JP2012231331A - 携帯通信機器 - Google Patents

Abstract

【課題】エコーを低減して通話音声品質の低下を抑制することができる携帯通信機器を提供することにある。
【解決手段】筐体と、筐体に設けられて、受話音声信号に応じた受話音声を出力するスピーカ１７と、筐体に設けられて、送話音声の入力を受けて送話音声信号を出力するマイク１５と、筐体の振動を検出して、筐体の振動を表す筐体振動信号を出力する加速度センサ４０と、受話音声信号、送話音声信号及び筐体振動信号に基づいて、送話音声信号のエコーをキャンセルする処理部２２と、を含むことで、上記課題を解決する。
【選択図】図３

Description

本発明は、音声通話機能を備える携帯通信機器に関する。

携帯電話装置、ＰＨＳ等の携帯通信機器において、受話音声が伝播して送話音声に重畳されるエコーが生じることがある。このようなエコーを防止する技術として、特許文献１には、スピーカとマイクロフォンとを有する携帯端末装置において、スピーカとマイクロフォンとの間を遮音する遮音手段を設けたことを特徴とする携帯端末装置が記載されている。

特開２００８−１８２２９６号公報

ところで、携帯通信機器において、ユーザが携帯通信機器を持たずに通話を行うハンズフリー通話機能を有するものがある。携帯通信機器は、ハンズフリー通話機能を使用する場合、スピーカから出力する音声を大きくしマイクの感度を高くすることで、ユーザが離れた位置にいる状態でも通話可能とする。しかしながら、ハンズフリー通話機能を使用する場合、エコーが生じやすくなり、特許文献１記載の技術のように、スピーカとマイクロフォンとの間を遮音する遮音手段を設けても防ぐことが出来ない場合がある。この場合、受話音声の音量を下げたり、トランシーバのように受話音声出力時に送話音声をミュートしたりすることでエコーを低減することはできるが、音声が小さくなるため通話がしにくくなり、通話音声品質が低下する。

本発明は、エコーを低減して通話音声品質の低下を抑制することができる携帯通信機器を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る携帯通信機器は、筐体と、前記筐体に設けられて、受話音声信号に応じた受話音声を出力するスピーカと、前記筐体に設けられて、送話音声の入力を受けて送話音声信号を出力するマイクロフォンと、前記筐体の振動を検出して、前記筐体の振動を表す筐体振動信号を出力する筐体振動検出部と、前記受話音声信号、前記送話音声信号及び前記筐体振動信号に基づいて、前記送話音声信号のエコーをキャンセルする処理部と、を含むことを特徴とする。

ここで、前記筐体振動検出部は、前記筐体に設けられた加速度センサであり、前記加速度センサは、前記筐体の内壁面に前記スピーカに隣接して配置されることが好ましい。

また、前記筐体振動検出部は、前記筐体の内部に実装された光学的手段であり、前記光学的手段は、前記筐体内部に配設され、光を出射する発光部と、前記筐体の内壁面に設けられ、前記発光部から出射された光を反射する反射部と、前記筐体内部に配置され、前記反射部によって反射された光の入射位置を表す信号を前記筐体振動信号として出力する受光部と、を含むことが好ましい。

また、前記筐体に設けられて、受話音声信号に応じた受話音声を出力するレシーバをさらに有し、前記処理部は、前記受話音声を前記レシーバから出力する通常通話モードと、前記受話音声を前記スピーカから出力するハンズフリー通話モードと、を切り換え可能であり、前記ハンズフリー通話モードでの通話時に前記受話音声信号、前記送話音声信号及び前記筐体振動信号に基づいて、前記送話音声信号のエコーをキャンセルし、前記通常通話モードでの通話時に前記受話音声信号及び前記送話音声信号に基づいてエコーをキャンセルすることが好ましい。

また、前記処理部は、受話音声信号を前記スピーカ又は前記レシーバに対して出力すると共に、前記受話音声信号及び前記筐体振動検出部により検出された前記筐体振動信号の位相を反転させた信号を前記マイクロフォンからの前記送話音声信号に加算してエコーをキャンセルすることが好ましい。

また、前記処理部は、受話音声信号を前記スピーカ又は前記レシーバに対して出力すると共に、前記受話音声信号の位相を反転させた信号と、前記マイクロフォンからの前記送話音声信号とを加算して第１のエコーをキャンセルし、かつ、前記筐体振動検出部により検出された前記筐体振動信号の位相を反転させた信号と前記マイクロフォンからの出力信号とを加算して第２のエコーをキャンセルすることが好ましい。

本発明の携帯通信機器は、エコーを低減して通話音声品質の低下を抑制することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の携帯通信機器の第１の実施形態に係る携帯通信機器の概略構成を示す正面図である。 図２は、図１に示す携帯通信機器の側面図である。 図３は、図１、図２に示す携帯通信機器の機能の概略構成を示すブロック図である。 図４は、図３に示す信号処理部及びエコーキャンセラ信号処理部の内部構成並びにマイク、スピーカ及び加速度センサの筐体内での配置の概要を示す図である。 図５は、携帯通信機器の処理動作の一例を示すフロー図である。 図６−１は、ゲインコントロール部の出力信号の例を示す図である。 図６−２は、受話音声信号の例を示す図である。 図６−３は、送話音声信号の例を示す図である。 図６−４は、加速度センサの出力信号の例を示す図である。 図７−１は、エコーキャンセル部の出力信号のエコー漏れ成分の例を示す図である。 図７−２は、エコーキャンセル部の出力信号のエコー漏れ成分の例を示す図である。 図８は、第２の実施形態に係る携帯通信機器の機能の概略構成を示すブロック図である。 図９は、図８に示す信号処理部及びエコーキャンセラ信号処理部の内部構成並びにマイク、スピーカ、発光部、受光部及び反射部の筐体内での配置の概要を示す図である。 図１０は、図９の発光部、受光部及び反射部を拡大して示した模式図である。 図１１は、携帯通信機器の処理動作の一例を示すフロー図である。

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。以下においては、携帯通信機器の一例として携帯電話機を取り上げるが、本発明の適用対象は携帯電話機に限定されるものではなく、通話機能を備える各種携帯通信機器、例えば、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）、スマートフォン、ＰＤＡ、ノートパソコン、ゲーム機等に対しても本発明は適用できる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る携帯通信機器の概略構成を示す正面図であり、図２は、図１に示す携帯通信機器の側面図である。図１、図２に示す携帯通信機器１０は、無線通信機能を有する携帯電話機である。携帯通信機器１０は、筐体１０Ｃが複数の筐体で構成される。具体的には、筐体１０Ｃは、第１筐体１０ＣＡと第２筐体１０ＣＢとで開閉可能に構成される。すなわち、携帯通信機器１０は、折り畳み式の筐体を有する。なお、携帯通信機器１０の筐体は、このような構造に限定されるものではない。例えば、携帯通信機器１０の筐体は、両方の筐体を重ね合わせた状態から一方の筐体と他方の筐体とを互いにスライドできるようにしたスライド式の筐体であっても良いし、重ね合わせ方向に沿う軸線を中心に、一方の筐体を回転させるようにした回転式や、２軸ヒンジを介して両方の筐体を連結したものでも良いし、１つの箱形の構造であるストレート型でも良い。

第１筐体１０ＣＡと第２筐体１０ＣＢとは、連結部であるヒンジ機構１８で連結されている。ヒンジ機構１８で第１筐体１０ＣＡと第２筐体１０ＣＢとを連結することにより、第１筐体１０ＣＡ及び第２筐体１０ＣＢは、ヒンジ機構１８を中心としてともに回動して、互いに遠ざかる方向及び互いに接近する方向（図２の矢印Ｒで示す方向）に回動できるように構成される。第１筐体１０ＣＡと第２筐体１０ＣＢとが互いに遠ざかる方向に回動すると携帯通信機器１０が開き、第１筐体１０ＣＡと第２筐体１０ＣＢとが互いに接近する方向に回動すると携帯通信機器１０が閉じて、折り畳まれた状態となる（図２の点線で示す状態）。

第１筐体１０ＣＡには、表示部として、図１に示すディスプレイ１２が設けられる。ディスプレイ１２は、携帯通信機器１０が受信を待機している状態のときに待ち受け画像を表示したり、携帯通信機器１０の操作を補助するために用いられるメニュー画像を表示したりする。また、第１筐体１０ＣＡには、携帯通信機器１０の通話時に音声を出力する出力手段であるレシーバ１６が設けられる。

第２筐体１０ＣＢには、通話相手の電話番号や、メール作成時等に文字を入力するための操作キー１３Ａが複数設けられ、また、ディスプレイ１２に表示されるメニューの選択及び決定や画面のスクロール等を容易に実行するための方向キー及び決定キー（方向及び決定キー）１３Ｂが設けられる。操作キー１３Ａ及び方向キー及び決定キー１３Ｂは、携帯通信機器１０の操作部１３を構成する。操作部１３は、図２に示す、第２筐体１０ＣＢの操作面１０ＰＣに設けられる。操作面１０ＰＣとは反対側の面が、携帯通信機器１０の背面１０ＰＢである。

第２筐体１０ＣＢの内部には、アンテナが設けられている。アンテナは、無線通信に用いる送受信アンテナであり、携帯通信機器１０と基地局との間で通話や電子メール等に係る電波（電磁波）の送受信に用いられる。また、第２筐体１０ＣＢには、携帯通信機器１０の通話時に音声を受け取る音声取得手段であるマイク（マイクロフォン）１５と携帯通信機器１０の通話時に音声を出力したり、着信音を出力したりする出力手段であるスピーカ１７とが設けられる。マイク１５、スピーカ１７は、図２に示す、携帯通信機器１０の操作面１０ＰＣ側に配置される。なお、本実施形態ではスピーカ１７を操作面１０ＰＣ側に配置したが、背面１０ＰＢ側に配置しても良い。

図３は、図１、図２に示す携帯通信機器の機能の概略構成を示すブロック図である。図３に示すように、携帯通信機器１０は、処理部２２と、記憶部２４と、送受信部２６と、操作部１３と、音声処理部３０と、表示部３２と、加速度センサ４０と、を有する。処理部２２は、携帯通信機器１０の全体的な動作を統括的に制御する機能を有する。すなわち、処理部２２は、携帯通信機器１０の各種の処理が、操作部１３の操作や携帯通信機器１０の記憶部２４に記憶されるソフトウェアに応じて適切な手順で実行されるように、送受信部２６、音声処理部３０、表示部３２、加速度センサ４０等の動作を制御する。

携帯通信機器１０の各種の処理としては、例えば、回線交換網を介して行われる音声通話、電子メールの作成及び送受信、インターネットのＷｅｂ（World Wide Web）サイトの閲覧等がある。また、送受信部２６、音声処理部３０、表示部３２等の動作としては、例えば、送受信部２６による信号の送受信、音声処理部３０による音声の入出力、表示部３２による画像の表示等がある。

処理部２２は、記憶部２４に記憶されているプログラム（例えば、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム等）に基づいて処理を実行する。処理部２２は、例えば、マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ：Micro Processing Unit）で構成され、前記ソフトウェアで指示された手順にしたがって上述した携帯通信機器１０の各種の処理を実行する。すなわち、処理部２２は、記憶部２４に記憶されるオペレーティングシステムプログラムやアプリケーションプログラム等から命令コードを順次読み込んで処理を実行する。

処理部２２は、複数のアプリケーションプログラムを実行する機能を有する。処理部２２が実行するアプリケーションプログラムとしては、例えば、加速度センサ４０の駆動を制御するアプリケーションプログラムや、音声信号に信号処理を行うアプリケーションプログラム、各種の画像ファイル（画像情報）を記憶部２４から読み出してデコードするアプリケーションプログラム、及びデコードして得られる画像を表示部３２に表示させたりするアプリケーションプログラム等の複数のアプリケーションプログラムがある。

本実施形態において、処理部２２は、送話音声信号及び受話音声信号に信号処理を行う信号処理部２２ａを有する。信号処理部２２ａは、送話音声信号にエコーキャンセルを行うエコーキャンセラ信号処理部２２ｂを有する。信号処理部２２ａ、エコーキャンセラ信号処理部２２ｂがそれぞれ有する機能は、処理部２２及び記憶部２４で構成されるハードウェア資源が、処理部２２の制御部が割り当てるタスクを実行することにより実現される。ここで、タスクとは、アプリケーションソフトウェアが行っている処理全体、又は同じアプリケーションソフトウェアが行っている処理のうち、同時に実行できない処理単位である。

記憶部２４には、処理部２２での処理に利用されるソフトウェアやデータが記憶されており、上述した、加速度センサ４０の駆動を制御するアプリケーションプログラムを作動させるタスクや、音声信号に信号処理を行うアプリケーションプログラムを作動させるタスクや、画像処理用プログラムを作動させるタスクが記憶されている。また、記憶部２４には、これらのタスク以外にも、例えば、通信、ダウンロードされた音声データ、あるいは記憶部２４に対する制御に処理部２２が用いるソフトウェア、通信相手の電話番号やメールアドレス等が記述されて管理するアドレス帳、発信音や着信音等の音声ファイル、ソフトウェアの処理過程で用いられる一時的なデータ等が記憶されている。

なお、ソフトウェアの処理過程で用いられるコンピュータプログラムや一時的なデータは、処理部２２によって記憶部２４に割り当てられた作業領域へ一時的に記憶される。記憶部２４は、例えば、不揮発性の記憶デバイス（ＲＯＭ：Read Only Memory等の不揮発性半導体メモリ、ハードディスク装置等）や、読み書き可能な記憶デバイス（例えば、ＳＲＡＭ：Static Random Access Memory、ＤＲＡＭ：Dynamic Random Access Memory）等で構成される。

送受信部２６は、アンテナ２６ａを有し、基地局によって割り当てられるチャネルを介し、基地局との間でＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式などによる無線信号回線を確立し、基地局との間で電話通信及び情報通信を行う。操作部１３は、例えば、電源キー、通話キー、数字キー、文字キー、方向キー、決定キー、発信キー等、各種の機能が割り当てられた操作キー１３Ａと、方向キー及び決定キー１３Ｂとで構成される。そして、これらのキーがユーザの操作により入力されると、その操作内容に対応する信号を発生させる。発生した信号は、ユーザの指示として処理部２２へ入力される。

音声処理部３０は、マイク１５に入力される音声信号やレシーバ１６やスピーカ１７から出力される音声信号の処理を実行する。すなわち、音声処理部３０は、マイク１５から入力される音声を増幅して処理部２２へ出力する。また、処理部２２から送られる音声信号を増幅してレシーバ１６やスピーカ１７へ出力する。ここで、スピーカ１７は、携帯通信機器１０の筐体１０Ｃ内に配置されており、着信音やメールの送信音等を出力する。また、スピーカ１７は、ユーザが携帯通信機器１０を持たずに通話するハンズフリー通話の場合に、受話音声を出力する。

表示部３２は、上述したディスプレイ１２を有しており、処理部２２から供給される映像データに応じた映像や画像データに応じた画像を表示パネルに表示させる。ディスプレイ１２は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ、Liquid Crystal Display）や、有機ＥＬ（Organic Electro−Luminescence）パネルなどで構成された表示パネルで構成される。なお、表示部３２は、ディスプレイ１２に加え、サブディスプレイを有していても良い。

加速度センサ４０は、筐体１０Ｃに設けられ、筐体１０Ｃの加速度を取得するセンサである。加速度センサ４０としては、静電容量型、ピエゾ抵抗型等のものを用いることができる。携帯通信機器１０は、基本的に以上のような構成である。

図４は、図３に示す信号処理部２２ａ及びエコーキャンセラ信号処理部２２ｂの内部構成並びにマイク１５、スピーカ１７及び加速度センサ４０の筐体１０Ｃ内での配置の概要を示す図である。信号処理部２２ａは、エコーキャンセラ信号処理部２２ｂ、デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器６１、アンプ６２、６３、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器６４、６５を有する。エコーキャンセラ信号処理部２２ｂは、ゲインコントロール部５０及び送話音声処理部５１を有する。送話音声処理部５１は、エコーキャンセル部５２及びゲインコントロール部５３を有する。

ゲインコントロール部５０は、送受信部２６（図３参照）で受信した受話音声信号のゲインを調整してエコーキャンセル部５２及びデジタル／アナログ変換器６１に出力する。デジタル／アナログ変換器６１は、ゲインコントロール部５０から入力されるデジタルの受話音声信号をアナログの受話音声信号に変換して、アンプ６２に出力する。アンプ６２は、デジタル／アナログ変換器６１から入力されるアナログの受話音声信号を増幅して筐体１０Ｃに配置されたスピーカ１７に出力し、スピーカ１７は受話音声を出力する。

筐体１０Ｃに配置されたマイク１５は、入力される送話音声をアナログの送話音声信号に変換してアンプ６３に出力する。アンプ６３は、マイク１５から入力されるアナログの送話音声信号を増幅してアナログ／デジタル変換器６４に出力する。アナログ／デジタル変換器６４は、アンプ６３から入力されるアナログの送話音声信号をデジタルの送話音声信号に変換して、エコーキャンセル部５２に出力する。

ところで、上述のようにしてスピーカ１７から受話音声が出力されると、エコーがマイク１５に入力される場合がある。エコーの第１の経路は、図４中に矢印６６で示すように、スピーカ１７から出力された音が空気中を伝わり、マイク１５に入力される経路である。第１の経路を伝わるエコーは、受話音声信号（ゲインコントロール部５０の出力信号）を基準信号として用い、エコーキャンセル部５２でエコーキャンセル可能である。

エコーの第２の経路は、スピーカ１７の振動が筐体１０Ｃを伝わり、その振動による音がマイク１５に入力される経路である。第２の経路を伝わるエコーは、筐体１０Ｃの振動によるものであり、受話音声信号を用いてもエコーキャンセルできない。そこで、本実施形態では、第２の経路を伝わるエコーをキャンセルするべく、加速度センサ４０を筐体１０Ｃの内壁面にスピーカ１７に隣接して配置し、筐体１０Ｃの振動を加速度センサ４０で検出し、加速度センサ４０の出力信号（筐体１０Ｃの振動を表す信号）をアナログ／デジタル変換器６５でデジタル信号に変換し、該デジタル信号を基準信号として用いてエコーキャンセル部５２でエコーキャンセルすることとしている。なお、筐体１０Ｃの振動周波数は、そのサイズによるが、概ね４００Ｈｚ〜５００Ｈｚの音声帯域にある。

エコーキャンセル部５２は、ゲインコントロール部５０の出力信号（受話音声信号）及びアナログ／デジタル変換器６５の出力信号（筐体１０Ｃの振動を表す信号）を基準信号として用い、アナログ／デジタル変換器６４の出力信号（送話音声信号）にエコーキャンセルを行う。例えば、エコーキャンセル部５２は、ゲインコントロール部５０の出力信号及びアナログ／デジタル変換器６５の出力信号の位相をそれぞれ１８０°反転させた信号をアナログ／デジタル変換器６４の出力信号に加えることで、アナログ／デジタル変換器６４の出力信号のエコーキャンセルを行うことができる。

ゲインコントロール部５３は、エコーキャンセル部５２の出力信号のゲインを調整して送受信部２６（図３参照）に出力し、送受信部２６はゲインコントロール部５３の出力信号を変調して送信する。

次に、図５を用いて携帯通信機器１０の動作、具体的には、通話時におけるエコーキャンセル制御動作について説明する。図５は、通話時における携帯通信機器１０のエコーキャンセル処理を示すフロー図である。携帯通信機器１０は、通話毎に図５に示す処理を実行する。

まず、エコーキャンセル部５２は、ステップＳ１０として、ハンズフリー通話開始操作が操作者により操作部１３に入力されたか否かを判定し、ハンズフリー通話開始操作が操作者により操作部１３に入力された（Ｙｅｓ）と判定したら、処理をステップＳ１２に進め、ハンズフリー通話開始操作が操作者により操作部１３に入力されていない（Ｎｏ）と判定したら、処理を終了する。

エコーキャンセル部５２は、ステップＳ１０でハンズフリー通話開始操作が操作者により操作部１３に入力された（Ｙｅｓ）と判定したら、ステップＳ１２として、アナログ／デジタル変換器６５でデジタル信号に変換された加速度センサ４０の出力信号をサンプリングし、筐体１０Ｃの振動を表す信号を検出する。

次に、エコーキャンセル部５２は、ステップＳ１４として、受話音声信号（ゲインコントロール部５０の出力信号）及び筐体１０Ｃの振動を表す信号（アナログ／デジタル変換器６５の出力信号）に基づいて、送話音声信号（アナログ／デジタル変換器６４の出力信号）にエコーキャンセルを行う。

次に、エコーキャンセル部５２は、ステップＳ１６として、通話が終了したか否かを判定し、通話が終了していない（Ｎｏ）と判定したら、処理をステップＳ１２に進め、通話が終了した（Ｙｅｓ）と判定したら、処理を終了する。

以上の処理により、エコーキャンセル部５２は、筐体１０Ｃの振動によるエコーを低減して通話音声品質の低下を抑制することができる。また、これにより、受話音声の音量を大きくすることができ、ハンズフリー通話をより好適に行うことができる。つまり、エコーキャンセル部５２は、小型の筐体にスピーカとマイクを近接して配置した構成でハンズフリー通話機能を利用する場合でも、加速度センサ４０で筐体１０Ｃの振動を検出し、その振動に基づいてエコーをキャンセルする処理を行うことで、受話音声を出力するスピーカ１７の振動によって筐体１０Ｃが振動し筐体１０Ｃの振動がマイク１５に伝播することで生じるエコーの成分を低減することができる。これにより、筐体１０Ｃの振動によるエコーを低減でき、受話音声の音量を大きくした場合に生じるエコーを低減することができる。これにより、エコーを低減しつつ、受話音声の音量を大きくすることができるため、通話音声品質の低下を抑制できる。

図６−１〜図６−４及び図７−１〜図７−２は、信号処理部２２ａ内の各部における信号の例を示す図である。図６−１は、ゲインコントロール部５０の出力信号（受話音声信号）の例を示す図である。図６−２は、アンプ６２の出力信号（受話音声信号）の例を示す図である。図６−３は、アンプ６３の入力信号（送話音声信号）の例を示す図である。図６−４は、アナログ／デジタル変換器６５の入力信号（加速度センサ４０の出力信号）の例を示す図である。図７−１及び図７−２は、エコーキャンセル部５２の出力信号のエコー漏れ成分の例を示す図である。エコーキャンセル部５２は、ゲインコントロール部５０の出力信号（図６−１参照）及びアナログ／デジタル変換器６５の入力信号（図６−４参照）に基づいて、アンプ６３の入力信号（図６−３参照）にエコーキャンセルを行う。

エコーキャンセル部５２がゲインコントロール部５０の出力信号（図６−１参照）のみに基づいて、アンプ６３の入力信号（図６−３参照）にエコーキャンセルを行った場合には、エコーキャンセル部５２の出力信号のエコー漏れ成分は、図７−１に示すように、筐体１０Ｃの振動によるエコー成分を含むことになる。一方、エコーキャンセル部５２がゲインコントロール部５０の出力信号（図６−１参照）及びアナログ／デジタル変換器６５の入力信号（図６−４参照）に基づいて、アンプ６３の入力信号（図６−３参照）にエコーキャンセルを行った場合には、エコーキャンセル部５２の出力信号のエコー漏れ成分は、理想的には、図７−２に示すように、略ゼロに近くなる。このように、本実施形態によれば、エコー漏れ成分を低減して通話音声品質の低下を抑制することができる。また、受話音声の音量を大きくすることができ、ハンズフリー通話をより好適に行うことができる。

なお、上記では、ハンズフリー通話時の処理部２２の処理について説明したが、携帯通信機器１０は、ハンズフリー通話モードと、受話音声をレシーバ１６（図３参照）から出力する通常通話モードと、を切り換え可能であることとしても良い。そして、処理部２２は、通常通話モード時には、例えば、受話音声信号の位相を１８０°反転させた信号を送話音声信号に加えることにより、受話音声信号に基づいて送話音声信号にエコーキャンセルを行って送受信部２６に出力することとしても良い。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の参照番号を付して説明を省略する。

図８は、本発明の第２の実施形態に係る携帯通信機器の機能の概略構成を示すブロック図である。この携帯通信機器は、第１の実施形態に係る携帯通信機器と比較して、加速度センサ４０に代えて、発光部４２、受光部４４、及び、反射部４６を有している。

発光部４２は、ＬＥＤ（発光ダイオード）、半導体レーザ等であり、光４８を反射部４６に向けて出射する。反射部４６は、筐体１０Ｃの内壁面に設けられ、発光部４２から出射される光４８を反射する、受光部４４は、反射部４６によって反射された光４８を受光する。

図９は、図８に示す信号処理部２２ａ及びエコーキャンセラ信号処理部２２ｂの内部構成並びにマイク１５、スピーカ１７、発光部４２、受光部４４、及び、反射部４６の筐体１０Ｃ内での配置の概要を示す図である。反射部４６は、筐体１０Ｃの内壁面に設けられている。発光部４２及び受光部４４は、ＣＰＵ、メモリ等が実装されている基板１１上に、反射部４６に対向するように実装されている。

先に説明したように、スピーカ１７から受話音声が出力されると、エコーがマイク１５に入力される場合がある。エコーの第１の経路は、図９中に矢印６６で示すように、スピーカ１７から出力された音が空気中を伝わり、マイク１５に入力される経路である。第１の経路を伝わるエコーは、受話音声信号（ゲインコントロール部５０の出力信号）を基準信号として用い、エコーキャンセル部５２でエコーキャンセル可能である。

エコーの第２の経路は、スピーカ１７の振動が筐体１０Ｃを伝わり、その振動による音がマイク１５に入力される経路である。第２の経路を伝わるエコーは、筐体１０Ｃの振動によるものであり、受話音声信号を用いてもエコーキャンセルできない。そこで、本実施形態では、第２の経路を伝わるエコーをキャンセルするべく、筐体１０Ｃの振動を発光部４２、受光部４４、及び、反射部４６で検出し、受光部４４の出力信号（筐体１０Ｃの振動を表す信号）をアナログ／デジタル変換器６５でデジタル信号に変換し、該デジタル信号を基準信号として用いてエコーキャンセル部５２でエコーキャンセルすることとしている。

図１０は、図９の発光部４２、受光部４４、及び、反射部４６を拡大して示した模式図である。反射部４６は、筐体１０Ｃの内壁面に設けられているので、筐体１０Ｃが矢印６８に示すように図中左右方向に振動すると、筐体１０Ｃとともに図中左右方向に振動する。反射部４６が振動すると、発光部４２から出射された光が反射部４６で反射される位置が変化するので、光が受光部４４に入射する位置が変化する。例えば、反射部４６が図中実線で示す位置にある場合、発光部４２から出射された光は反射光７０となって受光部４４に入射する。また、反射部４６が図中点線で示す位置にある場合、発光部４２から出射された光は反射光７２となって受光部４４に入射する。受光部４４は、光が入射した位置（光が入射した画素）を表す信号を筐体１０Ｃの振動を表す信号としてアナログ／デジタル変換器６５に出力する。

再び図９を参照すると、エコーキャンセル部５２は、ゲインコントロール部５０の出力信号（受話音声信号）及びアナログ／デジタル変換器６５の出力信号（筐体１０Ｃの振動を表す信号）を基準信号として用い、アナログ／デジタル変換器６４の出力信号（送話音声信号）にエコーキャンセルを行う。

次に、図１１を用いて携帯通信機器１０の動作、具体的には、通話時におけるエコーキャンセル制御動作について説明する。図１１は、通話時における携帯通信機器１０のエコーキャンセル処理を示すフロー図である。携帯通信機器１０は、通話毎に図１１に示す処理を実行する。

まず、エコーキャンセル部５２は、ステップＳ３０として、ハンズフリー通話開始操作が操作者により操作部１３に入力されたか否かを判定し、ハンズフリー通話開始操作が操作者により操作部１３に入力された（Ｙｅｓ）と判定したら、処理をステップＳ３２に進め、ハンズフリー通話開始操作が操作者により操作部１３に入力されていない（Ｎｏ）と判定したら、処理を終了する。

エコーキャンセル部５２は、ステップＳ３０でハンズフリー通話開始操作が操作者により操作部１３に入力された（Ｙｅｓ）と判定したら、ステップＳ３２として、アナログ／デジタル変換器６５でデジタル信号に変換された受光部４４の出力信号をサンプリングし、筐体１０Ｃの振動を表す信号を検出する。

次に、エコーキャンセル部５２は、ステップＳ３４として、受話音声信号（ゲインコントロール部５０の出力信号）及び筐体１０Ｃの振動を表す信号（アナログ／デジタル変換器６５の出力信号）に基づいて、送話音声信号（アナログ／デジタル変換器６４の出力信号）にエコーキャンセルを行う。

次に、エコーキャンセル部５２は、ステップＳ３６として、通話が終了したか否かを判定し、通話が終了していない（Ｎｏ）と判定したら、処理をステップＳ３２に進め、通話が終了した（Ｙｅｓ）と判定したら、処理を終了する。

以上の処理により、エコーキャンセル部５２は、筐体１０Ｃの振動によるエコーを低減して通話音声品質の低下を抑制することができる。また、これにより、受話音声の音量を大きくすることができ、ハンズフリー通話をより好適に行うことができる。つまり、エコーキャンセル部５２は、小型の筐体にスピーカとマイクを近接して配置した構成でハンズフリー通話機能を利用する場合でも、発光部４２、受光部４４及び反射部４６で筐体１０Ｃの振動を検出し、その振動に基づいてエコーをキャンセルする処理を行うことで、受話音声を出力するスピーカ１７の振動によって筐体１０Ｃが振動し筐体１０Ｃの振動がマイク１５に伝播することで生じるエコーの成分を低減することができる。これにより、筐体１０Ｃの振動によるエコーを低減でき、受話音声の音量を大きくした場合に生じるエコーを低減することができる。これにより、エコーを低減しつつ、受話音声の音量を大きくすることができるため、通話音声品質の低下を抑制できる。

１０ 携帯通信機器
１０Ｃ 筐体
１２ ディスプレイ
１３ 操作部
１３Ａ 操作キー
１３Ｂ 方向キー及び決定キー
１５ マイク
１６ レシーバ
１７ スピーカ
２２ 処理部
２２ａ 信号処理部
２２ｂ エコーキャンセラ信号処理部
２４ 記憶部
３０ 音声処理部
３２ 表示部
４０ 加速度センサ
４２ 発光部
４４ 受光部
４６ 反射部
５０、５３ ゲインコントロール部
５２ エコーキャンセル部
６１ デジタル／アナログ変換器
６２、６３ アンプ
６４、６５ アナログ／デジタル変換器

Claims (6)

1. 筐体と、
   前記筐体に設けられて、受話音声信号に応じた受話音声を出力するスピーカと、
   前記筐体に設けられて、送話音声の入力を受けて送話音声信号を出力するマイクロフォンと、
   前記筐体の振動を検出して、前記筐体の振動を表す筐体振動信号を出力する筐体振動検出部と、
   前記受話音声信号、前記送話音声信号及び前記筐体振動信号に基づいて、前記送話音声信号のエコーをキャンセルする処理部と、
   を含むことを特徴とする携帯通信機器。
2. 前記筐体振動検出部は、前記筐体に設けられた加速度センサであり、
   前記加速度センサは、前記筐体の内壁面に前記スピーカに隣接して配置されることを特徴とする請求項１に記載の携帯通信機器。
3. 前記筐体振動検出部は、前記筐体の内部に実装された光学的手段であり、
   前記光学的手段は、
   前記筐体内部に配設され、光を出射する発光部と、
   前記筐体の内壁面に設けられ、前記発光部から出射された光を反射する反射部と、
   前記筐体内部に配置され、前記反射部によって反射された光の入射位置を表す信号を前記筐体振動信号として出力する受光部と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の携帯通信機器。
4. 前記筐体に設けられて、受話音声信号に応じた受話音声を出力するレシーバをさらに有し、
   前記処理部は、前記受話音声を前記レシーバから出力する通常通話モードと、前記受話音声を前記スピーカから出力するハンズフリー通話モードと、を切り換え可能であり、
   前記ハンズフリー通話モードでの通話時に前記受話音声信号、前記送話音声信号及び前記筐体振動信号に基づいて、前記送話音声信号のエコーをキャンセルし、
   前記通常通話モードでの通話時に前記受話音声信号及び前記送話音声信号に基づいてエコーをキャンセルすることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の携帯通信機器。
5. 前記処理部は、受話音声信号を前記スピーカ又は前記レシーバに対して出力すると共に、前記受話音声信号及び前記筐体振動検出部により検出された前記筐体振動信号の位相を反転させた信号を前記マイクロフォンからの前記送話音声信号に加算してエコーをキャンセルすることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の携帯通信機器。
6. 前記処理部は、受話音声信号を前記スピーカ又は前記レシーバに対して出力すると共に、前記受話音声信号の位相を反転させた信号と、前記マイクロフォンからの前記送話音声信号とを加算して第１のエコーをキャンセルし、かつ、
   前記筐体振動検出部により検出された前記筐体振動信号の位相を反転させた信号と前記マイクロフォンからの出力信号とを加算して第２のエコーをキャンセルすることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の携帯通信機器。

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