(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体共振発振器であって：
所定の中心周波数で発振する信号を発生させるために共振空洞の内壁に位置付けられる誘電体共振器であり、当該共振器の寸法と前記空洞における制限条件が、当該共振器の共振振動数を確定することができるような誘電体共振器；及び、
音圧波の関数として前記空洞内の電磁界分布を変化させることができる音圧波感応手段
を有し、
前記音圧波感応手段は、上部及び下部を有し、前記上部が前記共振空洞の外部の自由空間に向けられるように前記共振空洞の開口部に係合され、
前記音圧波感応手段は、音圧波の影響の下で移動するよう前記自由空間へ向けられている前記上部の面と平行に前記下部に設けられた膜と、該膜の移動に応じて該膜に直交する方向で移動するよう前記膜の下で該膜に接して位置付けられる金属コイルとを更に有する
ことを特徴とする発振器。
【請求項２】
前記金属コイルは、前記共振器に面する変位を有して移動することによって、前記膜が受ける前記音圧波に依存して前記空洞内の電磁界分布を変化させる、ことを特徴とする請求項１記載の発振器。
【請求項３】
前記金属コイルの変位は、振動という形で実行される、ことを特徴とする請求項２記載の発振器。
【請求項４】
前記共振器の中心周波数を調整するための調整手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の発振器。
【請求項５】
前記調整手段は、前記空洞内の電磁界分布を変更するために前記空洞に係合されることができる調整ねじを有する、ことを特徴とする請求項４記載の発振器。
【請求項６】
能動ダイポールが、発振を維持するために、結合手段によって前記共振器に結合される、ことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の発振器。
【請求項７】
音声制御装置であって、請求項１及至６のいずれかの請求項に記載の発振器を有することを特徴とする装置。
【請求項８】
前記共振器が発生した信号の音波による変調を、ユーザー選択コマンドに依存するマイクロプロセッサにより生成される信号による変調へと切り替えるスイッチ手段を有する請求項７記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、信号の伝送に関する分野に関し、特に超高周波数（ＳＨＦ）範囲内の信号の伝送に関する。とりわけ本発明は、音声信号をＳＨＦ周波数範囲内に転換するための誘電体共振発振器に関する。本発明はさらに音声制御装置にも関する。
【０００２】
ＳＨＦ誘電体共振発振器（ＤＲＯ）は、一般的にＳＨＦ信号を伝送するための装置に用いられ、高性能で小型かつ低価格な発振器の確保を可能にする。これは特に衛星受信用の低ノイズ変換器における周波数転換のための局部発振器として使用される。
【０００３】
図１は、従来技術における回転ねじを有する誘電体共振発振器１を図式的に示す。これは電磁空洞２と、その壁３に囲まれる誘電体共振器４と、これに結合する第１マイクロストリップライン５から構成される。再度従来技術における誘電体共振発振器を示す図２における回路７は、図１に示される誘電体共振発振器の回路７と共通するものであり、二つは同様な機能を果たす。それ故に回路７の構成部分についての説明をする際には図２を参照する。本明細書中では、説明を簡潔化するために同等の機能を果たす要素を示すときにはだいたい同じ符号を使用する。ライン５は、一方では能動回路７に接続し、他方ではインピーダンス整合ロード６に接続する。能動回路７は、バイポーラ・トランジスタ型あるいはＦＥＴ型の能動素子８と、能動部分を無安定化する例えばＬＣ型回路の素子９と、マイクロストリップライン型の出力インピーダンス整合素子１０から構成される。共振器と同等であるＲＬＣ回路が減衰振動の原因であることは周知であり、このＲＬＣ回路の抵抗部分が減衰振動をもたらすのである。したがって負の抵抗を有するこの能動回路７は、発振を維持するために必要なエネルギーを供給するという機能を持ち、発振器の出力１２に配信される信号が減衰していない発振信号であるようにする。また当業者には自明であるように、マイクロラインによって共振器と能動回線とを結合させて形成されたアセンブリは、求められる発振周波数にとって好適な発振条件を示さなければならない。図１における発振器では、ねじ１３が誘電体共振器４の反対側の空洞の壁３に対して垂直に侵入する。このねじの侵入度合いの変化が、空洞内の電磁界分布に乱れをもたらし、これに続いて共振回路の共振振動数の変更をもたらす。したがって、空洞に侵入するねじの終端部と共振器の上部表面との間の距離ｄを変化させることは、発振器によって発生された信号の周波数を変化させることにつながる。しかしこのように距離ｄを手動式で調整するこの種の発振器では、中心周波数に近い微妙な変化に忠実に従ってひずみを生じさせないようにすることは不可能であり、したがってこの発振器は音声信号を伝送するのには不適切である。
【０００４】
これら上述の自動的調整に関連する問題を克服する発振器として電子発振器が知られている。図２はこの電子発振器の一例であるバラクターを有する誘電体共振発振器を示す。誘電体共振器に結合する第２マイクロストリップライン１７に接続するバラクター１１は、伝送される音声信号を示す制御信号Ｓｃで、ボルト数が可変的であるような制御信号Ｓｃを受信する。この共振器とバラクターとのアセンブリは共振回路のような働きをし、発振器の振動周波数を設定する。したがって、伝送された信号Ｓｃのボルト数の変化が発振回路７の振動周波数を変化させる。しかしバラクターの使用は、発振器の位相ノイズを低下させることにつながり、その結果発振器の出力で発生される信号の質を低下させることとなる。
【０００５】
本発明の課題は、音声信号を転換するための誘電体共振発振器を提供することによって従来技術における問題を解決することである。
【０００６】
この目的に従って本発明の主題は、共振空洞の中に含まれる誘電体共振器から構成される誘電体共振発振器であって、所定の中心周波数で発振する信号を発生させるような誘電体共振発振器である。ここで共振器の寸法と空洞における制限条件は共振器の共振振動数を確定することができる。さらに本発明における音圧波感応手段は、前記の音圧波の関数として、空洞内の電磁界分布を変更することができる。この音波に感応な手段は、音波の影響の下で移動可能である膜から構成され、この膜は空洞内で金属コイルと係合する。
【０００７】
したがって音圧波感応手段は、その入力の一つに音圧が印加されたと同時に空洞内の電磁界分布を直接変更する。このようにして本発明は入力での音声信号によって直接変調された信号を発生させることを可能にする。
【０００８】
本発明の一形態に従うと、前記の音圧波感応手段は、音圧波を共振器に面する可動手段の少なくとも一部分の変位量に変化させるための音声変更手段から構成され、この音圧波の影響下にある可動手段の少なくとも一部分の変位量は、空洞内の電磁界分布を変更することができる。
【０００９】
本発明の一形態に従うと、可動手段の変位は振動という形で実行される。
【００１０】
本発明の一形態に従うと、音波に感応な手段は、音波の影響の下で移動可能であり空洞内で金属コイルと係合する膜から構成される。
【００１１】
本発明の一形態に従うと、発振器は共振器の中心周波数を調整するための調整手段から構成される。
【００１２】
本発明の一形態に従うと、前記調整手段は、空洞内の電磁界分布を変更するために空洞に結合されることができる調節ねじから構成される。
【００１３】
本発明の一形態に従うと、発振器は、共振器で発生した信号の音波による変調をチャンネル上に伝送されたデータによる変調へとスイッチするスイッチ手段から構成される。
【００１４】
本発明の一形態に従うと、能動ダイポールが、発振を維持するために、結合手段によって前記共振器に結合される。
【００１５】
本発明の主題はさらに本発明に従った発振器から構成されることを特徴とする音声制御装置にも関する。
【００１６】
本発明におけるその他の特徴や効果は、以下における本発明の実施形態の説明において明らかにされる。添付の図面を参照しながら説明される本発明の実施形態は非限定的な例示である。
【００１７】
図３は本発明に従った発振器１４を示す。これは共振空洞２内にある共振器４と、これに電磁的に結合するマイクロストリップライン５から構成される。ライン５は、ロード１５を能動回路７に接続させる。能動回路は、その入力でライン５に接続するＦＥＴ型のトランジスタから構成され、その電源は例えば接地されたＬＣ型回路などの回路に接続する。この回路はトランジスタの段階を無安定化する役割を果たし、そのドレインは、発振器の出力インピーダンスをマッチさせるためのネットワーク１０に接続する。
【００１８】
空洞は、開口１６から構成され、ここにはマイクロホン１７が係合する。マイクロホン１７の上部１７１は自由空間の方向に向けられ、特に音声という形を取ったユーザーからの命令である音圧波を受信することができる。一方マイクロホンの下部１７２は、共振器の上部に直面している。ユーザーの声を受信するマイクロホンの上部１７１は徐々に狭まっていき、その底部には膜１８がある。膜１８の下には、金属コイル１９が膜１８に接して配置されている。金属コイル１９は、音波を受信する膜１８の振動の影響の下で共振器に垂直な方向に移動することができる。
【００１９】
したがってコイルを有する膜の自動的振動は、ユーザーによって印加された音圧を測定して、これを変換することを可能にする。このコイルを有する膜の自動的変調は、空洞内のプロパティーを変換し、この結果共振器によって作られたＳＨＦ信号（例えば５．８ＧＨｚの信号）は伝送されるべき音声信号と一緒に即座に変調される。本発明の１つの利点は、使用されるマイクロホンが磁気を含まない単純なものであるというところから生じる。
【００２０】
上記の誘電体共振器の使用についてのさらに詳細な説明は、以下の文献に記載される。
”Composants, dispositifs et circuits actifs en micro-ondes”(Microwave active circuits, devices and components), chapter II, p30 et seq. by P.F. Combes, J. Grauffeuil and J.F. Sautereau, Dunod University Pulishing, “Current techniques for tuning dielectric resonators” by B.S. Virdee, “Microwave Journal”, October 1998.
図４に示されるように、共振器は中心周波数Ｆ０に集中されるため、距離ｄのδｄ１への変化は、５％程度の周波数δＦ０への変化をもたらすが、これは発振器の性能にとって重要ではない。この小さな変化量δＦ０は、空洞内のコイルの変位量δｄ１によって線形状態あるいはそれに近い状態とみなされることができる。こうして共振器で発生された信号を音声信号によってひずみが生じないように直接変調することが可能になる。
【００２１】
本発明の付加的な特徴に従う空洞２の外側から調整されることが可能な自動回転ねじ１８０は、図３において点線で示される。空洞に係合するこの回転ねじの１部分１８１は、共振器の反対側の側部に面し、必要に応じて発振器の中心周波数を調整することができるように配置される。図３において点線で示される本発明の更なる付加的な特徴として、レジスタ２１を介してマイクロストリップライン５をマイクロプロセッサ２２に接続させるコネクション２０がある。マイクロプロセッサ２２は、コマンドテーブル２３からユーザーが選択するコマンド２４のためのデジタル信号を発生させる。上述の実施形態によると、共振器によって発生された信号は、膜で受信された音波によって発生するコイル１９の変位によって変調されるか、あるいはパルスの形でマイクロプロセッサによって伝送されたデータによって変調されるかのいずれかである。変調信号を選択するというこのオプションは、スイッチ（図３に図示せず）の使用によって実現され、これは音声あるいはデータの伝送を可能にする。この実施形態の１つの適用例として図５において、特に家庭用の機器（例えばテレビセット、ビデオレコーダ、カムコーダ、ディスクあるいはデジタルカセット・リーダ／レコーダ、その他）などの制御可能なあらゆる機器を制御するためのリモコン装置を示す。
【００２２】
図５に示されるリモコン装置２５は、一般の仕様に従って、スタンバイボタン２７と、音量増減ボタン２８と、を含むボタン２４、を有するキーボード２６と、特にチャンネルの選択を可能にするデジタルパッド２９と、高周波（ＨＦ）信号放射器３０とから構成される。このリモコン装置はさらにマイクロホン１７と、ユーザーの希望する通信モードを選択するためのスイッチ３１から構成される。この通信モードとはすなわち、「音声」ボタンに対応する音声モードと、「タッチパッド」ボタンに対応するタッチパッド選択モードである。音声モードでは、共振器によって発生された信号はユーザーの声によって変調され、タッチパッド選択モードでは、共振器によって発生された信号は起動されたボタンに従ってマイクロプロセッサが発生させた信号によって変調される。
【００２３】
本発明は上述の適用例において説明された実施形態に限定されることはない。音声コマンドには実にさまざまなものがある。非限定的な例示としてまずチャンネルへのチューニングについての説明に入る。この場合、ユーザーはチャンネルに与えられた名称あるいはこれに対応する番号を発声する。
【００２４】
音声コマンドは、タッチパッドによる制御の場合には複数の動作を連続して実行することが要される操作を単純化するためにも利用されることが可能である。例えばリモコンのキーボードで明度を制御しようとする場合、まず受信器の画面上に表示されたメニューにアクセスする必要があり、それから１つ以上の操作によって明度コマンドをこのメニューから選択する。この操作を音声コマンドで実行した場合、このような連続した操作を実行する必要はなく、単に例えば「明るさ」という言葉を発声するだけで済む。この場合においては、次に音声コマンドあるいは従来通りのリモコンボックス上の増減ボタン（「プラス」及び「マイナス」）のいずれかを用いて明度を上昇あるいは低下させることが可能である。
【００２５】
本発明は音声によって作動するリモコン装置への適用に限定されることはなく、例えばワイヤあるいはマイクロホンなど、他種の音声制御装置への適用が想定されることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来技術に従った誘電体共振発振器を示す。
【図２】  従来技術に従った誘電体共振発振器を示す。
【図３】  本発明の実施形態の一例に従った誘電体共振発振器を示す。
【図４】  図３における発振器から出力される信号を対象に距離ｄの関数としての周波数の変動を示す曲線グラフである。
【図５】  本発明の実施形態に従ったリモコン装置を示す。
【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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