(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有線通信用端末であって、この端末は該端末を接続しうる通信線によって給電される増幅器を有し、この端末は、呼出し状態で通信線から到来する呼出し電圧を整流器を介して前記増幅器の電力給電入力端に切換え給電するとともに、オフフック状態で通信線から到来する線間電圧を前記増幅器の電力給電入力端に切換え給電する第１スイッチを有している、当該端末において、
前記増幅器は、Ｄ級増幅器であることを特徴とする端末。
【請求項２】
請求の範囲１に記載の端末において、Ｄ級増幅器の出力端及び入力端間で帰還が行われるようになっていることを特徴とする端末。
【請求項３】
請求の範囲１又は２に記載の端末において、この端末は、Ｄ級増幅器により増幅すべき呼出しメロディーを形成するＤＴＭＦ音を発生する信号発生器を有していることを特徴とする端末。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、有線通信用端末であって、この端末は該端末を接続しうる通信線によって給電される増幅器を有し、この端末は、呼出し状態で通信線から到来する呼出し電圧を用いて増幅器に給電するとともに、オフフック状態で通信線から到来する線間電圧を用いて増幅器に給電するように構成されている、当該端末に関するものである。
【０００２】
上述した通信端末はフィリップスセミコンダクターズ社のハンドブック“Wire-bound Telecom Applications Handbook１９９５”の第１２５〜１４５頁に記載されている。このハンドブックには、いわゆるリスン・イン（listen-in）型の電話機が開示されている。このような電話機は、電話機の外部に設けられた拡声器、すなわちユーザ信号、この場合音声信号を電話機からある距離の位置でも聴くことのできるように再生する手段を有している。このハンドブックに記載された電話機では呼出し音（メロディー）を再生するのにもこの拡声器を用いている。この電話機は呼出し音及び音声信号の双方を増幅する増幅器をも有している。呼出し状態を表わす呼出し電圧が通信線にある場合には、呼出し音の信号が増幅器に供給される。呼出し状態では、呼出し電圧を用いて増幅器に給電する。この目的のために、まず最初に、呼出し電圧、すなわちピーク値が約８０ボルトで周波数が２５Hzの交流電圧を整流し、次にこの整流した電圧を切換えモードの電源により増幅器に対する電源に適した低給電電圧に変換している。オフフック状態では、音声信号が増幅器に供給される。このモードでは、この目的に適した約５ボルトの線間電圧が増幅器に直接供給される。上述した電話機の場合、呼出し状態とオフフック状態との双方で電力を増幅器に適切に供給するようにするのに、切換えモード電源のような追加の回路を必要とし、これにより電話機を複雑にするという欠点がある。
【０００３】
本発明の目的は、既知の端末よりも簡単とした、頭書に規定した種類の端末を提供せんとするにある。
【０００４】
この目的のために、本発明によれば、有線通信用端末であって、この端末は該端末を接続しうる通信線によって給電される増幅器を有し、この端末は、呼出し状態で通信線から到来する呼出し電圧を整流器を介して前記増幅器の電力給電入力端に切換え給電するとともに、オフフック状態で通信線から到来する線間電圧を前記増幅器の電力給電入力端に切換え給電する第１スイッチを有している、当該端末において、
前記増幅器は、Ｄ級増幅器であることを特徴とする。Ｄ級増幅器は、大きな範囲で変動するおそれのある給電電圧に対し用いるのに適しているという点で有利である。その結果、整流された呼出し電圧と線間電圧との双方を増幅器に対する給電電圧として簡単に用いることができ、呼出し電圧を整流する整流器以外に、呼出し状態又はオフフック状態で給電電圧の値を制御する回路を更に必要とすることがない。Ｄ級増幅器を使用することの更なる利点は、その効率が極めて高いということである。
【０００５】
呼出し音を増幅するためにＤ級増幅器を用いること自体は１９８５年１１月２６日発行の文献“New Electronics”の第５９〜第６１頁の論文“Designing a Versatile Telephone Set-Part IV”から既知である。しかし、この論文には、本発明による端末において行なったように、Ｄ級増幅器への電力供給のために呼出し電圧と線間電圧とを交互に用いることに関して何の示唆も行なっていない。
【０００６】
本発明による端末の例は、Ｄ級増幅器の出力端及び入力端間で帰還が行なわれるようにしたことを特徴とする。この帰還によれば、出力信号の音量が給電電圧の変動に依存しなくなるようにする。
【０００７】
本発明による端末の他の例は、この端末が、Ｄ級増幅器により増幅すべき呼出しメロディーを形成するＤＴＭＦ音を発生する信号発生器を有していることを特徴とする。最近殆どの端末はダイヤル選択コードを電話交換局に伝送するのにＤＴＭＦ音を用いている。これらのＤＴＭＦ音を用いるのは呼出しメロディーを形成するのにも有効である。
【０００８】
本発明の上述した特徴及びその他の特徴は以下の実施例に関する説明から一層明らかとなるであろう。
【０００９】
図１は、本発明によるワイヤバウンド通信用端末を線図的に示す。図１には本発明にとって重要な素子のみを明瞭に示してある。本発明による端末は例えばハンズフリー電話とするか或いはコードレス電話に対する基地局とするも、原理的には有線電話に対するいかなる種類の端末にすることもできる。ハンズフリー電話は受話器の拡声器及びマイクロホンのみならず、追加の拡声器及びマイクロホンをも有する。ユーザは受話器を持つ必要なく、この追加の拡声器及びマイクロホンを介して電話することができる。その結果、電話中のユーザの動きの自由度が大きくなる。拡声器は音声の再生に用いられる以外に呼出し音（メロディー）の再生にも用いられる。コードレス電話に対する基地局は、電話線により電話交換局から音声信号及び制御信号を受け同様の信号を電話交換局に伝送する伝送区分を有する。基地局は更に高周波部（ＲＦ部）と、音声信号を専属の送受話器に伝送するとともにこの送受話機から音声信号を受信するアンテナとを有する。このような基地局にはしばしば、ユーザが送受話機の代りに基地局を介して電話を行ないうるようにするマイクロホン及び拡声器が設けられている。この拡声器は呼出し音の再生にも用いることができる。
【００１０】
電話機１はこれを電話線２に接続するための第１入力端８及び第２入力端９を有している。電話機は更に極性ブリッジ回路３と整流ブリッジ回路４とを有している。整流ブリッジ回路４は第１キャパシタ５及び第２キャパシタ６により入力端８及び９に結合されている。極性ブリッジ回路３はフックスイッチ７により伝送部１０の入力端１０１に結合されている。この極性ブリッジ回路３は更にフックスイッチ７及びコイル１５により第１スイッチ１２の第１入力端１２１に結合されている。整流ブリッジ回路４はマイクロプロセッサ１１の入力端１１１に結合され且つ第１スイッチ１２の第２入力端１２２にも結合されている。伝送部１０の出力端１０２は第２スイッチ１３の第１入力端１３１に結合されている。マイクロプロセッサ１１の出力端１１２は第２スイッチ１３の第２入力端１３２に結合されている。マイクロプロセッサの他の出力端１１３は第１及び第２スイッチに結合され、これらスイッチを制御する。第１スイッチ１２の出力端１２３はＤ級増幅器２０の電力給電入力端２０１に結合されている。第２スイッチ１３の出力端１３３はＤ級増幅器２０の信号入力端２０２に結合されている。このＤ級増幅器２０の出力端２０３は低域通過フィルタ２１を経て拡声器２２に結合されている。第１及び第２スイッチ１２，１３は半導体素子を以って構成するのが好ましい。
【００１１】
図１に示す装置の動作は以下の通りである。オフフック状態でフックスイッチ７が閉成する。マイクロプロセッサ１１が出力端１１３を経て制御信号を生じ、スイッチ１２，１３が図示していない状態に設定される。このことは、約５ボルトの値を有する線間電圧ＶlnがＤ級増幅器２０の電力給電入力端２０１に供給されるということを意味する。オフフック状態では音声信号が電話線を介して受信される。これらの音声信号Ｓspeechは伝送部１０の出力端１０２及び第２スイッチ１３を介してＤ級増幅器２０の信号入力端に供給される。呼出し状態では、フックスイッチ７が開放しており、従って線間電圧Ｖlnが供給されない。マイクロプロセッサ１１は、呼出し電圧Ｖringが電話線２から整流ブリッジ回路４を経て電話機に供給されているということを入力端１１１を介して知る。マイクロプロセッサはこれに応答して制御信号を出力端１１３を介してスイッチ１２，１３に供給し、これらスイッチを図示の状態にする。その結果、整流された呼出し電圧がＤ級増幅器２０の電力給電入力端２０１に供給される。これと同時に、マイクロプロセッサがＤＴＭＦ音より成る呼出し音Ｓringを発生し、この呼出し音が第２スイッチ１３を経てＤ級増幅器２０の信号入力端２０２に供給される。呼出し音を形成するＤＴＭＦ音の組合せがマイクロプロセッサと関連するメモリ内に記憶されている。
【００１２】
Ｄ級増幅器２０を図２に詳細に示す。このＤ級増幅器はクロック信号発生器２０４を有し、その出力端が信号加算器２０５に結合されている。この信号加算器はクロック信号と、信号入力端２０２から到来する信号と、出力端２０３から到来する信号とを互いに加算する。この信号加算器２０５は積分器２０６の負入力端に結合され、この積分器の正入力端は基準電圧点に結合されている。この積分器は比較器２０７の正入力端に結合されている。この比較器の負入力端は基準電圧点に結合されている。この比較器２０７はスイッチ２０８の制御入力端に結合されている。このスイッチは正の制御信号の場合に電力給電入力端２０１を出力端２０３に接続する。負の制御信号の場合には、このスイッチは基準電圧点を出力端２０３に接続する。更に、出力端２０３と低域通過フィルタ２１との間に結合キャパシタ２０９が挿入されている。ここに示したＤ級増幅器の動作は出力信号のパルス幅変調に基づくものである。このことは、出力信号のデューティーサイクルが信号入力端に存在する入力信号に依存して変化するということを意味する。出力信号の振幅は電力給電入力端２０１に存在する給電電圧に等しい。増幅された入力信号は低域通過フィルタによって濾波された後再増幅される。パルス幅変調に基づいて動作するＤ級増幅器以外に、パルス密度変調のような他の種類のパルス変調を用いるＤ級増幅器も存在する。このようなＤ級増幅器の場合、出力端における単位時間当りのパルス数が入力信号の大きさに応じて変化する。このようなＤ級増幅器も本発明による端末に用いうること勿論である。
【００１３】
図３Ａ〜３Ｄは、図２に示すＤ級増幅器における種々の個所の電圧／電流の曲線を、信号入力端２０２に信号が到来しない場合につき示している。図３Ａは、周波数が約１００KHzでデューティーサイクルが５０％であることが好ましいクロック信号の電圧曲線を示す。図３Ｂは出力端２０３における電圧曲線を示す。図３Ｃは積分器２０６の入力端における電流曲線を示す。図３Ｄは比較器２０７の入力端における信号の電圧曲線を示す。出力電圧のデューティサイクルは入力信号が無い場合に５０％であることに注意すべきである。このことは、入力信号が無い場合で低域通過フィルタによる濾波後には拡声器２２に信号が供給されないことを意味する。
【００１４】
図４Ａ〜４Ｅは、Ｄ級増幅器における種々の個所の電圧／電流の曲線を信号入力端２０２に信号が到来する場合につき示している。図４Ａはクロック信号の電圧曲線を示し、図４Ｂは信号入力端２０２における入力信号を示し、図４Ｃは出力信号の電圧曲線を示し、図４Ｄは積分器２０６の入力端における電流曲線を示し、図４Ｅは比較器２０７の入力端における電圧曲線を示す。信号入力端に入力信号が到来すると、出力信号のデューティーサイクルは５０％に等しくならないことに注意すべきである。その結果、入力信号の増幅された形態の信号が低域通過フィルタ２１により濾波された後に拡声器に供給される。
【００１５】
Ｄ級増幅器はそれ自体を使用給電電圧に自動的に適合させる。更に、Ｄ級増幅器の効率は高い。出力端２０３と信号加算器２０５との間の帰還により、給電電圧の変動が拡声器に供給される信号の音量に影響を及ぼさないようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明による有線通信に対する線図である。
【図２】図２は、本発明による端末に用いるＤ級増幅器を示す。
【図３】図３Ａ〜３Ｄは、入力信号が無い場合に、Ｄ級増幅器における種々の個所の信号を時間に対しプロットして示す。
【図４】図４Ａ〜４Ｅは、入力信号が存在している場合に、Ｄ級増幅器における種々の個所の信号を時間に対しプロットして示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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