(57)【要約】【課題】受信装置において良好なＳ／Ｎ比を実現できる周波数変調型の送信装置を提供する。【解決手段】入力信号に対して所定の処理を施して出力するフロントエンド処理回路と、前記フロントエンド処理回路の出力信号に対して周波数変調を施して出力する周波数変調回路と、を備える送信装置であって、前記フロントエンド処理回路は、フィードバック信号を受けて、前記フィードバック信号に応じた増幅率で信号を増幅する可変増幅回路と、前記可変増幅回路より後段の信号のレベルに応じて前記可変増幅回路へ前記フィードバック信号を出力するレベル検波回路と、を含み、前記周波数変調回路への出力信号の信号のレベルを一定に維持させることによって上記課題を解決することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号に対して所定の処理を施して出力するフロントエンド処理回路と、
前記フロントエンド処理回路の出力信号に対して周波数変調を施して出力する周波数変調回路と、を備える送信装置であって、
前記フロントエンド処理回路は、
フィードバック信号を受けて、前記フィードバック信号に応じた増幅率で信号を増幅する可変増幅回路と、前記可変増幅回路より後段の信号のレベルに応じて前記可変増幅回路へ前記フィードバック信号を出力するレベル検波回路と、を含み、前記周波数変調回路への出力信号の信号のレベルを一定に維持させることを特徴とする送信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の送信装置であって、
前記フロントエンド処理回路は、ステレオ音声信号を受けて、ステレオ音声信号における左右の信号を混成して出力するミキサ回路を備え、
前記可変増幅回路は、前記フィードバック信号に応じた増幅率で前記ミキサ回路の出力信号を増幅することによって前記周波数変調回路への出力信号の信号のレベルを一定に維持させることを特徴とする送信装置。
【請求項３】
請求項１に記載の送信装置であって、
前記フロントエンド処理回路は、ステレオの音声信号における左右の信号を混成して出力するミキサ回路と、前記ミキサ回路の出力信号に対してパイロット信号を加算する加算回路と、を備え、
前記可変増幅回路は、前記フィードバック信号に応じた増幅率で前記加算回路の出力信号を増幅することによって前記周波数変調回路への出力信号の信号のレベルを一定に維持させることを特徴とする送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
周波数変調度の自動調整を可能とした周波数変調型の送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステレオの音声信号等に対して周波数変調（ＦＭ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を施し、アンテナから電磁波として出力する送信装置が用いられている。
【０００３】
図１１に、ステレオの音声信号等に対する従来の周波数変調型の送信装置１００の基本構成を表すブロック図を示す。送信装置１００は、フロントエンド処理回路１０、周波数変調回路１２、増幅回路１４及びアンテナ１６を含んで構成される。フロントエンド処理回路１０は、プリアンプ１０ａ、リミッタ回路１０ｂ、低域通過フィルタ１０ｃ及びミキサ１０ｄ等を含んで構成される。フロントエンド処理回路１０は、外部のプレーヤ又はオーディオＬＳＩ等から左右のそれぞれの音声信号を受け、プリアンプ１０ａ、リミッタ回路１０ｂ及び低域通過フィルタ１０ｃ等により左右の音声信号をそれぞれ処理し、ミキサ１０ｄにおいて左右の音声信号を混成してコンポジット信号Ｓｃとして出力する。周波数変調回路１２は、発振回路１２ａを含んで構成される。ここでは、フロントエンド処理回路１０から出力されたコンポジット信号Ｓｃによって容量を変化させるバラクタダイオードＤを含むクラップ型の発振回路１２ａを例に示している。周波数変調回路１２は、コンポジット信号Ｓｃの振幅（電圧値）に応じた周波数を有する周波数変調信号ＳＦＭを出力する。すなわち、周波数変調回路１２は、コンポジット信号Ｓｃの振幅（電圧値）の変化を周波数変調信号ＳＦＭの周波数の変化へと変調する電圧制御発振回路（ＶＣＯ：Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）として機能する。増幅回路１４は、周波数変調回路１２から出力された周波数変調信号ＳＦＭを増幅してアンテナ１６から送信させる。
【０００４】
一方、周波数変調信号ＳＦＭを復調する際には、周波数変調検波回路を含む受信回路を用いる。周波数変調検波回路は、周波数変調信号ＳＦＭを受信して、周波数変調信号ＳＦＭの周波数の変化を出力信号の電圧の変化へと復調して出力する。
【０００５】
周波数変調検波回路に搬送波のみ、すなわち周波数変調が施されていない信号、が入力された場合、周波数変調検波回路の変調度Ｂに依存する無変調ノイズが出力される。この無変調ノイズは、送信装置１００の周波数変調度Ａには依存しない。すなわち、受信装置の出力におけるＳ／Ｎ比は変調度Ｂ／変調度Ａと等しくなり、良好なＳ／Ｎ比を実現するためには、送信装置１００における周波数変調度Ａを大きくすることが好ましい。一方、受信装置における周波数変調検波回路が許容できる変調度Ｂは有限である。したがって、送信装置１００における周波数変調度Ａは周波数変調検波回路で許容できる変調度Ｂに応じて適切な値に決定することが好ましい。なお、変調度とは搬送波と信号の比を意味する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１１に示した送信装置１００では、周波数変調度Ａを制御するための構成を含んでおらず、周波数変調回路１２に含まれるバラクタダイオードに印加される信号の振幅を制御する必要がある。現在、バラクタダイオードに印加される信号の振幅を制御する方法としては次のようなものがある。
【０００７】
（１）送信装置１００への入力信号のレベルをユーザが手動で調整する。すなわち、外部のプレーヤ又はオーディオＬＳＩ等のボリューム調整をユーザが手動で行うことによって、送信装置１００へ入力される信号のレベルを調整することによって送信装置１００における周波数変調度を適切に制御する。また、外部のプレーヤ又はオーディオＬＳＩに手動調整された信号のレベルをレジスタ等に記憶させ、その信号レベルに自動的に維持するための回路を設けることも行われている。
【０００８】
（２）図１２に示すように、フロントエンド処理回路１０のプリアンプ１０ａとリミッタ回路１０ｂとの間にレジスタの設定値に応じて出力を調整する電子電圧制御回路１０ｅを設け、レジスタの設定値をユーザが手動で設定することによって、周波数変調回路１２へ入力される信号のレベルを調整して送信装置１００における周波数変調度Ａを適切に制御する。
【０００９】
しかしながら、上記（１）及び（２）の方法では共に、ユーザがボリューム等の調整によって信号のレベルを手動で設定するか、又は、手動で設定された適切な信号のレベルをレジスタ等のメモリに記憶させて制御を行う制御回路を設ける必要がある。ユーザが信号のレベルを常に適切な値に手動で調整することは困難であって現実的ではない。一方、設定された信号のレベルを記憶するメモリを含む制御回路を設けた場合、送信装置１００の回路規模が大きくなり、製造コストが増加する等の問題を生ずる。
【００１０】
そこで、本発明は、上記従来技術の課題の少なくとも一つを解決することができる周波数変調型の送信装置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】
【００１１】
本発明は、入力信号に対して所定の処理を施して出力するフロントエンド処理回路と、前記フロントエンド処理回路の出力信号に対して周波数変調を施して出力する周波数変調回路と、を備える送信装置であって、前記フロントエンド処理回路は、フィードバック信号を受けて、前記フィードバック信号に応じた増幅率で信号を増幅する可変増幅回路と、前記可変増幅回路より後段の信号のレベルに応じて前記可変増幅回路へ前記フィードバック信号を出力するレベル検波回路と、を含み、前記周波数変調回路への出力信号の信号のレベルを一定に維持させることを特徴とする。
【００１２】
このように、可変増幅回路とレベル検波回路とを組み合わせた自動ゲイン調整回路を設けることによって、受信装置における周波数変調検波回路が許容できる変調度の範囲内において送信装置１００の周波数変調度を適切な値に維持することができる。このような構成は、共振周波数を電圧で調整できる可変容量素子を備えたクラップ型やコルピッツ型の発振回路を含む周波数変調回路において特に有効である。
【００１３】
ここで、前記フロントエンド処理回路がステレオ音声信号を受けて、ステレオ音声信号における左右の信号を混成して出力するミキサ回路を備える場合、前記可変増幅回路は、前記フィードバック信号に応じた増幅率で前記ミキサ回路の出力信号を増幅することによって前記周波数変調回路への出力信号の信号のレベルを一定に維持させることが好適である。
【００１４】
このように、左右の音声信号を混成したうえで可変増幅回路及びレベル検波回路によって信号のレベルを自動的に一定に維持させることによって、左右の音声信号レベルの比を入力時と出力時とにおいて一致させることができる。すなわち、ステレオ音声信号を処理対象信号とする場合、ミキサ回路において左右の信号を混成する前に可変増幅回路及びレベル検波回路によって信号のレベルを自動的に調整すると、入力時において左右の音声信号レベルの比は変化したときでも左右の音声信号レベルがそれぞれ独立して一定に調整されることとなり、左右の音声信号レベルの比が入力時と出力時とにおいて相違するものとなってしまい、信号の再現性が低下することになるからである。
【００１５】
また、前記フロントエンド処理回路は、ステレオの音声信号における左右の信号を混成して出力するミキサ回路と、前記ミキサ回路の出力信号に対してパイロット信号を加算する加算回路と、を備え、前記可変増幅回路は、前記フィードバック信号に応じた増幅率で前記加算回路の出力信号を増幅することによって前記周波数変調回路への出力信号の信号のレベルを一定に維持させることも好適である。
【００１６】
このように、左右の音声信号を混成した後、パイロット信号を加算したうえで可変増幅回路及びレベル検波回路によって信号のレベルを自動的に一定に維持させてもよい。この場合も左右の音声信号レベルの比を入力時と出力時とにおいて一致させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、頻繁なボリューム調整等の処理の負担をユーザに強いることなく、受信装置において良好なＳ／Ｎ比である出力信号を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１に、本発明の実施の形態における送信装置２００の基本的な構成を表すブロック図を示す。送信装置２００は、図１に示すように、フロントエンド処理回路１０、周波数変調回路１２、増幅回路１４、アンテナ１６、可変増幅回路２０及びレベル検波回路２２を含んで構成される。送信装置２００を構成するフロントエンド処理回路１０、周波数変調回路１２、増幅回路１４及びアンテナ１６の機能は図１１に示した従来の送信装置１００と同様であるので説明を簡略にする。
【００１９】
可変増幅回路２０及びレベル検波回路２２は、フロントエンド処理回路１０と周波数変調回路１２との間に設けられる。可変増幅回路２０は、フロントエンド処理回路１０から出力されるコンポジット信号Ｓｃを受けて、レベル検波回路２２から出力されるフィードバック信号に応じた増幅率でコンポジット信号Ｓｃを増幅して周波数変調回路１２及びレベル検波回路２２へ出力する。レベル検波回路２２は、可変増幅回路２０からの出力信号を受けて、その出力信号のレベル（振幅）が一定となるように可変増幅回路２０の増幅率を制御するためのフィードバック信号を可変増幅回路２０へ出力する。
【００２０】
このように、可変増幅回路２０及びレベル検波回路２２は、周波数変調回路１２へ入力される信号のレベルを自動的に一定に調整する自動ゲイン調節回路（ＡＧＣ：Ａｕｔｏ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を構成する。可変増幅回路２０及びレベル検波回路２２を備えることによって、周波数変調回路１２のバラクタダイオードに印加される信号のレベルを一定に保ち、送信装置１００における周波数変調度を適切な値に維持することができる。
【００２１】
なお、図１に示す送信装置２００では、１９ｋＨｚのパイロット信号を加算する前にレベル検波回路２２を設け、フロントエンド処理回路１０において左右の信号を混成した後の信号に対してレベル検波を行って自動ゲイン調節回路のループを構成している。しかしながら、図２に示す送信装置２０２のように、パイロット信号を加算した後にレベル検波回路２２を設け、パイロット信号が加算された信号に対してレベル検波を行って自動ゲイン調節回路のループを構成してもよい。
【００２２】
また、モノラルの音声信号等を周波数変調して送信する場合、図３に示す送信装置２０４のように、フロントエンド処理回路１０の代わりにフロントエンド処理回路３０を備えることが好適である。フロントエンド処理回路３０は、プリアンプ３０ａ、リミッタ回路３０ｂ、可変増幅回路２０及びレベル検波回路２２を含んで構成される。フロントエンド処理回路３０は、外部のプレーヤ又はオーディオＬＳＩ等からモノラルの音声信号を受け、プリアンプ１０ａ、リミッタ回路１０ｂ及び低域通過フィルタ１０ｃ等により音声信号を処理する。さらに、可変増幅回路２０及びレベル検波回路２２で構成される自動ゲイン調節回路によって、周波数変調回路１２へ出力される信号のレベルを一定に維持する。
【００２３】
また、モノラルの音声信号等を周波数変調して送信する場合、図４に示す送信装置２０６のように、フロントエンド処理回路３０の入力側に可変増幅回路２０及びレベル検波回路２２を配置してもよい。この場合、フロントエンド処理回路３０では、可変増幅回路２０及びレベル検波回路２２で構成される自動ゲイン調節回路によって入力信号のレベルが一定に維持されるように制御が行われる。さらに、プリアンプ３０ａ及びリミッタ回路３０ｂにおいて信号が処理されて周波数変調回路１２へ信号が出力される。したがって、周波数変調回路１２へ出力される信号のレベルも一定に維持される。
【００２４】
なお、ステレオの音声信号等を周波数変調して送信する場合には、フロントエンド処理回路１０の入力側に可変増幅回路２０及びレベル検波回路２２を配置すると、左右の音声信号の各々が独立に一定のレベルとなるように制御されてしまい、入力信号における左右のレベルの比と出力信号における左右のレベルの比とが相違することになるので好ましくない。
【００２５】
以上のように、本発明の実施の形態によれば、周波数変調回路のバラクタダイオードに印加される信号のレベルを一定に保ち、送信装置における周波数変調度Ａを適切な値に維持することができる。これによって、ユーザに過度の負担を強いることなく、受信装置において良好なＳ／Ｎ比である出力信号を得ることができる。
【００２６】
また、従来技術のように設定された信号のレベルを記憶するためのメモリ（レジスタ等）を含む制御回路を設ける必要はなく、送信装置の回路規模を小さく維持しつつ良好なＳ／Ｎ比である出力信号を得ることができる。また、製造コストが増加することを防ぐことができる。
【００２７】
（実施例１）
図５に、上記本発明の実施の形態における送信回路の実施例１を示す。実施例１では、加算器４０、減算器４２、乗算器４４、加算器４６、パイロット信号生成部５０及び１／２分周器５２を含んで構成される。この回路構成では、加算器４０において左右の音声信号の和が生成されて加算器４６へ入力され、減算器４２において左右の音声信号の差が生成されて乗算器４４へ入力される。乗算器４４では、パイロット信号生成部５０から生成された３８ｋＨｚの発振信号と減算器４２の出力値との積が演算されて加算器４６へ出力される。加算器４６では、加算器４０の出力値と乗算器４４の出力値との和が演算されてミュート回路及びレベル検波回路２２へ出力される。レベル検波回路２２は、入力信号に応じてプリアンプ１０ａの増幅率を制御する。また、パイロット信号生成部５０から出力された３８ｋＨｚの信号は、１／２分周器５２において１９ｋＨｚのパイロット信号に変換されてミュート回路からの出力値に加えられて送信回路の出力値が生成される。
【００２８】
（実施例２）
図６に、上記本発明の実施の形態における送信回路の実施例２を示す。実施例２では、実施例１におけるパイロット信号生成部５０及び１／２分周器５２の代わりにパイロット信号生成部５４及び２逓倍器５６が設けられている。すなわち、パイロット信号生成部５４では１９ｋＨｚのパイロット信号が生成され、それを２倍して３８ｋＨｚの発振信号を生成する。その他の点は実施例１と同様である。
【００２９】
（実施例３）
図７に、上記本発明の実施の形態における送信回路の実施例３を示す。実施例３は、実施例１におけるミュート回路を設けていない点で異なる。その他の点は実施例１と同様である。
【００３０】
（実施例４）
図８に、上記本発明の実施の形態における送信回路の実施例４を示す。実施例４は、実施例１におけるプリアンプ１０ａを加算器４０及び減算器４２の出力側に設けている点で異なる。その他の点は実施例１と同様である。
【００３１】
（実施例５）
図９に、上記本発明の実施の形態における送信回路の実施例５を示す。実施例５は、実施例１におけるプリアンプ１０ａを加算器４０及び乗算器４４の出力側に設けている点で異なる。その他の点は実施例１と同様である。
【００３２】
（実施例６）
図１０に、上記本発明の実施の形態における送信回路の実施例６を示す。実施例６は、実施例１におけるプリアンプ１０ａを加算器４６の出力側に設けている点で異なる。その他の点は実施例１と同様である。この場合、プリアンプ１０ａが１つしか必要でなくなる点で優位である。また、乗算器４４において、３８ｋＨｚの信号が漏れて直流のオフセットが重畳され難くなる点で優位である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態における送信回路の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における送信回路の別例の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態における送信回路の別例の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態における送信回路の別例の構成を示すブロック図である。
【図５】送信回路の実施例１を示す図である。
【図６】送信回路の実施例２を示す図である。
【図７】送信回路の実施例３を示す図である。
【図８】送信回路の実施例４を示す図である。
【図９】送信回路の実施例５を示す図である。
【図１０】送信回路の実施例６を示す図である。
【図１１】従来の送信回路の構成を示すブロック図である。
【図１２】従来の送信回路の別例の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  フロントエンド処理回路、１０ａ  プリアンプ、１０ｂ  リミッタ回路、１０ｃ  低域通過フィルタ、１０ｄ  ミキサ、１０ｅ  電子電圧制御回路、１２  周波数変調回路、１２ａ  発振回路、１４  増幅回路、１６  アンテナ、２０  可変増幅回路、２２  レベル検波回路、３０  フロントエンド処理回路、３０ａ  プリアンプ、３０ｂ  リミッタ回路、３０ｃ  低域通過フィルタ、４０，４６  加算器、４２  減算器、４４  乗算器、５０，５４  パイロット信号生成部、５２  １／２分周器、５６  ２逓倍器、１００，２００，２０２，２０４，２０６  送信装置。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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