(57)【要約】【課題】エコーとハウリングとの双方を比較的低コストで効果的に抑制することが可能な携帯電子機器を提供する。【解決手段】携帯電子機器１０は、音響信号を出力するスピーカ２１、２２と、音響信号を入力するマイク２３と、ハンズフリー通話を行うハンズフリー通話モードを検出するためのＣＰＵ２４と、ＣＰＵ２４によりハンズフリー通話モードが検出された場合、スピーカ２１による音響信号の出力を制限する音響出力制御部２７とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響信号を出力する第１のスピーカと、
音響信号を出力する第２のスピーカと、
音響信号を入力するマイクと、
ハンズフリー通話を行うハンズフリー通話モードを検出するための検出部と、
前記検出部によりハンズフリー通話モードが検出された場合、前記第１のスピーカによる音響信号の出力を制限する出力制御部と
を備える携帯電子機器。
【請求項２】
音響信号を出力する第１のスピーカと、
音響信号を出力する第２のスピーカと、
音響信号を入力するマイクと、
前記マイクへの電源電圧の印加を検出するための検出部と、
前記検出部により電源電圧の印加が検出された場合、前記第１のスピーカによる音響信号の出力を制限する出力制御部と
を備える携帯電子機器。
【請求項３】
音響信号を出力する第１のスピーカと、
音響信号を出力する第２のスピーカと、
音響信号を入力するマイクと、
前記マイクにより入力された音響信号にハウリング成分が含まれるか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記マイクにより入力された音響信号に前記ハウリング成分が含まれると判定された場合、前記第１のスピーカによる音響信号の出力を制限する出力制御部と
を備える携帯電子機器。
【請求項４】
音響信号を出力する第１のスピーカと、
音響信号を出力する第２のスピーカと、
音響信号を入力するマイクと、
前記マイクにより入力された音響信号がデジタル変換されたデジタル音響信号にハウリング成分が含まれるか否かを判定する音響結合抑制部と、
前記音響結合抑制部により前記デジタル音響信号に前記ハウリング成分が含まれると判定された場合、前記第１のスピーカによる音響信号の出力を制限する出力制御部と
を備える携帯電子機器。
【請求項５】
音響信号を出力する第１のスピーカと、
音響信号を出力する第２のスピーカと、
音響信号を入力するマイクと、
当該携帯電子機器の筐体の開閉状態を検出するための検出部と、
前記検出部により前記筐体の閉状態が検出された場合、前記第１のスピーカによる音響信号の出力を制限する出力制御部と
を備える携帯電子機器。
【請求項６】
請求項１、２、３、５のいずれか１項に記載の携帯電子機器であって、更に、
前記マイクにより入力された音響信号にエコーを示す信号成分が含まれる場合に、前記マイクにより入力された音響信号の信号レベルを減衰させる音響結合抑制部を有する携帯電子機器。
【請求項７】
請求項４に記載の携帯電子機器であって、
前記音響結合抑制部は、更に、前記デジタル音響信号にエコーを示す信号成分が含まれる場合に、前記デジタル音響信号の信号レベルを減衰させる携帯電子機器。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の携帯電子機器であって、
前記出力制御部は、前記第１のスピーカによる音響信号の出力を停止する携帯電子機器。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の携帯電子機器であって、
前記出力制御部は、前記第１のスピーカによる音響信号の出力の制限後においてもハウリングが発生していると判定された場合、前記第２のスピーカによる音響信号の出力を制限する携帯電子機器。
【請求項１０】
請求押９に記載の携帯電子機器であって、
前記出力制御部は、前記第２のスピーカによる音響信号の出力を停止する携帯電子機器。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の携帯電子機器であって、
前記第１のスピーカと前記マイクとの距離が、前記第２のスピーカと前記マイクとの距離よりも短い携帯電子機器。
【請求項１２】
請求項１１に記載の携帯電子機器であって、
前記第１のスピーカと前記マイクとは、互いに略対向する位置に設置される携帯電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯電話端末のような携帯電子機器に関し、特に音響結合を抑制する携帯電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話端末のような携帯電子機器においては、ハンズフリー通話を行う場合、相手から送信された電気信号（音声）をスピーカから音響信号（音声）として出力することができ、相手へ送信しようとする音響信号（音声）をマイクロホンにより電気信号（音声）に変換して通話相手に送ることができる。
【０００３】
このような環境においては、スピーカから出力された音響信号（音声）の一部がその近傍に存在するマイクロホンに入力されることになるため、受信した信号が相手に再び送り返されることになり、音響信号（音声）と電気信号（音声）との経路に閉ループが形成される。その結果、スピーカの出力音量が大きい場合には、スピーカの出力からマイクロホンの入力へ音響信号（音声）が帰還する音響結合によって通話内容にエコーが付加されたりハウリングが生じたりする。特に、筺体が小さい携帯電子機器においては、スピーカとマイクロホンとの相対距離が短くなり、音響結合が生じやすい。
【０００４】
ここで、音響結合は、大きく分けてエコーとハウリングの２種類に大別される。エコーは、閉ループを形成する電気信号（音声）と音響信号（音声）の経路において、ループを周回する間に生じる伝達遅延の影響により、本来の音声に時間的に少し遅れた状態で付加音声（元の音声と似た信号）が加算され、その結果として出力される音響効果である。また、ハウリングは、閉ループ中に周波数と振幅レベルが一定となる周期信号が現れる音響効果である。例えば、閉ループを形成する音声信号の経路上に存在する共振周波数や、増幅要素のゲイン等の影響により、特定の周波数で正帰還状態になりループゲインが１を超えると発振状態になり、発振音（例えば、「ピー」）として出力される音響効果である。
【０００５】
音響結合を抑制するための技術として、ゲインコントローラを設け、送話状態と受話状態とを識別し、送話状態では受話系のゲインを低下させ、受話状態では送話系のゲインを低下させるように制御するハンズフリーフォンが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、騒音が大きいときに操作されるスイッチの動作に連動して、スピーカの音量を上げると共に、マイクロホンから入力された送話信号を減衰又は遮断制御する通信端末が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
また、送話用のマイクロホンから入力された信号により音声信号を検出し、受話側のスピーカの出力からマイクロホン側に音響結合により音声信号が帰還されている間は、マイク入力検出回路の動作を停止させる音響結合防止回路が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２２２６６８号公報
【特許文献２】特開２００６−１００８９７号公報
【特許文献３】特開昭６０−０６６５６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、エコーとハウリングとはその発生のメカニズムに違いがあり、音響結合により付加される信号も異なるので、同時に両方を抑制することは困難であった。例えば、エコーが発生する条件に合わせてエコーを抑制するための特性を調整すれば、エコーの発生を効果的に抑制できるが、その代わりにハウリングに対しては十分な抑制効果が得られない。逆に、ハウリングが発生する条件に合わせてハウリングを抑制するための特性を調整すれば、ハウリングの発生を効果的に抑制できるが、その代わりにエコーに対しては十分な抑制効果が得られなかった。
【００１０】
また、エコー等の抑制効果を上げようとすると、装置のコストが嵩むのは避けられなかった。
【００１１】
また、例えば最近の携帯電話端末のような携帯電子機器においては、筐体が折りたたみ可能な開閉構造であったり、部分的に可動な構造であったり、部分的に回転が可能な構造であったりする場合が多いため、使用中にスピーカとマイクロホンとの距離に変化が生じてしまう。その結果、使用状態の変化に伴って、エコーやハウリングの発生状況が変化する可能性もあった。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、エコーとハウリングとの双方を低コストで効果的に抑制することが可能な携帯電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の第１の携帯電子機器は、音響信号を出力する第１のスピーカと、音響信号を出力する第２のスピーカと、音響信号を入力するマイクと、ハンズフリー通話を行うハンズフリー通話モードを検出するための検出部と、前記検出部によりハンズフリー通話モードが検出された場合、前記第１のスピーカによる音響信号の出力を制限する出力制御部とを備える構成としている。
【００１４】
この構成によれば、エコーとハウリングとの双方を低コストで効果的に抑制することが可能である。ハンズフリー通話モードを検出した場合に、出力制御部が複数のスピーカの少なくとも１つについて、音響出力を自動的に制限する。ハンズフリー通話モードでは、スピーカから出力される音響信号（音声）の一部がマイクロホンの入力に結合することが多いため、音響信号（音声）と電気信号（音声）の経路に閉ループが形成され、エコーやハウリングが生じる可能性がある。しかし、少なくとも１つのスピーカの音響出力を制限すれば、閉ループにおけるループゲインが確実に低下するので、特にハウリングの発生を効果的に防止できる。本携帯電子機器は複数のスピーカを搭載しているので、１つのスピーカの音響出力を制限した場合でも、残りのスピーカから音響信号（音声）を出力することができ、送話と受話を同時に行いながらハンズフリー通話を継続できる。
【００１５】
また、本発明の第２の携帯電子機器は、音響信号を出力する第１のスピーカと、音響信号を出力する第２のスピーカと、音響信号を入力するマイクと、前記マイクへの電源電圧の印加を検出するための検出部と、前記検出部により電源電圧の印加が検出された場合、前記第１のスピーカによる音響信号の出力を制限する出力制御部とを備える構成としている。
【００１６】
この構成によれば、エコーとハウリングとの双方を低コストで効果的に抑制することが可能である。マイクロホンが動作中である（電源が印加されている）ことを検出した場合に、出力制御部が複数のスピーカの少なくとも１つについて、音響出力を自動的に制限する。マイクロホンが動作中であるときには、ハンズフリー通話状態では、スピーカから出力される音響信号（音声）の一部がマイクロホンの入力に結合することが多いため、音響信号（音声）と電気信号（音声）の経路に閉ループが形成され、エコーやハウリングが生じる可能性がある。しかし、少なくとも１つのスピーカの音響出力を制限すれば、閉ループにおけるループゲインが確実に低下するので、特にハウリングの発生を効果的に防止できる。本携帯電子機器は複数のスピーカを搭載しているので、１つのスピーカの音響出力を制限した場合でも、残りのスピーカから音響信号（音声）を出力することができ、送話と受話を同時に行いながらハンズフリー通話を継続できる。
【００１７】
尚、マイクロホンが動作中でない場合には、音響結合は生じないのでハウリングが発生する心配はない。そのため、マイクロホンが動作中でなければ、複数のスピーカの出力を抑制しない。これにより、複数のスピーカを用いて比較的大きな音響信号（音声）を出力することができる。
【００１８】
また、本発明の第３の携帯電子機器は、音響信号を出力する第１のスピーカと、音響信号を出力する第２のスピーカと、音響信号を入力するマイクと、前記マイクにより入力された音響信号にハウリング成分が含まれるか否かを判定する判定部と、前記判定部により前記マイクにより入力された音響信号に前記ハウリング成分が含まれると判定された場合、前記第１のスピーカによる音響信号の出力を制限する出力制御部とを備える構成としている。
【００１９】
この構成によれば、エコーとハウリングとの双方を低コストで効果的に抑制することが可能である。マイクロホンから出力される電気信号の状態によりハウリング等の異常が検出されると、出力制御部が複数のスピーカの少なくとも１つについて、音響出力を自動的に制限する。尚、通常、ハウリングが生じると、発振により信号レベルが飽和状態になるので、前記マイクロホンから出力される電気信号（音声）に矩形波のように周波数と振幅レベルが一定となる周期信号が現れる。マイクロホンが動作中であるときには、ハンズフリー通話状態では、スピーカから出力される音響信号（音声）の一部がマイクロホンの入力に結合することが多いため、音響信号（音声）と電気信号（音声）の経路に閉ループが形成され、エコーやハウリングが生じる可能性がある。しかし、少なくとも１つのスピーカの音響出力を制限すれば、閉ループにおけるループゲインが確実に低下するので、特にハウリングの発生を効果的に防止できる。本携帯電子機器は複数のスピーカを搭載しているので、１つのスピーカの音響出力を制限した場合でも、残りのスピーカから音響信号（音声）を出力することができ、送話と受話を同時に行いながらハンズフリー通話を継続できる。
【００２０】
また、本発明の第４の携帯電子機器は、音響信号を出力する第１のスピーカと、音響信号を出力する第２のスピーカと、音響信号を入力するマイクと、前記マイクにより入力された音響信号がデジタル変換されたデジタル音響信号にハウリング成分が含まれるか否かを判定する音響結合抑制部と、前記音響結合抑制部により前記デジタル音響信号に前記ハウリング成分が含まれると判定された場合、前記第１のスピーカによる音響信号の出力を制限する出力制御部とを備える構成としている。
【００２１】
この構成によれば、エコーとハウリングとの双方を低コストで効果的に抑制することが可能である。音響結合抑制部がハウリング等の異常の発生を検出した場合に、出力制御部が複数のスピーカの少なくとも１つについて、音響出力を自動的に制限する。マイクロホンが動作中であるときには、ハンズフリー通話状態では、スピーカから出力される音響信号（音声）の一部がマイクロホンの入力に結合することが多いため、音響信号（音声）と電気信号（音声）の経路に閉ループが形成され、エコーやハウリングが生じる可能性がある。しかし、少なくとも１つのスピーカの音響出力を制限すれば、閉ループにおけるループゲインが確実に低下するので、特にハウリングの発生を効果的に防止できる。本携帯電子機器は複数のスピーカを搭載しているので、１つのスピーカの音響出力を制限した場合でも、残りのスピーカから音響信号（音声）を出力することができ、送話と受話を同時に行いながらハンズフリー通話を継続できる。
【００２２】
また、本発明の第５の携帯電子機器は、音響信号を出力する第１のスピーカと、音響信号を出力する第２のスピーカと、音響信号を入力するマイクと、当該携帯電子機器の筐体の開閉状態を検出するための検出部と、前記検出部により前記筐体の閉状態が検出された場合、前記第１のスピーカによる音響信号の出力を制限する出力制御部とを備える構成としている。
【００２３】
この構成によれば、エコーとハウリングとの双方を低コストで効果的に抑制することが可能である。筐体が閉じていることを検出した場合には、出力制御部が複数のスピーカの少なくとも１つについて、音響出力を自動的に抑制する。マイクロホンが動作中であるときには、ハンズフリー通話状態では、スピーカから出力される音響信号（音声）の一部がマイクロホンの入力に結合することが多いため、音響信号（音声）と電気信号（音声）の経路に閉ループが形成され、エコーやハウリングが生じる可能性がある。しかし、少なくとも１つのスピーカの音響出力を制限すれば、閉ループにおけるループゲインが確実に低下するので、特にハウリングの発生を効果的に防止できる。本携帯電子機器は複数のスピーカを搭載しているので、１つのスピーカの音響出力を制限した場合でも、残りのスピーカから音響信号（音声）を出力することができ、送話と受話を同時に行いながらハンズフリー通話を継続できる。
【００２４】
また、本発明の第６の携帯電子機器は、前記マイクにより入力された音響信号にエコーを示す信号成分が含まれる場合に、前記マイクにより入力された音響信号の信号レベルを減衰させる音響結合抑制部を有する構成としている。
【００２５】
この構成によれば、音響結合によって生じるエコーの成分を除去する場合に、エコーのみに限定して効果的に処理を行うことができる。例えば、エコーキャンセラやボイススイッチ等の機能を含む音響結合抑制部を用い、事前にエコーの特性のみに限定して処理の特性を調整しておくことにより、効果的にエコーも抑制できる。
【００２６】
また、本発明の第７の携帯電子機器は、前記音響結合抑制部が、更に、前記デジタル音響信号にエコーを示す信号成分が含まれる場合に、前記デジタル音響信号の信号レベルを減衰させる構成としている。
【００２７】
この構成によれば、音響結合によって生じるエコーの成分を除去する場合に、エコーのみに限定して効果的に処理を行うことができる。例えば、エコーキャンセラやボイススイッチ等の機能を含む音響結合抑制部を用い、事前にエコーの特性のみに限定して処理の特性を調整しておくことにより、効果的にエコーも抑制できる。
【００２８】
また、本発明の第８の携帯電子機器は、前記出力制御部が、前記第１のスピーカによる音響信号の出力を停止する構成としている。
【００２９】
この構成によれば、ハウリングが発生する可能性が高い場合に、複数のスピーカの１つからの音響出力を停止するので、音響信号（音声）と電気信号（音声）の経路が形成する閉ループのループゲインを確実に低下させることができる。また、スピーカのオンオフを切り替えるだけなので、携帯電子機器の回路構成を簡素化することができ、また、小型化も実現できる。
【００３０】
また、本発明の第９の携帯電子機器は、前記出力制御部が、前記第１のスピーカによる音響信号の出力の制限後においてもハウリングが発生していると判定された場合、前記第２のスピーカによる音響信号の出力を制限する構成としている。
【００３１】
この構成によれば、複数のスピーカの１つの出力を遮断してもハウリングが停止しない場合、残りのスピーカの出力も制限するので、ハウリングを確実に防止できる。
【００３２】
また、本発明の第１０の携帯電子機器は、前記出力制御部が、前記第２のスピーカによる音響信号の出力を停止する構成としている。
【００３３】
この構成によれば、複数のスピーカの１つの音響出力停止後にハウリングが停止していない場合に、複数のスピーカの他の１つからの音響出力を停止するので、音響信号（音声）と電気信号（音声）の経路が形成する閉ループのループゲインを確実に低下させることができる。特に、スピーカが２つであり、第１のスピーカ、第２のスピーカともに音響出力を停止させた場合、確実にハウリングを停止させることが可能である。また、スピーカのオンオフを切り替えるだけなので、携帯電子機器の回路構成を簡素化することができ、また、小型化も実現できる。
【００３４】
また、本発明の第１１の携帯電子機器は、前記第１のスピーカと前記マイクとの距離が、前記第２のスピーカと前記マイクとの距離よりも短い構成としている。
【００３５】
この構成によれば、複数のスピーカのうちの音響結合が発生しやすいスピーカについて早期に音響出力の制限を行うことができ、効率的に音響結合を防止できる。
【００３６】
また、本発明の第１２の携帯電子機器は、前記第１のスピーカと前記マイクとは、互いに略対向する位置に設置される構成としている。
【００３７】
この構成によれば、第１のスピーカとマイクとの距離が非常に短い場合であっても、エコーとハウリングとの双方を低コストで効果的に抑制することが可能である。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、エコーとハウリングとの双方を低コストで効果的に抑制することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明の実施形態における携帯電子機器について、図面を参照しながら以下に説明する。
【００４０】
まず、携帯電子機器１０の構造の一例について説明する。
図１は携帯電子機器１０の外観の一例を示す斜視図である。図１は、携帯電子機器１０の筐体が閉じている状態を示している。
【００４１】
携帯電話端末１０の筐体は、下筐体１１、上筐体１２、下筐体１１と上筐体１２との間に配置される中間筐体１３で構成されており、下筐体１１と中間筐体１３との接続部分（不図示）、上筐体１２と中間筐体１３との接続部分（不図示）を基点として開閉可能な構造になっている。スピーカ２１及びスピーカ２２は、いずれも上筐体１２上に設置されているが両者は互いに離れた位置に配置されている。また、マイクロホン２３は下筐体１１上に設置されている。
【００４２】
図２は携帯電子機器１０の筐体の構造の一例を示す断面図である。図２では、スピーカ２１、マイクロホン２３が設置される一端側の構造について示している。また、図２は、携帯電子機器１０の筐体が閉じている状態を示している。
【００４３】
携帯電子機器１０の筐体が閉じている状態では、スピーカ２１とマイクロホン２３とが互いに略対向する位置に配置され、両者の距離が非常に近い状態になる。さらに、スピーカ２１から音響出力するための放音孔２１ａは、上筐体１２の下側、つまり中間筐体１３、下筐体１２に向かう方向に設けられている。
【００４４】
したがって、携帯電子機器１０の筐体を閉じている場合、スピーカ２１から出力された音響信号（音声）がマイクロホン２３に入力されて音響結合が発生しやすい状況となっている。一方、携帯電子機器１０の筐体を開くと（不図示）、下筐体１１の一端と上筐体１２の一端とが離れるので、スピーカ２１とマイクロホン２３との距離は長くなり、音響結合は発生しにくい状況となる。
【００４５】
図１、図２に示した携帯電子機器１０の構造は一例であって、これに限られるものではないが、スピーカ２１とマイクロホン２３とが接近した構成となる場合に本発明を適用すると、より効果的である。
【００４６】
ここで、音響結合は、大きく分けてエコーとハウリングの２種類に大別される。エコーは、閉ループを形成する音響信号（音声）と電気信号（音声）の経路において、ループを周回する間に生じる伝達遅延の影響により、本来の音声に時間的に少し遅れた状態で付加音声（元の音声と似た信号）が加算され、その結果として出力される音響効果である。また、ハウリングは、閉ループ中に周波数と振幅レベルが一定となる周期信号が現れる音響効果である。例えば、閉ループを形成する音響信号（音声）と電気信号（音声）の経路上に存在する共振周波数や、増幅要素のゲイン等の影響により、特定の周波数で正帰還状態になりループゲインが１を超えると発振状態になり、発振音（例えば、「ピー」）として出力される音響効果である。
【００４７】
次に、携帯電子機器１０の機能構成の一例について説明する。
図３は本発明の実施形態における携帯電子機器１０の構成の一例を示すブロック図である。携帯電子機器１０は、通話の際に受信した受話信号を音声等の音響信号（音声）として出力する機能、携帯電子機器１０を所有するユーザの発声により得られる送話用の音響信号（音声）を電気信号に変換して送話用の信号を生成する機能を含んでいる。
【００４８】
尚、携帯電子機器１０としては、携帯電話端末、携帯情報端末（ＰＤＡ）などが考えられる。また、携帯電子機器１０としては、複数の筐体を有するクラムシェル型や二軸ヒンジ型やスライド型などの携帯電子機器がある。
【００４９】
携帯電子機器１０は、２つのスピーカ（ＳＰ）２１、２２、マイクロホン（ＭＩＣ）２３、中央制御部（ＣＰＵ）２４、音響結合抑制部２５、デジタルアナログ変換部（ＤＡＣ）２６、音響出力制御部２７、２つの出力増幅器（ＳＰ−ＡＭＰ）２８、２９、マイクアンプ（ＭＩＣ−ＡＭＰ）３０、アナログデジタル変換部（ＡＤＣ）３１、ハンズフリー通話スイッチＳＷ１及び開閉検出スイッチＳＷ２を有して構成される。
【００５０】
スピーカ２１、２２は、受話音声やその他の電気信号を音響信号として出力する。ここでは、ステレオ音響を再生できるように２つのスピーカ２１、２２が設けてある。また、スピーカ２１は左チャネル（Ｌｃｈ）に割り当ててあり、スピーカ２２は右チャネル（Ｒｃｈ）に割り当ててある。スピーカ２１、２２に対するチャネルの割り当てはＬＲチャネル逆であってもよい。尚、音響信号（音声）は、受話音声以外の音響も含むものとする。
【００５１】
尚、ここでは、スピーカ２１、２２はハンズフリー通話設定がされている場合に音響出力を行うものとしている。ハンズフリー通話ではなく、通常通話において携帯電子機器１０にユーザの耳をあてて音響信号（音声）を聞くための音響出力を行うレシーバをスピーカ２１、２２と同様に扱うことも可能であるが、音響出力レベルの大きいスピーカ２１、２２を用いた方が、本発明はより効果的である。
【００５２】
マイクロホン２３は、ユーザの発声等によって得られる音響信号（音声）を電気信号に変換してマイクアンプ３０へ出力するものであり、コンデンサマイクなどがある。
【００５３】
ＣＰＵ２４は、携帯電子機器１０の全体を制御するための制御要素であり、マイクロプロセッサ等を想定している。尚、ＣＰＵ２４は、ハンズフリーモードを検出するための検出部、マイクロホン２３への電源電圧の印加を検出するための検出部、携帯電子機器１０の筐体の開閉状態を検出するための検出部としての機能を有する。
【００５４】
音響結合抑制部２５は、一般的なＥＣ（エコーキャンセラ）機能とＶＳＷ（ボイススイッチ）機能を含み、例えばハンズフリー通話を行う際に、スピーカ２１、２２から出力される音響信号（音声）の一部がマイクロホン２３の入力に回り込むことによって生じるエコー等の音響結合を抑制するために設けられる要素である。具体的には、通話相手から受信した受話信号Ｒ１と、マイクロホン２３の出力により生成される送話信号Ｔｘ２とを比較することにより、エコー等の音響結合成分を検出し、その音響結合成分を抑制した送話信号Ｔｘ３を生成する。尚、ここでは、音響結合抑制部２５以外の要素がハウリングを防止するための処理を行うので、音響結合抑制部２５はエコーのみを効果的に抑制できるように予め調整してある。
【００５５】
また、音響結合抑制部２５は、音響結合のエコー成分として、閉ループ中を周回する間に生じる伝播遅延により本来の音声に時間的に少し遅れた状態の付加音声を検出し、音響結合のハウリング成分として、周波数および振幅レベルが一定となる周期信号を検出する。この際、音響結合抑制部２５は、ハウリング検出を行った後にエコー検出を行い、エコー検出を行った後にエコー成分の信号レベルを減衰させるための信号処理を行う。
【００５６】
デジタルアナログ変換部２６は、音響結合抑制部２５から出力されるデジタル音響信号である受話信号Ｒ２をアナログ音響信号に変換する。デジタルアナログ変換部２６から出力されるアナログ音響信号Ｒ３は、出力増幅器２８の入力及び出力増幅器２９の入力にそれぞれ印加される。
【００５７】
出力増幅器２８、２９は、それぞれスピーカ２１、２２を駆動して音響信号（音声）を出力するための増幅器であり、動作状態を制御するための制御入力を備えている。
【００５８】
音響出力制御部２７は、ハンズフリー通話時に発声する音響結合（特にハウリング成分）を抑制するための要素である。音響出力制御部２７は、出力増幅器２８の動作の制御及び出力増幅器２９の動作の制御をそれぞれ独立に行う。音響出力制御部２７の入力には、ＣＰＵ２４が出力する信号ＳＧ１と、マイクロホン２３が出力する信号ＳＧ４と、音響結合抑制部２５が出力する信号ＳＧ５とが印加される。尚、音響出力制御部は、出力制御部およびマイクロホン２３により入力された音響信号に周波数および振幅レベルが一定となる周期信号成分が含まれるか否かを判定する判定部としての機能を有する。
【００５９】
音響出力制御部２７の動作により、スピーカによる音響出力の制限を行うので、ハウリングを確実に抑制できるとともに、当然エコーも抑制可能である。尚、エコーは、音響結合抑制部２５で確実に抑制される。
【００６０】
マイクアンプ３０は、マイクロホン２３から出力されるアナログ音響信号（ＳＧ４）を増幅するための増幅器である。
【００６１】
アナログデジタル変換部３１は、マイクアンプ３０から出力される送話音声等のアナログ音響信号Ｔｘ１をデジタル音響信号Ｔｘ２に変換する。アナログデジタル変換部３１から出力されるデジタル音響信号Ｔｘ２は、音響結合抑制部２５に入力され、エコー成分が抑制された送話用のデジタル音響信号Ｔｘ３として出力される。
【００６２】
ハンズフリー通話スイッチＳＷ１は、携帯電子機器１０のユーザ等により操作可能なスイッチであり、ハンズフリー通話モードのオンオフを切り替えるために設けてある。ハンズフリー通話スイッチＳＷ１の状態はＣＰＵ２４により監視される。
【００６３】
開閉検出スイッチＳＷ２は、携帯電子機器１０の筐体が開いているか閉じているかを区別する電気信号を出力するスイッチである。開閉検出スイッチＳＷ２の出力はＣＰＵ２４により監視される。
【００６４】
尚、スイッチＳＷ１、２を用いずに、ＣＰＵ２４がハンズフリー通話モードや筐体の開閉を検出するようにしてもよい。
【００６５】
次に、ハンズフリー通話時における音響結合の様子について図４を参照しながら説明する。図４は携帯電子機器１０における音響結合の様子の一例を示す図である。
【００６６】
ハンズフリー通話の際には、携帯電子機器１０からユーザが離れていても受話音声を聞き取れるようにスピーカ２１、２２から受話音声（Ｒｘ）を出力する。また、ハンズフリー通話の際には、携帯電子機器１０の筐体が閉じている場合が多いので、スピーカ２１とマイクロホン２３とは互いに接近した状態にあることが多い。そのため、スピーカ２１の音響出力（Ｒｘ）の一部が回り込みによる音響結合としてマイクロホン２３に入力される。その結果、マイクロホン２３に入力される信号（Ｔｘ）には、話者（ユーザ）の音声（Ｂ）だけでなく、音響結合（Ａ）の成分も一部含まれる。その結果、通話相手の端末の送出した音声の一部が時間的に少し遅れてスピーカ２１、２２から出力されることになり、エコーが発生する。さらに、エコーの発生によって音声の経路に閉ループが形成されることになり、ある周波数でループゲインが１を超えると発振状態になりハウリングが生じる。このハウリングによってスピーカ２１、２２から出力される音響信号（音声）の一部（Ｃ）もマイクロホン２３に入力され、スピーカ２１、２２からハウリング音（ピー音）が発生してしまったり、相手にハウリング音が送信されてしまったりする可能性がある。
【００６７】
このようなハウリングの発生を抑制するために、音響出力制御部２７は図６に示すような動作を実施することにより、出力増幅器２８、２９の動作状態をそれぞれ制御する。図６は音響出力制御部２７の動作の一例を示すフローチャートである。
【００６８】
まず、ステップＳ１１では、ハンズフリー通話モードになっているか否かを識別する。具体的には、ＣＰＵ２４がハンズフリー通話スイッチＳＷ１の状態を監視した結果に応じて、ハンズフリー通話状態を表す信号が信号ＳＧ１としてＣＰＵ２４から出力されるので、この信号ＳＧ１を調べることにより音響出力制御部２７はハンズフリー通話モードか否かを識別する。ハンズフリー通話モードならステップＳ１７に進み、そうでなければステップＳ１２に進む。
【００６９】
ステップＳ１２では、マイクロホン２３が動作中か否かを識別する。具体的には、ＣＰＵ２４がマイクロホン２３をオンオフ制御等するための制御信号ＳＧ３と、マイクロホン２３に印加する電源電圧を制御するための制御信号ＳＧ２を出力すると共に、これらの信号ＳＧ２、ＳＧ３の状態に対応する信号ＳＧ１を出力するので、音響出力制御部２７は、ＣＰＵ２４から出力される状態信号ＳＧ１を監視してマイクロホン２３が動作中（ＳＧ３がオン、ＳＧ２がオン）か否かを検出する。マイクロホン２３が動作中ならステップＳ１７に進み、そうでなければステップＳ１３に進む。
【００７０】
なお、ＣＰＵ２４から出力される状態信号ＳＧ１を監視する代わりに、直接、信号ＳＧ２、ＳＧ３の状態を監視するように変更しても良い。
【００７１】
ステップＳ１３では、マイクロホン２３が出力する信号ＳＧ４を監視することによりハウリングが発生しているか否かを識別する。音響結合によってハウリングが発生すると、例えば図５（ｂ）に示すような周波数および振幅レベルが一定となる周期信号（例えば矩形波）が信号ＳＧ４に発生し、エコーの場合は図５（ａ）に示すような波形が現れる。そこで、音響出力制御部２７は、信号ＳＧ４に周波数および振幅レベルが一定となる周期信号が現れたかどうかを識別することによりハウリングの有無を調べる。周波数および振幅レベルが一定となる周期信号によって構成されるハウリング成分を検出した場合にはステップＳ１３からステップＳ１７に進み、検出しなければステップＳ１４に進む。尚、図５は音響結合によって生じるエコー及びハウリングの信号波形の一例を示す波形図である。
【００７２】
尚、ハウリング成分の一例である矩形波の有無を調べるための具体的な方法としては、例えば次のような方法が考えられる。
（１）信号ＳＧ４のレベルの平均値を求め、その結果を予め定めた閾値と比較する。
（２）信号ＳＧ４のレベルの最大値を検出し、この最大値を予め定めた閾値（上限値）と比較する。
（３）信号ＳＧ４のレベルの最小値を検出し、この最小値を予め定めた閾値（下限値）と比較する。
（４）信号ＳＧ４が、周波数および振幅レベルが一定となる周期信号であるか否かを判定する。
【００７３】
ステップＳ１４では、音響結合抑制部２５から出力される信号ＳＧ５の状態を識別する。音響結合抑制部２５は、ハウリングの有無を検出する機能を有しており、ハウリングを検出したかどうかを表す信号ＳＧ５を出力する。そこで、ステップＳ１４では、音響出力制御部２７が、信号ＳＧ５の状態を調べることによりハウリングの有無を識別する。ハウリングを検出した場合にはステップＳ１７に進み、検出しなければステップＳ１５に進む。
【００７４】
ステップＳ１５では、携帯電子機器１０の筐体が閉じた状態になっているか否かを識別する。具体的には、ＣＰＵ２４が開閉検出スイッチＳＷ２の状態を監視した結果に応じて、筐体の開閉状態を表す信号が信号ＳＧ１としてＣＰＵ２４から出力されるので、この信号ＳＧ１を調べることにより音響出力制御部２７は筐体の開閉状態を識別する。筐体が閉じていれば、スピーカ２１とマイクロホン２３との距離が近くハウリングが生じやすい状態なのでステップＳ１７に進み、開いていればステップＳ１６に進む。
【００７５】
ステップＳ１６では、スピーカ２１、２２からの音響出力の抑制を解除するために、音響出力制御部２７は、制御信号ＳＧ６により出力増幅器２８をオン状態に制御すると共に、制御信号ＳＧ７により出力増幅器２９をオン状態に制御する。
【００７６】
ステップＳ１７では、音響出力制御部２７は制御信号ＳＧ６により出力増幅器２８をオフ状態もしくは出力制限状態に切り替え、左（Ｌ）チャネルのスピーカ２１からの音響出力を一時的に停止もしくは制限する。この場合でも、残りの右（Ｒ）チャネルスピーカ２２からは受話音声等の音響信号（音声）が継続して出力されるので、ハンズフリー通話を継続することができる。
【００７７】
ステップＳ１７において、ハウリングが発生していた場合には、マイクロホン２３と近い位置に存在するスピーカ２１からの音響出力を停止もしくは制限することにより、音響結合が小さくなり、音響信号（音声）と電気信号（音声）の閉ループのループゲインが大幅に低減されるので、ハウリングは停止する可能性が高い。
【００７８】
続いて、ステップＳ１８では、ステップＳ１７において左チャネルのスピーカ２１からの音響出力を停止もしくは制限後に、ハウリングが解消されたかどうかを確認する。この場合、ステップＳ１３と同様に信号ＳＧ４にハウリング成分が現れているかどうかを確認しても良いし、ステップＳ１４と同様に音響結合抑制部２５から出力される信号ＳＧ５によりハウリングの有無を確認しても良い。ここでハウリングが解消されていなければステップＳ１９を実行する。
【００７９】
ステップＳ１９では、音響出力制御部２７は、制御信号ＳＧ７により出力増幅器２９をオフ状態もしくは出力制限状態に切り替え、右（Ｒ）チャネルのスピーカ２２からの音響出力を一時的に停止もしくは制限する。これにより、２つのスピーカ２１、２２からの音響出力が共に停止もしくは制限される。したがって、右（Ｒ）チャネルスピーカ２２からの音響出力が大きい場合であっても、ハウリングを完全に停止させることが可能である。
【００８０】
すなわち、携帯電子機器１０の図６に示す処理により、次のような結果が得られる。
（１）ハンズフリー通話モードを検出した場合には、左チャネルのスピーカ２１からの音響出力が停止もしくは制限されるのでハウリングが抑制される。
（２）マイクロホン２３が動作中であれば左チャネルのスピーカ２１からの音響出力が停止もしくは制限されるのでハウリングが抑制される。
（３）マイクロホン２３の出力信号に矩形波のように周波数および振幅レベルが一定となる周期信号が現れた場合には、左チャネルのスピーカ２１からの音響出力が停止もしくは制限され、ハウリングが抑制される。
（４）音響結合抑制部２５がハウリングの発生を検知した場合には、左チャネルのスピーカ２１からの音響出力が停止もしくは制限され、ハウリングが抑制される。
（５）携帯電話端末１０の筐体が閉じた状態であれば、左チャネルのスピーカ２１からの音響出力が停止もしくは制限されるのでハウリングが抑制される。
（６）上記（１）〜（５）のいずれの条件にも当てはまらない場合は左右両チャネルのスピーカ２１、２２から音響出力が行われる。
（７）左チャネルのスピーカ２１からの音響出力を停止もしくは制限した後でハウリングが停止していなければ、右チャネルのスピーカ２２からの音響出力も停止もしくは制限される。
【００８１】
尚、音響結合によって生じるエコーについては、音響結合抑制部２５内部の処理によって十分に抑制できる。ハウリングは音響出力制御部２７によって抑制されるため、音響結合抑制部２５はエコーの特性のみに合わせて処理を行うことができ、高精度のエコー抑制が可能になる。
【００８２】
尚、図６に示す処理の一部分の機能だけを搭載するように携帯電子機器１０を構成しても良い。また、ステップＳ１１〜Ｓ１５の処理は、順不同である。
【００８３】
また、音響出力を制限する場合、出力増幅器２８、２９のゲインを１／２あるいは１／３程度に抑制するように制御しても良い。また、ステップＳ１７やステップＳ１９において、左チャネル、右チャネルのスピーカ２１、２２の音響出力を停止もしくは制限する場合、まずは出力を一部制限した後にハウリングが解消されたか否かを判定し、出力をさらに制限もしくは停止するというように、段階的に音響出力を制限していき、最終的に両スピーカ２１、２２ともに停止させることも可能である。
【００８４】
このような携帯電子機器１０によれば、エコーとハウリングとの双方を低コストで効果的に抑制することが可能である。
【００８５】
特に、携帯電話のように、筐体が小型や薄型であるためにスピーカとマイクとが非常に接近する場合には、大変効果的である。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
以上のように、エコーとハウリングとの双方を低コストで効果的に抑制することが可能な携帯電話装置等の携帯電子機器等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の実施形態における携帯電子機器の外観の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態における携帯電子機器の筐体の構造の一例を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態における携帯電子機器の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態における携帯電子機器における音響結合の様子の一例を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態における音響結合によって生じるエコー及びハウリングの信号波形の一例を示す波形図である。
【図６】本発明の実施形態における音響出力制御部の動作の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８８】
１０  携帯電子機器
１１  下筐体
１２  上筐体
１３  ヒンジ
１４  中間筐体
２１  スピーカ
２１ａ  放音孔
２２  スピーカ
２３  マイクロホン
２４  ＣＰＵ
２５  音響結合抑制部
２６  デジタルアナログ変換部
２７  音響出力制御部
２８，２９  出力増幅器
３０  マイクアンプ
３１  アナログデジタル変換部
ＳＷ１  ハンズフリー通話スイッチ
ＳＷ２  開閉検出スイッチ
【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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