JP2606167B2 - 電話機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電話機に係り、特にハウ
リングやエコーを防止するための機能を備えた電話機に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より電話機は、伝送路から入力され
る受話信号を電気−音響変換することにより音声を発音
するレシーバと、音声を音響−電気変換して音声信号を
出力するマイクロフォンとを有しており、一般的にはこ
れらレシーバとマイクロフォンとが同一筐体内に収納さ
れた構成とされている。

【０００３】かかる電話機のうち、特に携帯電話機では
近年益々小型化されてきており、それに伴いレシーバと
マイクロフォンとの距離は非常に近接し、必然的にレシ
ーバとマイクロフォンとの音響的な結合量が多くなり、
通話回線の状態によってはハウリングやエコーといった
障害が発生するという問題があった。

【０００４】そこで、従来よりハウリングやエコーを防
止する機能を備えた電話機が従来より種々提案されてい
る（例えば、特開昭６３−２０８３４１号、特開平１−
２５３３５３号各公報など）。

【０００５】例えば、特開昭６３−２０８３４１号公報
（発明の名称「拡声通話回路」）には、マイクロフォン
の出力を増幅して回線へ送出する送話回路と、回線から
の受話入力を増幅してスピーカへ出力する受話回路とに
それぞれ可変損失素子を挿入し、可変損失素子の高損失
状態と低損失状態とを音声周波数よりも高い周波数で交
互に切り替える制御回路を設けた構成の電話機が記載さ
れている。

【０００６】また、特開平１−２５３３５３号公報（発
明の名称「ハンズフリー電話のハウリングキャンセラ方
式」）には、受話信号を減衰させる送話優先モードと、
送話信号を減衰させる受話優先モードとを設定できる電
子ボリウム及びコンピュータを備え、送受話共に無信号
状態が続いたときは送話優先モードとする構成が提案さ
れている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の従来
の電話機のうち前者のものは、送話回路から受話回路に
漏洩する信号がスピーカからマイクロフォンに回り込む
ことによって形成される閉回路のループゲインを常に１
以下に維持することによりハウリングを防止することが
できるが、送話信号の信号レベルが低下してしまう。

【０００８】また、上記の従来の電話機のうち後者のも
のは、マイクロフォンとスピーカを使用するハンズフリ
ー電話に関するもので、送受話共に無信号状態では受話
信号を減衰させる送話優先モードとして、周囲の雑音等
による不要なモード切換を回避するものであり、通常の
同時双方向通信を行う電話機には適用できない。

【０００９】また、上記の従来の電話機では、いずれも
通話の途中で電話機を机上等に置いた場合、机上面での
音声の反射等でレシーバからの音声がマイクロフォンに
回り込み、この結果、音響結合量が増加し、ハウリング
やエコーが発生するという現象を十分に低減することが
できない。

【００１０】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
送話信号のレベルを落とすことなく、同時双方向通信状
態が損なわれることなくハウリングやエコーの発生を抑
えることができる電話機を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、受話信号を音声に変換するレシーバと、使
用者の音声を送話信号に変換して出力するマイクロフォ
ンと、受話信号と送話信号を入力信号として受け、外部
より入力される第１のクロックの周期に基づく所定の通
過周波数帯域を順次変化して受話信号と送話信号を通過
させ、そのうち受話信号及び送話信号がそれぞれ実質的
に同じレベルを示す同じ通過周波数帯域を検出した時は
そのうち、最大レベルを示す通過周波数帯域を示す通過
周波数帯域値信号と信号比較結果信号をそれぞれ出力す
る信号比較手段と、順次に周期が変化するクロックを第
１のクロックとして信号比較手段に供給すると共に、信
号比較手段よりの通過周波数帯域値信号に応じた周期の
第２のクロックを発生する周波数指示部と、第２のクロ
ックに基づいて除去周波数帯域が最大レベルを示す通過
周波数帯域に可変設定され、送話信号の除去周波数帯域
成分を除去して伝送路へ送出する送話信号制御部とを有
する構成としたものである。

【００１２】また、本発明の信号比較手段は、第１のク
ロックの周期に応じた通過周波数帯域に可変設定され、
受話信号を通過する受話側可変帯域フィルタと、第１の
クロックの周期に応じた通過周波数帯域に可変設定さ
れ、送話信号を通過する送話側可変帯域フィルタと、受
話側可変帯域フィルタの出力受話信号と送話側可変帯域
フィルタの出力送話信号とを同じ通過周波数帯域毎にレ
ベル比較し、実質的に同じレベルの時の通過周波数帯域
値とレベルとを記憶し、そのうち最大レベルを示す通過
周波数帯域を示す通過周波数帯域値信号と信号比較結果
信号とをそれぞれ出力する信号比較部とを有することを
特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明では、信号比較手段は受話信号及び送話
信号がそれぞれ実質的に同じレベルを示す同じ通過周波
数帯域を検出した時は、マイクロフォンからのこの送話
信号がレシーバからの音声の回り込みによるものと判断
して、そのうち、最大レベルを示す通過周波数帯域の最
大波形レベルが得られる周波数通過帯域を除去するよう
に制御された送話信号制御部から取り出された送話信号
を制御済送話信号として伝送路へ出力する。従って、本
発明ではレシーバからマイクロフォンへの音声の回り込
みによる送話信号のうち最大波形レベルが得られる周波
数通過帯域を除去した状態で送話信号を相手に送信でき
る。

【００１４】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の一実施例の構成図を示す。
本実施例はレシーバ１、マイクロフォン２、受話側可変
帯域フィルタ３、信号比較部４、送話側可変帯域フィル
タ５、周波数指示部６、及び送話信号制御部７よりな
る。

【００１５】受話側可変帯域フィルタ３及び送話側可変
帯域フィルタ５はそれぞれ内部にスイッチドキャパシタ
フィルタ（帯域フィルタ）を有し、周波数指示部６より
の第１のクロックａの周期が変化することでスイッチド
キャパシタフィルタの周波数通過帯域が変化し、各周波
数通過帯域毎の波形レベル及び周波数通過帯域値を含む
情報信号ｂ及びｃを出力する。

【００１６】図２は上記の受話側可変帯域フィルタ３の
出力情報信号ｂの一例の周波数スペクトラムを示し、周
波数通過帯域の中心周波数がＸ１、レベルがＹ１であ
り、前記したようにクロックａの周期に応じてこの中心
周波数Ｘ１の周波数通過帯域が全部でＮ個に変化する。
同様に、図３は上記の送話側可変帯域フィルタ５の出力
情報信号ｃの一例の周波数スペクトラムを示し、周波数
通過帯域の中心周波数がＸ２、レベルがＹ２であり、ク
ロックａの周期に応じてこの中心周波数Ｘ２の周波数通
過帯域が全部でＮ個に変化する。

【００１７】信号比較部４は上記の情報信号ｂ及びｃを
比較して、周波数通過帯域値信号ｄを周波数指示部６へ
出力すると共に、信号比較結果信号ｅを送話信号制御部
７へ出力する。この信号比較部４は例えば図４に示す如
く、上記の情報信号ｂ及びｃのレベルを比較するコンパ
レータ４１と、このコンパレータ４１の出力が入力され
るメモリ４２と、このメモリ４２の読み出しデータが入
力される中央処理装置（ＣＰＵ）４３とから構成されて
いる。

【００１８】周波数指示部６は図５に示す如く、それぞ
れ異なる周期のクロックを生成出力する複数のＮ個の固
定クロック生成回路６１と、このＮ個の固定クロック生
成回路６１からの各クロックを一定時間間隔で順次巡回
的に切り換えて前記クロックａとして出力する自動切換
スイッチ６２と、周波数通過帯域値信号ｄが入力されて
周波数帯域値を識別してセレクト信号を出力するデコー
ダ６３と、上記複数の固定クロック生成回路６１からの
各クロックのうち、必要とする一つのクロックをセレク
ト信号に応じて選択して第２のクロックｆとして出力す
るセレクタ６４とからなる。

【００１９】送話信号制御部７は、図６に示すようにス
イッチドキャパシタフィルタ７１及びスイッチ７２から
構成されている。スイッチドキャパシタフィルタ７１は
帯域除去フィルタ（ＢＥＦ）で、送話信号ｇからクロッ
クｆの周期に応じた周波数帯域を除去してスイッチ７２
へ出力する。スイッチ７２は送話信号ｇ及びスイッチド
キャパシタフィルタ７１の出力信号を入力信号として受
け、前記信号比較結果信号ｅに応じてそれらの入力信号
の一方を選択して制御済送話信号ｈとして図１の伝送路
８へ出力する。

【００２０】次に、本実施例の動作について説明する。
相手方より送信された音声信号は、伝送路８を介して受
話信号ｉとしてレシーバ１に供給されて電気−音響変換
されて音声として発音される一方、受話側可変帯域フィ
ルタ３により狭帯域の通過周波数帯域の信号成分が濾波
され情報信号ｂとして信号比較部４に入力される。

【００２１】一方、通常はマイクロホン２はこの電話機
の使用者が送話しようとする音声が入力されてこれを電
気信号である送話信号ｇに変換するのであるが、それ以
外にも前記したように通話の途中でマイクロフォン２を
机上に置いた等によりレシーバ１からの音声が回り込
み、これによりマイクロフォン２から送話信号ｇが出力
されることもある。

【００２２】この送話信号ｇは送話側可変帯域フィルタ
５に供給されて狭帯域の通過周波数帯域の信号成分が濾
波され、情報信号ｃとして信号比較部４に入力される一
方、直接に送話信号制御部７に供給される。前記したよ
うに、受話側可変帯域フィルタ３及び送話側可変帯域フ
ィルタ５は、それぞれ周波数指示部６よりの同一のクロ
ックａによりその通過周波数帯域が同じとされ、かつ、
それが順次に切り換えられていくように制御されるた
め、信号比較部４の図４に示したコンパレータ４１は情
報信号ｂ及びｃをこれら同じ周波数通過帯域毎に比較し
ていき、両者の波形レベルが実質的に等しければ、その
時の波形レベルと周波数通過帯域値とをメモリ４２の供
給して記憶する。

【００２３】以下、上記と同様の動作が全部でＮ個ある
すべての周波数通過帯域について行われた後、図４のメ
モリ４２に記憶されたデータをＣＰＵ４３が読み込み、
ＣＰＵ４３は最大波形レベルを割り出し、その最大波形
レベルを出力した周波数通過帯域値を示す周波数通過帯
域値信号ｄを周波数指示部６へ供給すると共に、情報信
号ｂ及びｃがそれぞれ実質的に等しい波形レベルが存在
したか否かを示す信号比較結果信号ｅを生成して図１の
送話信号制御部７へ出力する。

【００２４】周波数指示部６は上記の周波数通過帯域値
信号ｄを図５のデコーダ６３で解析してセレクタ６４に
よりその周波数帯域値が得られる周期のクロックを選択
してクロックｆとして図６に示した送話信号制御部７の
スイッチドキャパシタフィルタ７１に供給し、その周波
数帯域値を中心周波数とする狭い周波数帯域を除去する
帯域除去特性に制御する。

【００２５】また、図６に示したスイッチ７２は信号比
較結果信号ｅが情報信号ｂ及びｃがそれぞれ実質的に等
しい波形レベルのうち最大レベル検出時には、スイッチ
ドキャパシタフィルタ７１の出力信号を選択し、そうで
ないときにはマイクロフォン２より入力された送話信号
ｇを選択するようにスイッチング制御される。

【００２６】従って、送話信号制御部７は情報信号ｂ及
びｃがそれぞれ実質的に等しい波形レベルが存在しない
時や、情報信号ｂ及びｃがそれぞれ実質的に等しい波形
レベルが存在していも最大波形レベルでないときは、送
話信号ｇをそのままスイッチ７２を通過させて制御済送
話信号ｈとして伝送路８へ出力する。

【００２７】一方、送話信号制御部７は情報信号ｂ及び
ｃがそれぞれ実質的に等しい波形レベルが存在した時に
は、マイクロフォン２からの送話信号ｇがレシーバ１か
らの音声の回り込みによるものと判断して、情報信号ｂ
及びｃがそれぞれ実質的に等しい波形レベルのうち最大
波形レベルが得られる周波数通過帯域を除去するように
制御されたスイッチドキャパシタフィルタ７１から取り
出された送話信号をスイッチ７２により選択させて制御
済送話信号ｈとして伝送路８へ出力する。

【００２８】これにより、本実施例によれば、レシーバ
１からの音声の回り込みによる送話信号ｇのうち最大波
形レベルが得られる周波数通過帯域を除去した状態で送
話信号ｈを相手に送信できるため、通常の電話と同じよ
うに、同時双方向通信状態が損なわれることなく、ま
た、特定の周波数帯域以外の送話信号のレベルを落とす
ことなくハウリングやエコーの発生を抑えることができ
る。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
レシーバからマイクロフォンへの音声の回り込みによる
送話信号のうち最大波形レベルが得られる周波数通過帯
域を除去した状態で送話信号を相手に送信できるように
したため、通常の電話と同じように、同時双方向通信状
態が損なわれることなく、また、特定の周波数帯域以外
の送話信号のレベルを落とすことなくハウリングやエコ
ーの発生を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成図である。

【図２】図１の受話側可変帯域フィルタの出力情報信号
の周波数スペクトラムである。

【図３】図１の送話側可変帯域フィルタの出力情報信号
の周波数スペクトラムである。

【図４】図１の信号比較部の一例の構成図である。

【図５】図１の周波数指示部の一例の構成図である。

【図６】図１の送話信号制御部の一例の構成図である。

【符号の説明】

１ レシーバ ２ マイクロフォン ３ 受話側可変帯域フィルタ ４ 信号比較部 ５ 送話側可変帯域フィルタ ６ 周波数指示部 ７ 送話信号制御部 ８ 伝送路 ４１ コンパレータ ４２ メモリ ４３ 中央処理装置（ＣＰＵ） ６１ 固定クロック生成回路 ６２ 自動切換スイッチ ６３ デコーダ ６４ セレクタ ７１ スイッチドキャパシタフィルタ ７２ スイッチ ａ 第１のクロック ｂ、ｃ 情報信号 ｄ 周波数通過帯域値信号 ｅ 信号比較結果信号 ｆ 第２のクロック ｇ 送話信号 ｈ 制御済送話信号 ｉ 受話信号

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受話信号を音声に変換するレシーバと、 使用者の音声を送話信号に変換して出力するマイクロフ
   ォンと、 前記受話信号と前記送話信号を入力信号として受け、外
   部より入力される第１のクロックの周期に基づく所定の
   通過周波数帯域を順次変化して該受話信号と前記送話信
   号を通過させ、そのうち該受話信号及び送話信号がそれ
   ぞれ実質的に同じレベルを示す同じ通過周波数帯域を検
   出した時はそのうち、最大レベルを示す通過周波数帯域
   を示す通過周波数帯域値信号と信号比較結果信号をそれ
   ぞれ出力する信号比較手段と、 順次に周期が変化するクロックを前記第１のクロックと
   して該信号比較手段に供給すると共に、該信号比較手段
   よりの該通過周波数帯域値信号に応じた周期の第２のク
   ロックを発生する周波数指示部と、 前記第２のクロックに基づいて除去周波数帯域が前記最
   大レベルを示す通過周波数帯域に可変設定され、前記送
   話信号の該除去周波数帯域成分を除去して伝送路へ送出
   する送話信号制御部とを有することを特徴とする電話
   機。
2. 【請求項２】 前記信号比較手段は、 前記第１のクロックの周期に応じた通過周波数帯域に可
   変設定され、前記受話信号を通過する受話側可変帯域フ
   ィルタと、 前記第１のクロックの周期に応じた通過周波数帯域に可
   変設定され、前記送話信号を通過する送話側可変帯域フ
   ィルタと、 該受話側可変帯域フィルタの出力受話信号と該送話側可
   変帯域フィルタの出力送話信号とを同じ通過周波数帯域
   毎にレベル比較し、実質的に同じレベルの時の通過周波
   数帯域値とレベルとを記憶し、そのうち最大レベルを示
   す通過周波数帯域を示す通過周波数帯域値信号と信号比
   較結果信号とをそれぞれ出力する信号比較部とを有する
   ことを特徴とする請求項１記載の電話機。
3. 【請求項３】 前記送話信号制御部は、前記マイクロフ
   ォンよりの前記送話信号と前記第２のクロックとを入力
   信号として受け、該第２のクロックにより除去周波数帯
   域が可変設定され該送話信号を周波数選択する可変帯域
   除去フィルタと、該可変帯域除去フィルタの出力送話信
   号と前記マイクロフォンよりの前記送話信号とを入力信
   号として受け、前記信号比較結果信号入力時には該可変
   帯域除去フィルタの出力送話信号を選択し、該信号比較
   結果信号が入力されない時には前記マイクロフォンより
   の前記送話信号を選択するスイッチとより構成されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の電話機。