(57)【要約】  【構成】  送話音声信号は、マイクロフォン２２によって取り込まれる。受話音声信号は、信号処理回路１６，ＡＤ／ＤＡ変換回路１８およびアンプ２４によって作成され、スピーカ２６によって出力される。位相反転回路２８およびアンプ３０は、受話音声信号に対して位相が反転されかつゲインが抑制された逆位相信号を作成する。作成された逆位相信号は、スピーカ３２によって出力される。ここで、スピーカ２６に通じる開口およびスピーカ３２に通じる開口はそれぞれ、マイクロフォン２２に通じる開口から第１距離および第２距離を隔てて配置される。ただし、第２距離は、第１距離よりも短い。この結果、マイクロフォン２２に到達した時点では、受話音声信号および逆位相信号は、ほぼ同じゲインを有する。マイクロフォン２２に漏れ込む受話音声信号は、逆位相信号によって相殺される。  【効果】  通話品質が改善され、快適な通話が実現される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送話音声信号を取り込む取り込み手段、
受話音声信号を作成する第１作成手段、
前記取り込み手段から第１距離を隔てて配置され、前記第１作成手段によって作成された受話音声信号を出力する第１出力手段、
前記第１作成手段によって作成された受話音声信号に対して位相が反転されかつゲインが抑制された逆位相信号を作成する第２作成手段、および
前記取り込み手段から前記第１距離よりも短い第２距離を隔てて配置され、前記第２作成手段によって作成された逆位相信号を出力する第２出力手段を備える、電話機。
【請求項２】
前記第２作成手段によって作成される逆位相信号のダイナミックレンジを前記第１作成手段によって作成される受話音声信号のダイナミックレンジよりも狭くするダイナミックレンジ抑制手段をさらに備える、請求項１記載の電話機。
【請求項３】
前記取り込み手段によって取り込まれた送話音声信号に含まれるノイズ成分を前記第１作成手段によって作成された受話音声信号に基づいて除去する除去手段をさらに備える、請求項１または２記載の電話機。
【請求項４】
複数の面を有する筐体をさらに備え、
前記取り込み手段に通じる第１開口部および前記第２出力手段に通じる第２開口部を前記筐体の同じ面に形成するようにした、請求項１ないし３のいずれかに記載の電話機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電話機に関し、特にたとえば、受話音声をスピーカから出力し、送話音声をマイクロフォンによって取り込む、電話機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の装置の一例が、特許文献１に開示されている。この従来技術によれば、受話拡声を行う場合、ミュート処理部は、拡声された受話音声の出力期間に、マイクから取り込まれた送話音声の出力を停止する。これによって、拡声された受話音声が送話音声に漏れ込むことに起因するハウリングが防止され、通話品質が向上する。
【特許文献１】特開２００３−１８０７８号公報［H04B 7/26, H04M 1/60, H04Q 7/32］
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来技術では、受話音声および送話音声を同時に処理できないため、快適に通話を行うことができない。
【０００４】
それゆえに、この発明の主たる目的は、通話品質を改善でき、かつ快適な通話を実現できる、電話機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明に従う電話機(10)は、送話音声信号を取り込む取り込み手段(22, OP1)、受話音声信号を作成する第１作成手段(16, 18, 24)、取り込み手段から第１距離を隔てて配置され、第１作成手段によって作成された受話音声信号を出力する第１出力手段(26, OP3)、第１作成手段によって作成された受話音声信号に対して位相が反転されかつゲインが抑制された逆位相信号を作成する第２作成手段(28, 30)、および取り込み手段から第１距離よりも短い第２距離を隔てて配置され、第２作成手段によって作成された逆位相信号を出力する第２出力手段(32, OP2)を備える。
【０００６】
送話音声信号は、取り込み手段によって取り込まれる。受話音声信号は、第１作成手段によって作成され、第１出力手段によって出力される。第２作成手段は、受話音声信号に対して位相が反転されかつゲインが抑制された逆位相信号を作成する。作成された逆位相信号は、第２出力手段によって出力される。ここで、第１出力手段および第２出力手段はそれぞれ、取り込み手段から第１距離および第２距離を隔てて配置される。ただし、第２距離は、第１距離よりも短い。
【０００７】
このように、逆位相信号のゲインは、受話音声信号のゲインよりも小さい。また、逆位相信号を出力する第２出力手段から取り込み手段までの距離は、受話音声信号を出力する第１出力手段から取り込み手段までの距離よりも短い。この結果、取り込み手段に到達した時点では、受話音声信号および逆位相信号はほぼ同じゲインを有する。取り込み手段に漏れ込む受話音声信号は、逆位相信号によって相殺される。これによって、通話品質が改善される。また、取り込み手段，第１出力手段および第２出力手段は通話可能状態において継続的に起動するため、快適な通話が可能となる。
【０００８】
請求項２の発明に従う電話機は、請求項１に従属し、第２作成手段によって作成される逆位相信号のダイナミックレンジを第１作成手段によって作成される受話音声信号のダイナミックレンジよりも狭くするダイナミックレンジ抑制手段(40)をさらに備える。
【０００９】
これによって、第１作成手段によって作成される受話音声信号のレベルが飽和したときは、第２作成手段によって作成される逆位相信号のレベルも飽和する。取り込み手段に到達した時点の受話音声信号および逆位相信号は、飽和現象が発生したときでも、位相が互いに反転した波形を有する。
【００１０】
請求項３の発明に従う電話機は、請求項１または２に従属し、取り込み手段によって取り込まれた送話音声信号に含まれるノイズ成分を第１作成手段によって作成された受話音声信号に基づいて除去する除去手段(20)をさらに備える。これによって、通話品質がさらに改善される。
【００１１】
請求項４の発明に従う電話機は、請求項１ないし３のいずれかに従属し、複数の面を有する筐体をさらに備え、取り込み手段に通じる第１開口部および第２出力手段に通じる第２開口部は筐体の同じ面に形成される。これによって、送話音声信号に含まれる受話音声成分が、逆位相信号によって的確に除去される。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、逆位相信号のゲインは、受話音声信号のゲインよりも小さい。また、逆位相信号を出力する第２出力手段から取り込み手段までの距離は、受話音声信号を出力する第１出力手段から取り込み手段までの距離よりも短い。この結果、取り込み手段に到達した時点では、受話音声信号および逆位相信号はほぼ同じゲインを有する。取り込み手段に漏れ込む受話音声信号は、逆位相信号によって相殺される。これによって、通話品質が改善される。また、取り込み手段，第１出力手段および第２出力手段は通話可能状態において継続的に起動するため、快適な通話が可能となる。
【００１３】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１を参照して、この実施例の携帯電話機１０は、キー入力装置３６を含む。キー入力装置３６によって発呼操作が行われると、ＣＰＵ３４は、通話相手の携帯電話機の電話番号をＬＣＤ３８に表示し、かつ信号処理回路１６および無線回路１４を制御して発呼信号を出力する。出力された発呼信号は、アンテナ１２を通して通話相手の携帯電話機に送信される。通話相手が着呼操作を行うと、通話可能状態となる。
【００１５】
通話可能状態に移行した後にキー入力装置３６によって通話終了操作が行われると、ＣＰＵ３６は、信号処理回路１６および無線回路１４を制御して、通話相手に通話終了信号を送信する。通話終了信号の送信後、ＣＰＵ３４は、通話処理を終了する。先に通話相手から通話終了信号を受信した場合も、ＣＰＵ３４は、通話処理を終了する。
【００１６】
通話可能状態では、次のような処理が実行される。通話相手から送られてきた変調音声信号（高周波信号）は、アンテナ１２によって捉えられる。捉えられた変調音声信号は、無線回路１４によって復調処理を施され、かつ信号処理回路１６によって復号処理を施される。信号処理回路１６によって復号された受話音声データは、ＡＤ／ＤＡ変換回路１８によってアナログ信号である受話音声信号に変換される。変換された受話音声信号は、アンプ２４によって増幅率α１（α１≧α２）に従う増幅処理を施され、その後にスピーカ２６から出力される。
【００１７】
変換された受話音声信号はまた、位相反転回路２８に与えられる。受話音声信号の位相は、位相反転回路２８によって反転される。位相反転回路２８から出力された逆位相信号は、アンプ３０によって増幅率α２に従う増幅処理を施され、その後にスピーカ３２から出力される。
【００１８】
図２を参照して、スピーカ２６に通じる開口ＯＰ３は筐体４２の前面上方に設けられ、マイクロフォン２２に通じる開口ＯＰ１およびスピーカ３２に通じる開口ＯＰ２は筐体４２の前面下方に設けられる。つまり、開口ＯＰ１〜ＯＰ３（特に開口ＯＰ１およびＯＰ２）は、筐体４２を形成する複数の面のうち互いに同じ面に形成される。開口ＯＰ１から開口ＯＰ３までの距離を“Ｌ１”と定義し、開口ＯＰ１から開口ＯＰ２までの距離を“Ｌ２”と定義すると、距離Ｌ２は距離Ｌ１よりも短い。
【００１９】
この結果、スピーカ３２から出力された時点の逆位相信号のゲインはスピーカ２６から出力された時点の受話音声信号のゲインよりも小さいものの、マイクロフォン２２に到達した時点では、逆位相信号および受話音声信号はほぼ同じゲインを有する。このため、マイクロフォン２２に漏れ込む受話音声信号は、逆位相信号によって相殺される。
【００２０】
電源回路４０は、アンプ３０に供給する駆動電圧をアンプ２４を含む他の回路に供給する駆動電圧よりも低い電圧に抑制する。このため、図３（Ｂ）〜図３（Ｃ）または図４（Ｂ）〜図４（Ｃ）に示すように、スピーカ３２から出力される逆位相信号のダイナミックレンジＤ２は、スピーカ２６から出力される受話音声信号のダイナミックレンジＤ１よりも狭くなる。
【００２１】
図３（Ａ）に示す受話音声信号がアンプ２４に与えられた場合、アンプ２４から出力される受話音声信号が飽和することはない（図３（Ｂ）参照）。しかし、図４（Ａ）に示す受話音声信号がアンプ２４に与えられると、アンプ２４から出力される受話音声信号が飽和してしまう（図４（Ｂ）参照）。このような飽和現象は、ハンズフリー通話モードのように受話音声を拡張して出力するモードで頻繁に発生する。
【００２２】
しかし、ダイナミックレンジＤ１およびＤ２が上述のような関係を有するため、受話音声信号が飽和しないときは逆位相信号も飽和せず（図３（Ｃ）参照）、受話音声信号が飽和すると逆位相信号も飽和する（図４（Ｃ）参照）。したがって、マイクロフォン２２に到達した時点の受話音声信号および逆位相信号は、飽和現象が発生したときでも、位相が互いに反転した波形を有する。マイクロフォン２２に漏れ込む受話音声信号は、逆位相信号によってほぼ正確に除去される。
【００２３】
マイクロフォン２２によって取り込まれた送話音声信号は、ノイズキャンセラ２０を形成する加算器２０ｃに与えられる。位相反転回路２０ａは、ＡＤ／ＤＡ変換回路１８から出力された受話音声信号の位相を反転させる。これによって得られた逆位相信号は、アンプ２０ｂによって増幅率α３に従う増幅処理を施された後、加算器２０ｃに与えられる。加算器２０ｃは、アンプ２０ｂから与えられた逆位相信号をマイクロフォン２２から与えられた送話音声信号に加算する。送話音声信号にわずかに残存する受話音声成分は、逆位相信号によって除去される。
【００２４】
加算器２０ｃから出力された送話音声信号は、ＡＤ／ＤＡ変換回路１８によってディジタル信号である送話音声データに変換される。変換された送話音声データは、信号処理回路１６によって符号化処理を施され、さらに無線回路１４によって変調処理を施される。無線回路１４によって生成された変調音声信号は、上述と同様、アンテナ１２を利用して通話相手に送信される。
【００２５】
以上の説明から分かるように、送話音声信号は、マイクロフォン２２によって取り込まれる。受話音声信号は、信号処理回路１６，ＡＤ／ＤＡ変換回路１８およびアンプ２４によって作成され、スピーカ２６によって出力される。位相反転回路２８およびアンプ３０は、受話音声信号に対して位相が反転されかつゲインが抑制された逆位相信号を作成する。作成された逆位相信号は、スピーカ３２によって出力される。ここで、スピーカ２６に通じる開口ＯＰ３およびスピーカ３２に通じる開口ＯＰ２はそれぞれ、マイクロフォン２２に通じる開口ＯＰ１から距離Ｌ１およびＬ２を隔てて配置される。ただし、距離Ｌ２は、距離Ｌ１よりも短い。
【００２６】
このように、逆位相信号のゲインは、受話音声信号のゲインよりも小さい。また、逆位相信号を出力するスピーカ３２用の開口ＯＰ２からマイクロフォン２２用の開口ＯＰ１までの距離Ｌ２は、受話音声信号を出力するスピーカ２６用の開口ＯＰ３からマイクロフォン２２用の開口ＯＰ３までの距離Ｌ１よりも短い。この結果、マイクロフォン２２に到達した時点では、受話音声信号および逆位相信号はほぼ同じゲインを有する。マイクロフォン２２に漏れ込む受話音声信号は、逆位相信号によって相殺される。これによって、通話品質が改善される。また、マイクロフォン３２およびスピーカ２６，３２は通話可能状態において継続的に起動するため、快適な通話が可能となる。
【００２７】
なお、この実施例では、携帯電話機を用いて説明しているが、この発明は据え置き型の電話機に適用してもよい。また、この実施例では、スピーカ３２を本体前面の下方に設けているが、上述のような距離Ｄ１およびＤ２の関係が成立する限り、本体前面の別の位置に設けるようにしてもよい。さらに、この実施例では、ストレート型（フラット型）の携帯電話機を用いて説明しているが、この発明は折りたたみ型の携帯電話機にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の一実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】図１実施例の外観の一例を示す図解図である。
【図３】（Ａ）は増幅前の受話音声信号の一例を示す波形図であり、（Ｂ）は増幅後の受話音声信号の一例を示す波形図であり、そして（Ｃ）は逆位相信号の一例を示す波形図である。
【図４】（Ａ）は増幅前の受話音声信号の他の一例を示す波形図であり、（Ｂ）は増幅後の受話音声信号の他の一例を示す波形図であり、そして（Ｃ）は逆位相信号の他の一例を示す波形図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  …携帯電話機
１４  …無線回路
１６  …信号処理回路
２０  …ノイズキャンセラ
２０ｂ，２４，３０  …アンプ
２２  …マイクロフォン
２６，３２  …スピーカ
２８  …位相反転回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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