(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
干渉を防止する方法であって、
該方法は、
離散振幅信号を処理するシステムを提供することであって、該離散振幅信号が時間的に一定である振幅を有する場合に干渉周波数において干渉が生じ、該システムは処理経路を有する、ことと、
該処理経路内に存在する干渉信号をイネーブルすることであって、該干渉信号は、該干渉周波数を有することと、
時間的に一定である少なくとも１つの振幅が防止されるように、少なくとも１つの人工的な干渉信号周波数を有する人工的な干渉信号を該システムの処理経路に加算することと
を包含し、
該少なくとも１つの人工的な干渉信号周波数の調和周波数は、該干渉周波数に等しく、
該干渉周波数は、デジタル通信リンクのバースト反復レートである、方法。
【請求項２】
前記干渉は、前記離散振幅信号がレベル閾値未満の信号レベルを有し、かつ、該離散振幅信号が時間的に一定である振幅を有する場合に、生じ、
該離散振幅信号の信号レベルが該レベル閾値を超え、かつ、時間的に一定である前記少なくとも１つの振幅が防止されるように、前記人工的な干渉信号が前記処理経路に加算される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
バーストモードで動作する電気通信システムとして、前記離散振幅信号を処理するシステムを提供することを包含する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
離散値を本質的に有する基本周波数を有するサウンド信号として、前記人工的な干渉信号を提供することを包含する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
前記離散振幅信号をオーディオ信号に変換することを包含する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項６】
可聴周波数の範囲外に位置する基本周波数を有する前記人工的な干渉信号を構成することを包含する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項７】
前記離散振幅信号を処理するシステムによって出力または処理されている、可聴周波数の範囲外に位置する基本周波数を有する前記人工的な干渉信号を構成することを包含する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項８】
前記離散振幅信号を処理するシステムの処理経路内に処理装置を構成することと、
処理方向に対して、該処理装置の下流のみ、または該処理方向に対して該処理装置においてかつ下流のみの処理経路内に存在する前記干渉信号をイネーブルすることによって、該処理経路内に存在する該干渉信号をイネーブルするステップを実行することと、
前記人工的な干渉信号の干渉信号レベルが、該干渉信号よりも該処理装置の下流の信号レベル全体に対して小さい割合で寄与するように、該処理方向に対して該処理装置の上流、または該処理装置において該人工的な干渉信号を加算することによって、該人工的な干渉信号を加算するステップを実行するここと
を包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記処理経路内に存在する干渉信号をイネーブルすることであって、該干渉信号は該干渉周波数を有する、ことと、
前記人工的な干渉信号を加算するステップを実行することと
を包含し、
（ａ）該少なくとも１つの人工的な干渉信号周波数、または、（ｂ）該少なくとも１つの人工的な干渉信号周波数の調和周波数は、該干渉周波数の調和周波数に等しい、請求項１または２に記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも１つの離散振幅信号を処理するシステムにおいて干渉を防止する装置であって、該離散振幅信号が時間的に一定である振幅を有する場合に干渉周波数において該干渉が生じ、
該装置は、
セクションを有する信号処理経路であって、該少なくとも１つ離散振幅信号が処理されて、該信号処理経路に沿って送信され得るように構成されている信号処理経路と、
少なくとも１つの人工的な干渉信号周波数を有する人工的な干渉信号を生成する人工的な干渉信号生成器と、
時間的に一定である少なくとも１つの振幅が防止されるように、該信号処理経路の該セクションに該人工的な干渉信号を注入し、加算するデバイスと
を備え、
該少なくとも１つの人工的な干渉信号周波数の調和周波数は、該干渉周波数に等しく、
該少なくとも１つの離散振幅信号を処理するシステムは、バーストモードで動作する電気通信システムであり、該干渉周波数は、デジタル通信リンクのバースト反復レートである、装置。
【請求項１１】
前記離散振幅信号を処理する信号処理装置であって、時間的に一定である振幅を有する信号が存在する場合に、干渉を生成する信号処理装置を備え、
該デバイスは、該信号処理装置において、または処理方向に対して該信号処理装置の上流の該信号処理経路内において、前記構成されている人工的な干渉信号を注入し、加算する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記干渉は、前記離散振幅信号が閾値レベル未満の信号レベルを有する場合に、かつ、該離散振幅信号が時間的に一定である振幅を有する場合に、生じ、
前記信号処理装置は、十分なレベルを有する信号が欠如しており、かつ、時間的に一定の振幅を有する信号が存在している場合に、干渉を生成する、請求項１０または１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記装置は、前記少なくとも１つの離散振幅信号を処理するシステムと組み合わせられ、
該システムは、コードレス電話であり、
前記信号処理経路の前記セクションは、該少なくとも１つの離散振幅信号を送信するように設計されている、請求項１０〜１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】
前記処理装置は、デジタルフィルタである、請求項１１または１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記処理装置は、ノイズをカットするデジタルノイズシェーパーである、請求項１３または１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記処理装置は、前記離散振幅信号のレベルと比較して低いレベルを有するノイズをカットするデジタルノイズシェーパーである、請求項１１または１２に記載の装置。
【請求項１７】
前記人工的な干渉信号生成器は、実質的な離散値を有する基本周波数を有するサウンド信号を生成するサウンド生成器である、請求項１１〜１２のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、離散振幅信号を処理するシステム、特に、バーストモードで動作する電気通信システムでの干渉を防止する方法および装置に関する。
【０００２】
特に、上述のシステムのオーディオ経路において、干渉は、信号がレベル閾値未満の信号レベルを有する場合、および／または、信号が時間的に一定である振幅を有する場合に、生じる。この理由は、システムの１以上の処理装置が、干渉信号を生成することによって処理される信号の上述した特性に応答するか、および／または、必要でない程度にまで、存在している信号を増幅する、システムの１以上の処理装置の特性にある。存在する信号はまた、干渉信号であり、例えば、電話端末の受信経路に供給されるマイクロフォンノイズである。
【０００３】
そのような処理装置の第１の例は、処理方向について、オーディオ経路のデジタルセクション、すなわち、デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）の上流に配置されるデジタルフィルタである。そのようなフィルタは、しばしばデジタル処理セクションの入力部にフィードバックされ、これにより、「リミットサイクル」の問題が生じる：
フィルタは、離散振幅の表示が、サイクル信号を生成することによって信号がゼロ信号として表示されることを意味するような、低いレベルを有する信号に応答する。この干渉信号は、下流の処理装置に伝送される。次いで、システムが必要でない干渉を受ける。
【０００４】
同様の状況が、時間的に一定である振幅を有する信号がデジタルフィルタ上に存在する場合に生じる。この場合、フィルタは、存在する信号上に重ね合わせられる干渉信号を生成する。
【０００５】
そのような処理装置の別の例は、信号処理方向において示されるように、オーディオ経路のＤＡＣの上流に通常接続される「ノイズシェーパー」である。ノイズシェーパーは、低いレベル値を有するノイズ信号をカットするか、または、抑制するように用いられる。上述されたデジタルフィルタと同様に応答するノイズシェーパーがある。ノイズシェーパー上に存在する、処理される信号がレベル閾値未満のレベルを有する場合に、必要でない程度にまで、処理経路に干渉信号を供給するか、または、挿入するノイズシェーパーもある。次いで、干渉信号は、低いレベルを有するユーザ信号が存在する場合のみ生成される。システムのそのような干渉により、それぞれの基準において要求される比率よりもずっと好ましくない信号対ノイズ比を達成する。
【０００６】
この問題を解決するためには、干渉信号をフィルタリングする追加的なフィルタ構造を用いることは、公知の技術である。この場合の欠点は、このような解決策が、通常、複雑であり、費用が大きいことである。
【０００７】
「ディザー技術」を用いることは、公知の技術である。これらは、干渉を引き起こし得る処理装置の信号処理方向上流にディザー信号を挿入する工程を包含する。ディザー信号は、例えば、一連の乱数としてデジタル処理経路に加算されるノイズ信号である。この技術は、例えば、文献「Ｄｉｇｉｔａｌｅ  Ａｕｄｉｏｓｉｇｎａｌ  Ｖｅｒａｂｅｉｔｕｎｇ」［Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｕｄｉｏ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ］，ｓｅｃｏｎｄ  ｅｄｉｔｉｏｎ，１９９７，ｂｙ  Ｚｏｌｚｅｒ，ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ  ｂｙ  Ｔｅｕｂｎｅｒ  Ｖｅｒｌａｇ，Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，Ｇｅｒｍａｎｙ（以下単にＺｏｌｚｅｒ’９７と呼ぶ）にて説明されている。この文献のセクション２．２．１は、ディザー技術を説明している。ディザー信号は、量子化レベル、すなわち、信号の振幅の量子化のレベルの線形化を引き起こす。したがって、上述したリミットサイクルは、最低の量子化レベルに対応するレベルよりもずっと低い信号レベルを有する信号に対してさえも防止され得る。
【０００８】
しかし、ディザー技術の欠点は、信号処理が、ディザー信号なしの信号処理に必要な場合より正確に実行される必要があることである。これは、ディザー乱数を表示するためにデジタルワードに提供される、加算されたビットにより、特に明示される。したがって、計算能力が与えられる必要があり、処理装置が複雑な設計を必要とする。したがって、この解決策は、防止されるリミットサイクルまたは他の影響に起因して生じる得る干渉の結果として費用を増大させる。
【０００９】
導入部にて言及された、干渉を防止し得、安価に実施されるタイプの方法および装置を特定することが本発明の目的である。
【００１０】
この目的が、請求項１に記載の特徴を有する方法および請求項７に記載の装置によって達成される。進展は従属クレームにて取り扱われる。
【００１１】
本発明の方法は、少なくとも１つの干渉信号周波数を有する人工的な干渉信号がシステムの処理経路に沿って加算されることを含む。信号がレベル閾値未満の信号レベルを有する場合に生じる状況では、干渉信号の信号レベルは、信号レベルがレベル閾値全体を超えるように選択される。好適には、干渉信号の信号レベルは、固定値で規定される。しかし、少なくとも１つの干渉信号周波数を有する干渉信号の加算は、個々の場合に、信号振幅が時間的に一定でないことを確実にする。したがって、上述した干渉は、特に、防止され得る。
【００１２】
少なくとも１つの干渉信号周波数を有する人工的な干渉信号は、単純で、安価な様態で生成され得る。特に、少なくとも１つの干渉信号周波数を有する干渉信号は、デジタル信号処理範囲において、例えば、処理される信号に挿入される少なくとも１つの干渉信号周波数に基づく個々のビット値により、特に単純な様態で生成され得る。これは、ハードウェアおよび／またはソフトウェア解決策によって達成され得る。
【００１３】
しかし、本発明は、デジタル干渉信号の加算に限定されるわけではない。例えば、干渉信号は、例えば、無線リンクを介するユーザ信号の伝送の前または後に、アナログの形式で加算され得る。少なくとも１つの干渉信号周波数を有する干渉信号を生成するアナログ干渉信号生成器はまた、単純で、安価な様態で実施され得る。
【００１４】
本発明は、干渉の上述された例が、特に干渉信号、すなわち、少なくとも１つの信号周波数を有する加算された信号が正確に加算されることによって防止され得るという観点に基づいている。この場合、システムに干渉を再導入するが、この干渉は、防止される干渉とは対照的にに制御され得る。したがって、実際、制御可能な干渉は、個別の適用領域において許容され得ることを確実にする必要がある。次いで、本発明の基本的な利点は、制御不能な、一時的に変動し得る干渉が防止され、制御可能な干渉が、単純で、確実な態様で排除され得るか、または、実際的な影響を有さないように調整され得ることである。
【００１５】
ディザー技術とは逆に、追加された計算能力または処理能力は、必要でない干渉を防止するために提供される必要が全くない。実際、任意の量子化レベルの線形化の必要が全くない。したがって、より安価な処理装置を用いるか、および／または、利用可能な電力をより効率的に用いることが可能である。
【００１６】
本方法の１つの進展において、加算された干渉信号は、基本周波数が離散値を実質的に有するサウンド信号である。サウンド信号のレベルが有限値を有するので、無限に異なる離散値が物理的な理由から達成することができない。サウンド信号は、音響範囲の周波数の信号のみだけでなく、より一般的な意味においてサウンドに対応する信号、すなわち、基本周波数が離散値を実質的に有する信号を意味するように理解される。基本周波数と共に、関連する調和振動に対応するより高い周波数が、サウンド信号を生成する場合に、および／または、サウンド信号をさらに処理する場合に、現れ得る。
【００１７】
サウンド信号の使用は、サウンド信号が特に単純な態様で生成され得、干渉信号がその基本周波数から容易に識別されるという利点を有する。
【００１８】
方法の１つの進展において、干渉が防止される必要があるシステムで処理される離散振幅信号は、オーディオ信号に変換される。特に、このようなシステムにおいて、制御不能な干渉は、特に悪影響を有し、通常許容され得ない。例えば、リミットサイクルにおいて、明らかに可聴なサウンドに変換される、制御不能な正弦的な信号またはサイクリックな矩形波信号が生成される。これは、本発明によって防止される。好適には、本発明により加算された干渉信号は、可聴周波数範囲外、あるいは、システムによって出力されるか、または、処理される音響周波数範囲外である基本周波数を有する。本発明により意図的に生成された干渉は、オーディオ信号について悪影響が全くないか、またはせいぜい僅かな可聴度の影響を有する。
【００１９】
１つの特に好適な進展は、システムに依存して、第１の干渉信号が処理経路に存在するか、または、処理経路に挿入される、システムに関する。これらは、特に、デジタル化された情報がパケットで、すなわち、「バースト」で伝送される電気通信システムを含む。個々のバーストは、通常、規則的な間隔で入来し、その結果、バーストの伝送が特定のレートで反復される。この「バースト反復レート」は、ＤＥＣＴ基準に基づいたシステムでは、例えば、１００Ｈｚである。特に、電話端末での作用、例えば、誘導性のまたは容量性の影響は、対応する干渉信号を信号処理経路に挿入する。次いで、第１の基本周波数を有し、可能な場合、より高い周波数（調和振動）をさらに有する第１の干渉信号が存在する。
【００２０】
本発明の方法の特に好適な進展により、第２の基本周波数を有しているか、または、発振周波数を有する、処理経路に沿って本発明によって加算された第２の干渉信号が加算される。第２の基本周波数またはその調和振動の周波数が第１の基本周波数に等しいか、または、第１の基本周波数の調和振動の１つの周波数に等しい。
【００２１】
したがって、リミットサイクルによって引き起こされる、システム内の潜在的に生じ得る干渉は、特に、第２の干渉信号を加算することによって防止され、第２の干渉信号の周波数は、加算された第２の干渉信号が基本的に追加された干渉を生じさせないように、とにかく既存の第１の干渉信号の周波数に適合される。特に、オーディオ信号に変換される場合、追加された干渉は、聞き取れないか、またはほとんど聞き取れない。
【００２２】
システムにおいて処理経路に沿って配置される処理装置によって防止される干渉が生成され得るか、または、付随的に生成され得、第１の干渉信号が、処理装置の処理方向のみに存在するか、または、処理装置の下流に存在する進展により、第１の干渉信号によりも処理装置の下流の信号レベル全体に小さい割合で寄与する干渉信号レベルを有する第２の干渉信号は、処理方向上流において加算されるか、または、処理装置にて加算される。したがって、干渉信号は、ほとんど知覚不可能である。
【００２３】
離散振幅信号を処理するシステムにて干渉を防止する本発明の装置は、処理され得、信号処理経路に沿って伝送され得る１以上の離散振幅信号を有する信号処理経路のセクションと、少なくとも１つの干渉信号周波数を有する人工的な干渉周波数を生成する干渉信号生成器と、干渉信号を信号処理経路のセクションに挿入し、加算する手段と、を含む。
【００２４】
本発明の装置の利点および進展は、本発明の方法の説明にて直接的に理解され得る。
【００２５】
装置は、特に、コードレス電話である。好適には、干渉信号が加算される信号処理経路のセクションは、離散振幅信号を伝送するように指定される。
【００２６】
装置の１つの進展は、十分なレベルを有する信号が欠如する状態および／または時間的に一定である振幅を有する信号が存在する状態で干渉を生成する、離散振幅信号を処理する信号処理装置と、信号処理装置の処理経路（４）上流の方向に、または、信号処理装置に、配置され、干渉信号を挿入し、加算する手段とを有する。
【００２７】
特に、信号処理装置は、低い信号レベルを有する信号成分、特に、ノイズをカットするフィルタまたはデジタルノイズシェーパーである。
【００２８】
好適には、干渉信号生成器は、基本周波数が実質的に離散値を有するサウンド信号を生成するサウンド生成器である。
【００２９】
本発明は、例示的な実施形態を参考にして、より詳細に説明される。このコンテキストにおいて、添付された図面が参照される。
【００３０】
図１は、アンテナ装置、アナログ信号処理装置、アナログ−デジタル変換器等のＤＥＣＴ電話のさらなる成分（詳細な図示なし）を表示する信号ソース１を示す。信号処理経路４は、信号ソース１から拡声器１５に信号を伝送するように使用される。信号ソース１の出力部は、デジタル化された形式で、離散振幅信号等の信号を生成する。
【００３１】
信号処理経路４の方向において、信号は、必要のない周波数成分をフィルタリングするデジタルフィルタ７、低い信号レベルを有するノイズを除去するデジタルノイズシェーパー９および信号をアナログオーディオ信号に変換するデジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）１１に達する。ＤＡＣ１１の処理方向下流には、オーディオ信号を増幅する増幅器１３および増幅されたオーディオ信号を聞こえるように出力する拡声器１５がある。
【００３２】
デジタルフィルタ７およびデジタルノイズシェーパー９は、それらのそれぞれの入力部に付与された信号の信号レベルがレベル閾値未満である場合、および／または、信号が時間的に一定である振幅を有する場合、望ましくない干渉信号を生成し、それらの出力部を介して信号処理経路４に導入するという特性を有する。
【００３３】
干渉信号を防止するために、５０Ｈｚの基本周波数を有した加算される干渉信号を生成するサウンド生成器３が提供される。加算される干渉信号は、信号ソース１の出力部に存在する信号により、結果として、デジタルフィルタ７および／またはノイズシェーパー９ににて望ましくない干渉信号が生成するかどうかとは無関係に、加算器５を用いて、信号処理経路４に挿入される。
【００３４】
ＤＥＣＴシステムに固有な１００Ｈｚのバースト反復レートは、容量性で、誘導性の、かつ／または、他の影響が信号処理経路４のアナログセクションに１００Ｈｚの干渉を供給することを意味する。したがって、この干渉は、まだデジタルフィルタ７およびノイズシェーパー９の入力部に付与されず、ＤＡＣ１１のみまたはＤＡＣ１１の下流に付与される。
【００３５】
サウンド生成器３にて生成される加算される干渉信号の基本周波数は、第１に、基本周波数が、たいていの人々が知覚不可能な、または高い強度でのみ知覚可能な周波数範囲にあるように選択される。第２に、５０Ｈｚの基本振動の第１の調和振動の周波数が１００Ｈｚである。その理由から、サウンド生成器３にて生成される、または、信号処理経路４に沿ったこの周波数を有する任意の調和振動は、オーディオ信号が拡声器１５によって出力される場合には、その周波数がバースト反復レートに等しいために、加算され、妨害するサウンドとして知覚されない。
【００３６】
さらに、サウンド生成器３にて生成され、加算される干渉信号のレベルは、デジタルフィルタ７およびノイズシェーパー９が望ましくない干渉信号を生成せずに、信号処理経路４のアナログセクションの干渉レベルが増加されないか、または、ほとんど知覚不可能な程度で増加する。
【００３７】
デジタル信号が処理される場合に処理能力が増大される必要がある公知のディザー技術と比較すると、本発明は、処理能力の増大が省かれ得、これにより、コストを削減する。あるいは、増加された処理能力は、信号対ノイズ比を向上させるように用いられ得る。したがって、例えば、ディザー技術を適用する場合にもまた用いられるような、本発明がデジタルノイズシェーパーを用いて実施された場合に、信号対ノイズ比が＋１２ｄＢだけ向上された。
【００３８】
ＤＥＣＴ電話の例示的な実施形態のシステムに対応する態様において、本発明はまた、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）またはＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）等の他のシステムで用いられ得る。他の例は、ブルートゥース規格に基づくシステム、かなり一般には、ＴＤＭＡ（時間分割多重アクセス）伝送を用いるシステムである。意図的に加算された干渉信号の周波数を選択する場合に、システム固有の個別の周波数、特に、バースト反復レートは、考慮される必要がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、ＤＥＣＴ電話の受信経路内のオーディオ経路の例示的な模式図である。
0003905758.tif 000002