JP2006025402A - 音声通信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】通話中の利用者が自然な動作で通話音声を調整できる音声通話装置を提供する。
【解決手段】
電話機1には、利用者の身体部位の接触を検知する第1タッチセンサ20が筐体2の底面に、第2タッチセンサ30が筐体2の側面に、それぞれ設けられている。また、筐体2の下部において、利用者が音声を入力するマイク6の近傍に光の反射によって近傍の障害物を非接触で検知するフォトセンサ40が設けられている。通話中の利用者が、電話機1を把持しない方の手で口元(マイク6)近傍を覆うと、その状態が第1タッチセンサ20、第2タッチセンサ30、フォトセンサ40に検出されて、電話機1には通話モードとして「ひそひそモード」が設定される。また、利用者によってフォトセンサ40が覆われた程度に応じて、マイク6からの音声信号が調整される。
【選択図】図2
【解決手段】
電話機1には、利用者の身体部位の接触を検知する第1タッチセンサ20が筐体2の底面に、第2タッチセンサ30が筐体2の側面に、それぞれ設けられている。また、筐体2の下部において、利用者が音声を入力するマイク6の近傍に光の反射によって近傍の障害物を非接触で検知するフォトセンサ40が設けられている。通話中の利用者が、電話機1を把持しない方の手で口元(マイク6)近傍を覆うと、その状態が第1タッチセンサ20、第2タッチセンサ30、フォトセンサ40に検出されて、電話機1には通話モードとして「ひそひそモード」が設定される。また、利用者によってフォトセンサ40が覆われた程度に応じて、マイク6からの音声信号が調整される。
【選択図】図2
Description
本発明は、通話相手と音声通信を行う音声通信装置に関し、詳細には、利用者が自然な動作で通話音声を調整できる音声通信装置に関する。
従来、電話回線を介して通話相手と音声通信を行うのに、周囲の人に遠慮して電話する場合や、通話相手だけに聞こえるように内緒話する場合などで、小声でも通話相手に十分な音量で送話音声が届くようにマイク感度を上げる、いわゆる秘話モード(ひそひそモード)を設定可能な音声通信装置が知られている。
この秘話モードが設定されると、スピーカから出力される自己の送話音声の音量レベルが増大され、利用者は自然に送話音声のレベルを下げることになる。一方、送話相手の電話機からは音量レベルが増大された送話音声が出力されるようになっている(例えば、特許文献1参照。)。
特開平10−276247号公報
しかしながら、特許文献1に記載の発明では、利用者による所定のボタン操作がなければ秘話モードを設定できないため、利用者は秘話モード設定用のボタン操作を記憶している必要があり、かつ正確に所定のボタン操作を入力する必要があった。また、通話中に小声で話す必要が生じて秘話モードを設定する場合には、いったん通話を中断しなければ秘話モード設定用のボタン操作を入力できなかった。このように従来の音声通信装置では、小声での通話に適した秘話モードを設定可能であっても、その設定に関する様々な負担を利用者に与えていた。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、利用者の通話状態に応じて小声での通話に適した秘話モード(ひそひそモード)が自動的に設定されるようにして、通話中の利用者が自然な動作で通話音声を調整できる音声通信装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明の音声通信装置は、音声が入力されて音声信号に変換するマイクと、該マイクが設けられて利用者が把持して通話を行うためのハンドセットとを備えた音声通信装置において、前記音声信号を調整する必要があるか否かを判定する音声判定手段と、前記音声判定手段により前記音声信号を調整する必要があると判定された場合、前記音声信号を調整するための音声調整手段とを備えている。
請求項2に係る発明の音声通信装置は、請求項1に記載の発明の構成に加え、前記音声判定手段は、前記ハンドセットの下部が覆われたことを検出する秘話動作検出手段である。
また、請求項3に係る発明の音声通信装置は、請求項2に記載の発明の構成に加え、前記秘話動作検出手段は、前記ハンドセットの下部に設けられて、外部からの接触に応じて検出信号を出力する第1タッチセンサと、前記第1タッチセンサからの検出信号に基づいて、前記ハンドセットの下部が覆われたか否かを判定する被覆判定手段とを備えている。
また、請求項4に係る発明の音声通信装置は、請求項3に記載の発明の構成に加え、前記マイクは、前記ハンドセットの下部に設けられ、前記第1タッチセンサは、前記マイクの近傍に設けられたことを特徴とする。
また、請求項5に係る発明の音声通信装置は、請求項3に記載の発明の構成に加え、前記秘話動作検出手段は、前記ハンドセットの側面部に設けられて、外部からの接触に応じて検出信号を出力する第2タッチセンサを備え、前記被覆判定手段は、第1タッチセンサ及び第2タッチセンサからの検出信号に基づいて、前記ハンドセットの下部が覆われたか否かを判定することを特徴とする。
また、請求項6に係る発明の音声通信装置は、請求項2乃至5のいずれかに記載の発明の構成に加え、利用者が前記音声信号の調整を指示するための調整指示手段を備え、前記音声調整手段は、前記調整指示手段からの情報に応じて、前記音声信号を調整することを特徴とする。
また、請求項7に係る発明の音声通信装置は、請求項6に記載の発明の構成に加え、前記調整指示手段は、前記ハンドセットの下部に設けられて、外部からの光に応じて検出信号を出力するフォトセンサであることを特徴とする。
また、請求項8に係る発明の音声通信装置は、請求項6に記載の発明の構成に加え、前記フォトセンサは、通話時の利用者が前記ハンドセットを把持するときに、該ハンドセットにおける利用者の顔に対して向けられる面に設けられたことを特徴とする。
また、請求項9に係る発明の音声通信装置は、請求項56に記載の発明の構成に加え、前記音声調整手段は、前記調整指示手段からの情報に応じて、前記マイクの感度を段階的に変化させることを特徴とする。
また、請求項10に係る発明の音声通信装置は、請求項6に記載の発明の構成に加え、前記音声調整手段は、前記調整指示手段からの情報に応じて、前記マイクからの音声信号の増幅率を段階的に変化させることを特徴とする。
また、請求項11に係る発明の音声通信装置は、請求項6に記載の発明の構成に加え、前記音声調整手段は、前記調整指示手段からの情報に応じて、前記マイクからの音声信号の波形を補正することを特徴とする。
また、請求項12に係る発明の音声通信装置は、請求項1に記載の発明の構成に加え、前記音声判定手段は、前記ハンドセットに設けられたスピーカが通話相手からの送話を出力中であるか否かを判定するスピーカ出力判定手段を有し、前記音声調整手段は、前記スピーカ出力判定手段の判定に応じて前記マイクからの音量を計測する音量計測手段を有し、前記音量調整手段は、前記音量計測手段の計測値に応じて音量調節を行うことを特徴とする。
また、請求項13に係る発明の音声通信装置は、請求項1に記載の発明の構成に加え、前記音声調整手段は、前記マイクからの音量を計測する音量計測手段を有し、前記音声通信装置は、前記音量計測手段が計測した音量を音量値履歴データとして保持する音量履歴保持手段を有し、前記音量調整手段は、前記音量履歴保持手段に保持された音量値履歴データに応じて音量調節を行うことを特徴とする。
また、請求項14に係る発明の音声通信装置は、請求項1に記載の発明の構成に加え、前記音声通信装置は、周囲の環境音を検出する環境音用外部マイクを備え、前記音声調整手段は、前記環境音用外部マイクからの音量を雑音として除去した音量を前記マイクからの音量として計測する音量計測手段を有し、前記音量調整手段は、前記音量計測手段の計測値に応じて音量調整を行うことを特徴とする。
また、請求項15に係る発明の音声通信装置は、請求項1に記載の発明の構成に加え、前記音声調整手段は、前記ハンドセットに設けられたスピーカの設定レベルを取得し、音声データに前記設定レベルを重畳した送信データを作成する送信データ作成手段を備え、前記音声判定手段は、通話相手からの送信データからスピーカの設定レベルを分離する設定レベル分離手段を有し、前記音声調整手段は、前記設定レベル分離手段で分離された設定レベルに応じて音量調整を行うことを特徴とする。
また、請求項16に係る発明の音声通信装置は、請求項12乃至15のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記音声調整手段は、前記マイクの感度を段階的に変化させることで音量調整を行うことを特徴とする。
また、請求項17に係る発明の音声通信装置は、請求項12乃至15のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記音声調整手段は、前記マイクからの音声信号の増幅率を段階的に変化させることで音量調整を行うことを特徴とする。
また、請求項18に係る発明の音声通信装置は、請求項12乃至15のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記音声調整手段は、前記マイクからの音声信号の波形を補正することで音量調整を行うことを特徴とする。
また、請求項19に係る発明の音声通信装置は、請求項1に記載の発明の構成に加え、前記音声通信装置は、前記ハンドセットが該音声通信装置の筐体をなす携帯端末装置であることを特徴とする。
請求項1に係る発明の音声通信装置では、マイクが設けられて利用者が把持して通話を行うためのハンドセットを備えた音声通信装置において、音声判定手段が音声を調整する必要であるか否かを判断し、音声調整手段が自動的に音声を調整するようにしたので、煩雑な操作などを必要とせずに、音声を適正な音量に調整することができる。
請求項2に係る発明の音声通信装置では、請求項1に記載の発明の効果に加え、音声判定手段は、秘話動作検出手段であるので、ハンドセットの下部が覆われた場合には音声信号が自動的に調整され、利用者は自然な動作で音声信号を調整することができる。
また、請求項3に係る発明の音声通信装置では、請求項2に記載の発明の効果に加え、秘話動作検出手段は、ハンドセットの下部に設けられた第1タッチセンサからの検出信号によって、ハンドセットの下部が覆われたか否かを判定するので、ハンドセットの下部が覆われたことを正確に検出することができる。
また、請求項4に係る発明の音声通信装置では、請求項3に記載の発明の効果に加え、マイクはハンドセットの下部に設けて、第1タッチセンサはマイクの近傍に設けたので、利用者が秘匿通話するときには、マイクが設けられたハンドセットの下部を覆うことになるため、利用者はハンドセットの下部を覆うという自然な動作で音声信号を調整することができる。
また、請求項5に係る発明の音声通信装置では、請求項3記載の発明の効果に加え、ハンドセットの側面部に設けられた第2タッチセンサを備えて、第1タッチセンサ及び第2タッチセンサからの検出信号に基づいて、ハンドセットの下部が覆われたか否かを判定するようにした。よって、通話状態では、音声通信装置を把持する利用者の手がハンドセットの側面部に設けられた第2タッチセンサに接触するため、通話中にハンドセットの下部が覆われたことを正確に検出することができる。
また、請求項6に係る発明の音声通信装置では、請求項2乃至5のいずれかに記載の発明の効果に加え、利用者が音声信号の調整を指示するための調整指示手段を備えたので、調整指示手段からの情報によってハンドセットの下部が覆われた程度を把握でき、その程度に応じて音声信号を調整することができる。
また、請求項7に係る発明の音声通信装置では、請求項6に記載の発明の効果に加え、調整指示手段はハンドセットの下部に設けられて外部からの光に応じて検出信号を出力するフォトセンサとした。よって、利用者はハンドセットの下部を覆うという自然な動作で音声信号の調整を指示することができ、またフォトセンサからの検出信号によってハンドセットの下部が覆われた程度を把握できる。
また、請求項8に係る発明の音声通信装置では、請求項6に記載の発明の効果に加え、通話時の利用者がハンドセットを把持するときに、ハンドセットにおける利用者の顔に対して向けられる面にフォトセンサを設けた。よって、利用者が任意に覆うことが容易な位置にフォトセンサを設けられているので、利用者は自然な動作で音声信号を調整することができる。
また、請求項9に係る発明の音声通信装置では、請求項6に記載の発明の効果に加え、調整指示手段からの情報に応じて、マイクの感度が段階的に変化されるので、ハンドセットの下部が覆われた程度に応じて最適な音声信号に調整することができる。
また、請求項10に係る発明の音声通信装置では、請求項6に記載の発明の効果に加え、調整指示手段からの情報に応じて、マイクからの音声信号の増幅率が段階的に変化されるので、ハンドセットの下部が覆われた程度に応じて最適な音声信号に調整することができる。
また、請求項11に係る発明の音声通信装置では、請求項6に記載の発明の効果に加え、調整指示手段からの情報に応じて、マイクからの音声信号の波形が補正されるので、ハンドセットの下部が覆われた程度に応じて最適な音声信号に調整することができる。
また、請求項12に係る発明の音声通信装置では、請求項1に記載の発明の効果に加え、スピーカ出力判定手段がスピーカからの出力の有無を判定し、判定結果に応じて音量計測手段が音量を計測するので、より正確な音量計測が可能になり、適切に音量調整を行うことができる。
また、請求項13に係る発明の音声通信装置では、請求項1に記載の発明の効果に加え、計測した音量を音量値履歴データとして保持し、保持された音量値履歴データに応じて音量調節を行うので、利用者の音声の特徴に則した音量調整を行うことができる。
また、請求項14に係る発明の音声通信装置では、請求項1に記載の発明の効果に加え、環境音用外部マイクからの音声を雑音として除去した音量をマイクからの音量として計測し、その計測値に応じて音量調整を行うので、利用者の音声の音量計測をより正確に行うことができ、音量調節を的確に行うことが可能になる。
また、請求項15に係る発明の音声通信装置は、請求項1に記載の発明の効果に加え、音声データにハンドセットに設けられたスピーカの設定レベルを重畳した送信データを作成して送信し、通話相手からの送信データに重畳されたスピーカの設定レベルに応じて音量調整を行うので、より適切な音量で音声を再生することが可能になる。
また、請求項16に係る発明の音声通信装置は、請求項12乃至15のいずれかに記載の発明の効果に加え、マイクの感度を段階的に変化させることで音量調整を行うので、計測された音量に応じて最適な音声信号に調整することができる。
また、請求項17に係る発明の音声通信装置は、請求項12乃至15のいずれかに記載の発明の効果に加え、マイクからの音声信号の増幅率を段階的に変化させて音量調整を行うので、計測された音量に応じて最適な音声信号に調整することができる。
また、請求項18に係る発明の音声通信装置は、請求項12乃至15のいずれかに記載の発明の効果に加え、マイクからの音声信号の波形を補正して音量調整を行うので、計測された音量に応じて最適な音声信号に調整することができる。
また、請求項19に係る発明の音声通信装置は、請求項1に記載の発明の効果に加え、音声通信装置はハンドセットが筐体をなす携帯端末装置であるので、本発明をハンドセット自体が一体の筐体をなす音声通信装置として実装できる。
以下、本発明の第1の実施例を図面を参照して説明する。第1の実施例に係る音声通信装置は、利用者と通話相手とが無線通信によって通話するための携帯電話機である。
まず、図1乃至図3を参照して、第1の実施例に係る電話機1の構成について説明する。図1は、電話機1を用いて通話する利用者を示す図である。図2は、電話機1の物理的構成を示す外観斜視図である。図3は、電話機1の電気的構成を示すブロック図である。
図1に示すように、電話機1は利用者により携行されており、通常時、利用者は電話機1を片手に把持して、スピーカ3を片耳にあて、かつマイク6に向かって、普通の声の大きさで通話相手と会話する(以下、通常通話とよぶ。)。この通常通話の状態では、後述するように、電話機1には「通常モード」が設定され、利用者と通話相手との間では通常の音量の大きさによる通話が実行される。一方、周囲の人に遠慮して電話する場合や、通話相手だけに聞こえるように内緒話する場合などでは、利用者は電話機1を把持しない方の手で口元(マイク6)近傍を覆い、マイク6が集音しやすい状態にして小さな声で通話する(以下、秘匿通話とよぶ。)。この秘匿通話の状態では、後述するように、電話機1には「ひそひそモード」が設定されて、マイク6の感度が大きくなるように制御される。そして、マイク6から集音される利用者の音声の音量レベルが調整されて、利用者と通話相手との間で通話が実行される。
次に、電話機1の物理的構成を説明する。図2に示すように、電話機1の筐体2には、その正面上部に、通話相手の音声を出力するスピーカ3が設けられており、そのスピーカ3の下方に、電話番号やメニュー画面などを表示するための液晶ディスプレイ(LCD)である表示部5が設けられている。表示部5の下方には、電話番号の入力や、着信(電話回線の閉結)、切断(電話回線の開放)などの各種操作を行うための複数のボタンやスイッチを備えた操作部4が設けられており、更に、その操作部4の下方には、利用者の音声が入力されて音声信号に変換するためのマイク6が設けられている。このように電話機1には、スピーカ3及びマイク6に加え、表示部5や操作部4が一つの筐体2に設けられている。なお、電話機1は、筐体2の上部に設けられたアンテナ7を介して、電話回線(図示しない)と無線通信により接続されて、通話相手との音声通話が実行される。
また、電話機1の筐体2には、利用者の身体部位の接触を検知する接触型センサが複数設けられており、筐体2の底面部に設けられているのが第1タッチセンサ20であり、筐体2の側面部に設けられているのが第2タッチセンサ30である。第1タッチセンサ20は、利用者が「ひそひそモード」で通話する場合に、電話機1を把持しない方の手で口元(マイク6)近傍を覆うと、その手が第1タッチセンサ20に接触するように設けられている。また、第2タッチセンサ30は、通話中の利用者における、電話機1を把持する方の手が接触するように設けられている。
さらに、電話機1の筐体2の前面下部において、かつマイク6の近傍に、光の反射によって近傍の障害物を非接触で検知するフォトセンサ40が設けられている。フォトセンサ40は、利用者が「ひそひそモード」で通話する場合に、電話機1を把持しない方の手で口元(マイク6)近傍を覆うと、その手がフォトセンサ40に照射する光を遮断するようになっている。
次に、電話機1の電気的構成を説明する。図3に示すように、電話機1には、CPU10、ROM12、RAM13、通信部14、音声信号処理部15、入出力I/O19が、バス11を介して相互に接続されている。
CPU10は、バス11により接続された各部を制御し、通話処理やデータ通信処理などを実行するものである。ROM12は、電話機1で実行される各種プログラムや固定値データなどを格納した書換不能なメモリである。本実施例の電話機1で実行されるモジュールの一つとして通話モード制御プログラムが実行されるが、この通話モード制御プログラムもROM12上のプログラム記憶エリア(図示外)に記憶されている。RAM13は、電話機1の各処理の実行時に各種のデータを一時的に記憶するためのメモリであり、このRAM13には、例えばマイク6の入力感度を示すマイク感度設定値や、スピーカ3の音量の設定値などが記憶されている。また、電話機1の通話モードを示すフラグ情報もRAM13に記憶されており、デフォルト状態では「通常モード」を示す通話モードが「ON」に設定されている。なお、通話モードが「ON」の場合は、「ひそひそモード」を示す通話モードが「OFF」であることを示し、逆に、通話モードが「OFF」の場合は「ひそひそモード」が「ON」であることを示す。
また、通信部14は、回線制御を行うためのネットワーク・コントロール・ユニット(NCU)であり、アンテナ7を介して無線通信により電話回線(図示せず)に接続される。この通信部14は、交換機(図示せず)から送信される呼び出し信号や発呼側装置の電話番号(発信者番号)等を受信したり、操作部4の操作に応じた発信時のダイヤル信号を交換機(図示せず)へ送信したり、通話時におけるアナログ音声信号の送受信を行うなどする。また、音声信号処理部15は、マイク6から入力された音声信号を符号化して、通信部14を介して通話相手に送信したり、通信部14を介して得られた通話相手の音声信号を復号化してスピーカ3に出力するなど、音声信号に関する処理を実行する。また、入出力I/O19には、先述の操作部4、表示部5、第1タッチセンサ20、第2タッチセンサ30、フォトセンサ40が各々接続されており、電話機1の内部では各種の入出力信号が伝達可能に構成されている。
次に、本発明の電話機1での処理の流れを、図4乃至図7を参照して説明する。図4は、通話モード制御処理のメインフローチャートである。図5は、通話モード判定処理(S1)の詳細を示すフローチャートである。図6は、マイク感度変更処理(S7)の詳細を示すフローチャートである。図7は、マイク感度設定テーブル70の構成を示す図である。
通話モード制御処理のメインフローチャート(図4)は、利用者が電話機1を用いて通話中に実行される。すなわち、電話機1において、電話の着信又は発信がなされると通話モード制御処理が開始されて、通話中はその処理が継続して実行され、通話が終了するとその処理が終了される。
図4に示すように、通話モード制御処理では、まず通話モード判定処理(S1)が実行される。通話モード判定処理は、電話機1に備えられた各種センサからの情報を基に現在の利用者の状態を判断し、通常通話に適した「通常モード」と、秘匿通話に適した「ひそひそモード」とのいずれを設定すべきかを判定する処理である。
図5に示すように、通話モード判定処理(S1)では、まずフォトセンサ40からの明るさの測定値(LUX)が取得され(S21)、S21で取得された測定値(LUX)が標準閾値以下であるか否かが判定される(S23)。本実施例では、一例として、フォトセンサ40は0〜1000ルクスを測定値(LUX)として取得可能であり、通話モードを判定するための基準値である標準閾値を192ルクスとする。なお、標準閾値としては日常生活レベルにおける平均的な照度に対してやや暗い値が好適である。一般的に、食堂・浴室・洗面所・トイレ等の明るさは約200ルクスであるため、本実施例では、手で覆われた状態を検出する標準閾値として192ルクスを設定している。
S21で取得された測定値(LUX)が標準閾値以下である場合(S23:YES)、第1タッチセンサ20が「ON」であるか否かが判定される(S25)。第1タッチセンサ20が「ON」と判定された場合(S25:YES)、第2タッチセンサ30が「ON」であるか否かが判定される(S27)。第2タッチセンサ30が「ON」である場合(S27:YES)、通話モード「ひそひそモード」を「ON」とするフラグ情報がRAM13の所定の記憶領域に設定される(S29)。一方、S21で取得された測定値(LUX)が標準閾値より大である場合(S23:NO)、第1タッチセンサ20が「OFF」である場合(S25:NO)、第2タッチセンサ30が「OFF」である場合(S27:NO)のいずれかの場合には、通話モード「ひそひそモード」を「OFF」とするフラグ情報がRAM13の所定の記憶領域に設定される(S29)。S29、S31の後、通話モード制御処理(図4)に戻る。
すなわち、図1に示すように、利用者が通常通話をしている場合(図1の左側)、フォトセンサ40は正常に外部からの光を計測できる状態にあるため、通常は標準閾値以上の照度(ルクス)が計測される。また、暗い場所での通話や、フォトセンサ40への光の進入を遮る障害物の存在など、フォトセンサ40が標準閾値以上の照度(ルクス)を計測できない状態でも、通常通話の状態では利用者は第1タッチセンサ20には触れていないため、第1タッチセンサ20は「OFF」となっている。よって、通常通話時には、S23、S25で「NO」と判定されて、S31で「ひそひそモード」=「OFF」(すなわち「通常モード」=「ON」)が設定されることになる。
一方、利用者が秘匿通話をしている場合(図1の右側)、利用者は電話機1を把持しない方の手で口元(マイク6)近傍を覆い、マイク6が集音しやすい状態をとっている。この場合、フォトセンサ40は利用者の手で光が遮られた状態にあるため、標準閾値よりも小さい照度(ルクス)が計測される。また、利用者の電話機1を把持しない方の手がタッチセンサ20に触れているため、第1タッチセンサ20は「ON」となっている。さらに、通話中の電話機1は利用者により把持されているため、第2タッチセンサ30は「ON」となっている。よって、秘匿通話時には、S23、S25、S27で「YES」と判定されて、S29で「ひそひそモード」=「ON」(「通常モード」=「OFF」)が設定されることになる。
通話モード制御処理(図4)に戻り、RAM13が参照されて、「ひそひそモード」が「ON」か否かが判定される(S3)。「ひそひそモード」が「ON」である場合(S3:YES)、後述のマイク感度変更処理が実行される(S5)。
図6に示すように、マイク感度変更処理(S5)では、S21で取得した明るさの測定値(LUX)に基づいて、マイク感度設定テーブル70から設定すべきマイク感度が特定される(S41)。図7に示すように、マイク感度設定テーブル70は、明るさの測定値(LUX)71と、その測定値(LUX)に対応するマイク感度72が段階的に設定されており、明るさの測定値(LUX)71が小さいほど高い値のマイク感度72が設定されている。そして、S41で特定されたマイク感度がマイク感度設定値としてRAM13の所定の記憶領域に設定される(S43)。
例えば、S21で明るさの測定値(LUX)として「100ルクス」が取得された場合、S41ではマイク感度として「大(−25dB)」が特定されて、S43でマイク感度設定値として設定されることになる。マイク6は、マイク感度設定値が高いほど小さい音も集音可能であるが、微小な雑音まで集音されるという特性をもつ。本実施例のマイク6では、−45、−35、−25、−15(dB)の4段階でマイク感度を設定可能である。
通話モード制御処理(図4)に戻り、「ひそひそモード」が「OFF」である場合には(S3:NO)、「通常モード」が「ON」となっているので、マイク感度設定値がデフォルトに戻される(S7)。マイク感度設定値のデフォルト値は、「通常モード」でのマイク感度設定値である「最小(−45dB)」である(図7参照)。
S5又はS7の後、通話が終了か否かが判定される(S9)。通話が終了していなければ(S9:NO)、S1に戻って再び通話モード判定処理が実行され、「ひそひそモード」であればマイク感度変更処理でマイク感度設定値を変更し(S5)、「通常モード」であればマイク感度設定値をデフォルトに戻す(S7)。このように、通話の実行中はS1乃至S9が繰り返し実行され、そのつど最適な通話モードとマイク感度設定値とが設定される。一方、通話が終了すると(S9:YES)、マイク感度設定値がデフォルトに戻されて(S11)、本処理は終了する。
以上、第1の実施例の電話機1によれば、筐体2の下部に第1タッチセンサ20とフォトセンサ40を、筐体2の側面部に第2タッチセンサ30を設けており、利用者が通常通話をしている場合には(図1の左側)、電話機1には「通常モード」の通話モードが設定される。一方、利用者が秘匿通話をすると(図1の右側)、その状態が第1タッチセンサ20、第2タッチセンサ30、フォトセンサ40に検出されて、電話機1には通話モードとして「ひそひそモード」が設定される。よって、電話機1の利用者は、マイク6が設けられた筐体2の下部を覆うという自然な動作で各種通話モードを設定することができる。
また、通話モードとして「ひそひそモード」が設定された場合、フォトセンサ40から取得される明るさの測定値(LUX)に応じて、マイク感度設定テーブル70から最適なマイク感度が特定されて、マイク6のマイク感度設定値として設定される。よって、電話機1の利用者は、筐体2の下部を覆うという自然な動作によって、任意の程度で通話音声を調整することができる。また、フォトセンサ40からの測定値(LUX)に応じて、マイク感度を段階的に変化させるので、筐体2の下部が覆われた程度に応じて最適な音声信号に調整することできる。
また、電話機1は、マイク6、第1タッチセンサ20、フォトセンサ40を筐体2の下部に設け、さらに第1タッチセンサ20をマイク6の近傍に設けたという位置関係で各構成を具備する。よって、利用者は筐体2を把持しない方の手で筐体2の下部を覆うという一動作のみで、通話モードの設定と通話音声の調整とを、同時かつ簡易に実行できる。
また、通話状態では、電話機1を把持する利用者の手が、筐体2の側面部に設けられた第2タッチセンサ30に接触するため、利用者が通話状態にあるか否かを正確に把握できる。そのため、通話中にハンドセットの下部が覆われた場合のみ、通話モードの設定と通話音声の調整とが実行されるようにすることができる。
また、フォトセンサ40は、通話時の利用者が電話機1を把持するときに、筐体2における利用者の顔に対して向けられる面に設けられている。よって、利用者が任意に覆うことが容易な位置にフォトセンサ40が設けられているので、利用者は自然な動作でかつ容易に通話音声を調整することできる。
次に、本発明の第2の実施例を図面を参照して説明する。第2の実施例に係る電話機1も基本的な構成は第1の実施例と同じである。しかし、第1の実施例ではマイク6の感度を変化させて音声信号を調整するのに対し、本実施例では、マイク6からの通話音声の増幅率を変化させて音声信号を調整する。
図8は、第2の実施例における、通話モード制御処理のメインフローチャートである。まず、図4に示すS1、S3と同様に、通話モード判定処理が実行され(S71)、「ひそひそモード」が「ON」か否かが判定される(S73)。「ひそひそモード」が「ON」と判定された場合(S73:YES)、増幅率変更処理が実行される(S75)。
この増幅率変更処理(S75)は、マイク6から取得される通話音声を音声信号に変換する音声信号処理部15において、音量を調整するためのアンプ部(図示しない)での音声信号の増幅率を変更するための処理である。このような音声信号の増幅率の変更は、公知の技術で実現すればよい(例えば、特開平10−276247号公報等を参照)。
一例として、アンプ部(図示しない)がゲインを任意に変化させることができるプログラマブルアンプで構成されており、アンプ部(図示しない)にはデフォルトとして「0dB」が設定される場合を例示する。
S73で「ひそひそモード」が「ON」であると判定された場合(S73:YES)、S75ではフォトセンサ40から取得された明るさの計測値(LUX)に対応するゲインが算出される。詳細には、明るさの計測値(LUX)が小さいほど大きな値のゲインが算出される。そして、算出されたゲイン(例えば「5dB」)が、アンプ部(図示しない)に増幅率として設定される。一方、S73で「ひそひそモード」が「ON」でないと判定された場合(S73:NO)、通話モードは「通常モード」に設定されているから、アンプ部(図示しない)に設定される増幅率はデフォルトである「0dB」に戻される(S77)。
その後、図4に示すS9と同様に、通話終了か否かが判定され(S79)、通話終了でなければS71に戻る一方(S79:NO)、通話終了であれば(S79:YES)、アンプ部(図示しない)に設定される増幅率はデフォルトである「0dB」に戻されて(S81)、本処理は終了する。
以上、第2の実施例の電話機1によれば、フォトセンサ40からの測定値(LUX)に応じて、マイク6からの音声信号の増幅率を段階的に変化させるので、電話機1の利用者は、筐体2の下部を覆うという自然な動作で各種通話モードを設定することができ、また筐体2の下部が覆われた程度に応じて最適な音声信号に調整することできる。
次に、本発明の第3の実施例を図面を参照して説明する。第3の実施例に係る電話機1も基本的な構成は第1の実施例と同じである。しかし、第1の実施例ではマイク6の感度を変化させて音声信号を調整するのに対し、本実施例では、マイク6からの通話音声の波形を補正して音声信号を調整する。
図9は、第3の実施例における、通話モード制御処理のメインフローチャートである。まず、図4に示すS1、S3と同様に、通話モード判定処理が実行され(S91)、「ひそひそモード」が「ON」か否かが判定される(S93)。「ひそひそモード」が「ON」と判定された場合(S93:YES)、波形補正係数変更処理が実行される(S95)。
この波形補正係数変更処理(S95)は、マイク6から取得される通話音声を音声信号に変換する音声信号処理部15において、音声信号の波形を調整するための波形補正部(図示しない)での調整内容を変化させるための処理である。なお、音声信号の波形を調整する手段としては、各種の公知技術を適用できる。例えば、音声信号をフーリエ変換によって、周波数とその周波数に応じたパワーに変換して、音声成分と雑音成分(ノイズ)が混在した信号を取得した後、雑音成分は音声成分よりパワーが低いので、パワーの下の部分を削ることで音声成分のみを抽出し、これを逆フーリエ変換して時間と振幅の信号に戻すことで雑音成分(ノイズ)を低減した音声信号を取得するスペクトラムサブトラクションなどが利用可能である(例えば、特開平9−34497号公報等を参照)。
そして、本実施例の電話機1の波形補正部(図示しない)では、一例として、フォトセンサ40からの測定値(LUX)に応じて、雑音成分(ノイズ)の削減量を制御するための波形補正係数が設定されて、この波形補正係数に基づいてノイズ削減量が決定されて、上述のスペクトラムサブトラクションが実行される場合を例示する。
S93で「ひそひそモード」が「ON」であると判定された場合(S93:YES)、S95ではフォトセンサ40から取得された明るさの計測値(LUX)に対応する波形補正係数が算出される。詳細には、明るさの計測値(LUX)が小さいほど、ノイズ削減量がより小さくなるような値の波形補正係数が算出される。そして、算出された波形補正係数が、波形補正部(図示しない)に設定される。一方、S93で「ひそひそモード」が「ON」でないと判定された場合(S93:NO)、通話モードは「通常モード」に設定されているから、波形補正部(図示しない)に設定される波形補正係数はデフォルトに戻される(S97)。
その後、図4に示すS9と同様に、通話終了か否かが判定され(S99)、通話終了でなければS91に戻る一方(S99:NO)、通話終了であれば(S99:YES)、波形補正部(図示しない)に設定される波形補正係数がデフォルトに戻されて(S101)、本処理は終了する。
このように、利用者が通常通話をしている場合は(図1の左側)、電話機1には「通常モード」の通話モードが設定されて、音声信号の波形補正係数がデフォルトに設定される一方、利用者が秘匿通話をしている場合は(図1の右側)、電話機1には通話モードとして「ひそひそモード」が設定されて、波形補正部(図示しない)の波形補正係数が、明るさの計測値(LUX)に応じて変更される。よって、電話機1の利用者は、マイク6が設けられた筐体2の下部を覆うという自然な動作で、マイク6からの音声信号の波形を任意に補正することができる。
以上、第3の実施例の電話機1によれば、また、フォトセンサ40からの測定値(LUX)に応じて、マイク6からの音声信号の波形が補正されるので、電話機1の利用者は、筐体2の下部を覆うという自然な動作で各種通話モードを設定することができ、また筐体2の下部が覆われた程度に応じて最適な音声信号に調整することできる。
次に、図10乃至図14を参照しながら、本発明の第4の実施例に係る電話機100について説明する。上記第1乃至第3の実施例に係る電話機1と同様、本実施例に係る電話機100は利用者により携行されており、通常時、利用者は電話機100を片手に把持して、スピーカ3を片耳にあて、かつマイク6に向かって、普通の声の大きさで通話相手と会話する(通常通話)。この通常通話の状態では、利用者と通話相手との間では通常の音量の大きさによる通話が実行される。
一方、周囲の人に遠慮して電話する場合や、通話相手だけに聞こえるように内緒話する場合などでは、利用者は小さな声で通話する(秘匿通話)。この秘匿通話の状態において、本実施例では、後述するように、電話機100が音声の音量レベルが低いことを感知し、特別な操作を必要とせずに自動的に音声を調整する。
以下の実施例では、逆に通話相手の声が必要以上に大きい場合にも対応しており、このような場合は、電話機100が音声の音量レベルが高いことを感知し、適正な音量レベルに音声を調整する。特に以下の実施例では、音声の調整をマイク6の感度を変化させることで行う例について説明する。
本実施例に係る電話機100は、上記第1乃至第3の実施例に係る電話機1とは、第1タッチセンサ20、第2タッチセンサ30、フォトセンサ40が設けられていない点で物理的構成が相違している。他は実質的に同一の構成であるので説明を省略する。
電話機100の電気的構成を説明する。図10は、電話機100の電気的構成を示すブロック図である。図10に示すように、電話機100には、CPU10、ROM12、RAM13、通信部14、音声信号処理部15、入出力I/O19が、バス11を介して相互に接続されている。
CPU10は、バス11により接続された各部を制御し、通話処理やデータ通信処理などを実行するものである。ROM12は、電話機100で実行される各種プログラムや固定値データなどを格納した書換不能なメモリである。本実施例の電話機100で実行されるモジュールの一つとして音声調整プログラムが実行されるが、この音声調整プログラムもROM12上のプログラム記憶エリア(図示外)に記憶されている。RAM13は、電話機100の各処理の実行時に各種のデータを一時的に記憶するためのメモリである。
また、通信部14は、回線制御を行うためのネットワーク・コントロール・ユニット(NCU)である。音声信号処理部15は、マイク6から入力された音声信号を符号化して、通信部14を介して通話相手に送信したり、通信部14を介して得られた通話相手の音声信号を復号化してスピーカ3に出力するなど、音声信号に関する処理を実行する。また、入出力I/O19には、操作部4、表示部5が各々接続されており、電話機100の内部では各種の入出力信号が伝達可能に構成されている。
次に、本実施例による電話機100での処理の流れを、図11乃至14を参照して説明する。図11は、音声調整処理のメインフローチャートである。図12は、マイクからの音量計測処理(S201)の詳細を示すフローチャートである。図13は、マイク感度変更処理(S204)の詳細を示すフローチャート、図14は、マイク感度変換テーブルである。
音声調整処理のメインフローチャート(図11)は、利用者が電話機100を用いて通話中に実行される。すなわち、電話機100において、電話の着信又は発信がなされると音声調整処理が開始されて、通話中はその処理が継続して実行され、通話が終了するとその処理が終了される。
図11に示すように、音声調整処理では、まずマイクからの音量計測処理(S201)が実行される。マイクからの音量計測処理は、電話機100のマイク6に入力される音声の音量から、現在の利用者の通話音声を適正に計測するための処理である。
図12に示すように、マイクからの音量計測処理(S201)では、まず通話相手からの送話がスピーカ3から出力中であるか否かが判定される(S211)。この判定は、例えば、音声信号処理部15からスピーカ3に出力される音声信号をCPU10が解析することで行うことができる。
S211で、スピーカ3から送話が出力中でないと判定されると、マイク6からの音量を計測する(S212)。マイク6の音量は、音声信号処理部15に入力された音声信号の音量レベルにより計測可能である。計測した音量計測値は、例えばRAM13に記録する。なお、スピーカ3からの送話が出力中でないときは、基本的に利用者が音声を入力していることになる。よって、計測した音量計測値は、利用者の音声の音量を表すと考えられる。
S211で送話が出力中であると判定されると、音量計測値として平均値をセットする(S213)。音量計測値の平均値は、予め音量計測値の基準となる平均値を、例えばROM12の所定の記憶領域に設定しておき、CPU10がそれを読み出して設定する。通話相手の送話を出力中は、音量計測値の平均値を音量計測値として、例えばRAM13に記録する。なお、スピーカ3からの送話を出力中のときは、基本的に利用者が音声を入力していないことになる。よって、計測した音量計測値は、利用者の音声の音量でなく外部環境音を表すと考えられ、マイク6の感度調整に用いるには適さないので、平均値を音量計測値としてセットする。S212、S213の後、音声調整処理(図11)に戻る。
音声調整処理(図11)に戻り、音量値解析処理を行う(S202)。音量解析処理は、CPU10が、RAMに13記録された音量計測値を読み出し、ROM12に記録された音量計測値の平均値及び標準偏差に対する偏差値を算出する等の処理である。
続いて、算出した上記偏差値と50との差の絶対値が所定の閾値以下であるか否かを判定する(S203)。所定の閾値は、予めROM12の所定の記憶領域に設定しておく。これは、マイク6に入力された音声の音量レベルが、通話相手に送話する際に調整の必要があるか否かを判定する処理である。
算出した音量計測値の偏差値と50との差の絶対値が所定の閾値以下でない場合には、マイク感度変更処理を行う(S204)。図13に示すように、マイク感度変更処理(S204)では、S202で取得した音量計測値の偏差値に基づいて、マイク感度設定テーブル240から設定すべきマイク感度を特定する(S231)。
図14に示すように、マイク感度設定テーブル240は、音量計測値の偏差値242と、その偏差値に対応するマイク感度244が段階的に設定されており、音量測定値の偏差値242が小さいほど高い値のマイク感度244が設定されている。そして、S231で特定されたマイク感度がマイク感度設定値としてRAM13の所定の記憶領域に設定される(S232)。
例えば、閾値が5で、S202で音量計測値の偏差値として「40」が取得された場合、S203からマイク感度変更処理を行うS204に進む。S231ではマイク感度として「大(−25dB)」が特定されて、S232でマイク感度設定値として設定されることになる。マイク6は、マイク感度設定値が高いほど小さい音も集音可能であるが、微小な雑音まで集音されるという特性をもつ。本実施例のマイク6では、−45、−35、−25、−15(dB)の4段階でマイク感度を設定可能である。
音声調整処理(図11)に戻り、音量計測値の偏差値と50との差の絶対値が所定閾値以下の場合には、マイク感度設定値をデフォルトに戻す(S205)。このときマイク感度設定値のデフォルト値は、予めROM12に設定しておき、CPU10がその値を読み出して設定する。例えばマイク感度設定値のデフォルト値は、「中(−35dB)」である。
S204又はS205の後、通話が終了か否かが判定される(S206)。通話が終了していなければ(S206:NO)、S201に戻って再び音量調整処理が実行され、音量計測値の偏差値と50との差の絶対値が閾値より大きければマイク感度変更処理でマイク感度設定値を変更し(S204)、閾値以下であればマイク感度設定値をデフォルトに戻す(S205)。このように、通話の実行中はS201乃至S206が繰り返し実行され、そのつど最適なマイク感度設定値が設定される。一方、通話が終了すると(S206:YES)、マイク感度設定値がデフォルトに戻されて(S207)、本処理は終了する。
以上、第4の実施例の電話機100によれば、スピーカ3から送話が出力中の場合には、マイク感度をデフォルトに設定し、送話が出力中でない場合には、マイク6に入力される音声の音量レベルに応じて段階的にマイク感度を設定する。よって、電話機100において、利用者の音声の音量を正確に計測することができ、音量調整を適切に行うことができる。また電話機100の利用者は、ボタンを押すなどの特別な操作をする必要なく、通常通話または秘匿通話を行うことができる。
音量調整を行うか否かの判定は、マイク6からの音量を計測して自動的に行うので、電話機100に秘匿通話動作を検出するためのセンサ等を設ける必要がなく、構成が簡略になる。さらに、秘匿通話のみでなく、通常通話でも声の小さい利用者や、逆に声の大きい利用者に対しても適正な音量で通話がなされるように調整が可能である。
また、外部環境音が大きく、通話相手からの送話が聞き取りにくいような場合には自ずと大きな声で通話しがちだが、常に音量計測を行っているので、適正なマイク感度に保たれることにより通話相手には適正な音量の音声信号で送話が可能になる。
次に、本発明の第5の実施例を図面を参照して説明する。第5の実施例に係る電話機100も基本的な構成は第4の実施例と同一である。しかし、第4の実施例では、マイク6に入力される音量を計測し、計測した音量レベルに応じてその都度マイク6の感度を変化させて音声信号を調整するのに対し、本実施例では、計測した音量レベルを履歴として保持し、その履歴に応じて音声信号を調整する。
図15は、第5の実施例における、音声調整処理のメインフローチャートである。まず、図11に示すS201と同様に、マイクからの音量計測処理が実行される(S251)。第4の実施例における処理と同様、スピーカ3が送話を出力中の場合には音量計測値として平均値をセットし、出力していない場合にはマイク6からの音量を計測する。すなわち、スピーカ3が送話を出力していない場合には、マイク6からの音量を利用者の音声として音量計測を行い、スピーカ3が送話を出力中は、マイク6からの音量にかかわらず音量計測値として平均値を設定する。
次に、音量値解析処理を行う(S252)。音量値解析処理は、CPU10が、RAM13に記録された音量計測値を読み出し、所定数の音量計測値の平均値及び標準偏差を算出したり、RAM13に記録された音量計測値の偏差値を算出する等の処理である。
図16は、音量解析処理(S252)の詳細を示すフローチャートである。図16に示すように、S251で計測し、RAM13に保持された音量計測値(本実施例においては、以下、音量値履歴データという。)の数が、所定数を超えたか否かを判定する(S261)。この処理は、マイク6の感度を調整するために基準とする音量値履歴データが、音声調整を適切に行うために十分な数だけ蓄積されたか否かを判定するための処理である。
音量値履歴データ数が所定数を超えた場合には(S261:YES)、最も古い音量値履歴データを削除し(S262)、最新の音量値履歴データを保存する(S263)。これらの処理は、少なくとも最新の音量値履歴データを保持し、一定数を超えた場合には、古いデータを削除することで、最新の利用者の状況を的確に表す音量値履歴データを保持するようにするための処理である。音量値履歴データは、例えばRAM13の所定の記憶領域に保持する。
続いて、保持された音量値履歴データを用いて、平均値及び標準偏差を求め(S264)、これを用いて、測定した音量計測値の偏差値を求める(S265)。このとき、CPU10は、RAM13に保持された音量値履歴データを読み出し、計算を行う。
音量値履歴データが所定数以下の場合には(S261:NO)、測定された音量の偏差値に50を設定する(S266)。すなわち、音量値履歴データの数が少ない場合には、音量値履歴データを用いて算出する偏差値で利用者の通話状況を正確に表せるとは判断し難いので、上記のような処理を行う。そして、計測した音量計測値を音量値履歴データとして保存する(S267)。S265、S267の処理の後、音声調整処理(図15)に戻る。
以下、第4の実施例のS203以下と同様の処理を行う。すなわちS203と同様、算出した上記偏差値と50との差の絶対値が所定の閾値以下であるか否かを判定する(S253)。所定の閾値は、予めROM12の所定の記憶領域に設定しておく。これは、マイク6に入力された音声の音量レベルが、通話相手に送話する際に調整の必要があるか否かを判定する処理である。
算出した音量計測値の偏差値と50との差の絶対値が所定の閾値以下でない場合には、マイク感度変更処理を行う(S254)。マイク感度は、音量計測値の偏差値に対応して段階的に設定されており、音量測定値の偏差値が小さいほど高い値のマイク感度が設定されている。そして、特定されたマイク感度がマイク感度設定値としてRAM13の所定の記憶領域に設定される。
音声調整処理(図15)に戻り、音量計測値の偏差値と50との差の絶対値が所定閾値以下の場合には、マイク感度設定値をデフォルトに戻す(S255)。このときマイク感度設定値のデフォルト値は、ROM12に予め設定しておき、CPU10がその値を読み出して設定する。
S254又はS255の後、通話が終了か否かが判定される(S256)。通話が終了していなければ(S256:NO)、S251に戻って再び音量調整処理が実行され、音量計測値の偏差値と50との差の絶対値が閾値より大きければマイク感度変更処理でマイク感度設定値を変更し(S254)、閾値以下であればマイク感度設定値をデフォルトに戻す(S255)。このように、通話の実行中はS251乃至S256が繰り返し実行され、そのつど音量値履歴データに基づき最適なマイク感度設定値が設定される。一方、通話が終了すると(S256:YES)、マイク感度設定値がデフォルトに戻されて(S257)、本処理は終了する。
以上、第5の実施例の電話機100によれば、スピーカ3から送話が出力中の場合には、マイク感度をデフォルトに設定し、送話が出力中でない場合には、マイク6に入力される音声の音量値履歴データの平均に対する音量計測値の偏差値に応じて段階的にマイク感度を設定する。よって、電話機100において、利用者の音声の音量を正確に計測することができ、音量調整を適切に行うことができる。また電話機100の利用者は、特別な操作をする必要なく、通常通話または秘匿通話を行うことができる。
音量調整を行うか否かの判定は、マイク6からの音量を計測して自動的に行うので、電話機100に秘匿通話動作を検出するためのセンサ等を設ける必要がなく、構成が簡略になる。さらに、秘匿通話のみでなく、通常通話でも声の小さい利用者や、逆に声の大きい利用者に対しても適正な音量で通話がなされるように調整が可能である。
また、外部環境音が大きく、通話相手からの送話が聞き取りにくいような場合には自ずと大きな声で通話しがちだが、常に音量計測を行っているので、適正なマイク感度に保たれることにより通話相手には適正な音量の音声信号で送話が可能になる。
さらに、マイク6に入力される音声の音量値履歴データの平均に対する音量計測値の偏差値に応じて段階的にマイク感度を設定するので、通常通話における利用者の音声の大小等の特徴に則して音量調整を行うことができる。
次に、図17、図18を参照しながら、本発明の第6の実施例に係る電話機270について説明する。上記第1乃至第5の実施例に係る電話機1、100と同様、本実施例に係る電話機270は利用者により携行されて使用される電話機である。
本実施例に係る電話機270は、上記第4、第5の実施例に係る電話機100とは、環境音用外部マイク21が設けられている点で物理的構成が相違している。環境音用外部マイク21は、利用者及び通話相手の送話以外の環境音を検出するためのマイクである。よって、スピーカ3、マイク6とは離れた位置、例えば、電話機270の側面、または裏面等に設けることが好ましい。他の物理的構成は、電話機100と実質的に同一であるので説明を省略する。
電話機270の電気的構成を説明する。図17は、電話機270の電気的構成を示すブロック図である。図17に示すように、電話機270には、CPU10、ROM12、RAM13、通信部14、音声信号処理部15、入出力I/O19が、バス11を介して相互に接続されている。音声信号処理部15には、スピーカ3、マイク6、環境音用外部マイク21が接続され、入出力I/O19には、操作部4、表示部5が各々接続されている。
上記構成各々の詳細は、実質的に電話機100と同一である。本実施例による電話機270の特徴的な構成である環境音用外部マイク21は、利用者の音声または通話相手の送話以外の環境音を主に検出して音声信号に変換するマイクである。環境音用外部マイク21からの音声信号は、音声信号処理部15に入力されて、マイク6の音声から環境音を除去する処理に用いられる。
次に、本実施例による電話機270での処理の流れを、図18を参照して説明する。電話機270での音声調整処理は、第4及び第5の音声調整処理と、メインフローチャートは同一である。異なっているのは、第4の実施例の図11におけるS201、および、第5の実施例の図15におけるS251の「マイクからの音量計測処理」である。
図18は、マイクからの音量計測処理の詳細を示すフローチャートである。図18に示すように、マイクからの音量計測処理においては、環境音用外部マイク21からの音を計測する(S281)。上述したように、環境音用外部マイク21は、スピーカ3及びマイク6からなるべく遠ざけて設置し、利用者の音声及び通話相手の送話以外の環境音を計測する。
計測した環境音用外部マイク21からの音の位相を反転する(S282)。これは、マイク6で計測される音量から環境音を差し引き、利用者の通話音量をできるだけ正確に計測するための処理である。環境音用外部マイク21が入力された音声を音声信号に変換して音声信号処理部15に入力し、音声信号処理部15は、その音声信号の位相を反転する。
次に、マイク6からの音を計測する(S283)。マイク6は、計測した音声を音声信号に変換して、音声信号処理部15に入力する。マイク6からの音量計測処理は第4の実施例における処理と同様、スピーカ3が送話を出力中の場合には音量計測値として平均値をセットし、出力していない場合には、マイク6からの音量を計測する。すなわち、スピーカ3が送話を出力していない場合には、マイク6からの音量を利用者の音声として音量計測を行い、スピーカ3が送話を出力中は、マイク6からの音量にかかわらず音量計測値として平均値を設定する。
続いて、マイク6からの音と、環境音用外部マイク21からの位相反転した音を合成する(S284)。すなわち、音声信号処理部15は、環境音用外部マイク21からの反転した音声信号とマイク6からの音声信号とを合成する。これは、マイク6が検出した音声から、利用者の音声以外の環境音を除去する処理である。
上記の合成した音声信号により、マイク6からの音量を計測する(S285)。これは、マイク6からの音量計測値として、環境音用外部マイク21からの音声を環境音として除去した音声の音量を計測する処理である。計測された音量計測値は、例えばRAM13の所定の領域に記憶する。ここで、第5の実施例における図16の処理と同様に、音量値履歴データを作成するようにしてもよい。
S285の処理の後、第4、第5の実施例と同様の音声調整処理に戻る。以下、第4及び第5の実施例と同様の処理を行い、マイク6の感度を計測されたマイク6の音量計測値の偏差値に応じて設定する。
すなわち、音量値解析処理として、図18の処理で得られたマイク6の音量計測値について、第4の実施例と同様に予めROM12に記憶させておいた平均値及び標準偏差に対して、または、第5の実施例と同様にRAM13に記憶された音量値履歴データによる平均値及び標準偏差に対しての偏差値を求める。求めた偏差値に応じて、マイク6の感度を設定する。例えば、偏差値と50との差が所定の閾値を超えている場合に、偏差値に応じてマイク6の感度を変更し、超えていない場合にはデフォルト値に設定する。
上記処理の後、通話が終了か否かが判定される。通話が終了していなければ再び音量調整処理が実行され、音量計測値の偏差値に応じてマイク感度変更処理を行う。このように、通話の実行中は上記音声調整処理が繰り返し実行され、そのつど最適なマイク感度設定値が設定される。一方、通話が終了すると、マイク感度設定値がデフォルトに戻されて、本処理は終了する。
以上、第6の実施例の電話機270によれば、環境音用外部マイク21からの音声信号を反転させてマイク6からの音声信号と合成し、外部からの環境音を除去するようにしたので、第4及び第5の実施例における効果に加えて、利用者の音声の音量をより正確に計測する効果がある。その音量計測値に応じてマイク感度の設定を行うので、より的確に音声調整処理を行うことが可能になる。
次に、図19乃至図24を参照しながら、第7の実施例に係る電話機302、304について説明する。図19は、電話機302、304を有する通信システム300の概要を示す図、図20は、電話機302、304における送話処理を示すフローチャート、図21は、電話機302、304における受話処理を示すフローチャートである。
図19に示すように、通信システム300は、電話機302と電話機304とが無線を含む通信ネットワーク306を介して接続されている。電話機302、電話機304は同一の機能、構成を有する電話機であり、その外観は、第4及び第5の実施例に係る電話機100、第5の実施例に係る電話機270のように、第1タッチセンサ20、第2タッチセンサ30、フォトセンサ40が設けられていないものと実質的に同一である。また、電気的構成は、図10に示した第3及び第4の実施形態に係る電話機100と実質的に同一であるので、同一の参照番号を用いて説明する。第1乃至第6の実施例と異なる点は、図19に示したように、音声データを送信する際にスピーカ3の設定レベルを重畳して送信することである。
図20に示すように、電話機302、304の送話処理では、まず、マイク6からの音声をエンコードする(S310)。すなわち、マイク6が入力された音声を音声信号に変換し、音声信号処理部15に入力すると、音声信号処理部15が音声信号を符号化して音声データを作成する。次に、スピーカ設定レベルを取得する(S311)。ここでは、CPU10が、送話側の電話機において設定され、RAM13の所定の領域に記憶されているスピーカ3の設定レベルを取得する。
続いて、音声データにスピーカ設定レベルを重畳した送信データを作成する(S312)。音声データへのスピーカ設定レベルの重畳は、公知の技術で実現すればよい(例えば、特開平2001−157179号公報参照)。一例として、CPU10が、取得したスピーカ設定レベルにヘッダを付加し、さらに音声信号処理部15が作成した音声データに重畳することで、送信データを作成することができる。CPU10は作成した送信データを、通信部14に入力する。
通信部14は送信データを相手電話機に送信する(S313)。これは、通信部14が送信データを通信ネットワーク306を介して通話相手の電話機に送信する処理である。
さらに、通話終了か否かを判定する(S314)。通話が終了していない場合には、S310に戻って上記処理を繰り返す。このように、通話の実行中はS310乃至S314が繰り返し実行され、スピーカ設定レベルを含む送信データが通話相手に送信される。通話が終了すると、本処理を終了する。
図21に示すように、電話機302、304の受話処理では、まず、受信データから相手の音声データを分離する(S320)。受信データとは、通話相手が送信データとして送信したデータである。この受信データは、音声データにスピーカ設定レベルが重畳されているので、通信部14は受信した受信データをCPU10に入力し、CPU10は受信データから音声データを分離する。
次に、音声データをデコードする(S321)。分離された音声データは音声信号処理部15でデコードされ、音声信号に変換される。音声信号は、スピーカ3に入力され、スピーカ3は音声を出力する(S322)。さらに、通話が終了か否かが判定される(S323)。通話が終了していない場合には、S320に戻って上記処理を繰り返す。このように、通話の実行中はS320乃至S323が繰り返し実行され、スピーカ設定レベルを含む受信データから音声データが分離されてデコードされ、スピーカ3から出力される。通話が終了すると、本処理を終了する。
次に、本実施例に係る音声調整処理について、図22乃至24を参照しながら説明する。図22は、音声調整処理のメインフローチャート、図23は、マイク感度変更処理の詳細を示すフローチャート、図24は、マイク感度変換テーブルである。
図22に示すように、本実施例による音声調整処理ではまず、受信データから相手のスピーカ設定レベルを分離する(S330)。通信部14は、受信データをCPU10に入力し、CPU10が受信データからスピーカ設定レベルを分離する。次に、通話相手のスピーカ設定レベルを分離できたか否か判定し(S331)、分離できると、マイク感度変更処理を行う(S332)。
図23に示すように、マイク感度変更処理ではまず、取得した通話相手のスピーカ設定レベルに基づいて、マイク感度設定テーブルからマイク感度を特定する(S340)。
図24に示すように、マイク感度設定テーブル360は、通話相手のスピーカ設定レベル362に応じてマイク感度364が対応している。通話相手のスピーカ設定レベル362が小さいほど、マイク感度364は高く設定されている。例えば相手のスピーカ設定レベルが80%の場合には、マイク感度は最大(−15dB)であり、20%の場合には最小(−45dB)である。
マイク感度変換テーブル360で特定したマイク感度を、マイク6のマイク感度設定値に設定し(S341)、音声調整処理(図22)に戻る。通話相手のスピーカ設定レベルを分離できない場合には(S331:NO)、マイク感度設定値をデフォルトに戻し(S333)、音声調整処理(図22)に戻る。
続いて、通話が終了か否かが判定される(S334)。通話が終了していない場合には、S330に戻って音声調整処理を繰り返す。このように、通話の実行中はS330乃至S334が繰り返し実行され、通話相手のスピーカ設定レベルを含む受信データからスピーカ設定レベルを分離し、スピーカ設定レベルに応じてマイク感度を変更する。通話が終了する(S334:YES)と、マイク感度設定値をデフォルトに戻し(S335)、本処理を終了する。
以上詳細に説明したように、第7の実施例に係る電話機302、304によれば、送話処理で、音声データにスピーカ設定レベルを重畳した送信データを送信し、受話処理で、受信した受信データからスピーカ設定レベルを分離してスピーカ設定レベルに応じてマイク感度を設定する。よって、通話相手のスピーカ設定レベルが低い場合にはマイク感度を高くし、スピーカ設定レベルが高い場合にはマイク感度を低くすることで、利用者がボタンを押すなどの特別な操作を行う必要なく適切に音量調節を行うことができる。
また、電話機302、304の利用者が設定するスピーカ設定レベルは個々に異なる可能性があるが、夫々に対して適切なマイク感度を設定可能であるので、より的確な音量調整をすることが可能である。
さらに、本実施例による音声調整は、受話側のスピーカ設定レベルに応じて行うので、例えば音量が小さいと聞き取りにくい利用者には音量レベルを上げるなど、利用者の聴力や電話機使用時の慣習などに応じて適切に音量調節を行うことができる。
なお、本発明は、以上詳述した第1乃至第7の実施例に限定されるものではなく、各種の変形が可能なことはいうまでもない。
上記実施例では、電話機1は筐体2に全ての構成が一体に具備された携帯電話機を例示しているが、利用者が通話に用いるためのマイク及びスピーカを備えたハンドセットと、操作部、表示部、制御部などの他の構成を備えた本体装置とが、コードで接続された通常の固定電話機であっても、本発明を適用できる。この場合、第1乃至第3の実施例においては、ハンドセットに第1タッチセンサ20、第2タッチセンサ30、フォトセンサ40を設ければよい。
また、マイク6からの音声信号を調整する手法は、上記実施例に限定されず、電話機1、100、270、302、304の実装や利用形態に応じて、マイク6からの音声信号を増幅、周囲ノイズリダクション、音質補正(波形補正)、周波数補正(簡単なイコライザ)、エコーをかけて聞きやすくするなど、様々な手法を適用可能である。
例えば、第3の実施例では、フォトセンサ40からの測定値(LUX)に応じて音声信号の波形を補正しているが、波形補正係数によりノイズ削減量を変化させる以外にも、周波数領域フィルタによる原音付加(マスキング)を施す等してもよい。また、第4乃至第7の実施例においては、マイク6の感度を変更して音量調整を行う方法について説明したが、第2の実施例のように、音声信号の増幅率を段階的に変化させるようにしてもよいし、第3の実施例のように音声信号の波形を補正するようにしてもよい。これらの方法によれば、通話相手に最初の音声を送る段階から音声調整が可能になる。
また、電話機1において通話モードとして「ひそひそモード」が設定された場合、その旨を通話相手に通知するようにしてもよい。例えば、ひそひそモード」が設定された旨の通知を受けた通話相手側の端末(電話機)では、所定の振動動作や所定のブザー音や音声の発音動作が実行される等である。さらに、マイク6からの音声信号の調整が、電話機1ではなく通話相手側の端末(電話機)で実行されるようにしてもよい。
また、通話中の利用者が筐体2の下部が覆ったことを検出するための秘話動作検出手段として、第1タッチセンサ20、第2タッチセンサ30が設けられているが、第1タッチセンサ20のみが設けられた構成としてもよい。また、第2タッチセンサ30は、電話機1の側面部に設けられているが、他の部位に設けられてよい。また、電話機1に3つ以上の秘話動作検出手段を設けてもよい。また、利用者の身体部位の接触を検知する接触型センサとして構成されているが、非接触センサとして構成してもよいし、圧力センサ、静電センサ、光センサとして構成してもよい。
また、上記第1乃至第3の実施例では、通話中の利用者が筐体2の下部が覆ったことを、被覆検出手段(第1タッチセンサ20、第2タッチセンサ30)が検出した場合に「ひそひそモード」を設定しているが、秘話動作検出手段は、利用者の様々な動作に基づいて各種通話モードの設定を行うことができる。例えば、利用者が前かがみになると、携帯電話の傾きが変化するため、この傾きの変化をジャイロや単純な錘を利用したもの等の姿勢検出手段が検出した場合に「ひそひそモード」を設定してもよい。また、通話中の利用者が小声になると周波数成分が変化するため、この声の変化をフーリエ変換や特徴的な音域のフィルタリングなどで取り出して相対変化を検出し、所定の息の音(周波数成分)を検出した場合に「ひそひそモード」を設定してもよい。
また、上記第1乃至第3の実施例では、通話モードとして「通常モード」と「ひそひそモード」を例示したが、利用者又は設計者の任意で各種通話モードを利用できる。例えば、騒音環境下で通話する利用者の声をより明瞭に通話相手に伝えるための「騒音通話モード」や、耳の遠い通話相手のために利用者の声を大きくして通話相手に伝えるための「拡声モード」などである。そして、所定の利用者の動作と各種通話モードとをあらかじめ対応付けておけば、電話機1では利用者の動作に応じて各種通話モードが自動的に設定されるようにすることができる。
また、利用者が音声信号を任意に調整するための調整指示手段として、フォトセンサ40が電話機1の下部に設けられているが、電話機1における他の部位に設けられてもよい。また、フォトセンサ40は光センサとして構成され、利用者はフォトセンサ40に照射される光量を調整することで任意に音声信号を調整できるが、調整指示手段を他の手段によって構成してもよい。例えば、外部からの押圧の強さを検知するタッチパネルで構成し、利用者はその調整指示手段を指圧することで任意に音声信号を調整できるようにしてもよい。
このように、第1乃至第3の実施例に係る電話機1は、通話中の利用者が自然な動作で音声信号の調整ができるのであれば、秘話動作検出手段及び調整指示手段である各種センサを様々な態様で具備することができる。
また、利用者が操作部4を操作して、第1及び第4乃至第7の実施例では、マイク感度を所望の感度に設定するマイク感度設定手段を更に設けても良いし、第2の実施例では、増幅率を所望の増幅率に設定する増幅率設定手段を更に設けても良く、この場合、明るさの測定値(LUX)が標準閾値以上の場合には、利用者に設定された値となり、通話終了後にデフォルトに戻る値も利用者に設定された値となる。
また、第1、第2の実施例では、通話モード判定処理(S1)において、明るさの測定値(LUX)を標準閾値より低いか否かを判断していたが、まず初めに、第1タッチセンサ20がオンか否かを判断しても良い。
本発明の音声通信装置は、固定電話機、携帯電話機、PHS、電話機能付パーソナルコンピュータなど、音声通話が可能な端末機器に適用できる。
1 電話機
2 筐体
3 スピーカ
4 操作部
5 表示部
6 マイク
7 アンテナ
10 CPU
11 バス
12 ROM
13 RAM
14 通信部
15 音声信号処理部
19 入出力I/O
20 タッチセンサ
30 タッチセンサ
40 フォトセンサ
70 マイク感度設定テーブル
2 筐体
3 スピーカ
4 操作部
5 表示部
6 マイク
7 アンテナ
10 CPU
11 バス
12 ROM
13 RAM
14 通信部
15 音声信号処理部
19 入出力I/O
20 タッチセンサ
30 タッチセンサ
40 フォトセンサ
70 マイク感度設定テーブル
Claims (19)
- 音声が入力されて音声信号に変換するマイクと、該マイクが設けられて利用者が把持して通話を行うためのハンドセットとを備えた音声通信装置において、
前記音声信号を調整する必要があるか否かを判定する音声判定手段と、
前記音声判定手段により前記音声信号を調整する必要があると判定された場合、前記音声信号を調整するための音声調整手段と、
を備えることを特徴とする音声通信装置。 - 前記音声判定手段は、前記ハンドセットの下部が覆われたことを検出する秘話動作検出手段であることを特徴とする請求項1に記載の音声通信装置。
- 前記秘話動作検出手段は、
前記ハンドセットの下部に設けられて、外部からの接触に応じて検出信号を出力する第1タッチセンサと、
前記第1タッチセンサからの検出信号に基づいて、前記ハンドセットの下部が覆われたか否かを判定する被覆判定手段とを備えることを特徴とする請求項2に記載の音声通信装置。 - 前記マイクは、前記ハンドセットの下部に設けられ、
前記第1タッチセンサは、前記マイクの近傍に設けられたことを特徴とする請求項3に記載の音声通信装置。 - 前記秘話動作検出手段は、
前記ハンドセットの側面部に設けられて、外部からの接触に応じて検出信号を出力する第2タッチセンサを備え、
前記被覆判定手段は、第1タッチセンサ及び第2タッチセンサからの検出信号に基づいて、前記ハンドセットの下部が覆われたか否かを判定することを特徴とする請求項3に記載の音声通信装置。 - 利用者が前記音声信号の調整を指示するための調整指示手段を備え、
前記音声調整手段は、前記調整指示手段からの情報に応じて、前記音声信号を調整することを特徴とする請求項2乃至5のいずれかに記載の音声通信装置。 - 前記調整指示手段は、前記ハンドセットの下部に設けられて、外部からの光に応じて検出信号を出力するフォトセンサであることを特徴とする請求項6に記載の音声通信装置。
- 前記フォトセンサは、通話時の利用者が前記ハンドセットを把持するときに、該ハンドセットにおける利用者の顔に対して向けられる面に設けられたことを特徴とする請求項6に記載の音声通信装置。
- 前記音声調整手段は、前記調整指示手段からの情報に応じて、前記マイクの感度を段階的に変化させることを特徴とする請求項6に記載の音声通信装置。
- 前記音声調整手段は、前記調整指示手段からの情報に応じて、前記マイクからの音声信号の増幅率を段階的に変化させることを特徴とする請求項6に記載の音声通信装置。
- 前記音声調整手段は、前記調整指示手段からの情報に応じて、前記マイクからの音声信号の波形を補正することを特徴とする請求項6に記載の音声通信装置。
- 前記音声判定手段は、
前記ハンドセットに設けられたスピーカが通話相手からの送話を出力中であるか否かを判定するスピーカ出力判定手段、
を有し、
前記音声調整手段は、
前記スピーカ出力判定手段の判定に応じて前記マイクからの音量を計測する音量計測手段、
を有し、
前記音量調整手段は、前記音量計測手段の計測値に応じて音量調節を行うことを特徴とする請求項1に記載の音声通信装置。 - 前記音声調整手段は、
前記マイクからの音量を計測する音量計測手段、
を有し、
前記音声通信装置は、
前記音量計測手段が計測した音量を音量値履歴データとして保持する音量履歴保持手段、
を有し、
前記音量調整手段は、前記音量履歴保持手段に保持された音量値履歴データに応じて音量調節を行うことを特徴とする請求項1に記載の音声通信装置。 - 前記音声通信装置は、
周囲の環境音を検出する環境音用外部マイク
を備え、
前記音声調整手段は、
前記環境音用外部マイクからの音量を雑音として除去した音量を前記マイクからの音量として計測する音量計測手段、
を有し、
前記音量調整手段は、前記音量計測手段の計測値に応じて音量調整を行うことを特徴とする請求項1に記載の音声通信装置。 - 前記音声調整手段は、
前記ハンドセットに設けられたスピーカの設定レベルを取得し、音声データに前記設定レベルを重畳した送信データを作成する送信データ作成手段
を備え、
前記音声判定手段は、
通話相手からの送信データからスピーカの設定レベルを分離する設定レベル分離手段
を有し、
前記音声調整手段は、前記設定レベル分離手段で分離された設定レベルに応じて音量調整を行うことを特徴とする請求項1に記載の音声通信装置。 - 前記音声調整手段は、前記マイクの感度を段階的に変化させることで音量調整を行うことを特徴とする請求項12乃至15のいずれかに記載の音声通信装置。
- 前記音声調整手段は、前記マイクからの音声信号の増幅率を段階的に変化させることで音量調整を行うことを特徴とする請求項12乃至15のいずれかに記載の音声通信装置。
- 前記音声調整手段は、前記マイクからの音声信号の波形を補正することで音量調整を行うことを特徴とする請求項12乃至15のいずれかに記載の音声通信装置。
- 前記音声通信装置は、前記ハンドセットが該音声通信装置の筐体をなす携帯端末装置であることを特徴とする請求項1に記載の音声通信装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005160875A JP2006025402A (ja) | 2004-06-08 | 2005-06-01 | 音声通信装置 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004170332 | 2004-06-08 | ||
JP2005160875A JP2006025402A (ja) | 2004-06-08 | 2005-06-01 | 音声通信装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006025402A true JP2006025402A (ja) | 2006-01-26 |
Family
ID=35798299
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005160875A Withdrawn JP2006025402A (ja) | 2004-06-08 | 2005-06-01 | 音声通信装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006025402A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008096523A (ja) * | 2006-10-06 | 2008-04-24 | Hitachi Displays Ltd | 表示装置 |
JP2011071947A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Kyocera Corp | 携帯電子機器 |
WO2012160867A1 (ja) * | 2011-05-20 | 2012-11-29 | Necカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 | 携帯端末、制御方法およびプログラム |
JP2020108166A (ja) * | 2016-04-11 | 2020-07-09 | ソニー株式会社 | ヘッドホン、再生制御方法、並びにプログラム |
-
2005
- 2005-06-01 JP JP2005160875A patent/JP2006025402A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008096523A (ja) * | 2006-10-06 | 2008-04-24 | Hitachi Displays Ltd | 表示装置 |
JP2011071947A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Kyocera Corp | 携帯電子機器 |
WO2012160867A1 (ja) * | 2011-05-20 | 2012-11-29 | Necカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 | 携帯端末、制御方法およびプログラム |
JP2020108166A (ja) * | 2016-04-11 | 2020-07-09 | ソニー株式会社 | ヘッドホン、再生制御方法、並びにプログラム |
US11290803B2 (en) | 2016-04-11 | 2022-03-29 | Sony Corporation | Headphone, reproduction control method, and program |
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