(57)【要約】【課題】回路規模を縮小し、また、部品点数を削減しながら、高音質なオーディオ信号の再生を実現した、音声信号再生用帯域制限装置を提供する。【解決手段】送受信用エンコード／デコード回路１６と、送受信用エンコード／デコード回路１６において復号化された音声信号を増幅する増幅器１７と、音声信号の低域の周波数成分を遮断する、カットオフ周波数が０〜２００Ｈｚのハイパスフィルタ用コンデンサ９と、音声信号を再生するスピーカ１８とを備える。送受信用エンコード／デコード回路１６は、単一の周波数特性を有する帯域制限用デジタルフィルタを内蔵し、当該帯域制限用デジタルフィルタによって入力及び受信された音声信号の周波数帯域を制限する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送受信用エンコード／デコード回路と、前記送受信用エンコード／デコード回路において復号化された音声信号を増幅する増幅器と、前記音声信号の低域の周波数成分を遮断する、カットオフ周波数が０〜２００Ｈｚのハイパスフィルタ用コンデンサと、前記音声信号を再生するスピーカとを備えた音声信号再生用帯域制限装置であって、
前記送受信用エンコード／デコード回路は、単一の周波数特性を有する帯域制限用デジタルフィルタを内蔵し、当該帯域制限用デジタルフィルタによって入力及び受信された音声信号の周波数帯域を制限することを特徴とする音声信号再生用帯域制限装置。
【請求項２】
送受信用エンコード／デコード回路と、前記送受信用エンコード／デコード回路において復号化された音声信号に外部からオーディオ信号を加える信号加算部と、前記音声信号及び／又は前記オーディオ信号を増幅する増幅器と、前記音声信号及び／又は前記オーディオ信号の低域の周波数成分を遮断する、カットオフ周波数が０〜２０Ｈｚのハイパスフィルタ用コンデンサと、前記音声信号及び／又は前記オーディオ信号を再生するスピーカ１個とを備えた音声信号再生用帯域制限装置であって、
前記送受信用エンコード／デコード回路は、単一の周波数特性を有する帯域制限用デジタルフィルタを内蔵し、当該帯域制限用デジタルフィルタによって、入力及び受信された音声信号の周波数帯域を制限することを特徴とする音声信号再生用帯域制限装置。
【請求項３】
前記音声信号の低域の周波数成分を増幅する低域信号増幅器を備え、前記カットオフ周波数が０〜２０Ｈｚのハイパスフィルタ用コンデンサの代りに、カットオフ周波数が０〜３００Ｈｚのハイパスフィルタ用コンデンサを備え、当該ハイパスフィルタ用コンデンサと前記スピーカより構成されるＲＣハイパスフィルタによって、前記低域信号増幅器により増幅された音声信号及び／又はオーディオ信号の低域の周波数成分が減衰させられ、前記スピーカの出力レベルに合わせて前記音声信号及び／又は前記オーディオ信号が再生されるように構成された請求項２に記載の音声信号再生用帯域制限装置。
【請求項４】
前記低域の周波数成分が０〜３００Ｈｚの範囲であることを特徴とする請求項３に記載の音声信号再生用帯域制限装置。
【請求項５】
前記帯域制限用デジタルフィルタの各周波数帯域における減衰量が、それぞれ６０Ｈｚにおいて２４ｄＢ以上、２００Ｈｚにおいて０〜２．５ｄＢ、３００〜３０００Ｈｚにおいて−０．３〜０．３ｄＢ、３４００Ｈｚにおいて０〜０．８ｄＢ、及び３７８０Ｈｚにおいて６．５ｄＢ以上に設定されている請求項１〜４のいずれかに記載の音声信号再生用帯域制限装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話等の通信機器に用いられる音声信号再生用帯域制限装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話の送受信システムにおいては、送信する音声信号及び受信する音声信号は、それぞれエンコード回路及びデコード回路において、個別に符号化及び復号化が行われる。
【０００３】
図３に、ＣＣＩＴＴ規格（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｔｅｌｅｇｒａｐｈ　ａｎｄ　Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ　Ｃｏｎｓｕｌｔａｔｉｖｅ　Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ規格の略）の周波数特性の一例を示す。横軸に周波数（Ｈｚ）、縦軸にゲイン（ｄＢ）をとっている。一般に、携帯電話の送受信システムにおいては、この周波数特性に則り、エンコード回路及びデコード回路に内蔵された帯域制限用デジタルフィルタによって送受信音声信号の周波数帯域が制限されている。なお、図３において、１０２０Ｈｚの位置の矢印はＣＣＩＴＴ規格の標準値を示す。
【０００４】
図４に、従来の携帯電話の送受信システムにおいて用いられる音声信号再生用帯域制限装置の構成を示す。１は送信用エンコード回路、２は受信用デコード回路である。送信用エンコード回路１と受信用デコード回路２のそれぞれには、帯域制限用デジタルフィルタが内蔵されている。３は音声信号に外部からオーディオ信号を加える信号加算部、４、５は切換スイッチ、６は音声信号用増幅器、７はオーディオ信号用増幅器、８、９はハイパスフィルタ用コンデンサ、１１は音声信号用スピーカ、１１ａはオーディオ信号用スピーカをそれぞれ示す。
【０００５】
この音声信号再生用帯域制限装置において、音声信号１２が送信用エンコード回路１に入力されると、送信用エンコード回路１に内蔵された帯域制限用デジタルフィルタによって、図３に示すＣＣＩＴＴ規格の周波数特性に則り、低域からオーディオ帯域までの周波数成分（０〜３０００Ｈｚ）は、低域になる程緩やかに減衰させられ、また、その高域の周波数成分（３４００Ｈｚ以上）は、急峻に減衰させられ、所定の周波数帯域の成分（３００〜３０００Ｈｚ）が、送信音声信号１３に符号化されて出力される。
【０００６】
一方、受信音声信号１４が受信用デコード回路２で受信されると、受信用デコード回路２に内蔵された帯域制限用デジタルフィルタによって、図３に示すＣＣＩＴＴ規格の周波数特性に則り、音声信号に復号化される。この際、送信用エンコード回路１に内蔵された帯域制限用デジタルフィルタと同様に、高域の周波数成分（３４００Ｈｚ以上）は急峻に減衰させられるが、低域からオーディオ帯域までの周波数成分（０〜３０００Ｈｚ）は減衰させられず、その代りに、音声信号用スピーカ１１に接続したカットオフ周波数が０〜３００Ｈｚのハイパスフィルタ用コンデンサ８によって低域の周波数成分を減衰させられることで、図３に示すＣＣＩＴＴ規格の周波数特性に則った音声信号の周波数帯域の制限を行っている。
【０００７】
また、復号化された音声信号は、切換スイッチ４により切り換えられ、音声信号用増幅器６を通過させた後、音声信号用スピーカ１１から再生される。また、音声信号以外に、オーディオ信号を入力して再生する場合は、信号加算部３から入力し、受信用デコード回路２を通過させず、切換スイッチ５により切り換えられ、オーディオ信号用増幅器７を通過させた後、オーディオ信号用スピーカ１１ａから再生される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、こうした従来技術による音声信号再生用帯域制限装置では、入力された音声信号の符号化を行う送信用エンコード回路と、受信された音声信号の復号化を行う受信用デコード回路に、それぞれ周波数特性の異なる帯域制限用デジタルフィルタを内蔵して音声信号の周波数帯域を制限していたため、回路規模が増大していた。
【０００９】
また、音声信号用の再生経路以外に、オーディオ信号用の再生経路を備え、オーディオ信号の低域の周波数成分まで再生していたため、出力系統が２つになり、実装する部品点数が増大していた。
【００１０】
本発明の目的は、従来技術におけるこのような問題点を解決し、回路規模を縮小し、また、部品点数を削減しながら、高音質なオーディオ信号の再生を実現した、音声信号再生用帯域制限装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の音声信号再生用帯域制限装置においては、送受信用エンコード／デコード回路と、送受信用エンコード／デコード回路において復号化された音声信号を増幅する増幅器と、音声信号の低域の周波数成分を遮断する、カットオフ周波数が０〜２００Ｈｚのハイパスフィルタ用コンデンサと、音声信号を再生するスピーカとを備える。そして、送受信用エンコード／デコード回路は、単一の周波数特性を有する帯域制限用デジタルフィルタを内蔵し、当該帯域制限用デジタルフィルタによって入力及び受信された音声信号の周波数帯域を制限する。
【００１２】
この構成により、従来、送信用エンコードと受信用デコード回路においてそれぞれ内蔵していた帯域制限用デジタルフィルタを一つの送受信用エンコード／デコード回路において共用化でき、回路規模が縮小化される。
【００１３】
また、本発明の音声信号再生用帯域制限装置においては、送受信用エンコード／デコード回路と、送受信用エンコード／デコード回路において復号化された音声信号に外部からオーディオ信号を加える信号加算部と、音声信号及び／又は前記オーディオ信号を増幅する増幅器と、音声信号及び／又はオーディオ信号の低域の周波数成分を遮断する、カットオフ周波数が０〜２０Ｈｚのハイパスフィルタ用コンデンサと、音声信号及び／又はオーディオ信号を再生するスピーカ１個とを備える。そして、送受信用エンコード／デコード回路は、単一の周波数特性を有する帯域制限用デジタルフィルタを内蔵し、当該帯域制限用デジタルフィルタによって、入力及び受信された音声信号の周波数帯域を制限する。
【００１４】
この構成により、従来、送信用エンコードと受信用デコード回路においてそれぞれ内蔵していた帯域制限用デジタルフィルタを一つの送受信用エンコード／デコード回路において共用化でき、回路規模が縮小化される。さらに、音声信号とオーディオ信号の出力系統が統合され、回路部品の使用点数とその実装面積が削減される。
【００１５】
ここで、音声信号の低域の周波数成分を増幅する低域信号増幅器を備え、カットオフ周波数が０〜２０Ｈｚのハイパスフィルタ用コンデンサの代りに、カットオフ周波数が０〜３００Ｈｚのハイパスフィルタ用コンデンサを備え、当該ハイパスフィルタ用コンデンサとスピーカより構成されるＲＣハイパスフィルタによって、低域信号増幅器により増幅された音声信号及び／又はオーディオ信号の低域の周波数成分が減衰させられ、スピーカの出力レベルに合わせて音声信号及び／又はオーディオ信号が再生されるように構成されていることが好ましい。
【００１６】
この構成により、オーディオ信号の低域の周波数成分の音質が向上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１に、本実施の形態における音声信号再生用帯域制限装置の構成を示す。１６は送受信用エンコード／デコード回路であり、入力及び受信された音声信号の周波数帯域を制限する帯域制限用デジタルフィルタが内蔵されている。３は音声信号に外部からオーディオ信号を加える信号加算部、１７は音声信号／オーディオ信号用増幅器である。９はハイパスフィルタ用コンデンサであり、そのカットオフ周波数はＤＣレベル近傍の０Ｈｚに設定されている。１８は音声信号／オーディオ信号用スピーカを示す。
【００１９】
以下、本実施の形態における音声信号再生用帯域制限装置の動作について、図１を参照しながら、さらに詳しく説明する。音声信号１２が送受信用エンコード／デコード回路１６に入力されると、送受信用エンコード／デコード回路１６に内蔵された帯域制限用デジタルフィルタによって、図３に示すＣＣＩＴＴ規格の周波数特性に則り、低域からオーディオ帯域までの周波数成分（０〜３００Ｈｚ）は、低域になる程緩やかに減衰させられ、また、その高域の周波数成分（３４００Ｈｚ以上）は、急峻に減衰させられ、所定の周波数帯域の成分（３００〜３０００Ｈｚ）が、送信音声信号１３に符号化されて出力される。
【００２０】
一方、受信音声信号１４が送受信用エンコード／デコード回路１６で受信されると、送受信用エンコード／デコード回路１６に内蔵された帯域制限用デジタルフィルタによって、図３に示すＣＣＩＴＴ規格の周波数特性に則り、低域からオーディオ帯域までの周波数成分（０〜３００Ｈｚ）は、低域になる程緩やかに減衰させられ、また、その高域の周波数成分（３４００Ｈｚ以上）は、急峻に減衰させられ、所定の周波数帯域の成分（３００〜３０００Ｈｚ）が、音声信号に復号化される。このとき、受信音声信号１４に混在していた低域における不要な信号成分及び高域のデジタルノイズや雑音成分が減衰されて除去される。
【００２１】
ここで、送受信用エンコード／デコード回路１６に内蔵した帯域制限用デジタルフィルタの各周波数帯域における減衰量は、それぞれ６０Ｈｚにおいて２４ｄＢ以上、２００Ｈｚにおいて０〜２．５ｄＢ、３００〜３０００Ｈｚにおいて−０．３〜０．３ｄＢ、３４００Ｈｚにおいて０〜０．８ｄＢ、及び３７８０Ｈｚにおいて６．５ｄＢ以上に設定されている。
【００２２】
以上の構成により、単一の周波数特性と有する帯域制限用デジタルフィルタによって、図３に示すＣＣＩＴＴ規格の周波数特性に則り、入力及び受信された音声信号の周波数帯域を制限することができ、この結果、送信用エンコードと受信用デコード回路においてそれぞれ内蔵していた周波数特性の異なる帯域制限用デジタルフィルタを一つの送受信用エンコード／デコード回路１６において共用化できるようになり、回路規模が縮小化される。
【００２３】
次に、復号化された音声信号には、信号加算部３からオーディオ信号１５が入力されて加えられ、オーディオ信号を含む音声信号を、音声信号／オーディオ信号用増幅器１７と、カットオフ周波数がＤＣレベル近傍のハイパスフィルタ用コンデンサ９を通過させることにより、音声信号／オーディオ信号用スピーカ１８からその出力レベルに合わせて再生される。
【００２４】
なお、音声信号のみ再生する場合は、符号化された音声信号を、音声信号／オーディオ信号用増幅器１７と、ハイパスフィルタ用コンデンサ９を通過させることにより、音声信号／オーディオ信号用スピーカ１８からその出力レベルに合わせて再生される。
【００２５】
また、オーディオ信号のみ再生する場合は、信号加算部３から入力されたオーディオ信号１５を、音声信号／オーディオ信号用増幅器１７と、ハイパスフィルタ用コンデンサ９を通過させることにより、音声信号／オーディオ信号用スピーカ１８からその出力レベルに合わせて再生される。
【００２６】
本実施の形態の音声信号再生用帯域制限装置によれば、従来、送信用エンコードと受信用デコード回路においてそれぞれ内蔵していた帯域制限用デジタルフィルタを一つの送受信用エンコード／デコード回路において共用化でき、回路規模が縮小化される。又はイパスフィルタ用コンデンサとして、そのカットオフ周波数がＤＣレベル近傍のものを用いることで、音声信号及び／又はオーディオ信号は、その周波数特性が損なわれずに出力されるため、音声信号用とオーディオ信号用の出力系統が統合され、回路部品の使用点数を減らし、その実装面積を削減することができる。
【００２７】
（実施の形態２）
図２に、本実施の形態における音声信号再生用帯域制限装置の構成を示す。本実施の形態では、音声信号／オーディオ信号用増幅器１７と信号加算部３との間にバスブースト回路１９を設置し、信号加算部３から入力されるオーディオ信号の内、低域の周波数成分（０〜３００Ｈｚ）を増幅するようにした点、及び、ハイパスフィルタ用コンデンサ１０のカットオフ周波数をオーディオ帯域近傍の３００Ｈｚに設定した点以外は、実施の形態１の装置と同様な構成であるため、対応する箇所については同じ符号を付してその説明を省略する。
【００２８】
以下、本実施の形態における音声信号再生用帯域制限装置の動作について、図２を参照しながら説明する。音声信号１２が送受信用エンコード／デコード回路１６に入力されると、送受信用エンコード／デコード回路１６に内蔵された帯域制限用デジタルフィルタによって、図３に示すＣＣＩＴＴ規格の周波数特性に則り、低域からオーディオ帯域までの周波数成分（０〜３０００Ｈｚ）は、低域になる程緩やかに減衰させられ、また、その高域の周波数成分（３４００Ｈｚ以上）は、急峻に減衰させられ、所定の周波数帯域の成分（３００〜３０００Ｈｚ）が、送信音声信号１３に符号化されて出力される。
【００２９】
一方、受信音声信号１４が送受信用エンコード／デコード回路１６で受信されると、送受信用エンコード／デコード回路１６に内蔵された帯域制限用デジタルフィルタによって、ＣＣＩＴＴ規格の周波数特性に則り、図３に示すＣＣＩＴＴ規格の周波数特性に則り、低域からオーディオ帯域までの周波数成分（０〜３０００Ｈｚ）は、低域になる程緩やかに減衰させられ、また、その高域の周波数成分（３４００Ｈｚ以上）は、急峻に減衰させられ、所定の周波数帯域の成分（３００〜３０００Ｈｚ）が、音声信号に復号化される。このとき、受信音声信号１４に混在していた低域における不要な信号成分及び高域のデジタルノイズや雑音成分が減衰されて除去される。
【００３０】
ここで、送受信用エンコード／デコード回路１６に内蔵した帯域制限用デジタルフィルタの各周波数帯域における減衰量は、それぞれ６０Ｈｚにおいて２４ｄＢ以上、２００Ｈｚにおいて０〜２．５ｄＢ、３００〜３０００Ｈｚにおいて−０．３〜０．３ｄＢ、３４００Ｈｚにおいて０〜０．８ｄＢ、及び３７８０Ｈｚにおいて６．５ｄＢ以上に設定されている。
【００３１】
以上の構成により、単一の周波数特性と有する帯域制限用デジタルフィルタによって、図３に示すＣＣＩＴＴ規格の周波数特性に則り、入力及び受信された音声信号の周波数帯域を制限することができ、この結果、送信用エンコードと受信用デコード回路においてそれぞれ内蔵していた周波数特性の異なる帯域制限用デジタルフィルタを一つの送受信用エンコード／デコード回路１６において共用化できるようになり、回路規模が縮小化される。
【００３２】
次に、復号化後の音声信号には、信号加算部３からオーディオ信号１５が入力されて加えられ、オーディオ信号を含む音声信号を、バスブースト回路１９を通過させ、その低域の周波数成分（０〜３００Ｈｚ）を増幅する。ここで、カットオフ周波数が３００Ｈｚのハイパスフィルタ用コンデンサ１０と音声信号／オーディオ信号用スピーカ１８によって、ＲＣハイパスフィルタが構成されているため、オーディオ信号を含む音声信号は、このＲＣハイパスフィルタを通過する際、バスブースト回路１９により増幅された低域の周波数成分が減衰され、音声信号／オーディオ信号用スピーカ１８からその出力レベルに合わせて再生される。
【００３３】
なお、音声信号のみ再生する場合は、符号化された音声信号を、バスブースト回路１９、音声信号／オーディオ信号用増幅器１７、及びハイパスフィルタ用コンデンサ９を通過させることにより、音声信号／オーディオ信号用スピーカ１８からその出力レベルに合わせて再生される。
【００３４】
また、オーディオ信号のみ再生する場合は、信号加算部３から入力されたオーディオ信号１５を、バスブースト回路１９、音声信号／オーディオ信号用増幅器１７、及びハイパスフィルタ用コンデンサ９を通過させることにより、音声信号／オーディオ信号用スピーカ１８からその出力レベルに合わせて再生される。
【００３５】
本実施の形態の音声信号再生用帯域制限装置によれば、従来、送信用エンコードと受信用デコード回路においてそれぞれ内蔵していた帯域制限用デジタルフィルタを一つの送受信用エンコード／デコード回路において共用化でき、回路規模が縮小化される。又はイパスフィルタ用コンデンサとして、そのカットオフ周波数が０〜３００Ｈｚのものを用いることで、音声信号及び／又は音声信号の低域の周波数成分（０〜３００Ｈｚ）がバスブースト回路で増幅された後、当該周波数成分がＲＣハイパスフィルタにより減衰されるため、音声信号及び／又は音声信号は、その周波数特性が損なわれずに出力される。そして、音声信号用とオーディオ信号用の出力系統が統合され、回路部品の使用点数を減らし、その実装面積を削減することができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、従来、送信用エンコードと受信用デコード回路においてそれぞれ内蔵していた帯域制限用デジタルフィルタを一つの送受信用エンコード／デコード回路において共用化でき、回路規模を縮小することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の音声信号再生用帯域制限装置の構成を示すブロック図
【図２】実施の形態２の音声信号再生用帯域制限装置の構成を示すブロック図
【図３】ＣＣＩＴＴ規格に則った送受信信号の周波数特性を示すグラフ
【図４】従来技術の音声信号再生用帯域制限装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１　送信用エンコード回路
２　受信用デコード回路
３　信号加算部
６　音声信号用増幅器
７　オーディオ信号用増幅器
８、９、１０　ハイパスフィルタ用コンデンサ
１１　音声信号用スピーカ
１１ａ　オーディオ信号用スピーカ
１２　音声信号
１３　送信音声信号
１４　受信音声信号
１５　オーディオ信号
１６　送受信用エンコード／デコード回路
１７　音声信号／オーディオ信号用増幅器
１８　音声信号／オーディオ信号用スピーカ
１９　バスブースト回路
【図１】
2004015569.tif 000003
【図２】
2004015569.tif 000004
【図３】
2004015569.tif 000005
【図４】
2004015569.tif 000006