(57)【要約】【課題】フラクショナル−Ｎ型のＰＬＬ回路を用いたＦＭ変調を可能とすることにより、小型かつ安価でありながら周波数制御精度が高い、音響用ＦＭ送信機を提供すること。【解決手段】音響信号をＰＬＬ変調部８にてアナログＦＭ変調して送信する音響用ＦＭ送信機１であって、ＰＬＬ変調部８は、振動子の発振による基準信号に基づく出力を行う電圧制御水晶発振器８ａと、この電圧制御水晶発振器８ａからの信号とフラクショナル−Ｎ型分周器８ｅから入力された位相比較信号との位相差を電圧に変換して位相差信号として出力する位相比較器８ｂと、ループフィルタ８ｃと、電圧制御発振器８ｄと、フラクショナル−Ｎ型分周器８ｅとを備える。電圧制御水晶発振器８ａは、基準信号の発振周波数を音響信号でアナログＦＭ変調することによりＦＭ変調信号を出力する。【選択図】図２
2015198282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響信号をＰＬＬ変調手段にてアナログＦＭ変調して送信する音響用ＦＭ送信機であって、
前記ＰＬＬ変調手段は、
振動子の発振による基準信号に基づく出力を行う第１電圧制御発振手段と、
前記第１電圧制御発振手段から出力された信号とフラクショナル−Ｎ型分周器から入力された位相比較信号との位相差を電圧に変換して位相差信号として出力する位相比較手段と、
前記位相比較手段から出力された位相差信号の高周波成分を除去する低域通過手段と、
前記低域通過手段から出力された位相差信号を制御電圧として発振周波数を制御する第２電圧制御発振手段と、
前記第２電圧制御発振手段からの出力の一部を分周する前記フラクショナル−Ｎ型分周器とを備え、
前記第１電圧制御発振手段は、前記基準信号の発振周波数を前記音響信号に基づく変調信号でアナログＦＭ変調することによりＦＭ変調信号を出力する、
音響用ＦＭ送信機。
【請求項２】
前記ＰＬＬ変調手段に対して分周器設定信号を出力する制御手段を備え、
前記ＰＬＬ変調手段を、前記分周器設定信号に基づいて発振周波数を制御することが可能なデジタルＰＬＬ変調手段として構成した、
請求項１に記載の音響用ＦＭ送信機。
【請求項３】
前記ＰＬＬ変調手段のうち、前記第１電圧制御発振手段の少なくとも一部、前記位相比較手段、前記低域通過手段、前記第２電圧制御発振手段、及び前記フラクショナル−Ｎ型分周器を、ワンチップＩＣとして構成した、
請求項１又は２に記載の音響用ＦＭ送信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響用ＦＭ送信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
音響信号（例えば可聴周波数１０Ｈｚ〜２０ＫＨｚの音響信号）をＵＨＦ（３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ）の如き極超短波帯で無線送信する音響用ＦＭ送信機においては、高周波の基準信号を生成する必要がある。このような高周波信号を生成する回路としては、周波数逓倍回路が知られている。この周波数逓倍回路では、水晶振動子による低周波の発振信号から高調波成分を抽出することにより高周波信号を生成することができるが、必要な高周波の信号を生成するためには逓倍段数を多段化する必要があり、この多段化に伴って回路が大型でコスト高になるという欠点があるため、小型で安価であることへの要望が高い音響用ＦＭ送信機に対しては適用することが困難であった。
【０００３】
このような問題を解消するため、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路が普及している。例えば、図３に示すように、このＰＬＬ回路１００は、水晶振動子１０１、水晶発振器１０２、リファレンス分周器１０３、位相比較器１０４、プログラマブル分周器１０５、ループフィルタ１０６、及び電圧制御発振器（VCO：Voltage Controlled Oscillator）１０７を備えて構成されていた。このＰＬＬ回路１００において、水晶発振器１０２は、水晶振動子１０１の発振により基準信号を出力し、リファレンス分周器１０３は、この基準信号を分周して出力する。位相比較器１０４は、リファレンス分周器１０３からの出力とプログラマブル分周器１０５からの出力の位相差に応じた位相差信号を出力し、ループフィルタ１０６は、この位相差信号を積分して直流電圧信号に変換して出力する。電圧制御発振器１０７は、この直流電圧信号を制御信号として発振周波数を変化させて発振出力を行う。プログラマブル分周器１０５は、電圧制御発振器１０７の出力から分岐された発振出力を自己に設定された分周比で分周して位相比較器１０４に出力する（例えば、特許文献１の図１参照）。
【０００４】
従来、このようなＰＬＬ回路１００を音響用ＦＭ送信機に適用する場合、図３に示すように、音響信号に基づく変調信号を電圧制御発振器１０７に重畳することにより、音響信号をＦＭ変調していた。すなわち、電圧制御発振器１０７を、ループフィルタ部１０６からの直流電圧信号によって中心周波数（搬送周波数）で発振させると共に、この発振出力を変調信号でＦＭ変調して、ＦＭ変調信号をアンテナから送信していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２３４１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、ＰＬＬ回路は、分周方式により、入力周波数の整数倍の出力周波数を生成可能なインテジャー−Ｎ型（Integer-N型：整数分周型）と、入力周波数の小数倍の出力周波数を生成可能なフラクショナル−Ｎ型（Fractional-N型−小数分周型）とに大別される。そして、フラクショナル−Ｎ型のＰＬＬ回路は、インテジャー−Ｎ型のＰＬＬ回路に比べて、周波数設定分解能が高いために周波数制御精度が高いという利点があるが、回路設計が複雑であるために回路の小型化が困難であることや特有のスプリアスが発生し易いという欠点がある。しかし、近年では、微細化技術の進展に伴って、フラクショナル−Ｎ型のＰＬＬ回路に関しても、ワンチップ集積化が進んできており、回路が小型でスプリアスも小さい回路が提供されるようになってきており、このようなフラクショナル−Ｎ型のＰＬＬ回路を音響用ＦＭ送信機に対して適用することが現実的になりつつある。
【０００７】
しかしながら、フラクショナル−Ｎ型のＰＬＬ回路は位相比較周波数が数ＭＨｚと高速であるため、従来のようにＰＬＬ回路の電圧制御発振器に変調信号を重畳しようとしても、高速に周波数補正がかかってしまい、ＦＭ変調を行うことができなかった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、フラクショナル−Ｎ型のＰＬＬ回路を用いたＦＭ変調を可能とすることにより、小型かつ安価でありながら周波数制御精度が高い、音響用ＦＭ送信機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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の音響用ＦＭ送信機は、音響信号をＰＬＬ変調手段にてアナログＦＭ変調して送信する音響用ＦＭ送信機であって、前記ＰＬＬ変調手段は、振動子の発振による基準信号に基づく出力を行う第１電圧制御発振手段と、前記第１電圧制御発振手段から出力された信号とフラクショナル−Ｎ型分周器から入力された位相比較信号との位相差を電圧に変換して位相差信号として出力する位相比較手段と、前記位相比較手段から出力された位相差信号の高周波成分を除去する低域通過手段と、前記低域通過手段から出力された位相差信号を制御電圧として発振周波数を制御する第２電圧制御発振手段と、前記第２電圧制御発振手段からの出力の一部を分周する前記フラクショナル−Ｎ型分周器とを備え、前記第１電圧制御発振手段は、前記基準信号の発振周波数を前記音響信号に基づく変調信号でアナログＦＭ変調することによりＦＭ変調信号を出力する。
【００１０】
請求項２に記載の音響用ＦＭ送信機は、請求項１に記載の音響用ＦＭ送信機において、前記ＰＬＬ変調手段に対して分周器設定信号を出力する制御手段を備え、前記ＰＬＬ変調手段を、前記分周器設定信号に基づいて発振周波数を制御することが可能なデジタルＰＬＬ変調手段として構成した。
【００１１】
請求項３に記載の音響用ＦＭ送信機は、請求項１又は２に記載の音響用ＦＭ送信機において、前記ＰＬＬ変調手段のうち、前記第１電圧制御発振手段の少なくとも一部、前記位相比較手段、前記低域通過手段、前記第２電圧制御発振手段、及び前記フラクショナル−Ｎ型分周器を、ワンチップＩＣとして構成した。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の音響用ＦＭ送信機によれば、第１電圧制御発振手段において基準信号の発振周波数が音響信号に基づく変調信号でアナログＦＭ変調されるので、第２電圧制御発振手段に対して変調信号を重畳する必要がなくなるため、位相比較周波数が数ＭＨｚと高速であっても、ＦＭ変調を確実に行うことが可能になる。このため、フラクショナル−Ｎ型のＰＬＬ変調手段を用いたＦＭ変調が可能になり、小型かつ安価でありながら周波数制御精度が高い、音響用ＦＭ送信機を提供することが可能になる。特に、インテジャー−Ｎ型のＰＬＬ回路の場合には、位相比較周波数がチャンネル間隔と等しくなるため、位相比較周波数を高く設定することができなかったが、フラクショナル−Ｎ型のＰＬＬ変調手段を用いた場合には、位相比較周波数を高く設定しても、小数分周比（１／Ｎ）でチャンネル設定を行うことが可能になる。また、第２電圧制御発振手段に対して変調信号を重畳する必要がないので、低域通過手段の時定数を小さくすることができ、電源投入直後の高速ロックアップが可能になる。
【００１３】
請求項２に記載の音響用ＦＭ送信機によれば、前記ＰＬＬ変調手段をデジタルＰＬＬ変調手段として構成したので、アナログＰＬＬ変調手段を用いた場合のようにロック外れが生じる可能性がなくなり、ＦＭ送信機１の信頼性や利便性を向上させることが可能になる。
【００１４】
請求項３に記載の音響用ＦＭ送信機によれば、前記ＰＬＬ変調手段の主要部分をワンチップＩＣとして構成したので、このワンチップＩＣの第１電圧制御発振手段において基準信号の発振周波数を変調信号でアナログＦＭ変調することにより、音響用ＦＭ送信機を一層小型かつ安価に構成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る音響用ＦＭ送信機のブロック図である。
【図２】図１のＰＬＬ変調部のブロック図である。
【図３】従来のＰＬＬ回路のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る音響用ＦＭ送信機（以下、ＦＭ送信機）の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。最初に、この実施の形態の基本的概念について説明し、次に、この実施の形態の具体的内容について説明し、最後に、実施の形態の変形例について説明する。ただし、実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１７】
〔I〕実施の形態の基本的概念
まずは、実施の形態の基本的概念について説明する。この実施の形態に係るＦＭ送信機は、音響信号（例えば可聴周波数１０Ｈｚ〜２０ＫＨｚの音響信号）をＵＨＦ（３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ）の如き極超短波帯で無線送信する音響用ＦＭ送信機である。この音響信号の出力源の具体的な種類は任意であるが、例えば、マイク、ギターやキーボード等の各種の楽器、ステレオシステムや音響ミキサー等の各種の音響機器を含む。例えば、このＦＭ送信機は、例えば、マイクに搭載されてワイヤレスマイクを構成し、あるいは、ギターやキーボード等の各種の楽器に搭載されてワイヤレスインストゥルメンタルを構成する。なお、無線周波数は、極超短波帯に限定されず、例えば、ＶＨＦ（３０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚ）の如き超短波帯で使用してもよい。また、具体的な周波数帯域は、ＦＭ送信機が使用される国の無線関連法規等に応じて任意に変更することができる。
【００１８】
特に、この実施の形態に係るＦＭ送信機は、フラクショナル−Ｎ型のＰＬＬ変調部（ＰＬＬ変調回路）を用いて高周波基準信号の生成とＦＭ変調とを行うことにより、小型かつ安価でありながら周波数制御精度が高いＦＭ送信機として構成される。ただし、フラクショナル−Ｎ型のＰＬＬ変調部を用いた場合、上述したように、ＰＬＬ変調部の電圧制御発振器に変調信号を重畳することが困難であるため、ＰＬＬ変調部の電圧制御水晶発振器の発振周波数を制御することにより、ＦＭ変調を行うようにしている。
【００１９】
〔II〕実施の形態の具体的内容
次に、本実施の形態に係るＦＭ送信機の具体的内容について説明する。図１は、ＦＭ送信機のブロック図である。この図１に示すように、ＦＭ送信機１は、入力調整部２、ゲイン可変部３、圧縮部４、中間調整部５、トーン信号混合部６、変調度調整部７、ＰＬＬ変調部８、出力調整部９、アンテナ１０、及び制御部１１を図示のように接続して構成されている。
【００２０】
（構成−入力調整部）
入力調整部２は、入力された音響信号（例えば可聴周波数１０Ｈｚ〜２０ＫＨｚの音響信号）をＦＥＴ等を介してインピーダンス整合すると共に、音響信号の電圧が許容電圧を超えることを防止して回路を保護する入力調整手段である。
【００２１】
（構成−ゲイン可変部）
ゲイン可変部３は、入力調整部２から出力された音響信号を、オペアンプ等を介してレベル調整するゲイン可変手段である。
【００２２】
（構成−圧縮部）
圧縮部４は、コンパンダノイズリダクション方式によりＳＮ比を向上させるため、ゲイン可変部３から出力された音響信号を、対数比で１／２に圧縮して出力する圧縮手段（コンパンダー）である。
【００２３】
（構成−中間調整部）
中間調整部５は、圧縮部４から出力された音響信号に対して、プリエンファシス方式によりＳＮ比を向上させるため、伝送路で付加されるノイズ成分を予め強調する広域成分強調手段、電流−電圧変換を行う電流−電圧変換手段、不要な振幅変動を回避するために電圧振幅を一定化する振幅制限を行う振幅制限手段、及び高周波成分をローパスフィルタを介して除去する高周波成分除去手段を備えるものであり、オペアンプ等を用いて構成された調整手段である。
【００２４】
（構成−トーン信号混合部）
トーン信号混合部６は、トーンスケルチを行うために、中間調整部５から出力された音響信号に対して、制御部１１から出力されたトーン信号を加算アンプ等を介して混合するトーン信号混合手段である。
【００２５】
（構成−変調度調整部）
変調度調整部７は、トーン信号混合部６から出力された音響信号の変調度を、制御部１１から出力されたミュート信号等の変調度制御信号に基づいて、電子ボリューム等を介して調整して変調信号を出力する変調度調整手段である。
【００２６】
（構成−ＰＬＬ変調部）
ＰＬＬ変調部８は、後述する水晶振動子８ａ１の周波数発振に基づく基準信号を用いて変調信号に対するフラクショナルＰＬＬ変調を行うことにより、アナログＦＭ変調された信号（以下、ＦＭ変調信号）を出力するＰＬＬ変調手段である。このＰＬＬ変調部８の詳細については後述する。
【００２７】
（構成−出力調整部）
出力調整部９は、ＰＬＬ変調部８から出力されたＦＭ変調信号から、出力波周波数に適合したローパスフィルタ等を介して出力波を抽出する出力波抽出手段であると共に、静電気による高電圧がアンテナ１０に加わった場合にＦＭ送信機１の内部回路が破損することを静電気放電（ESD: Electro Static Discharge）保護用ダイオード等により防止する静電保護手段である。
【００２８】
（構成−アンテナ）
アンテナ１０は、出力調整部９から出力されたＦＭ変調信号を電波放射により無線送信するもので、例えば、１／４波長や１／２波長の無指向性又は単一指向性のアンテナ１０が使用される。
【００２９】
（構成−制御部）
制御部１１は、ＦＭ送信機１の各部を制御する制御手段であり、トーン信号混合部６にトーン信号を出力し、変調度調整部７にミュート制御信号を出力し、ＰＬＬ変調部８に分周器設定信号を出力する制御手段であり、例えば、ワンチップマイコンにより構成される。
【００３０】
（構成−ＰＬＬ変調部の詳細）
次に、図１のＰＬＬ変調部８についてさらに詳細に説明する。図２は、ＰＬＬ変調部８のブロック図である。この図２に示すように、ＰＬＬ変調部８は、フラクショナル−Ｎ型のＰＬＬ手段であり、電圧制御水晶発振器８ａ、位相比較器８ｂ、ループフィルタ８ｃ、電圧制御発振器８ｄ、フラクショナル−Ｎ型分周器８ｅ、及び増幅器８ｆを図示のように接続して構成されている。特に、このＰＬＬ変調部８は、制御部１１から出力される分周器設定信号に基づいて発振周波数を制御することが可能なデジタルＰＬＬ変調回路として構成されている。例えば、これらＰＬＬ変調部８の各部のうち、電圧制御発振器８ｄの後述する水晶振動子８ａ１等の一部を除く部分は、ワンチップＩＣとして構成することが可能である。例えば、このようなワンチップＩＣとしては、デジタルデータ無線通信用のワンチップＩＣを流用することもできる。
【００３１】
（構成−ＰＬＬ変調部の詳細−電圧制御水晶発振器）
電圧制御水晶発振器（VCXO: voltage-controlled crystal oscillator）８ａは、発振周波数を電圧制御する第１電圧制御発振手段である。この電圧制御水晶発振器８ａは、水晶の圧電効果により発振する水晶振動子（例えば基本周波数１６ＭＨｚの水晶振動子）８ａ１と、この水晶振動子８ａ１の発振による基準信号を出力する水晶発振器８ａ２とを備える。特に、電圧制御水晶発振器８ａは、図１の変調度調整部７から出力された変調信号を制御電圧として容量可変ダイオード（varicap diode。図示省略）の容量を変化させ、このことによって基準信号の発振周波数を制御することにより、アナログＦＭ変調を行うＦＭ変調手段である。なお、振動子としては、水晶振動子８ａ１に代えて、セラミック振動子あるいは表面弾性波（ＳＡＷ）振動子を使用してもよい。
【００３２】
（構成−ＰＬＬ変調部の詳細−位相比較器）
位相比較器８ｂは、電圧制御水晶発振器８ａから出力されたＦＭ変調信号とフラクショナル−Ｎ型分周器８ｅから入力された位相比較信号との位相差を電圧に変換して位相差信号として出力する位相比較手段である。
【００３３】
（構成−ＰＬＬ変調部の詳細−ループフィルタ）
ループフィルタ８ｃは、位相比較器８ｂから出力された位相差信号をローパスフィルタを介して積分することにより、位相差信号から不要な高周波成分を除去して直流成分のみの信号を出力する低域通過手段である。なお、ループフィルタ８ｃの時定数の設定は任意であり、例えば目標周波数の１０倍程度に設定されるが、高過ぎる場合にはノイズが多くなり、低過ぎる場合には追従性が悪くなるため、これらノイズと追従性のバランスを考慮して設定することが好ましい。また、ループフィルタ８ｃのカットオフ周波数の設定は任意であるが、可聴周波数の最大値（２０ＫＨｚ）よりも高い周波数（例えば１００ｋＨｚ）とすることにより、振動やフィードバック等によりロックアップが乱れた場合に生じるノイズの周波数を非可聴域（例えば１００ｋＨｚ〜１ＭＨｚ）とすることができ、可聴域ノイズの発生を抑制することが可能になる点で好ましい。
【００３４】
（構成−ＰＬＬ変調部の詳細−電圧制御発振器）
電圧制御発振器（VCO）８ｄは、ループフィルタ８ｃから出力された位相差信号を制御電圧として容量可変ダイオード（図示省略）の容量を変化させることにより、発振周波数を制御する第２電圧制御発振手段である。なお、電圧制御発振器８ｄの後段には、緩衝増幅器（Buffer）を設けてよい。
【００３５】
（構成−ＰＬＬ変調部の詳細−フラクショナル−Ｎ型分周器）
フラクショナル−Ｎ型分周器８ｅは、電圧制御発振器８ｄから出力された発振信号の周波数を位相比較周波数に分周する分周手段であって、２つの整数分周器を交互に切り替えることによって、この切り替え時間の平均の分周比（＝１／Ｎの非整数（小数）の分周比）によって分周を行う小数分周手段である。なお、このフラクショナル−Ｎ型分周器８ｅの分周比は、制御部１１からの分周器設定信号によって任意に設定することができる。例えば、また、フラクショナル−Ｎ型分周器８ｅは、固定分周器に限らず、マイクロコンピュータや可変分周器を用いたデュアル・モジュラス・プリスケーラ方式等の分周器としてもよい。また、電圧制御水晶発振器８ａと位相比較器８ｂの相互間に分周器を配置してもよい。
【００３６】
（構成−ＰＬＬ変調部の詳細−増幅器）
増幅器８ｆは、電圧制御発振器８ｄから出力された発振信号を電力増幅して送信信号（例えば１０ｍＷ）を出力する増幅手段である。
【００３７】
（動作）
次に、このように構成されたＦＭ送信機１の動作について説明する。図１のＦＭ送信機１において、マイク等の各種の出力源から出力された音響信号が入力調整部２に入力されると、この音響信号は、入力調整部２においてインピーダンス整合され、ゲイン可変部３においてレベル調整され、圧縮部４において対数比で１／２に圧縮され、調整部において電流−電圧変換等され、トーン信号混合部６においてトーン信号が混同され、変調度調整部７において変調度が調整された後、変調信号としてＰＬＬ変調部８に出力される。
【００３８】
そして、図２のＰＬＬ変調部８において、変調度調整部７から出力された変調信号は、電圧制御水晶発振器８ａにおいてアナログＦＭ変調され、このＦＭ変調信号とフラクショナル−Ｎ型分周器８ｅから入力された位相比較信号との位相差が位相差信号として位相比較器８ｂから出力され、この位相差信号の直流成分のみの信号がループフィルタ８ｃにて抽出され、このループフィルタ８ｃから出力された位相差信号を制御電圧として電圧制御発振器８ｄにおいて発振周波数が制御されることで、発振信号が出力される。このように電圧制御発振器８ｄから出力された発振信号は、その一部が分岐されフラクショナル−Ｎ型分周器８ｅにおいて非整数（小数）にて分周されて位相比較器８ｂに出力され、他の一部が増幅器８ｆにいて増幅されて図１の出力調整部９に出力される。この他の一部の発振信号は、出力調整部９において高周波成分が除去された後、アンテナ１０から電波放射される。
【００３９】
このような動作によれば、変調度調整部７から出力された変調信号が電圧制御水晶発振器８ａにおいてアナログＦＭ変調されるため、従来のように電圧制御発振器８ｄに対して変調信号を重畳する必要がないので、フラクショナル−Ｎ型のＰＬＬ変調部８の位相比較周波数が数ＭＨｚと高速であっても、ＦＭ変調を確実に行うことが可能になる。また、電圧制御発振器８ｄに対して変調信号を重畳する必要がないので、ループフィルタ８ｃの時定数を小さくすることができ、電源投入直後の高速ロックアップが可能になる。
【００４０】
特に、本実施の形態では、アナログＦＭ変調とデジタルＰＬＬ変調回路とを組み合わせているので、両者の長所を兼ね備えたＦＭ送信機１を得ることができる。すなわち、近年の無線通信の技術的傾向からすれば、アナログ変調通信よりデジタル変調通信を採用することが多くなってきている。しかしながら、デジタル変調通信では、アナログ信号のＡ／Ｄ変換、圧縮、伸長、Ｄ／Ａ変換等の処理を経る必要があるため、通信時間の遅れやレーテンシーの発生が避けられない。ここで、音響無線通信においては、特にライブステージ等での通信において高い即時性が要求され、通信時間の遅れやレーテンシーの発生は致命的であって許されない。従って、音響無線通信においては、デジタル変調通信よりもアナログ変調通信を採用することが好ましい。そして、このようなアナログ変調通信では、デジタルＰＬＬ変調回路ではなく乗算器を用いたアナログＰＬＬ変調回路を使用することが考えられるが、アナログＰＬＬ変調回路においては、位相雑音を低減するためにループフィルタの時定数を大きくすると、キャプチャレンジが狭くなるために外部信号に対する追従性が低下し、引き込みを行うことができずにロック外れが生じる可能性が増大する。そして、一旦ロック外れが生じると、ＦＭ送信機１の電源を入れ直さなければならなくなる等、ＦＭ送信機１の信頼性や利便性を大きく低下させる可能性が生じる。これに対して、デジタルＰＬＬ変調回路では、引き込みを確実に行うことができ、原理的にロック外れが生じる危険性がない。そこで、本実施の形態では、アナログＦＭ変調を採用することによって、高い即時性を達成すると共に、ＰＬＬ変調部８をアナログＰＬＬ変調回路ではなくデジタルＰＬＬ変調回路として構成することによって、ロック外れが生じる危険性を排除している。このように、アナログＦＭ変調とデジタルＰＬＬ変調回路とを組み合わせた従来にはない新しいＦＭ通信方式を採用することで、両者の長所を兼ね備えたＦＭ送信機１を構成することが可能となっている。
【００４１】
また特に、本実施の形態では、このようなアナログＦＭ変調とデジタルＰＬＬ変調回路とを組み合わせた音響通信用のワンチップＩＣが存在しない場合であっても、デジタルＰＬＬ変調回路を備えたデジタルデータ無線通信用のワンチップＩＣが存在する場合には、このワンチップＩＣを流用することによってＦＭ送信機１を構成することを可能としている。すなわち、デジタルデータ無線通信用のワンチップＩＣにおいて、そのデジタル伝送機能は使用せず、そのデジタルＰＬＬ変調回路（ＰＬＬ変調部８）の電圧制御水晶発振器８ａにおいてアナログＦＭ変調を行うことで、デジタルＰＬＬ変調回路を用いたアナログＦＭ変調を行っている。
【００４２】
〔III〕実施の形態に対する変形例
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した本発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
【００４３】
（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、上述の内容に限定されるものではなく、発明の実施環境や構成の細部に応じて異なる可能性があり、上述した課題の一部のみを解決したり、上述した効果の一部のみを奏したりすることがある。例えば、従来のＦＭ送信機よりも周波数制御精度を向上できない場合であっても、従来のＦＭ送信機と同程度の周波数制御精度を従来のＦＭ送信機とは異なる本願発明のＦＭ送信機１によって達成できている場合には、本願発明の課題が解決されている。
【００４４】
（分散や統合について）
また、上述した各電気的構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散や統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散又は統合して構成できる。例えば、電圧制御水晶発振器８ａは、水晶振動子８ａ１までを含めてＰＬＬ変調部８の一部として構成してもよく、あるいは、ＰＬＬ変調部８の外部構成要素としてもよい。
【００４５】
（形状、数値、構造、時系列について）
実施の形態や図面において例示した構成要素に関して、形状、数値、又は複数の構成要素の構造若しくは時系列の相互関係については、本発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。例えば、公知の回路である、各種の保護回路や調整回路、チャンネル切り替え回路、電源供給回路、受信機とのチャンネル設定用の赤外線通信回路、等を付加することができる。
【００４６】
（付記）
付記１に記載の音響用ＦＭ送信機は、音響信号をＰＬＬ変調手段にてアナログＦＭ変調して送信する音響用ＦＭ送信機であって、前記ＰＬＬ変調手段は、振動子の発振による基準信号に基づく出力を行う第１電圧制御発振手段と、前記第１電圧制御発振手段から出力された信号とフラクショナル−Ｎ型分周器から入力された位相比較信号との位相差を電圧に変換して位相差信号として出力する位相比較手段と、前記位相比較手段から出力された位相差信号の高周波成分を除去する低域通過手段と、前記低域通過手段から出力された位相差信号を制御電圧として発振周波数を制御する第２電圧制御発振手段と、前記第２電圧制御発振手段からの出力の一部を分周する前記フラクショナル−Ｎ型分周器とを備え、前記第１電圧制御発振手段は、前記基準信号の発振周波数を前記音響信号に基づく変調信号でアナログＦＭ変調することによりＦＭ変調信号を出力する。
【００４７】
付記２に記載の音響用ＦＭ送信機は、付記１に記載の音響用ＦＭ送信機において、前記ＰＬＬ変調手段に対して分周器設定信号を出力する制御手段を備え、前記ＰＬＬ変調手段を、前記分周器設定信号に基づいて発振周波数を制御することが可能なデジタルＰＬＬ変調手段として構成した。
【００４８】
付記３に記載の音響用ＦＭ送信機は、付記１又は２に記載の音響用ＦＭ送信機において、前記ＰＬＬ変調手段のうち、前記第１電圧制御発振手段の少なくとも一部、前記位相比較手段、前記低域通過手段、前記第２電圧制御発振手段、及び前記フラクショナル−Ｎ型分周器を、ワンチップＩＣとして構成した。
【００４９】
（付記の効果）
付記１に記載の音響用ＦＭ送信機によれば、第１電圧制御発振手段において基準信号の発振周波数が音響信号に基づく変調信号でアナログＦＭ変調されるので、第２電圧制御発振手段に対して変調信号を重畳する必要がなくなるため、位相比較周波数が数ＭＨｚと高速であっても、ＦＭ変調を確実に行うことが可能になる。このため、フラクショナル−Ｎ型のＰＬＬ変調手段を用いたＦＭ変調が可能になり、小型かつ安価でありながら周波数制御精度が高い、音響用ＦＭ送信機を提供することが可能になる。特に、インテジャー−Ｎ型のＰＬＬ回路の場合には、位相比較周波数がチャンネル間隔と等しくなるため、位相比較周波数を高く設定することができなかったが、フラクショナル−Ｎ型のＰＬＬ変調手段を用いた場合には、位相比較周波数を高く設定しても、小数分周比（１／Ｎ）でチャンネル設定を行うことが可能になる。また、第２電圧制御発振手段に対して変調信号を重畳する必要がないので、低域通過手段の時定数を小さくすることができ、電源投入直後の高速ロックアップが可能になる。
【００５０】
付記２に記載の音響用ＦＭ送信機によれば、前記ＰＬＬ変調手段をデジタルＰＬＬ変調手段として構成したので、アナログＰＬＬ変調手段を用いた場合のようにロック外れが生じる可能性がなくなり、ＦＭ送信機１の信頼性や利便性を向上させることが可能になる。
【００５１】
付記３に記載の音響用ＦＭ送信機によれば、前記ＰＬＬ変調手段の主要部分をワンチップＩＣとして構成したので、このワンチップＩＣの第１電圧制御発振手段において基準信号の発振周波数を変調信号でアナログＦＭ変調することにより、音響用ＦＭ送信機を一層小型かつ安価に構成することが可能になる。
【符号の説明】
【００５２】
１  ＦＭ送信機（音響用ＦＭ送信機）
２  入力調整部
３  ゲイン可変部
４  圧縮部
５  中間調整部
６  トーン信号混合部
７  変調度調整部
８  ＰＬＬ変調部
８ａ  電圧制御水晶発振器
８ａ１  水晶振動子
８ａ２  水晶発振器
８ｂ  位相比較器
８ｃ  ループフィルタ
８ｄ  電圧制御発振器
８ｅ  フラクショナル−Ｎ型分周器
８ｆ  増幅器
９  出力調整部
１０  アンテナ
１１  制御部
１００  ＰＬＬ回路
１０１  水晶振動子
１０２  水晶発振器
１０３  リファレンス分周器
１０４  位相比較器
１０５  プログラマブル分周器
１０６  ループフィルタ
１０７  電圧制御発振器
【図１】
2015198282.tif 000003
【図２】
2015198282.tif 000004
【図３】
2015198282.tif 000005