JPH03160832A

JPH03160832A - 遠隔対話型音声送受信装置

Info

Publication number: JPH03160832A
Application number: JP1299785A
Authority: JP
Inventors: Junichi Kishigami; 順一岸上; Tadashi Kato; 忠加藤; Norihiro Funakoshi; 宣博舩越
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1989-11-20
Filing date: 1989-11-20
Publication date: 1991-07-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、ヘッドセットの形で各人が装着することに
よって遠隔対話を行うのに用いるものであり、水中およ
び宇宙空間で単独またげ集団で何らかの作業を行う際に
相互あるいは全体での情報のやりとりをするために使用
する遠隔対話型音声送受信装置に関するものである。

【従来の技術］水中での作業は危険を伴う場合が多いにもかかわらず、
作業者相互間での情報の送受を簡便に行う装置は従来存
在しなかった。したがって、情報のやりとりはもっぱら
手信号あるいは身ぶりで行われていた。母船がある場合
においては低周波の電波を媒体とした通信が行われてい
たが、受信感度を上げるために大きなアンテナを必要と
し、かつ、母船の送受信装置を介して相互通信が行われ
ていた。そのため、簡便に相互で会話型の情報の伝達が
できないのが現状であった。

また、宇宙空間においては生命維持装置に付属した電波
の送受信によって情報伝達が行われているものの、その
装置は非常に大がかりであり、周波数の整合が必要であ
ることと、送受信を切り替えることで双方向通信が実施
されるのみであり、本来的な意味での双方向通信は行わ
れていなかった。

［発明が解決しようとする課題］このように従来は、水中および宇宙空間において、遠隔
対話を行うための簡便な装置は存在しなかった。

この発明は、少なくとち目視可能な範囲内にいる人間同
士の会話を空気中以外でも可能にしようとするものであ
り、周囲にいる人間の会話を聞いたり、または会話に参
画することによって孤立感をなくし、適当な指示をする
ことによって作業を効率よく進めさせるとともに、何ら
かの異常事態、例えば苦痛，危険などの情報をいち早く
、しかも敏速確実に伝達することを可能にする遠隔対話
型音声送受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千段１この発明にかかる遠隔対話型音声送受信装置は、音声を
電気信号に変換するマイクロホンと、このマイクロホン
の音声信号をＦＭ信号に変換するＦＭ変調器と、このＦ
Ｍ変調器の出力で駆動され光ＦＭ信号を発する送信用電
光変換器とからなる送信部と；空間的に送信されてきた
光ＦＭ信号を電気信号に変換する受信用光電変換器と；
この受信用光電変換器の出力を検波し可聴信号とするＦ
Ｍ復調器と、このＦＭ復調器の出力を可聴音とする音響
発生器とからなる受信部と；で構成されたものである。

そして、光ＦＭ信号の送出期間を所定周期のパルス状と
し、かつ非送信期間を光ＦＭ信号の受信期間とするゲー
ト管理部を具備せしめるものである。

さらに、送信するＦＭ信号の一部をＦＭ復調器に入力さ
せる信号漏洩部を設けたものである。

〔作用１この発明においては、話者の音声が光ＦＭ信号として空
間に放出されるので、水中，宇宙空間等の空気以外の空
間でも通信を行うことができる。

また、ゲート管理部を設けることにより、送出する光Ｆ
Ｍ信号により、自動ゲインコントロール機能を抑圧する
ので、受信機能が低下することがない。

さらに、信号漏洩部を設けることにより、自己の音声信
号が自然な形で話者に供給され、話者に不安が生ずるこ
とがない。

〔実施例ｊ第１図はこの発明の第１の実施例を示すブロック図であ
り、１０は送信部、２０は受信部であり、電源関係は省
略してある。

送信部１０は、自己の発した音声を電気的な音声信号に
変換するマイクロホン１）と、このマイクロホン１）の
出力をＦＭ変調するためのＦＭ変調器１２と、ＦＭ変調
に用いる搬送波を発生する基準周波数発生器］３と、Ｆ
Ｍ変調器１２の出力で駆動され光ＦＭ信号を発生するレ
ーザダイオード（ＬＥＤ）もしくは発光ダイオード（Ｌ
Ｄ）等からなる送信用電光変換器１４とで構成されてい
る。

受信部２０は、対話相手から送信されてきた光ＦＭ信号
を電気信号に変換するフォトダイオード（ＰＤ）のよう
な、受信用光電変換器２１と、この受信用光電変換器２
１の出力を検波し、可聴電気信号とするＦＭ復調器２２
と、このＦＭ復調器２２の出力を可聴音とするイヤフォ
ーンのような音響発生器２３とで構成されている。

次に動作について説明する。

音声信号は１６ＫＨｚまでの帯域を持たせられれば、か
なりの精細度で送信が可能であるが、通常の電話回線と
同様に４ＫＨｚをカットオフ周波数として回線系の負担
を軽減させるようにする。

帯域４ＫＨｚのマイクロホン１）の音声信号は、８ＫＨ
ｚの周波数でサンプリングされ、サンプルホールドされ
た電圧値を周波数変換することによって音声の電圧信号
を基準の周波数を中心とする波数空間に分散させること
によって光ＦＭ信号を形成する。

基準周波数は、音声信号よりも十分高く、しかも発振に
要する電力をなるべく低い値とする必要があるので、こ
の実施例では３００ＫＨｚを選び、帯域としは±５ＫＨ
ｚとした。

第２図はこの発明の第２の実施例を示すブロック図であ
る。

この実施例は、第１図の実施例の送信部１０と受信部２
０中にそれぞれゲート管理部１５．２４を設けたもので
ある。この実施例は、自己の送信信号が自己の受信部２
０に帰還することによって再生機能に含まれる自動ゲイ
ンコントロール機能が動作し、他の信号を抑圧するのを
避けるのが目的であり、送信する光ＦＭ信号をゲートに
より制御して、短いパルス状に送信し、送信時の時間、
つまり退出期間は受信を行わせないようにしている。

ゲート管理部１５は送信のためのゲート開放時間の設定
として、８ＫＨｚでデューティ３０％とし、残りの７０
％にゲート管理部２４がゲート開放時間とすることによ
って多数の信号を受信可能としている。したがって、ゲ
ート管理部１５と２４のゲート波形は位相が反転したも
のとなる。

この構成によれば、自己の送信信号が空間を通した自ら
の受信器に混入し、近接位置からの信号であり、強度が
大きく、自動ゲインコントロールが働いてしまうために
他の受信信号が微弱信号として再生されてしまうのが抑
制される。

第３図（ａ）〜（ｅ）に示す波形は、第２図の動作を説
明する要部の波形であり、第２図のブロック図に付した
（ａ）〜（ｅ）の箇所に対応させたものであり受信信号
の波形は示されていない。

第４図はこの発明のさらに他の実施例を示すブロック図
である。この実施例は、第２図の実施例に信号漏洩部１
６を設けたものである。この実施例は、より自然に自己
の発生した音声が聞こえるようにすることが目的である
。

人間は自己の音声を耳で聞きながら発生をコントロール
する帰還作用を持っている。したがって、自分の声が聞
こえない状態では不安に陥り、意志表現がうまく行かな
い。音声は骨伝導によって聞くことはできるが自然では
なく、ある程度の訓練や慣れを必要とするのでイヤホー
ン等から聞こえた方が良い。このため、この発明では、
第４図に示すように、ゲート管理部１５を通過したＦＭ
信号をアッテネータのような信号漏洩部１６を介して、
その一部をＦＭ変調器２２に加えるようにしている。

第４図の動作を第５図（ａ）〜（ｄ）に示す。

すなわち、第５図（ａ）〜（ｄ）の各波形は、第４図の
ブロック図に付した（ａ）〜（ｄ）に対応している。さ
て、第５図（ａ）のＦＭ信号と第５図（ｂ）の受信用光
電変換器２１の出力とが合波処理されて、第５図（Ｃ）
の波形となり、これと同時に平滑化処理されて、その尖
鋭部分がなまった第５図（ｄ）のような波形となり、８
ＫＨｚ帯域に出現するノイズが抑制され、ＦＭ復調器２
２に加えられ復調されて、音響発生器２３で可聴音とな
って出力される。

第６図はこの発明を適用したヘッドセットの一実施例を
示す側面図である。この図で、１）はマイクロホン、１
４ａは送信用のＬＥＤで、第１図の送信用電光変換器１
４に対応する。２１ａは受信用のフォトダイオードで、
第１図の受信用光電変換器２１に対応する。２３ａはイ
ヤホーンで、第１図の音響発生器２３に対応する。３０
は信号処理装置で、第１図のＦＭ変調器１２，基準周波
数発生器１３，ＦＭ復調器２２等の回路部分が収容され
る。４０は電源、５０はヘルメット本体を示す。

使用に際しては、ヘルメット本体５０を頭部に装着し、
音声を発するとマイクロホーン１）がこれを検出し、信
号処理装置３０で信号処理が施され、送信用のＬＥＤ１
４ａから光ＦＭ信号が送出され相手に伝達される。

また、相手から送出された光ＦＭ信号は、受信用のフォ
トダイオード２１ａに入射し、信号処理装置３０で信号
処理が施されイヤホーン２３から音声として出力され、
これによって、相手の話を聞くことができる。

なお、上記ではゲート管理部１５．２４によって電気信
号にゲートをかけるようにしたが、これは光信号に対し
て行うようにすることらできる。

［発明の効果１この発明は、以上詳細に説明したように、音声を電気信
号に変換するマイクロホンと、このマイクロホンの音声
信号をＦＭ信号に変換するＦＭ変調器と、このＦＭ変調
器の出力で駆動され光ＦＭ信号を発する送信用電光変換
器とからなる送信部と；空間的に送信されてきた光ＦＭ
信号を電気信号に変換する受信用光電変換器と；この受
信用光電変換器の出力を検波し可聴電気信号とするＦＭ
復調器と、このＦＭ復調器の出力を可聴音とする音響発
生器とからなる受信部とで構成したので、水中および宇
宙空間において対話が可能となり、危険の連絡，業務指
示，情報のやりとりが容易に行うことができる。しかも
、構成が簡単で特別の操作も必要でない。

また、ゲート管理部を設けたものは自己の送出する光Ｆ
Ｍ信号によって自動ゲインコントロール機能が動作する
ことを防止するので、受信機能が低下するのを防止でき
る。

さらに、信号漏洩部を設けたちのは自己の発する音声信
号が自然な形で聞き取れるので、安心して対話を行うこ
とができる。

かように、この発明によれば空気以外の空間における対
話が容易となるので、危険防止，作業の効率化，連携が
行い易くなる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
はこの発明の他の実施例を示すブロック図、第３図は、
第２図の実施例の動作説明のための要部の波形図、第４
図はこの発明のさらに他の実施例を示すブロック図、第
５図は、第４図の実施例の動作説明のための要部の波形
図、第６図はこの発明を適用したヘッドセットの一実施
例を示す側面図である。図中、１０は送信部、１）はマイクロホン、１２はＦＭ
変調器、１３は基準周波数発生器、１４は送信信号電光
変換器、１４ａは送信用のＬＥＤ、１５．２４はゲート
管理部、１６は信号漏洩部、２０は受信部、２１は受信
用光電変換器、２１ａは受信用のフォトダイオード、２
２はＦＭ復調器、２３は音響発生器、２３ａはイヤホー
ン、３０は信号処理装置、４０は電源、５０はヘルメッ
ト本体である。第３参第５参

Claims

【特許請求の範囲】

（１）音声を電気信号に変換するマイクロホンと、この
マイクロホンの音声信号をＦＭ信号に変換するＦＭ変調
器と、このＦＭ変調器の出力で駆動され光ＦＭ信号を発
する送信用電光変換器とからなる送信部と；空間的に送
信されてきた光ＦＭ信号を電気信号に変換する受信用光
電変換器と；この受信用光電変換器の出力を検波し可聴
電気信号とするＦＭ復調器と、このＦＭ復調器の出力を
可聴音とする音響発生器とからなる受信部と；で構成さ
れたことを特徴とする遠隔対話型音声送受信装置。
（２）光ＦＭ信号の送出期間を所定周期のパルス状とし
、かつ非送信期間を光ＦＭ信号の受信期間とするゲート
管理部を具備せしめたことを特徴とする請求項（１）に
記載の遠隔対話型音声送受信装置。
（３）送信するＦＭ信号の一部をＦＭ復調器に入力させ
る信号漏洩部を設けたことを特徴とする請求項（２）に
記載の遠隔対話型音声送受信装置。