規定したエキスパンダとエキスパンダの応答時間を変更することができないので、上記で述べたように入力信号の再現性が劣化する懸念がある。
そこで、入力信号の周波数特性によって最適な特性を選択できるワイヤレスシステムがユーザーから要望されているが、それを可能にするワイヤレスシステムは未だ知られていない。
【００１３】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、信号に対する圧縮と伸張における応答速度を可変することで、入力信号の周波数特性に最適な特性を選択することができ、これによって、入力信号の再現性を高めて音質を向上させることができることがワイヤレスシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、電気信号を電波に変換して送信する送信機と、送信機から送信された電波を受信して復調し電気信号を出力する受信機を備えたワイヤレスシステムであって、送信機は電気信号のダイナミックレンジを圧縮するエキスパンダのアタックタイムを決める第１の時定数回路を有し、受信機は復調した信号をもとの電気信号に伸張するエキスパンダのリカバリータイムを決める第２の時定数回路を有することを主な特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、上記ワイヤレスシステムにおいて、エキスパンダのアタックタイムを決める第１の時定数回路の時定数、および、エキスパンダのリカバリータイムを決める第２の時定数回路の時定数を可変として、アタックタイムおよびリカバリータイムを可変としたことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、上記ワイヤレスシステムにおいて、第１の時定数回路は、整流された電気信号を平滑し、この平滑信号は電気信号を入力とする第１の可変利得増幅器の圧縮量制御信号として入力され、第２の時定数回路は、エキスパンダで圧縮されかつ整流された圧縮信号を平滑し、この平滑信号は圧縮信号を入力とする第２の可変利得増幅器の伸張量制御信号として入力されることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、上記ワイヤレスシステムにおいて、時定数回路の時定数は手動操作により可変となっていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、上記ワイヤレスシステムにおいて、時定数回路はコンデンサーと抵抗からなるＣＲ時定数回路であり、コンデンサーの容量を可変とすることにより時定数を可変としたことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、上記ワイヤレスシステムにおいて、時定数回路のコンデンサーは、可変容量コンデンサーからなり、このコンデンサーの容量を可変することにより時定数を可変としたことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、上記ワイヤレスシステムにおいて、時定数回路のコンデンサーは、容量の異なる複数のコンデンサーからなり、任意のコンデンサーを選択することにより時定数を可変としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ワイヤレスシステムにおいて、異なる周波数特性を有する入力信号に対して、それぞれＳ／Ｎ比を向上させつつ、音の再現性を高めることができるように、最適な特性を選択することができるようになる。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係るワイヤレスシステムの実施例について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係るワイヤレスシステムの構成例を示すブロック図である。図１において、ワイヤレスシステム１は、送信機１０および受信機２０からなる。
送信機１０と受信機２０は遠隔に設置され、音源１１から入力された音が遠隔地にあるアンプ２６へ出力されるようになる。アンプ２６には図示しないスピーカ等の出力装置が接続される。
【００２３】
送信機１０は、音源１１から入力された信号を圧縮するエキスパンダ１２と、エキスパンダ１２から出力される圧縮信号に発振器１４から供給される所定の周波数信号をミキサ１３によって混合して高調波信号とし、この所定の周波数の高調波信号をＲＦアンプ１５によって増幅して、アンテナ１６から無線信号として送信するように構成されている。
【００２４】
受信機２０は送信機１０から送信された無線信号をアンテナ２１によって受信し、ミキサ回路２２及び発振器２３によって受信した無線信号から高調波信号を抽出し、復調器２４によって高調波信号を復調して圧縮信号を抽出して、エキスパンダ２５によって圧縮信号を伸張して信号をアンプ２６に出力するように構成されている。
【００２５】
上記実施例に係るワイヤレスシステムが備えるエキスパンダ１２とエキスパンダ２５の詳細な構成について、図２および図３を用いて説明をする。まず、本発明にかかるワイヤレスシステムに用いるエキスパンダ（圧縮器）の例を図２に示すブロック図を用いて説明する。図２においてエキスパンダ１２は、可変利得増幅器１２１と、全波整流器１２２と、時定数回路１２３を備えている。
【００２６】
可変利得増幅器１２１には、送信機１０に接続される音源１１から出力された音が電気信号に変換されて入力される。音源１１として用いられるものは、マイクロホンの他にエレキギターやエレキベースなどの楽器である。
音源１１からの入力信号はまた全波整流器１２２によって全波整流され、時定数回路１２３に入力される。時定数回路１２３は、ＣＲ時定数回路であって、抵抗１２４とコンデンサー１２６またはコンデンサー１２７からなる平滑回路である。時定数回路１２３のコンデンサーは、切り換えスイッチ１２５によって異なる容量のコンデンサーに切り換えることができるように構成されている。
【００２７】
時定数回路１２３に入力された信号は、抵抗１２４の値Ｒと切り換えスイッチ１２５によって選択されるコンデンサー１２６の容量Ｃ１、または、コンデンサー１２７の容量Ｃ２によって決まる時定数に対応した平滑信号となり、この平滑信号が、可変利得増幅器１２１に圧縮量制御信号として入力されるように構成されている。
可変利得増幅器１２１からは、上記圧縮量制御信号に対応して、もとの入力信号のダイナミックレンジが圧縮されて出力される。
【００２８】
切り換えスイッチ１２５を操作して、例えば容量の小さいコンデンサー１２６に切り換えると、時定数回路１２３の時定数は小さくなり、遅延量は小さく可変利得増幅器１２１による圧縮の反応速度すなわちアタックタイムが速くなる。
逆に、切り換えスイッチ１２５を操作して、容量の大きいコンデンサー１２７に切り換えると時定数回路１２３の時定数が大きくなり、遅延量は大きく可変利得増幅器１２１による圧縮の反応速度すなわちアタックタイムは遅くなる。
【００２９】
このように、複数の容量が異なるコンデンサーを切り換えスイッチによって選択することで、エキスパンダの応答時間を可変することができる。
例えば、音源がエレキギターであれば入力信号には高周波成分が多くなるので、エキスパンダの応答時間を速くすることが望ましい。そこで、利用者が容量の小さいコンデンサーを用いるように切り換えスイッチを操作すれば、Ｓ／Ｎ比の劣化を防止しつつも、高音域の音のキレがよく再現されるワイヤレスシステムを得ることができる。
例えば、音源がエレキベースであれば入力信号には低周波成分が多くなるので、エキスパンダの応答時間を遅くすることが望ましい。そこで、利用者が容量の大きいコンデンサーを用いるように切り換えスイッチを操作すれば、Ｓ／Ｎ比の劣化を防止しつつも、低音域の音の深さがよく再現されるワイヤレスシステムを得ることができる。
【００３０】
次に、図３を用いて本発明にかかるワイヤレスシステムに用いるエキスパンダ（伸張器）の例を説明する。図３においてエキスパンダ２５は、可変利得増幅器２５１と、全波整流器２５２と、時定数回路２５３を備えている。
【００３１】
可変利得増幅器２５１には、復調器２４によって高調波信号から取り出された圧縮信号、すなわち、送信機１０のエキスパンダによって圧縮された圧縮信号が入力される。圧縮信号はまた全波整流器２５２によって全波整流され、時定数回路２５３に入力される。時定数回路２５３はＣＲ時定数回路であって、抵抗２５４とコンデンサー２５６またはコンデンサー２５７からなる平滑回路である。時定数回路２５３のコンデンサーは切り換えスイッチ２５５によって、異なる容量のコンデンサーに切り換えることができるように構成されている。
【００３２】
時定数回路２５３に入力された信号は、抵抗２５４の値Ｒと切り換えスイッチ２５５によって選択されるコンデンサー２５６の容量Ｃ１、または、コンデンサー２５７の容量Ｃ２によって決まる時定数に対応した平滑信号となり、この平滑信号が可変利得増幅器２５１に伸張量制御信号として入力されるように構成されている。
可変利得増幅器２５１からは、上記伸張量制御信号に対応して、もとの音声信号のダイナミックレンジに伸張されて音声信号が出力される。
【００３３】
切り換えスイッチ２５５を操作して、例えば容量が小さいコンデンサー２５６を用いると時定数回路２５３の時定数が小さくなり、遅延量は小さく可変利得増幅器２５１による伸張の反応速度すなわちリカバリータイムが速くなる。
逆に、切り換えスイッチ２５５を操作して、容量の大きいコンデンサー２５７を用いると時定数回路２５３の時定数が大きくなり、遅延量は大きく可変利得増幅器２５１による伸張の反応速度すなわちリカバリータイムは遅くなる。
【００３４】
このように、容量が異なる複数のコンデンサーの中から切り換えスイッチによって１つを選択することで、エキスパンダの応答時間を可変することができる。
例えば、音源がエレキギターであれば入力信号には高周波成分が多くなるので、エキスパンダの応答時間を速くすることが望ましい。そこで、利用者が容量の小さいコンデンサーを用いるように切り換えスイッチを操作すれば、Ｓ／Ｎ比の劣化を防止しつつも、高音域の音のキレがよく再現されるワイヤレスシステムを得ることができる。
例えば、音源がエレキベースであれば入力信号には低周波成分が多くなるので、エキスパンダの応答時間を遅くすることが望ましい。そこで、利用者が容量の大きいコンデンサーを用いるように切り換えスイッチを操作すれば、Ｓ／Ｎ比の劣化を防止しつつも、低音域の音の深さがよく再現されるワイヤレスシステムを得ることができる。
【００３５】
なお、送信機１０のエキスパンダ１２が備えるコンデンサー１２６の容量Ｃ１と、受信機２０のエキスパンダ２５が備えるコンデンサー２５６の容量Ｃ１は同じ容量である。
同様に、送信機１０のエキスパンダ１２が備えるコンデンサー１２７の容量Ｃ２と、受信機２０のエキスパンダ２５が備えるコンデンサー２５７の容量Ｃ２は同じ容量とする。
すなわち、エキスパンダ１２とエキスパンダ２５の応答時間は同じとなるようにする。
【００３６】
利用者は切り換えスイッチ１２５と切り換えスイッチ２５５を操作して、適宜、時定数を調整することで、聴感上、音を入力してから出力されるまでの反応速度を変化させることができる。すなわち、動特性を変化させることができる。
【００３７】
上記図２を用いて説明したエキスパンダ１２の実施例では、時定数回路１２３を構成するコンデンサーに、容量の異なる複数のコンデンサー（コンデンサー１２６とコンデンサー１２７）を用いて、いずれか一方を切り換えスイッチ１２５によって選択できるように構成しているが、本発明に係るワイヤレスシステムにおいては、これに限ることはなく、例えば、図４に示すように、コンデンサー１２６とコンデンサー１２７の代わりに、可変容量コンデンサーすなわちバリアブルコンデンサー１２８を用いることもできる。
図４に示すエキスパンダ１２によれば、バリアブルコンデンサー１２８の容量を、ユーザーが任意に操作することによって変化させ、時定数回路１２３ａの時定数を変化させて応答時間を設定することができるようになる。
【００３８】
図２、図３を対比すればわかるように、エキスパンダ１２とエキスパンダ２５の回路構成は同じである。そこで、特許請求の範囲では、エキスパンダ１２とエキスパンダ２５の構成部分を識別するために、エキスパンダ１２を構成する可変利得増幅器および時定数回路にはそれぞれ「第１の」文言を付し、エキスパンダ２５を構成する可変利得増幅器および時定数回路にはそれぞれ「第２の」文言を付した。
【００３９】
また、上記図３を用いて説明したエキスパンダ２５の実施例では、時定数回路２５３を構成するコンデンサーに、容量の異なる複数のコンデンサー（コンデンサー２５６とコンデンサー２５７）を用いて、いずれか一方を切り換えスイッチ２５５によって選択できるように構成しているが、本発明に係るワイヤレスシステムにおいては、これに限ることはなく、例えば、図５に示すように、コンデンサー２５６とコンデンサー２５７の代わりに、可変容量コンデンサーすなわちバリアブルコンデンサー２５８を用いることもできる。
図５に示すエキスパンダ２５によれば、バリアブルコンデンサー２５８の容量を、ユーザーが任意に操作することによって変化させ、時定数回路２５３ａの時定数を変化させて応答時間を設定することができるようになる。
【００４０】
なお、時定数回路１２３ａ（図４）及び２５３ａ（図５）のように、バリアブルコンデンサーを用いるときは、送信機１０と受信機２０における応答時間が同じになるように、バリアブルコンデンサー１２８と２５８を双方の容量が同じになるように操作する必要がある。
【００４１】
また、図示はしないが、エキスパンダ１２およびエキスパンダ２５が備える時定数回路において、コンデンサーの容量の切り換えは、複数のコンデンサーの直列接続、並列接続などによって行うようにしてもよい。
【００４２】
上記実施例のように構成されたワイヤレスシステムによれば、時定数を可変することができる時定数回路を、圧縮回路（エキスパンダ）と伸張回路（エキスパンダ）が備えているので、入力信号の周波数特性に適したエキスパンダとエキスパンダの応答速度（レスポンス）を設定することができるようになる。
【００４３】
本発明に係るワイヤレスシステムによれば、エキスパンダとエキスパンダの応答速度を入力信号の種類によって可変させることができるので、エキスパンダとエキスパンダの応答速度を速くすることで、高音域の音のキレがよく再現されるように設定を切り換えることができる。また、エキスパンダとエキスパンダの応答速度を遅くすることで、低音域の音の深さが良く再現されるように設定を切り換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係るワイヤレスシステムの例を示すブロック図である。
【図２】上記ワイヤレスシステムの送信機が備えるエキスパンダの例を示すブロック図である。
【図３】上記ワイヤレスシステムの受信機が備えるエキスパンダの例を示すブロック図である。
【図４】上記ワイヤレスシステムの送信機が備えるエキスパンダの別の例を示すブロック図である。
【図５】上記ワイヤレスシステムの受信機が備えるエキスパンダの別の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４５】
１      ワイヤレスシステム
１０    送信機
１２    エキスパンダ
１２１  可変利得増幅器
１２２  全波整流器
１２３  第１の時定数回路
２０  受信機
２５  エキスパンダ
２５１  可変利得増幅器
２５２  全波整流器
２５３  第２の時定数回路
【図１】
2011097210.tif 000003
【図２】
2011097210.tif 000004
【図３】
2011097210.tif 000005
【図４】
2011097210.tif 000006
【図５】
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