JP2008135860A - Speech communication device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通話装置に関するものである。 The present invention relates to a call device.
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。 Conventionally, there is a communication device installed indoors with an interphone system or the like, which includes a speaker that outputs sound from a communication device installed in another place, a microphone that inputs sound transmitted to the other communication device, and the like. Yes.
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。 Since howling occurs when the sound generated from the speaker wraps around the microphone, various measures for preventing howling are taken. For example, as a first conventional example, a loop circuit including a speaker and a microphone is formed in a communication device, and howling occurs when the loop gain exceeds 1, so that loss in a variable loss circuit provided in the loop circuit occurs. Some control the amount so that the loop gain is 1 or less to prevent howling. Here, it is assumed that the smaller signal level of the transmission signal and the reception signal is not important, and the transmission loss of the variable loss circuit inserted in the transmission line having the smaller signal level is increased.
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。 However, in the first conventional example, when the distance between the microphone and the speaker is short, the level of the received voice that goes from the speaker to the microphone increases, the transmitted signal becomes larger than the received signal, and the voice comes out from the speaker. In spite of the reception state, the control circuit switches to the transmission state, and there is a state in which no sound to be output from the speaker is generated.
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。 Therefore, as a second conventional example, a pair of microphones, a delay circuit that delays the output of the microphone closer to the speaker by the delay time of the sound wave corresponding to the difference in distance between the two microphones and the speaker, both microphones and the speaker The level adjustment amplifier circuit that adjusts the level corresponding to the difference in distance between the two microphones to match the output level of both microphones with the sound from the speaker, and both microphone outputs that have passed through the delay circuit and level adjustment amplifier circuit There has been proposed a communication device that includes a differential amplifier circuit as described above and uses the output of the differential amplifier circuit as a transmission signal.
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)。 In this communication device, after picking up the sound from the speaker with a pair of microphones, the delay and level adjustment is performed so that the sound component from the speaker input to both microphones is canceled by the differential amplifier circuit. It is possible to remove the voice component from the speaker to prevent howling, and to transmit the transmitted voice without receiving blocking. (For example, refer to Patent Document 1).
また、第3の従来例として、スピーカ出力の周波数特性、特に低周波数における音圧レベルを改善するために、エンクロージャ内に収納したスピーカの裏面側は密閉し、スピーカの表面に対向するエンクロージャの壁面にポートを設けて、このポートのみを介して音声を外部に出力する所謂ケルトン型エンクロージャが知られている。
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。 In recent years, telephone devices have become thinner and thinner for miniaturization, and the capacity of housings for housing speakers has become smaller. In particular, if the volume of the rear air chamber, which is the space on the back side of the speaker, is reduced, the sound pressure radiated from the speaker is lowered, the lowest resonance frequency of the speaker is shifted to the higher frequency side, and the sound quality and efficiency of the speaker are deteriorated. was there.
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ケルトン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。 Further, as in the second conventional example, a call device that cancels only a sound component from a speaker has a pair of microphones, a microphone that collects sound from the speaker and a microphone that collects sound emitted by a speaker. In addition, the distance between the speaker and the microphone cannot be reduced so as to prevent howling, and it is difficult to reduce the size of the apparatus. Further, there has been no communication apparatus that prevents such howling by providing such a pair of microphones and having the same configuration as that of the above-mentioned kelton-type enclosure to improve the sound quality and efficiency of the speaker.
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。 The present invention has been made in view of the above reasons, and an object of the present invention is to provide a communication device capable of realizing howling prevention, downsizing, improvement in sound quality and efficiency.
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一方面側から出力するスピーカと、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、集音面を前気室内に向けて配置して、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、前気室をハウジングの外部に連通させるポートとを備えることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, the front air surrounded by the housing, the speaker disposed in the housing and outputting the audio information transmitted from the outside from one surface side, the inner surface of the housing and the one surface side of the speaker. The rear air chamber enclosed by the chamber, the inner surface of the housing and the other surface of the speaker, and the sound collection surface are arranged facing the front air chamber, and the sound signal obtained by converting the collected sound into an electrical signal is output. A first microphone that is arranged, a second microphone that outputs a sound signal obtained by converting the collected sound into an electric signal, and a sound collected by the second microphone. An audio processing unit that removes the audio signal collected by the first microphone from the signal and transmits the signal to the outside, and a port that communicates the front air chamber to the outside of the housing.
この発明によれば、第1のマイクロホンの集音面を前気室に向けて配置することで第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。さらに第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。またポートによって、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。 According to the present invention, the sound collecting surface of the first microphone is disposed toward the front air chamber so that the distance between the first microphone and the speaker can be shortened, and the first microphone can be miniaturized. Can reliably collect the sound emitted from the speaker, so that the howling prevention processing by the sound processing unit can be reliably performed. Furthermore, since the second microphone faces the sound collection surface out of the housing, the acoustic coupling between the speaker and the second microphone is reduced, and the second microphone becomes difficult to collect the sound emitted from the speaker. A microphone can be arranged in the vicinity of the speaker, and the communication device can be downsized. Also, the lowest resonance frequency of the speaker is shifted to the lower frequency side by the port, and further the sound pressure level of the speaker is increased, so that the sound quality and efficiency of the speaker are improved. That is, in the communication device, it is possible to realize howling prevention, downsizing, improvement in sound quality and efficiency.
請求項2の発明は、請求項1において、前記後気室は、前記ハウジングの内面とスピーカの他方面側とで密閉された空間であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the rear air chamber is a space sealed between the inner surface of the housing and the other surface side of the speaker.
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。 According to the present invention, sound radiated from the other surface of the speaker hardly leaks to the outside of the housing, and acoustic coupling between the speaker and the second microphone is further reduced. Further, the interference between the sound radiated from the one surface side of the speaker and the sound radiated from the other surface side is reduced, and the decrease of the radiated sound pressure of the speaker is prevented.
請求項3の発明は、請求項1または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。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the first microphone is disposed to face a diaphragm of the speaker.
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。 According to the present invention, since the first microphone reliably collects the sound emitted from the speaker, the howling prevention process by the sound processing unit can be reliably performed.
請求項4の発明は、請求項1乃至3いずれかにおいて、前記スピーカの最低共振周波数が、無限大の大きさを有するバッフル板に取り付けられたスピーカの最低共振周波数より高く且つ1KHzより低い周波数となり、スピーカの別の共振周波数が、1KHzより高く且つ3KHzより低い周波数となるように、前記前気室、後気室の各容量、および前記ポートの形状を設定することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the lowest resonance frequency of the speaker is higher than the lowest resonance frequency of a speaker attached to a baffle plate having an infinite size and lower than 1 KHz. The volume of the front air chamber and the rear air chamber and the shape of the port are set so that another resonance frequency of the speaker is higher than 1 KHz and lower than 3 KHz.
この発明によれば、通話音声帯域の通話品質が向上する。 According to the present invention, the call quality in the call voice band is improved.
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。 As described above, the present invention has an effect that it is possible to realize howling prevention, downsizing, improvement in sound quality and efficiency.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(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。
(Embodiment 1)
The communication device A according to the present embodiment is shown in FIGS. 1 to 3, and a housing A1 is constituted by a body A10 having an opening formed on the rear surface and a cover A11 covering the opening of the body A10. A speaker SP, a microphone board MB1, a call switch SW1, and a
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。
As shown in FIG. 3, the
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。
As shown in FIG. 1, the speaker SP is a
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。
A cylindrical permanent magnet 22 (for example, residual magnetic flux density of 1.39 T to 1.43 T) formed of neodymium is disposed in the cylinder of the
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。
The
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。
When an audio signal is input to the polyurethane copper wire of the
そして、スピーカSPの振動板23が対向するハウジングA1の前面内側には、リブ11が形成されており、スピーカSPの円形の支持体21の外周端部から前面側に突出した凸部21aの端面がリブ11に当接し、振動板23がハウジングA1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。
And the
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が形成される。前気室Bfは、ハウジングA1の前面に1つ設けた円筒状のポート40を介して外部に連通している。後気室Brは、スピーカSPの支持体21の端部とハウジングA1の内面のリブ11とが密着することで、前気室Bfとは絶縁した(連通していない)空間となり、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、外部とも絶縁した密閉された空間となっている。
When the speaker SP is fixed in the housing A1, the front air chamber Bf which is a space surrounded by the front inner side of the housing A1 and the front surface side (the
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。
Next, as shown in FIG. 4, the microphone substrate MB1 has a pair of microphone bare chips BC1 and ICKa1 and a pair of microphone bare chips BC2 and ICKa2 mounted on one
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。
As shown in FIG. 5, in the bare chip BC (bare chip BC1 or BC2), an Si
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。
The microphone M1 uses the bottom surface side of the shield case SC1 with the sound hole F1 as a sound collecting surface, and the microphone M2 uses the mounting surface side with respect to the
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。
FIG. 6A is a plan view of the microphone substrate MB1 as viewed from the one
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。
Then, as shown in FIG. 6B, the negative power supply pad P1 is connected to the negative side of the power supply voltage supplied from the outside, and the positive power supply pad P2 is connected to the positive side of the power supply voltage. Power is supplied to the microphones M1 and M2 through the pattern. Further, an audio signal collected by the microphone M1 is output from the
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。 Thus, the power of the microphones M1 and M2 is supplied from the common negative power supply pad P1 and the positive power supply pad P2, and the ground of each output of the microphones M1 and M2 is shared by the negative power supply pad P1, so that the number of pads The configuration can be simplified.
次に、マイクロホン基板MB1の動作について説明する。 Next, the operation of the microphone substrate MB1 will be described.
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。
First, each current flowing from the bare chips BC1 and BC2 according to the collected acoustic signal is impedance-converted by ICKa1 and Ka2 and converted into a voltage signal, and output from the
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。 The ICKa (ICKa1 or Ka2) has the circuit configuration of FIG. 7, and is a constant IC composed of a chip IC that converts the power supply voltage + V (for example, 5V) supplied from the power supply pads P1 and P2 into a constant voltage Vr (for example, 12V). A voltage circuit Kb is provided, a constant voltage Vr is applied to the series circuit of the resistor R11 and the bare chip BC, and a connection midpoint between the resistor R11 and the bare chip BC is connected to the junction type J-FET element S11 via the capacitor C11. Connected to the gate terminal. The drain terminal of the J-FET element S11 is connected to the operating power supply + V, and the source terminal is connected to the negative side of the power supply voltage via the resistor R12. Here, the J-FET element S11 is for electrical impedance conversion, and the voltage at the source terminal of the J-FET element S11 is output as an audio signal. Note that the ICKa impedance conversion circuit is not limited to the above-described configuration, and may be, for example, a circuit having a function of a source follower circuit using an operational amplifier, or an audio signal amplification circuit in the ICKa if necessary. May be provided.
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。
The microphone board MB1 can efficiently configure the signal lines and the power supply lines by performing signal transmission and power supply via the wiring pattern on the
また、スピーカSPの裏面が面する後気室Brは、ハウジングA1内で密閉されるので、スピーカSPの裏面から放射される音声は後気室Brから漏れ難くなり、スピーカSPとマイクロホンM2との音響結合を低減させている。さらにスピーカSPの裏面(振動板23の裏面)から放射される音は、スピーカSPの表面(振動板23の表面)から放射される音と位相が反転しており、このスピーカSPの裏面から放射される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、上記のようにスピーカSPの裏面から放射される音はハウジングA1の外部に漏れ難いので、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。 Further, the rear air chamber Br facing the back surface of the speaker SP is sealed in the housing A1, so that sound radiated from the back surface of the speaker SP is difficult to leak from the rear air chamber Br, and the speaker SP and the microphone M2 are not connected. Acoustic coupling is reduced. Furthermore, the sound radiated from the back surface of the speaker SP (the back surface of the diaphragm 23) has a phase reversed from that of the sound radiated from the surface of the speaker SP (the surface of the diaphragm 23). When the generated sound circulates forward, the sound radiated from the surface of the speaker SP cancels each other, the radiated sound pressure of the speaker SP decreases, and the speaker in front cannot hear the sound emitted by the speaker SP. However, since the sound radiated from the back surface of the speaker SP is difficult to leak to the outside of the housing A1 as described above, a decrease in the radiated sound pressure of the speaker SP due to the wraparound is prevented.
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。
Further, since the
また、マイクロホン基板MB1をハウジングA1内に配置すると前気室Bfと後気室Brとの間の空間的な絶縁を維持することが困難であるが、本実施形態のようにマイクロホン基板MB1をハウジングA1の外面に取り付けることで、前気室Bfと後気室Brとの間の空間的な絶縁を維持することができる。 Further, when the microphone substrate MB1 is disposed in the housing A1, it is difficult to maintain the spatial insulation between the front air chamber Bf and the rear air chamber Br, but the microphone substrate MB1 is disposed in the housing as in the present embodiment. By attaching to the outer surface of A1, the spatial insulation between the front air chamber Bf and the rear air chamber Br can be maintained.
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。 And in this embodiment, in order to prevent the howling which generate | occur | produces when the microphones M1 and M2 pick up the audio | voice output of the speaker SP, it has the following structures.
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。
First, as shown in FIG. 8, the
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)。
9 to 12 show the sound signal waveforms of the respective parts of the
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。
The
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)。 Then, the band pass filters 31 and 34 generate outputs Y13 and Y23 obtained by removing noise of frequencies other than the audio band from the outputs Y12 and Y22 (see FIGS. 11A and 11B).
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。
Next, the
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。 Then, the sound component from the speaker SP included in the output Y14 and the sound component from the speaker SP included in the output Y23 have the same amplitude and the same phase by the amplification process and the delay process. By adding Y23, an output Ya in which the audio signal corresponding to the audio from the speaker SP is canceled is generated (see FIGS. 12A to 12C). That is, in the output Ya, the sound component from the speaker SP is reduced.
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。
On the other hand, for the sound uttered by the speaker H in front of the microphones M1 and M2, the amplitude of the sound signal Y21 of the microphone M2 whose sound collection surface is arranged toward the speaker H is larger than the amplitude of the output Y11 of the microphone M1. growing. Furthermore, since the amplification factor of the
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。
As described above, the sound component from the speaker SP is reduced at the output Ya of the
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。
In addition, since the microphone M1 reliably collects the sound emitted from the speaker SP, the howling prevention processing by the
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。
Next, the audio signal output from the
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。
First, the
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。
Specifically, the
さらに本実施形態では、スピーカSPの振動板23に対向するボディA10の前面から外部に突出するように筒状のポート40を設け、前気室Bfがポート40を介してハウジングA1の外部に連通しており、このポート40を設けることでスピーカSPの最低共振周波数が低周波数側に移行する。さらにポート40の共振周波数がスピーカSPの最低共振周波数より低くなるように設定することで、スピーカSPの最低共振周波数近傍の音を能率よく放射することができる。したがって、低周波数領域でのスピーカ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。
Furthermore, in the present embodiment, a
例えば、ポート40を備えていない密閉型のハウジングを用いた場合、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。
For example, when a hermetic housing without the
fo ′ = {1 / (2π)} · √ {(So + Sc) / Mo}
It is represented by
そして、上記後気室Br内の空気のスティフネスScは、後気室Brの容量をV、空気の密度をρ、スピーカSPの振動板23の有効面積をD、音速をCvとすると、
Sc=ρCv2D/V
で表され、スティフネスScは後気室Brの容量Vに反比例している。したがって、後気室Brの容量Vが小さいと、スティフネスScが大きくなって共振周波数foが高くなるのである。
The stiffness Sc of the air in the rear air chamber Br is defined as follows. The capacity of the rear air chamber Br is V, the air density is ρ, the effective area of the
Sc = ρCv 2 D / V
The stiffness Sc is inversely proportional to the capacity V of the rear air chamber Br. Therefore, if the capacity V of the rear air chamber Br is small, the stiffness Sc is increased and the resonance frequency fo is increased.
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、前面に複数の音孔を穿設した密閉型のハウジングを用いた場合と、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。
FIG. 13 shows the frequency characteristics of the sound component cancellation amount of the speaker SP by the
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、スピーカSPに対向するバッフル板Cの前面に音孔12を穿設し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fo’1=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。
First, the ideal baffle plate is a baffle plate C having an infinite size as shown in FIG. 15, and the speaker SP and the microphone substrate MB1 are attached to the baffle plate C and the baffle facing the speaker SP is provided. The cancellation amount (characteristic Y1a in FIG. 13) when the
次に、密閉型のハウジングを用い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Sc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、ハウジングA1の後気室Brと同容量の密閉型のハウジングを用い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fo’2=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。ハウジングA1の後気室Brの3倍の容量を有する密閉型のハウジングを用い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fo’3=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。 Next, the amount of cancellation (characteristic Y1b in FIG. 13) when using a sealed housing is also maintained at 10 dB or more in the frequency band of 100 Hz to 10000 Hz, and is substantially the same as when using the baffle plate C. Can be obtained. However, as for the radiation sound pressure characteristics when the rear air chamber Br is sealed, the same characteristics as the baffle plate C can be obtained if the capacity of the rear air chamber Br is sufficiently large, but the capacity of the rear air chamber Br is small. If it is small, the mechanical equivalent stiffness Sc of the rear air chamber Br becomes large, the minimum resonance frequency of the speaker SP becomes high, the radiated sound pressure decreases, and the speech quality and efficiency deteriorate. For example, the radiated sound pressure characteristic (characteristic Y2b in FIG. 14) when using a sealed housing having the same capacity as the rear air chamber Br of the housing A1 is the lowest resonance frequency fo′2 = 1200 Hz of the speaker SP. Compared to the case where C is used, the lowest resonance frequency is shifted to the high frequency side, and further, the sound pressure level is reduced by about 5 to 20 dB as compared with the case where the baffle plate C is used in a frequency band of 800 Hz or less. The sound quality and efficiency of the SP are deteriorating. The radiated sound pressure characteristic (characteristic Y2c in FIG. 14) when using a sealed housing having a capacity three times that of the rear air chamber Br of the housing A1 is the lowest resonance frequency fo′3 = 800 Hz of the speaker SP. The sound quality of the speaker SP is improved as compared with the case where the capacity of the air chamber Br is small. However, when the capacity of the rear air chamber Br is increased, the housing becomes larger and it is difficult to reduce the size of the communication device.
一方、ポート40を備えた本実施形態のハウジングA1を用いた場合、ポート40の径、長さ等の形状に基づくポート40の等価質量Mpが発生し、スピーカの最低共振周波数foは、
fo={1/(2π)}・√{(So+Sc)/(Mo+Mp)}
で表される。したがって、ハウジングA1にポート40を設けることによって、スピーカの最低共振周波数foは、密閉型のスピーカの最低共振周波数fo’に比べて、ポート40の等価質量Mpの分だけ低くなる。さらに、ポート40の共振周波数および共振周波数より僅かに高い周波数の音は強められてポート40から前方に出力され、音圧レベルが増加する。すなわち、ポート40を設けることによってスピーカSPの最低共振周波数を低周波数側(例えば、700Hz程度)に移行させ、さらにポート40の共振周波数がスピーカSPの最低共振周波数より低くなるように設定すれば、スピーカSPの音質および効率の向上を実現できる。そこで本実施形態では、小容量の後気室Brで、前気室Bfにポート40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。
On the other hand, when the housing A1 of the present embodiment including the
fo = {1 / (2π)} · √ {(So + Sc) / (Mo + Mp)}
It is represented by Therefore, by providing the
また、このような通話装置Aの前方における放射音圧の周波数特性は、図16に示すように、スピーカの最低共振周波foと第2共振周波数fhの間で音圧レベルが高いバンドパスの特性を有している。ここで、第2の共振周波数fhは、前気室Bf内の空気のスティフネスをSdとすると、
fh={1/(2π)}・√{(So+Sc+Sd)/Mo}
で表され、最低共振周波foよりも高い値となる。そこで、スピーカの最低共振周波数foが、上記バッフル板Cに取り付けられたスピーカの最低共振周波数fo’1(=600Hz)より高く、且つ1KHzより低い周波数となり、第2の共振周波数fhが、1KHzより高く、且つ3KHzより低い周波数となるように、前気室Bfの容量、後気室Brの容量、ポート40の径、長さ等の形状を設定することで、通話音声帯域(例えば、600Hz〜3KHz)の通話品質が向上する。
Further, as shown in FIG. 16, the frequency characteristic of the radiated sound pressure in front of the communication device A is a band pass characteristic having a high sound pressure level between the lowest resonance frequency fo and the second resonance frequency fh of the speaker. have. Here, the second resonance frequency fh is defined as Sd as the stiffness of the air in the front air chamber Bf.
fh = {1 / (2π)} · √ {(So + Sc + Sd) / Mo}
It becomes a value higher than the lowest resonance frequency fo. Therefore, the lowest resonance frequency fo of the speaker is higher than the lowest resonance frequency fo′1 (= 600 Hz) of the speaker attached to the baffle plate C and lower than 1 KHz, and the second resonance frequency fh is higher than 1 KHz. By setting the shape of the volume of the front air chamber Bf, the capacity of the rear air chamber Br, the diameter of the
なお、スピーカSPから前方へ放射された音は、ポート40のみを介して外部へ出力されるので点音源とみなすことができ、スピーカSPが発する音声をマイクロホンM1,M2が集音した場合に、マイクロホンM1,M2の各出力間に生じる遅延時間Tdは、理想的にはスピーカSPが発する音声の周波数に依存せず周波数に対して一定となる。(しかし、実際には理想的な条件下(例えば、点音源、ハウジング密閉構造、回路構成のCRのバラツキがない等)ではないのでスピーカSPが発する音声の周波数に依存したものとなる。)
(実施形態2)
実施形態1ではスピーカSPの出力方向とポート40の軸方向とを同一方向(前方向)にしていたが、本実施形態では図17の概略図に示すように、ハウジングA2内のサブバッフルA20に取り付けたスピーカSPの出力方向を下方向(あるいは上方向)とし、ポート41はハウジングA2内部に突出するように前後方向に形成したものであり、この構成でも実施形態1と同様に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ることが可能である。
Note that the sound radiated forward from the speaker SP is output to the outside only through the
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the output direction of the speaker SP and the axial direction of the
(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。
(Embodiment 3)
An example of a wiring system using the communication device of the present invention will be described below.
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。
First, as shown in FIG. 18, one or a plurality of
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。
These
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。
As shown in FIG. 19, the mounting
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。
As shown in FIG. 20, the
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。
These connection ports CN1A and CN1B are standardized as a system in terms of the distance between them, the arrangement of the internal contact portions, the shape of the openings, etc., and the front surface of the
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。
The
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。
Further, on the front surface of the module
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。
In the connecting
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。
One side of both side surfaces of the module
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。
Then, the
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。
Next, in the wiring system of the present embodiment, a plurality of types of
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。
In the
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。
In addition, a male power connector CN4A and an information connector CN4B are provided on one side of both sides of the
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。
Specifically, the male power connector CN4A and the information connector CN4B are the female power connector CN3A ′, the information connector CN3B ′ of the
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。
In the module
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。
Furthermore, by connecting the input / output of the internal circuit to the contact pieces of the information connectors (information transfer ports) CN4B, CN4B ′, the
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)。
The shape of the module
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。
If the
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の前面にはスピーカSPの振動板に対向するように1つのポート40が形成されるとともに、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。
FIG. 25 shows a
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。
Further, when an alarm signal is transmitted from the
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。
The
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の前面にはスピーカSPの振動板に対向するように1つのポート40が形成されるとともに、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。
FIG. 26 shows an
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。
Then, for example, the
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。
The
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。
Further, the
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。
Connected to the
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。
Further, a
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。
After the installation work is completed and the system is completed as described above, an information signal is exchanged between the corresponding
A 通話装置
A1 ハウジング
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
10 音声処理部
40 ポート
A Communication device A1 Housing SP Speaker MB1 Microphone board M1, M2 Microphone Bf Front air chamber Br
Claims (4)
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一方面側から出力するスピーカと、
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、
集音面を前気室内に向けて配置して、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、
前気室をハウジングの外部に連通させるポートとを備える
ことを特徴とする通話装置。 A housing;
A speaker that is disposed in the housing and outputs audio information transmitted from the outside from one side;
A front air chamber surrounded by the inner surface of the housing and one side of the speaker;
A rear air chamber surrounded by the inner surface of the housing and the other surface of the speaker;
A first microphone that outputs a sound signal obtained by converting the collected sound into an electrical signal, with the sound collection surface facing the front air chamber;
A second microphone that outputs a sound signal obtained by converting the collected sound into an electrical signal, with the sound collection surface facing out of the housing;
An audio processing unit that removes the audio signal collected by the first microphone from the audio signal collected by the second microphone and transmits the audio signal to the outside;
And a port for communicating the front air chamber to the outside of the housing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006319024A JP2008135860A (en) | 2006-11-27 | 2006-11-27 | Speech communication device |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017037755A1 (en) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | フォスター電機株式会社 | Electroacoustic transducer, assembly having electroacoustic transducer, and electroacoustic transducer device having same assembly |
-
2006
- 2006-11-27 JP JP2006319024A patent/JP2008135860A/en not_active Withdrawn
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WO2017037755A1 (en) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | フォスター電機株式会社 | Electroacoustic transducer, assembly having electroacoustic transducer, and electroacoustic transducer device having same assembly |
JPWO2017037755A1 (en) * | 2015-08-31 | 2018-02-01 | フォスター電機株式会社 | Electroacoustic transducer, assembly having electroacoustic transducer and electroacoustic transducer device having the assembly |
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