(57)【要約】【課題】送話信号に含まれる低域騒音成分を遮断し、通信品質が高い音声信号を提供する電話機を提供する。【解決手段】かかる課題を解決するために、本発明の通話回路装置は、通話特性を制限している音声帯域より通信帯域が広い広帯域伝送路に通話信号を送出する通話回路装置であって、送話器から送話信号を受け取り、送話信号の周波数帯域を調整する帯域調整手段と、帯域調整手段が調整する周波数帯域を制御する帯域制御手段とを備え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】
通話特性を制限している音声帯域より通信帯域が広い広帯域伝送路に通話信号を送出する通話回路装置であって、
送話器から送話信号を受け取り、上記送話信号の周波数帯域を調整する帯域調整手段と、
上記帯域調整手段が調整する周波数帯域を制御する帯域制御手段と
を備えることを特徴とする通話回路装置。
【請求項２】
上記帯域調整手段が、所定の低周波数帯域を遮断する低域遮断部と、上記送話信号の周波数帯域を遮断せずにそのまま通過させる通過部とを有することを特徴とする請求項１に記載の通話回路装置。
【請求項３】
上記帯域調整手段が、遮断する周波数帯域を可変することができる可変帯域遮断部であることを特徴とする請求項１に記載の通話回路装置。
【請求項４】
上記帯域制御手段が、上記送話信号の信号レベルに応じて、上記帯域調整手段が調整する周波数帯域を自動制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の通話回路装置。
【請求項５】
上記帯域制御手段が、
上記送話信号の信号レベルを判定する信号レベル判定部と、
上記信号レベル判定部が判定した上記送話信号の信号レベルが閾値以上であり、かつ、閾値以上の信号レベルが所定時間以上連続する場合に、上記送話信号の低域周波数帯域を遮断するように上記帯域調整手段を制御する遮断制御部と
を有することを特徴とする請求項４に記載の通話回路装置。
【請求項６】
上記帯域制御手段が、使用者の操作により上記帯域調整手段が調整する周波数帯域を切り替える機構的な切替スイッチであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の通話回路装置。
【請求項７】
通話特性を制限している音声帯域より通信帯域が広い広帯域伝送路と接続する電話機であって、
請求項１〜６のいずれかに記載の通話回路装置を備えることを特徴とする電話機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通話回路装置及び電話機に関し、例えば、音声通信帯域が広い伝送路に接続可能な電話機及びこの電話機に組み込まれる通話回路装置に適用し得る。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般的な電話機は、伝統的な公衆電話網の通信帯域が３００Ｈｚ〜３．４ｋＨｚであることから、公衆電話網の通信帯域に応じた設計がなされており、音声信号と電気信号とを変換する変換器を含め電話機の通話回路は、３００Ｈｚ以下の低周波数帯域について制限されていた。
【０００３】
また、近年、ブロードバンド化の急速な拡大により、従来の音声帯域よりも広い通信帯域を利用した音声通信（〜７ｋＨｚ）が行なわれるようになり、これに伴い、広帯域な音声通信に対応可能な高品位な広帯域電話機の開発が進んでいる。
【０００４】
ところで、電話機周辺で騒音が発生した場合、その騒音が、電話機の送話器（マイク）に入り込み、通話信号として相手に送信されてしまうことがあり、この騒音をいかに低減させるかが高品位の通話の観点から重要となる。
【０００５】
従来の一般的な電話機は、上述したように、３００Ｈｚ以下の低周波数帯域を制限するため、電話機周辺で「ざわざわ」とした騒音や雑音が電話機の送話器（マイク）に入り込んだとしても、低周波数帯域の騒音信号成分を遮断することができ、ある程度低減させることができた。
【０００６】
また、特許文献１には、電話機周辺の騒音を低減させつつ、相手からの通話信号の品質を高める周辺騒音補償方法に関する技術が記載されている。
【特許文献１】特開平７−２１２４３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、電話機の通話回路構成が複雑となるという問題がある。
【０００８】
また、近年のブロードバンド化に応じて、音声信号の通信帯域は、高周波数帯域への拡大が可能となり、また、低周波数帯域の信号成分を通話信号に含ませることが高品位の通話を実現させることに繋がる。
【０００９】
そのため、広帯域電話機は、通信品質が高い通話を提供するために、低域周波数帯域の信号成分を含んだ通話信号を送出するが、電話機周辺で発生した「ざわざわ」とした騒音や雑音が送話器に入り込んだときに、低周波数帯域の信号成分を遮断することができない。
【００１０】
従って、広帯域電話機では、低周波数帯域に出現する騒音信号をそのまま相手に通話信号として送出することになるため、通信品質の低下が問題となる。
【００１１】
そこで、上記のような課題を解決すべく、より簡単な回路構成で、送話器からの送話信号の周波数特性を判断し、電話機周辺で不要な騒音が生じた場合にのみ、低周波数帯域の信号成分を遮断し、それ以外の場合には、低周波数帯域の信号成分を通話信号に含ませて高品位な通話を提供することができる通話回路装置及び電話機が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
かかる課題を解決するために、第１の本発明の通話回路装置は、通話特性を制限している音声帯域より通信帯域が広い広帯域伝送路に通話信号を送出する通話回路装置であって、送話器から送話信号を受け取り、送話信号の周波数帯域を調整する帯域調整手段と、帯域調整手段が調整する周波数帯域を制御する帯域制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
第２の本発明の電話機は、通話特性を制限している音声帯域より通信帯域が広い広帯域伝送路と接続する電話機であって、第１の本発明の通話回路装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の通話回路装置及び電話機によれば、送話器からの送話信号の周波数帯域を調整することができるから、送話信号に電話機周辺で発生した騒音成分を含む場合に、その送話信号の低域騒音成分を遮断し、通信品質を高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下では、本発明に係る通話回路装置及び電話機を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明に係る通話回路装置及び電話機の第１の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
本実施形態では、広帯域伝送路に接続可能な広帯域電話機に適用した場合について説明する。
【００１８】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図２は、本実施形態に係る電話機のイメージを示す全体構成図である。図２に示すように、本実施形態の電話機１０は、電話機本体２Ｃ、送話器（マイク）２Ａ、受話器（スピーカ）２Ｂを備え、電話機本体２Ｃはさらに通話回路部１Ａを備える。
【００１９】
電話機１０は、例えば、広帯域音声通信に対応可能なディジタル電話機、携帯電話機、ハンディフォン電話機などが該当し、使用者とその通話相手との間で、双方向に通話することができる装置に広く適用することができる。
【００２０】
送話器２Ａは、使用者の音声を捕捉し、その捕捉した音声を電気信号に変換して、電話機本体２Ｃに与えるものである。送話器２Ａは、低周波数帯域の信号成分に関しても電気信号に変換し得るものである。従って、送話器２Ａが変換する電気信号には、使用者の音声を変換した音声信号及び電話機周辺で発生した騒音信号が含まれ得る。
【００２１】
受話器２Ｂは、通話回路部１Ａから電気信号を受け取り、その電気信号を音声に変換するものである。これにより、通話相手からの通話信号を音声に変換して送出することができる。
【００２２】
図１は、本実施形態に係る送話器２Ａに入力した通話信号を伝送路に送出する送話に係る通話回路部１Ａの主要部の内部構成を示すブロック図である。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態に係る送話に係る通話回路部１Ａは、利得器３、信号レベル判定器４、スイッチ部５ａ及び５ｂ、低域遮断フィルタ６を少なくとも備える。
【００２４】
利得器３は、送話器２Ａが捕捉した音声の電気信号を受け取り、その電気信号に所定の利得を与え、利得を与えた電気信号を信号レベル判定器４及びスイッチ５ａに与えるものである。利得器３が電気信号に与える利得は、固定的な利得であってもよいし、又は、電気信号の信号レベルに応じて可変的な利得であってもよい。例えば、電気信号の信号レベルが所定の閾値以下である場合には、高い増幅値を割り当て、また電気信号の信号レベルが所定の閾値以下である場合には、低い増幅値又は減衰値を割り当てるように可変にしてもよい。
【００２５】
信号レベル判定器４は、利得器３から利得が加えられた電気信号（送話信号）を受け取り、その送話信号の信号レベルを監視し、その送話信号の信号レベルに応じて、スイッチ部５ａ及び５ｂのスイッチ切り替えを制御するものである。
【００２６】
図３は、信号レベル判定器４の内部構成を示すブロック図である。図３に示すように、信号レベル判定器４は、信号レベル比較器４１、スイッチ切替制御部４２を備える。
【００２７】
信号レベル比較器４１は、送話信号の信号レベルと、予め設定された所定の閾値とを比較して、所定の閾値以上の信号成分を検出するものである。また、信号レベル比較器４１は、送話信号の信号レベルが所定の閾値以上である場合、所定の閾値以上である旨のレベル信号をスイッチ切替制御部４２に与えるものである。
【００２８】
スイッチ切替制御部４２は、信号レベル比較器４１からレベル信号を受け取り、そのレベル信号の継続した検出時間が予め設定された所定時間以上であるか否かを判定するものである。また、スイッチ切替制御部４２は、レベル信号の継続した検出時間が所定時間以上である場合、スイッチ部５ａ及び５ｂをｂ側に切り替え制御する。なお、スイッチ切替制御部４２は、通常時はスイッチ部５ａ及び５ｂをｃ側に切り替えるように制御している。
【００２９】
これにより、騒音が送話器２Ａに入り込み送話信号の信号レベルが所定値（例えば、所定の信号レベル、又は所定の信号レベル以上である時間）より高くなった場合、送話信号に過剰な騒音信号が入り込んだとみなし、低周波数帯域に入り込んでいる騒音信号成分を遮断させることができ、それ以外の場合には低周波数帯域の信号成分を通話信号とさせることができる。
【００３０】
スイッチ部５ａ及び５ｂは、信号レベル判定器４の制御により、電気信号の経路を切り替えるスイッチである。スイッチ部５ａ及び５ｂは、通常時はｃ側に接続してあり、信号レベル判定器４からの制御によりｂ側に切り替えをするものである。
【００３１】
低域遮断フィルタ６は、所定の低周波数帯域の信号成分を遮断するフィルタである。また、低域遮断フィルタ６が遮断する周波数帯域は、予め設定することができ、例えば３００Ｈｚ以下の周波数帯域を遮断するものとする。
【００３２】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態の通話回路装置の動作について図４のフローチャートを参照して説明する。
【００３３】
使用者が送話器２Ａに向かって話した音声は、送話器２Ａにより捕捉され（Ｓ１）、電気信号に変換される（Ｓ２）。このとき、電話機周辺で発生した騒音も、送話器２Ａに捕捉されて、電気信号に変換される。
【００３４】
送話器２Ａにより電気変換された電気信号は利得器３に与えられ、利得器３により、所定の利得が付加され、信号レベル判定器４に与えられる（Ｓ３）。
【００３５】
利得が加えられた電気信号（送話信号）が信号レベル判定器４に与えられると、信号レベル判定器４により、送話信号の信号レベルが所定の閾値以上であるか否か検出される（Ｓ４）。
【００３６】
信号レベル判定器４において、所定の閾値以上の送話信号の信号レベルが検出されると、信号レベル判定器４により、その閾値以上である時間が判定される（Ｓ５）。
【００３７】
そして、信号レベルが閾値以上である時間が所定時間連続していると判定した場合、信号レベル判定器４により、スイッチ部５ａ及び５ｂのスイッチをｂ側に切り替えるように切替信号がスイッチ部５ａ及び５ｂに与えられる（Ｓ６）。
【００３８】
また、信号レベルが閾値以下である場合、又は、信号レベルが閾値以上である時間が所定時間未満である場合、信号レベル判定器４から切り替え信号はスイッチ部５ａ及び５ｂに出力されず、スイッチ部５ａ及び５ｂはｃ側を維持する（Ｓ７）。
【００３９】
信号レベル判定器４によりスイッチ部５ａ及び５ｂの切り替えが制御され、スイッチ５ａがｂ側に切り替え接続している場合、利得器３からの電気信号は、スイッチ５ａを介して、低域遮断フィルタ６に与えられる（Ｓ８）。
【００４０】
利得器３からの電気信号は、低域遮断フィルタ６により、所定の周波数帯域が遮断され（Ｓ８）、スイッチ５ｂを介して、通話信号として通信回線に送出される（Ｓ９）。
【００４１】
また、スイッチ５ａがｃ側に切り替え接続している場合、利得器３からの電気信号は、低域遮断フィルタ６を介さず、そのまま低域周波数帯域の信号成分を含んだ電気信号が通話信号として通信回線に送出される（Ｓ７及びＳ９）。
【００４２】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、本実施形態によれば、送話信号の信号レベルに基づいて低周波数帯域の信号成分の周波数特性を判定することができるので、その低周波数帯域の信号成分に騒音信号が含まれていると判断した場合にのみ低周波数帯域の信号成分を遮断し、それ以外の場合には低周波数帯域の信号成分を送出することができる。
【００４３】
その結果、騒音信号の遮断を行ないつつ、低周波数帯域の信号成分を通話信号として送出できるので、高品位の音声を提供することができる。
【００４４】
（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明の通話回路装置及び電話機の第２の実施形態について図面を参照して説明する。
【００４５】
第２の実施形態も、第１の実施形態と同様に、広帯域電話機に適用した場合について説明する。
【００４６】
図５は、第２の実施形態の送話に係る通話回路部１Ｂの主要部の内部構成を示すブロック図である。なお、図１に示す第１の実施形態の構成と対応する構成については、対応する符号を付した。また、第１の実施形態で既に説明した各構成要件の機能説明については省略する。
【００４７】
図５に示すように、第２の実施形態に係る通話回路部１Ｂは、利得器３、信号レベル判定器１４、スイッチ部１５ａ及び１５ｂ、低域遮断フィルタ１６ａ及び１６ｂを少なくとも備える。
【００４８】
低域遮断フィルタ１６ａ及び１６ｂは、遮断する信号成分の周波数帯域が異なる２個の低域遮断フィルタである。本実施形態では、低域遮断フィルタ１６ｂのほうが、低域遮断フィルタ１６ａよりも低い周波数帯域を遮断するものとして説明する。
【００４９】
なお、本実施形態では、２個の低域遮断フィルタを備えることとしたが、その装備する個数はこれに限定されない。
【００５０】
また、本実施形態では、低域遮断フィルタ１６ａ及び１６ｂを多段構成として示すが、信号レベル判定器１４からの切替信号に応じて信号成分を遮断する周波数帯域を可変することができる可変フィルタを適用してもよい。
【００５１】
スイッチ部１５ａ及び１５ｂは、低域遮断フィルタ１６ａ及び１６ｂの個数に応じて、信号レベル判定器１４の制御により、スイッチを切り替えるスイッチ部である。スイッチ部１５ａ及び１５ｂは、通常時はｄ側に接続しており、信号レベル判定器１４の制御により切り替え可能なものである。
【００５２】
信号レベル判定器１４は、利得器３により利得が付加された電気信号（送話信号）を受け取り、その送話信号の信号レベルに応じて、スイッチ部１５ａ及び１５ｂを切り替え制御するものである。
【００５３】
信号レベル判定器１４の主要な内部構成は、図３に示す第１の実施形態で説明した構成に対応するため、以下では、図３を参照して、信号レベル判定器１４の構成について説明する。
【００５４】
信号レベル比較器４１は、予め２個の所定の閾値が設定され、受け取った送話信号の信号レベルと、２個の閾値とを比較するものである。
【００５５】
例えば、信号レベル比較器４１は第１の閾値と第１の閾値より高い第２の閾値が予め設定されており、送話信号の信号レベルが、第１の閾値より低い場合、信号レベル比較器４１からスイッチ切り替え制御部４３にレベル信号は与えられない。
【００５６】
また例えば、送話信号の信号レベルが、第１の閾値と第２の閾値との間である場合、信号レベル比較器４１からスイッチ切り替え制御部４３に第１のレベル信号が与えられる。
【００５７】
さらに例えば、送話信号の信号レベルが、第２の閾値以上ある場合、信号レベル比較器４１からスイッチ切り替え制御部４３に第２のレベル信号が与えられる。
【００５８】
スイッチ切替制御部４２は、信号レベル比較器４１からレベル信号を受け取り、そのレベル信号の種類と、そのレベル信号の継続した検出時間とを監視し、レベル信号の検出時間が所定時間以上である場合に、そのレベル信号の種類に応じた選択信号をスイッチ部１５ａ及び１５ｂに与えるものである。
【００５９】
例えば、第１のレベル信号の検出時間が所定時間以上である場合、スイッチ切替制御部４２は、低域遮断フィルタ１６ｂを選択するように、スイッチをｃ側に切り替え指示する第１の切替信号をスイッチ部１５ａ及び１５ｂに与える。
【００６０】
また例えば、第２のレベル信号の検出時間が所定時間以上である場合、スイッチ切替制御部４２は、低域遮断フィルタ１６ａを選択するように、スイッチをｂ側に切り替え指示する第２の切替信号をスイッチ部１５ａ及び１５ｂに与える。
【００６１】
これにより、送話信号の周波数特性に応じて、低周波数帯域の信号成分を遮断することができる。
【００６２】
なお、スイッチ切替制御部４２において、予め設定される切替信号を送出する検出時間の監視時間は、レベル信号の種類に応じて、それぞれ異なる時間を設定するようにしてもよい。例えば、第１のレベル信号についての監視時間を、第２のレベル信号についての監視時間よりも長く設定するようにしてもよい。
【００６３】
以上、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００６４】
また、第２の実施形態によれば、低周波数帯域の信号成分の周波数特性に応じて、遮断する周波数帯域を変化させることができるので、通話状況に応じて高品位な通話を提供することができる。
【００６５】
（Ｃ）第３の実施形態
次に、本発明の通話回路装置及び電話機の第３の実施形態について図面を参照して説明する。
【００６６】
第３の実施形態は、図６に示すように、手動式のスイッチ部２５ａ及び２５ｂを有する場合について説明する。
【００６７】
図６は、第３の実施形態の送話に係る通話回路の主要な内部構成を示すブロック図である。
【００６８】
図６に示すように、第３の実施形態の送話に係る通話回路部１Ｃは、利得器３、スイッチ部２５ａ及び２６ｂ、スイッチ切替部２６、低域遮断フィルタ６を少なくとも備える。
【００６９】
なお、図１に示す第１の実施形態の構成と対応する構成については、対応する符号を付した。また、第１の実施形態で既に説明した各構成要件の機能説明については省略する。
【００７０】
また、第２の実施形態のように、複数個の低域遮断フィルタ６ａ及び６ｂを備えるようにしてもよい。
【００７１】
スイッチ部２５ａ及び２５ｂは、スイッチ切替部２６と連結した機構的なスイッチ部であり、使用者によりスイッチ切替部２６が操作され、その操作に応じてスイッチを切り替えるものである。
【００７２】
スイッチ切替部２６は、電話機本体２Ｃの表面に露出している機構的なスイッチ操作部である。スイッチ切替部２６は、使用者の操作によりスイッチ部２５ａ及び２５ｂを切り替えることができる。また、低域遮断フィルタ６が複数個ある場合、それぞれのフィルタに切り替えることができる。
【００７３】
以上、第３の実施形態によれば、第１及び第２の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００７４】
また、第３の実施形態によれば、音声通話の状況による使用者の意向に応じて低域周波数帯域の信号成分の遮断をすることができる。
【００７５】
（Ｄ）他の実施形態
（Ｄ−１）上述したが、第１〜第３の実施形態の通話回路部は、広帯域音声通信に対応可能な広帯域電話機に組み込むことができ、また、その電話機は、卓上の電話機、移動通信電話機（携帯電話機、ＰＨＳ端末、ハンディフォン電話機を含む）に広く適用できる。
【００７６】
（Ｄ−２）上述した第１〜第３の実施形態では送話器２Ａの通話回路部について説明したが、受話器２Ｂの通話回路として、上述した第１〜第３の実施形態で説明した通話回路部を同様に適用してもよい。
【００７７】
（Ｄ−３）上述した第１及び第２の実施形態における信号レベル判定器４の変形例を図７に示す。
【００７８】
図７に示すように、信号レベル判定器４は、所定の低周波数帯域（例えば３００Ｈｚ以下）を通過させるＬＰＦ４３、信号レベル比較器４１、スイッチ切替制御部４２を備え、信号レベル比較器４１が、低周波帯域の信号成分の信号レベルを閾値と比較判定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】第１の実施形態の通話回路部の主要な内部構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態の電話機のイメージを示す構成図である。
【図３】第１の実施形態の信号レベル判定器の主要な内部構成を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態の通話回路部の動作を示すフローチャートである。
【図５】第２の実施形態の通話回路部の主要な内部構成を示すブロック図である。
【図６】第３の実施形態の通話回路部の主要な内部構成を示すブロック図である。
【図７】第１及び第２の実施形態の通話回路部の主要な内部構成の変形例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８０】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ…通話回路部、２Ａ…送話器、２Ｃ…電話機本体、
３…利得器、４、１４…信号レベル判定器、４１…信号レベル比較器、
４２…スイッチ切替制御部、１０…電話機、
５ａ、５ｂ、１５ａ、１５ｂ、２５ａ及び２５ｂ…スイッチ部、
６、１６ａ及び１６ｂ…低域遮断フィルタ、２６…スイッチ切替部。
【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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