JP2005333191A - 携帯端末型テレビジョン受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯端末に内蔵するテレビジョン受信装置を用いて屋外でテレビジョン放送などを視聴する場合に、屋外では視聴環境周囲の騒音レベルが激しく変化するので、視聴者は出力音声の音量や音質を騒音レベルに応じて頻繁に調整する必要がある。
【解決手段】受信したテレビジョン信号から得られた音声信号の音質や音量を調整する音質音量制御手段と、音声を発生させる音声出力手段と、周囲の音を音声信号に変換する音声入力手段と、音声入力手段で得られた音声信号からテレビ音声の成分を除去するエコー除去手段と、受信したテレビジョン信号から得られたテレビ受信映像と音声を記録し再生して出力する記録手段と、テレビ受信信号と記録再生信号のどちらかを切替えて出力する映像音声切替手段を備え、視聴環境の周囲騒音に応じて可聴周波数のうちの所定の周波数領域を選択的に増幅することによってテレビ受信音声の出力音量および音質を調整する。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話機などの携帯型端末に内蔵するテレビジョン受信機に関するものである。

近年、携帯電話端末の多機能化、高性能化が著しく、様々な機能が携帯電話の端末に装備されるようになった。その機能の中の一つにテレビ受信機能があるが、現行アナログ放送を受信する機能を有した携帯電話端末が既に発売されており、また今後本放送が開始される予定の地上デジタルテレビ放送を受信する機能についても、同機能を搭載した携帯電話端末を電機メーカー各社が開発中である。また携帯電話以外でも、ＰＤＡ（携帯型情報端末）へのテレビ受信機能の搭載が各社で検討されている。

このように、携帯電話に代表される携帯端末にテレビ受信機能が備わると、テレビ視聴場所を特定されることなく、屋内だけでなく外出先の路上や店舗内、電車内などで自由にテレビ放送の視聴が可能になる。

しかし、屋内でのテレビ視聴の場合には、視聴環境の周囲には騒音はほとんどなく、また騒音があったとしてもほぼ一定レベルの騒音であるので、テレビ受信時の再生音量はほぼ一定でも視聴が可能であるが、屋外でテレビ視聴を行う場合には、視聴環境が目まぐるしく変化し、視聴環境周囲の騒音の状況も激しく変化すると想定される。例えば静かな店舗から自動車が往来する騒がしい道路に出て、その後自動車に乗車すると言った場合など、歩きながら連続的にテレビを視聴している場合には、視聴周囲の騒音レベルが刻一刻と変化するので、テレビ再生音量が常に一定だと音声が聴きづらかったり、逆に音声がうるさく感じたりすることになる。従ってテレビ視聴者はその都度周囲騒音に応じてテレビ再生音量を調整する必要が生じてしまう。

そこで、これを解決するために従来は携帯電話向けに図６に示すような技術が用いられて来た。以下、図面を参照しながら、従来の技術の一例について説明を行う。

図６は従来の騒音連動型携帯電話のブロック構成図である。図６において２１は受信手段であり、携帯電話として音声による通話を行うために、携帯電話事業者の基地局からの電波を受信し、復調処理を行い音声信号を出力する。２２はスピーカであり、受信手段２１からの音声信号を使用者が聞き取れる音声に再生する。２３は送話マイクであり、使用者が話した音声を電気信号に変換する。２４は送信手段であり、送話マイク２３から得られた音声信号を符号化し、通信用電波に重畳してアンテナ２９を経由して基地局に電波を送信する。２５は騒音検出マイクであり、携帯電話使用時の周囲の騒音を電気信号に変換する。２６は騒音レベル検出手段であり、騒音検出マイク５から得られた信号から騒音レベルを検出する。２７は極小値検出手段であり、騒音レベル検出手段２６で得られた騒音レベルから騒音判定を行う。２８は音質音量調整手段であり、騒音判定結果を用いて、受信手段２１からの音声信号の音質や音量を調整して、騒音に応じて聞き取りやすい音声に調整する。２９はアンテナであり、電話通信のための電波の受信や発信を行う。

このような構成により、携帯電話で通話している場合においても、周囲環境の騒音レベルを騒音検出用マイクで検出し、検出した騒音レベルに応じて、電話の音声の再生レベルや音質を調整することで、周囲の騒音レベルに応じた聞き取りやすい音量や音質での電話の通話を可能としようとするものである。
特開２０００−１６５４８４号公報

しかしながら上記のような構成では、検出した騒音レベルに応じて単に音量や音質を変えるだけであり、騒音の中から必要な音声を聞き取るのに難があった。そのため騒音下で聞き取りやすい音声再生はできない。また、さらに大きな騒音下では出力音声を聞き取ることが困難であるにもかかわらず、不必要に大音量を発生することになる。

また、上記のような構成では、騒音検出のために別途騒音検出用マイクの追加が必要となり、小型、軽量、高集積化が求められる携帯電話端末においてはこの騒音検出用マイクの追加が難しく、またコスト上昇の一因にもなってしまうという問題があった。

上記課題を解決するために、本発明の携帯端末型テレビジョン受信装置は、受信したテレビジョン信号から得られた音声信号の音質や音量を調整する音質音量制御手段と、音声を発生させる音声出力手段と、周囲の音を音声信号に変換する音声入力手段と、音声入力手段で得られた音声信号からテレビ音声の成分を除去するエコー除去手段と、受信したテレビジョン信号から得られたテレビ受信映像と音声を記録し再生して出力する記録手段と、テレビ受信信号と記録再生信号のどちらかを切替えて出力する映像音声切替手段を備え、視聴環境の周囲騒音に応じて可聴周波数のうちの所定の周波数領域を選択的に増幅することによってテレビ受信音声あるいは記録再生信号の出力音量および音質を調整することを特徴とするものである。

特に、前記視聴環境の周囲騒音に応じて行うテレビ受信音声の出力音量および音質の調整を、可聴周波数のうちの特に人間にとって感度の高い周波数領域を人間の聴覚感度に対応した増幅度で増幅することによって行うものである。

また、さらに好ましい構成として、検出した周囲の騒音のレベルが所定のレベルを超える場合は、受信したテレビジョン信号に含まれる字幕情報をテレビ受信画像の上に挿入して映像表示するようにした。

本発明の携帯端末型テレビジョン受信装置によれば、屋外でテレビ放送などの映像と音声を視聴する場合に、視聴環境の騒音レベルに応じて出力音声の再生音量や音質を自動調整して聞き取りやすい出力音声を再生することを可能にする。特に、可聴周波数のうち人にとって感度の高い周波数を選択的に増幅することで、騒音下においてもより聞き取りやすい音質にすることができる。

また、さらに大きな騒音下においては、字幕情報が表示されることで、聴覚情報だけでなく視覚情報として音声情報を補助的に得られるため、屋外でテレビ放送などを視聴する上で適している。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
以下に本発明の第１の実施の形態における携帯端末型テレビジョン受信装置を図を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施の形態における携帯端末型テレビジョン受信装置の構成を示すブロック図である。

図１において、１は電話送受信手段であり、携帯電話として音声による通話を行う際に、携帯電話事業者の基地局からの電波を受信して復調処理を行い、受話音声信号を出力する。また送話音声信号に対し符号化および変調処理を行い、携帯電話通信用アンテナ１０に送信電波を出力する。またインターネットとの通信および接続を行ってインターネット上のサイトからの動画像のストリーミングデータを受信し、受信信号を出力する。２はテレビ信号受信手段であり、テレビジョン放送受信用アンテナ１１を用いてテレビジョン放送送信所から送信されたテレビジョン放送電波を受信し、テレビ受信映像信号とテレビ受信音声信号を出力する。

３は音質音量制御手段であり、エコー除去手段７から出力される騒音レベル判定結果を用いてテレビ受信音声信号の音質や音量を調整する。４は音声出力手段であり、音質や音量調整後のテレビ受信音声信号を実際に使用者の耳に聞こえるような音声に変換する。５は映像表示手段であり、テレビ信号受信手段２から得られたテレビ受信映像信号を使用者が見ることができる映像として表示する。

６は音声入力手段であり、電話通話のために使用者が発する送話音声を音声信号に変換し、電話送受信手段１とエコー除去手段７へと出力する。７はエコー除去手段であり、音声入力手段６から得られた音声信号から、テレビ信号受信手段２からのテレビ受信音声信号の成分を除去して、騒音レベル判定結果として出力する。

８は記録手段であり、テレビ信号受信手段２からのテレビ受信映像と音声を記録し、またはこれを再生して出力する。また本端末外で映像と音声の情報を記録したハードディスクやメモリカードなどの記録媒体をこの記録手段８に装着し、記録媒体に記録された映像、音声情報を再生して出力する。

９は映像音声切替手段であり、テレビ信号受信手段２からのテレビ受信信号と、記録手段８からの記録再生信号と、電話送受信手段１からのストリーミング受信信号という３つの入力信号の中から一つを切り替えて出力する。

１０は携帯電話通信用アンテナであり、電話機能の通信のための電波の送受信を行う。１１はテレビジョン放送受信用アンテナであり、テレビジョン放送送信所からのテレビジョン放送電波を受信する。

以上のように構成された携帯端末型テレビジョン受信装置について、以下図面を用いてその動作を説明する。

図１において、テレビジョン放送受信用アンテナ１１を用いてテレビ信号受信手段２でテレビジョン放送電波を受信し、受信したテレビ受信信号を映像音声切替手段９を経由してテレビ受信映像を映像表示手段５で、テレビ受信音声を音声出力手段４でそれぞれ再生してテレビジョン放送内容を視聴している際に、そのテレビ受信音声出力の音量はテレビを視聴している視聴者が自分の好みや周囲環境に応じて設定することとなる。

テレビジョン放送を屋内で視聴する場合には、テレビジョン視聴の周囲環境はほぼ一定であることが多く、視聴環境周囲の騒音レベルもほぼ一定であるので、視聴者はテレビ受信音声の音量をそれほど頻繁に変える必要はなく、ほぼ一定の音量でテレビジョン放送を視聴することが可能である。

しかし、携帯端末に内蔵されたテレビジョン受信装置でテレビジョン視聴を行う場合、端末の携帯性の良さを活かして屋外でテレビジョン放送を視聴する機会が増えるものと思われる。その際に、屋内とは異なり屋外では視聴環境周囲の騒音レベルが大きく、またその騒音レベルの種類や大きさもまちまちである。しかも携帯端末ではテレビジョン放送視聴中に視聴者が移動する可能性もあるため、視聴環境や騒音レベルが刻一刻と変化することになる。騒音レベルが大きい環境では視聴者はテレビ受信音声を聞き取りやすくするためにテレビ受信音声の音量を上げるという操作が必要になる。

逆に騒音レベルが小さい静かな場所では、視聴者はテレビ受信音声が周りに迷惑になるのを避けるためにテレビ受信音声の音量を下げるという操作が必要になる。このように携帯端末内蔵型テレビジョン受信装置では、視聴環境周囲の騒音レベルがその都度変化するので、騒音レベルに合わせてテレビ受信音声の音量を視聴者が調整する必要がある。

そこで、この視聴者の音量調整操作を自動化するために、まずは携帯端末型テレビジョン受信装置でテレビジョン放送を視聴している際には、同端末の携帯電話送受信機能を使用していないことに着目し、テレビジョン視聴時にこの電話送受信機能の送話のための音声入力手段６を活用する。この音声入力手段６を用いて視聴環境の周囲の音を集音して電気信号に変換することで周囲騒音信号を検出するのであるが、そのままだと周囲の騒音だけではなく音声出力手段４が発したテレビ受信音声も拾ってしまい、これがまた音質音量制御手段３を経由して音声出力手段４へと循環することとなり、ハウリングが発生してしまう。これを避けるために、エコー除去手段７では音声入力手段６から得られた周囲の音の成分の中からテレビ受信音声の成分を除去し、視聴環境周囲の騒音だけを検出する処理を行い、ハウリング発生を防止する。

このようにして得られた周囲騒音成分を用いて、音質音量制御手段３ではテレビ受信音声信号の音質もしくは音量、またはその両方を調整して、視聴環境周囲の騒音レベルに対して視聴者が聞き取りやすいテレビ受信音声の音質および音量に制御する。こうして制御されたテレビ受信音声は音声出力手段４を経て視聴者の耳に届けられる。

その際、音質、音量調整の方法として、人間の持つ聴覚感度に合わせた音質、音量制御の方法を用いる。図２は等ラウドネスレベル曲線（人間の聴覚の周波数感度特性曲線）であり、人間の聴覚の基本的な周波数感度特性を示す等感曲線ともいえ、聴覚における最も基礎的な特性の一つである。これはＩＳＯ２２６として国際規格化されている。この図２を見ると、人間の聴覚感度は５００Ｈｚから５０００Ｈｚの範囲の周波数成分に対して感度が高いことがわかる。そこで、周囲騒音のレベルが大きくなると、テレビ受信音声の音量を上げるだけでなく、この５００〜５０００Ｈｚの周波数範囲の音声レベルをより大きく上げるように音量、音質制御ゲインを設定する。

図３に周囲騒音レベルに応じたテレビ音声出力ゲイン制御特性の一例のグラフを示す。グラフの横軸を周波数にとり、縦軸を出力ゲインとし、グラフ中の通常時と示す直線が周囲の騒音レベルが低い場合に視聴者が設定した音量制御のゲインを基準として示すものである。この図のように、周囲の騒音レベルが増加するに応じて、可聴周波数のうち所定の周波数である５００〜５０００Ｈｚの周波数範囲のゲインを他の周波数に比べて選択的に大きく増幅するようにしている。これにより、周囲騒音が大きくなっても聴覚感度の高い周波数成分の音声出力レベルを上げることで、聴感上の聞きやすさを向上することができる。

なお、所定の周波数を選択的に増幅するためには、音量音質制御手段３の内部にこの周波数を選択的に通過させるフィルターを設け、入力される音声信号の増幅のゲインとフィルター通過後の信号のゲインを個別に制御できるようにし、それぞれの増幅後の信号を合成するようにすればよい。

所定の周波数の選択的増幅の異なる一例として、図２に示す人間の聴覚の感度特性を利用することもできる。図２の曲線は聴覚感度の逆数を示すものと考えられるので、そこから得られた感度特性からそれぞれの周波数におけるゲインを定める。このとき感度の高い周波数ほどゲインも高くなるようにしておけばよい。そのようにして得られた音声出力の特性を図４に示す。この例によれば図に示されるように人間の聴覚感度の高い部分がその感度曲線に従って選択的に増幅されていることが分かる。また曲線の変化もなだらかであるので、音質の変化がより自然になる。なお、この場合に、感度特性による増幅を行う周波数を所定の周波数領域、例えば５００〜５０００Ｈｚに限ってもよい。このようにすればより選択的に聴覚感度の高い部分を増幅でき、聞き取りやすい音声出力を得ることができる。

以上のような構成と処理内容にすることにより、周囲の騒音検出のためのマイクやセンサーを追加せずに、視聴環境周囲の騒音レベルに合わせてテレビ受信音声の音質や音量を自動調整することで視聴者がテレビ受信音声を聞き取りやすくする携帯端末型テレビジョン受信装置を提供することができる。

（実施の形態２）
以下に本発明の第２の実施の形態における携帯端末型テレビジョン受信装置を図を用いて説明する。図１は本発明の第２の実施の形態における携帯端末型テレビジョン受信装置の構成を示すブロック図であるが、実施の形態１の構成と同一であるので、構成要素についての説明は省略する。

実施の形態１では視聴周囲の騒音レベルに応じて、聴覚感度の周波数特性に応じたゲイン設定によりテレビ音声再生レベルを調整すると説明したが、この場合、周囲騒音が激しい場合にはテレビ音声出力をいかに大きくしても、周囲騒音に埋もれて聞き取りにくくなってしまう。そこで実施の形態２では、周囲騒音によって制御されたテレビ音声出力ゲインがある程度以上に大きくなり所定の騒音レベルを超えた場合には、周囲騒音が大きくて音声出力手段から再生されるテレビ音声が聞き取りにくくなるものと判断する。するとテレビ信号受信手段２において、テレビ受信内容に応じた字幕スーパーのデータである字幕情報をテレビジョン放送信号から受信、復調して、映像音声切替手段９に出力する。映像音声切替手段９では、音質音量制御手段３へのテレビ音声の出力を停止し、テレビ信号受信手段２から得た字幕情報をテレビ受信画像の上に挿入して映像表示手段５に出力する。映像表示手段５ではこの字幕スーパーが挿入されたテレビ受信映像を画面上に表示する。

図５にこの場合の画面表示の一例を示す。映像表示手段５に受信したテレビジョン信号から抽出した映像１２が表示されている。字幕情報１３は、この場合はスーパーインポーズして表示されている。このような構成にすることにより、周囲騒音が極めて大きい環境でのテレビ視聴時においても、テレビ音声出力の代わりに字幕スーパーを画面上に表示することで、視聴内容を欠損することなくテレビ視聴ができる。

なお、字幕情報の表示は本実施の形態のようにスーパーインポーズしてもよいし、携帯端末型テレビジョン受信装置に別途第２の表示手段を有している場合はそこに表示するようにしてもよい。

また、本実施の形態の動作では、上記のように字幕情報を表示するときは音声出力を停止するとしたが、周囲の騒音レベルが所定のレベルよりも高い場合は、所定のレベルにおける増幅された音声出力を維持したまま字幕情報の表示を行ってもよい。

（実施の形態３）
以下に本発明の第３の実施の形態における携帯端末型テレビジョン受信装置を図を用いて説明する。図１は本発明の第３の実施の形態における携帯端末型テレビジョン受信装置の構成を示すブロック図であるが、実施の形態１および実施の形態２の構成と同一であるので、構成要素についての説明は省略する。

実施の形態１ではテレビ信号受信手段２でのテレビジョン放送受信時の再生音量、音質制御について説明したが、実施の形態３では記録手段８からの映像、音声の再生時の再生音量、音質制御について説明する。テレビ信号受信手段２で受信したテレビ受信映像と音声はそのまま再生する以外に、一旦記録手段８に記録することもできる。

そして視聴者の都合のよい時間に記録しておいた映像と音声を再生して楽しむ場合に用いる。再生時には記録手段８からの映像信号は映像音声切替手段９を経由して映像表示手段５で、音声信号は映像音声切替手段９と音質音量制御手段３を経由して音声出力手段４でそれぞれ再生される。その際に周囲の騒音レベルに応じて再生音量および音質を制御するという構成については実施の形態１および実施の形態２と同一であり、映像と音声のソースがテレビ受信信号から記録手段８からの再生信号に変わったとしても、本発明の構成では実施の形態１および実施の形態２と同様の効果が得られる。

（実施の形態４）
以下に本発明の第４の実施の形態における携帯端末型テレビジョン受信装置を図を用いて説明する。図１は本発明の第４の実施の形態における携帯端末型テレビジョン受信装置の構成を示すブロック図であるが、実施の形態１、実施の形態２および実施の形態３の構成と同一であるので、構成要素についての説明は省略する。

実施の形態１ではテレビ信号受信手段２でのテレビジョン放送受信時の再生音量、音質制御について説明したが、実施の形態４では電話送受信手段１からのストリーミングデータの再生時の再生音量、音質制御について説明する。昨今の携帯電話端末にはメールやＷｅｂ閲覧などのインターネット接続機能が装備されていることが多い。したがって電話送受信手段１にＷｅｂブラウザなどの動画ストリーミング受信機能を装備すれば、インターネット接続機能を用いて動画像のストリーミングデータを配信しているサイトにアクセスし、携帯電話端末でストリーミングの動画像と音声を再生することが可能である。

再生時には電話送受信手段１からの映像信号は映像音声切替手段９を経由して映像表示手段５で、音声信号は映像音声切替手段９と音質音量制御手段３を経由して音声出力手段４でそれぞれ再生される。その際に周囲の騒音レベルに応じて再生音量および音質を制御するという構成については実施の形態１、実施の形態２および実施の形態３と同一であり、映像と音声のソースがテレビ受信信号から電話送受信手段１からの動画像ストリーミング再生信号に変わったとしても、本発明の構成では実施の形態１、実施の形態２および実施の形態３と同様の効果が得られる。

なお、以上の説明では、携帯電話送受信機能についてはＰＨＳやＰＤＣ、第３世代携帯電話など、その通信手段を特定していないが、本発明の構成ではあらゆる通信手段において上記と同様の効果を得ることができる。

また本発明でのテレビジョン放送受信についてはその放送方式の形態を特定していないが、本発明の構成ではアナログテレビジョン放送方式の受信とデジタルテレビジョン放送方式の受信のどちらの場合であっても同様の効果を得ることができる。

本発明の携帯端末型テレビジョン受信装置は、屋外でテレビ放送を視聴する場合に聞き取りやすいテレビ音声を再生することを可能にするという特徴を有し、携帯電話機などの携帯型端末に内蔵するテレビジョン受信装置をはじめ、小型のテレビジョン受像機や車載のナビゲーションシステムにも利用可能である。

本発明の実施の形態における携帯端末型テレビジョン受信装置のブロック構成図 等ラウドネスレベル曲線を示すグラフ 周囲騒音レベルに応じたテレビ音声出力ゲイン制御特性の一例を示すグラフ 周囲騒音レベルに応じたテレビ音声出力ゲイン制御特性の異なる一例を示すグラフ 本発明の実施の形態２における字幕情報の表示の一例を示す図 従来の騒音連動型携帯電話のブロック構成図

符号の説明

１ 電話送受信手段
２ テレビ信号受信手段
３ 音質音量制御手段
４ 音声出力手段
５ 映像表示手段
６ 音声入力手段
７ エコー除去手段
８ 記録手段
９ 映像音声切替手段
１０ 携帯電話通信用アンテナ
１１ テレビジョン放送受信用アンテナ
１２ 映像
１３ 字幕情報

Claims (7)

1. 受信したテレビジョン信号から得られた音声信号の音質や音量を調整する音質音量制御手段と、音声を発生させる音声出力手段と、周囲の音を音声信号に変換する音声入力手段と、音声入力手段で得られた音声信号からテレビ音声の成分を除去するエコー除去手段と備え、視聴環境の周囲騒音に応じて可聴周波数のうちの所定の周波数領域を選択的に増幅することによってテレビ受信音声の出力音量および音質を調整することを特徴とする携帯端末型テレビジョン受信装置。
2. 前記視聴環境の周囲騒音に応じて行うテレビ受信音声の出力音量および音質の調整は、可聴周波数のうちの所定の周波数領域を人間の聴覚感度に対応した増幅度で増幅することによって行うことを特徴とする請求項１に記載の携帯端末型テレビジョン受信装置。
3. 前記所定の周波数領域が５００Ｈｚ以上かつ５０００Ｈｚ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の携帯端末型テレビジョン受信装置。
4. 受信したテレビジョン信号から得られたテレビ受信映像と音声を記録し再生して出力する記録手段と、テレビ受信信号と記録再生信号のどちらかを切替えて出力する映像音声切替手段をさらに備え、前記音質音量制御手段が視聴環境の周囲騒音に応じて記録手段からの再生音声の出力音量および音質を調整することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の携帯端末型テレビジョン受信装置。
5. 携帯電話やＰＤＡなどの携帯型端末に内蔵するテレビジョン受信装置であって、前記音質音量制御手段が視聴環境の周囲騒音に応じて電話送受信手段からのストリーミング再生音声の出力音量および音質を調整することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の携帯端末型テレビジョン受信装置。
6. 携帯電話やＰＤＡなどの携帯型端末に内蔵するテレビジョン受信装置であって、視聴環境の周囲騒音検出のための音声入力手段として電話通話用の送話マイクを用いることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の携帯端末型テレビジョン受信装置。
7. 検出した周囲の騒音のレベルが所定のレベルを超える場合は、受信したテレビジョン信号に含まれる字幕情報をテレビ受信画像の上に挿入して映像表示することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の携帯端末型テレビジョン受信装置。

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