(57)【要約】  既存のコンピュータ等に容易に接続することができ、煩雑な操作が不要なＦＭトランスミッタを提供することを目的とする。ＦＭトランスミッタ１００は、ＵＳＢホスト装置としてのＰＣ４００に接続可能なＵＳＢデバイス機能を有しており、ＰＣ４００のＵＳＢソケット４１０にＵＳＢプラグ１１０が接続されたときに、ＵＳＢソケット４１０の電源ピンに接続されて所定の動作電圧を生成する電源回路１３０と、ＰＣ４００によって行われるコンフィグレーションにおいて、自装置がデバイス音源であってアイソクロナス転送によるデータの入出力を行う旨の要求を行うＵＳＢコントローラ１２０と、電源回路１３０によって供給される動作電圧によって動作可能になってＰＣ４００からＵＳＢソケット４１０を介して出力されるオーディオデータをＦＭ変調して送信する送信処理部１４０とを備えている。
2007099631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＵＳＢホスト装置に接続可能なＵＳＢデバイス機能を有するＦＭトランスミッタであって、
前記ＵＳＢホスト装置のＵＳＢソケットにＵＳＢプラグが接続されたときに、前記ＵＳＢソケットの電源ピンに接続されて所定の動作電圧を生成する電源回路と、
前記ＵＳＢホスト装置によって行われるコンフィグレーションにおいて、自装置がデバイス音源であってアイソクロナス転送によるデータの入出力を行う旨の要求を行うＵＳＢコントローラと、
前記電源回路によって供給される動作電圧によって動作可能になり、前記ＵＳＢホスト装置から前記ＵＳＢソケットを介して出力されるオーディオデータをＦＭ変調して送信する送信処理部と、
を備えるＦＭトランスミッタ。
【請求項２】
請求項１において、
前記ＵＳＢプラグの接続先となる前記ＵＳＢホスト装置は、パーソナルコンピュータであるＦＭトランスミッタ。
【請求項３】
請求項１において、
ＣＭＯＳプロセスあるいはＭＯＳプロセスを用いて、前記電源回路、前記ＵＳＢコントローラ、前記送信処理部に対応する構成が半導体基板上に形成されたＦＭトランスミッタ。
【請求項４】
請求項１において、
前記電源回路に接続されて充電される二次電池を備え、
前記電源回路は、前記ＵＳＢソケットを介した前記ＵＳＢホスト装置からの給電がない場合に、前記二次電池から印加される電圧によって動作し、前記動作電圧を生成するＦＭトランスミッタ。
【請求項５】
請求項４において、
前記ＵＳＢプラグとは別の外部入力端子を備え、
前記送信処理部は、前記外部入力端子から入力されるオーディオ信号をＦＭ変調して送信するＦＭトランスミッタ。
【請求項６】
請求項１において、
前記電源回路に接続されて充電される二次電池を備え、
前記電源回路は、前記ＵＳＢソケットを介した前記ＵＳＢホスト装置からの給電において、前記動作電圧の生成に必要な電流が不足する場合に、前記二次電池から印加される電圧によって動作し、前記動作電圧を生成するＦＭトランスミッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーソナルコンピュータ等に接続されてその音声をＦＭ変調して送信するＦＭトランスミッタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、コンピュータにＦＭトランスミッタを内蔵し、コンピュータの出力オーディオ信号をＦＭ変調して送信するシステムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このシステムでは、ＦＭトランスミッタによって送信されたオーディオ信号をＦＭラジオで受信してオーディオ出力することができるため、コンピュータからスピーカあるいは外部オーディオ装置までの配線の引き回しが不要になる。
【特許文献１】特開２００２−１００９９７号公報（第３−５頁、図１−６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した特許文献１に開示されたシステムの構成ではＦＭトランスミッタが内蔵されていることが前提となっているため、ＦＭトランスミッタを内蔵していない従来のコンピュータには適用することができない。また、一般に、コンピュータはオーディオ出力端子を備えており、外付けのスピーカ等を接続することができるようになっているため、このオーディオ出力端子に外付けのＦＭトランスミッタを接続すれば、特許文献１に開示されたシステムと同様に、コンピュータの出力オーディオ信号をＦＭ変調して送信することが可能となる。しかし、外付けのＦＭトランスミッタを用いる場合には、コンピュータに接続したときや接続を解除したときに、その都度ＦＭトランスミッタの電源を入れたり切ったりする必要があり、操作が煩雑になるという問題があった。【０００４】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、既存のコンピュータ等に容易に接続することができ、煩雑な操作が不要なＦＭトランスミッタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明のＦＭトランスミッタは、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ホスト装置に接続可能なＵＳＢデバイス機能を有しており、ＵＳＢホスト装置のＵＳＢソケットにＵＳＢプラグが接続されたときに、ＵＳＢソケットの電源ピンに接続されて所定の動作電圧を生成する電源回路と、ＵＳＢホスト装置によって行われるコンフィグレーションにおいて、自装置がデバイス音源であってアイソクロナス転送によるデータの入出力を行う旨の要求を行うＵＳＢコントローラと、電源回路によって供給される動作電圧によって動作可能になり、ＵＳＢホスト装置からＵＳＢソケットを介して出力されるオーディオデータをＦＭ変調して送信する送信処理部とを備えている。ＵＳＢコネクタにＵＳＢプラグを差し込むだけであるため容易に接続することができる。また、接続したときにＵＳＢスピーカやＵＳＢ接続されるオーディオ装置等と同様のＵＳＢデバイス音源として認識されて、アイソクロナス転送によってオーディオデータが入力され、このオーディオデータがＦＭ変調されて送信されるため、接続後の煩雑な操作が不要になる。特に、ＵＳＢコネクタに接続されたときに電源回路が動作して送信動作が可能になるため、電源スイッチを省略することができ、これによる操作の簡略化が可能になる。さらに、ＵＳＢホスト装置においては、ＵＳＢスピーカ等と同じようにＵＳＢデバイス音源として認識してオーディオデータを出力するだけであるため、ＦＭトランスミッタ用の特別のドライバをインストールする必要がなく、接続に付随する特別な操作が不要となる。【０００６】
また、上述したＵＳＢプラグの接続先となるＵＳＢホスト装置は、パーソナルコンピュータであることが望ましい。これにより、パーソナルコンピュータの出力オーディオ音（例えば、ＭＰ３プレーヤ等のアプリケーションを実行したときに出力されるオーディオ音）を、複雑な配線をすることなく出力することが可能になる。また、この出力（送信）されたオーディオ音は、汎用のＦＭ受信機で受信してスピーカから出力することができる。【０００７】
また、ＣＭＯＳプロセスあるいはＭＯＳプロセスを用いて、電源回路、ＵＳＢコントローラ、送信処理部に対応する構成が半導体基板上に形成されていることが望ましい。これらのプロセスを用いることにより、水晶振動子のように半導体基板上に形成することが不可能な部品や静電容量が大きいコンデンサのように半導体基板への形成に適していない部品を除くほとんどの構成を１チップ部品として形成することが可能になり、ＦＭトランスミッタ全体の小型化、低消費電力化を図ることができる。【０００８】
また、上述した電源回路に接続されて充電される二次電池を備え、電源回路は、ＵＳＢソケットを介したＵＳＢホスト装置からの給電がない場合に、二次電池から印加される電圧によって動作し、動作電圧を生成することが望ましい。これにより、ＵＳＢホスト装置と切り離してＦＭトランスミッタ単体で動作させることが可能となる。【０００９】
また、上述したＵＳＢプラグとは別の外部入力端子を備え、送信処理部は、外部入力端子から入力されるオーディオ信号をＦＭ変調して送信することが望ましい。これにより、二次電池の充電はＵＳＢホスト装置に接続したときに行い、接続を切り離したときに、外部入力端子に接続された他のオーディオ装置の出力オーディオ音をＦＭ変調して送信することが可能になる。【００１０】
また、上述した電源回路に接続されて充電される二次電池を備え、電源回路は、ＵＳＢソケットを介したＵＳＢホスト装置からの給電において、動作電圧の生成に必要な電流が不足する場合に、二次電池から印加される電圧によって動作し、動作電圧を生成することが望ましい。これにより、電源供給能力が低いＵＳＢホスト装置に接続した場合であっても、出力オーディオ音を安定的に送信することが可能になる。また、二次電池を充電する際には、電源供給能力が高いＵＳＢホスト装置に接続するだけでよいため、充電用の外部電源やこの外部電源に接続するためのケーブル等が不要になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態のＦＭトランスミッタの構成を示す図である。
【図２】送信処理部の詳細構成を示す図である。
【図３】３つの分周器の動作タイミングを示す図である。
【図４】ＤＳＰの詳細構成を示す図である。
【図５】第２の実施形態のＦＭトランスミッタの構成を示す図である。
【図６】本実施形態の送信処理部の詳細構成を示す図である。
【図７】アナログフロントエンドの詳細構成を示す図である。
【図８】本実施形態のＤＳＰの詳細構成を示す図である。
【符号の説明】
【００１２】
１００、１００Ａ  ＦＭトランスミッタ
１１０  ＵＳＢプラグ
１２０  ＵＳＢコントローラ
１３０  電源回路
１４０  送信処理部
４００  ＰＣ（パーソナルコンピュータ）
４１０  ＵＳＢソケット
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を適用した一実施形態のＦＭトランスミッタについて、図面を参照しながら詳細に説明する。【００１４】
〔第１の実施形態〕
図１は、第１の実施形態のＦＭトランスミッタの構成を示す図である。図１に示すＦＭトランスミッタ１００は、ＵＳＢプラグ１１０、ＵＳＢコントローラ１２０、電源回路１３０、送信処理部１４０を含んで構成されている。これらのＵＳＢコントローラ１２０、電源回路１３０、送信処理部１４０に対応する構成（但し、水晶振動子のように半導体基板上に形成することが不可能な部品や静電容量が大きいコンデンサのように半導体基板への形成に適していない部品を除く）がＣＭＯＳプロセスあるいはＭＯＳプロセスを用いて半導体基板上に１チップ部品として形成されている。【００１５】
このＦＭトランスミッタ１００は、ＵＳＢデバイス機能を有しており、ＵＳＢプラグ１１０がＰＣ４００のＵＳＢソケット４１０に直接挿入されて使用される。なお、延長ＵＳＢケーブルを介してＰＣ４００とＦＭトランスミッタ１００を接続してもよい。また、ＵＳＢプラグ１１０は、ＦＭトランスミッタ１００の筐体の一部に取り付けられており、ＦＭトランスミッタ１００全体をＰＣ４００のＵＳＢソケット４１０に取り付ける場合を想定しているが、ＦＭトランスミッタ１００の筐体からＵＳＢケーブルを引き出してその先端にＵＳＢプラグ１１０を取り付け、このＵＳＢプラグ１１０をＰＣ４００のＵＳＢソケット４１０に挿入するようにしてもよい。【００１６】
ＵＳＢコントローラ１２０は、ＵＳＢホスト装置としてのＰＣ（パーソナルコンピュータ）４００のＵＳＢソケット４１０にＵＳＢプラグ１１０が挿入されたときに、ホスト装置との間で行われるコンフィグレーションにおいて、自装置（ＦＭトランスミッタ１００）がデバイス音源であってアイソクロナス転送によるデータの入出力を行う旨の要求を行う。このコンフィグレーションにおいて、ＰＣ４００は、ＵＳＢコントローラ１２０にトークン・パケットを送信することにより行われ、ＦＭトランスミッタ１００がデバイス音源であることやアイソクロナス転送によるデータ送受信を要求していることを知ることができる。このコンフィグレーション自体は、ＵＳＢスピーカ等の他のデバイス音源を接続した場合と同じである。【００１７】
電源回路１３０は、ＰＣ４００のＵＳＢソケット４１０にＵＳＢプラグ１１０が接続されたときに、ＵＳＢソケット４１０の電源ピンに接続されて所定の動作電圧を生成する。本実施形態の電源回路１３０は、ＰＣ４００からの電源供給によって動作電圧の生成が開始されるため、特に電源スイッチは設けられておらず、ＦＭトランスミッタ１００は、ＰＣ４００への接続と同時に動作が開始される。【００１８】
送信処理部１４０は、電源回路１３０によって供給される動作電圧によって動作可能になり、ＰＣ４００のＵＳＢソケット４１０を介して出力されるオーディオデータをＦＭ変調して送信する。ＰＣ４００から出力されるオーディオデータとしてはＰＣ４００において生成可能なのものであれば何でもよい。例えば、ＭＰ３（MPEG Audio Layer-3）プレーヤやＣＤ（コンパクトディスク）プレーヤのアプリケーションソフトウエアを実行した場合にはこれらに対応するオーディオデータがＰＣ４００から出力される。また、ボイスデータを再生した場合（専用のアプリケーションソフトウエアを実行して再生する場合の他にＰＣ４００のオペレーティングシステム（ＯＳ）に標準で備わっている機能を用いて再生する場合を含む）には、ボイスデータに対応するオーディオデータがＰＣ４００から出力される。すなわち、本実施形態のＦＭトランスミッタ１００の送信対象となるオーディオデータには、ＰＣ４００の出力対象となるオーディオデータが全て含まれ、音楽、音声、効果音等の全てが含まれる。【００１９】
このように、本実施形態のＦＭトランスミッタ１００は、ＰＣ４００のＵＳＢソケット４１０にＵＳＢプラグ１１０を差し込むだけであるため容易に接続することができる。また、接続したときにＵＳＢスピーカやＵＳＢ接続されるオーディオ装置等と同様のＵＳＢデバイス音源として認識されて、アイソクロナス転送によってオーディオデータが入力され、このオーディデータがＦＭ変調されて送信されるため、接続後の煩雑な操作が不要になる。特に、ＵＳＢソケット４１０に接続されたときに電源回路１３０が動作して送信処理部１４０による送信動作が可能になるため、電源スイッチを省略することができ、これによる操作の簡略化が可能になる。さらに、ＰＣ４００においては、ＵＳＢスピーカ等と同じようにＦＭトランスミッタ１００をＵＳＢデバイス音源として認識してオーディオデータを出力するだけであるため、ＦＭトランスミッタ１００用の特別のドライバをインストールする必要がなく、接続に付随する特別な操作が不要となる。【００２０】
また、ＵＳＢプラグ１１０の接続先となるＵＳＢホスト装置としてＰＣ４００を用いることにより、ＰＣ４００の出力オーディオ音（例えば、ＭＰ３プレーヤ等のアプリケーションを実行したときに出力されるオーディオ音等）を、複雑な配線をすることなく出力することが可能になる。また、この出力（送信）されたオーディオ音は、汎用のＦＭ受信機で受信してスピーカから出力することができる。【００２１】
また、ＣＭＯＳプロセスあるいはＭＯＳプロセスを用いて、ＵＳＢコントローラ１２０、電源回路１３０、送信処理部１４０に対応する構成が半導体基板上に形成されている。これらのプロセスを用いることにより、水晶振動子のように半導体基板上に形成することが不可能な部品や静電容量が大きいコンデンサのように半導体基板への形成に適していない部品を除くほとんどの構成を１チップ部品として形成することが可能になり、ＦＭトランスミッタ１００全体の小型化、低消費電力化を図ることができる。【００２２】
次に、ＣＭＯＳプロセスやＭＯＳプロセスの製造に適した送信処理部１４０の具体的な構成を説明する。図２は、送信処理部１４０の詳細構成を示す図である。図２に示すように、本実施形態の送信処理部１４０は、ＤＳＰ（デジタル信号処理装置）２０、デジタル−アナログ変換器（Ｄ／Ａ）３０、３２、ミキサ４０、４２、加算器４４、増幅器４６、アンテナ４８、クロック発生回路５０、周波数シンセサイザ６０、水晶振動子７０、発振器（ＯＳＣ）７２、分周器７４、７６、７８、８０、８２、８４、制御部９０、操作部９２を備えている。【００２３】
ＤＳＰ２０は、ＵＳＢコントローラ１２０から出力されるＰＣ４００の出力オーディオデータに基づいて、ステレオ変調処理、ＦＭ変調処理、ＩＱ変調処理をデジタル処理によって行う。ＤＳＰ２０からはＩＱ変調後のＩデータおよびＱデータが出力される。ＤＳＰ２０の詳細については後述する。【００２４】
デジタル−アナログ変換器３０は、ＤＳＰ２０から出力されるＩデータをアナログのＩ信号に変換する。また、デジタル−アナログ変換器３２は、ＤＳＰ２０から出力されるＱデータをアナログのＱ信号に変換する。ミキサ４０は、一方のデジタル−アナログ変換器３０から出力されるＩ信号と所定の局部発振信号（第１の局部発振信号と称する）とを混合して出力する。ミキサ４２は、他方のデジタル−アナログ変換器３２から出力されるＱ信号と第１の局部発振信号に対して９０°位相が異なる局部発振信号（第２の局部発振信号と称する）とを混合して出力する。加算器４４は、２つのミキサ４０、４２から出力された信号を合成して出力する。加算器４４の出力（ＦＭ変調信号）は、増幅器４６によって電力増幅された後にアンテナ４８から送信される。【００２５】
クロック発生回路５０は、ＤＳＰ２０のデジタル処理に必要な動作クロック信号ＣＬＫを生成する。例えば、１６．３８４ｋＨｚの基準周波数信号ｆｒ１が入力されており、この基準周波数信号に同期し、この周波数の２４６１倍に逓倍した周波数（４０．３２１ＭＨｚ）のクロック信号ＣＬＫが生成される。このために、クロック発生回路５０は、電圧制御型発振器（ＶＣＯ）５２、分周器（１／ｍ）５４、位相比較器（ＰＤ）５６、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５８を備えている。電圧制御型発振器５２は、制御電圧Ｖｃに対応する周波数の発振動作を行う。分周器５４は、電圧制御型発振器５２の出力信号を固定の分周比ｍ（＝２４６１）で分周して出力する。位相比較器５６は、分周器５４から出力される分周信号と、基準周波数信号ｆｒ１との位相比較を行い、位相差に応じた進みあるいは遅れを有するパルス信号を出力する。ローパスフィルタ５８は、位相比較器５６から出力されるパルス信号を平滑して、電圧制御型発振器５２に供給する制御電圧Ｖｃを生成する。このように、クロック発生回路５０は、ＰＬＬ構成を有しており（第１のＰＬＬ回路）、基準周波数信号ｆｒ１の周波数の２４６１倍の周波数（４０．３２１ＭＨｚ）を有するクロック信号ＣＬＫを生成して、ＤＳＰ２０に入力する。【００２６】
周波数シンセサイザ６０は、ミキサ４０、４２に入力する第１および第２の局部発振信号を生成するために必要な発振信号を生成する。例えば、８．１９２ｋＨｚの基準周波数信号ｆｒ２が入力されており、この基準周波数信号に同期し、この周波数のｎ倍の周波数の信号が生成される。このために、周波数シンセサイザ６０は、電圧制御型発振器（ＶＣＯ）６２、可変分周器（１／ｎ）６４、位相比較器（ＰＤ）６６、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）６８を備えている。電圧制御型発振器６２は、制御電圧Ｖｄに対応する周波数の発振動作を行う。可変分周器６４は、電圧制御型発振器６２の出力信号を可変の分周比ｎで分周して出力する。位相比較器６６は、可変分周器６４から出力される分周信号と、基準周波数信号ｆｒ２との位相比較を行い、位相差に応じたデューティのパルス信号を出力する。ローパスフィルタ６８は、位相比較器６６から出力されるパルス信号を平滑して、電圧制御型発振器６２に供給する制御電圧Ｖｄを生成する。このように、周波数シンセサイザ６０は、ＰＬＬ構成を有しており（第２のＰＬＬ回路）、基準周波数信号ｆｒ２の周波数のｎ倍の周波数を有する信号を生成する。可変分周器６４の分周比ｎは、制御部９０によって設定される。【００２７】
発振器７２は、水晶振動子７０が接続されており、この水晶振動子７０の固有振動周波数で発振する。本実施形態では、水晶振動子７０は、３８ｋＨｚよりも低い固有振動周波数を有する。具体的には、入手が容易であって安価な３２．７６８ｋＨｚの固有振動周波数を有する水晶振動子７０が用いられている。発振器７２の後段には２つの分周器７４、７６が縦続接続されている。前段の分周器７４は、分周比が２に設定されており、発振器７２から出力される３２．７６８ｋＨｚの発振信号を２分周して出力する。この出力信号は、後段の分周器７６に入力されるとともに、基準周波数信号ｆｒ１としてクロック発生回路５０に入力される。後段の分周器７６は、分周比が２に設定されており、前段の分周器７４の出力信号を２分周して出力する。この出力信号が基準周波数信号ｆｒ２として周波数シンセサイザ６０に入力される。【００２８】
分周器７８は、分周比がＫ（Ｋは１以上の整数）に設定されており、周波数シンセサイザ６０内の電圧制御型発振器６２の出力信号を分周比Ｋで分周して出力する。本実施形態では、説明を簡単にするために、分周比Ｋが１に設定されているものとする。３つの分周器８０、８２、８４は、それぞれの分周比が２に設定されており、分周器７８の出力信号に対して、１／４の周波数を有する信号を第１の局部発振信号として生成するとともに、この第１の局部発振信号と同じ周波数を有し、位相のみが９０°異なる信号を第２の局部発振信号として生成する。分周器８０は波形整形用に用いられ、分周器８２、８４は９０°位相が異なる第１および第２の局部発振信号を生成するために用いられている。また、分周器８０は、分周器８２、８４によって確実にデューティ比が５０％の信号が得られるようにするためのものである。分周器８２、８４の出力信号のデューティ比が５０％でないとイメージ除去の効果が著しく悪化するため、分周器８０を用いてこれを防止している。【００２９】
図３は、３つの分周器８０、８２、８４の動作タイミングを示す図である。図３に示すように、分周器８０は、「分周器７８出力」で示される分周器７８の出力信号を２分周して出力する。また、分周器８２は、分周器８０の出力信号の立ち上がりタイミングに同期して動作しており、この出力信号を２分周して出力する。一方、分周器８４は、分周器８０の出力信号の立ち下がりタイミングに同期して動作しており、この出力信号を２分周して出力する。このようにして、分周器７８の出力信号に対して周波数が１／４で、互いに９０°位相が異なる第１および第２の局部発振信号が生成される。【００３０】
制御部９０は、送信処理部１４０の全体を制御する。例えば、制御部９０は、周波数シンセサイザ６０内の可変分周器６４の分周比を設定して、ＦＭ変調信号の送信周波数を決定する。操作部９２は、利用者によって操作される各種のスイッチ類が備わっている。例えば、電源スイッチや、送信周波数の切り替えを指示するアップキー、ダウンキーなどが備わっている。なお、ＦＭ変調信号の送信周波数が固定の場合には操作部９２を省略するようにしてもよい。また、表示部を備えて、送信周波数や操作部９２の操作内容などを表示するようにしてもよい。【００３１】
本実施形態では、送信処理部１４０は、水晶振動子７０、アンテナ４８、操作部９２、を除く全ての部品の各機能が、上述したＵＳＢコントローラ１２０および電源回路１３０とともに、半導体プロセスを用いて１個の半導体基板上に一体形成されている。【００３２】
次に、ＤＳＰ２０の詳細について説明する。図４は、ＤＳＰ２０の詳細構成を示す図である。図４に示すように、ＤＳＰ２０は、デジタルオーディオ処理部２０２、プリエンファシス処理部２０６、ステレオ複合信号生成部２１０、補間処理部２４０、ＦＭ／ＩＱ変調処理部２４２、周波数シフト処理部２４６を備えている。これらの各構成の機能が、ＤＳＰ２０によって行われるデジタル処理によって実現されている。【００３３】
デジタルオーディオ処理部２０２は、所定フォーマットのオーディオデータが入力されたときに、これに含まれるＬデータとＲデータを抽出するとともに、これらＬデータとＲデータのサンプリングレートが所定レートと異なる場合にサンプリングレートの変換を行う。プリエンファシス処理部２０６は、入力されたＬデータとＲデータのそれぞれの高域の周波数成分の変調度を強調するために用いられる。【００３４】
ステレオ複合信号生成部２１０は、ステレオ変調を行ってステレオ複合信号（ステレオコンポジット信号）を生成しており、加算部２１２、２１６、２１８、２２０と減算部２１４を含んで構成されている。加算部２１２によってＬデータとＲデータとが加算されて（Ｌ＋Ｒ）成分が生成される。減算部２１４によってＬデータからＲデータが減算されて（Ｌ−Ｒ）成分が生成される。加算部２１６は、減算部２１４によって生成された（Ｌ−Ｒ）成分に３８ｋＨｚのサブキャリア信号を加算する。加算部２１８は、加算部２１２、２１６のそれぞれによる加算結果をさらに足し合わせることにより、（Ｌ＋Ｒ）成分、（Ｌ−Ｒ）成分、サブキャリア信号を含む信号を生成する。この信号に、加算部２２０によってパイロット信号が加算されてステレオ複合信号が生成され、ステレオ複合信号生成部２１０から出力される。【００３５】
補間処理部２４０は、入力されるステレオ複合信号に対してデータ数を増加させる補間処理を行う。例えば、順番に入力される２つのデータ間に補間処理によって４９個のデータを発生させる５０倍のオーバーサンプリング処理が実施される。ＦＭ／ＩＱ変調処理部２４２は、補間処理後のステレオ複合信号に対してＦＭ変調処理を行うとともに、変調後のデータのＩ成分とＱ成分を抽出する。変調後のデータを複素数表現したときの実部（ｃｏｓ成分）がＩ成分であり、虚部（ｓｉｎ成分）がＱ成分である。【００３６】
周波数シフト処理部２４６は、ＦＭ／ＩＱ変調処理部２４２から出力されるＩデータ、Ｑデータに対して周波数シフト（周波数変換）を行う。この周波数シフト処理は、ＤＳＰ２０の後段に設けられているミキサ４０、４２における信号の回り込みを防止するためのものである。ＦＭ／ＩＱ変調処理部２４２は、ベースバンド領域において周波数変調されたデータが出力されている。このデータがミキサ４０、４２に直接入力されるものとすると、ミキサ４０、４２では、分周器８２、８４のそれぞれから出力される第１および第２の局部発振信号と同じ周波数を有するＦＭ変調された信号が出力されることになる。したがって、第１および第２の局部発振信号の一部がミキサ４０、４２の出力端子側に回り込むいわゆるキャリアリークが発生すると、この回り込んだ第１および第２の局部発振信号が送信信号の帯域内に含まれることになって、送信信号の品質が悪化するという不都合が生じる。本実施形態では、このような不都合を回避するために、ベースバンド領域の周波数を有するデータに対して周波数を上げる処理を周波数シフト処理部２４６によって行っている。このシフトさせた周波数をオフセット周波数ｆoffsetとし、第１および第２の局部発振信号の周波数をｆLOとすると、ミキサ４０、４２の出力信号の周波数ｆｏは、（ｆLO−ｆoffset）あるいは（ｆLO＋ｆoffset）となるため、オフセット周波数ｆoffsetを適切な値に設定することにより、ミキサ４０、４２から出力される送信信号の帯域内に局部発振信号が漏れるキャリアリークを防止することができる。【００３７】
上述した周波数シンセサイザ６０、分周器７８、８０、８２、８４が搬送波生成回路に、分周器５４が第１の分周器に、可変分周器６４が第２の分周器に、分周器７８、８０、８２、８４が第３の分周器に、ミキサ４０、４２、加算器４４、増幅器４６が送信回路にそれぞれ対応する。【００３８】
本実施形態の送信処理部１４０の特徴を列記すると以下のようになる。
（１）クロック発生回路５０を用いて高い周波数（図２に示す例では４０．３２１ＭＨｚ）のクロック信号を生成し、ＤＳＰ２０によるデジタル処理を行ってステレオ変調処理を行っているため、サブキャリアとしての３８ｋＨｚあるいはパイロット信号としての１９ｋＨｚの信号を生成する必要がない。このため、部品（水晶振動子）選択の自由度を向上させることができる。
（２）発振周波数が低い発振器７２の出力信号を２つの分周器７４、７６で分周して８．１９２ｋＨｚというさらに低い周波数を有する基準周波数信号ｆｒ２を生成している。この８．１９２ｋＨｚという周波数は、ＦＭ放送波の周波数割り当て間隔（１００ｋＨｚ）に対して十分に低いため、所望周波数（ＦＭ受信機で受信可能な周波数）と実際のＦＭ送信信号の周波数との誤差を低減することができる。
（３）ＩＱ変調方式を用いているため、ＦＭ送信信号に含まれるイメージを低減することができる。
（４）３２．７６８ｋＨｚの固有振動周波数を有する水晶振動子７０は、時計用として安価に出回っているものであるため、入手が容易であり、部品コストを下げることができる。
（５）周波数シンセサイザ６０の出力信号を分周器７８、８０、８２、８４を用いてＬ（＝４Ｋ）分周して第１および第２の局部発振信号を生成しているため、ＦＭ放送波の周波数割り当て間隔である１００ｋＨｚの４Ｋ倍の周波数間隔で周波数シンセサイザ６０の発振周波数切替を行うことが可能になる。このため、周波数割り当て間隔あるいはこの間隔の整数分の１に一致しない８．１９２ｋＨｚの基準周波数信号ｆｒ２を用いた場合に、所望周波数（ＦＭ受信機で受信可能な周波数）と実際のＦＭ送信信号の周波数との誤差をさらに低減することができる。すなわち、上述した（２）で示したように、発振器７２の出力信号を２つの分周器７４、７６で分周して基準周波数信号ｆｒ２を生成することにより上記誤差を低減することができるが、周波数シンセサイザ６０の出力信号を分周器７８、８０、８２、８４で分周することによりこの効果がさらに顕著になる。例えば、Ｋ＝１の場合を考えると、基準周波数信号ｆｒ２の周波数８．１９２ｋＨｚの半分の周波数が最大誤差になるが、周波数シンセサイザ６０の出力信号を分周器８０等を通すことにより、この誤差を１／４（１．０２４ｋＨｚ）に低減することができる。【００３９】
ところで、ＰＬＬ周波数シンセサイザの基準周波数信号は、一般にはＦＭ放送波の周波数割り当て間隔（日本の場合は１００ｋＨｚ）の整数分の１の周波数が選ばれる。しかし、本実施形態のようにＦＭ放送波の周波数割り当て間隔の整数分の１ではない基準周波数信号を用いる場合には、分周器を用いてその周波数をできるだけ下げることにより、ＰＬＬ周波数シンセサイザの実際の出力信号の周波数と送信を希望する信号の周波数とのずれを少なくする手法が一般には採用される。【００４０】
しかし、基準周波数信号の周波数を下げると、周波数シンセサイザのを構成するＰＬＬ回路のループゲインが下がるため、ＦＭ放送波の搬送波周波数近傍でのＣＮ比（キャリアレベルとノイズの比）が悪化するとともに、ＰＬＬ回路のロック時間も長くなってしまうという不都合が生じる。また、ＰＬＬ回路内のローパスフィルタの時定数が大きくなるため、周波数シンセサイザの全ての構成部品を半導体基板上に形成することが難しくなる。これに対し、本実施形態のように、発振器７２の出力信号を分周して基準周波数信号ｆｒ２を生成する手法と、周波数シンセサイザ６０の出力信号を分周する手法とを併用する場合には、上述した各種の不都合を回避するとともに、周波数シンセサイザ６０を用いて生成される局部発振信号の周波数と送信を希望する信号の周波数とのずれ（発振周波数の誤差）を少なくすることが可能となる。なお、８．１９２ｋＨｚの基準周波数信号ｆｒ２を用いた場合には、ＰＬＬ回路のループゲイン、ＦＭ放送波の搬送波周波数近傍でのＣＮ比、ＰＬＬ回路のロック時間についてはそれほど特性が悪化しないが、周波数シンセサイザ６０の出力信号を分周する手法を併用することによりこれらの特性のさらなる改善が可能となる。【００４１】
発振周波数の誤差について、具体的な数値を用いて説明すると、以下のようになる。発振器７２から周波数シンセサイザ６０に入力される基準周波数信号ｆｒ２の周波数をＦr （＝８．１９２ｋＨｚ）とする。また、周波数シンセサイザ６０内の電圧制御型発振器６２の発振周波数をＦosc 、増幅器４６からアンテナ４８を介して送信される実際のＦＭ変調信号の周波数をＦtxとすると、
Ｆtx＝Ｆr ×ｎ／（４Ｋ）
となる。ここで、ｎは可変分周器６４の分周比、４Ｋは分周器７８、８０、８２、８４全体の分周比である。【００４２】
仮に、分周器７８、８０、８２、８４がない場合（４Ｋ＝１の場合）にＦtx＝９０．００ＭＨｚを得るためには、ｎ＝Ｆtx／Ｆr ＝１０９８６．３２８に設定する必要がある。実際のｎは整数値であるため、小数点以下を四捨五入すると、ｎ＝１０９８６となる。この場合の端数分（０．３２８）の０．３２８×８．１９２ｋＨｚ＝２．６８７ｋＨｚが送信を希望するＦＭ変調信号の周波数誤差となる。これに対し、分周器７８、８０、８２、８４が含まれる場合には、Ｋ＝１とすると、ｎ＝４Ｋ×Ｆtx／Ｆr ＝４３９４５．３１２となる。小数点以下を四捨五入すると、ｎ＝４３９４５となる。この場合には、端数分（０．３１２）の０．６３９ｋＨｚが送信を希望するＦＭ変調信号の周波数誤差となる。このように、分周器７８、８０、８２、８４を周波数シンセサイザ６０の後段に挿入することにより送信周波数の誤差を少なくすることができる。【００４３】
〔第２の実施形態〕
ところで、上述した実施形態では、ＰＣ４００のＵＳＢソケット４１０にＵＳＢプラグ１１０を挿入することで、ＰＣ４００から出力されるオーディオ音をＦＭトランスミッタ１００から送信するようにしたが、ＰＣ４００以外のオーディオ装置から出力されるオーディオ音を送信するようにしてもよい。【００４４】
図５は、第２の実施形態のＦＭトランスミッタの構成を示す図である。図５に示すＦＭトランスミッタ１００Ａは、ＵＳＢプラグ１１０、ＵＳＢコントローラ１２０、電源回路１３０Ａ、二次電池１３２、送信処理部１４０Ａ、外部入力端子１４２を含んで構成されている。このトランスミッタ１００Ａは、図１に示したトランスミッタ１００に対して、二次電池１３２と外部入力端子１４２を追加するとともに、電源回路１３０、送信処理部１４０を電源回路１３０Ａ、送信処理部１４０Ａに置き換えた構成を有している。以下では、これらの相違点に着目して説明を行うものとする。【００４５】
電源回路１３０Ａは、ＰＣ４００のＵＳＢソケット４１０にＵＳＢプラグ１１０が接続されたときに、ＵＳＢソケット４１０の電源ピンに接続されて所定の動作電圧を生成するとともに、二次電池１３２に対して充電を行う。また、電源回路１３０Ａは、ＵＳＢソケット４１０を介したＰＣ４００からの給電がない場合や、給電はあるが動作電圧の生成に必要な電流が不足する場合には、二次電池１３２から印加される電圧によって動作し、送信処理部１４０Ａの動作に必要な動作電圧を生成する。【００４６】
送信処理部１４０Ａは、電源回路１３０Ａによって供給される動作電圧によって動作可能になり、ＰＣ４００のＵＳＢソケット４１０を介して出力されるオーディオデータあるいは外部入力端子１４２を介して入力されるオーディオ信号（本実施形態ではアナログのオーディオ信号が入力されるものとする）をＦＭ変調して送信する。外部入力端子１４２には外付けのオーディオ装置３００が接続可能であり、オーディオ装置３００から出力されたアナログのステレオ信号（Ｌ信号、Ｒ信号）が外部入力端子１４２に入力される。オーディオ装置３００としては、ＣＤプレーヤ、ＭＤ（ミニディスク）プレーヤ、ＭＰ３プレーヤ、ラジオ受信機等の他携帯電話などであってもよい。【００４７】
図６は、本実施形態の送信処理部１４０Ａの詳細構成を示す図である。図６に示す送信処理部１４０Ａは、図２に示した送信処理部１４０に対して、ＤＳＰ２０をＤＳＰ２０Ａに置き換えるとともに、このＤＳＰ２０Ａの前段にアナログフロントエンド（アナログＦＥ）１０を追加したものである。【００４８】
アナログフロントエンド１０は、Ｌ信号とＲ信号からなるアナログステレオ信号が入力され、これをデジタルステレオデータとしてのＬデータとＲデータに変換する。図７は、アナログフロントエンド１０の詳細構成を示す図である。図７に示すように、アナログフロントエンド１０は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１、１２、アナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ）１３、スイッチ１４、１５、ラッチ１６、１７を備えている。アナログのＬ信号はローパスフィルタ１１を通した後にスイッチ１４を介してアナログ−デジタル変換器１３に入力される。同様に、アナログのＲ信号はローパスフィルタ１２を通した後にスイッチ１４を介してアナログ−デジタル変換器１３に入力される。アナログ−デジタル変換器１３は、入力されるＬ信号およびＲ信号のそれぞれを所定のサンプリング周波数ｆｓでサンプリングしてデジタルのＬデータおよびＲデータを生成する。アナログ−デジタル変換器１３によって生成されたＬデータはスイッチ１５を介してラッチ１６に保持される。また、アナログ−デジタル変換器１３によって生成されたＲデータはスイッチ１５を介してラッチ１７に保持される。２つのスイッチ１４、１５は、アナログ−デジタル変換器１３の入出力系統を同期して切り替えるためのものであり、上記のサンプリング周波数ｆｓの２倍の周波数２ｆｓで接続先を切り替える。スイッチ１４によって、Ｌ信号が入力されるローパスフィルタ１１とアナログ−デジタル変換器１３とが接続されているときには、スイッチ１５によって、アナログ−デジタル変換器１３とＬデータ保持用のラッチ１６とが接続される。一方、スイッチ１４によって、Ｒ信号が入力されるローパスフィルタ１２とアナログ−デジタル変換器１３とが接続されているときには、スイッチ１５によって、アナログ−デジタル変換器１３とＲデータ保持用のラッチ１７とが接続される。アナログフロントエンド１０からは、ラッチ１６、１７のそれぞれに保持されたＬデータおよびＲデータが次段のＤＳＰ２０Ａに向けて出力される。【００４９】
なお、上述したアナログフロントエンド１０では、一つのアナログ−デジタル変換器１３を用いてＬ信号とＲ信号に対するアナログ−デジタル変換処理を行ったが、これら２種類の信号用に２つのアナログ−デジタル変換器を備え、別々にアナログ−デジタル変換処理を行うようにしてもよい。【００５０】
図８は、本実施形態のＤＳＰ２０Ａの詳細構成を示す図である。このＤＳＰ２０Ａは、図４に示したＤＳＰ２０に対して、ローパフフィルタ（ＬＰＦ）２００とマルチプレクサ（ＭＵＸ）２０４が追加されている。【００５１】
ローパスフィルタ２００は、過変調防止のために帯域制限を行っており、アナログフロントエンド１０から入力されるＬデータおよびＲデータのそれぞれに含まれる高域成分を除去する。マルチプレクサ２０４は、ローパスフィルタ２００を介して入力されるＬデータおよびＲデータと、デジタルオーディオ処理部２０２から出力されるＬデータおよびＲデータ（ＰＣ４００から出力されたオーディオデータ）のいずれかを選択して出力する。データの選択方法についてはいくつかのパターンが考えられる。例えば、ＵＳＢプラグ１１０をＰＣ４００のＵＳＢソケット４１０に挿入したときに外部入力端子１４２が使用できなくなり、ＵＳＢプラグ１１０をＵＳＢソケット４１０から取り外したときに外部入力端子１４２が使用可能になる場合には、マルチプレクサ２０４には、デジタルオーディオ処理部２０２から出力されるデータと、ローパフフィルタ２００から出力されるデータのいずれか一方のみが入力されるため、マルチプレクサ２０４は、入力されたデータのみを選択して出力すればよい。また、これら２つのデータが同時に入力される可能性がある場合には、優先順位にしたがって、あるいは操作部９２を操作して入力された利用者の指示にしたがって、いずれか一方の入力データがマルチプレクサ２０４で選択されるようにしてもよい。【００５２】
このように、本実施形態のＦＭトランスミッタ１００Ａでは、電源回路１３０Ａに接続されて充電される二次電池１３２を備え、電源回路１３０Ａは、ＵＳＢソケット４１０を介したＰＣ４００からの給電がない場合や動作電圧の生成に必要な電流が不足する場合に、二次電池１３２から印加される電圧によって動作して動作電圧を生成している。これにより、ＰＣと切り離してＦＭトランスミッタ１００Ａ単体で動作させることが可能となる。あるいは、電源供給能力が低いＰＣ４００に接続した場合であっても、安定した送信動作を行うことが可能になる。【００５３】
また、ＵＳＢプラグ１１０とは別の外部入力端子１４２を備えており、送信処理部１４０Ａは、外部入力端子１４２から入力されるオーディオ信号をＦＭ変調して送信することができる。これにより、二次電池１３２の充電はＰＣ４００に接続したときに行い、接続を切り離したときに、外部入力端子１４２に接続された他のオーディオ装置３００の出力オーディオ音をＦＭ変調して送信することが可能になる。また、二次電池１３２を充電する際には、電源供給能力が高いＰＣ４００に接続するだけでよいため、充電用の外部電源やこの外部電源に接続するためのケーブル等が不要になる。【００５４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態ではＤＳＰ２０においてＦＭ変調処理とＩＱ変調処理を行ったが、ＤＳＰではステレオ複合信号の生成のみを行い、ＦＭ変調処理をＤＳＰよりも後段に配置された構成において行うようにしてもよい。【００５５】
また、上述した実施形態では、ＵＳＢホスト装置としてＰＣ４００を考えたが、ＰＣ４００以外のＵＳＢホスト装置にＦＭトランスミッタ１００、１００Ａを接続するようにしてもよい。例えば、オーディオ装置にＵＳＢホスト装置としての機能を持たせることにより、ＦＭトランスミッタが内蔵されていないオーディオ装置の出力オーディオ音を簡単にＦＭ変調して送信することができるようになる。【００５６】
また、上述した実施形態では、３２．７６８ｋＨｚの固有振動周波数を有する水晶振動子７０を用いたが、水晶振動子７０の固有振動周波数は、基準周波数信号ｆｒ１、ｆｒ２やＦＭ放送波の周波数割り当て間隔との関係によって様々な変形が考えられる。これらの変形を考慮して、本発明の適用範囲となる各種周波数の関係を示すと以下のようになる。（１）基準周波数信号ｆｒ２の周波数がＦＭ放送波の周波数割り当て間隔あるいはこの周波数割り当て間隔の整数分の１に一致しない場合
ＦＭ放送波の周波数割り当て間隔は１００ｋＨｚであるが、周波数シンセサイザ６０の出力側に全体の分周比が「４Ｋ」の分周器７８、８０、８２、８４が接続されていることを考慮すると、周波数シンセサイザ６０に要求される発振周波数の間隔としては（４Ｋ×１００）ｋＨｚとなる。したがって、（１）の場合とは、基準周波数信号ｆｒ２の周波数が（４Ｋ×１００）ｋＨｚと一致しない、あるいは、（４Ｋ×１００）ｋＨｚの整数分の１と一致しないということである。発振器７２の後段に分周器７４、７６（全体の分周比が４）が接続されているため、結局、（１）の場合とは、水晶振動子７０の固有振動周波数が（４×４Ｋ×１００）ｋＨｚと一致しない、あるいは、（４×４Ｋ×１００）ｋＨｚの整数分の１と一致しないということである。例えば、Ｋ＝１の場合には、１６００ｋＨｚあるいは１６００ｋＨｚの整数分の１の値に一致しない固有振動周波数を有する水晶振動子７０が用いられる。図２に示す水晶振動子７０の固有振動周波数（３２．７６８ｋＨｚ）は、（１）の場合に当てはまる。【００５７】
さらに、本実施形態では、ＤＳＰ２０によるデジタル処理によってステレオ変調動作を行っているため、従来のように１９ｋＨｚや３８ｋＨｚの信号が不要であり、水晶振動子７０の固有振動周波数の条件として、１９ｋＨｚの整数倍に一致しないという条件を追加することができる。換言すれば、水晶振動子７０の固有振動周波数を設定（選択）する際に、１９ｋＨｚの整数倍という条件が不要になる。これにより、使用可能な水晶振動子に求められる周波数条件をさらに緩和することが可能になり、部品選択の自由度を向上させることができる。
（２）基準周波数信号ｆｒ２がＦＭ放送波の周波数割り当て間隔あるいはこの周波数割り当て間隔の整数分の１に一致する場合
上述した（１）の場合と反対に、基準周波数信号ｆｒ２がＦＭ放送波の周波数割り当て間隔あるいはこの周波数割り当て間隔の整数分の１に一致させるようにしてもよい。すなわち、水晶振動子７０の固有振動周波数を、（４×４Ｋ×１００）ｋＨｚあるいは（４×４Ｋ×１００）ｋＨｚの整数分の１と一致させるようにしてもよい。これにより、ＦＭ受信機で受信可能な周波数に対して、周波数誤差のないＦＭ変調信号を生成して送信することが可能になり、ＦＭ受信機でＦＭ変調信号を受信した際の受信品質を向上させることができる。【００５８】
また、上述した実施形態では、発振器７２の出力信号を分周器７４で分周した信号を第１の基準周波数信号ｆｒ１としてクロック発生回路５０に入力するとともに、発振器７２の出力信号を分周器７４、７６で分周した信号を第２の基準周波数信号ｆｒ２として周波数シンセサイザ６０に入力したが、発振器７２の出力信号を分周器を通さずに第１および第２の基準周波数信号ｆｒ１、ｆｒ２のいずれか一方として用いるようにしてもよい。【００５９】
また、上述した第２の実施形態では、アナログのオーディオ信号を外部入力端子１４２に入力するようにしたが、外部のオーディオ装置３００から出力されたデジタルのオーディオデータを外部入力端子１４２に入力するようにしてもよい。この場合には、図６に示すアナログフロントエンド１０が不要であり、入力されたオーディオデータをＤＳＰ２０Ａに直接入力すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明によれば、ＵＳＢコネクタにＵＳＢプラグを差し込むだけであるため容易に接続することができる。また、接続したときにＵＳＢスピーカやＵＳＢ接続されるオーディオ装置等と同様のＵＳＢデバイス音源として認識されて、アイソクロナス転送によってオーディオデータが入力され、このオーディオデータがＦＭ変調されて送信されるため、接続後の煩雑な操作が不要になる。特に、ＵＳＢコネクタに接続されたときに電源回路が動作して送信動作が可能になるため、電源スイッチを省略することができ、これによる操作の簡略化が可能になる。さらに、ＵＳＢホスト装置においては、ＵＳＢスピーカ等と同じようにＵＳＢデバイス音源として認識してオーディオデータを出力するだけであるため、ＦＭトランスミッタ用の特別のドライバをインストールする必要がなく、接続に付随する特別な操作が不要となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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