(57)【要約】【課題】装置本体の形状や大きさに応じた通話設計を行う必要がなく、設計工数、設計コストを削減可能な通話装置を提供する。【解決手段】通話装置Ａは、外部から伝達された音声情報を一方面側から出力するスピーカＳＰ、音声を集音して音声信号を出力するマイクロホンＭ１，Ｍ２をモジュール本体Ａ２０に備えて、モジュール本体Ａ２０の内面とスピーカＳＰの他方面側とで囲まれた後気室Ｂｒを形成する通話モジュールＡ２と、通話モジュールＡ２を収納して本装置の外殻を形成する装置本体Ａ１とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から伝達された音声情報を一方面側から出力するスピーカ、音声を集音して音声信号を出力する１乃至複数のマイクロホンをモジュール本体に備えて、モジュール本体の内面とスピーカの他方面側とで囲まれた後気室を形成する通話モジュールと、
通話モジュールを収納して本装置の外殻を形成する装置本体と
を備えることを特徴とする通話装置。
【請求項２】
前記マイクロホンは、第１のマイクロホンと、スピーカに対して第１のマイクロホンより遠い位置に配置された第２のマイクロホンとで構成され、前記通話モジュールは、第２のマイクロホンの音声信号から第１のマイクロホンの音声信号を除去して外部へ伝達する音声処理部を備えることを特徴とする請求項１記載の通話装置。
【請求項３】
前記第１のマイクロホンは、前記スピーカの振動板に対向することを特徴とする請求項２記載の通話装置。
【請求項４】
前記装置本体は、前記スピーカが出力する音声を通過させる複数の音孔を外面に設け、第２のマイクロホンの集音孔の中心は、いずれかの音孔の中心に対向して配置されることを特徴とする請求項２または３記載の通話装置。
【請求項５】
前記装置本体内に第１のコネクタを実装した基板を配置し、前記通話モジュールは、第１のコネクタに電気的および機械的に接続される第２のコネクタを備え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】
前記通話モジュールと前記基板とは、前記スピーカの出力軸方向に対向して配置され、前記第１，第２のコネクタは、通話モジュールおよび基板の互いに対向する面に各々設けられることを特徴とする請求項５記載の通話装置。
【請求項７】
前記基板は、前記装置本体内にねじによって固定され、前記通話モジュールは、基板の面方向に並設され、前記第１，第２のコネクタは、通話モジュールおよび基板の互いに対向する辺に各々設けられることを特徴とする請求項５記載の通話装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インターホン等に用いる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。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−２８５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
屋内で用いられる音声情報伝達装置や戸建住宅向けおよび集合住宅向けのインターホン装置等のように、スピーカやマイクロホンを備えた通話装置は、ユーザの要望、嗜好や、規格に合わせて専用の設計をする必要があった。
【０００４】
しかしながら、通話装置は、スピーカ位置、マイクロホン位置、スピーカ裏面の後気室の容量等の音響構造によって音響特性が変化するため、これらの条件に応じた通話設計を行う必要がある。したがって、通話装置の外郭を形成する装置本体の形状や大きさが変われば、スピーカ位置、マイクロホン位置、スピーカ裏面の後気室の容量等も変わるため、この装置本体に応じた通話設計を行わなければならず、設計工数、設計コストがかかっていた。
【０００５】
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、装置本体の形状や大きさに応じた通話設計を行う必要がなく、設計工数、設計コストを削減可能な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】
【０００６】
請求項１の発明は、外部から伝達された音声情報を一方面側から出力するスピーカ、音声を集音して音声信号を出力する１乃至複数のマイクロホンをモジュール本体に備えて、モジュール本体の内面とスピーカの他方面側とで囲まれた後気室を形成する通話モジュールと、通話モジュールを収納して本装置の外殻を形成する装置本体とを備えることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、様々な形状や大きさの装置本体に通話モジュールを組み込むだけで所望の音響特性を得ることができるので、装置本体の形状や大きさに応じた通話設計を行う必要がなく、設計工数、設計コストを削減することができる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、前記マイクロホンは、第１のマイクロホンと、スピーカに対して第１のマイクロホンより遠い位置に配置された第２のマイクロホンとで構成され、前記通話モジュールは、第２のマイクロホンの音声信号から第１のマイクロホンの音声信号を除去して外部へ伝達する音声処理部を備えることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、音声処理部によって第２のマイクロホンが出力する音声信号からスピーカが発した音を低減させる処理を行うことでハウリングを防止できる。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２において、前記第１のマイクロホンは、前記スピーカの振動板に対向することを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、スピーカが放射する音に指向性を持たせたとしても、スピーカの発する音を容易に集音でき、音声処理部によるハウリング防止効果が向上する。また、装置の小型化を図ることができる。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項２または３において、前記装置本体は、前記スピーカが出力する音声を通過させる複数の音孔を外面に設け、第２のマイクロホンの集音孔の中心は、いずれかの音孔の中心に対向して配置されることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、第２のマイクロホン専用の音孔を設ける必要がないので、低コスト化およびデザイン性の向上を図ることができる。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１乃至４いずれかにおいて、前記装置本体内に第１のコネクタを実装した基板を配置し、前記通話モジュールは、第１のコネクタに電気的および機械的に接続される第２のコネクタを備えることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、コネクタが、通話モジュールの信号接続手段と固定手段とを兼用するので、小型化および低コスト化を図ることができる。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項５において、前記通話モジュールと前記基板とは、前記スピーカの出力軸方向に対向して配置され、前記第１，第２のコネクタは、通話モジュールおよび基板の互いに対向する面に各々設けられることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、コネクタが、通話モジュールの信号接続手段と固定手段とを兼用するので、小型化および低コスト化を図ることができる。
【００１８】
請求項７の発明は、請求項５において、前記基板は、前記装置本体内にねじによって固定され、前記通話モジュールは、基板の面方向に並設され、前記第１，第２のコネクタは、通話モジュールおよび基板の互いに対向する辺に各々設けられることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、コネクタが、通話モジュールの信号接続手段と固定手段とを兼用するので、小型化および低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明では、装置本体の形状や大きさに応じた通話設計を行う必要がなく、設計工数、設計コストを削減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】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
（実施形態１）
本実施形態の通話装置Ａは図１〜図５に示され、本装置の外殻を形成する装置本体Ａ１と、装置本体Ａ１に収納される通話モジュールＡ２とで構成されており、建物内の適所において埋め込み配設されたボックス９０の前面に取付枠８０を介して取り付けられる。そして、ボックス９０を介して配線された電力線Ｌ１、情報線Ｌ２が接続され、部屋間で情報線Ｌ２を介した双方向の通話が可能なインターホン装置として機能する。
【００２３】
装置本体Ａ１は、矩形のパネルＡ１０の後面の四隅に設けた突起１０１を、ボディＡ１１の前面の図示しない嵌合孔に嵌合させることで、後面を開放した函体（９０ｍｍ×４４ｍｍ×９．８ｍｍ）に形成される。ボディＡ１１の上下端略中央には切欠部１０２が形成されており、図示しない取付ねじを取付枠８０の図示しないねじ孔に切欠部１０２を介して螺合させることで、装置本体Ａ１が取付枠８０に取り付けられる。そして、取付枠８０の両端に設けた取付孔８１またはねじ孔８２に、図示しない取付金具または取付ねじを挿通させることで、壁面等の構造物に固定され、さらに、図４に示すように、取付枠８０には化粧プレートＰＬが取り付けられ、化粧プレートＰＬの枠内から装置本体Ａ１が露出する。
【００２４】
そして、装置本体Ａ１のパネルＡ１０前面には通話スイッチＳＷ１の操作部や、後述するスピーカＳＰからの音を通過させるための複数の音孔７が設けられ、装置本体Ａ１の内部には、回路基板Ｇ１，Ｇ２、通話モジュールＡ２が収納されている。
【００２５】
回路基板Ｇ１は、通話モジュールＡ２の後方に配置されており、装置本体Ａ１内のリブ上に載置された回路基板Ｇ１および通話モジュールＡ２は、パネルＡ１０とボディＡ１１との間で挟持されることによって位置決めされている。そして、回路基板Ｇ１は、電力線Ｌ１から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＋Ｖに変換するＡＣ／ＤＣコンバータ４１と、情報線Ｌ２を通じて双方向に伝送される情報信号を送受信する通信伝送部４２と、通信伝送部４２で受信される情報信号からデータを取り込んで処理を行うとともに、情報線Ｌ２を介してデータを送る場合のデータ生成処理を行う演算処理部４３と、演算処理部４３と通話モジュールＡ２との間のインターフェース機能を有するＩ／Ｏインターフェース４４と、Ｉ／Ｏインターフェース４４の入出力および動作電源＋Ｖに接続されたコネクタＣＮ２（レセプタクル側）とを実装している（図５参照）。
【００２６】
他の部屋等に設置されている通話装置Ａから情報線Ｌ２を介して送信された音声信号は、通信伝送部４２、演算処理部４３、Ｉ／Ｏインターフェース４４、コネクタＣＮ２を介して通話モジュールＡ２に出力され、通話モジュールＡ２から入力された音声信号は、コネクタＣＮ２、Ｉ／Ｏインターフェース４４、演算処理部４３、通信伝送部４２を介して他の部屋等に設置されている通話装置Ａへ伝達される。
【００２７】
また、回路基板Ｇ２は、通話モジュールＡ２の下方で装置本体Ａ１の前面に対向して、パネルＡ１０にねじ留めされており、本装置の各部の動作を統合制御するためのＣＰＵや、通話スイッチＳＷ１等が実装されており、回路基板Ｇ１との間は図示しない配線によって接続されている。
【００２８】
通話モジュールＡ２は、回路基板Ｇ１の前方且つ回路基板Ｇ２の上方で、通話モジュールＡ２の前面に対向して配置されており、図７〜図９に示されるように、前面に開口を形成したボディＡ２１と、ボディＡ２１の開口に覆設したカバーＡ２２とでモジュール本体Ａ２０（４０ｍｍ×３０ｍｍ×８．６ｍｍ）を構成し、モジュール本体Ａ２０に、スピーカＳＰ、マイクロホン基板ＭＢ１、音声処理部４５を備える。そして、モジュール本体Ａ２０の後面にはコネクタＣＮ１（プラグ側）が設けられており、通話モジュールＡ２の後方に配置された回路基板Ｇ１上のコネクタＣＮ２にコネクタＣＮ１が嵌合することで（通話モジュールＡ２と回路基板Ｇ１とはスピーカＳＰの出力軸方向に対向して配置されている）、回路基板Ｇ１と通話モジュールＡ２とが電気的および機械的に接続され、装置本体Ａ１から通話モジュールＡ２への電源供給や、装置本体Ａ１と通話モジュールＡ２との間での信号授受が行われる。
【００２９】
音声処理部４５は、図５に示すように、増幅部４５ａ、信号処理部４５ｂ、音声スイッチ部４５ｃ，４５ｄを備えたＩＣで構成され、コネクタＣＮ１を介して受信した音声信号は、音声スイッチ部４５ｃを介して増幅部４５ａ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４５ｂで後述する信号処理を施された後、音声スイッチ部４５ｄを通過し、コネクタＣＮ１を介して送信される。
【００３０】
スピーカＳＰは、図８、図９に示すように、図示しないヨーク（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）や永久磁石（円柱型のネオジウム磁石、残留磁束密度１．３９Ｔ〜１．４３Ｔ）等を設けた支持体２０を具備し、ドーム型の振動板２１の外周側の縁部が支持体２０に固定されている。振動板２１は、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）またはＰＥＩ（ポリエーテルイミド）等の熱可塑性プラスチック（例えば、厚み３５μｍ〜５０μｍ）で形成され、振動板２１の背面に固定した図示しないボイスコイル（クラフト紙の紙管にポリウレタン銅線を巻回したもの）に音声信号を入力すると、この音声信号の電流と支持体２０の永久磁石の磁界とにより、ボイスコイルに電磁力が発生するため、振動板２１が前後方向に振動させられる。このとき、振動板２１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（例えば、直径２５ｍｍ，厚さ３．６ｍｍ）。なお、動電型のスピーカの構成については周知であるので、詳細な説明は省略する。
【００３１】
そして、カバーＡ２２の内面に等間隔に形成された４箇所の円柱状のボス１１に、スピーカＳＰの支持体２０の四隅に設けた取付孔２２を各々載置し、ボス１１の軸方向に形成されたねじ孔１１ａに取付ねじ２３を螺合することで、振動板２１がカバーＡ２２の内面に対向する状態でスピーカＳＰが固定される。また、カバーＡ２２の振動板２１に対向する箇所には複数の音孔１２が穿設されている。
【００３２】
このスピーカＳＰが固定されたカバーＡ２２をボディＡ２１に取り付けてモジュール本体Ａ２０を組み立てると、カバーＡ２２の内面とスピーカＳＰの表面側（振動板２１側）とで囲まれた空間である前気室Ｂｆと、ボディＡ２１の底面および４つの内壁面とスピーカＳＰの裏面側（支持体２０側）とで囲まれた空間である後気室Ｂｒとが形成される。前気室Ｂｆは、カバーＡ２２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２０がカバーＡ２２の内面に密着することで、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Ａ２２がボディＡ２１の前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。
【００３３】
また、装置本体Ａ１の前面に設けた音孔７と、通話モジュールＡ２の前面に設けた音孔１２とは、互いに対向して形成されており、音孔１２および音孔７とが連続して１つの音孔を形成して、スピーカＳＰの前面から放射された音がこれらの音孔を介して外部へ出力される。
【００３４】
次に、マイクロホン基板ＭＢ１は、図１０に示すように、両面２ａ，２ｂを有するモジュール基板２を備え、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。
【００３５】
ベアチップＢＣ（ベアチップＢＣ１またはＢＣ２）は、図１１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に穿設した集音孔Ｆ２に対向している。
【００３６】
そして、マイクロホンＭ１は、集音孔Ｆ１を穿設したシールドケースＳＣ１の底面側を集音面とし、マイクロホンＭ２は、集音孔Ｆ２を穿設したモジュール基板２への実装面側を集音面として、互いに逆方向となるモジュール基板２の両面方向に集音面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。
【００３７】
図１２（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Ｍ１を配置する矩形部２ｆと、マイクロホン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。
【００３８】
そして、図１２（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。
【００３９】
このように、マイクロホン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。
【００４０】
次に、マイクロホン基板ＭＢ１の動作について説明する。
【００４１】
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。
【００４２】
ＩＣＫａ（ＩＣＫａ１またはＩＣＫａ２）は、図１３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。
【００４３】
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、モジュール本体Ａ２０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をモジュール本体Ａ２０の前面外側に沿って配置し、マイクロホンＭ１は、図９に示すようにモジュール本体Ａ２０前面の開口１４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の集音孔Ｆ１はスピーカＳＰの振動板２１の中央に対向して、集音孔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が放射する音に指向性を持たせたとしてもスピーカ音を確実に集音することができる。さらに、マイクロホンＭ１の集音面をスピーカＳＰの振動板２１の中心に対向させることで、マイクロホンＭ１は、スピーカＳＰの発する音を位相の正しい状態で容易に集音できる。
【００４４】
また、マイクロホンＭ２は、図９に示すようにモジュール本体Ａ２０の前面に設けた凹部１５に嵌合し、モジュール基板２に穿設したマイクロホンＭ２の集音孔Ｆ２は、音孔７を介して、モジュール本体Ａ２０の外部（前方）に面しているので、集音孔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。また、マイクロホンＭ２の集音孔Ｆ２の中心は、スピーカ音用の複数の音孔７のうちいずれか１つの音孔７の中心に対向して配置されており、マイクロホンＭ２専用の音孔を設ける必要がないので、低コスト化およびデザイン性の向上を図ることができる。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。
【００４５】
また、スピーカＳＰの裏面が面する後気室Ｂｒは、モジュール本体Ａ２０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２１の裏面）から放射される音は、スピーカＳＰの表面（振動板２１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モジュール本体Ａ２０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。
【００４６】
また、マイクロホンＭ２を収納した凹部１５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。
【００４７】
また、マイクロホン基板ＭＢ１をモジュール本体Ａ２０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をモジュール本体Ａ２０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。
【００４８】
さらに、通話モジュールＡ２は、図８、図９に示すように、スピーカＳＰ裏面の後気室Ｂｒを包囲するボディＡ２１の内壁面に沿って、一端を内壁面から離し、他端を内壁面に連続させた管壁１６が立設されており、この管壁１６とボディＡ２１の内壁面とカバーＡ２２の裏面とで中空の音響管６０が形成され、この音響管６０が小容量の後気室Ｂｒ内に配置されている。音響管６０は、後気室Ｂｒの３つの内壁面に沿って屈曲し、後気室Ｂｒの周囲を略３／４周に亘って形成された矩形の断面形状を有する中空の閉管で、一端を開口し（開口端６０ａ）、他端を閉塞して（閉塞端６０ｂ）形成され、管内は開口端６０ａを介して後気室Ｂｒ内に連通している。音響管とは、閉管の共振周波数（管の全長が略１／４波長の奇数倍に一致する周波数）で入力インピーダンスが極めて小さくなることを利用したもので、共振周波数の音波が入射すると、その反射波は入射波に対して位相が反転した波形となり、入射波と反射波とが互いに打ち消しあうことで、開口端６０ａから外部へ伝播する音波を低減させている。
【００４９】
このような音響管６０は、スピーカＳＰの最低共振周波数を低周波数側に移行させ、さらにはスピーカＳＰの音圧レベルを増加させるために設けられており、音響管６０の全長を、音圧レベルを増大させたい低周波数（本実施形態では７００〜８００Ｈｚ付近）の略１／４波長に設定することで、後気室Ｂｒが小容量であってもスピーカＳＰの音質および効率が向上する。
【００５０】
また、音響管６０を後気室Ｂｒの複数の内壁面に亘って連続して形成することで、小容量の後気室Ｂｒ内に設けられる音響管６０を必要に応じて長くすることができ、さらに音響管６０を屈曲した形状に形成することで、小容量の後気室Ｂｒ内に音響管６０を配置することができる。
【００５１】
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。
【００５２】
まず、音声処理部４５に収納されている信号処理部４５ｂは、図１４に示すように、マイクロホンＭ１の出力を非反転増幅する増幅回路３０と、増幅回路３０の出力から音声帯域（３００〜４０００Ｈｚ）以外の周波数のノイズを除去するバンドパスフィルター３１と、バンドパスフィルター３１の出力を遅延させる遅延回路３２と、マイクロホンＭ２の出力を反転増幅する増幅回路３３と、増幅回路３３の出力から音声帯域（３００〜４０００Ｈｚ）以外の周波数のノイズを除去するバンドパスフィルター３４と、遅延回路３２とバンドパスフィルター３４の各出力を加算する加算回路３５とを備える。
【００５３】
図１５〜図１８は、スピーカからの音声をマイクロホンＭ１，Ｍ２で各々集音した場合における信号処理部４５ｂの各部の音声信号波形を示す。まず、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。したがって、スピーカＳＰからの音声をマイクロホンＭ１，Ｍ２で拾った場合、スピーカＳＰとマイクロホンＭ１，Ｍ２との距離、およびマイクロホンＭ１，Ｍ２の指向性によってマイクロホンＭ２の出力Ｙ２１のほうがマイクロホンＭ１の出力Ｙ１１よりも振幅が小さく、さらに両マイクロホン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Ｍ２の出力Ｙ２１の位相が遅れている（図１５（ａ）（ｂ）参照）。
【００５４】
そして、増幅回路３０が出力Ｙ１１を非反転増幅した出力Ｙ１２を生成し、増幅回路３３が出力Ｙ２１を反転増幅して位相を１８０°反転させた出力Ｙ２２を生成する。このとき、両マイクロホンＭ１，Ｍ２とスピーカＳＰとの距離の差（Ｘ２−Ｘ１）に相当するレベル調整を行ない、スピーカＳＰからの音声に対する両マイクロホンＭ１，Ｍ２の出力レベルを一致させる（図１６（ａ）（ｂ）参照）。なお、本実施形態では、増幅回路３０の増幅率は略１としており、増幅回路３０は省略してもよい。
【００５５】
そして、バンドパスフィルター３１，３４は、出力Ｙ１２，Ｙ２２から音声帯域以外の周波数のノイズを除去した出力Ｙ１３，Ｙ２３を生成する（図１７（ａ）（ｂ）参照）。
【００５６】
次に、遅延回路３２は、時間遅延素子またはＣＲ位相遅延回路で構成されており、上記遅延時間ＴｄだけスピーカＳＰに近いほうのマイクロホンＭ１の出力を遅延させることで、遅延回路３２の出力Ｙ１４とバンドパスフィルター３４の出力Ｙ２３との位相を一致させ、伝達する音声信号にのるノイズを低減させる。
【００５７】
そして、出力Ｙ１４に含まれるスピーカＳＰからの音声成分と、出力Ｙ２３に含まれるスピーカＳＰからの音声成分とは、上記増幅処理，遅延処理によって同一振幅、同一位相となり、加算回路３５において出力Ｙ１４とＹ２３とを加算することで、スピーカＳＰからの音声に対応する音声信号が打ち消された出力Ｙａが生成される（図１８（ａ）〜（ｃ）参照）。すなわち、出力Ｙａでは、スピーカＳＰからの音声成分が低減しているのである。
【００５８】
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、話者Ｈが発する音声に対して高い指向性を有するマイクロホンＭ２の出力Ｙ２１の振幅が、マイクロホンＭ１の出力Ｙ１１の振幅よりも大きくなる。さらに、増幅回路３３の増幅率は増幅回路３０の増幅率より大きいので、出力Ｙ２３に含まれる話者Ｈからの音声成分は、出力Ｙ１４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、出力Ｙ１４に含まれる話者Ｈからの音声成分と、出力Ｙ２３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、加算回路３５で上記加算処理を施しても、出力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。
【００５９】
以上のようにして加算回路３５の出力ＹａではスピーカＳＰからの音声成分が低減されて、通話装置Ａ前方の話者Ｈからマイクロホン基板ＭＢ１に向って発した音声成分は残っており、出力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大きくなる。すなわち、話者Ｈからの音声とスピーカＳＰからの音声とが同時に発生している場合でも、話者Ｈからの音声成分は十分な振幅を維持しながらスピーカＳＰからの音声成分のみが低減されるので、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ことができるのである。
【００６０】
さらにマイクロホンＭ２は集音面をハウジングＡ１外部に向けるとともに、スピーカＳＰの出力方向とマイクロホンＭ２の指向性とを略同一方向にするので、スピーカＳＰとマイクロホンＭ２との音響結合は低減し、マイクロホンＭ２はスピーカＳＰの発する音声を集音し難くなって、マイクロホンＭ２をスピーカＳＰの近傍、すなわち前気室Ｂｆの近傍に隣接して配置でき、通話装置Ａのさらなる小型化が可能となる。
【００６１】
次に、音声スイッチ部４５ｃは受信した信号の伝送線路上に配置され、音声スイッチ部４５ｄは送信する信号の伝送線路上に配置されており（図５参照）、音声スイッチ部４５ｃ，４５ｄは互いの入力信号のレベルを比較し、入力信号のレベルが小さいほうの音声スイッチ部は、内部に具備した可変損失手段によって伝送線路上に損失量（例えば、４８ｄＢの損失量）を付与する。したがって、受信した信号と送信される信号とのうち、いずれかレベルの小さい信号は減衰し、ハウリングマージンがさらに増加するので（例えば、４８ｄＢの増加）、一層のハウリング防止が図られている。
【００６２】
このように本実施形態では、通話モジュールＡ２が、スピーカＳＰ、マイクロホンＭ１，Ｍ２、音声処理部４５をモジュール本体Ａ２０に備えて、モジュール本体Ａ２０の内面とスピーカＳＰの裏面側とで囲まれた後気室Ｂｒを形成しており、スピーカ位置、マイクロホン位置、後気室の容量等の音響構造は通話モジュールＡ２で決定されている。したがって、通話装置Ａの外郭を形成する装置本体Ａ１の形状や大きさが変わったとしても、通話モジュールＡ２を各装置本体に組み込むことで所望の音響特性を得ることができるので、形状や大きさの異なる装置本体毎に通話設計を行う必要がなく、設計工数、設計コストを削減できる。
【００６３】
例えば、図１９（ａ）〜（ｅ）に示すように、通話装置Ａの種類として、マンションＨＡシステムのロビー側端末（図１９（ａ））、マンションＨＡシステムの住戸側端末（図１９（ｂ））、戸建住宅向けドアホン装置（図１９（ｃ））、戸建住宅向け宅内埋め込み型インターホン装置（図１９（ｄ））、子供緊急通報システムに用いられる通報装置（図１９（ｅ））等が挙げられるが、互いに装置本体Ａ１の形状や大きさが異なっている。このような各装置本体Ａ１に上記通話モジュールＡ２を組み込むことで、装置本体Ａ１の形状や大きさが変わったとしても所望の音響特性を得ることができるのである。
【００６４】
なお、本実施形態では、情報線Ｌ２を介した有線通信方式を用いて、通話装置Ａ間における音声信号の授受を行っているが、通話装置Ａに周知の無線通信手段を設けることで、無線通信方式による音声信号の授受を行ってもよい。
【００６５】
（実施形態２）
本実施形態の通話装置Ａの基本構成は実施形態１と同様であるが、通話モジュールＡ２は、図２０に示すようにコネクタＣＮ１がモジュール本体Ａ２０の下面に設けられ、さらに回路基板Ｇ２は、図２１に示すようにその上辺に沿ってコネクタＣＮ３が設けられており、コネクタＣＮ１がコネクタＣＮ３に嵌合することで、回路基板Ｇ２と通話モジュールＡ２とが電気的および機械的に接続され、装置本体Ａ１から通話モジュールＡ２への電源供給や、装置本体Ａ１と通話モジュールＡ２との間での信号授受が行われる（通話モジュールＡ２は、回路基板Ｇ２の面方向に並設されており、コネクタＣＮ１，ＣＮ３は、通話モジュールＡ２および回路基板Ｇ２の互いに対向する辺に各々設けられている）。すなわち、通話モジュールＡ２と回路基板Ｇ１との間で行われる信号授受や動作電源＋Ｖの供給が、回路基板Ｇ２を介して行われるのである。また、通話モジュールＡ２は、パネルＡ１０にねじ留めされている回路基板Ｇ２を介して装置本体Ａ１に固定される。
【００６６】
なお、他の構成は実施形態１と同様であり、説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施形態１の通話装置を示す斜視図である。
【図２】同上の通話装置をボックスに取り付けた斜視図である。
【図３】同上の通話装置の側面図である。
【図４】同上の通話装置にプレートを取り付けた平面図である。
【図５】同上の通話装置の回路構成図である。
【図６】（ａ）（ｂ）同上の回路基板の平面図である。
【図７】同上の通話モジュールの斜視図である。
【図８】（ａ）（ｂ）（ｃ）同上の通話モジュールの構成を示す図である。
【図９】同上の通話モジュールの分解斜視図である。
【図１０】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１１】同上のベアチップの構成を示す側面断面図である。
【図１２】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１３】同上のインピーダンス変換回路の回路図である。
【図１４】同上の信号処理部の回路構成図である。
【図１５】（ａ）（ｂ）同上の信号処理部の信号波形図である。
【図１６】（ａ）（ｂ）同上の信号処理部の信号波形図である。
【図１７】（ａ）（ｂ）同上の信号処理部の信号波形図である。
【図１８】（ａ）〜（ｃ）同上の信号処理部の信号波形図である。
【図１９】（ａ）〜（ｅ）同上の通話装置の種類を示す図である。
【図２０】実施形態２の通話モジュールの斜視図である。
【図２１】（ａ）（ｂ）同上の回路基板の平面図である。
【符号の説明】
【００６８】
Ａ  通話装置
Ａ１  装置本体
Ａ２  通話モジュール
Ａ２０  モジュール本体
ＳＰ  スピーカ
Ｍ１，Ｍ２  マイクロホン
Ｂｆ  前気室
Ｂｒ  後気室
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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