(57)【要約】【課題】ノイズスケルチ回路における音声ブロッキング防止とイメージ信号等の妨害波による誤動作防止と云う、相反する課題を同時に解決した、高い信頼性のノイズスケルチ回路を提供することを目的とする。【解決手段】ノイズフィルタとして中心周波数が異なる複数のバンドパスフィルタを切り替え可能に備え、又は、一つのフィルタの中心周波数を変更可能に構成し、電界強度レベルやノイズレベル等に基づいて通信品質を判断し、電界強度が小さい状態（受信待機中）においては中心周波数を低くし、電界強度が大きい場合（希望信号着信中）は中心周波数を高くするように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検波出力からノイズフィルタを介して高域ノイズ成分を取り出し、所定の閾値と比較した結果に基づいてスケルチ動作をオン／オフするノイズスケルチ回路において、上記ノイズフィルタとして中心周波数が異なる複数のバンドパスフィルタを切り替え可能に備え、受信電界強度、ノイズレベル、通信品質を示す信号の少なくとも一つに基づいて、所要の中心周波数のバンドパスフィルタを選択するように構成したことを特徴とするフィルタ切替型ノイズスケルチ回路。
【請求項２】
検波出力からノイズフィルタを介して高域ノイズ成分を取り出し、所定の閾値と比較した結果に基づいてスケルチ動作をオン／オフするノイズスケルチ回路において、前記ノイズフィルタとして可変リアクタンス素子を含み、その制御によって中心周波数を変更可能なものとし、受信電界強度、ノイズレベル、通信品質を示す信号の少なくとも一つに基づいて、ノイズフィルタの中心周波数を所要値に制御する手段を備えたことを特徴とするフィルタ切替型ノイズスケルチ回路。
【請求項３】
検波出力からノイズフィルタを介して高域ノイズ成分を取り出し、所定の閾値と比較した結果に基づいてスケルチ動作をオン／オフするノイズスケルチ回路において、上記ノイズフィルタとして複数のインダクタ又は／及びキャパシタを切替可能に備え、その切替制御によって中心周波数を変更可能とし、受信電界強度、ノイズレベル、通信品質を示す信号の少なくとも一つに基づいて、所要の中心周波数を備えたフィルタになるように上記インダクタ又はキャパシタを選択する手段を備えたことを特徴とするフィルタ切替型ノイズスケルチ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタ切替型ノイズスケルチ回路に関し、詳しくは、音声ブロック現象や妨害波による誤動作を防止したノイズスケルチ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信機に限らないが、受信機の復調信号をスピーカによりモニタする際、無信号時に発生する大きな雑音を遮断する手段として、スケルチ回路が備えられることが多い。特に、陸上移動通信システムでは、電界強度の変動による復調音声信号レベルの変動が少ない周波数変調（ＦＭ）方式や位相変調（ＰＭ）方式が採用されているが、これらの変調方式では受信電界強度が小さくなると、その復調メカニズムに起因して極めて多大の雑音（ノイズ）が発生するので、スケルチ回路は不可欠である。
スケルチ回路としては、ノイズの量に基づいてスケルチ制御を行うノイズスケルチや、送信側で搬送波に重畳したトーン信号を検出して、音声回路の開閉を行うトーンスケルチ方式（ＣＴＣＳＳ：Continuous Tone Coded Squelch System）や、デジタルコードスケルチ（ＤＣＳ：Digital Code Squelch）等が知られているが、ノイズスケルチが原理的に簡便で、安価である。また、スケルチ回路は、無線通信に限らず、有線通信、更には、データ処理装置等においてもノイズ除去手段として使用されることが多い。
受信機のノイズスケルチ回路周辺部の構成は、図４に示すように、受信機の検波出力信号（音声）のレベルを調整するボリューム４１、音声信号を必要に応じて遮断するミュートスイッチ４２、オーディオアンプ４３、スピーカ４４からなる音声回路に、スケルチ回路として上記検波出力の一部を分岐してノイズフィルタ４５、ノイズアンプ４６、整流器４７、制御部４８、からなるスケルチ制御部を付加した構成となっている。
【０００３】
図５は、従来の受信機のノイズスケルチ回路周辺部の更に具体的なブロック図であり、図４と同一ブロックは同一符号を付している。この図では、中間周波部（ＩＦ部）５０と、検波器５１、局部発振器５３を付加した受信機の構成例を示している。
ノイズスケルチ回路４９は、このような回路において、検波信号中に混入するノイズ成分、特に、高い周波数領域のノイズ成分をノイズフィルタ４５で抽出するとともにノイズアンプ４６で増幅した上で、整流器４７で直流化する。その直流信号レベルが一定値以上になると復調信号出力ルート中に設けたスイッチや減衰回路（ミュートスイッチ）４２を制御部４８により制御して、復調信号（検波信号）が音声増幅回路やスピーカに伝達されないように遮断するものである。スケルチ回路では、ノイズ成分を正確に検出することがスケルチ機能の信頼性を左右する。
一般的に、ノイズフィルタの中心周波数を低くすると、低い周波数のノイズ成分が通過するので、若干変調度の高い成分を含む正常な信号に対して、スケルチ動作が作動し、希望波信号の復調出力を遮断してしまう音声ブロック現象による障害（音声ブロック障害）を生じ易くなり、逆に、ノイズフィルタの中心周波数を高くすると音声ブロック障害には強くなるが、イメージ妨害波等に対して誤動作し易くなる。
このような不具合は、デジタル無線通信システムにおいても発生する。例えば、復調したベースバンド信号にデータを表わすビット信号が連続する場合、その「１」、「０」の並びパターンによって含まれる周波数成分が変化するが、「０１０１０１・・・」の並びのほうが「１１１１１１００００００１１１・・・」より高い周波数成分レベルが大きくなる。このような信号をノイズフィルタの機能により、高域信号成分レベルの大きさによってスケルチ制御を行えば、ノイズレベルが大きくなってスケルチが閉じてしまうといった不具合を生じる。
【０００４】
また、スケルチ用のミュートスイッチを設けずに、ノイズが多く含まれる音声を外部に出力しないようにする手段として、例えば特許文献１が知られている。特許文献１に記載された手段は、処理対象の周波数帯域を複数に分割し、夫々の帯域を通過域とする複数のバンドパスフィルタと、それらのフィルタの入力端と出力端に設けたスイッチと、を備え、検波信号レベルと閾値との比較結果に応じて、上記スイッチを制御するものである。特許文献１には、この構成によればスケルチ専用のスイッチを設けることなく、しかも可変減衰器を使用する場合に比べて確実に雑音を除去できると述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平５−５０８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１の従来の方法を含め、ノイズとして検出する信号そのものの信頼性が低い場合は、上述したような音声ブロック障害と妨害波による誤動作をともに防止することは困難であった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、ノイズスケルチ回路における音声ブロック障害と妨害波による誤動作防止の、相反する課題を同時に解決することができる、信頼性の高いフィルタ切替型ノイズスケルチ回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１記載のフィルタ切替型ノイズスケルチ回路は、検波出力からノイズフィルタを介して高域ノイズ成分を取り出し、所定の閾値と比較した結果に基づいてスケルチ動作をオン／オフするノイズスケルチ回路において、上記ノイズフィルタとして中心周波数が異なる複数のバンドパスフィルタを切り替え可能に備え、受信電界強度、ノイズレベル、通信品質を示す信号の少なくとも一つに基づいて、所要の中心周波数のバンドパスフィルタを選択するように構成したことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、検波出力からノイズフィルタを介して高域ノイズ成分を取り出し、所定の閾値と比較した結果に基づいてスケルチ動作をオン／オフするノイズスケルチ回路において、上記ノイズフィルタとして可変リアクタンス素子を含み、その制御によって中心周波数を変更可能なものとし、受信電界強度、ノイズレベル、通信品質を示す信号の少なくとも一つに基づいて、ノイズフィルタの中心周波数を所要値に制御する手段を備えたことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、検波出力からノイズフィルタを介して高域ノイズ成分を取り出し、所定の閾値と比較した結果に基づいてスケルチ動作をオン／オフするノイズスケルチ回路において、上記ノイズフィルタとして複数のインダクタ又は／及びキャパシタを切替可能に備え、その切替制御によって中心周波数を変更可能とし、受信電界強度、ノイズレベル、通信品質を示す信号の少なくとも一つに基づいて、所要の中心周波数を備えたフィルタになるように上記インダクタ又はキャパシタを選択する手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は上述したように、ノイズフィルタとして中心周波数が異なる複数のバンドパスフィルタを切り替え可能に備え、受信電界強度、ノイズレベル、通信品質を示す信号の少なくとも一つに基づいて、所要の中心周波数のバンドパスフィルタを選択するように構成したので、着信電界強度が小さく、ノイズ成分が大きい状態ではノイズフィルタの中心周波数を低くし、電界強度が大きくノイズ成分が小さい状態では、ノイズフィルタの中心周波数を高くするように制御することができる。従って、ノイズ成分が比較的大きい状態でイメージ妨害波が受信されても、比較的低い周波数のノイズ成分の存在によって、スケルチがオン状態（音声遮断状態）が維持できるので、イメージ信号妨害を排除することができる。また、逆に電界強度が大きい状態では、ノイズフィルタの中心周波数が高く設定されるので、変調度が大きい状態の復調信号が着信しても、スケルチの実質的感度が小さく、音声ブロック障害の発生を防止することができる。ノイズフィルタの中心周波数の調整は、電界強度情報のみならず、ノイズの量、ノイズスケルチ電圧、ＲＳＳＩ（Receive Signal Strength Indicator）等の受信品質情報に基づいて行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係るノイズスケルチ回路を備えた受信機の一例を示すブロック図。
【図２】本発明に係る他のノイズスケルチ回路を備えた受信機の一例を示すブロック図。
【図３】（ａ）、（ｂ）は本発明において使用するノイズフィルタの構成例を示す回路図。
【図４】従来のノイズフィルタを備えた受信機のブロック図。
【図５】従来のノイズフィルタを備えた受信機の具体例を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明の一実施例のノイズスケルチ回路を含む無線機の要部ブロック図である。この例に示すノイズスケルチ回路１は、検波信号を二つのフィルタに切替える第一のスイッチ２と第二のスイッチ３と、これら二つのスイッチ間に配置した中心周波数が異なる二つのノイズフィルタ（高域フィルタ）４、５と、ノイズを増幅するノイズアンプ６と、ノイズ信号を直流化する整流器７と、この直流信号のレベルを予め設定した閾値と比較して、閾値レベルを上回った場合、ミュートスイッチを開（スケルチ動作オン）にする制御部８と、受信信号の電界強度を測定するＲＳＳＩ回路部（Receive Signal Strength Indicator）９を含んでいる。
なお、受信検波信号の一部が、ボリューム１０、ミュートスイッチ１１、オーディオアンプ１２、スピーカ１３を含む音声回路に供給されることは、上記図４、図５と同様であるが、動作には違いがないので説明は省略する。
【００１１】
この回路の特徴は、中心周波数が異なる二つのノイズフィルタを切替えるように備え、着信電界強度（ＲＳＳＩを含む）、ノイズレベル等の着信信号の通信品質を表わす情報に基づいて、二つのフィルタを切替えることである。即ち、着信信号がない状態では、電界強度が極めて小さく、ノイズ成分が大きなレベルとなる。この状態は受信待機状態に該当する。そこで、着信信号がなくノイズ成分が多い状態（電界強度が小さい状態）においては、ノイズフィルタの中心周波数を低い方に切替える。
一方、着信電界強度が一定レベル以上である場合は、ノイズ成分が小さくなってスケルチ動作がオフし音声信号がスピーカから出力される状態になるが、その状態では、ノイズフィルタの高域カットオフ周波数を高い方のフィルタに切替える。この制御によれば、ノイズが多い状態では中心周波数が低いので等価的にスケルチ感度が高い状態となり、イメージ妨害や他の妨害電波に対してもノイズ音声がスピーカから出力されにくくなる。
一方、着信があってスケルチがオフの状態（音声がスピーカ等から出力される状態）では、中心周波数が高くなり等価的なスケルチ感度が低くなるので、音声ブロック現象が発生しにくくなる。
【００１２】
図２は本発明の変形実施例を示すブロック図であり、この例の特徴は、ノイズフィルタ１４として、高域カットオフ周波数を電子的に切替可能になっており、図１において説明したように、受信待受け状態でノイズ成分が多い状態においては、ノイズフィルタの中心周波数を低い方に制御するが、着信信号が検出されてノイズ成分が小さくなり音声信号がスピーカから出力される状態においては、ノイズフィルタの中心周波数を高い方に制御することである。
この制御によっても、図１の場合と同様に音声ブロック障害とイメージ妨害波による誤動作をともに防止する機能を備えたスケルチ回路を実現することができる。
【００１３】
図３（ａ）、（ｂ）は上記図２に示した、中心周波数を切り替え可能なノイズフィルタの例を示した回路図である。図３（ａ）は、ノイズフィルタ２１の入出力端に、可変容量ダイオードＶＣ１、ＶＣ２を接続し、ノイズ周波数に対して大きな抵抗を持つインダクタ（コイル）Ｌ１、Ｌ２（又は高抵抗素子）を介して、制御電圧Ｖcontを印加する。この制御信号は制御部８あるいは、図示を省略したＣＰＵにおいて生成した信号であってもよい。なお、コンデンサＣ１、Ｃ２は直流カット用である。
この回路においても、上述したように、受信待受け状態でノイズ成分が多い状態においては、可変容量ダイオードの制御電圧を低くすることによって（容量値を大きくし）ノイズフィルタの中心周波数を低い方に制御し、また、着信信号が検出されてノイズ成分が小さくなり、音声信号がスピーカから出力される状態においては、制御電圧Ｖcontを高くして、ノイズフィルタの中心周波数を高い方に制御する。この制御によっても、図１の場合と同様に、音声ブロック現象とイメージ妨害波による誤動作の相反する性能を、ともに防止し得るスケルチ回路を実現することができる。
図３（ｂ）は、同様にノイズフィルタの中心周波数を切替えるもので、可変容量ダイオードに代えて、コイルＬとコンデンサＣを切替スイッチＳＷ１乃至ＳＷ４により切替えるように構成したものである。なお、切替スイッチＳＷの制御信号も、同様にＣＰＵや制御部８において生成すればよく、また、このコイルやコンデンサの値としては、夫々値が異なるものを並べ、中心周波数を低く、又は、高くする方向に応じて必要なものに切替える。あるいは、切替スイッチＳＷの操作によって、同時に接続されるコンデンサやコイルの数を変化させることによって、その合成値が増減するように構成してもよい。
【００１４】
また、電子的な切替手段としては、半導体スイッチが好適であるが、それ以外のものであっても構わない。
なお、以上説明したノイズスケルチ回路において、ノイズフィルタの中心周波数を切替える際の変化量は、スケルチのオン／オフの「ばたつき」が発生しないような範囲で設定すべきであろう。つまり、ノイズフィルタの中心周波数を切替えると、ノイズの質や量が変化し、等価的にスケルチ感度が変化するので、スケルチ回路動作のオン／オフがばたつくことが考えられる。もし、そのような虞が有る場合は、スケルチ動作オンからオフへの切替と、オフからオンへの切替とにおける閾値にステリシスを持たせることによって、両者間のばたつきを防止するように構成することもできる。
あるいは、中心周波数の切替に応じて変化するスケルチ感度の変化を補うように、ノイズアンプの利得を変化させて、実質的なスケルチ感度を一定に保つような制御も、ばたつき防止に有用であろう。
【００１５】
以上、本発明について説明したが、これらの実施例に限定する必要はなく、種々変形が可能である。例えば、フィルタ切替の判断を、ノイズの量、電界強度、通信品質を示す情報等の一つに基づいて行う他、複数の組合せに基づいて行うものであってもよい。また、中心周波数を変更可能なノイズフィルタとして、図３に示したようにノイズフィルタの入出力端に可変リアクタンス素子や可変容量素子を付加するもや、コイルやコンデンサをスイッチで切替える例に限らず、フィルタ全体をコイルやコンデンサで構成し、その構成要素値を変化させるように構成するものであっても構わない。更には、フィルタをデジタルフィルタに置き換え、プログラムによってフィルタ機能を制御するものであってもよく、その場合は、ノイズ成分をデジタル信号に変換したうえで必要な処理を行えばよい。
【符号の説明】
【００１６】
１  ノイズ制御回路、２、３、ＳＷ１乃至ＳＷ４  切替スイッチ、４、５、２０、２１、３０  ノイズフィルタ、６  ノイズアンプ、７  検波器、８  制御部、９  ＲＳＳＩ、１０  ボリューム、１１  ミュートスイッチ、１２  オーディオアンプ、１３  スピーカ、Ｃ  コンデンサ、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ  インダクタ（コイル）、ＶＣ１、ＶＣ２  可変容量ダイオード
【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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