JPH09200071A - Ｃｗトーンフィルタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受信機からのＣＷトーン信号やサイド・トー
ン信号の音程を任意に変え得るＣＷトーンフィルタ装置
を提供する。 【解決手段】 入力信号は、バンドパスフィルタ１によ
り所定の帯域制限を受けた後、ヒルベルトフィルタ２と
遅延回路３とにより、互いに９０度の位相差のある２つ
の信号とされ、第１及び第２の乗算器４，５にそれぞれ
入力される。一方、第１の乗算器４には、低周波発振器
７の出力信号と９０度の位相差を有する信号が、第２の
乗算器５には、低周波発振器７の出力信号が、それぞれ
入力されて、乗算処理がなされ、その乗算結果が加減算
器６において加減算されることにより、入力信号の周波
数が低周波発振器７の発振周波数に応じて変化された信
号が得られるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィルタ装置に係
り、特に、無線電信信号を受信機で復調した後のいわゆ
るＣＷトーン信号に対して信号処理を施し、その了解
度、明瞭度を改善するＣＷトーンフィルタ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】無線通信の一方式である無線電信通信
は、電波の発射されている時間と、停波されている時間
の組み合わせによる符号化によって通信を可能とするも
のである。この無線電信通信において、受信機で受信さ
れた電信信号（以下「ＣＷ信号」と言う）を、利用者が
認識可能とするためには、通常、受信機の受信周波数を
送信周波数に対して若干ずらし、送信周波数と周波数の
ずれたいわゆるキャリア周波数とのうなり信号が生ずる
ようにすることで、人の聴覚により識別可能な音として
とらえられるようにしており、このようにしてＣＷ信号
の長短の識別が行われている。

【０００３】受信機から出力されるうなり信号（ＣＷト
ーン信号）の周波数は、通常、受信機の中間周波数回路
等で用いられるフィルタの周波数特性に起因して、一定
の周波数となっている。ところで、このようなＣＷ信号
の了解度、明瞭度を向上させる技術として、従来、例え
ば、受信機から出力されたＣＷトーン信号に対して、狭
帯域のバンドパスフィルタを通過させるようにしたもの
があった。

【０００４】さらに、個人的な聴覚の相違に対応して了
解度を向上させるために、受信機において、例えば、中
間周波数フィルタの中心周波数を可変できるようにし
て、同調周波数を可変とすることで、うなり信号を変え
得るようにしたものがあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように受信機における同調周波数を変えることで、うな
り信号の周波数を変え得るようにした場合には、この受
信側から通信相手に対して送信する際に、通常、受信周
波数に対して送信機の送信周波数を合わせるため、この
受信側からの送信波の中心周波数が通信相手のそれとず
れてしまう。このため、そのままでは、相互の送信周波
数がずれた状態で通信を行うことになるため、このよう
な不都合を避けるために、送信周波数の調整が通信の度
毎に必要となり、通信手続における効率低下を招くとい
う問題がある。

【０００６】また、送信されるＣＷ信号の確認のため
に、電鍵の操作に応じた可聴信号（いわゆるサイド・ト
ーン）を発生する回路が送信機に組み込まれ、その信号
音が送信の際に、受信機のいわゆる音声出力として出力
されるように構成されたものががあるが、上述したよう
に、受信機の低周波出力に対して狭帯域フィルタを通過
させるようにしてＣＷ信号の了解度、明瞭度を改善する
ようにした場合、サイド・トーン信号音が狭帯域フィル
タのために聞こえなくなってしまうことがある。仮に、
サイド・トーン信号音が聞こえる場合であっても、その
音程は各無線機において固定されているのが通常である
ために、利用者が聞き易い音程に調整することができな
いという問題がある。

【０００７】本発明は、上記実状に鑑みてなされたもの
で、受信機や送信機の周波数と無関係にＣＷトーン信号
の了解度、明瞭度の改善を図ることのできるＣＷトーン
フィルタ装置を提供するものである。本発明の他の目的
は、受信機や送信機の周波数と無関係に、受信機からの
ＣＷ信号やサイド・トーン信号について音程の調整が可
能なＣＷトーンフィルタ装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るＣＷトーン
フィルタ装置は、入力信号に対して帯域制限を施す帯域
制限手段と、前記帯域制限手段の出力信号を、互いに９
０度の位相差を有する２つの信号に分離生成する位相差
信号生成手段と、所定の範囲の低周波信号を発振する低
周波信号発振手段と、前記低周波発振手段の出力信号と
９０度の位相差を有する信号を得る移相手段と、前記位
相差信号生成手段の２つの信号と、前記低周波信号発振
手段及び移相手段からの各々の出力信号との間で直角変
調を行う直角変調手段と、を具備してなるものである。

【０００９】特に、位相差信号生成手段は、帯域制限手
段の出力信号に対してヒルベルト変換を施し、前記出力
信号と９０度の位相差を有する信号を出力するヒルベル
トフィルタと、帯域制限手段の出力信号に対して前記ヒ
ルベルトフィルタにおいて生ずる信号遅延と同一の遅延
を施し出力する遅延回路と、を具備してなるものが好適
である。また、直角変調手段は、位相差信号生成手段に
より生成された互いに９０度の位相差を有する２つの信
号の内、一方の信号と、低周波発振手段の出力信号との
乗算を行う第１の乗算器と、位相差信号生成手段により
生成された互いに９０度の位相差を有する２つの信号の
内、他方の信号と、移相手段の出力信号との乗算を行う
第２の乗算器と、前記第１の乗算器の演算結果と、前記
第２の乗算器の演算結果との加減算を行う加減算器と、
を具備してなるものが好適である。

【００１０】かかる構成において、入力信号は、帯域制
限手段により適宜な帯域制限を受けて、ノイズの除去等
がなされたた後、位相差信号生成手段により、互いに９
０度の位相差を有する２つの信号とされ、その一方の信
号は、直角変調手段を構成する第１の乗算器において、
低周波信号発振手段の出力信号と乗算される。また、位
相差信号生成手段により生成された２つの信号の内、他
方の信号は、直角変調手段を構成する第２の乗算器にお
いて、低周波発振手段の出力信号の位相を９０度進めた
（又は遅めた）信号と乗算され、この第２の乗算器の乗
算結果と第１の乗算器の乗算結果とは、直角変調手段を
構成する加減算器により加減算される。その結果、加減
算器からは、帯域制限手段を通過した入力信号の中心周
波数が、低周波発振手段の出力周波数に応じて変化され
た信号が得られることとなり、入力信号の音程を所望に
応じて変えることのできるＣＷトーンフィルタ装置が提
供されることとなるものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１及び図２を参照しつつ説明する。なお、以下に
説明する部材、配置等は本発明を限定するものではな
く、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができる
ものである。

【００１２】この発明の実施の形態におけるＣＷトーン
フィルタ装置は、バンドパスフィルタ（図１においては
「ＢＰＦ」と表記）１と、ヒルベルトフィルタ（図１に
おいては「Ｈ.Ｔ.」と表記）２と、遅延回路（図１にお
いては「Delay」と表記）３と、２つの乗算器４，５
と、加減算器６と、低周波発振器（図１においては「Ｏ
ＳＣ」と表記）７と、９０度移相器（図１においては
「Phase Shifter」と表記）８とを具備してなるもので
ある。

【００１３】バンドパスフィルタ１は、入力信号に適宜
な帯域制限を施すことにより、入力信号に含まれる余分
な信号を除去するためのものである。すなわち、本装置
に対する入力信号は、図示されない受信機から出力され
たＣＷトーン信号又はサイド・トーン信号であるが、特
に、ＣＷトーン信号の場合、受信の際の混信信号のうな
り音が含まれることがあるので、このような混信信号音
やノイズ音を除去するためのものである。したがって、
このバンドパスフィルタ１の帯域幅は、混信信号やノイ
ズ音の除去をどの程度にするかによって決定されるもの
である。なお、この発明の実施の形態におけるバンドパ
スフィルタ１の中心周波数は、８００Hzに設定されてい
る。

【００１４】ヒルベルトフィルタ２は、バンドパスフィ
ルタ１を介して入力された入力信号に対してヒルベルト
変換を施し、入力信号に対して９０度の位相進みを有す
る信号を出力するためのものである。ここで、位相調整
にヒルベルトフィルタ２を用いるのは、ヒルベルトフィ
ルタ２を通過させることにより、入力信号の振幅特性を
変えることなく、入力信号に含まれる全ての周波数成分
に対して同一の位相調整を施すことができ、入力信号に
歪みを生じさせるようなことがないためである。遅延回
路３は、ヒルベルトフィルタ２による位相処理を受けな
いバンドパスフィルタ１からの信号が、ヒルベルトフィ
ルタ２を通過した信号と同一の時間遅れとなるようにす
るためのもので、例えば、遅延線等により構成されるも
のである。

【００１５】第１の乗算器４は、ヒルベルトフィルタ２
からの信号と、９０度移相器８からの信号との乗算を、
第２の乗算器５は、遅延回路３からの信号と、低周波発
振器７からの信号との乗算を、それぞれ行うものであ
る。加減算器６は、第１の乗算器４の演算結果と、第２
の乗算器５の演算結果との加算又は減算を行うものであ
る。

【００１６】低周波発振器７は、例えば、上限４００Hz
程度までの正弦波の低周波信号を可変抵抗器７ａを調整
することで発振周波数を変えて出力できるようになって
いるものである。この低周波発振器７の出力周波数の変
化の仕方は、連続的であっても、また、段階的であって
も、いずれでもよい。

【００１７】この低周波発振器７の出力信号は、第２の
乗算器５に入力される一方、９０度移相器８にも入力さ
れるようになっている。９０度移相器８は、低周波発振
器７からの出力信号に対して、その位相を９０度進ませ
て（又は遅らせて）出力するようになっているものであ
る。例えば、この９０度移相器８は、入力信号の位相を
９０度進ませるものであるとすると、低周波発振器７の
出力信号がいわゆるｓｉｎ波であれば、９０度移相器８
からは、いわゆるｃｏｓ波が得られ、このｃｏｓ波は第
１の乗算器４に入力されるようになっている。

【００１８】次に、上記構成におけるＣＷトーンフィル
タ装置の動作について図１及び図２を参照しつつ説明す
る。まず、入力信号として、図示されない受信機のいわ
ゆるオーディオ出力として出力されたＣＷトーン信号又
は送信の際にＣＷ信号の確認のために発生され、受信機
のオーディオ出力として出力されたサイド・トーン信号
が入力されるとする。

【００１９】ＣＷトーンフィルタ装置に入力される時点
における、ＣＷトーン信号（又はサイド・トーン信号）
の音程は、利用者の感覚に最適な状態である必要はな
く、適宜な音程であればよい。このような条件下におけ
る入力信号は、バンドパスフィルタ１により帯域制限を
受けて、混信信号やノイズが除去されて、ヒルベルトフ
ィルタ２と遅延回路３へ、それぞれ入力されることとな
る。

【００２０】ヒルベルトフィルタ２を通過した信号と、
遅延回路３を通過した信号とは、互いに９０度の位相差
がある信号となり、ヒルベルトフィルタ２を通過した信
号は、第１の乗算器４に、遅延回路３を通過した信号
は、第２の乗算器５に、それぞれ入力されることとな
る。

【００２１】一方、第１の乗算器４には、低周波発振器
７の出力信号と９０度位相の異なる信号が、入力され、
ヒルベルトフィルタ２からの信号との乗算が行われる一
方、第２の乗算器５には、低周波発振器７の出力信号が
入力されて、遅延回路３からの信号との乗算が行われる
こととなる。そして、これら第１及び第２の乗算器４，
５の出力信号は、加減算器６により加算又は減算される
ことにより、バンドパスフィルタ１を通過した信号の音
程を変化させた信号が得られることとなる。

【００２２】すなわち、加減算器６の出力信号は、周波
数スペクトラムで表すと、図２に示されたように、バン
ドパスフィルタ１を通過した信号が例えば、同図におい
て実線で示された部分であるとすると、このバンドパス
フィルタ１を通過した信号が、低周波発振器７の出力周
波数の可変範囲ΔＦにおいて、低周波発振器７の出力周
波数に応じて周波数が変化された信号として得られるよ
うになっている。

【００２３】なお、低周波発振器７の発振周波数の可変
範囲は、入力信号の音程を変化させることのできる範囲
に対応するものであるが、上述した発明の実施の形態の
ように必ずしもその上限値が４００Hzである必要はな
く、所望する音程の変化範囲に対応して適宜設定される
べきものである。

【００２４】上述した発明の実施の形態において、第１
の乗算器４、第２の乗算器５及び加減算器６により構成
される部分で行われる乗算及び加減算処理は、周波数が
等しく、位相が９０度異なる２つの搬送波（上述の発明
の実施の形態においては、低周波信号発振器７の出力信
号と、９０度移相器８の出力信号とに相当）を、それぞ
れ異なる信号（上述の発明の実施の形態においては、ヒ
ルベルトフィルタ２の出力信号と、遅延回路３の出力信
号とに相当）で振幅変調したあとで合成（加減算器６に
よる加減算に相当）する直角変調であると捉えることが
できる。

【００２５】

【発明の効果】以上、述べたように、本発明によれば、
受信機で得られたＣＷトーン信号の周波数を変え得るよ
うな構成とすることにより、無線機の同調状態と無関係
にＣＷトーン信号やいわゆるサイド・トーン信号の音程
を所望の状態とすることができるので、ＣＷトーン信号
の了解度、明瞭度を無線機の同調状態に無関係に向上さ
せることができる。

【００２６】また、ＣＷトーン信号を単に狭帯域のバン
ドパスフィルタに通過せしめてＣＷトーン信号の了解
度、明瞭度を向上させる従来の装置と異なり、従来ＣＷ
信号の送信の際に、そのＣＷ信号の確認のために発生さ
れるいわゆるサイド・トーン信号が本装置に入力されて
も、狭帯域のバンドパスフィルタによりサイド・トーン
信号が聞こえなくなるというようなことがなく、一般に
音程一定のサイド・トーン信号についても、所望の音程
とすることができ、最適状態でサイド・トーン信号を聞
くことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態におけるＣＷトーンフィルタ
装置の一構成例を示す構成図である。

【図２】ＣＷトーンフィルタ装置の出力信号の周波数ス
ペクトラムを示す特性線図である。

【符号の説明】

１…バンドパスフィルタ ２…ヒルベルトフィルタ ３…遅延回路 ４…第１の乗算器 ５…第２の乗算器 ６…加減算器 ７…低周波発振器 ７ａ…可変抵抗器 ８…９０度移相器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力信号に対して帯域制限を施す帯域制
   限手段と、 前記帯域制限手段の出力信号を、互いに９０度の位相差
   を有する２つの信号に分離生成する位相差信号生成手段
   と、 所定の範囲の低周波信号を発振する低周波信号発振手段
   と、 前記低周波発振手段の出力信号と９０度の位相差を有す
   る信号を得る移相手段と、 前記位相差信号生成手段の２つの信号と、前記低周波信
   号発振手段及び移相手段からの各々の出力信号との間で
   直角変調を行う直角変調手段と、 を具備してなることを特徴とするＣＷトーンフィルタ装
   置。
2. 【請求項２】 位相差信号生成手段は、帯域制限手段の
   出力信号に対してヒルベルト変換を施し、前記出力信号
   と９０度の位相差を有する信号を出力するヒルベルトフ
   ィルタと、 帯域制限手段の出力信号に対して前記ヒルベルトフィル
   タにおいて生ずる信号遅延と同一の遅延を施し出力する
   遅延回路と、 を具備してなることを特徴とする請求項１記載のＣＷト
   ーンフィルタ装置。
3. 【請求項３】 直角変調手段は、位相差信号生成手段に
   より生成された互いに９０度の位相差を有する２つの信
   号の内、一方の信号と、低周波発振手段の出力信号との
   乗算を行う第１の乗算器と、 位相差信号生成手段により生成された互いに９０度の位
   相差を有する２つの信号の内、他方の信号と、移相手段
   の出力信号との乗算を行う第２の乗算器と、 前記第１の乗算器の演算結果と、前記第２の乗算器の演
   算結果との加減算を行う加減算器と、 を具備してなることを特徴とする請求項１又は２記載の
   ＣＷトーンフィルタ装置。