説明

CTCSS送信装置

【課題】マイクから入力される音声信号に含まれる情報から、できるだけ情報を余分には排除することなく、誤動作のないスケルチ制御を行える送信装置を提供すること。
【解決手段】本発明のCTCSS送信装置は、制御手段からの制御信号に基づいた周波数のトーン信号を生成するトーン信号生成手段と、マイクから入力された音声信号が入力されるノッチフィルタと、前記ノッチフィルタの出力信号に、前記トーン信号生成手段で生成されたトーン信号を重畳させて送信する送信手段と、を備え、前記ノッチフィルタは、DSPを用いたデジタルノッチフィルタで構成され、前記トーン信号の周波数と同じ周波数を中心周波数とするように前記制御手段にて制御されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トーン信号によりスケルチ制御を行うCTCSS(Continuous Tone-Coded Squelch System)に対応した送信装置、および前記送信装置を含んだ無線通信機に関するものである。
【背景技術】
【0002】
トーン信号によりスケルチ制御を行う送信機は、マイクから入力した音声信号に、予め定められた周波数のトーン信号を重畳して送信するように構成されている。
そして、受信機では、トーン信号検出回路を用いて、受信した信号からトーン信号を検出したときにスケルチを開き、スピーカから音声が出力されるように構成されている。
このようにして、受信機側においては、トーン信号検出回路で検出するトーン信号の周波数が、送信機側にて重畳されたトーン信号の周波数と同じ周波数に設定されている場合においてのみスケルチを開いて音声信号を出力することができるように構成されている。
【0003】
しかし、以上のような従来の方式では、送信機側のマイクから入力される音声信号に、トーン信号の周波数と同じ周波数の音声信号が含まれて送信される場合には、受信機側ではトーン信号が重畳されていないときでも受信側のスケルチが誤って開いてしまうという不具合があった。
一般的に、トーン信号のレベルは音声信号より充分に低いレベルに設定されているので、受信機側では、音声信号に含まれる僅かな成分でも周波数が同じであればトーン信号であると誤検出しやすいので、誤動作を防ぐ事が困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平8−46540
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
このような誤動作を防止するための対策として、特許文献1は、受信装置側でトーン信号帯域の信号を雑音検出回路に入力して、トーン信号帯域の雑音を検出し、雑音が検出された場合、スケルチを閉じる技術を提案している。
しかし、送信装置側のマイクからトーン信号帯域の雑音が入力され、さらにトーン信号が重畳されて送信された場合、特許文献1の受信装置では、雑音検出回路が雑音を検出することで、トーン信号が重畳されているのに関わらず、スケルチが閉じるといった別の不具合が生じる。
【0006】
そこで、本発明においては、マイクから入力される雑音による誤動作のないスケルチ制御を行える送信装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は上記課題を解決することを目的としてなされたものであって、
本発明の請求項1に係るCTCSS送信装置は、
制御手段からの制御信号に基づいた周波数のトーン信号を生成するトーン信号生成手段と、
マイクから入力された音声信号が入力されるノッチフィルタと、
前記ノッチフィルタの出力信号に、前記トーン信号生成手段で生成されたトーン信号を重畳させて送信する送信手段と、を備え、
前記ノッチフィルタは、前記トーン信号の周波数と同じ周波数を中心周波数とするように前記制御手段にて制御されていることを特徴としている。
請求項2では、
前記ノッチフィルタは、
DSPによるデジタルノッチフィルタで構成され、
前記制御手段からの制御信号に基づいて、前記トーン信号の周波数と同じ周波数を、その中心周波数とするように生成されることを特徴としている。
請求項3では、
前記ノッチフィルタは、前記トーン信号の周波数と同じ周波数を中心周波数とする複数のフィルタ回路から構成され、
前記制御手段によって、トーン信号の周波数と同じ周波数を中心周波数とするフルタ回路が選択されることを特徴としている。
【発明の効果】
【0008】
本発明の請求項1に係るCTCSS送信装置によれば、
制御手段からの制御信号に基づいた周波数のトーン信号を生成するトーン信号生成手段と、
マイクから入力された音声信号が入力されるノッチフィルタと、
前記ノッチフィルタの出力信号に、前記トーン信号生成手段で生成されたトーン信号を重畳させて送信する送信手段と、を備え、
前記ノッチフィルタは、前記トーン信号の周波数と同じ周波数を中心周波数とするように前記制御手段にて制御されているので、
送信装置側のマイクからトーン信号帯域の雑音が入力されても、前記雑音は前記ノッチフィルタで除去されるので、前記送信手段にてトーン信号が重畳されて送信された場合には、受信装置側におけるトーン信号検出回路では、前記雑音の影響を受けずに前記トーン信号を検出してスケルチを開くことができる。
したがって、本発明においては、マイクから入力される雑音による誤動作のないスケルチ制御を行える送信装置を提供することができるのである。
請求項2では、
前記ノッチフィルタは、
DSPによるデジタルノッチフィルタで構成され、
前記制御手段からの制御信号に基づいて、前記トーン信号の周波数と同じ周波数を、その中心周波数とするように生成されるので、
トーン信号の周波数の種類が多い場合であっても、共通のDSPを用いて複数の周波数に対するノッチフィルタを効率よく構成することができる。
請求項3では、
前記ノッチフィルタは、前記トーン信号の周波数と同じ周波数を中心周波数とする複数のフィルタ回路から構成され、
前記制御手段によって、トーン信号の周波数と同じ周波数を中心周波数とするフルタ回路が選択されるので、
DSPを用いることなく、複数の周波数に対するノッチフィルタを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明に係るCTCSS送信装置と、対応する受信装置のブロック図である。
【図2】前記受信装置におけるノッチフィルタの周波数特性を示す図である。
【図3】実施例1に係るCTCSS送信装置を含んだ無線通信機のブロック図である。
【図4】実施例2に係るCTCSS送信装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下に、本発明に係る送信装置を図面を参照して説明する。
図1において、
1は本発明に係るCTCSS送信装置であり、
制御手段11からの制御信号に基づいた周波数のトーン信号を生成するトーン信号生成手段12と、
マイクMから入力された音声信号が入力されるノッチフィルタ13と、
前記ノッチフィルタ13の出力信号に、前記トーン信号生成手段12で生成されたトーン信号を重畳させて送信する送信手段14と、を備え、
前記制御手段11は、前記ノッチフィルタ13の中心周波数を、前記トーン信号の周波数と同じ周波数とするように制御するように構成されている。
なお、前記CTCSS送信装置1のマイクMにはPTT(Press To Talk)スイッチPが備えられており、前記PTTスイッチPを押す事によって、前記マイクMからの音声信号が前記送信手段14から送信信号として出力され、前記PTTスイッチPを押す事を止めることによって、前記マイクMからの音声信号は送信停止されるように構成されている。
【0011】
例えば、前記トーン信号生成手段12が、周波数f1,f2,f3のトーン信号を生成し得るように構成されていた場合であって、トーンスケルチ用のトーン信号として、前記制御手段11が、周波数f1のトーン信号を選択するように設定された場合には、前記制御手段11は、前記トーン信号生成手段12に対して周波数f1のトーン信号を生成するような制御信号を出力するとともに、前記ノッチフィルタ13に対しては中心周波数が前記周波数f1と同じ周波数になるような制御信号を出力する。なお、前記ノッチフィルタ13の周波数特性を図2に示した。
したがって、前記マイクMから入力された音声信号が、前記ノッチフィルタ13を通過すると、前記ノッチフィルタ13によって前記周波数f1の成分が除去されて前記送信手段14に入力される。
【0012】
そして、前記送信手段14においては、前記周波数f1の成分が除去された音声信号が入力されて、その音声信号に、前記トーン信号生成手段12において生成された周波数f1のトーン信号が重畳されて、送信信号となって送信される。
前記送信手段14において前記周波数f1のトーン信号が重畳されない場合には周波数f1の成分が除去された音声信号が送信される。
【0013】
以上のように、前記CTCSS送信装置1によれば、音声信号から周波数f1の成分が除去された後に、周波数f1のトーン信号が重畳されて送信信号として送信される。
そこで、受信装置R1が、当該受信装置R1に内蔵するトーン信号検出回路においては、前記周波数f1と同じ周波数のトーン信号を検出するように設定されている場合には、
前記送信信号を受信した受信装置R1のトーン信号検出回路においては、前記周波数f1と同じ周波数のトーン信号を検出することによって、音声信号の影響を受けないで、トーン信号のみを検出することができる。
したがって、前記検出したトーン信号を用いてスケルチゲートG1を開くように制御することによって、復調回路と音声増幅回路を介して接続されたスピーカSPから音声信号が出力され、誤動作のないトーンスケルチ動作を実現することができるのである。
つまり、前記CTCSS送信装置1の前記マイクMからトーン信号帯域の雑音が入力されても、前記雑音は前記ノッチフィルタ13で除去されるので、トーン信号が重畳されて送信された場合には、受信装置側におけるトーン信号検出回路で検出する前記周波数f1の成分は、雑音ではなくトーン信号である。よって、このようにして検出したトーン信号に基づいて雑音の影響を受けずに前記スケルチゲートG1を開くことができる。
【0014】
また、前記送信信号に前記トーン信号が重畳されないタイミングでは、受信装置R1が前記送信信号と同じ周波数の信号を受信しても、前記トーン信号検出回路は、前記周波数f1のトーン信号を検出することはないので、スケルチゲートG1は開かれず、スピーカからは音声信号は出力されないので、音声信号にトーン信号と同じ周波数成分が含まれていても、誤動作のないトーンスケルチ動作を実現することができるのである。
【0015】
別の受信装置R2において、前記周波数f1とは別の周波数f2のトーン信号を検出するように、そのトーン信号検出回路が設定されている場合には、前述した周波数f1のトーン信号が含まれている信号を受信しても、そのトーン信号を検出するとはできないので、スケルチゲートG2は開かれず、スピーカからは音声信号は出力されない。このようにして、受信装置R1を指定して選択的に送信することができるのである。
【0016】
なお、前記別の受信装置R2を指定して送信信号を送信したい場合には、前記送信装置1のトーン信号の周波数をf2に変更するように制御すればよい。
この場合には、前記受信装置R1のスピーカからは音声信号が出力されず、前記受信装置R2のスピーカから音声信号を出力させることができる。
【0017】
以上のように、送信装置1におけるノッチフィルタ13の中心周波数は、重畳させるトーン信号の周波数と同じ周波数になるように制御することによって、誤動作のないトーンスケルチ動作をさせることができるのである。
【0018】
また、前記マイクMのPTTスイッチPを押すことを止めて送信を停止する場合に、送話を停止した後も若干時間は前記トーン信号と逆位相のトーン信号を継続して重畳して送信継続し、その間に、受信装置側で音声受信の停止処理を行うことによって、前記受信装置を操作する受信者に耳障りなテールノイズを聞かせなくすることが簡単に出来る。
【実施例1】
【0019】
前記ノッチフィルタは、複数の中心周波数に切り替え制御することが必要であり、しかも急峻なカットオフ特性が要求されるので、DSP(Digital Signal Processor)を用いることが適している。そこで、前記ノッチフィルタをDSPで構成した場合の実施例1を、そのブロック図を示した図3を参照して説明する。
図3は、実施例1に係るCTCSS送信装置2と、対応する受信装置29とを備えた無線通信機20のブロック図を示したものであり、その構成を以下に説明する。
図3において、
Mは、話者などの音声が入力されて電気信号に変換された音声信号を出力するマイクである。
22は前記音声信号を増幅するマイクアンプである。
23はDSPであり、A/D変換手段と、信号演算手段と、D/A変換手段とを内蔵している。
24は変調手段であり、前記DSP23から出力された信号に、CTCSSトーン信号生成手段25にて生成された所定の周波数のトーン信号を重畳して、所定の変調方式で変調して出力する。
26は高周波電力増幅回路等の送信回路である。
27は前記送信回路から出力される送信信号が供給されるアンテナである。
【0020】
21は当該CTCSS送信装置2および前記無線通信機20の各部を統合して制御する制御手段であり、マイクロコンピュータを内蔵して構成されている。
前記制御手段21は、CTCSSトーン信号設定手段28にて設定されたトーン設定信号が入力されて、前記DSP23に対しては、前記トーン設定信号に基づいた周波数を中心周波数とするノッチフィルタを生成する制御信号を出力し、前記CTCSSトーン信号生成手段25に対しては、前記トーン設定信号に基づいた周波数のトーン信号を生成するためのCTCSSコードを含んだ制御信号を出力するように構成されている。
前記制御手段21は、また、受信装置29に対しても、前記トーン設定信号に基づいたCTCSSコードを含んだ制御信号を出力する。
【0021】
前記トーン信号の周波数としては、一般的には、67.0Hzから254.1Hzの間の50種類の周波数が使用されている。従って、前記DSP23におけるノッチフィルタの中心周波数は前記50種類の周波数の何れにも一致するように生成することができ、前記CTCSSトーン信号生成手段25にては、前記50種類の周波数の何れの周波数のトーン信号も生成できる。
そして、50種類の周波数のうち例えば周波数f1のトーン信号がCTCSSトーン信号設定手段28にて設定された場合には、前記DSP23におけるノッチフィルタの中心周波数は前記周波数f1に設定され、前記CTCSSトーン信号生成手段25にて生成されるトーン信号の周波数もf1に設定されるのである。
【0022】
また、50種類の周波数のうち別の周波数f2のトーン信号がCTCSSトーン信号設定手段28にて設定された場合には、前記DSP23におけるノッチフィルタの中心周波数は前記周波数f2に設定され、前記CTCSSトーン信号生成手段25にて生成されるトーン信号の周波数もf2に設定されるのである。
このようにして、前記制御手段21からの制御信号によって、前記DSP23におけるノッチフィルタの中心周波数と、前記CTCSSトーン信号生成手段25にて生成されるトーン信号の周波数とが、同じ周波数になるように制御されるのである。
【0023】
上述したように、前記制御手段21は、前記DSP23におけるノッチフィルタの中心周波数と、前記CTCSSトーン信号生成手段25にて生成するトーン信号の周波数とが一致するように、それぞれに対して制御信号を出力する。
従って、マイクMから出力される音声信号からは前記トーン信号の周波数と同じ周波数成分が除去された後に、前記CTCSSトーン信号生成手段25にて生成された、前記中心周波数と同じ周波数のトーン信号が重畳されて送信信号とされるので、他の受信装置を用いて前記送信信号を受信した際には、前記トーン信号の周波数と同じ周波数成分として検出されるのは、前記音声信号に含まれる成分に関係なく、前記CTCSSトーン信号生成手段25にて生成されたトーン信号であり、前記音声信号に含まれる成分による誤動作を防止することができるのである。
なお、前記DSP23では、少なくとも2種類以上の異なる中心周波数のノッチフィルタを生成し、前記トーン信号生成手段25では、前記同様に少なくとも2種類以上の異なる周波数のトーン信号を生成することができるように構成されている。
【実施例2】
【0024】
実施例1においては、複数種類の異なる中心周波数をもつノッチフィルタをDSPで構成したが、それぞれが異なる中心周波数をもつ複数のノッチフィルタ回路を備え、トーン信号の周波数に応じて何れか1つのノッチフィルタ回路を選択するように構成することも可能である。このように構成した場合の実施例2に係る送信装置3のブロック図を図4に示して説明する。なお、図3と同じ機能の構成要素には同じ符号を付してその説明は省略した。
図4において、
3は実施例2に係る送信装置である。33は複数のフィルタ回路NF1,NF2,NF3,・・・を含んで構成されたノッチフィルタであり、制御手段31によって何れか1つのフィルタ回路が選択されるように構成されている。
なお、前記フィルタ回路NF1,NF2,NF3,・・・は、それぞれ中心周波数をf1,f2,f3,・・・とし、ノッチフィルタと同等の急峻な特性のフィルタ回路である。
【0025】
そして、前記制御手段31からの制御信号によって、前記ノッチフィルタ33の複数のフィルタ回路のうち、前記CTCSSトーン信号生成手段25にて生成されるトーン信号の周波数と同じ周波数を、中心周波数とするフィルタ回路が選択されるように制御される。
従って、前記選択されたフィルタ回路によって、マイクMから出力される音声信号から前記トーン信号の周波数と同じ周波数成分が除去された後に、前記CTCSSトーン信号生成手段25にて生成されたトーン信号が重畳されて送信信号とされるので、他の受信装置を用いて前記送信信号を受信した際に、前記トーン信号の周波数と同じ周波数成分として検出されるのは、前記音声信号に含まれる成分に関係なく、前記CTCSSトーン信号生成手段25にて生成されたトーン信号であり、前記音声信号に含まれる成分による誤動作を防止することができるのである。
このような複数のフィルタ回路を含んだノッチフィルタを採用するのは、使用するトーン信号の種類が少ない場合に適している。
【産業上の利用可能性】
【0026】
本発明は、無線通信もしくは有線通信に限らず、音声信号の周波数帯域に含まれる周波数のトーン信号を用いたトーンスケルチ機能を用いた通信システムに広く利用できる技術である。
【符号の説明】
【0027】
1 送信装置
11 制御手段
12 トーン信号生成手段
13 ノッチフィルタ
14 送信手段
M マイク
SP スピーカ
20 無線通信機
2 CTCSS送信装置
21 制御手段
22 マイクアンプ
23 DSP
24 変調手段
25 CTCSSトーン信号生成手段
26 送信回路
27 アンテナ
28 CTCSSトーン信号設定手段
29 受信装置
3 送信装置
31 制御手段
33 ノッチフィルタ
NF1,NF2,NF3,・・・フィルタ回路

【特許請求の範囲】
【請求項1】
制御手段からの制御信号に基づいた周波数のトーン信号を生成するトーン信号生成手段と、
マイクから入力された音声信号が入力されるノッチフィルタと、
前記ノッチフィルタの出力信号に、前記トーン信号生成手段で生成されたトーン信号を重畳させて送信する送信手段と、を備え、
前記ノッチフィルタは、前記トーン信号の周波数と同じ周波数を中心周波数とするように前記制御手段にて制御されていることを特徴とするCTCSS送信装置。
【請求項2】
前記ノッチフィルタは、
DSPによるデジタルノッチフィルタで構成され、
前記制御手段からの制御信号に基づいて、前記トーン信号の周波数と同じ周波数を、その中心周波数とするように生成されることを特徴とする請求項1に記載のCTCSS送信装置。
【請求項3】
前記ノッチフィルタは、前記トーン信号の周波数と同じ周波数を中心周波数とする複数のフィルタ回路から構成され、
前記制御手段によって、トーン信号の周波数と同じ周波数を中心周波数とするフルタ回路が選択されることを特徴とする請求項1に記載のCTCSS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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【公開番号】特開2012−114576(P2012−114576A)
【公開日】平成24年6月14日(2012.6.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−260195(P2010−260195)
【出願日】平成22年11月22日(2010.11.22)
【出願人】(000100746)アイコム株式会社 (273)
【Fターム(参考)】