(57)【要約】【課題】  送話信号からスピーカが発する音声成分を広い周波数帯域に亘ってキャンセルして、ハウリングの発生を防止できる低コストの通話装置を提供する。【解決手段】  サンプルホールド回路３１は、サンプルホールド回路３０がマイクロホンＭ１からの音声信号をサンプルホールドしたタイミングから周波数ｆ１の音波に対する遅延時間経過したときにマイクロホンＭ２からの音声信号をサンプルホールドし、推測回路３４２〜３４ｎは、サンプルホールド回路３０のサンプリング値に基づいて、サンプルホールド回路３１がサンプルホールドするタイミングから周波数ｆ２〜ｆｎの音波に対する遅延時間前のタイミングでサンプルホールド回路３０に入力される音声信号を推測し、減衰回路３７１〜３７ｎでマイクロホンＭ１，Ｍ２の各出力レベルを所定の周波数帯域毎に一致させ、演算回路３８ａは、マイクロホンＭ１，Ｍ２の音声信号の差を出力する。【選択図】図１
2008109522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線を介して伝達された音声情報を出力するスピーカと、音声を集音して音声信号を出力する第１のマイクロホンと、スピーカからの距離が第１のマイクロホンより遠い位置に配置され、音声を集音して音声信号を出力する第２のマイクロホンと、前記第１，第２のマイクロホンが出力する各音声信号を信号処理して配線を介して伝達する信号処理部とを備え、
前記信号処理部は、
第１のマイクロホンが出力する音声信号をサンプルホールドする第１のサンプルホールド手段と、
第１，第２のマイクロホンとスピーカとの各距離の差に相当する第１の周波数の音波の伝達時間を遅延時間として、第１のサンプルホールド手段が第１のマイクロホンからの音声信号をサンプルホールドしたタイミングから前記遅延時間経過したときに第２のマイクロホンからの音声信号をサンプルホールドする第２のサンプルホールド手段と、
第１，第２のマイクロホンのいずれか一方で集音した音声信号の第１の周波数の成分に対する第２の周波数の成分の位相差をずれ時間とし、一方のマイクロホンが出力する音声信号をサンプルホールドするサンプルホールド手段のサンプリング値に基づいて、当該サンプルホールド手段がサンプルホールドするタイミングから前記ずれ時間ずれたタイミングで当該サンプルホールド手段に入力される音声信号を推測する推測手段と、
スピーカからの音声に対する前記第１，第２のマイクロホンの各出力レベルを第１，第２の周波数を各々含む周波数帯域毎に一致させる処理を、前記一方のサンプルホールド手段のサンプリング値および推測手段が出力する推測値と前記他方のサンプルホールド手段のサンプリング値との少なくとも一方に施すレベル調整手段と、
レベル調整手段を通過した第１，第２のマイクロホンの音声信号の差を出力する演算手段とを具備する
ことを特徴とする通話装置。
【請求項２】
前記推測手段は、第１のマイクロホンで集音した音声信号の第１の周波数の成分に対する第２の周波数の成分の位相差をずれ時間とし、第１のサンプルホールド手段のサンプリング値に基づいて、第１のサンプルホールド手段がサンプルホールドするタイミングから前記ずれ時間ずれたタイミングで第１のサンプルホールド手段に入力される音声信号を推測することを特徴とする請求項１記載の通話装置。
【請求項３】
前記推測手段は、第２のマイクロホンで集音した音声信号の第１の周波数の成分に対する第２の周波数の成分の位相差をずれ時間とし、第２のサンプルホールド手段のサンプリング値に基づいて、第２のサンプルホールド手段がサンプルホールドするタイミングから前記ずれ時間ずれたタイミングで第２のサンプルホールド手段に入力される音声信号を推測することを特徴とする請求項１記載の通話装置。
【請求項４】
前記推測手段は、一方のサンプルホールド手段が連続して出力した２つのサンプリング値を結ぶ直線に沿って音声信号が推移していると近似し、当該直線に基づいて前記推測動作を行うことを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の通話装置。
【請求項５】
前記一方のサンプルホールド手段のサンプリング値から第１の周波数を含む周波数帯域を通過させ、さらに前記推測手段が出力する推測値から第２の周波数を含む周波数帯域を通過させる第１のフィルタ手段と、前記他方のサンプルホールド手段の出力を前記周波数帯域毎に分離して通過させる第２のフィルタ手段とを備え、前記演算手段は、第１，第２のフィルタ手段およびレベル調整手段を通過した第１，第２のマイクロホンの音声信号の前記周波数帯域毎の差を加算して出力することを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の通話装置。
【請求項６】
前記演算手段は、第１，第２の周波数を各々含む周波数帯域毎に、レベル調整手段を通過した第１，第２のマイクロホンの音声信号の差を平均化して出力することを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の通話装置。
【請求項７】
前記スピーカ、第１，第２のマイクロホン、信号処理部を収納したハウジングを備えて、ハウジングの内面とスピーカの裏面側とで密閉された空間である後気室を形成することを特徴とする請求項１乃至６いずれか記載の通話装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通話装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、インターホンシステム等で屋内に設置される通話装置があり、他の場所に設置された通話装置からの音声を出力するスピーカや、他の通話装置へ伝達する音声を入力するマイクロホン等を備えている。
【０００３】
そして、スピーカから発生した音声がマイクロホンに回り込むとハウリングが生じることになるから、様々なハウリング防止対策が採られている。例えば、スピーカと一対のマイクロホンとを備えて、両マイクロホンとスピーカとの距離の差に相当する音波の遅延時間だけスピーカに近いほうのマイクロホンの出力を遅延させる遅延回路と、両マイクロホンとスピーカとの距離の差に相当するレベル調整を行なってスピーカからの音声に対する両マイクロホンの出力レベルを一致させるレベル調整増幅回路と、遅延回路とレベル調整増幅回路とを通った両マイクロホンの出力を両入力とする差動増幅回路とを設け、差動増幅回路の出力を送話信号とする通話装置が提案された。
【０００４】
この通話装置では、両マイクロホンでスピーカからの音声を拾った後、遅延およびレベル調整を行なって両マイクロホンに入力されるスピーカからの音声成分を差動増幅回路で相殺することで、スピーカからの音声成分のみを除去して（キャンセル処理）、ハウリングを防止しようとしている。（例えば、特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開平１１−４１３４２号公報
【特許文献２】特許第３２２６１２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、スピーカから発せられた音声はマイクロホンに伝達されて音声信号に変換されるが、スピーカからマイクロホンへ伝わる音波の伝達関数は周波数特性を有しており、マイクロホンで集音される音声の位相、振幅は、周波数に依存している。したがって、上記特許文献１，２のような一対のマイクロホンを用いてスピーカからの音声成分をキャンセルする従来の構成では、特定の周波数近傍ではスピーカからの音声成分をキャンセルできるが、広い周波数帯域に亘ってスピーカからの音声成分をキャンセルすることはできなかった。また、コスト低減の要望もある。
【０００６】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、送話信号からスピーカが発する音声成分を広い周波数帯域に亘ってキャンセルして、ハウリングの発生を防止できる低コストの通話装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、配線を介して伝達された音声情報を出力するスピーカと、音声を集音して音声信号を出力する第１のマイクロホンと、スピーカからの距離が第１のマイクロホンより遠い位置に配置され、音声を集音して音声信号を出力する第２のマイクロホンと、前記第１，第２のマイクロホンが出力する各音声信号を信号処理して配線を介して伝達する信号処理部とを備え、前記信号処理部は、第１のマイクロホンが出力する音声信号をサンプルホールドする第１のサンプルホールド手段と、第１，第２のマイクロホンとスピーカとの各距離の差に相当する第１の周波数の音波の伝達時間を遅延時間として、第１のサンプルホールド手段が第１のマイクロホンからの音声信号をサンプルホールドしたタイミングから前記遅延時間経過したときに第２のマイクロホンからの音声信号をサンプルホールドする第２のサンプルホールド手段と、第１，第２のマイクロホンのいずれか一方で集音した音声信号の第１の周波数の成分に対する第２の周波数の成分の位相差をずれ時間とし、一方のマイクロホンが出力する音声信号をサンプルホールドするサンプルホールド手段のサンプリング値に基づいて、当該サンプルホールド手段がサンプルホールドするタイミングから前記ずれ時間ずれたタイミングで当該サンプルホールド手段に入力される音声信号を推測する推測手段と、スピーカからの音声に対する前記第１，第２のマイクロホンの各出力レベルを第１，第２の周波数を各々含む周波数帯域毎に一致させる処理を、前記一方のサンプルホールド手段のサンプリング値および推測手段が出力する推測値と前記他方のサンプルホールド手段のサンプリング値との少なくとも一方に施すレベル調整手段と、レベル調整手段を通過した第１，第２のマイクロホンの音声信号の差を出力する演算手段とを具備することを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、周波数帯域毎に送話信号からスピーカが発する音声成分をキャンセルするので、広い周波数帯域に亘ってハウリングの発生を防止できる。さらに、推測手段によってサンプルホールドしていない周波数の音声信号を推測するので、高速で動作するサンプルホールド手段または多数のサンプルホールド手段が必要なく、コスト低減、回路規模の縮小、小型化を図ることができる。すなわち、送話信号からスピーカが発する音声成分を広い周波数帯域に亘ってキャンセルして、ハウリングの発生を防止できる低コストの通話装置を提供することができる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１において、前記推測手段は、第１のマイクロホンで集音した音声信号の第１の周波数の成分に対する第２の周波数の成分の位相差をずれ時間とし、第１のサンプルホールド手段のサンプリング値に基づいて、第１のサンプルホールド手段がサンプルホールドするタイミングから前記ずれ時間ずれたタイミングで第１のサンプルホールド手段に入力される音声信号を推測することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、推測手段によって第１のマイクロホンが出力する音声信号を推測するので、高速で動作する第１のサンプルホールド手段または多数の第１のサンプルホールド手段が必要なく、コスト低減、回路規模の縮小、小型化を図ることができる。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１において、前記推測手段は、第２のマイクロホンで集音した音声信号の第１の周波数の成分に対する第２の周波数の成分の位相差をずれ時間とし、第２のサンプルホールド手段のサンプリング値に基づいて、第２のサンプルホールド手段がサンプルホールドするタイミングから前記ずれ時間ずれたタイミングで第２のサンプルホールド手段に入力される音声信号を推測することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、推測手段によって第２のマイクロホンが出力する音声信号を推測するので、高速で動作する第２のサンプルホールド手段または多数の第２のサンプルホールド手段が必要なく、コスト低減、回路規模の縮小、小型化を図ることができる。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１乃至３いずれかにおいて、前記推測手段は、一方のサンプルホールド手段が連続して出力した２つのサンプリング値を結ぶ直線に沿って音声信号が推移していると近似し、当該直線に基づいて前記推測動作を行うことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、サンプルホールドしていない音声信号を、簡単な方法で推測することができる。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項１乃至４いずれかにおいて、前記一方のサンプルホールド手段のサンプリング値から第１の周波数を含む周波数帯域を通過させ、さらに前記推測手段が出力する推測値から第２の周波数を含む周波数帯域を通過させる第１のフィルタ手段と、前記他方のサンプルホールド手段の出力を前記周波数帯域毎に分離して通過させる第２のフィルタ手段とを備え、前記演算手段は、第１，第２のフィルタ手段およびレベル調整手段を通過した第１，第２のマイクロホンの音声信号の前記周波数帯域毎の差を加算して出力することを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、周波数対帯域毎に送話信号からスピーカが発する音声成分をキャンセルするので、確実にハウリングの発生を防止できる。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項１乃至４いずれかにおいて、前記演算手段は、第１，第２の周波数を各々含む周波数帯域毎に、レベル調整手段を通過した第１，第２のマイクロホンの音声信号の差を平均化して出力することを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、周波数対帯域毎に送話信号からスピーカが発する音声成分をフィルタ手段を設けることなくキャンセルするので、確実にハウリングの発生を防止できるとともに、回路規模の縮小、コスト低減、小型化を図ることができる。
【００１９】
請求項７の発明は、請求項１乃至６いずれかにおいて、前記スピーカ、第１，第２のマイクロホン、信号処理部を収納したハウジングを備えて、ハウジングの内面とスピーカの裏面側とで密閉された空間である後気室を形成することを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、スピーカの裏面から放射される音はハウジングの外部に漏れ難く、スピーカと第２のマイクロホンとの音響結合をさらに低減させている。また、スピーカの表面から放射される音と裏面から放射される音との干渉を低減し、スピーカの放射音圧の低下を防いでいる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明では、送話信号からスピーカが発する音声成分を広い周波数帯域に亘ってキャンセルして、ハウリングの発生を防止できる低コストの通話装置を提供することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
（実施形態１）
本実施形態の通話装置Ａは図２〜図４に示され、後面に開口を形成したボディＡ１０と、ボディＡ１０の開口に覆設したカバーＡ１１とでハウジングＡ１を構成し、ハウジングＡ１内に、スピーカＳＰ、マイクロホン基板ＭＢ１、通話スイッチＳＷ１、音声処理部１０を備える。
【００２４】
音声処理部１０は、図４に示すように、通信部１０ａ、エコーキャンセル部１０ｂ，１０ｃ、増幅部１０ｄ、信号処理部１０ｅを備えたＩＣで構成され、ハウジングＡ１内に配置される。他の部屋等に設置されている通話装置Ａから情報線Ｌｓを介して送信された音声信号は、通信部１０ａで受信され、エコーキャンセル部１０ｂを介して増幅部１０ｄで増幅された後、スピーカＳＰから出力される。また、通話スイッチＳＷ１を操作することで通話可能状態となり、マイクロホン基板ＭＢ１上のマイクロホンＭ１（第１のマイクロホン），マイクロホンＭ２（第２のマイクロホン）から入力された各音声信号は信号処理部１０ｅで後述する信号処理を施された後、エコーキャンセル部１０ｃを通過し、通信部１０ａから情報線Ｌｓを介して他の部屋等に設置されている通話装置Ａへ送信される。すなわち、部屋間で双方向の通話が可能なインターホンとして機能するものである。なお、通話装置Ａの電源は、設置場所の近傍に設けたコンセントから供給されるか、あるいは情報線Ｌｓを介して供給されてもよい。
【００２５】
スピーカＳＰは、図２に示すように、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ，ＳＰＣＥＮ）、電磁軟鉄（ＳＵＹ）等の厚み０．８ｍｍ程度の鉄系材料で形成されて一端を開口した円筒状のヨーク２０を具備し、ヨーク２０の開口端から外側に向かって円形の支持体２１が延設されている。
【００２６】
ヨーク２０の筒内にはネオジウムで形成された円柱型永久磁石２２（例えば、残留磁束密度１．３９Ｔ〜１．４３Ｔ）を配置し、ドーム型の振動板２３の外周側の縁部が支持体２１の縁端面に固定されている。
【００２７】
振動板２３は、ＰＥＴ（PolyEthyleneTerephthalate）またはＰＥＩ（Polyetherimide）等の熱可塑性プラスチック（例えば、厚み１２μｍ〜３５μｍ）で形成される。振動板２３の背面には筒状のボビン２４が固定されており、このボビン２４の後端にはクラフト紙の紙管にポリウレタン銅線（例えば、φ０．０５ｍｍ）を巻回することによって形成されたボイスコイル２５が設けられている。ボビン２４およびボイスコイル２５は、ボイスコイル２５がヨーク２０の開口端に位置するように設けられており、ヨーク２０の開口端近傍を前後方向に自在に移動する。
【００２８】
ボイスコイル２５のポリウレタン銅線に音声信号を入力すると、この音声信号の電流と永久磁石２２の磁界とにより、ボイスコイル２５に電磁力が発生するため、ボビン２４が振動板２３を伴なって前後方向に振動させられる。このとき、振動板２３から音声信号に応じた音が発せられる。すなわち、動電型のスピーカＳＰが構成される。
【００２９】
そして、スピーカＳＰの振動板２３が対向するハウジングＡ１の前面内側には、リブ１１が形成されており、スピーカＳＰの円形の支持体２１の外周端部から前面側に突出した凸部２１ａの端面がリブ１１に当接し、振動板２３がハウジングＡ１の前面に内側から対向する状態でスピーカＳＰが固定される。
【００３０】
ハウジングＡ１内にスピーカＳＰが固定されると、ハウジングＡ１の前面内側とスピーカＳＰの表面側（振動板２３側）とで囲まれた空間である前気室Ｂｆ、ハウジングＡ１の後面内側および側面内側とスピーカＳＰの裏面側（ヨーク２０側）とで囲まれた空間である後気室Ｂｒが形成される。前気室Ｂｆは、ハウジングＡ１の前面に複数設けた音孔１２を介して外部に連通している。後気室Ｂｒは、スピーカＳＰの支持体２１の端部とハウジングＡ１の内面のリブ１１とが密着することで、前気室Ｂｆとは絶縁した（連通していない）空間となり、さらにカバーＡ１１がボディＡ１０の後面開口に密着することで、外部とも絶縁した密閉された空間となっている。
【００３１】
次に、マイクロホン基板ＭＢ１は、図５に示すように、マイクロホンのベアチップＢＣ１とＩＣＫａ１との対、マイクロホンのベアチップＢＣ２とＩＣＫａ２との対をモジュール基板２の一面２ａに各々実装し、ベアチップＢＣ１、ＩＣＫａ１、モジュール基板２上の配線パターン（図示無し）の各間、およびベアチップＢＣ２、ＩＣＫａ２、モジュール基板２上の配線パターン（図示無し）の各間をワイヤＷで各々接続（ワイヤボンティング）した後、ベアチップＢＣ１とＩＣＫａ１の対を覆うようにシールドケースＳＣ１を実装し、ベアチップＢＣ２とＩＣＫａ２の対を覆うように、シールドケースＳＣ２を実装することで、ベアチップＢＣ１、ＩＣＫａ１、シールドケースＳＣ１で構成されるマイクロホンＭ１、ベアチップＢＣ２、ＩＣＫａ２、シールドケースＳＣ２で構成されるマイクロホンＭ２を備えている。
【００３２】
ベアチップＢＣ（ベアチップＢＣ１またはＢＣ２）は、図６に示すように、シリコン基板１ｂに穿設した孔１ｃを塞ぐようにシリコン基板１ｂの一面側にＳｉ薄膜１ｄが形成され、このＳｉ薄膜１ｄとの間にエアーギャップ１ｅを介して電極１ｆが形成され、さらに音声信号を出力するパッド１ｇが設けられており、コンデンサ型のシリコンマイクロホンを構成している。そして、外部からの音響信号がＳｉ薄膜１ｄを振動させることで、Ｓｉ薄膜１ｄと電極１ｆとの間の静電容量が変化して電荷量が変化し、この電荷量の変化に伴ってパッド１ｇ，１ｇから音響信号に応じた電流が流れる。このベアチップＢＣは、シリコン基板１ｂをモジュール基板２上にダイボンディングし、特にベアチップＢＣ２のＳｉ薄膜１ｄは、モジュール基板２に穿設した音孔Ｆ２に対向している。
【００３３】
そして、マイクロホンＭ１は、シールドケースＳＣ１の底面側を集音面として、シールドケースＳＣ１の底面に穿設した音孔Ｆ１を介して伝達されるモジュール基板２の一面２ａ側からの音響信号に対して高い指向性を有し、マイクロホンＭ２は実装面側を集音面として、モジュール基板２に穿設した音孔Ｆ２を介してモジュール基板２の他面２ｂ側から伝達される音響信号に対して高い指向性を有しており、互いに逆方向となるモジュール基板２の両面方向に指向性を有するものになる。このように構成されたマイクロホン基板ＭＢ１は、モジュール基板２の一面２ａにマイクロホンＭ１，Ｍ２の両方を実装しているので、マイクロホン基板ＭＢ１の厚さを薄くできる。
【００３４】
図７（ａ）は、マイクロホン基板ＭＢ１を、モジュール基板２の一面２ａ側から見た平面図であり、モジュール基板２は、マイクロホン部Ｍ１を配置する矩形部２ｆと、マイクロホン部Ｍ２を配置する矩形部２ｇと、矩形部２ｆ，２ｇ間を連結する連結部２ｈとで構成され、矩形部２ｇは矩形部２ｆより大きく形成される。そして、矩形部２ｇの縁部に沿って、負電源パッドＰ１，正電源パッドＰ２，出力１パッドＰ３，出力２パッドＰ４が設けられている。
【００３５】
そして、図７（ｂ）に示すように、負電源パッドＰ１には外部から供給される電源電圧の負側、正電源パッドＰ２には電源電圧の正側が接続されて、モジュール基板２上の配線パターンを介してマイクロホン部Ｍ１，Ｍ２に電源を供給している。また、出力１パッドＰ３からは、マイクロホン部Ｍ１が集音した音声信号がモジュール基板２上の配線パターンを介して出力され、出力２パッドＰ４からは、マイクロホン部Ｍ２が集音した音声信号がモジュール基板２上の配線パターンを介して出力される。なお、出力パッドＰ３，Ｐ４から出力される音声信号のグランドは、負電源パッドＰ１で兼用される。
【００３６】
このように、マイクロホン部Ｍ１，Ｍ２の電源を共通の負電源パッドＰ１、正電源パッドＰ２から供給し、さらにマイクロホン部Ｍ１，Ｍ２の各出力のグランドを負電源パッドＰ１で兼用することで、パッドの数を減らすことができ、構成が簡単になる。
【００３７】
次に、マイクロホン基板ＭＢ１の動作について説明する。
【００３８】
まず、集音した音響信号に応じてベアチップＢＣ１，ＢＣ２から流れる各電流は、ＩＣＫａ１，Ｋａ２によってインピーダンス変換されるとともに電圧信号に変換され、音声信号として出力１パッドＰ３、出力２パッドＰ４から各々出力される。
【００３９】
ＩＣＫａ（ＩＣＫａ１またはＫａ２）は、図８の回路構成を備えており、電源パッドＰ１，Ｐ２から供給される電源電圧＋Ｖ（例えば５Ｖ）を定電圧Ｖｒ（例えば１２Ｖ）に変換するチップＩＣからなる定電圧回路Ｋｂを備えており、抵抗Ｒ１１とベアチップＢＣとの直列回路に定電圧Ｖｒが印加され、抵抗Ｒ１１とベアチップＢＣとの接続中点はコンデンサＣ１１を介してジャンクション型のＪ−ＦＥＴ素子Ｓ１１のゲート端子に接続される。Ｊ−ＦＥＴ素子Ｓ１１のドレイン端子は動作電源＋Ｖに接続され、ソース端子は抵抗Ｒ１２を介して電源電圧の負側に接続される。ここで、Ｊ−ＦＥＴ素子Ｓ１１は電気インピーダンスの変換用であり、このＪ−ＦＥＴ素子Ｓ１１のソース端子の電圧が音声信号として出力される。なお、ＩＣＫａのインピーダンスの変換回路は、上記構成に限定されるものではなく、例えばオペアンプによるソースフォロワ回路の機能を有する回路であってもよく、または必要に応じてＩＣＫａ内に音声信号の増幅回路を設けてもよい。
【００４０】
そして、マイクロホン基板ＭＢ１は、上記のようにモジュール基板２上の配線パターンを介して信号伝達、給電を行うことで、信号線、給電線を効率よく構成できるとともに、ハウジングＡ１の外面に取付可能となる。本実施形態では、モジュール基板２の一面２ａをハウジングＡ１の前面外側に沿って配置し、マイクロホンＭ１はハウジングＡ１前面の開口１３を挿通して集音面を前気室Ｂｆに向けており、シールドケースＳＣ１の底面に穿設したマイクロホンＭ１の音孔Ｆ１はスピーカＳＰの振動板２３に対向して、音孔Ｆ１を介して伝達されるスピーカＳＰからの音声に対して高い指向性を有するので、スピーカＳＰが発する音声を確実に集音することができる。また、マイクロホンＭ２は、ハウジングＡ１の前面に設けた凹部１４に嵌合し、モジュール基板２に穿設したマイクロホンＭ２の音孔Ｆ２はスピーカＳＰの出力方向に向かってハウジングＡ１の外部（前方）に面しているので、音孔Ｆ２を介して伝達される、通話装置Ａの前方に位置する話者からの音声に対して高い指向性を有している。なお、スピーカＳＰの中心から各マイクロホンＭ１，Ｍ２の中心までの距離をそれぞれＸ１，Ｘ２とすると、Ｘ１＜Ｘ２となる。
【００４１】
また、スピーカＳＰの裏面が面する後気室Ｂｒは、ハウジングＡ１内で密閉されるので、スピーカＳＰの裏面から放射される音声は後気室Ｂｒから漏れ難くなり、スピーカＳＰとマイクロホンＭ２との音響結合を低減させている。さらにスピーカＳＰの裏面（振動板２３の裏面）から放射される音は、スピーカＳＰの表面（振動板２３の表面）から放射される音と位相が反転しており、このスピーカＳＰの裏面から放射される音が前方に回り込むと、スピーカＳＰの表面から放射される音と互いに打ち消しあって、スピーカＳＰの放射音圧が低下し、前方にいる話者にはスピーカＳＰが発する音声が聞こえ難いものとなるが、上記のようにスピーカＳＰの裏面から放射される音はハウジングＡ１の外部に漏れ難いので、上記回り込みによるスピーカＳＰの放射音圧の低下を防いでいる。
【００４２】
また、マイクロホンＭ２を収納した凹部１４は後気室Ｂｒと連通していない分離された空間であるので、マイクロホンＭ２はスピーカＳＰの発する音声をさらに集音し難くなり、スピーカＳＰとマイクロホンＭ２との音響結合をさらに低減させている。すなわち、上記構成によって、スピーカＳＰが発する音声と話者の発する音声とをマイクロホンＭ１，Ｍ２で分離して集音しているのである。
【００４３】
また、マイクロホン基板ＭＢ１をハウジングＡ１内に配置すると前気室Ｂｆと後気室Ｂｒとの間の空間的な絶縁を維持することが困難であるが、本実施形態のようにマイクロホン基板ＭＢ１をハウジングＡ１の外面に取り付けることで、前気室Ｂｆと後気室Ｂｒとの間の空間的な絶縁を維持することができる。
【００４４】
そして、本実施形態では、スピーカＳＰの音声出力をマイクロホンＭ１，Ｍ２が拾うことで発生するハウリングを防止するために、以下の構成を備えている。
【００４５】
まず、音声処理部１０に収納されている信号処理部１０ｅは、図１に示すように、サンプルホールド回路３０，３１と、マルチプレクサ回路３２と、Ａ／Ｄ変換回路３３と、推測回路３４２〜３４ｎと、バンドパスフィルタ３５１〜３５ｎと、バンドパスフィルタ３６１〜３６ｎと、減衰回路３７１〜３７ｎと、演算回路３８と、タイミング制御部３９と、クロック発生回路４０とで構成される。サンプルホールド回路３０，３１、マルチプレクサ回路３２、Ａ／Ｄ変換回路３３の各動作は、クロック発生回路４０で生成したクロック信号を入力されたタイミング制御部３９によって制御されており、以下、各回路の動作について説明する。図９〜図１２は、スピーカＳＰが発する音声をマイクロホンＭ１，Ｍ２が集音したときの信号処理部１０ｅの各部における信号波形を示す。
【００４６】
まず、マイクロホンＭ１は、集音面がスピーカＳＰに向かって実装されており、通話装置Ａの前方に位置する話者Ｈ（図１参照）が発する音声（送話音声）よりも、スピーカＳＰが発する音声を感度よく集音する。一方、マイクロホンＭ２は、集音面が前方に向かって配置されており、スピーカＳＰが発する音声よりも、通話装置Ａの前方に位置する話者Ｈが発する音声を感度よく集音する。
【００４７】
すなわち、マイクロホンＭ１が出力する音声信号Ｙ１１は、スピーカＳＰが発する音声に対しては感度が高く振幅が大きくなるが、話者Ｈが発する音声に対しては感度が低く振幅が小さくなる。また、マイクロホンＭ２が出力する音声信号Ｙ２１は、話者Ｈが発する音声に対しては感度が高く振幅が大きくなるが、スピーカＳＰが発する音声に対しては感度が低く振幅が小さくなる。
【００４８】
さらに、送話時には、話者Ｈが発する音声とスピーカＳＰが発する音声との両方がマイクロホンＭ１，Ｍ２にて集音されるが、スピーカＳＰの中心から各マイクロホンＭ１，Ｍ２の中心までの距離Ｘ１，Ｘ２はＸ１＜Ｘ２であるので、スピーカＳＰからの音声に対しては、マイクロホンＭ１の音声信号Ｙ１１とマイクロホンＭ２の音声信号Ｙ２１との間に位相差が生じ、両マイクロホンＭ１，Ｍ２とスピーカＳＰとの距離の差（Ｘ２−Ｘ１）に相当する音波の遅延時間［Ｔｄ＝（Ｘ２−Ｘ１）／Ｖｓ］（Ｖｓは音速）だけ、マイクロホンＭ１の音声信号Ｙ１１に比べてマイクロホンＭ２の音声信号Ｙ２１の位相が遅れる（図９（ａ）（ｂ）参照）。この遅延時間Ｔｄは、理想的な条件下（例えば、点音源、ハウジング密閉構造、回路構成のＣＲのバラツキがない等）では、スピーカＳＰが発する音声の周波数に依存せず周波数に対して一定であるが、実際には理想的な条件下ではないのでスピーカＳＰが発する音声の周波数に依存している。
【００４９】
また、音声信号Ｙ１１，Ｙ１２の振幅も上記同様に、理想的な条件下では、スピーカＳＰが発する音声の周波数に依存せず周波数に対して一定であるが、実際には理想的な条件下ではないのでスピーカＳＰが発する音声の周波数に依存している。
【００５０】
一方、マイクロホンＭ１，Ｍ２と話者Ｈとの各距離は等しいとみなせるので、話者Ｈが発する音声に対しては、両マイクロホンＭ１，Ｍ２の各音声信号Ｙ１１，Ｙ２１は、略同一位相となる。
【００５１】
そして、サンプルホールド回路３０，３１は、マイクロホンＭ１，Ｍ２のアナログの音声信号Ｙ１１，Ｙ２１をサンプルホールドする。このサンプルホールド動作は、タイミング制御部３９がサンプルホールド回路３０，３１へ出力する各クロック信号Ｓｉ１，Ｓｉ２の立ち上がりに同期して行われ（図９（ｃ）（ｄ）参照）、クロック信号Ｓｉ１，Ｓｉ２の周波数は、音声の周波数帯域が０．６〜３．４ＫＨｚ程度であることから、音声の最大周波数を４ＫＨｚとして、４ＫＨｚ×２＝８ＫＨｚに設定し、サンプルホールド周期Ｔ１＝１２５μｓｅｃとした。さらに、スピーカＳＰが発する周波数ｆ１（第１の周波数）の音声に対して、マイクロホンＭ２の音声信号Ｙ２１の位相がマイクロホンＭ１の音声信号Ｙ１１に比べて遅延時間Ｔｄ１だけ遅れていることから、クロック信号Ｓｉ２をクロック信号Ｓｉ１に対して遅延時間Ｔｄ１遅れて発生させるようにタイミング制御部３９の動作を予め設定しておくことで、マイクロホンＭ１，Ｍ２が出力する各音声信号Ｙ１１，Ｙ２１が周波数ｆ１で同一位相となる箇所をサンプルホールドしている。而して、サンプルホールド回路３０はアナログのサンプリング値ａ１１，ｂ１１，ｃ１１，ｄ１１，ｅ１１，………をサンプリング周波数８ＫＨｚ（周期Ｔ１＝１２５μｓｅｃ）で取得し、さらにサンプルホールド回路３０の動作に対して遅延時間Ｔｄ１遅れて、サンプルホールド回路３１はアナログのサンプリング値ａ２１，ｂ２１，ｃ２１，ｄ２１，ｅ２１，………をサンプリング周波数８ＫＨｚで取得する（図９（ａ）（ｂ）参照）。すなわち、サンプルホールド回路３０は、サンプルホールド回路３１がマイクロホンＭ２からの音声信号をサンプルホールドするタイミングから遅延時間Ｔｄ１前のタイミングでマイクロホンＭ１からの音声信号をサンプルホールドしている。
【００５２】
次に、Ａ／Ｄ変換回路３３で、上記サンプリング値をデジタル信号に変換するのであるが、本実施形態ではマイクロホンＭ１，Ｍ２の２つの出力に対して１つのＡ／Ｄ変換回路３３を用いるので、Ａ／Ｄ変換回路３３の入力を、サンプルホールド回路３０，３１の各出力に切替可能に接続する接続切替手段であるマルチプレクサ３２を備えている。
【００５３】
マルチプレクサ３２は、タイミング制御部３９が出力するクロック信号Ｓｉ３に同期して接続切替を行い（図９（ｅ）参照）、クロック信号Ｓｉ３がＨレベルのときはサンプルホールド回路３０側に接続し、クロック信号Ｓｉ３がＬレベルのときはサンプルホールド回路３１側に接続する。したがって、クロック信号Ｓｉ３は、クロック信号Ｓｉ１が立ち上がってサンプルホールド回路３０が新しいデータをサンプルホールドするとＨレベル、次にクロック信号Ｓｉ２が立ち上がってサンプルホールド回路３１が新しいデータをサンプルホールドするとＬレベルとなるように、８ＫＨｚの周波数で生成される。このように、マルチプレクサ３２を用いることで、マイクロホンＭ１，Ｍ２の各音声信号を１つのＡ／Ｄ変換回路３３でデジタル信号に変換することができるので、マイクロホンＭ１，Ｍ２に各々Ａ／Ｄ変換回路を接続する構成に比べて、コストを低減できるとともに回路の簡略化も実現できる。
【００５４】
次に、Ａ／Ｄ変換回路３３は、タイミング制御部３９が出力する割り込み信号Ｓｉ４に同期してＡ／Ｄ変換を開始する（図９（ｆ）参照）。割り込み信号Ｓｉ４は、クロック信号Ｓｉ１が立ち上がってサンプルホールド回路３０が新しいデータをサンプルホールドし、且つクロック信号Ｓｉ３がＨレベルでサンプルホールド回路３０の出力がＡ／Ｄ変換回路３３に接続されているとき、およびクロック信号Ｓｉ２が立ち上がってサンプルホールド回路３１が新しいデータをサンプルホールドし、且つクロック信号Ｓｉ３がＬレベルでサンプルホールド回路３１の出力がＡ／Ｄ変換回路３３に接続されているときに発生する周波数１６ＫＨｚの信号である。すなわち、マイクロホンＭ１のアナログのサンプリング値ａ１１，ｂ１１，ｃ１１，ｄ１１，ｅ１１，………、およびマイクロホンＭ２のアナログのサンプリング値ａ２１，ｂ２１，ｃ２１，ｄ２１，ｅ２１，………は、周波数１６ＫＨｚの割り込み信号Ｓｉ４のタイミングでａ１１，ａ２１，ｂ１１，ｂ２１，ｃ１１，ｃ２１………の順にデジタル信号に変換される（図９（ｇ）参照）。したがって、本実施形態のＡ／Ｄ変換回路３３は、高速処理機能（例えば１ＭＨｚ）を備える必要がなく、低コスト化を図ることができる。なお分解能は、１６ｂｉｔ，１４ｂｉｔ，１２ｂｉｔのいずれかを用いる。
【００５５】
そして、Ａ／Ｄ変換回路３３からは、サンプルホールド回路３０のサンプリング値ａ１１，ｂ１１，ｃ１１，ｄ１１，ｅ１１，………で構成される音声信号Ｙ１２１、サンプルホールド回路３１のサンプリング値ａ２１，ｂ２１，ｃ２１，ｄ２１，ｅ２１，………で構成される音声信号Ｙ２２が出力される。
【００５６】
以降の処理は、マイクロホンＭ１，Ｍ２の各音声信号のサンプリング値をメモリに格納してデジタル処理されるのであるが、本実施形態では、サンプルホールド回路３０、サンプルホールド回路３１を互いに上記遅延時間Ｔｄ１ずらして動作させ、マイクロホンＭ１，Ｍ２が出力する各音声信号Ｙ１１，Ｙ２１が周波数ｆ１で同一位相となる箇所をサンプルホールドしており、マイクロホンＭ１のサンプリング値ａ１１とマイクロホンＭ２のサンプリング値ａ２１、マイクロホンＭ１のサンプリング値ｂ１１とマイクロホンＭ２のサンプリング値ｂ２１、マイクロホンＭ１のサンプリング値ｃ１１とマイクロホンＭ２のサンプリング値ｃ２１、………を各々対応させることで、マイクロホンＭ１，Ｍ２の各音声信号が周波数ｆ１で同一位相となっている。
【００５７】
しかし、前述のように、遅延時間ＴｄはスピーカＳＰが発する音声の周波数に依存しており、本実施形態の構成では音声信号Ｙ１１，Ｙ２１が周波数ｆ１で同一位相となるが、周波数ｆ１以外の周波数では音声信号Ｙ１１，Ｙ２１が同一位相となっていない。
【００５８】
そこで、マイクロホンＭ１で集音した音声信号の周波数ｆ１の成分に対する、互いに異なる周波数ｆ２〜ｆｎ（第２の周波数）の成分の位相差をずれ時間Ｔｈ２〜Ｔｈｎとして、以下の処理を行う。
【００５９】
まず、音声信号Ｙ１２１，Ｙ２２はｎ系統に各々分岐し、各系統において以下の処理が施される。まず、音声信号Ｙ１２１は、１系統を除くｎ−１系統において、推測回路３４２〜３４ｎに入力される。推測回路３４２〜３４ｎは、サンプルホールド回路３０のサンプリング値ａ１１，ｂ１１，ｃ１１，ｄ１１，ｅ１１，………（音声信号Ｙ１２１）を直線補間し、サンプリング値ａ１１，ｂ１１，ｃ１１，ｄ１１，ｅ１１，………間は曲線ではなく、直線で推移していると近似する。そして、この直線近似に基づいて、各サンプリング値ａ１１，ｂ１１，ｃ１１，ｄ１１，ｅ１１，………を取得したタイミングから、ずれ時間Ｔｈ２〜Ｔｈｎずれたタイミングで、マイクロホンＭ１から出力されていたと考えられる各音声信号を推測する。上記ずれ時間Ｔｈ２〜Ｔｈｎは、スピーカＳＰが発する音声をマイクロホンＭ１が集音したときに、スピーカＳＰが発する音声に含まれる互いに異なる周波数ｆ２〜ｆｎの各成分の位相が、上記周波数ｆ１の成分に比べてずれる時間であり、マイクロホンＭ１が出力する音声信号Ｙ１１に含まれる周波数ｆ２〜ｆｎの成分毎に、音声信号Ｙ１１に含まれる周波数ｆ１の成分と同一位相となる信号を、推測回路３４２〜３４ｎによって得るのである。なお、推測する音声信号が、サンプリング値ａ１１，ｂ１１，ｃ１１，ｄ１１，ｅ１１，………に対して早いタイミングとなる方向へずれるか、遅いタイミングとなる方向へずれるかは、周波数ｆ１に対する周波数ｆ２〜ｆｎの高低によって決まる。
【００６０】
例えば、図１０に示すように、マイクロホンＭ１の音声信号Ｙ１１の実際の波形Ｙ１１ａ上にあるサンプリング値ａ１，ｂ１の間が直線Ｙ１１ｂで近似される場合、サンプルホールド回路３０がサンプリング値ｂ１をサンプルホールドするタイミングｔｂから周波数ｆｍの音波に対するずれ時間Ｔｈｍ前のタイミングでのマイクロホンＭ１からの実際の音声信号は波形Ｙ１１ａ上のａｓであるが、直線補間によって直線Ｙ１１ｂ上の音声信号ａｈと推測するのである。ここで、スピーカＳＰからの音声信号がｅｘｐ（ｊωｔ）で表されるとすると、ａ１＝ｅｘｐ（ｊωｔａ）となり、ｂ１＝ｅｘｐ（ｊω（ｔａ＋Ｔ１））となるので、推測した音声信号ａｈは、［数１］のようになる。
【００６１】
【数１】
2008109522.tif 000003
【００６２】
なお、ずれ時間Ｔｈｍ（Ｔｈ２〜Ｔｈｎ）は、予め周波数ｆ２〜ｆｎ毎に実測して設定されている。
【００６３】
［数１］をまとめると［数２］のようになる。
【００６４】
【数２】
2008109522.tif 000004
【００６５】
したがって直線補間によって推測された音声信号ａｈは、｛（１＋（ｅｘｐ（−ｊωｔ）−１）・Ｔｈ／Ｔ１）｝の項によって、振幅、位相が変化し、振幅特性Ａｈ（ω）は［数３］のようになり、位相特性θｈ（ω）は［数４］のようになる。
【００６６】
【数３】
2008109522.tif 000005
【００６７】
【数４】
2008109522.tif 000006
【００６８】
また、フェーザベクトルで図１０中のａｈ、ａｓ、ｂ１を表すと図１１（ａ）（ｂ）のようになる。図１１（ａ）は、Ｔｈ＜（Ｔ１／２）の場合を示す。なお、Ｔｈ＜（Ｔ１／２）であっても同様に直線補間することができ、図１１（ｂ）は、Ｔｈ＞（Ｔ１／２）の場合のフェーザベクトルを示す。
【００６９】
推測回路３４２〜３４ｎは、上記のように直線補間を用いて、マイクロホンＭ１の音声信号の推測処理を行っており、推測回路３４２は、周波数ｆ２においてマイクロホンＭ２の音声信号Ｙ２１と同一位相となるマイクロホンＭ１の音声信号Ｙ１２２を出力し、………、推測回路３４ｎは、周波数ｆｎにおいてマイクロホンＭ２の音声信号Ｙ２１と同一位相となるマイクロホンＭ１の音声信号Ｙ１２ｎを出力する。このように直線補間を行うことで通話信号の推測を容易に行うことができ、さらには周波数ｆ２〜ｆｎに対応するマイクロホンＭ１の音声信号をサンプルホールドする必要がないので回路規模の縮小、コスト低減、小型化を図ることができる。
【００７０】
次に、Ａ／Ｄ変換回路３３から出力される音声信号Ｙ１２１は、バンドパスフィルタ３５１によって周波数ｆ１を含む周波数帯域Ｇ１の成分が通過し、推測回路３４２から出力される音声信号Ｙ１２２は、バンドパスフィルタ３５２によって周波数ｆ１を含む周波数帯域Ｇ２の成分が通過し、………、推測回路３４ｎから出力される音声信号Ｙ１２ｎは、バンドパスフィルタ３５ｎによって周波数ｆｎを含む周波数帯域Ｇｎの成分が通過する。また、音声信号Ｙ２２は、バンドパスフィルタ３６１によって周波数帯域Ｇ１の成分が分離され、バンドパスフィルタ３６２によって周波数帯域Ｇ２の成分が分離され、………、バンドパスフィルタ３６ｎによって周波数帯域Ｇｎの成分が分離されて、ｎ系統に振り分けられる。そして、バンドパスフィルタ３５１，３６１が出力する周波数帯域Ｇ１の音声信号Ｙ２３１，Ｙ１３１は、サンプルホールド回路３０１とサンプルホールド回路３１１とを互いに上記遅延時間Ｔｄ１ずらして動作させることで周波数ｆ１において同一位相となっている。さらに、バンドパスフィルタ３５２，３６２が出力する周波数帯域Ｇ２の音声信号Ｙ２３２，Ｙ１３２、………、バンドパスフィルタ３５ｎ，３６ｎが出力する周波数帯域Ｇｎの音声信号Ｙ２３ｎ，Ｙ１３ｎは、推測回路３４２、………、３４ｎによって周波数ｆ２〜ｆｎにおいて各々同一位相（図１２（ａ）（ｂ）参照）となっている。なお、Ａ／Ｄ変換回路３３より後段の信号はデジタル信号であるが、説明のため図１２〜図１４の各波形はアナログ波形で示している。
【００７１】
減衰回路３７１は、バンドパスフィルタ３５１を通過したマイクロホンＭ１の音声信号Ｙ１３１を減衰させて音声信号Ｙ１４１を生成し、減衰回路３７２は、バンドパスフィルタ３５２を通過したマイクロホンＭ１の音声信号Ｙ１３２を減衰させて音声信号Ｙ１４２を生成し、………、減衰回路３７ｎは、バンドパスフィルタ３５ｎを通過したマイクロホンＭ１の音声信号Ｙ１３ｎを減衰させて音声信号Ｙ１４ｎを生成し、各周波数帯域Ｇ１〜Ｇｎ毎に、両マイクロホンＭ１，Ｍ２とスピーカＳＰとの距離の差（Ｘ２−Ｘ１）や、マイクロホンＭ１，Ｍ２の感度差に相当するレベル調整を行ない、スピーカＳＰが発する音声の各周波数帯域Ｇ１〜Ｇｎ（周波数ｆ２〜ｆｎ）における両マイクロホンＭ１，Ｍ２の出力レベルを一致させる（図１３（ａ）（ｂ）参照）。
【００７２】
次に、演算回路３８ａは、マイクロホンＭ２の音声信号Ｙ２３１からマイクロホンＭ１の音声信号Ｙ１４１を減算することで、周波数帯域Ｇ１においてスピーカＳＰからの音声成分が打ち消された音声信号を生成し、マイクロホンＭ２の音声信号Ｙ２３２からマイクロホンＭ１の音声信号Ｙ１４２を減算することで、周波数帯域Ｇ２においてスピーカＳＰからの音声成分が打ち消された音声信号を生成し、………、マイクロホンＭ２の音声信号Ｙ２３ｎからマイクロホンＭ１の音声信号Ｙ１４ｎを減算することで、周波数帯域ＧｎにおいてスピーカＳＰからの音声成分が打ち消された音声信号を生成し（図１４（ａ）参照）、さらに各周波数帯域Ｇ１〜Ｇｎでの前記減算結果を全て加算しており、スピーカＳＰからの音声成分が各周波数帯域Ｇ１〜Ｇｎ毎に打ち消された音声信号Ｙａが生成される（図１４（ｂ）参照）。なお、図１４（ａ）では、音声信号Ｙ１４ｎを反転させた音声信号Ｙ１４ｎ’を音声信号Ｙ２３ｎに加算することで、音声信号Ｙ２３ｎからマイクロホンＭ１の音声信号Ｙ１４ｎを減算している。
【００７３】
一方、マイクロホンＭ１，Ｍ２前方の話者Ｈが発する音声に対しては、集音面を話者Ｈに向かって配置したマイクロホンＭ２の音声信号Ｙ２１の振幅が、集音面をスピーカＳＰに向かって配置したマイクロホンＭ１の音声信号Ｙ１１の振幅よりも大きくなる。さらに、マイクロホンＭ１からの信号は減衰回路３７１〜３７ｎで減衰するので、音声信号Ｙ２３１〜２３ｎに含まれる話者Ｈからの音声成分は、音声信号Ｙ１４１〜１４ｎに含まれる話者Ｈからの音声成分よりさらに大きくなる。すなわち、音声信号Ｙ１４ｎに含まれる話者Ｈからの音声成分と、音声信号Ｙ２３ｎに含まれる話者Ｈからの音声成分との振幅差は大きくなり、演算回路３８ａで上記減算処理を施しても、音声信号Ｙａには、話者Ｈが発する音声に応じた信号が十分な振幅を維持した状態で残る。
【００７４】
以上のようにして信号処理部１０ｅが出力する音声信号ＹａではスピーカＳＰからの音声成分が周波数帯域Ｇ１〜Ｇｎ毎に低減され、一方、通話装置Ａ前方の話者ＨからマイクロホンＭ１，Ｍ２に向って発した音声成分は残っており、音声信号Ｙａでは、残したい話者Ｈからの音声成分と、低減したいスピーカＳＰからの音声成分との相対的な差が広い周波数帯域に亘って大きくなり、スピーカＳＰの音声出力をマイクロホンＭ１，Ｍ２が拾うことで発生するハウリングの発生を防止する効果が向上している。
【００７５】
本実施形態の信号処理部１０ｅを用いて、スピーカ音のキャンセル量を周波数ｆ１＝１ＫＨｚで最適化した２ＫＨｚ以下の周波数帯域Ｇ１、スピーカ音のキャンセル量を周波数ｆ２＝３ＫＨｚで最適化した２ＫＨｚ以上の周波数帯域Ｇ２の２つに分割した場合のスピーカ音のキャンセル量は図１５のデータＹ１で示され、このデータＹ１を近似すると曲線Ｙ２で表され、周波数１ＫＨｚ近傍と３ＫＨｚ近傍の両方でキャンセル量がピークとなる特性を有しており、広い周波数帯域に亘ってスピーカ音のキャンセル効果があることが分かる。
【００７６】
次に、本実施形態の信号処理部１０ｅによるスピーカ音のキャンセル効果について、数式を用いて説明する。スピーカＳＰからの音声信号がｅｘｐ（ｊωｔ）で表されるとすると、マイクロホンＭ１，Ｍ２の各音声信号の位相を一致させないで、両音声信号の差をとった場合、信号処理部１０ｅの出力Ｙａに残っているスピーカ音は、［数５］で表され、その振幅特性Ｕ１は［数６］のようになる。
【００７７】
【数５】
2008109522.tif 000007
【００７８】
【数６】
2008109522.tif 000008
【００７９】
次に、本実施形態の上記直線補間を用いた推測処理を行い、さらにマイクロホンＭ１，Ｍ２の各音声信号の位相を一致させた状態で、両音声信号の差をとった場合、信号処理部１０ｅの出力Ｙａに残っているスピーカ音は、［数７］で表され、その振幅特性Ｕ２は［数８］のようになる。
【００８０】
【数７】
2008109522.tif 000009
【００８１】
【数８】
2008109522.tif 000010
【００８２】
なお、ずれ時間Ｔｈ、サンプルホールド周期Ｔ１は、上記［数１］〜［数４］におけるものと同様であり説明は省略する。
【００８３】
そして、［振幅特性｜Ｕ１｜２−振幅特性｜Ｕ２｜２］は、［数９］のようになる。但し、Ｄ＝Ｔｈ／Ｔ１とする。
【００８４】
【数９】
2008109522.tif 000011
【００８５】
［数９］の右辺の第１項［２Ｄ（１−Ｄ）（１＋ｃｏｓ（ωＴ１））］は、０＜ωＴ１＜πより、正となる。また、右辺の第２項［２Ｄ｛ｃｏｓ（ωＴ１／２）ｃｏｓ｛ω（（Ｔ１／２）−Ｔｈ）｝｝］は、０＜ωＴ１＜πであり、さらにＴｈ＜（Ｔ１／２）であれば、正となる。したがって、［｜Ｕ１｜２−｜Ｕ２｜２］は正であり、位相調整を行わないよりも、本実施形態の上記直線補間を用いた推測処理を行った上で位相調整を行うほうが、出力Ｙａに残っているスピーカ音は減少しており、キャンセル効果があるといえる。なお、上記ではＴｈ＜（Ｔ１／２）の場合について説明したが、Ｔｈ＞（Ｔ１／２）であっても同様の効果を奏し得る。
【００８６】
なお、上記例では、サンプルホールド回路３０，３１へ出力するクロック信号Ｓｉ１，Ｓｉ２の周波数を８ＫＨｚ（サンプルホールド周期Ｔ１＝１２５μｓｅｃ）に設定して説明したが、クロック信号Ｓｉ１，Ｓｉ２の周波数は８〜１６ＫＨｚ（サンプルホールド周期Ｔ１＝６２．５〜１２５μｓｅｃ）であってもよい。クロック信号Ｓｉ１，Ｓｉ２の周波数が１６ＫＨｚの場合は、Ａ／Ｄ変換回路３３がＡ／Ｄ変換を開始する割り込み信号Ｓｉ４を周波数３２ＫＨｚで発生させればよく、この場合でもＡ／Ｄ変換回路３３は、高速処理機能（例えば１ＭＨｚ）を備える必要がなく、低コスト化を図ることができる。
【００８７】
次に、信号処理部１０ｅが出力する音声信号はエコーキャンセル部１０ｃに出力され、エコーキャンセル部１０ｂ，１０ｃ（図４参照）では、以下の処理を行うことでさらなるハウリング防止を図っている。
【００８８】
まず、エコーキャンセル部１０ｃは、エコーキャンセル部１０ｂの出力を参照信号として取り込み、信号処理部１０ｅの出力に対して演算を施すことにより、スピーカＳＰからマイクロホンＭ１，Ｍ２に回り込んだ音声信号をさらにキャンセリングする。一方、エコーキャンセル部１０ｂも、エコーキャンセル部１０ｃの出力を参照信号として取り込み、通信部１０ａの出力に対して演算を施すことにより、通話先の相手側でのスピーカからマイクロホンへの音声信号の回り込みをキャンセリングする。
【００８９】
具体的には、エコーキャンセル部１０ｂ，１０ｃは、スピーカＳＰ−マイクロホンＭ１，Ｍ２−信号処理部１０ｅ−エコーキャンセル部１０ｃ−通信部１０ａ−エコーキャンセル部１０ｂ−増幅部１０ｄ−スピーカＳＰで構成されるループ回路内に設けた可変損失手段（図示無し）での損失量を調節することにより、ループゲインが１以下となるようにしてハウリングを防止するのである。ここで、送話信号と受話信号とのうち信号レベルが小さいほうは重要ではないとみなし、信号レベルが小さいほうの伝送路に挿入された可変損失回路の伝送損失を大きくするようにしている。
【００９０】
なお、マイクロホンＭ１，Ｍ２の数は各々１つに限定されるものではなく、マイクロホンＭ１，Ｍ２として複数のマイクロホンを各々備えてもよい。
【００９１】
また、マイクロホンＭ１，Ｍ２が各々出力する音声信号を、マルチプレクサ３２を介して１つのＡ／Ｄ変換回路３３でデジタル信号に変換している。しかし、図１において、サンプルホールド回路３０，３１の各後段にＡ／Ｄ変換回路を各々設けて、マイクロホンＭ１，Ｍ２の出力毎に音声信号をデジタル信号に変換してもよい。この場合、マルチプレクサを設ける必要はない。
【００９２】
（実施形態２）
実施形態１の信号処理部１０ｅにおいては、演算回路３８ａの前段にバンドパスフィルタ３５１〜３５ｎ、３６１〜３６ｎを設けて周波数分割を行っているが、本実施形態ではフィルタ手段を設けずに実施形態１の周波数分割と略同様の効果を得ることができる信号処理部１０ｅについて説明する。
【００９３】
まず、本実施形態の信号処理部１０ｅは図１６に示すように演算回路３８ｂを備え、演算回路３８ｂは、Ａ／Ｄ変換回路３３からの音声信号Ｙ２２が直接入力され、Ａ／Ｄ変換回路３３ａからの音声信号Ｙ１２１、およびＡ／Ｄ変換回路３３ａから推測回路３４２〜３４ｎを通過した音声信号Ｙ１２２〜Ｙ１２ｎが減衰回路３７１〜３７ｎを介して入力されている。すなわち、実施形態１と同様にスピーカＳＰが発する音声に対するマイクロホンＭ１，Ｍ２の各音声信号を周波数帯域Ｇ１〜Ｇｎ毎に同一位相とし、さらに減衰回路３７１〜３７ｎによってマイクロホンＭ１，Ｍ２の各音声信号を周波数帯域Ｇ１〜Ｇｎ毎に同一振幅とした各信号が、バンドパスフィルタ３５１〜３５ｎ、３６１〜３６ｎ（図１参照）を介さずに、演算回路３８ｂに入力されている。
【００９４】
演算回路３８ｂは、マイクロホンＭ２の音声信号Ｙ２２からマイクロホンＭ１の音声信号Ｙ１４１を減算することで、周波数帯域Ｇ１においてスピーカＳＰからの音声成分が打ち消された音声信号を生成し、マイクロホンＭ２の音声信号Ｙ２２から、マイクロホンＭ１の音声信号Ｙ１４２を減算することで、周波数帯域Ｇ２においてスピーカＳＰからの音声成分が打ち消された音声信号を生成し、………、マイクロホンＭ２の音声信号Ｙ２２から、マイクロホンＭ１の音声信号Ｙ１４ｎを減算することで、周波数帯域ＧｎにおいてスピーカＳＰからの音声成分が打ち消された音声信号を生成し、各周波数帯域Ｇ１〜Ｇｎでの減算結果を全て加算する。さらに当該加算結果を周波数帯域の分割数ｎで割って平均化することで、スピーカＳＰからの音声成分が各周波数帯域毎Ｇ１〜Ｇｎ毎に打ち消された音声信号Ｙａが生成される。
【００９５】
上記平均化処理によって、バンドパスフィルタ３５１〜３５ｎ、３６１〜３６ｎのフィルタ手段を設けずに実施形態１の周波数分割と略同様の効果を得ることができるのであるが、この平均化処理について、以下詳述する。
【００９６】
平均化処理とは、スピーカＳＰが発する音声に対して、周波数帯域Ｇ１〜Ｇｎ毎に位相、振幅を一致させたマイクロホンＭ１，Ｍ２の各音声信号の差分を、各周波数帯域Ｇ１〜Ｇｎに分離するフィルタ手段を通さずに単純に加算し、周波数帯域の分割数ｎで割って平均化する処理であり、フィルタ手段が不要となって、回路規模の縮小、コスト低減、小型化を図ることができる。下記［数５］は、上記平均化処理によるスピーカ音のキャンセル量Ｚｍaveを導出する数式であり、
【００９７】
【数１０】
2008109522.tif 000012
【００９８】
ここで、Ｚｍ１は、周波数帯域Ｇ１で位相、振幅を一致させたマイクロホンＭ１，Ｍ２の音声信号の上記減算処理によるスピーカ音のキャンセル量であり、Ｚｍ２は、周波数帯域Ｇ２で位相、振幅を一致させたマイクロホンＭ１，Ｍ２の音声信号の上記減算処理によるスピーカ音のキャンセル量であり、………、Ｚｍｎは、周波数帯域Ｇｎで位相、振幅を一致させたマイクロホンＭ１，Ｍ２の音声信号の上記減算処理によるスピーカ音のキャンセル量である。
【００９９】
例えば、図１７に示すように、スピーカ音のキャンセル量が周波数１ＫＨｚ、３ＫＨｚで各々最適となるように調整した場合のスピーカ音のキャンセル量の実測値Ｙｓ１，Ｙｓ２を加算し、当該加算結果を周波数帯域の分割数ｎ＝２で割ることで、本実施形態の平均化処理によるキャンセル量の理論値Ｙｔ２１が求められる。
【０１００】
また、図１８は、スピーカ音のキャンセル量を周波数１ＫＨｚで最適化した２ＫＨｚ以下の周波数帯域Ｇ１、スピーカ音のキャンセル量を周波数３ＫＨｚで最適化した２ＫＨｚ以上の周波数帯域Ｇ２の２つに分割して、上記平均化処理を行った場合のスピーカ音のキャンセル量の実測値Ｙｓ２１、および実測値Ｙｓ２１の近似曲線Ｙｓ２２を示しており、極端にキャンセル量の高い周波数帯域はないが、広い周波数帯域でキャンセル量が平均化されており、十分なスピーカ音のキャンセル効果があることが分かる
なお、上記実施形態１，２では、推測回路３４２〜３４ｎによって、マイクロホンＭ１の通話信号を周波数ｆ２〜ｆｎ毎に推測して取得しているが、マイクロホンＭ２の通話信号を周波数ｆ２〜ｆｎ毎に推測して、当該推測結果とマイクロホンＭ１の通話信号のサンプルホールド値との間で上記同様の演算処理を行ってもよい（例えば、マイクロホンＭ２の通話信号の分岐経路に推測回路３４２〜３４ｎを設ける）。
【０１０１】
（実施形態３）
本発明の通話装置を用いた配線システム例について以下説明する。
【０１０２】
まず、図１９に示すように建物内の適所において埋め込み配設している１乃至複数のスイッチボックス８２を設け、各スイッチボックス２間に壁面内に先行配線した電力線Ｌｐと、情報線Ｌｓとを送り配線するとともに、始端のスイッチボックス８２に対しては、配線盤８１内の主幹ブレーカＭＢと分岐ブレーカＢＢとを介して屋内に引き込まれた電力線Ｌｐを導入し、また外部のインターネット網ＮＴにゲートウェイＧＷ（ルータ、ハブ内蔵）を介して接続されている情報線Ｌｓを導入してある。ここでスイッチボックス８２には室内の天井面のようなハイポジションＨＰに設けられるものと、壁スイッチ等で推奨される高さ位置のミドルポジションＭＰに設けられるものと、足元付近のローポジションＬＰに設けられるものとに区分される。
【０１０３】
これらのスイッチボックス８２は、例えばＪＩＳで規格化された大角形の１個モジュール寸法の埋め込み型の配線器具が３個取り付けることができる１連の取付枠８４（図２０参照）に対応して規格化されたスイッチボックスからなり、図２１に示すように上部から配線盤８１または他のスイッチボックス８２から送り配線されてくる電力線Ｌｐ及び情報線Ｌｓを導入するとともに、下部からは他のスイッチボックス８２へ送り配線するための電力線Ｌｐ及び情報線Ｌｓを導出している。そして各スイッチボックス８２には基本機能モジュール９０を接続するゲート装置８３のボディを夫々取付枠８４により取り付けてある。
【０１０４】
この取付枠８４は図２０に示すように中央に器具取り付け用の窓孔８４ａを設けてあって、この窓孔８４ａに取り付け対象の器具本体の前部を背方から嵌め、左右両側の枠片に設けた係止手段に器具本体の両側に設けた被係止部を係止させて器具本体を固定するようになっている。そして上下枠片に設けた取付孔８４ｂに挿通する取り付けねじ（図示せず）をスイッチボックス８２のねじ孔（図示せず）に締結することで、器具本体ごとスイッチボックス８２に取り付けられる。またスイッチボックス８２を用いず、埋め込み孔を開口した壁パネルに取り付ける場合には所謂挟み金具で壁パネルを挟持させて取り付けたり、木ねじを用いて取り付けることもできるようになっている。
【０１０５】
ゲート装置８３は図２１に示すようにボディ背面部に速結端子構造の接続端子部８５ａ，８５ｂ及び送り配線用の接続端子部８５ａ’、８５ｂ’を設け、夫々に対応する電力線Ｌｐ、情報線Ｌｓを接続するようになっている。またボディ前面部には、送られてきた電力線Ｌｐと電気的に接続されている接触部を備えた電力路接続口ＣＮ１Ａと、送られてきた情報線Ｌｓと電気的に接続されている情報路接続口ＣＮ１Ｂとを有しモジュール化した接続口ＣＮ１を図２０に示すように備えている。
【０１０６】
これら接続口ＣＮ１Ａ，ＣＮ１Ｂは両者間の間隔及び内部の接触部の配列、開口部の形状等がシステムとして規格化されており、このゲート装置８３のボディ前面部を覆うようにスイッチボックス８２の前面開口側に取り付ける図２２に示す基本機能モジュール９０の背面部に設けたコネクタＣＮ２の被接続部ＣＮ２Ａ、ＣＮ２Ｂが各接続口ＣＮ１Ａ，ＣＮ１Ｂに着脱自在に結合されるようになっている。
【０１０７】
基本機能モジュール９０は、後述する拡張機能モジュール９１とで機能装置を構成するもので、機能によって複数の種類の基本機能モジュール９０が準備されており、図２２，図２３（ａ）に示す合成樹脂製（ＡＢＳ等の非結晶性汎用プラスチック）で扁平なモジュール本体９０ａ内に各機能に応じた回路を内蔵し、背面部のコネクタＣＮ２の被接続部ＣＮ２Ａ，ＣＮ２Ｂをゲート装置８３の接続口ＣＮ１Ａ，ＣＮ１Ｂに結合させることで、スイッチボックス８２の前面開口を覆うとともに、周部のフランジをスイッチボックス８２の前面開口周辺の壁面に重ねた状態となり、その状態で上、下部の中央に穿孔している取付孔９０ｂに取り付けねじ（図示せず）を前面部側から挿通させて取付枠８４の上下枠に設けたねじ孔８４ｃに螺入締結することでスイッチボックス２８に取付枠８４を介して取り付けられる。
【０１０８】
またモジュール本体９０ａの前面部には、上、下の取付孔９０ｂの開口位置より上または下側位置において、図２３（ａ）に示すようにモジュール本体９０ａの幅方向に幅広溝９３ａと幅狭溝９３ｂとからなる連結用溝部９３を中央の仕切壁９４で左右に二分されるように形成している。
【０１０９】
この仕切壁９４の左側または右側の連結用溝部９３には図２３（ｂ）に示す合成樹脂製の連結体１００の片側半分を仕切壁９４に当たる位置まで嵌め込み、この連結体１００の残り半分を図２４に示すように拡張機能モジュール９１側に同様に設けてある連結用溝部９３に嵌め込むことで、基本機能モジュール９０と拡張機能モジュール９１とを機械的に結合できるようになっている。連結体１００は背面に幅広溝９３ａ，幅狭溝９３ｂを仕切る仕切壁９５が嵌る溝１００ａを設け、両溝９３ａ、９３ｂに跨るように挿入される。そして基本機能モジュール９０では前面部側から化粧カバー９０ｃを着脱自在に被着することで、また拡張機能モジュール９１では蓋部９１ａを閉じることで、両者の連結用溝部９３に跨るように嵌め込んである連結体１００が脱落しないように保持して連結状態を維持するようになっている。而して連結体１００と連結用溝部９３とが基本機能モジュール９０と拡張機能モジュール９１との連結手段を構成する。
【０１１０】
基本機能モジュール９０のモジュール本体９０ａの両側側面の一方側は雄型の電源用コネクタＣＮ３Ａ、情報用コネクタＣＮ３Ｂを、他方側には雌型の電源用コネクタＣＮ３Ａ’、情報用コネクタＣＮ３Ｂ’を設けている。そして、これら電源用コネクタＣＮ３Ａ，ＣＮ３Ａ’の接触片に被接続部ＣＮ２Ａの接触片を内部で接続することで、左右何れの方向に拡張機能モジュール９１が連結されても商用電源ＡＣを供給することができるようにしている。さらに、情報用コネクタＣＮ３Ｂ，ＣＮ３Ｂ’の接触片に内部回路の入出力を接続することで、左右何れの方向に拡張機能モジュール９１が連結されても情報信号の授受を行えるようにしている。なお、上記電源用コネクタＣＮ３Ａ，ＣＮ３Ａ’は、モジュール本体９０ａの両側側面において一端側に偏倚して配置され、上記情報用コネクタＣＮ３Ｂ，ＣＮ３Ｂ’は、モジュール本体９０ａの両側側面において他端側に偏倚して配置される。
【０１１１】
これら電源用コネクタＣＮ３，ＣＮ３Ａ’、情報用コネクタＣＮ３Ｂ，ＣＮ３Ｂ’は、内部の接触部の配列、開口部の形状等がシステムとして規格化され、さらには同一面に配置された電源用コネクタと情報用コネクタとの間隔もシステムとして規格化されており、拡張機能モジュール９１の後述する電源用コネクタＣＮ４Ａ，ＣＮ４Ａ’、情報用コネクタＣＮ４Ｂ，ＣＮ４Ｂ’が着脱自在に結合されるようになっている。
【０１１２】
そして、基本機能モジュール９０は、被接続部ＣＮ２Ａを介して供給される商用電源ＡＣを、安定した直流電圧からなる内部回路の動作電源に変換するとともに、電源用コネクタＣＮ３，ＣＮ３Ａ’を介して商用電源ＡＣを供給し、さらに被接続部ＣＮ２Ｂを介して接続される情報線Ｌｓを通じて双方向に伝送される情報信号を送受信するとともに、情報用コネクタＣＮ３Ｂ，ＣＮ３Ｂ’を介して情報信号を送受信可能に構成され、機能によって複数の種類の基本機能モジュール９０が準備されている。
【０１１３】
次に、本実施形態の配線システムでは、電力供給を受けて動作する機能によって複数の種類の拡張機能モジュール９１が準備されており、拡張機能モジュール９１は図２５に示すように、電源用コネクタＣＮ４Ａ，ＣＮ４Ａ’と、情報用コネクタＣＮ４Ｂ，ＣＮ４Ｂ’とを備えて、電源用コネクタＣＮ４Ａ，ＣＮ４Ａ’いずれか一方を介して供給される商用電源ＡＣを、安定した直流電圧からなる内部回路の動作電源に変換するとともに、電源用コネクタＣＮ４Ａ，ＣＮ４Ａ’いずれか他方を介して商用電源ＡＣを供給し、さらに情報用コネクタＣＮ４Ｂ，ＣＮ４Ｂ’を介して情報信号を送受信可能に構成される。
【０１１４】
そして、拡張機能モジュール９１は、基本的には図２５（ａ）に示すようにモジュール本体９１ａの高さ寸法を基本機能モジュール９０と同じ高さ寸法に規格化され、また横幅寸法も規格化された単位モジュール寸法の整数倍に規格化されている。
【０１１５】
また、合成樹脂製（ＡＢＳ等の非結晶性汎用プラスチック）で扁平なモジュール本体９１ａの両側側面の一方側は雄型の電源用コネクタＣＮ４Ａ、情報用コネクタＣＮ４Ｂを、他方側には雌型の電源用コネクタＣＮ４Ａ’、情報用コネクタＣＮ４Ｂ’を設けている。上記電源用コネクタＣＮ４Ａ，ＣＮ４Ａ’は、モジュール本体９１ａの両側側面において一端側に偏倚して配置され、上記情報用コネクタＣＮ４Ｂ，ＣＮ４Ｂ’は、モジュール本体９１ａの両側側面において他端側に偏倚して配置される。これら電源用コネクタＣＮ４Ａ，ＣＮ４Ａ’、情報用コネクタＣＮ４Ｂ，ＣＮ４Ｂ’は、基本機能モジュール９０の電源用コネクタＣＮ３Ａ，ＣＮ３Ａ’、情報用コネクタＣＮ３Ｂ，ＣＮ３Ｂ’と同様に、内部の接触部の配列、開口部の形状等がシステムとして規格化され、さらには同一面に配置された電源用コネクタと情報用コネクタとの間隔もシステムとして規格化されており、基本機能モジュール９０の電源用コネクタＣＮ３Ａ，ＣＮ３Ａ’、情報用コネクタＣＮ３Ｂ，ＣＮ３Ｂ’、あるいは他の拡張機能モジュール９１の電源用コネクタＣＮ４Ａ，ＣＮ４Ａ’、情報用コネクタＣＮ４Ｂ，ＣＮ４Ｂ’が着脱自在に結合されるようになっている。
【０１１６】
具体的には、雄型の電源用コネクタＣＮ４Ａ、情報用コネクタＣＮ４Ｂは、基本機能モジュール９０の雌型の電源用コネクタＣＮ３Ａ’、情報用コネクタＣＮ３Ｂ’、あるいは他の拡張機能モジュール９１の雌型の電源用コネクタＣＮ４Ａ’、情報用コネクタＣＮ４Ｂ’に接続し、雌型の電源用コネクタＣＮ４Ａ’、情報用コネクタＣＮ４Ｂ’は、基本機能モジュール９０の雄型の電源用コネクタＣＮ３Ａ、情報用コネクタＣＮ３Ｂ、あるいは他の拡張機能モジュール９１の雄型の電源用コネクタＣＮ４Ａ、情報用コネクタＣＮ４Ｂに接続する。
【０１１７】
そして、モジュール本体９１ａ内ではこれら電源用コネクタＣＮ４Ａ，ＣＮ４Ａ’の接触片を互いに接続しており、片側の電源用コネクタが隣接する基本機能モジュール９０または拡張機能モジュール９１の電源用コネクタに嵌合して電力を受け取る側（受電口）となると、他方の電源用コネクタが電力供給側（給電口）となる。
【０１１８】
さらに、情報用コネクタ（情報授受口）ＣＮ４Ｂ，ＣＮ４Ｂ’の接触片に内部回路の入出力を接続することで、左右何れの方向に基本機能モジュール９０や、他の拡張機能モジュール９１が連結されても情報信号の授受を行えるようにしており、両側に隣接する基本機能モジュール９０または拡張機能モジュール９１との間で情報信号を授受できるようになっている。
【０１１９】
また、拡張機能モジュール９１のモジュール本体９１ａの形状は、背面を図２５（ｂ）、（ｃ）に示すように平坦な面に形成して壁面に沿わせることができるようにしている。そして上下位置には上述の連結体１００を基本機能モジュール９０と同様に挿入するための幅広溝９３ａ、幅狭溝９３ｂからなる連結用溝部９３を設けるとともに、この連結用溝部９３を開閉する蓋部９６を設け、連結体１００を装着する際や外す場合にはこの蓋部９６を開き、連結体１００の装着状態を保持する際には上述したように閉じるようになっている（図２５（ｃ）参照）。
【０１２０】
そして、上記基本機能モジュール９０、拡張機能モジュール９１に実施形態１または２の通話装置と同様の構成を設ければ、上記配線システムにおいて、デジタル信号に変換した送話信号からスピーカが発する音声成分をキャンセルしてハウリングの発生を防止でき、さらには低コスト化を図ることができる通話装置を構成できる。
【０１２１】
図２６は、実施形態１または２いずれかの通話装置と同様にスピーカＳＰ、マイクロホン基板ＭＢ１、前気室Ｂｆ、後気室Ｂｒ等をモジュール本体９０ａに備えた基本機能モジュール９０Ａ（以下、通話装置９０Ａと称す）であり、モジュール本体９０ａの前面には複数の音孔９０ｄが穿設されるとともに、通話スイッチＳＷ１，警報解除スイッチＳＷ２を前面に露出させている。なお、エンドカバー１０１をモジュール本体９０ａの両側部に被着している。
【０１２２】
モジュール本体９０ａ内には実施形態１または２と同様に音声処理部１０を備えて、スピーカＳＰの音声出力をマイクロホンが拾うことで発生するハウリングを防止している。また、当該通話装置９０Ａが配置された部屋内に設置されているセンサ機能を有する基本機能モジュール９０あるいは拡張機能モジュール９１、あるいは他の部屋から情報線Ｌｓを介して警報信号が送信された場合、スピーカＳＰから警報音を発するが、警報解除スイッチＳＷ２を操作することで警報音出力を解除することができる。
【０１２３】
この通話装置９０Ａは、予め同一に配線されている電力線Ｌｐ、情報線Ｌｓにゲート装置８３を介して接続することで、電力路と情報路とを同時に確保でき、新たに配線工事を行う必要がなく、施工性に優れている。また、他の基本機能モジュール９０、拡張機能モジュール９１と同一の情報線Ｌ２を用いることで、通話装置９０Ａと他の基本機能モジュール９０、拡張機能モジュール９１との間の連動制御を容易に行なうことができ、拡張性に優れたものとなる。
【０１２４】
図２７は、実施形態１または２の通話装置と同様にスピーカＳＰ、マイクロホン基板ＭＢ１、前気室Ｂｆ、後気室Ｂｒ等をモジュール本体９１ａに備えた拡張機能モジュール９１Ａ（以下、通話装置９１Ａと称す）であり、モジュール本体９１ａの前面には複数の音孔９１ｄが穿設されるとともに、通話スイッチＳＷ１，警報解除スイッチＳＷ２を前面に露出させている。
【０１２５】
そして、例えば、照明器具をオン／オフする壁スイッチＮ４を構成する基本機能モジュール９０をゲート装置８３に接続し、当該基本機能モジュール９０の右側部には、時刻表示部Ｎ６を露出させて時計機能を有する拡張機能モジュール９１を接続し、当該拡張機能モジュール９１の右側部には上記通話装置９１Ａを接続することで、壁スイッチ機能、時計機能等の様々な機能装置にインターホン機能を追加することができる。また、通話装置９１Ａにも新たな拡張機能モジュール９１を接続することができる。
【０１２６】
この通話装置９１Ａは、予め同一に配線されている電力線Ｌｐ、情報線Ｌｓにゲート装置８３、基本機能モジュール９０、他の拡張機能モジュール９１を介して接続することで、電力路と情報路とを同時に確保でき、新たに配線工事を行う必要がなく、施工性に優れている。また、基本機能モジュール９０、他の拡張機能モジュール９１と同一の情報線Ｌｓを用いることで、通話装置９１Ａと基本機能モジュール９０、他の拡張機能モジュール９１との間の連動制御を容易に行なうことができ、拡張性に優れたものとなる。
【０１２７】
また、上記基本機能モジュール９０、拡張機能モジュール９１は、機能によって複数の種類が準備されており、例えば図１９に示すように建物内の適所において埋め込み配設している１乃至複数のスイッチボックス８２の内、ハイポジションＨＰに設けられたスイッチボックス８２のゲート装置８３には、引掛栓刃接続部Ｎ１を備えた基本機能モジュール９０や、スピーカＮ３のみを備えてＢＧＭ用の機能等を有する基本機能モジュール９０が接続され、さらに基本機能モジュール９０には人感センサＮ２等が設けられた拡張機能モジュール９１等が連結される。
【０１２８】
ミドルポジションＭＰに設けられたスイッチボックス８２のゲート装置８３には照明器具をオン／オフする壁スイッチＮ４を構成する基本機能モジュール９０や、モニタ装置Ｎ５を備えた基本機能モジュール９０が接続され、さらに基本機能モジュール９０には時計Ｎ６を有する拡張機能モジュール９１や、インターホン機能を有する拡張機能モジュール９１Ａ（通話装置９１Ａ）が連結される。
【０１２９】
さらにローポジションＬＰに設けられたスイッチボックス８２のゲート装置８３には電源コンセント部Ｎ７を備えた基本機能モジュール９０や、スピーカＮ３を備えた基本機能モジュール９０が接続され、さらに基本機能モジュール９０には足元灯Ｎ８を構成する拡張機能モジュール９１が連結される。
【０１３０】
以上のようにして配設施工が終了し、システムが完成した後は、対応する基本機能モジュール９０、拡張機能モジュール９１間で情報信号の授受を行い、通話装置９１Ａであれば他の部屋の通話装置との間でインターホンシステムを構成し、両者間での通話を可能とするとともに、警報報知等を行う。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】実施形態１の通話装置の信号処理部の回路構成図である。
【図２】同上の構成を示す側面断面図である。
【図３】同上の構成を示す斜視図である。
【図４】同上の音声処理部の構成を示す回路図である。
【図５】同上のマイクロホン基板の構成を示す側面断面図である。
【図６】同上のベアチップの構成を示す側面断面図である。
【図７】同上のマイクロホン基板の構成を示す（ａ）簡略化した平面図、（ｂ）簡略化した回路図である。
【図８】同上のインピーダンス変換回路の回路図である。
【図９】（ａ）〜（ｇ）同上の信号処理部の信号波形図である。
【図１０】同上の直線補間の概要を示す図である。
【図１１】同上の直線補間の概要を示すフェーザベクトル図である。
【図１２】（ａ）（ｂ）同上の信号処理部の信号波形図である。
【図１３】（ａ）（ｂ）同上の信号処理部の信号波形図である。
【図１４】（ａ）（ｂ）同上の信号処理部の信号波形図である。
【図１５】同上の信号処理部によるキャンセル量を示す図である。
【図１６】実施形態２の通話装置の信号処理部の回路構成図である。
【図１７】同上の平均化処理によるキャンセル量の理論値の周波数特性を示す。
【図１８】同上の平均化処理によるキャンセル量の実測値の周波数特性を示す。
【図１９】実施形態３の通話装置を用いた配線システムの構成図である。
【図２０】同上のゲート装置を取付枠に取り付けた状態の正面図である。
【図２１】同上のゲート装置への配線形態を示す斜視図である。
【図２２】同上の基本機能モジュールをスイッチボックスから外した状態の斜視図である。
【図２３】（ａ）は同上の基本機能モジュールの化粧カバーを外した状態の斜視図、（ｂ）は連結体の斜視図である。
【図２４】同上の基本機能モジュールと拡張モジュールとの連結構成の説明図である。
【図２５】同上の拡張機能モジュールを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は蓋部を開き、連結体を外した状態の側面図である。
【図２６】同上の通話装置（基本機能モジュール）を用いた配線システムの配設状態を示す斜視図である。
【図２７】同上の通話装置（拡張機能モジュール）を用いた配線システムの配設状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１３２】
Ａ  通話装置
ＳＰ  スピーカ
Ｍ１，Ｍ２  マイクロホン
１０ｅ  信号処理部
３０，３１  サンプルホールド回路
３２  マルチプレクサ
３３  Ａ／Ｄ変換回路
３４２〜３４ｎ  推測回路
３５１〜３５ｎ  バンドパスフィルタ
３６１〜３６ｎ  バンドパスフィルタ
３７１〜３７ｎ  減衰回路
３８ａ  演算回路
３９  タイミング制御部
【図１】
2008109522.tif 000013
【図２】
2008109522.tif 000014
【図３】
2008109522.tif 000015
【図４】
2008109522.tif 000016
【図５】
2008109522.tif 000017
【図６】
2008109522.tif 000018
【図７】
2008109522.tif 000019
【図８】
2008109522.tif 000020
【図９】
2008109522.tif 000021
【図１０】
2008109522.tif 000022
【図１１】
2008109522.tif 000023
【図１２】
2008109522.tif 000024
【図１３】
2008109522.tif 000025
【図１４】
2008109522.tif 000026
【図１５】
2008109522.tif 000027
【図１６】
2008109522.tif 000028
【図１７】
2008109522.tif 000029
【図１８】
2008109522.tif 000030
【図１９】
2008109522.tif 000031
【図２０】
2008109522.tif 000032
【図２１】
2008109522.tif 000033
【図２２】
2008109522.tif 000034
【図２３】
2008109522.tif 000035
【図２４】
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【図２５】
2008109522.tif 000037
【図２６】
2008109522.tif 000038
【図２７】
2008109522.tif 000039