(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の変調速度を有する第一の音声デジタル信号を、第一の変調速度より速い第二の変調速度を有する第二の音声デジタル信号に変調するための変調器（１）を備え、前記第一の音声デジタル信号の各ワードは複数のビットからなり、前記第二の音声デジタル信号の各ワードはあらかじめ設定された周期を有する１ビットからなり、
スピーカ（１０）、および第二の音声信号をアナログの形態でスピーカ（１０）に伝送するための手段を備える出力装置（１１）を有する音声受信システムであって、
さらに、変調器（１）から第二の音声信号を受信し、変調器（１）と出力装置（１１）とに接続された制御装置（２）を有し、
前記第二の音声デジタル信号の各ワードの前記あらかじめ設定された周期は複数の部分から構成され、
前記制御装置（２）は、望ましい音量に従って、前記あらかじめ設定された周期の前記複数の部分の中の、前記出力装置（１１）を駆動する部分を決定し、前記決定した部分の期間の間、前記出力装置（１１）を駆動することを特徴とする、音声受信システム。
【請求項２】
出力装置が、スピーカに受動フィルタを有することを特徴とする、請求項１に記載の音声受信システム。
【請求項３】
音量を調整することができるあらかじめ設定された周期の部分が、すべてが連続しているわけではない小部分を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の音声受信システム。
【請求項４】
すべてが連続しているわけではない小部分の分配が、望ましい音量に応じて異なることを特徴とする、請求項３に記載の音声受信システム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の音声受信システムを備えることを特徴とする端末。
【請求項６】
第一の変調速度を有する第一の音声デジタル信号を、第一の変調速度より速い第二の変調速度を有する第二の音声デジタル信号に変調する変調段階（３）を備え、前記第一の音声デジタル信号の各ワードは複数のビットからなり、前記第二の音声デジタル信号の各ワードはあらかじめ設定された周期を有する１ビットからなり、
前記変調段階（３）から第二の音声信号を受信し、スピーカ（１０）を制御する制御段階とを含む音声受信方法であって、
前記第二の音声デジタル信号の各ワードの前記あらかじめ設定された周期は複数の部分から構成され、
前記制御段階は、望ましい音量に従って、前記あらかじめ設定された周期の前記複数の部分の中の、前記スピーカを駆動する部分を決定し、前記決定した部分の期間の間、前記スピーカ（１０）を駆動することを特徴とする、音声受信方法。
【請求項７】
前記周期の部分の長さが、電源の短絡を制御することを特徴とする、請求請６に記載の音声受信方法。
【請求項８】
第一の音声デジタル信号が、変調器（１）で変調されることを特徴とする、請求項６または７に記載の音声受信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の属する技術分野）
本発明は、とりわけ、低電力消費の携帯システムにおける音声受信システムの分野に関するものである。
【０００２】
（従来の技術）
デジタル信号を、スピーカによって音声を発することができるパワーアナログ信号に変換するために、種々のシステムが存在している。
【０００３】
特許出願ＦＲ−Ａ２７６５４１９は、アナログ−デジタル変換器を用いて、アナログ信号を発生する装置について記載している。この文献は、デジタル信号を伝送し、簡単には出力音量を制御できないアナログ信号を生成する、シグマ−デルタ変調器の使用について記載している。
【０００４】
デジタル信号からアナログ信号への変換器は、一般に、音量の制御を含んでいる。変調器の後段に、サンプリングに関連する周波数成分を除去することができる低域通過フィルタと、出力増幅器とが配置される。出力増幅器は多量の電力を消費し、総合的な回路の効率を低下させる。このシステムは十分なものとは言えない。なぜなら、音量の調整が可能であるとしても、１ビットデジタル−アナログ変換器のような数多くのアナログ構成部品と、能動フィルタと、出力増幅器とが必要となるからである。これらの構成部品は、専用のチップ上に集積される。
【０００５】
音声デジタルチャネルによって伝送される音声を発生させるためには、デジタル信号をアナログ信号に変換することができる装置と、伝送時につくり出されるノイズをフィルタリングすることができる装置と、音声発生装置とが続く、シグマ−デルタ変調器を使用する方法が知られている。シグマ−デルタ変調器は、一般にクラスＤの出力をともなう。
【０００６】
この第二の解決策は、本質的にデジタルではあるが、追加の構成部品のために、信号対雑音比を低下させることなく、出力音量を制御することはできない。この方法は、デジタル部品に加えて、１つの個別の受動フィルタ（ＲＬＣ構成部品をベースにする）しか必要としないという利点を有するが、音量の調整を行うことができない。
【０００７】
シグマ−デルタ変調器は、ＮビットワードからＭビットワードに変換させるために使用され、ここで、ＭはＮより小さい。該シグマ−デルタ変調器は、正弦または他の信号が合成されている、有益な信号帯における丸め誤差を除去する。次にこの丸め誤差に関連するスペクトル成分は、この信号帯の外に排除される。その発明による応用においては、出力ワードの長さは１ビットである。さらに、変調器の出力においては、出力ビットレートは、入力ビットレートより速く、整数の乗算係数を得るために調整することができる。
【０００８】
（発明が解決しようとする課題）
本発明は、電力を消費する最小限の線形構成部品を使用しながらも、第二の解決策の音声受信チャネルの効率を改良しようとするものである。このチャネルは、信号対雑音比における損失がなく、使用者によって音量の制御を行うことを可能にする、デジタル入力データをアナログ信号に変換し、低インピーダンスのスピーカを作動することができなければならない。
【０００９】
（課題を解決するための手段）
本発明は、第一の速度を有する第一の音声デジタル信号を、第一の速度より速い第二の速度を有する第二の音声デジタル信号に変調するための変調器を備えた音声受信システムに関するものであり、前記第二の音声デジタル信号は、あらかじめ定められた周期において１ビットの長さの複数のワードを有する。さらに、このシステムは、スピーカ、およびスピーカにアナログの形態で第二の音声信号を伝送するための手段を備える出力装置を有する。
【００１０】
特定の実施形態によれば、これらの手段は、クラスＤの出力のスイッチングトランジスタである。
【００１１】
システムはさらに、第二の音声信号を受信し、変調器と出力装置とに接続された制御装置を有する。制御装置は、あらかじめ設定された前記周期の部分に基づき、出力装置を制御することができ、前記周期の部分の長さが、望ましい音量に応じて決定される。
【００１２】
本発明はまた、第一の速度を有する第一の音声デジタル信号を、あらかじめ設定された周期における１ビットの長さの複数のワードを有し、第一の速度より速い第二の速度を有する第二の音声デジタル信号へ変調する変調段階と、スピーカで前記第二の音声信号を受信する受信段階とを有する、音声受信方法にも関する。
【００１３】
第一の音声デジタル信号は、好ましくは、シグマ−デルタタイプの第一の変調器で変調され、１ビットの長さの複数のワードを有する。
【００１４】
受信段階に先立って、スピーカは、あらかじめ設定された周期の部分に応じて制御され、前記周期の部分の長さは、望ましい音量に応じて決定される。変形形態においては、前記周期の部分の長さは、電源の短絡を制御する。
【００１５】
シグマ−デルタ変調器の出力信号は、ナイキスト周波数より大きな周波数での、１ビットデータストリームである。この出力における量子化雑音は、主に高周波数に位置する。この信号が、クラスＤの出力のスイッチングトランジスタを直接駆動する。クラスＤの出力における低域通過フィルタは、抵抗がスピーカを形成する二次のＲＬＣフィルタによって構成される。
【００１６】
信号で伝送されるデジタル情報は、シグマ−デルタ変調器によって与えられるビットストリームの各出力データ（「０」または「１」）の長さを変更することによって、音量を制御することができる。
【００１７】
シグマ−デルタ変調器の出力信号は、周波数Ｆｅである。以下の段階のパイロット周波数は、Ｎ×Ｆｅの周波数を有する。ここでＮは、周波数Ｆｅの逆数である周期Ｔｅ（Ｔｅ＝１／Ｆｅ）を分割するために使用される整数である。周期Ｔｅ中に、２つの副区分が使用される。第一の副区分は、負荷が、シグマ−デルタ変調器の出力信号（Ｓｄｏｕｔ）の値に応じて、電源Ｓまたは−Ｓに接続される期間に対応する。第二の副区分は、負荷がアースへ短絡される期間に対応する。
【００１８】
音量を調整するために、２つの副区分の持続時間の比の値が使用される。
【００１９】
電力の過剰消費、またはＭＯＳトランジスタの破壊を防ぐために、重なり合わない期期（ＴＮ）は、同じ側のＮＭＯＳとＰＭＯＳが、同時に導通されないことを保証する。
【００２０】
シグマ−デルタ変調器の出力信号の各周期は、２つの副区分に分割される。第一の副区分は、スピーカが給電される期間に対応し、第二の副区分は、スピーカが作動しない期間に対応する。音量を調整するために、これら２つの副区分間の比の値が使用される。
【００２１】
音声デジタル受信手段を含むあらゆる移動端末は、本発明によるシステムを使用することができる。
【００２２】
本発明は、演算増幅器または一群のキャパシタンスのような線形装置を付け加える必要がない。さらに、デジタルプロセスが簡略化され、それによって、作動コストを削減することができる。音量制御の精度は、メインクロックの精度に基づいている。
【００２３】
（発明の実施の形態）
本発明による制御装置２は、シグマ−デルタ変調器１の後段に配置され、図１に見ることができるように、シグマ−デルタ変調器の出力信号を受取る。こうして、信号は、シグマ−デルタ変調器１の出力周波数Ｆｃの倍数の周波数で、制御装置２において変調される。この例においては、ｍ＝６、Ｆｅ＝２ＭＨｚであり、Ｆｃ＝１２ＭＨｚとなる。変調は、第二のクロック３によって行なわれる。この第二のクロックは、シグマ−デルタ変調器のクロック４に結合することができる。このようにして、この制御装置２は、有効な信号を含む時間の間隔を定める信号の副区分に、音量に結びついたデータを組み入れる。
【００２４】
出力装置１１は、クラスＤの出力ブリッジを含む。ダイポールの種々の端子（ＣＭＤＰ、ＣＭＤＰＺ、ＣＭＤＭ、ＣＭＤＭＺ）は、制御装置２によって送信された信号に応じて、出力信号を制御することができる。このブリッジは、従来のＲＬＣブリッジ５を有する。このＲＬＣブリッジは、スピーカの役割を果たす抵抗１０によって発せられる音声信号の品質を改善する低域通過フィルタを提供する。当然のことながら、低域通過フィルタは、他の方法で製作することができる。出力装置１１は、一方では、固定電圧Ｖによって給電され、他方ではアースに接続される。
【００２５】
本発明によるシステムは、音量の静的調整のためのものである。使用者は、使用時に、１度か２度、その装置の音量を調整することが良く知られている。本発明はまた、高周波数では、ユーザが、音声送信の一時的な遮断に気づかないという点を利用している。
【００２６】
図２は、音量が、どのようにして伝送された信号で変調されるかについて示している。この場合、有益な信号は、ビットストリームの最初の３つの周期Ｔｃ（出力周波数Ｆｃに対応する）で伝送される。この値がＴｔで示される。この例において選択された数値は、一つの周期Ｔｅにおいて６つの周期Ｔｃを提供することを可能にする。スピーカは、期間Ｔｅにおいて一回通電される代わりに、期間ＴｔにおいてＴｔ／Ｔｃ回通電される。音量の調整は、この数Ｔｔ／Ｔｃを定めることからなる。
【００２７】
人間の耳は、スピーカの頻度の変化を聞き取ることはできない。周波数Ｆｅの１ビットのワードが、ライン６の中に示される。ライン７及び８は、それぞれ、周期Ｔｃ及びＴｅを表わす。ライン９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄは、それぞれ出力ブリッジの端子ＣＭＤＰ、ＣＭＤＰＺ、ＣＭＤＭ、ＣＭＤＭＺの信号を表わす。この例において、有益な信号は、最初の３つの周期Ｔｃ（Ｔｔ／Ｔｃ＝３）で伝送される。こうして、音量に関する情報は、比Ｔｔ／Ｔｅとなる。
【００２８】
とりわけ、第一の変形形態では端末に受動フィルタが存在しないことから、Ｔｔに続く３つの周期は使用されない。ノイズを除去するために、受動フィルタが付け加えられる。
【００２９】
受動フィルタをもたない使用の場合には、残留電荷を除去するために残留周期中に短絡を行うことは有利ではあるが、必ずしも必要ではない。受動フィルタを使用する場合には、短絡によって、電荷が残り、前記フィルタを劣化させることを防ぐ。短絡を持たない受動フィルタの使用によって、残留電荷を除去するために、装置の効率及び簡略さを損なう追加手段の使用が強制される。
【００３０】
信号の周期を副周期に分割ことができるあらゆる構成部品は、クロックに置き換えることができる。とりわけ、規則正しい周期への分割は、より有利である。他の何らかの分割も使用することはできるが、音量に関する情報の読取りを複雑にするであろう。所定の音量の調整のためには、主要周期Ｔｅにおける、何らかのタイプの信号分割が可能である。
【００３１】
最も重要な情報は、使用された副周期Ｔｔ／Ｔｃの全体にある。これらの周期が、すべて連続して起きることは必ずしも必要ない。
【００３２】
その場合、音量を調整することができるあらかじめ設定された周期の部分は、非連続の副周期を有する。全期間Ｔｔはそれでも情報を含む。
【００３３】
この分配は再生可能であることが必要である。
【００３４】
変形形態は、音量に応じた有効な信号の分配を変更することからなる。この変形形態は、種々の構成部品の使用を最適化することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるシステムの概略図である。
【図２】  信号の符号化の一例と、種々の入力端子における信号を示す図である。
【図１】
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【図２】
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