JP2000516413A - 携帯電話のスピーカーへ転送される音声信号に応じてユーザが選択した周波数特性パターンを供給する装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 携帯電話（１０）は、スピーカ（２４）に与えられる音声信号の周波数特性を調整するイコライザフィルタ（５４）を有している。イコライザフィルタ（５４）は、ユーザの制御に応じて、希望する周波数特性を調整することができる。第１実施例においては、携帯電話（１０）は、周波数フィルタパラメータのセットを格納する周波数フィルタテーブル（５６）を有しており、携帯電話（１０）のフロントコントロールパネル（１１）上の関連するボタンを押すことによりフィルタパラメータのセットの一つを選択することができる。他の実施例では、携帯電話（１０）は、イコライザスクロールバーを有しており、これによりアクセスが可能な非常に多くの数のフィルタパラメータを可能にする。イコライザフィルタ（５４）とフィルタテーブル（５６）は、ボコーダーエンコーダ（５０）とデコーダ（５２）を有しているデジタル信号処理ユニット（４２）を形成している。イコライザフィルタ（５４）によって、携帯電話（１０）のユーザは、補償すべき受信信号の周波数特性、例えば、ローカルノイズや聴覚異常に対して、より明瞭に相手の音声を聞くことが可能となる。深刻なノイズが無く、ユーザが健常な聴力を持っていたとしても、少なくとも、識別できる聴覚上の改善をユーザは獲得することができるだろう。

Description

【発明の詳細な説明】 携帯電話のスピーカへ転送される音声信号に応じてユーザが選択した周波数特 性パターンを供給する装置及び方法 背景技術 Ｉ．技術分野 この発明は、携帯電話と他の搬送電話に関するもので、特に携帯電話の音声出 力に関するものである。 II．関連技術の記載 携帯電話やそれ以外の移動電話の設計において、技術者は、通常は、スピーカ に与えられる音声信号の波形がフラットな周波数特性パターンとなるように設計 し、これにより、通話中の相手の声ができるだけ正確に聞こえることになる。携 帯電話システム内で転送される音声信号の帯域は、非常に狭いものであり、一般 に成し遂げられる最良の周波数特性パターンは、この非常に狭い帯域内の比較的 フラットなものである。このような周波数特性パターンの（任意のユニット内部 で代表される）一例は、図１に示される。この図において、周波数特性２は、周 波数４の中央の範囲で比較的フラットなものである。 このようなフラットな周波数特性は、平坦でない周波数特性がふさわしくない ような状況に使用することが最も好ましい。例えば、音声スペクトラムが高い方 又は低い方に変化してしまうような騒がしいところで、ユーザが携帯電話を使用 したような場合である。又は、ノイズが主に高いピッチ又は主に低いピッチで存 在する製造環境などである。非常にフラットな周波数特性を外部の音声信号とし て出力する携帯電話は、このような状況では理想的とは言い難い。その他の状況 では、信号転送の問題の結果として、他の相手の受信した音声信号は、周波数的 に歪んでいる。実際の所、ユーザの可聴範囲は、高い周波数、低い周波数にかか わらず、歪んでおり、ノイズや転送の問題の有無に関わらず、フラットな携帯電 話の出力周波数は、理想的な形とならないものである。 このような状況はこのようなユーザの場合、よりよく聞こえるようにユーザに 出力音声信号の周波数特性の調節を行わせることが好適である。例えば、携帯電 話が操作されている環境のノイズスペクトラムが高い周波数に偏向していれば、 転送問題が結果として十分に高い周波数を不足していれば、ユーザに高い周波数 特性で聞こえる携帯電話スピーカの出力レベルを高めることが出来、これにより 、相手の声をよりはっきりと聞かせることができる。同様に、低い周波数よりも 高い周波数がよく聞こえないユーザに対しては、高い周波数の音声レベルを増幅 させることが好適である。深刻なノイズや転送トラブルが無いとき、又ユーザは 通常の聴覚能力をもっているときでも、聴覚上の向上があれば、周波数特性を調 整することが好適であると言える。 しかしながら、従来の携帯電話と移動電話は、ユーザが周波数特性を調整する ことはできなかった。このように、この不足を矯正する必要は存在しており、発 明はこれを目的として設けられたものである。 発明の概要 この発明において、スピーカ等の音声変換器をもつ携帯電話やその他の移動電 話は、音声信号を受ける手段と、音声信号の周波数特性を書き換えるべくこれの フィルタ処理をする手段を有している。ユーザの制御に応じたフィルタ操作は、 説明したようにユーザに周波数特性を調整させるものである。このように、ユー ザはその場所特有のノイズや転送トラブルや聴覚異常を補償することにより、相 手の電話呼び出しをより明確に可能にしている。ユーザは少なくとも識別された 聴覚の改善を得ることができる。 模範的な実施例として、所定の周波数特性に応じてスピーカに与えられる音声 信号のフィルタ操作手段である。この特定の実施例は、携帯電話が、音声周波数 フィルタパラメータの選択されたセットを格納する手段を有しており、ユーザは 、携帯電話の正面操作パネルのボタンを押すことによりこれらの周波数フィルタ パラメータのセットを選択するものである。その他の実施例としては、携帯電話 が、複数のフィルタパラメータのセットを選択するのに好都合なイコライザース クロールバーを有するものである。 発明は特に、例えば受信したボコーダパケットを音声信号をデジタル処理する デジタル信号処理ユニット（ＤＳＰ）を用いる携帯電話に好適である。このよう な携帯電話においては、ＤＳＰは、与えられたボコーダの解析に応じて、再構成 され再プログラムされるものである。これも、幅広く他の実施例が可能である。 図面の簡単な説明 本発明の特徴、目的、効果は、参照符号で関連づけられた図面と以下に示され た詳細な説明から明らかになるものである。 図１は、従来技術に応じて構成された携帯電話のための典型的な周波数特性の グラフ； 図２は、本発明の第一実施例に応じた携帯電話のブロックダイアグラムであり 、所定の周波数特性をユーザが選択するための周波数特性選択ボタンを有してい る； 図３Ａ−３Ｄは、図２の携帯電話によって使用される好適な周波数特性を示し たグラフ； 図４は、図２の携帯電話の適切な内部構成のブロックダイアグラム； 図５は、本発明の第２実施例に応じた、ユーザに所定の周波数特性特性の一組 を回覧するためのシングル周波数特性選択スクロールバーのブロックダイアグラ ムである。 実施例の詳細な説明 以下の図面を参照して、本発明の好適な実施例を説明する。装置の各要素を説 明するブロックダイアグラムを参照して、好適な実施例が主に記載されている。 詳細に描かれ記載されている全ての部品が実践的なシステムの実現に必ずしも必 要なわけではない。むしろ、発明の徹底的な理解に欠くべからざる部品のみが描 かれ説明されている。 図２は、キーボードパッド１２，ホーンボタン１４，ＳＥＮＤボタン１６、デ ィスプレイ１８，イコライザ２０の一組をもつフロントコントロールパネル１１ を有する携帯電話１０の外部部品を示している。好ましい例として、シングルボ タンがイコライザ処理のオプションに使用されるスクロールとして使用される。 携帯電話１０は、マイク２２，スピーカ２４，アンテナ２６を有している。使用 の際には、ユーザがＰＨＯＮＥボタン１４を携帯電話１０を起動させ、キーパッ ド１２を用いてダイアルすべき電話番号を入力し、そしてＳＥＮＤボタン１６を 押して電話番号をローカル携帯電話ステーション（図示せず）に転送し、これに より離れたユーザに対して電話呼び出しを始める。一旦、電話呼び出しが接続さ れれば、ユーザはマイク２２を通じて話すことができ、スピーカ２４を通じて相 手の声を聞くことができる。 電話中に（又はそれ以外の時間に）ユーザは、イコライザボタン２０を押すこ とができる。イコライザボタン２０は、内部部品（以下に詳細に説明される）を 制御するもので、スピーカ２４からの音声信号の周波数特性を調整し、相手の声 をより明瞭に聞くことができる。４つのボタンはそれぞれ、高・低周波数強調、 高周波数のみ強調、低周波数のみ強調、高・低周波数減衰の４つの周波数特性を 与えるものである。この４つの周波数特性は（任意のユニットにおいて）図３Ａ −３Ｄに示される。他の実施例としては、これよりも多いか少ないイコライザボ タン２０が用いられたり、二者択一のボタンが用いられたり、これら両方が用い られたりする。一般に、好ましい周波数特性は、事前にメーカにおいてプログラ ムすることができる。以下に示される例では、携帯電話の中央パネルが、イコラ イザスクロールバーを持っていて、これ一つをユーザが操作することで、個々の イコライザボタン２０の場合よりも多くの数の周波数特性をスクロールすること ができる。 ユーザがボタン２０の一つを押せば、このボタンに応じた周波数特性が適用さ れ、フィルタ処理されたこれに応じた音声信号がスピーカに与えられる。これに よって、通話中の相手の音声（又スピーカから漏れる全ての音声）は、選択され た周波数特性に応じて調整される。このように、ユーザは、例えば図３Ａの周波 数特性を選択し、これは中央周波数が強調された特性２８をもっている。ユーザ が高い周波数が聞こえなければ彼はFIG.３Ｂの周波数特性２９を選べばよく、こ れは高周波数を強調したもの３０である。他の例として、ユーザが低い周波数で 強い低周波数ノイズのある環境に置かれていれば、FIG.３Ｃの周波数特性３１を 選べばよく、これにより低周波数ノイズの補償を強調することができる最後の例 として、ユーザは図３Ｄの高周波数３４と低周波数３５との減衰を行う周波数特 性３３を選ぶことも可能である。 他の周波数特性を選択するために、ユーザは望む特性のボタン２０を単に押せ ばよい。依然押したボタンは自動的に標準の位置に戻る。デフォルトの状態に戻 るべく、比較的フラットな周波数特性（又はデフォルトの周波数特性）が用意さ れており、ユーザは単に、押したボタンをもう一度押せばよい。他の実施例とし て、周波数特性を選択するためのボタンが、他の用途をも持っていたとしても良 い。このような実施例のために、モードボタン（図示せず）が設けられ、ボタン の操作モードを選択することができる。この例では、適切なモードの時のみ、ボ タンは周波数特性を調整することになる。 図２には示されないが、携帯電話の中央制御コントロールパネル１１に、各ボ タンに応じた周波数特性を示すしるしがボタン２０に隣接して与えられても良い 。又は、しかるべきグラフィックか文字がディスプレイ２４に設けられても良い 。このようなグラフィックディスプレイは、特にボタンが多目的に使用され、指 定に応じて機能するような場合に効果的である。 周波数特性が音声信号に与えられる方法は図４に示され、この図は、携帯電話 １０の適切な構成例を示している。更に図４によれば、携帯電話１０は、制御部 ４０，ＤＳＰ４２，受信・送信部４４，アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバー タ４８を有していることを示している。ＤＳＰ４２は更に、ボコーダエンコーダ ５０，ボコーダデコーダ５２，イコライゼーションフィルタ５４，そしてフィル タテーブル５６を有している。フロントコントロールパネル１１，マイク２２， スピーカ２４，アンテナ２６が更にマークで図４に示されている。 使用の際には、携帯電話１０のユーザは、マイク２２に向かって話しかけ、声 は制御部４０を介してこれを処理するＤＳＰ４２へ供給される。ＤＳＰ４２のボ コーダエンコーダ５０は、音声信号をボコーダパケットに変換する。このパケッ トは分離しては描かれていないユニットによって、コード分割マルチプルアクセ ス（ＣＤＭＡ）等の携帯転送プロトコルを使用して解読される。解読された信号 は、アンテナ２６を通じてローカルベースステーション（図示せず）に転送され 、離れた電話（図示せず）に繋ぐべく、受信・送信部４４に供給される。音声信 号は、解読されたボコーダデータパケットの波形によって、ＤＳＰ４２により受 信 され、これは受信・送信ユニット４４からか又は分離しては描かれていない追加 されたＣＤＭＡ処理ユニットから受信されるものである。ボコーダパケットは、 ＤＳＰ４２のボコーダデコーダ５２により解析され、デジタル音声信号に置き換 わる。このデジタル音声信号は、イコライザフィルタ５４に供給され、このフィ ルタ５４はそのように制御されていれば、フィルタテーブル５６から読んだ選択 されたフィルタパラメータのセットに応じてこの音声信号をフィルタ処理する。 デジタルフィルタされた信号は、Ｄ／Ａコンバータ４６によりアナログ信号に変 換され、スピーカ２４に供給される。全ての事前処理が制御ユニット４０により 制御される。 ユーザがコントロールパネル１１のイコライザボタン２０の一つを押せば、制 御ユニット４０がユーザの選択を受け、ＤＳＰ４２を制御して、イコライザフィ ルタ５４の周波数特性を調整する。特に、ＤＳＰ４２は、フィルタテーブル４２ から読んだ選択された周波数特性に応じた所定のデジタルフィルタパラメータを 読んで、イコライザフィルタ５３４は従来とは異なった方法で選択されたフィル タパラメータを使って、フィルタ処理を行う。フィルタテーブル４２は、ＲＯＭ ，ＲＡＭ、又は同様な記録媒体であり、図３Ａ−３Ｄに示すような４つの周波数 フィルタ係数を格納している。ユーザが特性の周波数特性を選択しなければ、イ コライザフィルタ５４は、デジタル信号のフィルタリング処理を行わないか、フ ィルタテーブル５６から読み出したフィルタパラメータのデフォルトを使用する 。 記載されたように、デジタル音声信号のフィルタリングは、Ｄ／Ａコンバータ ４６によりスピーカ２４に出力されるべくアナログ信号に変換される。ユーザは 、従って、選択された周波数特性に応じた相手の声（又は電話で受けた相手の他 の音）を聞くことができる。ユーザは、必要又は希望に応じて、電話中間は何度 でも周波数特性を変えることができる。 フィルタ処理は、受信信号にのみ適応されるものである。従って、ユーザの音 声は相手に対してフィルタリングされることはなく、この特徴は他の実施例で提 供されることになる。追加的な従来のフィルタは、ＤＳＰ内に与えられるか、又 は、それとともにノイズリダクションやスムージングなどの従来のフィルタリン グ処理を行うものである。 このように図２乃至図４は、第１実施例、つまり分離されたボタン２０が各周 波数特性に対応させて設けられている場合を示している。更に、図５に示された 第２実施例は、シングルスクロールバー１２０が周波数特性を選択するために設 けられている。図５の例は、図２の例ににており、似たような部品が、参照符号 が１００増加されてそれぞれ示されている。唯一の明白な相違は詳細に説明され ている。つまり、図５はキーパッド１１２，ホーンボタン１１４，ＳＥＮＤボタ ン１１６，ディスプレイ１１８，シングルスクロールバー１２０を有するフロン トコントロールパネル１１１をもった携帯電話が１１０が示されている。携帯電 話１１０は、又、マイク１２２，スピーカ１２４，アンテナ１２６をも有してい る。 スクロールバー１２０により、所定の周波数特性のセットをスクロールするこ とができる。図２の実施例は、周波数特性のパターンが、イコライザフィルタ（ 図５には示されていない）によりアクセスが可能なフィルタテーブル内のフィル タパラメータとして格納されている。グラフィックは、ディスプレイ１２０（図 示されない内部の制御ユニットの制御下に置かれる）に表示され、現在どの周波 数特性が選択されているかを示す。 スクロールバー１２０によって、それぞれのボタンよりも、より多くの異なっ た周波数特性のセットを供給することができる。ユーザは、音声が最も明瞭にな るか最も快適な周波数特性のセットが見つかるまで、スクロールを操作すること となる。周波数特性の適応のデアクティビエイション（不使用）は、これら所定 の特性パタンの最後のところまでスクロールを行なえば実現し、この後、フィル タリングは行われないかデフォルトのフィルタリングが再び選択されることとな る。 これら記載されたことは携帯電話の良好な実施例であり、電話のスピーカを通 じて音声信号を供給する場合に用いられる周波数特性の選択が可能となる。一般 に、所望の周波数特性は、単にメーカによって、適切な値をもったフィルタテー ブルの事前のプログラミングにより与えられる。既に述べたように、フィルタパ ラメータは、図３Ａ−３Ｄに実質的に示されており、周波数特性をもたらすべく セットされるものである。他の場合として、適切なフィルタパラメータは、実際 にユーザによりいろいろな周波数特性でテストを実際に行って最も便利で良好な ものを選ぶことができる。ここで評価ができることは、フィルタテーブルの記憶 領域の適切なフィルタパラメータを決定する際の広い範囲に可能な技術は、この 発明の基本原理であることだ。更に、フィルタテーブルは必ずしも必要ない。む しろ幾つかの適切なフィルタ手段とすることができる。例えば、アナログ信号へ の変換の後の音声信号が、音声信号の電子的な特徴を直接変えるように構成され た電子回路に供給されてもかまわない。 上記した好適な実施例の記述は、当業者の技術範囲において本発明を実施し得 るべく与えられたものである。これらの実施例の変形は当業者にとって容易に明 らかであり、包括的な原理を他の実施例へ応用することは、発明的な能力を必要 としてはいない。従って、この発明は、記載された実施例の範囲にとどまること はなく、記載された原理と新規な特徴に関連して最も広い範囲に属するものであ る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ， ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ Ｘ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ 【要約の続き】 声を聞くことが可能となる。深刻なノイズが無く、ユー ザが健常な聴力を持っていたとしても、少なくとも、識 別できる聴覚上の改善をユーザは獲得することができる だろう。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． スピーカをもつ携帯電話の中に設けられ、前記スピーカに供給される 音声信号の周波数特性を調整する装置、前記装置は、 前記音声信号を受信する手段と； 前記音声信号を前記周波数特性のものに変換するべくフィルタリング 処理を施す手段とを有する。 ２． 請求項１の装置であって、前記フィルタリング手段は、前記音声信号 を周波数特性の所定のセットの一つに応じて、前記スピーカに供給するべく操作 するものである。 ３． 請求項２の装置であって、前記周波数特性の所定のセットは、高周波 数と低周波数とを強調するものと、高周波数のみを強調するものと、低周波数の みを強調するものと、高周波数と低周波数とを減衰させるものとからなるグルー プから選択されるパターンを含んでいる。 ４． 請求項１の装置であって、前記フィルタリング手段は、前記携帯電話 のボコーダデコーダから出力されたデジタル信号について処理を行うものである 。 ５． 請求項４の装置は、前記所定周波数特性のセットの一つのユーザの選 択を受け取る手段を更に有するものである。 ６． 請求項５の装置は、フィルタパラメータの選択されたセットを保存す る手段を更に有し、 前記ユーザの選択を受け取る手段は、前記フィルタパラメータの選択 された一セットの一つの同一性を受けるべく動作するものである。 ７． 請求項６の装置は、前記ユーザの選択を受ける手段が、 イコライザボタンのセットと； 前記イコライザボタンの一つに応じて真濡あるの起動に応じて所定周 波数特性の一つを選択するべく創生された制御ユニットとを有する。 ８． 請求項６の装置は、前記ユーザの選択を受ける手段が、 スクロールバーと； 前記スクロールバーのマニュアルによる繰り返しの起動に応じて前記 所定周波数特性の一つが継続して選択されるべく構成された制御ユニットとを有 している。 ９． スピーカをもつ携帯電話の中に設けられ、前記スピーカに供給される 音声信号の周波数特性を調整する調整方法、前記調整方法は、 前記音声信号を受信する工程と； 前記音声信号を前記周波数特性のものに変換するべくフィルタリング 処理を施す工程とを有する。 １０． 請求項９の方法であって、前記フィルタリング工程は、前記音声信号 を周波数特性の所定のセットの一つに応じて、前記スピーカに供給するべく操作 するものである。 １１． 請求項１０の方法であって、前記周波数特性の所定のセットは、高周 波数と低周波数とを強調するものと、高周波数のみを強調するものと、低周波数 のみを強調するものと、高周波数と低周波数とを減衰させるものとからなるグル ープから選択されるパターンを含んでいる。 １２． 請求項９の方法であって、前記フィルタリング工程は、前記携帯電話 のボコーダデコーダから出力されたデジタル信号について処理を行うものである 。 １３． 請求項１１の方法は、前記所定周波数特性のセットの一つのユーザの 選択を受け取る工程を更に有するものである。 １４． 請求項１１の方法は、フィルタパラメータの選択されたセットを保存 する工程を更に有し、 前記ユーザの選択を受け取る工程は、前記フィルタパラメータの選択 された一セットの一つの同一性を受けるべく動作するものである。 １５． アンテナと； 前記アンテナに接続されるレシーバと； 音声変換器と； 前記音声変換器に接続されるデジタル・アナログコンバータと； 前記レシーバと前記デジタル・アナログコンバータとに接続され、前 記アンテナから受けた信号を処理し、前記変換器へ出力するデジタル信号プロセ ッサ（ＤＳＰ）であって、前記信号中のボコーダパケットを解析するボコーダ デコーグと、 所定の音声イコライゼイションフィルタパラメータのセットを格納す るフィルタテーブルと、 前記フィルタテーブル中の所定の音声イコライゼイションフィルタパ ラメータのセットの打ちに一つに応じて前記信号にフィルタ処理を行うイコライ ザフィルタとを有しているＤＳＰと； を有する携帯電話。