(57)【要約】【課題】両通信機器間の送受話部との間で発振現象はもとより、エコー現象が生じることが無く、送話部と受話部を同設あるいは至近に設置でき、安定した双方向通話が可能なエコー防止回路を提供すること。【解決手段】一方の通信機器１の受話部１１においてスピーカＳＰ１，ＳＰ２又はイヤーフォンが複数設置され、これらスピーカ又はイヤーフォンとそれぞれ接続する第２の増幅器Ａ２，Ａ３が増幅回路Ａ１とは別に複数設置され、これら第２の増幅器に伝送系１８より増幅器で増幅されて供給される受話信号電圧の大きさを、一方の増幅回路Ａ２に与える受話信号電圧の大きさと他方の増幅回路Ａ３に与える受話信号電圧の大きさが等しくならず、常にアンバランスに、かつマイクロフォンＭＩＣ１の出力電圧が最小となるように分配して設定する分配回路１２が設置されていることを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の通信機器が音声等の信号を送るためのマイクロフォン、増幅回路を含む送話部と、情報を受け取るスピーカ又はイヤーフォン、増幅回路を含む受話部とで構成され、他方の通信機器が同様なマイクロフォン、増幅回路を含む送話部と、スピーカ又はイヤーフォン、増幅回路を含む受話部とで構成され、これら両通信機器が伝送系を介して接続されて双方向通信が可能になっているものであって、
一方の通信機器の受話部において前記スピーカ又はイヤーフォンが複数設置され、これらスピーカ又はイヤーフォンとそれぞれ接続する第２の増幅器が前記増幅回路とは別に複数設置され、これら第２の増幅器に伝送系より前記増幅器で増幅されて供給される受話信号電圧の大きさを、一方の増幅回路に与える受話信号電圧の大きさと他方の増幅回路に与える受話信号電圧の大きさが等しくならず、常にアンバランスに、かつマイクロフォンの出力電圧が最小となるように分配して設定する分配回路が設置されていることを特徴とするエコー防止回路。
【請求項２】
分配回路が、可変抵抗である請求項１記載のエコー防止回路。
【請求項３】
分配回路が、一方の増幅回路に与える受話信号電圧の大きさと他方の増幅回路に与える受話信号電圧の大きさの分配比の設定を電子的に行う電界効果トランジスタである請求項１記載のエコー防止回路。
【請求項４】
スピーカ又はイヤーフォン、及びマイクロフォンの使用環境や使用部品特性の温度による変動によって電界効果トランジスタによる受話信号電圧の設定値が変動したとき、その変動値を設定値に自動的に再設定する制御回路を有する請求項３記載のエコー防止回路。
【請求項５】
制御回路が、マイクロフォンからの送話信号の一部を取り入れ可能に接続され送話信号を脈流に変換する整流回路と、該整流回路に接続され直流信号電圧を得る積分回路と、該積分回路に接続され直流信号電圧と基準電圧を比較する比較回路と、該比較回路で直流信号電圧の大きさが最小となるように電界効果トランジスタに制御信号を出力する反転増幅回路とを有する請求項４記載のエコー防止回路。
【請求項６】
一方の通信機器の送話部において前記マイクロフォンが１個設置され、このマイクロフォンが前記スピーカ又はイヤーフォンからの拡声信号等と送話者が発する音声等の信号が同時に入力されるように配置されている請求項１ないし５のいずれかに記載のエコー防止回路。
【請求項７】
一方の通信機器の受話部及び送話部において複数のスピーカ又はイヤーフォンと１個のマイクロフォンが１つのイヤーフォン内に密閉状に組み込まれ、耳内から伝わる音声情報の集音と拡声を同時に行う双方向通信が可能となっている請求項６に記載のエコー防止回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、携帯電話又はＰＨＳ等の移動体通信機器をはじめ一般的な電話機、イヤーフォンマイク全般、翻訳機、聾唖者や声帯損傷者用拡声器、旅行業者のガイド用通信機、アナウンサー用通信機、電車の車掌用通信機、オペレーター用ヘッドセット等各種の通信機器に組み込まれて、これら通信機器のエコー防止に効果のあるエコー防止回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、通信機器として例えば携帯電話又はＰＨＳ等の移動体通信に用いられる有線と無線の子機が知られており、この子機から親機、さらにＮＴＴドコモ等の電話用無線電波中継部を含む伝送系を介して相手側の通信機器と双方向通信をするものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３０００７４号公報（第２，３頁、図３）
【０００４】
これは一方の通信機器が音声等の信号を送るためのマイクロフォン、増幅回路を含む送話部と情報を受け取るスピーカ又はイヤーフォン、増幅回路を含む受話部とで構成され、他方の通信機器が同様なマイクロフォン、増幅回路を含む送話部と、スピーカ又はイヤーフォン、増幅回路を含む受話部とで構成され、これら両通信機器が伝送系を介して接続され双方向通信が可能になっている。
【０００５】
ところで、前記双方向通信の場合には、両通信機器の送受話部の空間を伝わる音波等を含めた電気的結合によるループが形成されて発振現象やエコー現象が生じることがある。このとき発振現象は電気的結合のループ利得が１以上の時に生じ、またエコー現象は電気的結合のループ利得が１以下の時に生じるので、送話部と受話部の一体化や同設はもとより、近づけることすらできないのが現状であり、有線、無線のいずれにおいても通信機器のノイズ対策、小型化、軽量化、製造コスト低減等を進める上で大きな問題点となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこでこの発明は前記のような従来の問題点を解決し、両通信機器間の送受話部との間で発振現象はもとより、エコー現象が生じることが無く、送話部と受話部を同設あるいは至近に設置でき、安定した双方向通話が可能なエコー防止回路を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、一方の通信機器が音声等の信号を送るためのマイクロフォン、増幅回路を含む送話部と、情報を受け取るスピーカ又はイヤーフォン、増幅回路を含む受話部とで構成され、他方の通信機器が同様なマイクロフォン、増幅回路を含む送話部と、スピーカ又はイヤーフォン、増幅回路を含む受話部とで構成され、これら両通信機器が伝送系を介して接続されて双方向通信が可能になっているものであって、一方の通信機器の受話部において前記スピーカ又はイヤーフォンが複数設置され、これらスピーカ又はイヤーフォンとそれぞれ接続する第２の増幅器が前記増幅回路とは別に複数設置され、これら第２の増幅器に伝送系より前記増幅器で増幅されて供給される受話信号電圧の大きさを、一方の増幅回路に与える受話信号電圧の大きさと他方の増幅回路に与える受話信号電圧の大きさが等しくならず、常にアンバランスに、かつマイクロフォンの出力電圧が最小となるように分配して設定する分配回路が設置されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、分配回路が、可変抵抗であることを特徴とする。請求項３に記載の発明は、請求項１において、分配回路が、一方の増幅回路に与える受話信号電圧の大きさと他方の増幅回路に与える受話信号電圧の大きさの分配比の設定を電子的に行う電界効果トランジスタであることを特徴とする。請求項４に記載の発明は、請求項３において、スピーカ又はイヤーフォン、及びマイクロフォンの使用環境や使用部品特性の温度による変動によって電界効果トランジスタによる受話信号電圧の設定値が変動したとき、その変動値を設定値に自動的に再設定する制御回路を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項４において、制御回路が、マイクロフォンからの送話信号の一部を取り入れ可能に接続され送話信号を脈流に変換する整流回路と、該整流回路に接続され直流信号電圧を得る積分回路と、該積分回路に接続され直流信号電圧と基準電圧を比較する比較回路と、該比較回路で直流信号電圧の大きさが最小となるように電界効果トランジスタに制御信号を出力する反転増幅回路とを有することを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかにおいて、一方の通信機器の送話部において前記マイクロフォンが１個設置され、このマイクロフォンが前記スピーカ又はイヤーフォンからの拡声信号等と送話者が発する音声等の信号が同時に入力されるように配置されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項６において、一方の通信機器の受話部及び送話部において複数のスピーカ又はイヤーフォンと１個のマイクロフォンが１つのイヤーフォン内に密閉状に組み込まれ、耳内から伝わる音声情報の集音と拡声を同時に行う双方向通信が可能となっていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。実施の形態は双方向無線通信が可能な通信機器（例えば携帯電話）に実施したものである。
【００１３】
図１は双方向通信が可能な無線通信機器に組み込んだエコー防止回路の回路ブロック図であり、この図面では回路の動作を行わせるための電池等説明に必要が無いものは省略している。通信機器１の受話部１１は、増幅回路Ａ１、可変抵抗からなる分配回路１２、１対の増幅回路Ａ２，Ａ３、１対のスピーカＳＰ１，ＳＰ２から構成されている。送話部１３は、マイクロフォンＭＩＣ１、増幅回路Ａ４から構成されている。また、通信機器２の受話部１５は、増幅回路Ａ５、可変抵抗からなる分配回路１６、１対の増幅回路Ａ６，Ａ７、１対のスピーカＳＰ３，ＳＰ４から構成されている。送話部１７は、マイクロフォンＭＩＣ２、増幅回路Ａ８から構成されている。１８は両通信機器１，２を接続する伝送系を示す。
【００１４】
分配回路１２において、増幅器Ａ２，Ａ３に供給される受話信号電圧の大きさは、増幅回路Ａ２に与える受話信号電圧の大きさと増幅回路Ａ３に与える受話信号電圧の大きさが等しくならず、常にアンバランスになるようにその可変抵抗を手動にて調整することにより設定される。また、同時にマイクロフォンＭＩＣ１の出力電圧も最小となるように分配設定される。
【００１５】
前記のような通信機器１においては、受話部１１において通信機器２から伝送系１８を通じて送られてくる受話信号が、増幅器Ａ１から増幅器Ａ２、Ａ３へ分配回路１２により受話信号電圧の大きさを調整されて入力される。そしてこの入力信号により増幅器Ａ２、Ａ３はそれぞれ接続されたスピーカＳＰ１，ＳＰ２を駆動する。一方、送話部１３においてマイクロフォンＭＩＣ１は、送話者の音声等の信号を受話すると同時に、受話部１１のスピーカＳＰ１，ＳＰ２からの拡声信号も同時に受話する。マイクロフォンＭＩＣ１によって受話された音声等の受話信号が、送話部１３に設けられている増幅回路Ａ４によって増幅され、伝送系１８を通じて通信機器２へ送話される。
【００１６】
前記においてはマイクロフォンＭＩＣ１によって受話された音声等の受話信号のうち、スピーカＳＰ１，ＳＰ２からの拡声信号等が打ち消し合って残った送話者の音声等のみが増幅回路Ａ４側へ送られる。したがって、両通信機器１，２間の送受話部の間では発振現象はもとより、エコー現象も生じることがない。この発振防止、エコー防止は通信機器２でも同様な機能を果たすため、両通信機器１，２に組み込めば、より効果が発揮される。
【００１７】
前記実施の形態では分配回路１２，１６を可変抵抗で構成した例を示したが、これはあくまでも好ましい一例であって、ほかに電界効果トランジスタなど同様な効果を発揮する部材で構成してもよい。
【００１８】
図２，３は別の実施の形態を示す。図１に示した実施の形態では２つのスピーカを駆動する増幅回路Ａ２，Ａ３に与える受話信号電圧の大きさを調整するために可変抵抗からなる分配回路１２，１６を用いて構成したが、スピーカＳＰ１，ＳＰ２及びマイクロフォンＭＩＣ１の使用環境や使用部品特性の温度による変動によって分配回路１２，１６の可変抵抗による信号電圧の設定値が変動したとき、その変動値を設定値に自動的に再設定する制御回路を設けてもよく、図２，３はその例を示している。
【００１９】
すなわち、この実施の形態では可変抵抗からなる分配回路１２，１６に代え、電子的に分配比を制御する電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２からなる分配回路２２，２６を、受話部２１の増幅回路Ａ１と増幅回路Ａ２，Ａ３の間、受話部２５の増幅回路Ａ５と増幅回路Ａ６，Ａ７の間に設けたこと、及びこの分配回路２２，２６を制御する制御回路２８，２９を、分配回路２２と送話部２３のマイクロフォンＭＩＣ１の出力側、分配回路２６と送話部２７のマイクロフォンＭＩＣ２の出力側に設けている。
【００２０】
制御回路２８，２９は同様な構成からなっている。そのうちの一方の制御回路２８を図３に詳示するように、マイクロフォンＭＩＣ１からの出力信号の一部を取り入れ可能に接続され送話信号を脈流に変換する整流回路３１と、該整流回路に接続され直流信号電圧を得る積分回路３２と、該積分回路に接続され直流信号電圧と基準電圧を比較する比較回路３３と、該比較回路で直流信号電圧の大きさが最小となるように電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２に制御信号を出力する反転増幅回路３４，３５とを有している。比較回路３３で、直流信号電圧と比較される基準電圧は、図示したような可変抵抗３６によって構成され、所定の値が調整のうえ設定される。
【００２１】
この実施の形態では、１対のスピーカＳＰ１，ＳＰ２からの拡声信号と送話者の音声等をマイクロフォンＭＩＣ１によって受話して増幅して送話すると同時に、その信号の一部を整流回路３１で取り入れて整流し、脈流化して積分回路３２で直流化して直流信号電圧を得る。この直流信号電圧の大きさはスピーカＳＰ１，ＳＰ２からの拡声信号がマイクロフォンＭＩＣ１に入力されたときに十分に相殺され、最小となる。そのために、この直流信号電圧を用いて増幅回路Ａ２の増幅度の大きさを大きくするときは増幅回路Ａ３の増幅度の大きさが小さくなり、増幅回路Ａ２の増幅度の大きさを小さくすると、増幅回路Ａ３の増幅度の大きさが大きくなるように互いに反対方向に向かうように電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２で構成した調整用可変抵抗の値を調整して直流信号電圧の大きさが最も小さくなるようにする。電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２に与える制御電圧は、制御するのに最も良い値となるように反転増幅回路３４，３５の増幅度を調整し、比較回路３３で直流信号電圧の大きさが最小となるような制御信号を出力させるように比較基準電圧を与える。
【００２２】
この実施の形態においても前記実施の形態と同様な作用が期待できるのに加え、前記したようにスピーカＳＰ１，ＳＰ２及びマイクロフォンＭＩＣ１の使用環境や使用部品特性の温度による変動によって電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２による受話信号電圧の大きさの設定値が変動したときであっても、制御回路２８による制御によりその変動値が設定値に自動的に再設定される。
【００２３】
図４は１対のスピーカＳＰ１，ＳＰ２とマイクロフォンＭＩＣ１を、いわゆる「イヤーマイク」として１つのイヤーフォン内に密閉状に組み込んだ模式図である。この図面では動作を行わせるための基本的な配置構造について示したもので、スピーカＳＰ１，ＳＰ２からの拡声音を同時にマイクロフォンＭＩＣ１で集音できる構造であれば、どのような構造であっても良い。
【００２４】
尚、前記各実施の形態では受話部１１，１５，２１，２５にスピーカＳＰ１，ＳＰ２を設けた例を示したが、ほかにこれに代えてイヤーフォンを設けてもよく、この発明はその実施に際しては特許請求の範囲に記載した範囲において種々の設計変更が可能である。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１ないし７の発明は前記のような構成からなるので、両通信機器の送受話部との間でエコー現象が生じることが無く、送話部と受話部を同設あるいは至近に設置でき、しかもエコー防止のために送話部と受話部を切り離したり、コンピュータ処理等の複雑なディジタル操作等を行う必要も無く、通話品質が低下することが無い安定した双方向通話を可能とすることができるという画期的なものである。また構成が簡素であるため製作コストも比較的安価に抑えることができるのに加えて、小型化と軽量化も図ることができるという優れた効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態として示す双方向無線通信が可能な通信機器に組み込んだエコー防止回路のブロック図である。
【図２】別の実施の形態として示すエコー防止回路のブロック図である。
【図３】同上のエコー防止回路の拡大ブロック図である。
【図４】２つのスピーカ又はイヤーフォンとマイクロフォンを密閉状に組み込んだ模式図である。
【符号の説明】
１，２  双方向無線通信が可能な通信機器
１１，１５，２１，２５  受話部
１２，１６，２２，２６  分配回路
１３，１７，２３，２７  送話部
１８  伝送系
２８，２９  制御回路
３１  整流回路
３２  積分回路
３３  比較回路
３４，３５  反転増幅回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004297185.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成15年4月2日(2003.4.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
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