JP2008135859A - 通話装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハウリング防止、小型化、音質および効率の向上を実現可能な通話装置を提供する。
【解決手段】 集音面を前気室Ｂｆ内に向けて配置したマイクロホンＭ１と、集音面をハウジングＡ１外に向けて配置したマイクロホンＭ２と、マイクロホンＭ１，Ｍ２が出力する各音声信号を信号処理して、スピーカＳＰが発する音声を除去した音声信号を外部へ伝達する音声処理部１０とを備えて、ハウジングＡ１の前面内側とサブバッフル板Ａ１２との間には、前気室Ｂｆと後気室Ｂｒとを連続させるギャップＧ１が形成され、ギャップＧ１は、スピーカＳＰの裏面側から出力された音波の位相を反転させて後気室Ｂｒから前気室Ｂｆに導出させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、通話装置に関するものである。

従来、インターホンシステム等で屋内に設置される通話装置があり、他の場所に設置された通話装置からの音声を出力するスピーカや、他の通話装置へ伝達する音声を入力するマイクロホン等を備えている。

そして、スピーカから発生した音声がマイクロホンに回り込むとハウリングが生じることになるから、様々なハウリング防止対策が採られている。例えば、第１の従来例として、スピーカとマイクロホンを含むループ回路が通話装置内で形成され、このループゲインが１を越えるとハウリングが発生するから、ループ回路内に設けた可変損失回路での損失量を調節することにより、ループゲインが１以下となるようにしてハウリングを防止するものがある。ここで、送話信号と受話信号とのうち信号レベルが小さいほうは重要ではないとみなし、信号レベルが小さいほうの伝送路に挿入された可変損失回路の伝送損失を大きくするようにしている。

しかし、上記第１の従来例では、マイクロホンとスピーカとの距離が近いと、スピーカからマイクロホンに回り込む受話音声のレベルが大きくなり、受話信号よりも送話信号が大きくなり、スピーカから音声が出ている受話状態であるにもかかわらず制御回路は送話状態に切り換えてしまい、スピーカから出るべき音が出なくなるという状態が発生していた。

そこで、第２の従来例として、一対のマイクロホンと、両マイクロホンとスピーカとの距離の差に相当する音波の遅延時間だけスピーカに近いほうのマイクロホンの出力を遅延させる遅延回路と、両マイクロホンとスピーカとの距離の差に相当するレベル調整を行なってスピーカからの音声に対する両マイクロホンの出力レベルを一致させるレベル調整増幅回路と、遅延回路とレベル調整増幅回路とを通った両マイクロホンの出力を両入力とする差動増幅回路とを設け、差動増幅回路の出力を送話信号とする通話装置が提案された。

この通話装置では、一対のマイクロホンでスピーカからの音声を拾った後、遅延およびレベル調整を行なって両マイクロホンに入力されるスピーカからの音声成分を差動増幅回路で相殺するようにしているから、スピーカからの音声成分のみを除去してハウリングを防止し、さらには受話ブロッキングが生じない状態で送話音声を伝送することができる。（例えば、特許文献１参照）。

また、第３の従来例として、スピーカ出力の周波数特性を改善するために、スピーカをサブバッフル板に取り付け、このサブバッフル板をエンクロージャ前面との間に隙間ができるように取り付けた所謂Ｒ−Ｊ型エンクロージャが知られている。
特許第２６０７２５７号公報（２頁左欄第１３行〜右欄第３行，４頁右欄第２６行〜第４９行、第１図，第５図）

近年、小型化のために通話装置がますます薄型になってきており、スピーカを収納するハウジングの容量が小さくなっている。特に、スピーカの裏面側の空間である後気室の容量が小さくなると、スピーカの放射音圧が低下し、スピーカの最低共振周波数が高周波数側にずれ、スピーカの音質、効率が悪化するという課題があった。

また、上記第２の従来例のようにスピーカからの音声成分のみをキャンセルする通話装置は、スピーカからの音声を集音するマイクロホンと話者が発する音声を集音するマイクロホンとの一対のマイクロホンが必要であり、さらにはハウリング防止のためにスピーカとマイクロホンとの距離をあまり小さくできず、装置の小型化が困難であった。さらに、このような一対のマイクロホンを設けてハウリングを防止する通話装置に上記Ｒ−Ｊ型エンクロージャと同様の構成を設けてスピーカの音質、効率を改善したものはなかった。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、ハウリング防止、小型化、音質および効率の向上を実現可能な通話装置を提供することにある。

請求項１の発明は、ハウジングと、ハウジング内に配置されて外部から伝達された音声情報を出力し、一方面側と他方面側とで互いに位相が反転した音を放射するスピーカと、ハウジングの内面とスピーカの一方面側とで囲まれた前気室と、ハウジングの内面とスピーカの他方面側とで囲まれた後気室と、スピーカが発する音声を集音して、集音した音声を電気信号に変換した音声信号を出力する第１のマイクロホンと、集音面をハウジング外に向けて配置して、集音した音声を電気信号に変換した音声信号を出力する第２のマイクロホンと、第２のマイクロホンで集音した音声信号から第１のマイクロホンで集音した音声信号を除去して外部へ伝達する音声処理部と、前気室と後気室とを連続させる連通部とを備え、連通部は、スピーカの他方面側から出力された音波の位相を反転させて後気室から前気室に導出させることを特徴とする。

この発明によれば、音声処理部によるハウリング防止処理を行う通話装置において、第２のマイクロホンは集音面をハウジング外に向けるので、スピーカと第２のマイクロホンとの音響結合は低減し、第２のマイクロホンはスピーカの発する音声を集音し難くなって、第２のマイクロホンをスピーカの近傍に配置でき、通話装置の小型化が可能となる。また連通部によって、スピーカの最低共振周波数が低周波数側に移行し、さらにはスピーカの音圧レベルが増加するので、スピーカの音質および効率が向上する。すなわち、通話装置において、ハウリング防止、小型化、音質および効率の向上を実現することができる。

請求項２の発明は、請求項１において、前記第１のマイクロホンは、集音面を前気室内に向けて配置されることを特徴とする。

この発明によれば、第１のマイクロホンとスピーカとの距離を短くして小型化を可能にするとともに、第１のマイクロホンはスピーカが発する音声を確実に集音するので、音声処理部によるハウリング防止処理を確実に行うことができる。

請求項３の発明は、請求項２において、前記第１のマイクロホンは、前記スピーカの振動板に対向して配置されることを特徴とする。

この発明によれば、第１のマイクロホンはスピーカが発する音声を確実に集音することができる。

請求項４の発明は、請求項１において、前記第１のマイクロホンは、後気室に配置されることを特徴とする。

この発明によれば、第１のマイクロホンはスピーカが発する音声を確実に集音するので、音声処理部によるハウリング防止処理を確実に行うことができる。

請求項５の発明は、請求項１乃至４いずれかにおいて、前記後気室が前記ハウジングの外部へ連通する経路は前記連通部を介する経路のみであることを特徴とする。

この発明によれば、スピーカの他方面から放射される音はハウジングの外部に漏れ難く、スピーカと第２のマイクロホンとの音響結合をさらに低減させている。また、スピーカの一方面側から放射される音と他方面側から放射される音との干渉を低減し、スピーカの放射音圧の低下を防いでいる。

以上説明したように、本発明では、ハウリング防止、小型化、音質および効率の向上を実現することができるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
本実施形態の通話装置Ａは図１〜図３に示され、後面に開口を形成したボディＡ１０と、ボディＡ１０の開口に覆設したカバーＡ１１とでハウジングＡ１を構成し、ハウジングＡ１内に、スピーカＳＰ、マイクロホン基板ＭＢ１、通話スイッチＳＷ１、音声処理部１０を備える。

音声処理部１０は、図３に示すように、通信部１０ａ、エコーキャンセル部１０ｂ，１０ｃ、増幅部１０ｄ、信号処理部１０ｅを備えたＩＣで構成され、ハウジングＡ１内に配置される。他の部屋等に設置されている通話装置Ａから情報線Ｌｓを介して送信された音声信号は、通信部１０ａで受信され、エコーキャンセル部１０ｂを介して増幅部１０ｄで増幅された後、スピーカＳＰから出力される。また、通話スイッチＳＷ１を操作することで通話可能状態となり、マイクロホン基板ＭＢ１上のマイクロホンＭ１（第１のマイクロホン），マイクロホンＭ２（第２のマイクロホン）から入力された各音声信号は信号処理部１０ｅで後述する信号処理を施された後、エコーキャンセル部１０ｃを通過し、通信部１０ａから情報線Ｌｓを介して他の部屋等に設置されている通話装置Ａへ送信される。すなわち、部屋間で双方向の通話が可能なインターホンとして機能するものである。なお、通話装置Ａの電源は、設置場所の近傍に設けたコンセントから供給されるか、あるいは情報線Ｌｓを介して供給されてもよい。

スピーカＳＰは、図１に示すように、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ，ＳＰＣＥＮ）、電磁軟鉄（ＳＵＹ）等の厚み０．８ｍｍ程度の鉄系材料で形成されて一端を開口した円筒状のヨーク２０を具備し、ヨーク２０の開口端から外側に向かって円形の支持体２１が延設されている。

ヨーク２０の筒内にはネオジウムで形成された円柱型永久磁石２２（例えば、残留磁束密度１．３９Ｔ〜１．４３Ｔ）を配置し、ドーム型の振動板２３の外周側の縁部が支持体２１の縁端面に固定されている。

振動板２３は、ＰＥＴ（PolyEthyleneTerephthalate）またはＰＥＩ（Polyetherimide）等の熱可塑性プラスチック（例えば、厚み１２μｍ〜５０μｍ）で形成される。振動板２３の背面には筒状のボビン２４が固定されており、このボビン２４の後端にはクラフト紙の紙管にポリウレタン銅線（例えば、φ０．０５ｍｍ）を巻回することによって形成されたボイスコイル２５が設けられている。ボビン２４およびボイスコイル２５は、ボイスコイル２５がヨーク２０の開口端に位置するように設けられており、ヨーク２０の開口端近傍を前後方向に自在に移動する。

ボイスコイル２５のポリウレタン銅線に音声信号を入力すると、この音声信号の電流と永久磁石２２の磁界とにより、ボイスコイル２５に電磁力が発生するため、ボビン２４が振動板２３を伴なって前後方向に振動させられる。このとき、振動板２３から音声信号に応じた音が発せられる。すなわち、動電型のスピーカＳＰが構成される。

そして、スピーカＳＰの円形の支持体２１の外周は、サブバッフル板Ａ１２に図示しないねじ等の取付手段を用いて取り付けられ、サブバッフル板Ａ１２は、ボディＡ１０の前面内側にねじ３を用いて螺設されて、スピーカＳＰの振動板２３がボディＡ１０の前面に内側から対向する状態でスピーカＳＰが固定される。このとき、ボディＡ１０の前面内側とサブバッフル板Ａ１２との間には、ギャップＧ１（連通部）が形成される。

ハウジングＡ１内にスピーカＳＰが固定されると、ハウジングＡ１の前面内側とスピーカＳＰの表面側（振動板２３側）とで囲まれた空間である前気室Ｂｆ、ハウジングＡ１の後面内側および側面内側とスピーカＳＰの裏面側（ヨーク２０側）とで囲まれた空間である後気室Ｂｒが形成され、前気室Ｂｆと後気室ＢｒとはギャップＧ１を介して互いに連通しており、連続した空間となっている。また、前気室Ｂｆは、ハウジングＡ１の前面に複数設けた音孔１２を介して外部にも連通している。さらに、カバーＡ１１がボディＡ１０の後面開口に密着することで、後気室Ｂｒは、ギャップＧ１を介する経路以外にハウジングＡ１の外部に連通する経路がない。

次に、マイクロホン基板ＭＢ１は、図４に示すように、マイクロホンのベアチップＢＣ１とＩＣＫａ１との対、マイクロホンのベアチップＢＣ２とＩＣＫａ２との対をモジュール基板２の一面２ａに各々実装し、ベアチップＢＣ１、ＩＣＫａ１、モジュール基板２上の配線パターン（図示無し）の各間、およびベアチップＢＣ２、ＩＣＫａ２、モジュール基板２上の配線パターン（図示無し）の各間をワイヤＷで各々接続（ワイヤボンティング）した後、ベアチップＢＣ１とＩＣＫａ１の対を覆うようにシールドケースＳＣ１を実装し、ベアチップＢＣ２とＩＣＫａ２の対を覆うように、シールドケースＳＣ２を実装することで、ベアチップＢＣ１、ＩＣＫａ１、シールドケースＳＣ１で構成されるマイクロホンＭ１、ベアチップＢＣ２、ＩＣＫａ２、シールドケースＳＣ２で構成されるマイクロホンＭ２を備えている。

ベアチップＢＣ（ベアチップＢＣ１またはＢＣ２）は、図５に示すように、シリコン基板１ｂに穿設した孔１ｃを塞ぐようにシリコン基板１ｂの一面側にＳｉ薄膜１ｄが形成され、このＳｉ薄膜１ｄとの間にエアーギャップ１ｅを介して電極１ｆが形成され、さらに音声信号を出力するパッド１ｇが設けられており、コンデンサ型のシリコンマイクロホンを構成している。そして、外部からの音響信号がＳｉ薄膜１ｄを振動させることで、Ｓｉ薄膜１ｄと電極１ｆとの間の静電容量が変化して電荷量が変化し、この電荷量の変化に伴ってパッド１ｇ，１ｇから音響信号に応じた電流が流れる。このベアチップＢＣは、シリコン基板１ｂをモジュール基板２上にダイボンディングし、特にベアチップＢＣ２のＳｉ薄膜１ｄは、モジュール基板２に穿設した音孔Ｆ２に対向している。

そして、マイクロホンＭ１は、音孔Ｆ１を穿設したシールドケースＳＣ１の底面側を集音面とし、マイクロホンＭ２は、音孔Ｆ２を穿設したモジュール基板２への実装面側を集音面として、互いに逆方向となるモジュール基板２の両面方向に集音面を有するものになる。このように構成されたマイクロホン基板ＭＢ１は、モジュール基板２の一面２ａにマイクロホンＭ１，Ｍ２の両方を実装しているので、マイクロホン基板ＭＢ１の厚さを薄くできる。

図６（ａ）は、マイクロホン基板ＭＢ１を、モジュール基板２の一面２ａ側から見た平面図であり、モジュール基板２は、マイクロホンＭ１を配置する矩形部２ｆと、マイクロホンＭ２を配置する矩形部２ｇと、矩形部２ｆ，２ｇ間を連結する連結部２ｈとで構成され、矩形部２ｇは矩形部２ｆより大きく形成される。そして、矩形部２ｇの縁部に沿って、負電源パッドＰ１，正電源パッドＰ２，出力１パッドＰ３，出力２パッドＰ４が設けられている。

そして、図６（ｂ）に示すように、負電源パッドＰ１には外部から供給される電源電圧の負側、正電源パッドＰ２には電源電圧の正側が接続されて、モジュール基板２上の配線パターンを介してマイクロホンＭ１，Ｍ２に電源を供給している。また、出力１パッドＰ３からは、マイクロホンＭ１が集音した音声信号がモジュール基板２上の配線パターンを介して出力され、出力２パッドＰ４からは、マイクロホンＭ２が集音した音声信号がモジュール基板２上の配線パターンを介して出力される。なお、出力パッドＰ３，Ｐ４から出力される音声信号のグランドは、負電源パッドＰ１で兼用される。

このように、マイクロホンＭ１，Ｍ２の電源を共通の負電源パッドＰ１、正電源パッドＰ２から供給し、さらにマイクロホンＭ１，Ｍ２の各出力のグランドを負電源パッドＰ１で兼用することで、パッドの数を減らすことができ、構成が簡単になる。

次に、マイクロホン基板ＭＢ１の動作について説明する。

まず、集音した音響信号に応じてベアチップＢＣ１，ＢＣ２から流れる各電流は、ＩＣＫａ１，Ｋａ２によってインピーダンス変換されるとともに電圧信号に変換され、音声信号として出力１パッドＰ３、出力２パッドＰ４から各々出力される。

ＩＣＫａ（ＩＣＫａ１またはＫａ２）は、図７の回路構成を備えており、電源パッドＰ１，Ｐ２から供給される電源電圧＋Ｖ（例えば５Ｖ）を定電圧Ｖｒ（例えば１２Ｖ）に変換するチップＩＣからなる定電圧回路Ｋｂを備えており、抵抗Ｒ１１とベアチップＢＣとの直列回路に定電圧Ｖｒが印加され、抵抗Ｒ１１とベアチップＢＣとの接続中点はコンデンサＣ１１を介してジャンクション型のＪ−ＦＥＴ素子Ｓ１１のゲート端子に接続される。Ｊ−ＦＥＴ素子Ｓ１１のドレイン端子は動作電源＋Ｖに接続され、ソース端子は抵抗Ｒ１２を介して電源電圧の負側に接続される。ここで、Ｊ−ＦＥＴ素子Ｓ１１は電気インピーダンスの変換用であり、このＪ−ＦＥＴ素子Ｓ１１のソース端子の電圧が音声信号として出力される。なお、ＩＣＫａのインピーダンスの変換回路は、上記構成に限定されるものではなく、例えばオペアンプによるソースフォロワ回路の機能を有する回路であってもよく、または必要に応じてＩＣＫａ内に音声信号の増幅回路を設けてもよい。

そして、マイクロホン基板ＭＢ１は、上記のようにモジュール基板２上の配線パターンを介して信号伝達、給電を行うことで、信号線、給電線を効率よく構成できるとともに、ハウジングＡ１の外面に取付可能となる。本実施形態では、モジュール基板２の一面２ａをハウジングＡ１の前面外側に沿って配置し、マイクロホンＭ１はハウジングＡ１前面の開口１３を挿通して集音面を前気室Ｂｆに向けており、シールドケースＳＣ１の底面に穿設したマイクロホンＭ１の音孔Ｆ１はスピーカＳＰの振動板２３に対向し、音孔Ｆ１を介してスピーカＳＰが発する音声を確実に集音することができる。また、マイクロホンＭ２は、ハウジングＡ１の前面に設けた凹部１４に嵌合し、モジュール基板２に穿設したマイクロホンＭ２の音孔Ｆ２はスピーカＳＰの出力方向に向かってハウジングＡ１の外部（前方）に面しているので、音孔Ｆ２を介して伝達される、通話装置Ａの前方に位置する話者からの音声を確実に集音することができる。なお、スピーカＳＰの中心から各マイクロホンＭ１，Ｍ２の中心までの距離をそれぞれＸ１，Ｘ２とすると、Ｘ１＜Ｘ２となる。

そして、本実施形態では、スピーカＳＰの音声出力をマイクロホンＭ１，Ｍ２が拾うことで発生するハウリングを防止するために、以下の構成を備えている。

まず、音声処理部１０に収納されている信号処理部１０ｅは、図８に示すように、マイクロホンＭ１の出力を非反転増幅する増幅回路３０と、増幅回路３０の出力から音声帯域（３００〜４０００Ｈｚ）以外の周波数のノイズを除去するバンドパスフィルター３１と、バンドパスフィルター３１の出力を遅延させる遅延回路３２と、マイクロホンＭ２の出力を反転増幅する増幅回路３３と、増幅回路３３の出力から音声帯域（３００〜４０００Ｈｚ）以外の周波数のノイズを除去するバンドパスフィルター３４と、遅延回路３２とバンドパスフィルター３４の各出力を加算する加算回路３５とを備える。

図９〜図１２は、スピーカからの音声をマイクロホンＭ１，Ｍ２で各々集音した場合における信号処理部１０の各部の音声信号波形を示す。まず、スピーカＳＰの中心から各マイクロホンＭ１，Ｍ２の中心までの距離をそれぞれＸ１，Ｘ２とすると、Ｘ１＜Ｘ２となる。したがって、スピーカＳＰからの音声をマイクロホンＭ１，Ｍ２で拾った場合、スピーカＳＰとマイクロホンＭ１，Ｍ２との距離、およびマイクロホンＭ１，Ｍ２の感度によってマイクロホンＭ２の出力Ｙ２１のほうがマイクロホンＭ１の出力Ｙ１１よりも振幅が小さく、さらに両マイクロホンＭ１，Ｍ２とスピーカＳＰとの距離の差（Ｘ２−Ｘ１）に相当する音波の遅延時間［Ｔｄ＝（Ｘ２−Ｘ１）／Ｃｖ］（Ｃｖは音速）だけマイクロホンＭ２の出力Ｙ２１の位相が遅れている（図９（ａ）（ｂ）参照）。

そして、増幅回路３０が出力Ｙ１１を非反転増幅した出力Ｙ１２を生成し、増幅回路３３が出力Ｙ２１を反転増幅して位相を１８０°反転させた出力Ｙ２２を生成する。このとき、両マイクロホンＭ１，Ｍ２とスピーカＳＰとの距離の差（Ｘ２−Ｘ１）に相当するレベル調整を行ない、スピーカＳＰからの音声に対する両マイクロホンＭ１，Ｍ２の出力レベルを一致させる（図１０（ａ）（ｂ）参照）。なお、本実施形態では、増幅回路３０の増幅率は略１としており、増幅回路３０は省略してもよい。

そして、バンドパスフィルター３１，３４は、出力Ｙ１２，Ｙ２２から音声帯域以外の周波数のノイズを除去した出力Ｙ１３，Ｙ２３を生成する（図１１（ａ）（ｂ）参照）。

次に、遅延回路３２は、時間遅延素子またはＣＲ位相遅延回路で構成されており、上記遅延時間ＴｄだけスピーカＳＰに近いほうのマイクロホンＭ１の出力を遅延させることで、遅延回路３２の出力Ｙ１４とバンドパスフィルター３４の出力Ｙ２３との位相を一致させ、伝達する音声信号にのるノイズを低減させる。

そして、出力Ｙ１４に含まれるスピーカＳＰからの音声成分と、出力Ｙ２３に含まれるスピーカＳＰからの音声成分とは、上記増幅処理，遅延処理によって同一振幅、同一位相となり、加算回路３５において出力Ｙ１４とＹ２３とを加算することで、スピーカＳＰからの音声に対応する音声信号が打ち消された出力Ｙａが生成される（図１２（ａ）〜（ｃ）参照）。すなわち、出力Ｙａでは、スピーカＳＰからの音声成分が低減しているのである。

一方、マイクロホンＭ１，Ｍ２前方の話者Ｈが発する音声に対しては、集音面を話者Ｈに向かって配置したマイクロホンＭ２の音声信号Ｙ２１の振幅が、マイクロホンＭ１の出力Ｙ１１の振幅よりも大きくなる。さらに、増幅回路３３の増幅率は増幅回路３０の増幅率よりも大きいので、出力Ｙ２３に含まれる話者Ｈからの音声成分は、出力Ｙ１４に含まれる話者Ｈからの音声成分よりさらに大きくなる。すなわち、出力Ｙ１４に含まれる話者Ｈからの音声成分と、出力Ｙ２３に含まれる話者Ｈからの音声成分との振幅差は大きくなり、加算回路３５で上記加算処理を施しても、出力Ｙａには、話者Ｈが発する音声に応じた信号が十分な振幅を維持した状態で残る。

以上のようにして加算回路３５の出力ＹａではスピーカＳＰからの音声成分が低減されて、通話装置Ａ前方の話者Ｈからマイクロホン基板ＭＢ１に向って発した音声成分は残っており、出力Ｙａでは、残したい話者Ｈからの音声成分と、低減したいスピーカＳＰからの音声成分との相対的な差が大きくなる。すなわち、話者Ｈからの音声とスピーカＳＰからの音声とが同時に発生している場合でも、話者Ｈからの音声成分は十分な振幅を維持しながらスピーカＳＰからの音声成分のみが低減されるので、スピーカＳＰの音声出力をマイクロホンＭ１，Ｍ２が拾うことで発生するハウリングを防止することができるのである。

また、マイクロホンＭ１はスピーカＳＰが発する音声を確実に集音するので、上記信号処理部１０ｅによるハウリング防止処理を確実に行うことができる。さらにマイクロホンＭ２は集音面をハウジングＡ１外部に向けるとともに、マイクロホンＭ２の集音面をスピーカＳＰの出力と同一方向に向けるので、スピーカＳＰとマイクロホンＭ２との音響結合は低減し、マイクロホンＭ２はスピーカＳＰの発する音声を集音し難くなって、マイクロホンＭ２をスピーカＳＰの近傍、すなわち前気室Ｂｆの近傍に隣接して配置でき、通話装置Ａの小型化が可能となる。

また、マイクロホンＭ２を収納した凹部１４は後気室Ｂｒと連通していない分離された空間であるので、マイクロホンＭ２はスピーカＳＰの発する音声をさらに集音し難くなり、スピーカＳＰとマイクロホンＭ２との音響結合をさらに低減させている。すなわち、上記構成によって、スピーカＳＰが発する音声と話者の発する音声とをマイクロホンＭ１，Ｍ２で分離して集音しているのである。

次に、信号処理部１０ｅが出力する音声信号はエコーキャンセル部１０ｃに出力され、エコーキャンセル部１０ｂ，１０ｃ（図３参照）では、以下の処理を行うことでさらなるハウリング防止を図っている。

まず、エコーキャンセル部１０ｃは、エコーキャンセル部１０ｂの出力を参照信号として取り込み、信号処理部１０ｅの出力に対して演算を施すことにより、スピーカＳＰからマイクロホンＭ１，Ｍ２に回り込んだ音声信号をさらにキャンセリングする。一方、エコーキャンセル部１０ｂも、エコーキャンセル部１０ｃの出力を参照信号として取り込み、通信部１０ａの出力に対して演算を施すことにより、通話先の相手側でのスピーカからマイクロホンへの音声信号の回り込みをキャンセリングする。

具体的には、エコーキャンセル部１０ｂ，１０ｃは、スピーカＳＰ−マイクロホンＭ１，Ｍ２−信号処理部１０ｅ−エコーキャンセル部１０ｃ−通信部１０ａ−エコーキャンセル部１０ｂ−増幅部１０ｄ−スピーカＳＰで構成されるループ回路内に設けた可変損失手段（図示無し）での損失量を調節することにより、ループゲインが１以下となるようにしてハウリングを防止するのである。ここで、送話信号と受話信号とのうち信号レベルが小さいほうは重要ではないとみなし、信号レベルが小さいほうの伝送路に挿入された可変損失回路の伝送損失を大きくするようにしている。

さらに、上記通話装置Ａは、スピーカＳＰの音質および効率を向上させるために、以下の構成を備えている。まず、スピーカＳＰの裏面（振動板２３の裏面）から後気室Ｂｒへ放射される音は、スピーカＳＰの表面（振動板２３の表面）から前気室Ｂｆへ放射される音に対して位相が反転しているが（以降、スピーカＳＰの表面から放射される音の位相を正位相、スピーカＳＰの裏面から放射される音の位相を逆位相と称す）、後気室Ｂｒへ放射された逆位相の音は、ボディＡ１０の前面内側とサブバッフル板Ａ１２との間に形成した上記ギャップＧ１を通過する際に位相が反転し、正位相となって前気室Ｂｆに導出される。このギャップＧ１は、後気室Ｂｒへ放射された逆位相の音を正位相に反転させるギャップ長、形状に形成されており、ギャップ長は例えば１ｍｍ程度に設定される。そして、位相が反転する音の周波数特性をギャップＧ１のギャップ長、形状によって適宜設定することで、スピーカＳＰの最低共振周波数が低周波数側（例えば、約７００Ｈｚ）に移行し、さらにはスピーカＳＰの音圧レベルが増加するので、スピーカＳＰの音質および効率が向上する。

なお、スピーカの最低共振周波数ｆｏは、一般に、スピーカの振動系の等価質量（振動板、コイル、空気付加質量）Ｍｏと、それを支持するエッジ等のスティフネスＳｏと、後気室Ｂｒ内の空気のスティフネスＳｃとによって決まり、
ｆｏ＝｛１／（２π）｝・√｛（Ｓｏ＋Ｓｃ）／Ｍｏ｝
で表される。

図１３は、信号処理部１０ｅによるスピーカＳＰの音声成分キャンセル量の周波数特性を示し、図１４はスピーカＳＰの前方における放射音圧の周波数特性を示しており、上記ハウジングＡ１においてスピーカＳＰをボディＡ１０の前面内側に直接密着させてギャップＧ１を設けない場合と、ハウジングとして理想的なバッフル板を用いた場合との両方の場合について各結果を示す。

まず、理想的なバッフル板とは、図１５に示すように無限大の大きさを有するバッフル板Ｃのことであり、スピーカＳＰおよびマイクロホン基板ＭＢ１をバッフル板Ｃに取り付けた場合のキャンセル量（図１３の特性Ｙ１ａ）は、周波数帯域１００Ｈｚ〜１００００Ｈｚにおいて１０ｄＢ以上を維持し、放射音圧特性（図１４の特性Ｙ２ａ）は、スピーカＳＰの最低共振周波数ｆｏ１＝６００Ｈｚとなり、最低共振周波数はスピーカＳＰ単体での特性と同じ理想的な特性を示している。バッフル板Ｃを用いるとこのように優れた特性を備えるが、これはバッフル板Ｃが無限大の大きさを有して、スピーカＳＰの裏面（振動板２３の裏面）から放射された音がバッフル板Ｃで遮断されて前方に回り込まないとした場合の結果であり、現実的ではない。

次に、スピーカＳＰをハウジングＡ１の前面内側に直接密着させてギャップＧ１を無くした場合のキャンセル量（図１３の特性Ｙ１ｂ）も、周波数帯域１００Ｈｚ〜１００００Ｈｚにおいて１０ｄＢ以上を維持しており、バッフル板Ｃを用いた場合と略同様のキャンセル量を得ることができる。しかし、後気室Ｂｒを密閉した場合の放射音圧特性については、後気室Ｂｒの容量が十分に大きければバッフル板Ｃと同様の特性を得ることができるが、後気室Ｂｒの容量が小さいと、後気室Ｂｒの機械等価スティフネスが大きくなり、スピーカＳＰの最低共振周波数は高くなり、放射音圧が低下して、通話音質および効率が悪化する。例えば、通話装置Ａの構成から上記ギャップＧ１を無くした場合の放射音圧特性（図１４の特性Ｙ２ｂ）は、スピーカＳＰの最低共振周波数ｆｏ２＝１２００Ｈｚとなり、バッフル板Ｃを用いた場合に比べて最低共振周波数が高周波数側にずれ、さらには８００Ｈｚ以下の周波数帯域でバッフル板Ｃを用いた場合に比べて音圧レベルが５〜２０ｄＢ程度減少しており、スピーカＳＰの音質および効率が悪化している。後気室Ｂｒの容量を３倍にして上記ギャップＧ１を無くした場合の放射音圧特性（図１４の特性Ｙ２ｃ）は、スピーカＳＰの最低共振周波数ｆｏ３＝８００Ｈｚとなり、後気室Ｂｒの容量が小さい場合に比べてスピーカＳＰの音質は改善されている。しかし、後気室Ｂｒの容量を大きくするとハウジングも大型化し、通話装置の小型化が困難になる。そこで、本実施形態では、小容量の後気室Ｂｒであっても、ボディＡ１０の前面内側とサブバッフル板Ａ１２との間に上記ギャップＧ１を設けることで、通話装置の小型化を図りながら、スピーカＳＰの音質および効率を向上させている。

図１６は、上記ギャップＧ１を設けたハウジングを用いた通話装置と、ギャップＧ１を無くしたハウジングを用いた通話装置との各放射音圧特性を示しており（なお、ここでは上記ハウジングＡ１と異なるハウジングを用いた場合の特性を示す）、ギャップＧ１を設けた場合の特性Ｙ３ａは、ギャップＧ１を無くした場合の特性Ｙ３ｂに比べて、特に１０００Ｈｚ以下の周波数帯域で音圧レベルが増大し、最低共振周波数はｆｏ４＝２０００Ｈｚからｆｏ５＝１０００Ｈｚ付近にまで低下しており、スピーカ効率が向上するとともに、音質が向上している。このように、スピーカＳＰの最低共振周波数近傍でスピーカＳＰの音圧レベルは増大するので、ギャップＧ１のギャップ長、形状を適宜設定して、スピーカＳＰの最低共振周波数を低周波数側に移行させれば、スピーカＳＰの音質および効率の向上を実現できる。

また、スピーカＳＰの裏面から放射される逆位相の音が前方に回り込むと、スピーカＳＰの表面から放射される正位相の音と互いに打ち消しあって、スピーカＳＰの放射音圧が低下し、前方にいる話者にはスピーカＳＰが発する音声が聞こえ難いものとなるが、カバーＡ１１がボディＡ１０の後面開口に密着することで、スピーカＳＰの裏面が面する後気室ＢｒがハウジングＡ１の外部へ連通する経路はギャップＧ１を介する経路のみとなり、スピーカＳＰの裏面から放射される逆位相の音はハウジングＡ１の外部に漏れ難く、上記回り込みによるスピーカＳＰの放射音圧の低下を防いでいる。

（実施形態２）
実施形態１では、マイクロホン基板ＭＢ１にマイクロホンＭ１，Ｍ２を実装し、マイクロホンＭ１の集音面をスピーカＳＰの振動板２３に対向させて配置しているが、本実施形態では図１７に示すように、マイクロホンＭ１，Ｍ２を個別に構成しており、マイクロホンＭ１を後気室Ｂｒ内に配置することで、スピーカＳＰが発する音声を集音している。

この場合、スピーカＳＰの裏面（振動板２３の裏面）から後気室Ｂｒへ放射される音は、スピーカＳＰの表面（振動板２３の表面）から前気室Ｂｆへ放射される音に対して位相が反転した逆位相となっているので、信号処理部１０ｅでは、増幅回路３０，３３でマイクロホンＭ１，Ｍ２の出力を各々非反転増幅し、バンドパスフィルター３１，３４、遅延回路３２を通過したマイクロホンＭ１，Ｍ２の各音声信号を加算回路３５で加算すれば、加算回路３５の出力ＹａではスピーカＳＰからの音声成分が低減され、スピーカＳＰの音声出力をマイクロホンＭ１，Ｍ２が拾うことで発生するハウリングを防止することができる。

また、後気室ＢｒがハウジングＡ１の外部へ連通する経路はギャップＧ１を介する経路のみであるので、外部からの音声はハウジングＡ１内に侵入し難く、マイクロホンＭ１はスピーカＳＰが発する音声を確実に集音できる。

（実施形態３）
本発明の通話装置を用いた配線システム例について以下説明する。

まず、図１８に示すように建物内の適所において埋め込み配設している１乃至複数のスイッチボックス８２を設け、各スイッチボックス８２間に壁面内に先行配線した電力線Ｌｐと、情報線Ｌｓとを送り配線するとともに、始端のスイッチボックス８２に対しては、配線盤８１内の主幹ブレーカＭＢと分岐ブレーカＢＢとを介して屋内に引き込まれた電力線Ｌｐを導入し、また外部のインターネット網ＮＴにゲートウェイＧＷ（ルータ、ハブ内蔵）を介して接続されている情報線Ｌｓを導入してある。ここでスイッチボックス８２には室内の天井面のようなハイポジションＨＰに設けられるものと、壁スイッチ等で推奨される高さ位置のミドルポジションＭＰに設けられるものと、足元付近のローポジションＬＰに設けられるものとに区分される。

これらのスイッチボックス８２は、例えばＪＩＳで規格化された大角形の１個モジュール寸法の埋め込み型の配線器具が３個取り付けることができる１連の取付枠８４（図１９参照）に対応して規格化されたスイッチボックスからなり、図２０に示すように上部から配線盤８１または他のスイッチボックス８２から送り配線されてくる電力線Ｌｐ及び情報線Ｌｓを導入するとともに、下部からは他のスイッチボックス８２へ送り配線するための電力線Ｌｐ及び情報線Ｌｓを導出している。そして各スイッチボックス８２には基本機能モジュール９０を接続するゲート装置８３のボディを夫々取付枠８４により取り付けてある。

この取付枠８４は図１９に示すように中央に器具取り付け用の窓孔８４ａを設けてあって、この窓孔８４ａに取り付け対象の器具本体の前部を背方から嵌め、左右両側の枠片に設けた係止手段に器具本体の両側に設けた被係止部を係止させて器具本体を固定するようになっている。そして上下枠片に設けた取付孔８４ｂに挿通する取り付けねじ（図示せず）をスイッチボックス８２のねじ孔（図示せず）に締結することで、器具本体ごとスイッチボックス８２に取り付けられる。またスイッチボックス８２を用いず、埋め込み孔を開口した壁パネルに取り付ける場合には所謂挟み金具で壁パネルを挟持させて取り付けたり、木ねじを用いて取り付けることもできるようになっている。

ゲート装置８３は図２０に示すようにボディ背面部に速結端子構造の接続端子部８５ａ，８５ｂ及び送り配線用の接続端子部８５ａ’、８５ｂ’を設け、夫々に対応する電力線Ｌｐ、情報線Ｌｓを接続するようになっている。またボディ前面部には、送られてきた電力線Ｌｐと電気的に接続されている接触部を備えた電力路接続口ＣＮ１Ａと、送られてきた情報線Ｌｓと電気的に接続されている情報路接続口ＣＮ１Ｂとを有しモジュール化した接続口ＣＮ１を図１９に示すように備えている。

これら接続口ＣＮ１Ａ，ＣＮ１Ｂは両者間の間隔及び内部の接触部の配列、開口部の形状等がシステムとして規格化されており、このゲート装置８３のボディ前面部を覆うようにスイッチボックス８２の前面開口側に取り付ける図２１に示す基本機能モジュール９０の背面部に設けたコネクタＣＮ２の被接続部ＣＮ２Ａ、ＣＮ２Ｂが各接続口ＣＮ１Ａ，ＣＮ１Ｂに着脱自在に結合されるようになっている。

基本機能モジュール９０は、後述する拡張機能モジュール９１とで機能装置を構成するもので、機能によって複数の種類の基本機能モジュール９０が準備されており、図２１，図２２（ａ）に示す合成樹脂製（ＡＢＳ等の非結晶性汎用プラスチック）で扁平なモジュール本体９０ａ内に各機能に応じた回路を内蔵し、背面部のコネクタＣＮ２の被接続部ＣＮ２Ａ，ＣＮ２Ｂをゲート装置８３の接続口ＣＮ１Ａ，ＣＮ１Ｂに結合させることで、スイッチボックス８２の前面開口を覆うとともに、周部のフランジをスイッチボックス８２の前面開口周辺の壁面に重ねた状態となり、その状態で上、下部の中央に穿孔している取付孔９０ｂに取り付けねじ（図示せず）を前面部側から挿通させて取付枠８４の上下枠に設けたねじ孔８４ｃに螺入締結することでスイッチボックス８２に取付枠８４を介して取り付けられる。

またモジュール本体９０ａの前面部には、上、下の取付孔９０ｂの開口位置より上または下側位置において、図２２（ａ）に示すようにモジュール本体９０ａの幅方向に幅広溝９３ａと幅狭溝９３ｂとからなる連結用溝部９３を中央の仕切壁９４で左右に二分されるように形成している。

この仕切壁９４の左側または右側の連結用溝部９３には図２２（ｂ）に示す合成樹脂製の連結体１００の片側半分を仕切壁９４に当たる位置まで嵌め込み、この連結体１００の残り半分を図２３に示すように拡張機能モジュール９１側に同様に設けてある連結用溝部９３に嵌め込むことで、基本機能モジュール９０と拡張機能モジュール９１とを機械的に結合できるようになっている。連結体１００は背面に幅広溝９３ａ，幅狭溝９３ｂを仕切る仕切壁９５が嵌る溝１００ａを設け、両溝９３ａ、９３ｂに跨るように挿入される。そして基本機能モジュール９０では前面部側から化粧カバー９０ｃを着脱自在に被着することで、また拡張機能モジュール９１では蓋部９１ａを閉じることで、両者の連結用溝部９３に跨るように嵌め込んである連結体１００が脱落しないように保持して連結状態を維持するようになっている。而して連結体１００と連結用溝部９３とが基本機能モジュール９０と拡張機能モジュール９１との連結手段を構成する。

基本機能モジュール９０のモジュール本体９０ａの両側側面の一方側は雄型の電源用コネクタＣＮ３Ａ、情報用コネクタＣＮ３Ｂを、他方側には雌型の電源用コネクタＣＮ３Ａ’、情報用コネクタＣＮ３Ｂ’を設けている。そして、これら電源用コネクタＣＮ３Ａ，ＣＮ３Ａ’の接触片に被接続部ＣＮ２Ａの接触片を内部で接続することで、左右何れの方向に拡張機能モジュール９１が連結されても商用電源ＡＣを供給することができるようにしている。さらに、情報用コネクタＣＮ３Ｂ，ＣＮ３Ｂ’の接触片に内部回路の入出力を接続することで、左右何れの方向に拡張機能モジュール９１が連結されても情報信号の授受を行えるようにしている。なお、上記電源用コネクタＣＮ３Ａ，ＣＮ３Ａ’は、モジュール本体９０ａの両側側面において一端側に偏倚して配置され、上記情報用コネクタＣＮ３Ｂ，ＣＮ３Ｂ’は、モジュール本体９０ａの両側側面において他端側に偏倚して配置される。これら電源用コネクタＣＮ３Ａ，ＣＮ３Ａ’、情報用コネクタＣＮ３Ｂ，ＣＮ３Ｂ’は、内部の接触部の配列、開口部の形状等がシステムとして規格化され、さらには同一面に配置された電源用コネクタと情報用コネクタとの間隔もシステムとして規格化されており、拡張機能モジュール９１の後述する電源用コネクタＣＮ４Ａ，ＣＮ４Ａ’、情報用コネクタＣＮ４Ｂ，ＣＮ４Ｂ’が着脱自在に結合されるようになっている。

そして、基本機能モジュール９０は、被接続部ＣＮ２Ａを介して供給される商用電源ＡＣを、安定した直流電圧からなる内部回路の動作電源に変換するとともに、電源用コネクタＣＮ３Ａ，ＣＮ３Ａ’を介して商用電源ＡＣを供給し、さらに被接続部ＣＮ２Ｂを介して接続される情報線Ｌｓを通じて双方向に伝送される情報信号を送受信するとともに、情報用コネクタＣＮ３Ｂ，ＣＮ３Ｂ’を介して情報信号を送受信可能に構成され、機能によって複数の種類の基本機能モジュール９０が準備されている。

次に、本実施形態の配線システムでは、電力供給を受けて動作する機能によって複数の種類の拡張機能モジュール９１が準備されており、拡張機能モジュール９１は図２４に示すように、電源用コネクタＣＮ４Ａ，ＣＮ４Ａ’と、情報用コネクタＣＮ４Ｂ，ＣＮ４Ｂ’とを備えて、電源用コネクタＣＮ４Ａ，ＣＮ４Ａ’いずれか一方を介して供給される商用電源ＡＣを、安定した直流電圧からなる内部回路の動作電源に変換するとともに、電源用コネクタＣＮ４Ａ，ＣＮ４Ａ’いずれか他方を介して商用電源ＡＣを供給し、さらに情報用コネクタＣＮ４Ｂ，ＣＮ４Ｂ’を介して情報信号を送受信可能に構成される。

そして、拡張機能モジュール９１は、基本的には図２４（ａ）に示すようにモジュール本体９１ａの高さ寸法を基本機能モジュール９０と同じ高さ寸法に規格化され、また横幅寸法も規格化された単位モジュール寸法の整数倍に規格化されている。

また、合成樹脂製（ＡＢＳ等の非結晶性汎用プラスチック）で扁平なモジュール本体９１ａの両側側面の一方側は雄型の電源用コネクタＣＮ４Ａ、情報用コネクタＣＮ４Ｂを、他方側には雌型の電源用コネクタＣＮ４Ａ’、情報用コネクタＣＮ４Ｂ’を設けている。上記電源用コネクタＣＮ４Ａ，ＣＮ４Ａ’は、モジュール本体９１ａの両側側面において一端側に偏倚して配置され、上記情報用コネクタＣＮ４Ｂ，ＣＮ４Ｂ’は、モジュール本体９１ａの両側側面において他端側に偏倚して配置される。これら電源用コネクタＣＮ４Ａ，ＣＮ４Ａ’、情報用コネクタＣＮ４Ｂ，ＣＮ４Ｂ’は、基本機能モジュール９０の電源用コネクタＣＮ３Ａ，ＣＮ３Ａ’、情報用コネクタＣＮ３Ｂ，ＣＮ３Ｂ’と同様に、内部の接触部の配列、開口部の形状等がシステムとして規格化され、さらには同一面に配置された電源用コネクタと情報用コネクタとの間隔もシステムとして規格化されており、基本機能モジュール９０の電源用コネクタＣＮ３Ａ，ＣＮ３Ａ’、情報用コネクタＣＮ３Ｂ，ＣＮ３Ｂ’、あるいは他の拡張機能モジュール９１の電源用コネクタＣＮ４Ａ，ＣＮ４Ａ’、情報用コネクタＣＮ４Ｂ，ＣＮ４Ｂ’が着脱自在に結合されるようになっている。

具体的には、雄型の電源用コネクタＣＮ４Ａ、情報用コネクタＣＮ４Ｂは、基本機能モジュール９０の雌型の電源用コネクタＣＮ３Ａ’、情報用コネクタＣＮ３Ｂ’、あるいは他の拡張機能モジュール９１の雌型の電源用コネクタＣＮ４Ａ’、情報用コネクタＣＮ４Ｂ’に接続し、雌型の電源用コネクタＣＮ４Ａ’、情報用コネクタＣＮ４Ｂ’は、基本機能モジュール９０の雄型の電源用コネクタＣＮ３Ａ、情報用コネクタＣＮ３Ｂ、あるいは他の拡張機能モジュール９１の雄型の電源用コネクタＣＮ４Ａ、情報用コネクタＣＮ４Ｂに接続する。

そして、モジュール本体９１ａ内ではこれら電源用コネクタＣＮ４Ａ，ＣＮ４Ａ’の接触片を互いに接続しており、片側の電源用コネクタが隣接する基本機能モジュール９０または拡張機能モジュール９１の電源用コネクタに嵌合して電力を受け取る側（受電口）となると、他方の電源用コネクタが電力供給側（給電口）となる。

さらに、情報用コネクタ（情報授受口）ＣＮ４Ｂ，ＣＮ４Ｂ’の接触片に内部回路の入出力を接続することで、左右何れの方向に基本機能モジュール９０や、他の拡張機能モジュール９１が連結されても情報信号の授受を行えるようにしており、両側に隣接する基本機能モジュール９０または拡張機能モジュール９１との間で情報信号を授受できるようになっている。

また、拡張機能モジュール９１のモジュール本体９１ａの形状は、背面を図２４（ｂ）、（ｃ）に示すように平坦な面に形成して壁面に沿わせることができるようにしている。そして上下位置には上述の連結体１００を基本機能モジュール９０と同様に挿入するための幅広溝９３ａ、幅狭溝９３ｂからなる連結用溝部９３を設けるとともに、この連結用溝部９３を開閉する蓋部９６を設け、連結体１００を装着する際や外す場合にはこの蓋部９６を開き、連結体１００の装着状態を保持する際には上述したように閉じるようになっている（図２４（ｃ）参照）。

そして、上記基本機能モジュール９０、拡張機能モジュール９１に実施形態１または２の通話装置と同様の構成を設ければ、上記配線システムにおいてハウリング防止、小型化、音質および効率向上を図った通話装置を構成できる。

図２５は、実施形態１の通話装置と同様にスピーカＳＰ、マイクロホン基板ＭＢ１、音声処理部１０、前気室Ｂｆ、後気室Ｂｒ、サブバッフル板Ａ１２、ギャップＧ１等をモジュール本体９０ａに備えた基本機能モジュール９０Ａ（以下、通話装置９０Ａと称す）であり、モジュール本体９０ａの前面には複数の音孔９０ｄが穿設されるとともに、通話スイッチＳＷ１，警報解除スイッチＳＷ２を前面に露出させている。なお、エンドカバー１０１をモジュール本体９０ａの両側部に被着している。

また、当該通話装置９０Ａが配置された部屋内に設置されているセンサ機能を有する基本機能モジュール９０あるいは拡張機能モジュール９１、あるいは他の部屋から情報線Ｌｓを介して警報信号が送信された場合、スピーカＳＰから警報音を発するが、警報解除スイッチＳＷ２を操作することで警報音出力を解除することができる。

この通話装置９０Ａは、予め同一に配線されている電力線Ｌｐ、情報線Ｌｓにゲート装置８３を介して接続することで、電力路と情報路とを同時に確保でき、新たに配線工事を行う必要がなく、施工性に優れている。また、他の基本機能モジュール９０、拡張機能モジュール９１と同一の情報線Ｌｓを用いることで、通話装置９０Ａと他の基本機能モジュール９０、拡張機能モジュール９１との間の連動制御を容易に行なうことができ、拡張性に優れたものとなる。

図２６は、実施形態１の通話装置と同様にスピーカＳＰ、マイクロホン基板ＭＢ１、音声処理部１０、前気室Ｂｆ、後気室Ｂｒ、サブバッフル板Ａ１２、ギャップＧ１等をモジュール本体９１ａに備えた拡張機能モジュール９１Ａ（以下、通話装置９１Ａと称す）であり、モジュール本体９１ａの前面には複数の音孔９１ｄが穿設されるとともに、通話スイッチＳＷ１，警報解除スイッチＳＷ２を前面に露出させている。

そして、例えば、照明器具をオン／オフする壁スイッチＮ４を構成する基本機能モジュール９０をゲート装置８３に接続し、当該基本機能モジュール９０の右側部には、時刻表示部Ｎ６を露出させて時計機能を有する拡張機能モジュール９１を接続し、当該拡張機能モジュール９１の右側部には上記通話装置９１Ａを接続することで、壁スイッチ機能、時計機能等の様々な機能装置にインターホン機能を追加することができる。また、通話装置９１Ａにも新たな拡張機能モジュール９１を接続することができる。

この通話装置９１Ａは、予め同一に配線されている電力線Ｌｐ、情報線Ｌｓにゲート装置８３、基本機能モジュール９０、他の拡張機能モジュール９１を介して接続することで、電力路と情報路とを同時に確保でき、新たに配線工事を行う必要がなく、施工性に優れている。また、基本機能モジュール９０、他の拡張機能モジュール９１と同一の情報線Ｌｓを用いることで、通話装置９１Ａと基本機能モジュール９０、他の拡張機能モジュール９１との間の連動制御を容易に行なうことができ、拡張性に優れたものとなる。

また、上記基本機能モジュール９０、拡張機能モジュール９１は、機能によって複数の種類が準備されており、例えば図１８に示すように建物内の適所において埋め込み配設している１乃至複数のスイッチボックス８２の内、ハイポジションＨＰに設けられたスイッチボックス８２のゲート装置８３には、引掛栓刃接続部Ｎ１を備えた基本機能モジュール９０や、スピーカＮ３のみを備えてＢＧＭ用の機能等を有する基本機能モジュール９０が接続され、さらに基本機能モジュール９０には人感センサＮ２等が設けられた拡張機能モジュール９１等が連結される。

ミドルポジションＭＰに設けられたスイッチボックス８２のゲート装置８３には照明器具をオン／オフする壁スイッチＮ４を構成する基本機能モジュール９０や、モニタ装置Ｎ５を備えた基本機能モジュール９０が接続され、さらに基本機能モジュール９０には時計Ｎ６を有する拡張機能モジュール９１や、インターホン機能を有する拡張機能モジュール９１Ａ（通話装置９１Ａ）が連結される。

さらにローポジションＬＰに設けられたスイッチボックス８２のゲート装置８３には電源コンセント部Ｎ７を備えた基本機能モジュール９０や、スピーカＮ３を備えた基本機能モジュール９０が接続され、さらに基本機能モジュール９０には足元灯Ｎ８を構成する拡張機能モジュール９１が連結される。

以上のようにして配設施工が終了し、システムが完成した後は、対応する基本機能モジュール９０、拡張機能モジュール９１間で情報信号の授受を行い、通話装置９０Ａ、９１Ａであれば他の部屋の通話装置との間でインターホンシステムを構成し、両者間での通話を可能とするとともに、警報報知等を行う。

実施形態１の通話装置の構成を示す側面断面図である。 同上の構成を示す斜視図である。 同上の音声処理部の構成を示す回路図である。 同上のマイクロホン基板の構成を示す側面断面図である。 同上のベアチップの構成を示す側面断面図である。 同上のマイクロホン基板の構成を示す（ａ）簡略化した平面図、（ｂ）簡略化した回路図である。 同上のインピーダンス変換回路の回路図である。 同上の信号処理部の回路構成図である。 （ａ）（ｂ）同上の信号処理部の信号波形図である。 （ａ）（ｂ）同上の信号処理部の信号波形図である。 （ａ）（ｂ）同上の信号処理部の信号波形図である。 （ａ）〜（ｃ）同上の信号処理部の信号波形図である。 信号処理部によるキャンセル量を示す図である。 スピーカの放射音圧特性を示す図である。 理想的なバッフル板を用いた場合の構成を示す一部側面断面図である。 本実施形態のスピーカの放射音圧特性を示す図である。 実施形態２の通話装置の構成を示す側面断面図である。 実施形態３の通話装置を用いた配線システムの構成図である。 同上のゲート装置を取付枠に取り付けた状態の正面図である。 同上のゲート装置への配線形態を示す斜視図である。 同上の基本機能モジュールをスイッチボックスから外した状態の斜視図である。 （ａ）は同上の基本機能モジュールの化粧カバーを外した状態の斜視図、（ｂ）は連結体の斜視図である。 同上の基本機能モジュールと拡張モジュールとの連結構成の説明図である。 同上の拡張機能モジュールを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は蓋部を開き、連結体を外した状態の側面図である。 同上の通話装置（基本機能モジュール）を用いた配線システムの配設状態を示す斜視図である。 同上の通話装置（拡張機能モジュール）を用いた配線システムの配設状態を示す斜視図である。

符号の説明

Ａ 通話装置
Ａ１ ハウジング
Ａ１２ サブバッフル板
ＳＰ スピーカ
ＭＢ１ マイクロホン基板
Ｍ１，Ｍ２ マイクロホン
Ｂｆ 前気室
Ｂｒ 後気室
Ｇ１ ギャップ
１０ 音声処理部

Claims (5)

1. ハウジングと、
   ハウジング内に配置されて外部から伝達された音声情報を出力し、一方面側と他方面側とで互いに位相が反転した音を放射するスピーカと、
   ハウジングの内面とスピーカの一方面側とで囲まれた前気室と、
   ハウジングの内面とスピーカの他方面側とで囲まれた後気室と、
   スピーカが発する音声を集音して、集音した音声を電気信号に変換した音声信号を出力する第１のマイクロホンと、
   集音面をハウジング外に向けて配置して、集音した音声を電気信号に変換した音声信号を出力する第２のマイクロホンと、
   第２のマイクロホンで集音した音声信号から第１のマイクロホンで集音した音声信号を除去して外部へ伝達する音声処理部と、
   前気室と後気室とを連続させる連通部とを備え、
   連通部は、スピーカの他方面側から出力された音波の位相を反転させて後気室から前気室に導出させる
   ことを特徴とする通話装置。
2. 前記第１のマイクロホンは、集音面を前気室内に向けて配置されることを特徴とする請求項１記載の通話装置。
3. 前記第１のマイクロホンは、前記スピーカの振動板に対向して配置されることを特徴とする請求項２記載の通話装置。
4. 前記第１のマイクロホンは、後気室に配置されることを特徴とする請求項１記載の通話装置。
5. 前記後気室が前記ハウジングの外部へ連通する経路は前記連通部を介する経路のみであることを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の通話装置。

Images