(57)【要約】【課題】住戸外、例えば、玄関先に設置された子機と住戸内に設置された親機との間で成立される通話を、通話ラインの切り換えが不要な拡声同時通話で行う。【解決手段】子機１および子機からの呼出時において指向性を持たず広範囲に鳴動する呼出音を出力させるスピーカ２２を有する親機２のうち少なくとも一方の機器は、他方の機器からの音声帯域の受話信号Ｓ１２を変調器２５を介して振幅変調し、振幅変調した高出力変調超音波Ｓ１５について送波器２７から空気を媒体として伝搬させ、パラメトリック効果による自己復調作用を利用して指向性の高い受話音Ｓ１７を得ることができる。この受話音は、一方の機器の送波器と同一筐体の同一面に配置されているマイク２３にて生成される送話信号Ｓ２１に対して音響的帰還による影響を低く抑えることにより、両機器（子機および親機）の間で良好な拡声同時通話が可能となる。【選択図】  図１
2004179956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
子機（１）と親機（２）とにより構成され、前記子機および前記親機の少なくとも１つは、前記子機および前記親機の一方からの音声帯域の受話信号（Ｓ１２）を超音波帯域の周波数（ｆ１）の搬送波（Ｓ１３）により振幅変調し、超音波変調波（Ｓ１４）を出力するための変調器（２５）と、振幅変調された超音波変調波を高出力変調超音波（Ｓ１５）に変換して空気中へと放射し、振幅変調された高出力変調超音波が空気を媒質として伝搬する際に生じるパラメトリック効果による自己復調作用を利用して音声帯域の受話信号（Ｓ１６）に復調して指向性の高い受話音（Ｓ１７）を出力するための送波器（２７）と、前記子機および前記親機の一方へ前記子機および前記親機の他方から送話信号（Ｓ２１）を生成するためのマイク（２３）とを備えることにより、前記送波器から前記マイクへの音響的帰還を低減して拡声同時通話を行なうことを特徴とするインターホン装置。
【請求項２】
前記マイクと前記送波器とを同一筐体の同一面に配置したことを特徴とする請求項１記載のインターホン装置。
【請求項３】
前記親機には、前記子機から前記親機を呼び出したとき、呼出音（Ｓ３）を出力するためのスピーカ（２２）を備えたことを特徴とする請求項１記載のインターホン装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインターホン装置に係り、特に、住戸外、例えば、玄関先に設置された子機と住戸内に設置された親機との間で拡声同時通話を行うことができるインターホン装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、住戸外、例えば、玄関先に居る来訪者が子器の呼出釦を操作（押下げ）するような呼出時において、呼出操作を検出した親機の呼出回路がスピーカからチャイム音等の呼出音を出力させ、これを確認した住戸内の居住者が親機の通話釦を操作（押下げ）するような応答操作を行うと、親機および子器は通話状態となり、居住者が使用する親機のマイクおよびスピーカと、（親機の）通話制御回路、（親機の）信号処理部、（親機の）伝送制御部、伝送線、子器の伝送制御部、（子器の）信号処理部、（子器の）通話制御回路を介して来訪者が使用する（子器の）マイクおよびスピーカとの間で拡声通話を行うことができるハンズフリーインターホンが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−５８８６２号公報（段落番号０００６〜０００８）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例のインターホンにおいて、玄関先に居る来訪者と住戸内の居住者との間で成立される通話は、ボイススイッチング機能を有する子器の通話制御回路および親機の通話制御回路の制御により形成される子機のマイクから親機スピーカへの通話ライン、または親機のマイクから子機のスピーカへの通話ラインの何れかの通話ラインを伝送される音声信号（送話信号、受話信号）に起因した拡声通話が適用されることにより、通話が途切れるといった現象が発生する虞があり、さらに、ボイススイッチング機能を有さずに連続同時通話を行うインターホンにおいて、子器のマイクおよびスピーカ、親機のマイクおよびスピーカをそれぞれの筐体の同一面に配置すると、スピーカからマイクへの音響的帰還が発生しやすくなり、良好な拡声通話が困難となる難点があった。
【０００５】
本発明は、上述の難点を解消するためになされたもので、住戸外、例えば、玄関先に設置された子機と住戸内に設置された親機との間で成立される通話を、通話ラインの切り換えが不要な拡声同時通話で行うことができるインターホン装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明のインターホン装置は、子機と親機とにより構成され、子機および親機の少なくとも１つは、子機および親機の一方からの音声帯域の受話信号を超音波帯域の周波数の搬送波により振幅変調し、超音波変調波を出力するための変調器と、振幅変調された超音波変調波を高出力変調超音波に変換して空気中へと放射し、振幅変調された高出力変調超音波が空気を媒質として伝搬する際に生じるパラメトリック効果による自己復調作用を利用して音声帯域の受話信号に復調して指向性の高い受話音を出力するための送波器と、子機および親機の一方へ子機および親機の他方から送話信号を生成するためのマイクとを備えることにより、送波器からマイクへの音響的帰還を低減して拡声同時通話を行なうものである。
【０００７】
このようなインターホン装置によれば、子機および親機のうち少なくとも一方の機器は、他方の機器からの音声帯域の受話信号を変調器を介して振幅変調し、振幅変調した高出力変調超音波について送波器から空気を媒体として伝搬させ、パラメトリック効果による自己復調作用を利用して指向性の高い受話音を得ることができる。この受話音は、高出力変調超音波の高い指向性を利用して、一方の機器のマイクにて生成（信号生成処理）される送話信号に対して音響的帰還による影響を低く抑えることにより、両機器（子機および親機）の間で良好な拡声同時通話が可能となる。
【０００８】
また、本発明のインターホン装置は、マイクと送波器とを同一筐体の同一面に配置したものである。
【０００９】
このようなインターホン装置によれば、子機および親機のうち少なくとも一方の機器に備えられる送波器を、マイクが配置される同一筐体の同一面に配置することができる。
【００１０】
また、本発明のインターホン装置において、親機には、子機から親機を呼び出したとき、呼出音を出力するためのスピーカを備えている。
【００１１】
このようなインターホン装置によれば、親機にスピーカを備えることにより、子機から親機への呼出時において、指向性を持たず広範囲に鳴動する呼出音を出力（音響出力）させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のインターホン装置を適用した好ましい形態の実施例について、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施例によるインターホン装置の構成を示すブロック図である。
【００１４】
図１のブロック図に示すインターホン装置は、住戸外、例えば、玄関先に設置された子機１と、２線からなる伝送線路Ｌ１を介して子機１に接続されており、住戸内に設置された親機２とで構成されている。
【００１５】
図１のブロック図に示す子機１は、玄関先に居る来訪者が住戸内の居住者を呼び出すために操作する呼出ボタン１０と、来訪者が居住者との間で通話（拡声同時通話）を成立させるために使用するマイク（以下、子機マイクという。）１１およびスピーカ（以下、子機スピーカという。）１２と、来訪者により子機マイク１１へと入力（音響入力）された送話音であり信号生成処理された音声帯域の送話信号を増幅するためのマイクアンプ（以下、子機マイクアンプという。）１３と、親機２の後述するマイク２３へと入力（音響入力）された居住者からの受話音であり信号生成処理された音声帯域の受話信号を増幅するためのスピーカアンプ（以下、子機スピーカアンプという。）１４と、子機マイクアンプ１３を介して増幅された送話信号を４線／２線変換するとともに、後述するインターフェース回路１６からの受話信号を２線／４線変換して子機スピーカアンプ１４へと出力するためのハイブリッド回路（以下、子機ハイブリッド回路という。）１５と、呼出ボタン１０および子機ハイブリッド回路１５と伝送線路Ｌ１との間の信号伝送ラインをそれぞれ形成するためのインターフェース回路（以下、子機Ｉ／Ｆという。）１６とが備えられている。
【００１６】
図１のブロック図に示す親機２は、来訪者により子機１の呼出ボタン１０が操作されたことを検出するための呼出検出回路２０と、呼出検出回路２１からの呼出信号を検出することにより能動とされ呼出音信号を生成（信号生成処理）するための呼出音生成回路２１と、呼出音生成回路２１からの呼出音信号を信号処理し、子機１から当該親機への呼び出し、すなわち、来訪者から居住者への呼び出しがあることを報知させる呼出音を出力（音響出力）するためのスピーカ（以下、親機スピーカという。）２２と、居住者が来訪者との間で通話（拡声同時通話）を成立させるために使用するマイク（以下、親機マイクという。）２３と、居住者により親機マイク２３へと入力（音響入力）された送話音であり信号生成処理された音声帯域の送話信号を増幅するためのマイクアンプ（以下、親機マイクアンプという。）２４と、子機１の子機マイク１１へと入力（音響入力）された来訪者からの受話音であり信号生成処理された音声帯域の受話信号を、後述する発振器２６にて発振された超音波帯域の周波数の搬送波により振幅変調するための変調器２５と、変調器２５にて振幅変調を行うための搬送波として超音波帯域の周波数を発振する発振器２６と、親機マイク２３が配置される当該親機の筐体面と同一面に配置されており、変調器２５を介して振幅変調された高出力変調超音波が空気を媒体として伝搬する際に生じるパラメトリック効果による自己復調作用を利用して音声帯域の受話信号に復調して指向性の高い受話音を出力（音響出力）するための送波器２７と、親機マイクアンプ２４を介して増幅された送話信号を４線／２線変換するとともに、後述するインターフェース回路２９からの受話信号を２線／４線変換して変調器２５へと出力するためのハイブリッド回路（以下、親機ハイブリッド回路という。）２８と、呼出検出回路２０および親機ハイブリッド回路２８と伝送線路Ｌ１との間の信号伝送ラインをそれぞれ形成するためのインターフェース回路（以下、親機Ｉ／Ｆという。）２９とが備えられている。
【００１７】
このように構成された本発明の実施例によるインターホン装置において、以下、具体的な動作について説明する。
【００１８】
図１のブロック図において、住戸内の居住者を呼び出すため、玄関先に居る来訪者が子機１の呼出ボタン１０を操作すると、親機２からの電源供給（詳述せず）により伝送線路Ｌ１へ予め重畳されている直流電源の電圧レベルが電圧降下する。また、親機２の呼出検出回路２０は、伝送線路Ｌ１の電圧降下に基づいて来訪者により子機１の呼出ボタン１０が操作されたことを検出し、その旨の呼出信号Ｓ１を呼出音生成回路２１へと出力する。この呼出信号Ｓ１を検出した親機２の呼出音生成回路２１は呼出音信号Ｓ２を生成（信号生成処理）することにより、親機スピーカ２２では、呼出音信号Ｓ２を信号処理した呼出音、すなわち、子機１から当該親機への呼び出しがある旨の呼出音Ｓ３が、指向性を持たず広範囲に鳴動されて呼出報知が行われる。
【００１９】
次に、上述の呼び出しを確認した住戸内の居住者が、呼出元の来訪者との間で通話（拡声同時通話）を成立させるため、親機２にて所定の応答操作（詳述せず）を行うと、居住者が使用する親機マイク２３から親機マイクアンプ２４、親機ハイブリッド回路２８、親機Ｉ／Ｆ２９、伝送線路Ｌ１、子機１の子機Ｉ／Ｆ１６、子機ハイブリッド回路１５、子機スピーカアンプ１４を介して居住者が使用する子機スピーカ１２までの通話ラインと、来訪者が使用する子機１の子機マイク１１から子機マイクアンプ１３、子機ハイブリッド回路１５、子機Ｉ／Ｆ１６、伝送線路Ｌ１、親機２の親機Ｉ／Ｆ２９、親機ハイブリッド回路２８、変調器２５を介して（居住者が使用する）送波器２７までの通話ラインとがそれぞれ形成される。
【００２０】
ここで、玄関先に居る来訪者により子機１の子機マイク１１へと入力（音響入力）された送話音Ｓ１０は、音声帯域の送話信号（以下、子機送話信号という。）Ｓ１１に信号生成処理される。この子機送話信号Ｓ１１は、子機マイクアンプ１３にて増幅され子機ハイブリッド回路１５を介して４線／２線変換された図２（ａ）の波形図に示す子機受話信号Ｓ１２として子機Ｉ／Ｆ１６、伝送線路Ｌ１、親機２の親機Ｉ／Ｆ２９、親機ハイブリッド回路２８の経路で変調器２５へと伝送される。なお、親機２の親機ハイブリッド回路２８へと入力される図２（ａ）の波形図に示す子機受話信号Ｓ１２のレベル（音圧レベル）は、子機１の子機マイクアンプ１３の増幅利得より伝送線路Ｌ１の線路長に起因した減衰分を差し引いた所定のレベル（詳述せず）となる。
【００２１】
また、親機２の変調器２５は、親機ハイブリッド回路２８を介して２線／４線変換された図２（ａ）の波形図に示す子機受話信号Ｓ１２について、発振器２６にて発振された図２（ｂ）の波形図に示す超音波帯域の周波数ｆ１の搬送波Ｓ１３により振幅変調し、振幅変調させた図２（ｃ）の波形図に示す超音波変調波Ｓ１４を送波器２７へと出力する。
【００２２】
さらに、親機２の送波器２７は、変調器２５を介して振幅変調された図２（ｃ）の波形図に示す超音波変調波Ｓ１４を当該送波器の振動板より空気中へと放射させるために高出力変調超音波Ｓ１５に変換する。この高出力変調超音波Ｓ１５は、図３（ａ）の特性説明図に示すように、通常、高い指向性を有しており、空気を媒体として伝搬させる際に生じる波形の歪みからその包絡線部分の波形が自己復調されるようなパラメトリック効果を発生することから、図３（ｂ）、（ｃ）の各特性説明図に示すように、高出力変調超音波Ｓ１５の任意の点Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、・・・毎に仮想の音源Ｓ１６ａ、Ｓ１６ｂ、Ｓ１６ｃ、・・・がそれぞれ分布し、これらの集合体である音声帯域の受話信号Ｓ１６へと復調させた指向性の高い受話音Ｓ１７を得ることができる。
【００２３】
なお、親機２の送波器２７より出力（音響出力）された受話音Ｓ１７、すなわち、玄関先に居る来訪者からの受話音Ｓ１７は高い指向性を有していることにより、当該送波器が配置される親機２の筐体面と同一面に配置されている親機マイク２３への音響的帰還を低減させることができる。
【００２４】
一方、住戸内の居住者により親機２の親機マイク２３へと入力（音響入力）された送話音Ｓ２０には、送波器２７からの音響的帰還が低減されていることに起因して受話音Ｓ１７は通常含まれておらず、音声帯域の送話信号（以下、親機送話信号という。）Ｓ２１に信号生成処理される。この親機送話信号Ｓ２１は、親機マイクアンプ２４にて増幅され親機ハイブリッド回路２８を介して４線／２線変換された親機受話信号Ｓ２２として親機Ｉ／Ｆ２９、伝送線路Ｌ１、子機１の子機Ｉ／Ｆ１６の経路で子機ハイブリッド回路１５へと伝送される。なお、子機１の子機ハイブリッド回路１５へと入力される親機受話信号Ｓ２２のレベル（音圧レベル）は、親機２の親機マイクアンプ２４の増幅利得より伝送線路Ｌ１の線路長に起因した減衰分を差し引いた所定のレベル（詳述せず）となる。
【００２５】
また、子機１の子機スピーカアンプ１４は、子機ハイブリッド回路１５を介して２線／４線変換された親機受話信号Ｓ２２を増幅し、子機スピーカ１２から音声帯域の受話音Ｓ２３、すなわち、住戸内の居住者からの受話音Ｓ２３を出力（音響出力）させることができるばかりでなく、この受話音Ｓ２３の出力タイミングは、上述の子機マイク１１への送話音Ｓ２０の入力タイミングと同一のタイミングで可能となることにより、住戸内の居住者と玄関先に居る来訪者との間で成立される通話を拡声同時通話で行うことができる。
【００２６】
なお、本発明の実施例では、マイクへの音響的帰還を低減させるための構成部として設けられる変調器、発振器および送波器を、子機１および親機２のうち当該親機のみに備えた場合について説明したが、これら変調器、発振器および送波器は、親機２のみならず子機１および親機２の両機器、または子機１のみに備えることもできる。特に、両機器に変調器、発振器および送波器が備えられた場合には、送波器が配置される子機１の筐体面と同一面に配置されている子機マイク１１への音響的帰還、送波器が配置される親機２の筐体面と同一面に配置されている親機マイク２３への音響的帰還をそれぞれ低減させることができ、本発明の実施例と比較して、より良好な拡声同時通話が可能となる。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のインターホン装置によれば、住戸外、例えば、玄関先に設置され来訪者による呼出操作や通話が可能な子機および住戸内に設置され来訪者からの呼び出しに対する呼出音の出力や居住者による通話が可能な親機のうち少なくとも一方の機器は、他方の機器からの音声帯域の受話信号を振幅変調し、振幅変調した高出力変調超音波について空気を媒体として伝搬させ、パラメトリック効果による自己復調作用を利用して指向性の高い受話音を得ることができる。この受話音は、一方の機器からの送話音に対して音響的帰還による影響を低く抑えるような高い指向性を有していることにより、両機器（子機および親機）の間で良好な拡声同時通話が可能となる。また、呼出音を出力（音響出力）するためのスピーカ（親機スピーカ）を親機に備えたため、この呼出音は指向性を持たず広範囲に鳴動することにより、住戸内の居住者が親機の前に居なくても当該呼出音を容易に確認できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施例によるインターホン装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例によるインターホン装置において、図２（ａ）は、子機から親機へと伝送される受話信号（子機受話信号）を示す波形図、図２（ｂ）は、親機の発振器にて発振される超音波帯域の周波数の搬送波を示す波形図、図２（ｃ）は、親機の変調器を介して振幅変調された超音波変調波を示す波形図である。
【図３】本発明の実施例によるインターホン装置において、図３（ａ）は、親機の送波器から空気中へと放射される高出力変調超音波の指向性を示す特性説明図、図３（ｂ）、（ｃ）は、ぞれぞれ親機の送波器から空気中へと放射される高出力変調超音波の任意の点毎に分布した仮想の音源を示す特性説明図である。
【符号の説明】
１・・・・・子機
２・・・・・親機
２２・・・・・スピーカ（親機スピーカ）
２３・・・・・マイク（親機マイク）
２５・・・・・変調器
２７・・・・・送波器
ｆ１・・・・・超音波帯域の周波数
Ｓ３・・・・・呼出音
Ｓ１２、Ｓ１６・・・・・（音声帯域の）受話信号
Ｓ１３・・・・・搬送波
Ｓ１４・・・・・超音波変調波
Ｓ１５・・・・・高出力変調超音波
Ｓ１７・・・・・受話音
Ｓ２１・・・・・送話信号
【図１】
2004179956.tif 000003
【図２】
2004179956.tif 000004
【図３】
2004179956.tif 000005