JP4025715B2

JP4025715B2 - 携帯電話機

Info

Publication number: JP4025715B2
Application number: JP2003421291A
Authority: JP
Inventors: 勝美塩野
Original assignee: 埼玉日本電気株式会社
Priority date: 2003-12-18
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2023-12-18
Also published as: JP2005184370A

Description

本発明は、携帯電話機に関し、特に携帯電話機の筐体が非対称な形態であっても、２つの近接したスピーカを使用したステレオ再生時の音像を定位させることができる携帯電話機に関する。

従来の携帯電話機において、２つの音源（例えば、スピーカのＬ−ｃｈおよびＲ−ｃｈ）に対して信号処理を行い、近接した２つのスピーカを用いた場合にも音像を定位させてステレオ再生を聞くことが出来ることが示されているものがある（例えば、特許文献１参照。）。

しかしながら、従来の携帯電話機は、２つの近接したスピーカを備える面がアンテナなどにより左右方向で非対称な形態となった場合、左右のスピーカから使用者の耳への伝達特性が異なるため、左右同等に音像を定位させることが出来ずに、ステレオとして聞こえないという問題がある。

特開２００１−１７７６０９号公報

上述した従来の携帯電話機は、アンテナなどにより左右非対称な形態となった場合には、左右のスピーカから使用者の耳への伝達特性が異なるため、ステレオとして聞こえないという欠点がある。

本発明の目的は、このような従来の欠点を除去するため、携帯電話機の筐体が非対称な形態であっても、２つの近接したスピーカを使用したステレオ再生時の音像を定位させることができる携帯電話機を提供することにある。

また、本発明の携帯電話機は、複数のメロディデータを記憶する記憶手段と、前記複数のメロディデータを読み込んで２系統のメロディ信号を形成する音源手段と、前記メロディ信号に対して信号処理を行なう信号処理手段と、前記メロディ信号をアナログ信号に変換する手段と、アナログ信号に変換されたメロディ信号を増幅する手段と、増幅された前記メロディ信号を放出する近接配置された１対の出力手段とを有する折り畳み型の携帯電話機であって、前記携帯電話機を構成する筐体の前面に設けられて使用者が情報を入力する操作部および前記携帯電話機の開状態または閉状態を検出する開閉検出部からの情報に基づいて、前記メロディデータを前記記憶手段から読み出して前記音源手段に出力するとともに、前記１対の出力手段から放出された前記メロディ信号が使用者に到達する時点で音像定位するように、前記携帯電話機の開状態または閉状態に応じた前記周波数特性情報（信号処理用の係数）を前記信号処理手段に通知するＣＰＵ（中央処理装置）を備えることを特徴としている。

また、前記記憶手段は、ステレオ（２チャンネル）のメロディデータを記憶していることを特徴としている。

また、前記信号処理手段は、前記２系統（２チャンネル）のメロディ信号に対して各１対の信号処理回路を有し、各チャネルの対のうちの１出力には、信号振幅、位相を所定の量だけずらした他チャンネルの出力を合成した信号を出力信号とすることを特徴としている。

また、前記ＣＰＵは、前記携帯電話機の筐体の非対称な形態による前記回折の差が想定される開状態の場合には、２系統各１対の信号処理回路に対して個別に信号処理の係数を通知し、前記回折の差が想定されない閉状態の場合には、前記信号処理手段をバイパスするスイッチを動作させることを特徴としている。

また、前記周波数特性情報は、音像定位させる信号処理用の係数として、２系統（２チャンネル）それぞれの信号処理用の係数として前記ＣＰＵまたは前記信号処理手段に予め備えられることを特徴としている。

また、前記周波数特性情報は、筐体の非対称な形態による前記回折の差を補償し音像定位させる情報として、予め前記ＣＰＵまたは前記信号処理手段に複数用意され、前記携帯電話機の開状態または閉状態に対応して自動的に選択されるか、使用者により前記操作部で選択されることを特徴としている。

また、前記メロディ信号は、着信があった場合に前記出力手段から出力されることを特徴としている。

本発明の携帯電話機によれば、携帯電話機の筐体が非対称な形態であっても、２つの近接したスピーカを使用したステレオ再生時の音像を定位させることができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の携帯電話機の一つの実施の形態を示すブロック図である。

図１に示す本実施の形態は、着信音として出力する着信音メロディのメロディデータが複数記憶されているＲＯＭ１１と、携帯電話機の各種制御を行うＣＰＵ１２と、２系統のメロディ信号を形成する音源１３と、情報を入力する操作部１４と、折り畳み携帯電話機が開いている状態か閉じている状態かの検出を行う開閉検出部１５と、音源１３から出力されたＲ−ｃｈおよびＬ−ｃｈのメロディ信号に対して信号処理を行う信号処理部１６と、信号処理されたデータをアナログデータに変換するＤ／Ａコンバータ１７と、メロディ信号のレベル増減を行うスピーカアンプ１８と、メロディ信号を放出する近接配置されたＲスピーカ１９ＲおよびＬスピーカ１９Ｌとを備えて構成されている。

次に、本発明を実施するための最良の形態の動作について図面を参照して説明する。

まず、着信メロディ出力時の動作について説明する。

ＣＰＵ１２は、図示しない基地局より携帯電話機の呼出が行われると着信信号を検出する。着信信号を検出すると、着信音を放出するためにＲＯＭ１１に記憶されているステレオ（２チャンネル）のメロディデータを読み出して音源１３に出力する。

また、ＣＰＵ１２は、着信信号を検出時、携帯電話機の開閉状態を検出する開閉検出部１５より、携帯電話機の開閉検出結果を読み込み、開閉検出結果をもとに音源１３から出力されるメロディ信号に対する信号処理用の係数の切り替えを信号処理回路１６に通知する。

信号処理部１６は、携帯電話機が開状態用と閉状態用の信号処理用の係数をＲ−ｃｈ用とＬ−ｃｈ用とで個別に備え、Ｒ−ｃｈおよびＬ−ｃｈのメロディ信号に対してそれぞれ信号処理を行う。また、信号処理回路１６は、Ｒ−ｃｈの信号がＲスピーカ１９Ｒの位置よりも右側に音像定位させ、Ｌ−ｃｈの信号がＬスピーカ１９Ｌの位置よりも左側に音像定位させることにより、近接したスピーカでもステレオ臨場感を実現するよう信号処理を行う。

Ｄ／Ａコンバータ１７は、信号処理部１６で処理したメロディ信号をデジタルデータからアナログデータに変換する。

スピーカアンプ１８は、メロディ信号のレベル調整を行い、Ｒスピーカ１９Ｒ、Ｌスピーカ１９Ｌに出力する。

次に、２つの近接したスピーカを用いて音像を定位させてステレオ再生を行うために行う信号処理の方法について図２を用いて説明する。図２は、着信メロディ出力時の動作を説明する図である。

図２によると、信号処理部１６は、２系統（２チャンネル）各１対とする、信号処理回路１６Ａ〜１６Ｄより構成され、各チャネルの対のうちの１出力には、信号振幅、位相を所定の量だけずらした他チャンネルの出力を合成した信号を出力信号としている。

音源１３から出力されたＲ−ｃｈの信号は、信号処理回路１６Ａ、１６Ｃで信号レベルおよび位相について制御された後、Ｒスピーカ１９Ｒ、Ｌスピーカ１９Ｌよりそれぞれ放出される。

Ｒスピーカ１９Ｒより放出された信号は、Ｒスピーカ１９Ｒから右耳２１への経路２５を伝わって右耳に到達し、また、左耳２２への経路２８を伝わって左耳に到達する。

Ｌスピーカ１９Ｌより放出された信号は、同様にして、経路２７、２６を伝わって左耳と右耳それぞれに到達する。

また、音源１３から出力されたＬ−ｃｈの信号も同様にして、信号処理回路１６Ｄ、１６Ｂで信号レベルおよび位相について制御された後、Ｌスピーカ１９Ｌ、Ｒスピーカ１９Ｒのそれぞれを介して左耳と右耳それぞれに到達する。

このようにして、右耳２１に到達する音は、Ｒスピーカ１９Ｒより放出され経路２５より伝達された音と、Ｌスピーカ１９Ｌより放出され、経路２６より伝達された音との和となる。同様に、左耳２２に到達する音は、Ｌスピーカ１９Ｌより放出され、経路２７より伝達された音と、Ｒスピーカ１９Ｒより放出され、経路２８より伝達された音との和となる。

ここで、たとえば、Ｒ−ｃｈより出力された信号を右４５度方向に音像を定位させるためには、使用者の両耳で右４５度方向から聞こえるような音圧差と時間差が両耳に生じるように、２つのスピーカそれぞれから両耳への伝達特性を考慮して、信号処理回路１６Ａと信号処理回路１６Ｃとで信号レベルおよび位相の異なる制御を行う。同様に、Ｌ−ｃｈの信号に対して、信号処理回路１６Ｄと信号処理回路１６Ｂとで信号レベルおよび位相の異なる制御を行う。

このように、Ｒ−ｃｈ、Ｌ−ｃｈの信号をそれぞれ右４５度方向、左４５度方向に音像定位させることにより、２つの近接したスピーカを用いても、ステレオ再生を行うことができる。

次に、本実施の形態として、スピーカが、図３に示すように、携帯電話機の背面に実装された場合について説明する。

携帯電話機が閉状態の時には、図３に示すように、携帯電話機１に実装されているスピーカ１９が使用者４側を向いているため、携帯電話機１に備えるアンテナ２の影響をあまり受けず、スピーカ１９から使用者４への伝達特性は左右対称となり、Ｒスピーカ１９Ｒから右耳２１への伝達経路２５における伝達特性とＬスピーカ１９Ｌから左耳２２への伝達経路２７における伝達特性とは同等になる。同様に、Ｒスピーカ１９Ｒから左耳２２への伝達経路２８における伝達特性とＬスピーカ１９Ｌから右耳２１への伝達経路２６における伝達特性とも同等になる。このため、信号処理回路１６Ａおよび信号処理回路１６Ｄは同等の信号処理を行い、また信号処理回路１６Ｂおよび信号処理回路１６Ｃでも同等の信号処理を行えば良く、携帯電話機の閉状態で用いる信号処理用の係数としては２種類の係数を持っていれば良い。

一方、携帯電話機が開状態の場合には、図４に示すように、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）３を見ながら着信メロディを聞くか、ゲーム等でスピーカ１９からの放出音を聞くなど、使用者４が携帯電話機１を使用している時である。この時には、スピーカ１９が使用者に対して反対方向を向いているため、スピーカ１９から出力された音は、回折して使用者４の両耳に到達するまでに、携帯電話機１に備えるアンテナ２の影響を受ける。したがって、２つのスピーカ１９から出力される左右の音は、アンテナ２の影響を受けて使用者４の両耳に到達するため、その伝達特性が異なってくる。

このように、携帯電話機１が開状態では、閉状態の場合と異なり、左右同等に音像を定位させるために、携帯電話機１に備えるアンテナ２の影響を考慮して、右方向回折と左方向回折との差分補正量を信号処理回路１６Ａまたは信号処理回路１６Ｄ、信号処理回路１６Ｂまたは信号処理回路１６Ｃの、少なくともいずれか一方に与えることにより、携帯電話機１の左右非対称な形態の影響を受けずに、左右同等に音像定位を行うことができる。

なお、本実施例では、スピーカ１９を携帯電話機１の背面に実装した例について説明したが、この実施形態に限定されるものでもなく、携帯電話機１の形態や実装位置にあわせて、携帯電話機の開状態、閉状態に応じた信号処理用の係数をＣＰＵ１２または信号処理回路１６のいずれかに用意しておくことにより、各種変更が可能である。また、本実施例では、着信メロディの例について説明したが、スピーカより放出するすべての音について適用することができる。

次に第２の実施例について、着信メロディ出力時の動作を図５により説明する。図５は、本発明の携帯電話機の他の実施の形態を示すブロック図である。

ＣＰＵ１２では、図示しない基地局より携帯電話機の呼出が行われると、着信信号を検出する。ＣＰＵ１２は着信を検出すると、着信音を放出するためにＲＯＭ１１に記憶されているステレオのメロディデータを音源１３より出力する。また、着信信号を検出した時、ＣＰＵ１２では、携帯電話機の開閉状態を検出する開閉検出部１５より、携帯電話機の開閉検出結果を読み込み、切替ＳＷ２０の切り替え制御を行い、Ｄ／Ａコンバータ１７でメロディ信号をデジタルデータからアナログデータに変換して、スピーカアンプ１９でメロディ信号のレベルを調整して、Ｒスピーカ１９ＲとＬスピーカ１９Ｌとより放出することにより、音像定位を行うことができる。

次に、切替ＳＷ２０の切り替えについて説明する。

携帯電話機が開状態の時には、図４に示すように、ＬＣＤ３を見ながら着信メロディを聞くか、ゲーム等でスピーカ１９からの放出音を聞くなど、使用者４が携帯電話機１を使用している時である。したがって、スピーカ１９が使用者に対して反対方向を向いている。

ＣＰＵ１２は、開閉検出部１５からの開状態の信号を受けると、Ｒスピーカ１９ＲおよびＬスピーカ１９Ｌから使用者４の両耳への伝達特性を推定し、切替ＳＷ２０をＯＮにして、信号処理回路１６で左右に音像を定位させて、近接したスピーカでステレオ再生を行うよう制御する。

信号処理部１６は、使用者の両耳それぞれに到達する時点で左右同等に音像を定位させるように、Ｒ−ｃｈの信号とＬ−ｃｈの信号とに対して異なる信号処理を行う。

携帯電話機が閉状態の時には、使用者４が携帯電話機を使用していないものとすれば、スピーカ１９と両耳との位置関係が未定であるため伝達特性を推定することが困難である。また、携帯電話機が閉状態の時には、スピーカ１９より出力されるメロディでよりよい音を聞くより、着信を報知することを目的とすれば、切替ＳＷ２０をＯＦＦとすることにより、信号処理回路１６をバイパスして、より大きな音を２つのスピーカ１９から出力させ、着信を報知させることができる。

このように、携帯電話機が開状態の時には、携帯電話機１のアンテナ２などによる非対称な形態の影響を補償するように信号処理を行って、左右同等に音像を定位させて近接したスピーカ１９でステレオ再生を行い、閉状態の時には信号処理を行わず、より大きな音を出力させ、着信を報知させることができる。また、閉状態の時には、信号処理部への給電を停止することにより、消費電力を低減することもできる。

本発明の携帯電話機の一つの実施の形態を示すブロック図である。着信メロディ出力時の動作を説明する図である。閉状態の場合の使用者との向きを示す模式図である。開状態の場合の使用者との向きを示す模式図である。本発明の携帯電話機の他の実施の形態を示すブロック図である。

符号の説明

１１ＲＯＭ
１２ＣＰＵ
１３音源
１４操作部
１５開閉検出部
１６信号処理部
１７Ｄ／Ａコンバータ
１８スピーカアンプ
１９スピーカ
２０切替ＳＷ

Claims

複数のメロディデータを記憶する記憶手段と、前記複数のメロディデータを読み込んで２系統のメロディ信号を形成する音源手段と、前記メロディ信号に対して信号処理を行なう信号処理手段と、前記メロディ信号をアナログ信号に変換する手段と、アナログ信号に変換されたメロディ信号を増幅する手段と、増幅された前記メロディ信号を放出する近接配置された１対の出力手段とを有する折り畳み型の携帯電話機であって、
前記携帯電話機を構成する筐体の前面に設けられて使用者が情報を入力する操作部および前記携帯電話機の開状態または閉状態を検出する開閉検出部からの情報に基づいて、前記メロディデータを前記記憶手段から読み出して前記音源手段に出力するとともに、前記１対の出力手段から放出された前記メロディ信号が使用者に到達する時点で音像定位するように、前記携帯電話機の開状態または閉状態に応じた前記周波数特性情報（信号処理用の係数）を前記信号処理手段に通知するＣＰＵ（中央処理装置）を備えることを特徴とする携帯電話機。
前記記憶手段は、ステレオ（２チャンネル）のメロディデータを記憶していることを特徴とする請求項１記載の携帯電話機。
前記信号処理手段は、前記２系統（２チャンネル）のメロディ信号に対して各１対の信号処理回路を有し、各チャネルの対のうちの１出力には、信号振幅、位相を所定の量だけずらした他チャンネルの出力を合成した信号を出力信号とすることを特徴とする請求項１又は２記載の携帯電話機。
前記ＣＰＵは、前記携帯電話機の筐体の非対称な形態による前記回折の差が想定される開状態の場合には、２系統各１対の信号処理回路に対して個別に信号処理の係数を通知し、前記回折の差が想定されない閉状態の場合には、前記信号処理手段をバイパスするスイッチを動作させることを特徴とする請求項１、２又は３記載の携帯電話機。
前記周波数特性情報は、音像定位させる信号処理用の係数として、２系統（２チャンネル）それぞれの信号処理用の係数として前記ＣＰＵまたは前記信号処理手段に予め備えられることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の携帯電話機。
前記周波数特性情報は、筐体の非対称な形態による前記回折の差を補償し音像定位させる情報として、予め前記ＣＰＵまたは前記信号処理手段に複数用意され、前記携帯電話機の開状態または閉状態に対応して自動的に選択されるか、使用者により前記操作部で選択されることを特徴とする請求項１、３、４又は５記載の携帯電話機。
前記メロディ信号は、着信があった場合に前記出力手段から出力されることを特徴とする請求項１、２又は３記載の携帯電話機。