利用级数展开的三角函数波生成电路制造技术

本发明专利技术涉及一种利用了级数展开的三角函数生成电路，其目的在于提供一种缩小用于生成三角函数波的电路的技术。本发明专利技术的ＤＴＭＦ信号生成电路（１２）具有：指示用于形成ＤＴＭＦ信号频率的频率指示部（３０）；根据由频率指示部（３０）指示的频率来计算正弦波的正弦波运算部（３２）；以及将正弦波运算部（３２）计算出的两种正弦波进行合成的正弦波合成部（３４）。正弦波运算部（３２）具有加减法器和乘法器等运算器，通过对泰勒展开的正弦函数的各项进行算术运算而生成正弦波。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生成正弦波等三角函数的电路，例如涉及可以应用于生成利用正弦波的DTMF信号的电路。
技术介绍
具有由三角函数表示的波形的正弦波等信号用于各种各样的领域。例如，在按键(push)线路中通过组合两种频率的正弦波而产生用作拨号信号——DTMF(Dual Tone Multi Frequency，双音多频)信号。将这样的正弦波等三角函数波，从数字信号变换为模拟信号而生成的技术是已知的。例如专利文献1中公开的从正弦波数据表读取正弦波的波形数据而生成数字信号的DTMF信号，并由D/A变换器将该DTMF信号变换为模拟信号的电路。基于数据表生成的DTMF信号在与声音信号这样的其它信号合成使用的情况下，有时DTMF信号和其它信号通过图5所示的电路被合成。图5所示的电路有DTMF信号生成块60和声音信号编码(CODEC)块62。DTMF信号生成块60具有根据提供的频率对正弦波数据表上的地址进行运算的地址运算部64；保持关于正弦波的数据表的正弦波数据表存储部66；以及数字·模拟变换部68(以下也标记为“DAC68”)。声音信号编码块62具有插补器(interpolator)部70、Δ∑DAC72、作为后置滤波器起作用的平滑滤波器74(以下，也标记为“SMF部74”)。由DTMF信号生成块60生成的DTMF信号和由声音信号编码块62生成的声音信号在混合部76以模拟信号的形式合成，并作为声音信号输出。专利文献1(日本)特开平8-163224号公报在利用数据表生成三角函数的电路中，需要预先存储数据表的ROM等存储部。在这样的电路中，为了生成正确的三角函数波而需要包含详细的信息的数据表。为了提高时间分辨率而需要在数据表中预先存储时间间隔小的数据。因此，在利用数据表的电路中，为了生成准确的三角函数波而需要加大存储数据表的存储部的规模，存在电路面积增大的倾向。而且，如图5所示的电路那样，在对声音信号等其它的信号和DTMF信号以模拟信号的形式合成的情况下，不仅需要将DTMF信号变换为模拟信号的DAC，还需要将声音信号等其它的信号变换为模拟信号的DAC。这也是电路面积增大的主要原因之一。另一方面，在不利用数据表而利用软件生成三角函数波的情况下，由于通常利用通用的DSP(Digital Signal Processor)等处理器生成三角函数，所以也存在电路规模增大且消耗电量增大的倾向。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述情况而完成，其目的在于提供一种缩小用于生成三角函数波的电路规模的技术。本专利技术的一个方式涉及三角函数波生成电路。该三角函数波生成电路包括直接算术运算级数展开的三角函数的各项的运算器，由该运算器生成三角函数波。由于该三角函数波生成电路通过基于级数展开的算术运算直接生成三角函数波，所以不需要预先存储有关三角函数波的比较大的数据的存储部。另外，这里所说的级数展开包含以乘幂的形式的级数展开，例如包含泰勒展开和马克劳林展开。运算器还可以包含保持级数展开的三角函数的各项的系数的存储器。运算器也可以在进行三角函数的相位移相，以包含于-1/2π到1/2π的范围内之后，进行运算处理。通过将-π到π的范围的相位移相到-1/2π到1/2π的范围内，可以减小绝对值，所以可以降低误差。本专利技术的其它的方式涉及DTMF信号生成电路。该DTMF信号生成电路包括利用级数展开来计算第一频率的正弦波的第一频率正弦波生成部；利用级数展开来计算第二频率的正弦波的第二频率正弦波生成部；以及将第一频率正弦波生成部计算出的正弦波和第二频率正弦波生成部计算出的正弦波进行合成的正弦波合成部。由于该DTMF信号生成电路对利用级数展开计算出的正弦波进行合成而生成DTMF信号，所以不需要预先存储关于正弦波的比较大的数据的存储部。这里所说的正弦波不仅包含所谓sin波，也包含与sin波仅相位不同的余弦波(cos波)等三角函数波。第一、第二频率正弦波生成部也可以共用上述一个三角函数波生成电路而构成。而且，还可以包括将第一、第二频率指示给一个三角函数波生成电路的频率指示部。在该情况下，由于可以通过一个三角函数波生成电路计算对于第一、第二频率的三角函数，所以可以降低电路面积。本专利技术的其它方式涉及声音信号生成电路。该声音信号生成电路包括上述DTMF信号生成部；生成数字的声音信号的声音信号生成部；以及将由DTMF信号生成部生成的数字的DTMF信号和由声音信号生成部生成的数字的声音信号混合的混合部。由于该声音信号生成电路使用根据利用级数展开计算出的正弦波而生成的DTMF信号，所以不需要预先存储关于正弦波的比较大的数据的存储部。而且，由于DTMF信号以及声音信号在数字信号的阶段被混合，所以不需要对DTMF信号以及声音信号的每一个单独准备将数字信号变换为模拟信号的DAC。另外，这里所说的声音信号不仅包含人等发出的声音，还包含关于其它声音的所有信号。声音信号生成电路也可以包括对混合部混合了的声音信号进行插补的插补器；将插补器的输出信号进行数字模拟变换的Δ∑D/A变换器；以及设置在Δd∑D/A变换器后级的滤波器。通过进行Δ∑调制并进行过采样，从而可以进行噪声整形并得到高音质。本专利技术的其它方式涉及通信。该通信装置包括上述声音信号生成电路。通过该通信装置，可以降低生成三角函数波的块的规模，所以可以降低装置整体的尺寸。应该注意的是，上述结构元件的任意结合或重组等都同样有效，并包括在本实施例中。此外，本专利技术的概述未必描述所有必要特征，因此本专利技术也可以是这些描述的特征的副组合。附图说明图1是表示声音信号发生电路的整体结构的方框图。图2是表示DTMF信号生成电路的结构的方框图。图3是表示正弦波运算部的电路结构的图。图4是表示在正弦波运算部中计算运算正弦波的过程的流程图。图5是表示将DTMF信号和声音信号合成而输出期望的声音信号的一例现有的电路的方框图。具体实施例方式下面基于优选实施例来说明本专利技术，实施例不用于限制本专利技术的范围，而是作为本专利技术的例子。对于本专利技术来说，不必一定需要实施例中描述的所有的特征以及它们的组合。有关本专利技术的下述的实施方式，通过由硬件对泰勒展开的正弦函数的各项直接进行算术运算，从而高精度且迅速地计算正弦波。图1是表示声音信号发生电路10的整体结构的方框图。声音信号发生电路10包括生成数字信号的DTMF信号的DTMF信号生成电路12；生成有关声音的数字信号的声音信号的声音信号生成部14；以及将DTMF信号和声音信号进行混合从而生成数字信号的声音/DTMF信号的混合部16。而且，声音信号发生电路10还包括将数字信号的声音/DTMF信号变换为模拟信号的形式的插补器(Interpolator)18、Δ∑数字·模拟变换器20(以下，标记为“Δ∑DAC20”)、以及平滑滤波器22(以下标记为“SMF22”(SMoothingFilter))。DTMF信号生成电路12具有后述的图2所示的结构，使用利用泰勒展开计算出的正弦波来生成数字的DTMF信号。声音信号生成部14通过PCM(Pulse Code Modulation)方式而生成数字信号的声音信号。例如，声音信号生成部14用于电话机等通信设备中，将对话筒发出的声音加工成PCM数据，从而生成数字信号的声音信号。另外，在声音信号生成部14中采样频率固本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三角函数波生成电路，其特征在于，包括对级数展开的三角函数的各项直接进行算术运算的运算器，并由该运算器生成三角函数波。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：饭野幸信，栗原直树，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]