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【発明の名称】 トーン信号発生回路
【発明者】 【氏名】間瀬　敦
【住所又は居所】東京都小平市御幸町３２番地　株式会社日立国際電気内
【要約】 【課題】デジタル通信機器、放送機器等に使用するトーン信号発生回路において、水晶発振子等の発振器を使用して複数の異なる周波数のトーン信号を同時に発生させる構成では、トーン信号の種類だけ発振器を用意する必要があり、回路が大規模化するとともに、保守時に、それぞれの発振器の周波数調整が必要となる問題が有る。

【解決手段】トーン信号をデジタル信号処理で発生させることにより、保守時における発振器の調整の手間を軽減する。さらに、１つの共通のＳＩＮデータＲＯＭに格納されたデータを、時間分割で使用することによって、複数のトーン信号を同時に発生し、回路規模を大幅に削減する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トーン信号を発生する回路において、
デジタル信号処理手段を用いて、トーン信号を発生するように構成したことを特徴とするトーン信号発生回路。
【請求項２】
請求項１記載のトーン信号発生器において、
複数のトーン信号を同時に発生するように構成したことを特徴とするトーン信号発生回路。
【請求項３】
請求項１および請求項２記載のトーン信号発生器において、
異なる周波数の複数のトーン信号を発生する際に、１つのＳＩＮデータＲＯＭを時間分割で使用することを特徴とするトーン信号発生回路。
【請求項４】
請求項１記載のトーン信号発生回路を用いたデジタル無線機。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル通信機器、放送機器、伝送機器等、デジタル化機器に使用するトーン信号発生回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、通信機器、放送機器、伝送機器においてトーン信号が用いられている。例えば、通信機器の場合、回線が通じていることを確認するために発生させるルートトーン、回線使用中の時に発生させるビジートーン、通話する時に発生させるプレストーンなどがあり、それぞれ異なる周波数のトーン信号である。図３により水晶発振子等の発振器を利用したトーン信号発生回路について説明する。図３は３種類のトーン信号を発生することのできるトーン信号発生回路の一例である。
【０００３】
トーン信号発生回路３−１は、発振器３−５とスイッチ３−８から構成される。発振器３−５はスイッチ３−８に接続され、スイッチ３−８は加算器３−１１に接続される。同様にトーン信号発生器３−２は発振器３−６とスイッチ３−９、トーン信号発生器３−３は発振器３−７とスイッチ３−１０から構成される。発振器３−６はスイッチ３−９に接続され、スイッチ３−９は加算器３−１１に接続される。また、発振器３−７はスイッチ３−１０に接続され、スイッチ３−１０は加算器３−１１に接続される。制御情報入力端子３−４はスイッチ３−８，３−９，３−１０に接続される。加算器３−１１はトーン信号出力端子３−１２に接続される。
【０００４】
まず、トーン信号発生回路３−１，３−２，３−３内の発振器３−５，３−６，３−７は、それぞれ異なる周波数のトーン信号を発生する。制御情報入力端子３−４より入力された制御情報は、発生するトーン信号の種類を表しており、トーン信号発生回路３−１，３−２，３−３内のスイッチ３−８，３−９，３−１０に入力される。スイッチ３−８，３−９，３−１０は入力された制御情報により、ＯＮ、ＯＦＦ制御される。スイッチがＯＮ状態となったトーン信号発生回路では、発振器より発生したトーン信号が加算器３−１１に出力される。加算器３−１１は、それぞれのトーン信号発生回路から入力されたトーン信号を加算し、その結果をトーン信号出力端子３−１２へと出力する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来方式では、水晶振動子等の発振器を使用するため、異なる周波数のトーン信号を複数発生するには、それぞれの周波数に対応したトーン信号発生回路を用意する必要があり、トーン信号の種類が増えると回路が大きくなってしまう問題がある。さらに保守時には、それぞれの発振器を調整する必要がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するため、トーン信号をデジタル信号処理で発生させるようにしたものである。さらに、詳しくは、複数のトーン信号を同時に発生する際、１つの共通のデータＲＯＭを時間分割で使用することで、回路の削減を行うように構成したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図１、図２、図４、図５を参照して説明する。
【０００８】
図１は本発明の一実施例で、３種類のトーン信号が発生可能であるトーン信号発生回路の構成を示すブロック図である。図中、制御信号入力端子１−２はセレクター１−１４に接続される。クロック信号入力端子１−３は分周回路１−１３、セレクター１−１４に接続される。分周回路１−１３は遅延器１−１７とＤ／Ａコンバータ１−１８に接続される。位相変化量１−４，１−５，１−６は、それぞれ加算器１−７，１−８，１−９に与えられる。また、遅延器１−１０，１−１１，１−１２も、それぞれ加算器１−７，１−８，１−９に接続される。加算器１−７，１−８，１−９は、それぞれ遅延器１−１０，１−１１，１−１２およびセレクター１−１４に接続され、セレクター１−１４はＳＩＮデータＲＯＭ１−１５に接続される。ＳＩＮデータＲＯＭ１−１５およびトーン信号１−１７は加算器１−１６に接続される。加算器１−１６は遅延器１−１７と、Ｄ／Ａコンバータ１−１８に接続され、Ｄ／Ａコンバータ１−１８はフィルタ１−１９に接続される。さらに、フィルタ１−１９はトーン信号出力端子１−１９に接続される。トーン信号発生回路１−１は位相変化量１−４，１−５，１−６、加算器１−７，１−８，１−９，１−１６、遅延器１−１０，１−１１，１−１２、分周回路１−１３、セレクター１−１４、ＳＩＮデータＲＯＭ１−１５、遅延器１−１７、Ｄ／Ａコンバータ１−１８、フィルタ１−１９から構成される。
【０００９】
まず、ＳＩＮデータＲＯＭ１−１５にＳＩＮ関数１周期分（０≦θ≦２π）の値を任意数に分割して順番に並べてたＳＩＮデータテーブルを用意する。また、位相変化量１−４，１−５，１−６には、以下の式（１）より発生するトーンの周波数に対応した値を格納しておく。
【００１０】
Δφ＝ｆｔｏｎｅ／ｆｓ　　　　　　　　　……（１）
ここで、Δφは位相変化量、ｆｔｏｎｅはトーン信号周波数、ｆｓ　はサンプリング周波数を示す。例えば、式（１）よりサンプリング周波数ｆｓ　＝２４０００Ｈｚ、トーン信号周波数ｆｔｏｎｅ＝３０００Ｈｚの場合Δφ＝０．２５０π、トーン周波数ｆｔｏｎｅ＝３２００Ｈｚの場合Δφ＝０．２６７πとなる。
【００１１】
制御情報入力端子１−２より入力された制御情報は、それぞれのトーン信号の発生、停止の情報であり、その情報は分周回路１−１３とセレクター１−１４に出力される。クロック入力端子１−３には、クロック信号が入力され、入力されたクロック信号は分周回路１−１３とセレクター１−１４に出力される。ここで、クロック入力端子１−３に入力されるクロック信号の周波数は、標本化周波数を同時発生させることのできる最大のトーン信号の数倍したものとなる。図１では、最大３種類のトーン信号を同時に発生可能であり、クロック入力端子１−３に入力されるクロック信号の周波数は、標本化周波数を３倍したものとなる。
【００１２】
分周回路１−１３では、入力されたクロック信号を同時に発生させることのできる最大のトーン信号の数で分周し、標本化周波数のクロック信号として遅延器１−１７およびＤ／Ａコンバータ１−１８に入力する。加算器１−７では、位相変化量１−４より出力された位相変化量のデータと、遅延器１−１０より出力された前回の位相データを加算し、その結果をセレクター１−１４に出力する。また、その結果は遅延器１−１０にも出力され、次回の位相データの計算に使用する。同様に加算器１−８，１−９はそれぞれ、位相変化量１−５，１−６の位相変化量のデータと遅延器１−１１，１−１２の位相データを加算し、その結果を遅延器１−１１，１−１２およびセレクター１−１４に出力する。
【００１３】
セレクター１−１４は、クロック入力端子１−３より入力されるクロック信号のタイミングに合わせ、加算器１−７，１−８，１−９より入力された位相データを、制御情報入力端子１−２より入力される制御情報に従い、発生するトーン信号に対応する位相データを、ＳＩＮデータＲＯＭ１−１５に順番に出力する。ＳＩＮデータＲＯＭは、セレクター１−１４より入力された位相データより、その位相に対応する値を選択し、加算器１−１６に出力する。加算器１−１６はＳＩＮデータＲＯＭ１−１５より入力されたデータと遅延器１−１７の出力を加算し、その結果を遅延器１−１７とＤ／Ａコンバータ１−１８に出力する。Ｄ／Ａコンバータ１−１８は分周回路１−１３より入力されたクロックのタイミングに合わせて、加算器１−１６より入力されているデータを読み込み、その値をもとにデジタル−アナログ変換を行い、フィルタ１−１９を介してトーン信号出力端子１−２０へと出力する。また、遅延器１−１７は、分周回路１−１３より入力されたクロックのタイミングに合わせてクリアされる。
【００１４】
図２は、図１の実施例において３種類のトーン信号を同時に発生させた場合の各箇所の入出力を示したものである。１はクロック入力端子の出力のクロック信号である。２は分周回路１−１３の出力で、１のクロック信号を３分周したものである。３，４，５は位相変化量１−４，１−５，１−６の出力であり、それぞれの位相変化量のデータである。６，７，８は加算器１−７，１−８，１−９の出力であり、それぞれ、遅延器１−１０，１−１１，１−１２の値（前回の加算器の出力）と位相変化量である３，４，５の値を加算した結果である。９はセレクター１−１４の出力である。セレクター１−１４は入力された６，７，８の値を１のクロックに合わせて順番に出力する。１０はＳＩＮデータＲＯＭ１−１５の出力であり、位相データである９の値に対応したＳＩＮデータである。１１は遅延器１−１７の出力であり、加算器１−１６の前回の出力値である。また、遅延器１−１７は２の信号に合わせて内容がクリアされる。１２は加算器１−１６の出力であり、ＳＩＮデータＲＯＭ１−１５の出力と遅延器１−１７の出力１１を加算した結果が出力される。１３はＤ／Ａコンバータ１−１８の入力データであり、Ｄ／Ａコンバータ１−１８は２の信号に合わせてデータの読み込みを行うので、３種類のトーン信号の出力値を加算した値がＤ／Ａコンバータ１−１８に入力される。
【００１５】
図４は図１の実施例において、位相変化量１−４，１−６の２種類のトーン信号を同時に発生させた場合の各箇所の入出力を示したものである。この場合、制御情報により、位相変化量１−５のトーン信号を停止する情報がセレクター１−１４に入力され、セレクター１−１４は９に示す様に位相変化量１−５のトーン信号に対応する出力を０とする。つまり、ＳＩＮデータＲＯＭに入力される位相データを０とすることで、ＳＩＮデータＲＯＭの出力を０とし、位相変化量１−５のトーン信号の出力を停止する。
【００１６】
また図５のように、発生するトーン信号の数に対応させて１のクロックの周波数を変更させ、セレクターで必要な位相データのみを使用する応用例も考えられる。なお、上記実施例ではトーン信号の種類が３種類の場合を説明したが、３種類以上のトーンに対応することも可能であり、さらに位相変化量の値を変更することで、発生するトーン信号の周波数を容易に変更することも可能である。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように本発明では、トーン信号をデジタル信号処理により発生させることで、保守の際の調整を減らすことができる。さらに、異なる複数のトーン信号を発生する際にデータＲＯＭを時間分割で使用することにより、異なる周波数の複数のトーン信号を同時に、１つのデータＲＯＭより発生可能とし、回路を削減することができる。また、発生するトーンの周波数を変更する場合も、位相変化量の値を変更することで容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のトーン信号発生回路の一実施例の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施例におけるトーン信号出力の第一例を示す図。
【図３】本発明の一実施例におけるトーン信号出力の第二例を示す図。
【図４】本発明の一実施例におけるトーン信号出力の第三例を示す図。
【図５】従来のトーン信号発生回路の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１−１：トーン信号発生回路、１−２：制御情報入力端子、
１−３：クロック入力端子、１−４，１−５，１−６：位相変化量、
１−７，１−８，１−９，１−１６：加算器、
１−１０，１−１１，１−１２，１−１７：遅延器、１−１３：分周回路、
１−１４：セレクター、１−１５：ＳＩＮデータＲＯＭ、
１−１８：Ｄ／Ａコンバータ、１−１９：フィルタ、
１−２０：トーン信号出力端子、
３−１，３−２，３−３：トーン信号発生回路、
３−４：制御信号入力端子、３−５，３−６，３−７：発振器、
３−８，３−９，３−１０：スイッチ、３−１１：加算器、
３−１２：トーン信号出力端子。
【出願人】 【識別番号】０００００１１２２
【氏名又は名称】株式会社日立国際電気
【住所又は居所】東京都中野区東中野三丁目１４番２０号
【出願日】 平成１４年５月３１日（２００２．５．３１）
【代理人】
【公開番号】 特開２００４−７１３２（Ｐ２００４−７１３２Ａ）
【公開日】 平成１６年１月８日（２００４．１．８）
【出願番号】 特願２００２−１５８８５７（Ｐ２００２−１５８８５７）