(57)【要約】【課題】  使用者の両耳の各々により聴取される周囲ノイズのアンバランスを目立たせぬようにアクティブノイズキャンセル機能を適切に働かせ、自然で快適な通話環境を使用者に提供することができる携帯型通話端末を提供する。【解決手段】  アクティブノイズキャンセル音信号生成部８は、アクティブノイズキャンセル用マイクロホン５により取得される周囲ノイズ信号と相殺するアクティブノイズキャンセル音信号を生成する。側音信号生成部７は、通話用マイクロホン４により取得される送話音信号から側音信号を生成する。制御部９は、受話用スピーカ１１に対するアクティブノイズキャンセル音信号および側音信号の各々の供給制御を行い、送話音信号の音量と通話相手から受信される受話音信号の音量の両方が閾値よりも小さい期間、アクティブノイズキャンセル音信号の受話用スピーカ１１への供給を停止させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１または複数の収音手段により取得される周囲ノイズ信号を相殺するアクティブノイズキャンセル音信号を生成するアクティブノイズキャンセル音信号生成手段と、
前記収音手段により取得される送話音信号から側音信号を生成する側音信号生成手段と、
前記送話音信号の音量または通話相手から受信される受話音信号の音量に基づいて、受話用スピーカに対する前記アクティブノイズキャンセル音信号および前記側音信号の各々の供給制御を行う手段であって、前記受話音信号の音量の低下に応じて、前記アクティブノイズキャンセル音信号の前記受話用スピーカへの供給を停止させ、または前記受話用スピーカへ供給される前記アクティブノイズキャンセル音信号の音量を低下させる制御手段と
を具備することを特徴とする携帯型通話端末。
【請求項２】
前記制御手段はさらに、前記送話音信号の音量の低下に応じて、前記側音信号の前記受話用スピーカへの供給を停止させ、または前記受話用スピーカへ供給される前記側音信号の音量を低下させることを特徴とする請求項１に記載の携帯型通話端末。
【請求項３】
前記制御手段は、前記受話用スピーカに前記アクティブノイズキャンセル音信号を供給させる期間のみ前記アクティブノイズキャンセル音信号生成手段を動作させ、前記受話用スピーカに前記側音信号を供給させる期間のみ前記側音信号生成手段を動作させることを特徴とする請求項１または２に記載の携帯型通話端末。
【請求項４】
前記制御手段は、前記アクティブノイズキャンセル音信号および前記側音信号の各々の前記受話用スピーカへの供給を開始させるとき、前記アクティブノイズキャンセル音信号および前記側音信号の各々の音量を緩やかに増加させ、前記アクティブノイズキャンセル音信号および前記側音信号の各々の前記受話用スピーカへの供給を停止させるとき、前記アクティブノイズキャンセル音信号および前記側音信号の各々の音量を緩やかに減少させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１の請求項に記載の携帯型通話端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、携帯電話機等の携帯型通話端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機での通話の際には、携帯電話機によって使用者の片耳が塞がれる。このため、携帯電話機の使用者は、塞がれた方の耳では自分の声が聴こえなくなり、通話を不自然に感じる。この問題を解決するための手段として、携帯電話機において通話用マイクロホンによって取得される送話音信号を側音信号として受話用スピーカから放音させる側音機能がある。なお、この種の側音機能を開示した文献として、例えば、特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１８１８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した側音機能を携帯電話機に設けることにより、携帯電話機の使用者は通話時に塞がれた耳からでも自分の音声を聴くことができる。しかし、自然で快適な通話環境を使用者に提供するためには、側音機能を携帯電話機に設けるだけでは不十分である。携帯電話機は、周囲ノイズの発生する環境においても使用されるので、何ら策を講じないと、携帯電話機の受話用スピーカ近傍の周囲ノイズの影響により、通話相手の音声が聴き取り難くなるからである。
【０００５】
周囲ノイズの発生する環境での受音を容易にするための手段として、アクティブノイズキャンセル機能がある。このアクティブノイズキャンセル機能は、受音点近傍の周囲ノイズ（環境雑音）をマイクロホンにより収音し、このマイクロホンから得られる周囲ノイズ信号と相殺する信号を生成し、受音点近傍に放音することにより、受音点近傍の周囲ノイズを打ち消す機能である。
【０００６】
そこで、側音機能に加えて、このアクティブノイズキャンセル機能を携帯電話機に設けることが考えられる。すなわち、携帯電話機の受話用スピーカ近傍の周囲ノイズをマイクロホンにより収音し、このマイクロホンから得られる周囲ノイズ信号と相殺する信号を受話用スピーカから放音させるのである。このような機能を携帯電話機に設ければ、受話用スピーカ近傍の周囲ノイズが打ち消され、周囲ノイズ環境下でも、使用者は通話相手の音声を容易に聴き取ることができるようになると考えられる。
【０００７】
しかし、このアクティブノイズキャンセル機能を携帯電話機に設けると、新たな問題が発生する。アクティブノイズキャンセル機能が働いている状況では、携帯電話機の受話用スピーカの近傍の周囲ノイズのみが打ち消されるため、使用者の両耳の各々によって聴取される周囲ノイズ間にアンバランスが生じる。そして、例えば携帯電話機の使用者とその通話相手の両方が無言である期間等、受話用スピーカから音声が放音されていない期間または放音される音声の音量が小さい期間は、使用者の両耳の各々によって聴取される周囲ノイズのアンバランスが目立ち、使用者に不自然な感じを与えるのである。
【０００８】
この発明は、以上説明した事情を鑑みてなされたものであり、使用者の両耳の各々により聴取される周囲ノイズのアンバランスを目立たせぬようにアクティブノイズキャンセル機能を適切に働かせ、周囲ノイズ環境下においても、自然で快適な通話環境を使用者に提供することができる携帯型通話端末を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、１または複数の収音手段により取得される周囲ノイズ信号を相殺するアクティブノイズキャンセル音信号を生成するアクティブノイズキャンセル音信号生成手段と、前記収音手段により取得される送話音信号から側音信号を生成する側音信号生成手段と、前記送話音信号の音量または通話相手から受信される受話音信号の音量に基づいて、受話用スピーカに対する前記アクティブノイズキャンセル音信号および前記側音信号の各々の供給制御を行う手段であって、前記受話音信号の音量の低下に応じて、前記アクティブノイズキャンセル音信号の前記受話用スピーカへの供給を停止させ、または前記受話用スピーカへ供給される前記アクティブノイズキャンセル音信号の音量を低下させる制御手段とを具備することを特徴とする携帯型通話端末を提供する。
【００１０】
この発明によれば、制御手段による制御の下、側音信号生成手段が生成する側音信号が受話用スピーカから放音される。従って、通話時に使用者は、受話用スピーカにより塞がれた片方の耳により自分の声を聴くことができる。また、この発明によれば、制御手段による制御の下、アクティブノイズキャンセル音信号生成手段が生成するアクティブノイズキャンセル音信号が受話用スピーカから放音され、受話用スピーカ近傍の周囲ノイズが打ち消される。従って、周囲ノイズ環境下においても、使用者は、受話用スピーカから放音される通話相手の声を容易に聴き取ることができる。また、この発明によれば、通話相手から受信される受話音信号の音量の低下に応じて、アクティブノイズキャンセル音信号の受話用スピーカへの供給が停止され、または受話用スピーカへ供給されるアクティブノイズキャンセル音信号の音量が低下される。この場合、受話音スピーカ近傍の周囲ノイズは打ち消されない。従って、使用者の両耳の各々により聴取される周囲ノイズのアンバランスを目立たなくし、使用者に不自然な感じを与えるのを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の第１実施形態である携帯電話機の構成を示すブロック図である。
【図２】同携帯電話機の外観を示す斜視図である。
【図３】同携帯電話機の話者判定部の処理内容を示す図である。
【図４】同携帯電話機の制御部の構成例を示すブロック図である。
【図５】同制御部の処理内容を示す図である。
【図６】同実施形態の動作を示すタイムチャートである。
【図７】この発明の第２実施形態である携帯電話機の制御部の処理内容を示す図である。
【図８】この発明の第３実施形態である携帯電話機の制御部の処理内容を示す図である。
【図９】この発明の第４実施形態である携帯電話機の構成を示すブロック図である。
【図１０】この発明の第５実施形態である携帯電話機の制御部の構成を示すブロック図である。
【図１１】同制御部の動作例を示すタイムチャートである。
【図１２】この発明の第６実施形態である携帯電話機の制御部の構成を示すブロック図である。
【図１３】同制御部の動作例を示すタイムチャートである。
【図１４】この発明の第７実施形態である携帯電話機の話者判定部および制御部の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
＜第１実施形態＞
図１は、この発明の第１実施形態である携帯電話機１の構成を示すブロック図である。図２は同携帯電話機１の外観を示す斜視図である。図１に示すように、携帯電話機１は、アンテナ２と、コミュニケーションプロセッサ３と、信号処理部１００と、受話用スピーカ１１とを有するとともに、収音手段として通話用マイクロホン４とアクティブノイズキャンセル用マイクロホン５を有している。ここで、信号処理部１００は、話者判定部６と、側音信号生成部７と、アクティブノイズキャンセル音信号生成部８と、制御部９と、ミキサ１０とを有する。本実施形態において、信号処理部１００は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）であり、話者判定部６等は、このＤＳＰが実行するマイクロプログラムにより実現される機能の一部である。なお、信号処理部１００として、ＤＳＰを用いず、話者判定部６等を電子回路により構成してもよい。
【００１４】
図１において、通話用マイクロホン４は、携帯電話機１の使用者が発する音声を収音し、送話音信号に変換して出力するマイクロホンである。この通話用マイクロホン４が出力する送話音信号はコミュニケーションプロセッサ３と話者判定部６と側音信号生成部７に供給される。
【００１５】
コミュニケーションプロセッサ３は、携帯電話機１を使用した通話時、通話用マイクロホン４から供給される送話音信号によりキャリアを変調し、高周波信号としてアンテナ２から送信するとともに、アンテナ２を介して受信される高周波信号から通話相手の受話音信号を復調して出力する機能を有している。このコミュニケーションプロセッサ３が出力する受話音信号は、ミキサ１０と話者判定部６へ出力される。
【００１６】
受話用スピーカ１１は、携帯電話機１による通話時に通話相手の音声を放音するためのスピーカである。また、本実施形態では、受話用スピーカ１１により、通話相手の音声の他、アクティブノイズキャンセル音および側音が放音される。以下、アクティブノイズキャンセル音および側音を受話用スピーカ１１から放音させるための手段について説明する。
【００１７】
アクティブノイズキャンセル用マイクロホン５は、携帯電話機１の周囲のノイズを収音して周囲ノイズ信号に変換し、この周囲ノイズ信号をアクティブノイズキャンセル音信号生成部８へ出力する。
【００１８】
本実施形態では、受話用スピーカ１１の近傍の周囲ノイズを相殺するアクティブノイズキャンセル音を受話用スピーカ１１から放音することにより、受話用スピーカ１１近傍の周囲ノイズを打ち消す。このため、アクティブノイズキャンセル音信号生成部８は、アクティブノイズキャンセル用マイクロホン５が出力する周囲ノイズ信号と逆相の信号を生成し、アクティブノイズキャンセル音信号として制御部９に供給する。なお、アクティブノイズキャンセル音信号生成部８は、アクティブノイズキャンセル用マイクロホン５と受話用スピーカ１１のそれぞれの特性や、アクティブノイズキャンセル用マイクロホン５に入力されるノイズが空間を伝わり受話用スピーカ１１に達するまでの系も考慮して逆相の信号を生成する。
【００１９】
ここで、図２を参照し、携帯電話機１における受話用スピーカ１１、通話用マイクロホン４およびアクティブノイズキャンセル用マイクロホン５の配置について説明する。図２に示すように、携帯電話機１は、前面の上端近傍に受話用スピーカ１１を有しており、受話用スピーカ１１の背面にアクティブノイズキャンセル用マイクロホン５を有している。さらに図示の例では、携帯電話機１は、前面の下端近傍に通話用マイクロホン４を有している。使用者は、受話用スピーカ１１を使用者の耳に押し当てて携帯電話機１による通話を行う。
【００２０】
上述したようにアクティブノイズキャンセル音は、使用者が耳を近づける受話用スピーカ１１近傍の周囲ノイズを打ち消すための音である。従って、アクティブノイズキャンセル音の基となる周囲ノイズを収音するアクティブノイズキャンセル用マイクロホン５は、受話用スピーカ１１の近傍に位置していることが望ましい。そのため、図２に示す例におけるアクティブノイズキャンセル用マイクロホン５は、携帯電話機１において受話用スピーカ１１が設けられた面と反対側の面の受話用スピーカ１１近傍の位置に設けられている。
【００２１】
なお、アクティブノイズキャンセル用マイクロホン５は受話用スピーカ１１の近傍に所在していれば足り、必ずしも図２のように、受話用スピーカ１１の背面にアクティブノイズキャンセル用マイクロホン５が所在している必要はなく、携帯電話機１において受話用スピーカ１１が設けられた前面や携帯電話機１の側面にアクティブノイズキャンセル用マイクロホン５を設けてもよい。
【００２２】
以上が本実施形態における携帯電話機１における受話用スピーカ１１、通話用マイクロホン４およびアクティブノイズキャンセル用マイクロホン５の配置である。
【００２３】
図１において、側音信号生成部７は、通話用マイクロホン４が出力する送話音信号に対し、音声周波数帯域の信号を選択するフィルタ処理、音量を適正値に調整する処理等を施して、側音を示す側音信号を生成する手段である。この側音信号生成部７により生成された側音信号は制御部９に供給される。
【００２４】
話者判定部６は、通話用マイクロホン４が出力する送話音信号の音量とコミュニケーションプロセッサ３が出力する受話音信号の音量を所定の閾値と各々比較することにより、携帯電話機１を使用して行われている通話の話者が図３に示すパターン１〜４のいずれに該当するかを判定し、話者判定結果として出力する。
【００２５】
さらに詳述すると、受話音信号の音量が閾値より大きく、かつ、送話音信号の音量が閾値より大きい場合、話者判定部６は、携帯電話機１の使用者と通話相手の両方が話者であるパターン１を話者判定結果として出力する。また、受話音信号の音量が閾値より大きく、かつ、送話音信号の音量が閾値より小さい場合、話者判定部６は、通話相手のみが話者であるパターン２を話者判定結果として出力する。また、送話音信号の音量が閾値より大きく、かつ、受話音信号の音量が閾値より小さい場合、話者判定部６は、携帯電話機1の使用者のみが話者であるパターン３を話者判定結果として出力する。また、送話音信号の音量が閾値より小さく、かつ、受話音信号の音量が閾値より小さい場合、話者判定部６は、話者がいないパターン４を話者判定結果として出力する。
【００２６】
なお、話者判定部６による話者判定および話者判定結果の出力は、一定時間間隔で継続的に行ってもよいし、話者判定のみ継続的に行い、話者判定結果はその内容に変化が生じた場合のみ出力するようにしてもよい。
【００２７】
話者判定を行うために、受話音信号の音量と送話音信号の音量を閾値と直接比較してもよいが、本実施形態では、安定した話者判定を行うために次のようにしている。まず、話者判定部６は、例えばローパスフィルタ等の積分手段を２個有しており、一方の積分手段により受話音信号の音量の積分を行って受話音積分信号を生成し、他方の積分手段により送話音信号の音量の積分を行って送話音積分信号を生成する。そして、話者判定部６は、受話音積分信号および送話音積分信号の各々を閾値ｔｈと比較することにより話者判定を行うのである。この態様によれば、受話音信号の音量と送話音信号の音量に過度に反応して話者判定結果が頻繁に変化するのを回避することができ、話者判定の動作を安定させることができる。
【００２８】
制御部９は、話者判定部６が出力する話者判定結果に基づき、側音信号生成部７が出力する側音信号とアクティブノイズキャンセル音信号生成部８が出力するアクティブノイズキャンセル音信号とから出力対象信号を生成し、ミキサ１０に出力する手段である。
【００２９】
図４はこの制御部９の構成例を示すブロック図である。図４に示すように、スイッチ９１および９２と、スイッチ９１を介して供給される側音信号とスイッチ９２を介して供給されるアクティブノイズキャンセル音信号とを加算することにより出力対象信号を生成する加算器９３と、話者判定部６から供給される話者判定結果に基づいてスイッチ９１および９２のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うスイッチ制御部９４とを有する。
【００３０】
図５はこの制御部９の処理内容を示す図である。まず、話者判定結果がパターン１（使用者と通話相手の両方が話者）である場合、スイッチ制御部９４は、スイッチ９１および９２の両方をＯＮとする。これにより加算器９３は、側音信号とアクティブノイズキャンセル音信号を加算して出力対象信号を生成する。また、話者判定結果がパターン２（通話相手が話者）である場合は、スイッチ制御部９４は、スイッチ９２をＯＮ、スイッチ９１をＯＦＦとする。これにより加算器９３はアクティブノイズキャンセル音信号を出力対象信号とする。また、話者判定結果がパターン３（使用者が話者）である場合は、スイッチ制御部９４は、スイッチ９１および９２の両方をＯＮとする。これにより加算器９３は側音信号とアクティブノイズキャンセル音信号を加算して出力対象信号を生成する。また、話者判定結果がパターン４（話者なし）である場合、スイッチ制御部９４は、スイッチ９１および９２をＯＦＦとする。この場合、加算器９３は出力対象信号を出力しない。
【００３１】
図５に示す例では、話者判定結果がパターン３（使用者が話者）である場合にアクティブノイズキャンセル音信号を出力対象信号に含めている。これは、使用者の音声が受話用スピーカ１１から放音される状況では、通話相手からの音声が放音されなくても、使用者の両方の耳が聴取する周囲ノイズのアンバランス感が目立たないという考えに基づくものである。
【００３２】
図１において、ミキサ１０は、コミュニケーションプロセッサ３が出力する受話音信号と制御部９が出力する出力対象信号とをミキシングし、ミキシング結果である混合音信号を受話用スピーカ１１へ出力する。このミキシングの際、ミキサ１０は、ミキシング結果である混合音信号の波形にクリップが生じないように、ミキシング対象である受話音信号および出力対象信号のレベル調整を行う。
以上が本実施形態による携帯電話機１の詳細である。
【００３３】
図６は本実施形態の動作例を示すタイムチャートである。以下、この図６を参照し、本実施形態の動作を説明する。
【００３４】
図６に示すように、通話中、受話音信号および送話音信号は、音量が激しく頻繁に変動するが、受話音積分信号および送話音積分信号は緩やかに変化する連続した波形となる。話者判定部６は、この受話音積分信号および送話音積分信号の各々を閾値ｔｈと比較することにより話者判定結果を出力する。図示の例において、話者判定部６は、受話音積分信号のみが閾値ｔｈより大きい期間、パターン２を話者判定結果として出力し、受話音積分信号および送話音積分信号の両方が閾値ｔｈよりも小さい期間、パターン４を話者判定結果として出力し、送話音積分信号のみが閾値ｔｈよりも大きい期間、パターン３を話者判定結果として出力し、受話音積分信号および送話音積分信号の両方が閾値ｔｈよりも大きい期間、パターン１を話者判定結果として出力している。
【００３５】
そして、制御部９は、話者判定結果がパターン１または３である期間、すなわち、送話音積分信号が閾値ｔｈよりも大きい期間のみスイッチ９１をＯＮとし、側音信号をミキサ１０を介して受話用スピーカ１１に供給する（パターン２またはパターン４である期間はスイッチ９１をＯＦＦとし、側音信号の受話用スピーカ１１への供給を停止する。）。従って、携帯電話機１の使用者は、自分の発声した音声を受話用スピーカ１１から聴き取ることができる。
【００３６】
また、制御部９は、話者判定結果がパターン１、２または３である期間、すなわち、送話音積分信号または受話音積分信号の少なくとも一方が閾値ｔｈよりも大きい期間のみスイッチ９２をＯＮとし、アクティブノイズキャンセル音信号をミキサ１０を介して受話用スピーカ１１に供給し、受話用スピーカ１１近傍の周囲ノイズを打ち消す。従って、携帯電話機１の使用者は、周囲ノイズが発生している環境下においても、通話相手の音声または自分の発声した音声を受話用スピーカ１１から容易に聴き取ることができる。
【００３７】
また、制御部９は、話者判定結果がパターン４である期間、すなわち、送話音積分信号および受話音積分信号の両方が閾値ｔｈよりも小さい期間、スイッチ９２をＯＦＦとし、アクティブノイズキャンセル音信号の受話用スピーカ１１への供給を停止する。従って、携帯電話機１の使用者および通話相手の両方が無言であり、受話用スピーカ１１から音声が放音されない期間、使用者の両耳の各々によって聴取される周囲ノイズのアンバランスを目立たなくすることができる。なお、制御部９は、話者判定結果がパターン４である期間、スイッチ９１をＯNとし、側音信号の受話用スピーカ１１への供給を停止する。この期間は、携帯電話機１の使用者が発声しておらず、側音信号の受話用スピーカ１１への供給をする意味がないからである。
【００３８】
また、本実施形態によれば、通話中の受話音信号および送話音信号の音量が頻繁に変動し、あるいは断続的に途絶える状況において、受話音信号および送話音信号の各音量の変化に過度に反応して話者判定結果が頻繁に切り換えられるのを防止することができる。従って、側音信号およびアクティブノイズキャンセル音信号の各々の受話用スピーカ１１への供給／供給停止が頻繁に切り換わるのを回避し、使用者に対して聴感上の違和感を与えるのを回避することができる。
【００３９】
＜第２実施形態＞
この発明の第２実施形態による携帯電話機は、制御部（上記第１実施形態における制御部９に相当するもの）の処理内容のみが上記第１実施形態のものと異なる。図７は本実施形態における制御部の処理内容を示す図である。本実施形態において、側音信号の供給制御の態様は上記第１実施形態（図５）と同様である。しかしながら、本実施形態における制御部は、アクティブノイズキャンセル音信号の供給制御において、話者判定結果がパターン１および２の場合のみアクティブノイズキャンセル音信号をミキサ１０を介して受話用スピーカ１１に供給する。すなわち、本実施形態では、携帯電話機の使用者から取得される送話音信号の音量は無視し、通話相手から受信される受話音信号の音量が閾値より大きい場合にアクティブノイズキャンセル音信号を受話用スピーカ１１に供給し、そうでない場合にアクティブノイズキャンセル音信号の受話用スピーカ１１への供給を停止する。
【００４０】
本実施形態においても、少なくとも通話相手からの受話音信号の音量が大きい期間（パターン１および２）は、アクティブノイズキャンセル音信号が受話用スピーカ１１に供給されるので、周囲ノイズが発生する環境下において使用者は通話相手の音声を容易に聴き取ることができる。
【００４１】
また、本実施形態においても、少なくとも通話相手からの受話音信号の音量と携帯電話機の使用者からの送話音信号の音量の両方が小さい期間（パターン４）は、アクティブノイズキャンセル音信号の受話用スピーカ１１への供給が停止される。従って、上記第１実施形態と同様、使用者の両耳の各々によって聴取される周囲ノイズのアンバランスが目立つのを回避し、不自然な感じを使用者に与えるのを回避することができる。
【００４２】
＜第３実施形態＞
図８はこの発明の第３実施形態による携帯電話機の制御部（上記第１実施形態における制御部９に相当するもの）の処理内容を示す図である。本実施形態において、この制御部以外の構成は上記第１実施形態と同様である。
【００４３】
本実施形態において、制御部が行うアクティブノイズキャンセル音信号の供給制御の態様は上記第２実施形態（図７）と同様である。本実施形態では、側音信号の供給制御の態様が上記第２実施形態と異なっている。さらに詳述すると、本実施形態では、携帯電話機の使用者から取得される送話音信号の音量は無視し、通話相手から取得される受話音信号の音量が大きい場合（パターン１および２）には側音信号の受話用スピーカ１１への供給を停止し、受話音信号の音量が小さい場合（パターン３および４）には側音信号を受話用スピーカ１１に供給する。
【００４４】
本実施形態において、受話用スピーカ１１に対するアクティブノイズキャンセル音信号の供給制御に関しては、上記第２実施形態と同様な効果が得られる。
【００４５】
また、本実施形態によれば、少なくとも通話相手が発声しておらず、携帯電話機の使用者のみが発声している期間（パターン３）は、側音信号が受話用スピーカ１１に供給されるので、使用者は自分の音声を受話用スピーカ１１から聴き取ることができる。
【００４６】
また、本実施形態によれば、通話相手および携帯電話機の使用者の両方が発声している期間（パターン１）は、側音信号が受話用スピーカ１１に供給されない。従って、通話相手および携帯電話機の使用者の両方が発声している期間、受話用スピーカ１１から放音される通話相手の音声に使用者の音声が混ざるのを回避し、使用者が通話相手の音声を聴き損じるのを防止することができる。
【００４７】
また、本実施形態によれば、通話相手から受信される受話音信号の音量のみに基づいて、受話用スピーカ１１に対するアクティブノイズキャンセル音信号および側音信号の供給制御を行う。従って、携帯電話機の使用者から取得される送話音信号に関する判定処理を省略して信号処理部１００（図１参照）の演算量を減らし、携帯電話機の消費電力を低減することができる。
【００４８】
＜第１〜第３実施形態の補足説明＞
以上説明した第１〜第３実施形態における制御部は、図５、図７、図８に示されているように、少なくとも受話音信号の音量および送話音信号の音量が両方とも小さいパターン４において、アクティブノイズキャンセル音信号の受話用スピーカ１１への供給を停止させる。このような制御を行うために、話者判定部６により受話音信号の音量および送話音信号の音量の両方を監視してもよいが、例えば第３実施形態のように受話音信号の音量のみを監視してもよく、あるいは送話音信号の音量のみを監視してもよい。すなわち、受話音信号の音量および送話音信号の音量の少なくとも一方の低下に応じて、アクティブノイズキャンセル音信号の受話用スピーカ１１への供給を停止させれば、パターン４においてアクティブノイズキャンセル音信号の受話用スピーカ１１への供給を停止させることになる。
【００４９】
＜第４実施形態＞
図９はこの発明の第４実施形態である携帯電話機１Ａの構成を示すブロック図である。本実施形態では、上記第１実施形態における信号処理部１００が信号処理部１００Ａに置き換えられている。この信号処理部１００Ａでは、上記第１実施形態の信号処理部１００の側音信号生成部７、アクティブノイズキャンセル音信号生成部８、制御部９およびミキサ１０が、側音信号生成部７Ａ、アクティブノイズキャンセル音信号生成部８Ａ、制御部９Ａおよびミキサ１０Ａに各々置き換えられている。話者判定部６の構成は上記第１実施形態の話者判定部６と同様である。
【００５０】
本実施形態においても、上記第１実施形態と同様、側音信号生成部７Ａは通話用マイクロホン４が出力する送話音信号から側音信号を生成し、アクティブノイズキャンセル音信号生成部８Ａはアクティブノイズキャンセル用マイクロホン５が出力する周囲ノイズ信号からアクティブノイズキャンセル音信号を生成する。
【００５１】
本実施形態においても、上記第１実施形態と同様、制御部９Ａは、話者判定部６が出力する話者判定結果に基づいて、側音信号およびアクティブノイズキャンセル音信号のミキサ１０Ａへの供給制御を行う。
【００５２】
しかしながら、本実施形態における側音信号生成部７Ａおよびアクティブノイズキャンセル音信号生成部８Ａは、動作／停止の切り換えが可能な構成となっている。そして、本実施形態において制御部９Ａは、話者判定結果に基づいて、側音信号をミキサ１０Ａに供給する場合のみ側音信号生成部７Ａを動作させ、アクティブノイズキャンセル音信号をミキサ１０Ａに供給する場合のみアクティブノイズキャンセル音信号生成部８Ａを動作させる。そして、ミキサ１０Ａは、コミュニケーションプロセッサ３が出力する受話音信号と、側音信号生成部７Ａが出力する側音信号と、アクティブノイズキャンセル音信号生成部８Ａが出力するアクティブノイズキャンセル音信号とをミキシングし、ミキシング結果である混合音信号を受話用スピーカ１１へ出力する。このミキシングの際、ミキサ１０Ａは、ミキシング結果である混合音信号の波形にクリップが生じないように、ミキシング対象である受話音信号、側音信号およびアクティブノイズキャンセル音信号のレベル調整を行う。なお、本実施形態において、側音信号およびアクティブノイズキャンセル音信号の供給制御の態様は、前掲図５の態様とする他、前掲図７または前掲図８の態様としてもよい。
【００５３】
本実施形態においても上記第１〜第３実施形態と同様な効果が得られる。また、本実施形態によれば、側音信号をミキサ１０Ａに供給する場合のみ側音信号生成部７Ａを動作させ、アクティブノイズキャンセル音信号をミキサ１０Ａに供給する場合のみアクティブノイズキャンセル音信号生成部８Ａを動作させるので、側音信号生成部７Ａおよびアクティブノイズキャンセル音信号生成部８Ａの演算量を減らし、携帯電話機の消費電力を低減することができる。
【００５４】
＜第５実施形態＞
この発明の第５実施形態では、上記第１実施形態における制御部９を図１０に示す制御部９Ｂに置き換える。図１０に示すように、制御部９Ｂは、図１の側音信号生成部７が出力する側音信号に係数ｒ１を乗算して出力する乗算器９１Ｂと、図１のアクティブノイズキャンセル音信号生成部８が出力するアクティブノイズキャンセル音信号に係数ｒ２を乗算して出力する乗算器９２Ｂと、乗算器９１Ｂおよび９２Ｂの各出力信号を加算し、加算結果である出力対象信号を図１のミキサ１０に供給する加算器９３Ｂと、図１の話者判定部６が出力する話者判定結果に基づいて係数ｒ１およびｒ２の制御を行う音量制御部９４Ｂとを有する。上記第１実施形態では、図４に示すスイッチ９１および９２のＯＮ／ＯＦＦ制御により側音信号およびアクティブノイズキャンセル音信号のミキサ１０への供給制御を行ったが、本実施形態では、係数ｒ１およびｒ２の制御により側音信号およびアクティブノイズキャンセル音信号のミキサ１０への供給制御を行う。そして、本実施形態では、話者判定結果の変化に応じて係数ｒ１およびｒ２の切り換えを行う場合に、係数の値の急変を避け、緩やかな時間勾配で各係数を変化させる。この点に本実施形態の特徴がある。
【００５５】
図１１は本実施形態の動作を示すタイムチャートである。同図では、話者判定結果が前掲図６のように変化する場合を例に、係数ｒ１およびｒ２の変化の様子が示されている。本実施形態において音量制御部９４Ｂは、例えば話者判定結果がパターン４からパターン３へ変化したとき、側音信号をミキサ１０へ供給するために、所定時間を掛けて係数ｒ１を０から１まで緩やかに増加させる。また、話者判定結果がパターン１からパターン２へ変化したとき、側音信号のミキサ１０への供給を停止させるために、所定時間を掛けて係数ｒ１を１から０まで緩やかに減少させる。また、音量制御部９４Ｂは、例えば話者判定結果がパターン４からパターン３へ変化したとき、アクティブノイズキャンセル音信号をミキサ１０へ供給するために、所定時間を掛けて係数ｒ２を０から１まで緩やかに増加させる。また、話者判定結果がパターン２からパターン４へ変化したとき、アクティブノイズキャンセル音信号のミキサ１０への供給を停止させるために、所定時間を掛けて係数ｒ２を１から０まで緩やかに減少させる。なお、図１１に示す例において、制御部９Ｂは前掲図５の態様で側音信号およびアクティブノイズキャンセル音信号のミキサ１０への供給制御を行っているが、前掲図７または前掲図８の態様で側音信号およびアクティブノイズキャンセル音信号のミキサ１０への供給制御を行ってもよい。
【００５６】
本実施形態においても上記第１〜第３実施形態と同様な効果が得られる。また、本実施形態によれば、側音信号やアクティブノイズキャンセル音信号のミキサ１０への供給開始時または供給停止時に、側音信号等の音量の急変を回避することができるので、携帯電話機の使用者に違和感を与えるのを回避することができる。
【００５７】
＜第６実施形態＞
この発明の第６実施形態では、上記第４実施形態（図９）における制御部９Ａを図１２に示す制御部９Ｃに置き換える。図１２に示すように、制御部９Ｃは、側音信号生成部７Ａが出力する側音信号に係数ｒ１を乗算して図９のミキサ１０Ａへ出力する乗算器９１Ｃと、アクティブノイズキャンセル音信号生成部８Ａが出力するアクティブノイズキャンセル音信号に係数ｒ２を乗算して図９のミキサ１０Ａへ出力する乗算器９２Ｃと、起動停止制御部９４Ｃとを有する。ここで、起動停止制御部９４Ｃは、図９の話者判定部６が出力する話者判定結果に従って、側音信号生成部７Ａを動作させるか停止させるかを指示する起動指令ＰＯＮ１と、アクティブノイズキャンセル音信号生成部８Ａを動作させるか停止させるかを指示する起動指令ＰＯＮ２を出力するとともに、係数ｒ１およびｒ２を制御することにより、側音信号およびアクティブノイズキャンセル音信号のミキサ１０Ａへの供給制御を行う。
【００５８】
図１３は本実施形態の動作を示すタイムチャートである。同図では、話者判定結果が前掲図６のように変化する場合を例に、起動指令ＰＯＮ１およびＰＯＮ２、係数ｒ１およびｒ２の変化の様子が示されている。本実施形態において起動停止制御部９４Ｃは、例えば話者判定結果がパターン４からパターン３へ変化したとき、側音信号をミキサ１０へ供給するために、起動指令ＰＯＮ１を非アクティブレベルからアクティブレベルに立ち上げて側音信号生成部７Ａの動作を開始させ、その後、所定時間を掛けて係数ｒ１を０から１まで緩やかに増加させる。また、話者判定結果がパターン１からパターン２へ変化したとき、側音信号のミキサ１０への供給を停止させるために、所定時間を掛けて係数ｒ１を１から０まで緩やかに減少させ、その後、起動指令ＰＯＮ１をアクティブレベルから非アクティブレベルに立ち下げて側音信号生成部７Ａの動作を停止させる。また、起動停止制御部９４Ｃは、例えば話者判定結果がパターン４からパターン３へ変化したとき、アクティブノイズキャンセル音信号をミキサ１０へ供給するために、起動指令ＰＯＮ２を非アクティブレベルからアクティブレベルに立ち上げてアクティブノイズキャンセル音信号生成部８Ａの動作を開始させ、その後、所定時間を掛けて係数ｒ２を０から１まで緩やかに増加させる。また、話者判定結果がパターン２からパターン４へ変化したとき、アクティブノイズキャンセル音信号のミキサ１０への供給を停止させるために、所定時間を掛けて係数ｒ２を１から０まで緩やかに減少させ、その後、起動指令ＰＯＮ２をアクティブレベルから非アクティブレベルに立ち下げてアクティブノイズキャンセル音信号生成部８Ａの動作を停止させる。なお、図１３に示す例において、制御部９Ｃは前掲図５の態様で側音信号およびアクティブノイズキャンセル音信号のミキサ１０Ａへの供給制御を行っているが、前掲図７または前掲図８の態様で側音信号およびアクティブノイズキャンセル音信号のミキサ１０Ａへの供給制御を行ってもよい。
【００５９】
本実施形態においても上記第４実施形態と同様な効果が得られる。また、本実施形態によれば、側音信号やアクティブノイズキャンセル音信号のミキサ１０Ａへの供給開始時または供給停止時に、側音信号等の音量の急変を回避することができるので、携帯電話機の使用者に違和感を与えるのを回避することができる。
【００６０】
＜第７実施形態＞
この発明の第７実施形態では、上記第１実施形態（図１）における話者判定部６および制御部９を図１４に示す話者判定部６Ｄおよび制御部９Ｄに置き換える。
【００６１】
図１４において、話者判定部６Ｄは、図１の通話用マイクロホン４が出力する送話音信号の音量に基づいて、携帯電話機の使用者が話者である確率を示す話者確率信号ｐ１を出力するとともに、図１のコミュニケーションプロセッサ３が出力する受話音信号の音量に基づいて、通話相手が話者である確率を示す話者確率信号ｐ２を出力する手段である。ここで、話者判定部６Ｄは、送話音信号（受話音信号）の音量が所定の閾値以上である場合に、話者確率信号ｐ１（ｐ２）を１００％とし、同音量が閾値以下である場合、同音量の大きさに依存させて話者確率信号ｐ１（ｐ２）を０％から１００％まで変化させる。
【００６２】
図１４に示すように、制御部９Ｄは、図１の側音信号生成部７が出力する側音信号に係数ｒ１を乗算して出力する乗算器９１Ｄと、図１のアクティブノイズキャンセル音信号生成部８が出力するアクティブノイズキャンセル音信号に係数ｒ２を乗算して出力する乗算器９２Ｄと、乗算器９１Ｄおよび９２Ｄの各出力信号を加算し、加算結果である出力対象信号を図１のミキサ１０に供給する加算器９３Ｄと、話者判定部６Ｄが出力する話者確率信号ｐ１およびｐ２に基づいて係数ｒ１およびｒ２の制御を行う音量制御部９４Ｄとを有する。
【００６３】
ここで、音量制御部９４Ｄは、話者確率信号ｐ１に依存して変化する係数、例えば話者確率信号ｐ１そのものを係数ｒ１として乗算器９１Ｄに出力する。また、音量制御部９４Ｄは、例えば話者確率信号ｐ１およびｐ２のうち大きい方を係数ｒ２として乗算器９２Ｄに出力する。
【００６４】
本実施形態によれば、送話音信号の音量が所定の閾値以上である期間は、図１の側音信号生成部７が出力する側音信号が制御部９Ｄおよびミキサ１０を通過し、受話用スピーカ１１により放音される。また、送話音信号の音量が所定の閾値以下である期間は、側音信号が話者確率信号ｐ１に応じたゲインで増幅されて制御部９Ｄおよびミキサ１０を通過し、受話用スピーカ１１により放音される。従って、使用者は、通話中、自分の音声を受話用スピーカ１１から聴き取ることができる。
【００６５】
また、送話音信号の音量または受話音信号の音量の少なくとも一方が所定の閾値以上である期間は、話者確率信号ｐ１およびｐ２の少なくとも一方が１００％となる。従って、図１のアクティブノイズキャンセル音信号生成部８が出力するアクティブノイズキャンセル音信号が制御部９Ｄおよびミキサ１０を通過し、受話用スピーカ１１により放音される。また、送話音信号の音量または受話音信号の音量の両方が所定の閾値以下である期間は、アクティブノイズキャンセル音信号が話者確率信号ｐ１およびｐ２のうち大きい方に相当するゲインで増幅されて制御部９Ｄおよびミキサ１０を通過し、受話用スピーカ１１により放音される。従って、使用者は、周囲ノイズが発生する環境下での通話においても、自分の音声および通話相手の音声を受話用スピーカ１１から容易に聴き取ることができる。
【００６６】
また、携帯電話機の使用者および通話相手の両方が無言である期間等は、話者確率信号ｐ１およびｐ２の両方が０％に近い値となる。従って、この場合にアクティブノイズキャンセル音信号は受話用スピーカ１１から放音されず、または放音されたとしても非常に小さな音量での放音となる。従って、使用者の両耳の各々によって聴取される周囲ノイズのアンバランスを目立たなくすることができる。
【００６７】
＜他の実施形態＞
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態が考えられる。例えば次の通りである。
【００６８】
（１）収音手段の構成
上記各実施形態では、収音手段として、通話用マイクロホン４とアクティブノイズキャンセル用マイクロホン５という別個のマイクロホンを携帯電話機の別個の位置に設けた。しかし、収音手段として、送話音信号と周囲ノイズ信号の両方を取得する１つのマイクロホンを携帯電話機に設けてもよい。この場合において、マイクロホンにより取得される送話音信号と周囲ノイズ信号をフィルタ等により分離するようにしてもよい。
【００６９】
（２）制御部の構成（その１）
上記第１実施形態では、話者判定結果がパターン２または３である場合に側音信号のミキサ１０への供給を停止し、話者判定結果がパターン４である場合にアクティブノイズキャンセル音信号のミキサ１０への供給を停止した。しかし、このように信号の供給を完全に停止するのではなく、話者判定結果がパターン２または３である場合にミキサ１０に供給する側音信号の音量を低下させ、話者判定結果がパターン４である場合にミキサ１０に供給するアクティブノイズキャンセル音信号の音量を低下させるようにしてもよい。上記第２〜第４実施形態についても同様である。この態様においても上記各実施形態と近似した効果が得られる。
【００７０】
（３）第７実施形態の変形例
上記第７実施形態において話者判定部６Ｄは、携帯電話機の使用者が話者である確率を示す話者確率信号ｐ１と、通話相手が話者である確率を示す話者確率信号ｐ２とを出力した。しかし、このようにする代わりに、常に使用者と通話相手のいずれか一方が話者であることを前提とし、話者が使用者または通話相手のいずれであるかを示す話者確率信号を話者判定部６Ｄに出力させてもよい。すなわち、話者判定部６Ｄは、例えば送話音信号の音量Ａ１と受話音信号の音量Ａ２との比ｑ＝Ａ１／Ａ２を算出し、ｑが大きくなれば話者が使用者である確率を示す話者確率信号ｒ（この場合、１−ｒは話者が通話相手である確率を示す）を増加させ、ｑが小さくなれば話者確率信号ｒを減少させるのである。そして、制御部９Ｄにおける音量制御部９４Ｄは、話者確率信号ｒを係数ｒ１として乗算器９１Ｄに供給し、１−ｒを係数ｒ２として乗算器９２Ｄに供給するのである。この態様によれば、通話相手からの受話音信号の音量が低下して１−ｒが減少すると、受話用スピーカ１１に供給されるアクティブノイズキャンセル音信号の音量が低下する。従って、この態様においても上記各実施形態と近似した効果が得られる。
【００７１】
（４）制御部の構成（その２）
上記各実施形態およびそれらの変形例では、話者判定結果に応じた側音信号およびアクティブノイズキャンセル音信号の供給制御の態様が互いに異なる。これらのいずれの態様を好ましいと感じるかは携帯電話機の使用者の嗜好にもある程度依存すると考えられる。そこで、制御部が、これらの各種の態様の中の１つを、携帯電話機に対して行われる操作に応じて選択し、選択した態様で、話者判定結果に応じた側音信号およびアクティブノイズキャンセル音信号の供給制御を行うように構成してもよい。
【００７２】
（５）話者判定方法
話者判定方法として、上記各実施形態に記載した方法以外の方法を採用してもよい。例えば受話音信号が環境音であるか音声であるかにより話者判定を行ってもよい。すなわち、受話音信号に明確な音高（ピッチ）があるか否かを判定し、明確な音高がある場合は通話相手が話者であると判定する。
【符号の説明】
【００７３】
１，１Ａ……携帯電話機、２……アンテナ、３……コミュニケーションプロセッサ、４……通話用マイクロホン、５……アクティブノイズキャンセル用マイクロホン、１００，１００Ａ……信号処理部、６，６Ｄ……話者判定部、７，７Ａ……側音信号生成部、８，８Ａ……アクティブノイズキャンセル音信号生成部、９，９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ……制御部、９１，９２……スイッチ、９１Ａ，９２Ａ，９１Ｂ，９２Ｂ，９１Ｃ，９２Ｃ，９１Ｄ，９２Ｄ……乗算器、９３，９３Ａ，９３Ｂ，９３Ｄ……加算器、９４Ｂ，９４Ｄ……音量制御部、９４Ｃ……起動停止制御部、１０，１０Ａ……ミキサ、１１……受話用スピーカ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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