JP4262383B2 - 拡声型通話装置 - Google Patents
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【発明の属する技術分野】
本発明は、本発明は拡声型通話装置に係わり、特に音響的に隔離された窓口等に配置する拡声型通話装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、外部と音響的に隔離する壁を隔てて、部屋内の話者と外部の話者が壁に設けた窓口を介して会話を行う場合、壁面にスピーカとマイクを備えた拡声型通話装置を設け、会話が行われている。この拡声型通話装置は、図4に示すように、部屋R2を外部と音響的に隔離する壁K2の外面に設けられる外部装置29を有し、外部装置29にはマイク21及びスピーカ28が設けられる。マイク21は部屋R2内に設けられるマイクアンプ22、スピーカアンプ23を介して部屋R2内の話者H22が装着するヘッドセットのレシーバ24に接続される。また、話者H22が装着するヘッドセットのマイク25はマイクアンプ26、スピーカアンプ27を介して外部装置29のスピーカ28に接続される。
このような拡声型通話装置において、部屋R2の話者H22の内部話者音声S25はマイクアンプ26で増幅されマイク出力信号S26とされて、スピーカアンプ27からスピーカ29を駆動するスピーカアンプ出力信号S27として出力され、スピーカ28から音声信号S281が出力される。
【0003】
一方、壁K2の外の話者H21の外部話者音声S21は外部装置29のマイク21に入力され、マイクアンプ22で増幅されマイク出力信号S22とされて、スピーカアンプ23によりレシーバ24を駆動するスピーカアンプ出力信号S23として出力され、レシーバ24から音声信号が出力される。
【0004】
ここで、話者H21において、話者H21の音声が部屋R2へ向けてスピーカによって拡声されて放音されると、話者H21の音声が部屋R2のマイク25に拾われることにより自己の音声が外部装置29のスピーカ28から放音される、所謂ハウリングが発生してしまう。このハウリングの発生を防止するため、部屋R2において、マイク25に外部話者H21の音声が拾われないようにスピーカによらず話者H22が装着するヘッドセットのレシーバ24が使用され会話が行われる。
また、このようなヘッドセットを使用せずにハウリングの発生を防止した従来の拡声型通話装置としては、図5に示すように、部屋R3を外部と音響的に隔離する壁K3の外面に設けられる外部装置31と、内面に設けられる内部装置32とが設けられる。外部装置31には、マイク311、マイクアンプ312及びエコーキャンセラ313が順次設けられると共に、エコーキャンセラ313に接続されるスピーカアンプ314、スピーカアンプ314に接続されるスピーカ315が順次設けられる。また、内部装置32には、マイク321、マイクアンプ322及びエコーキャンセラ323が順次設けられると共に、エコーキャンセラ323に接続されるスピーカアンプ324、スピーカアンプ324に接続されるスピーカ325が順次設けられる。そして、内部装置32のスピーカアンプ324は外部装置31のエコーキャンセラ313に、内部装置32のエコーキャンセラ323は外部装置31のスピーカアンプ314にそれぞれ接続される。
【0005】
このような拡声型通話装置において、壁K3の外の話者H31の外部話者音声S311は外部装置31のマイク311に入力され、マイクアンプ312で増幅されマイクアンプ出力信号S312とされ、エコーキャンセラ313から内部スピーカアンプ入力信号S324として出力されると共に、エコーキャンセラ313で音圧が検出され、検出された音圧に対応した外部エコー帰還電気量信号S313がスピーカアンプ314へ出力される。内部スピーカアンプ入力信号S324はスピーカアンプ324を駆動させ、スピーカ325から外部話者音声出力S325として出力される。外部話者音声出力S325は内部帰還音声S326として、内部話者音声S321と共にマイク321に入力され、マイクアンプ322で増幅されマイクアンプ出力信号S322としてエコーキャンセラ323へ入力され、スピーカアンプ314を駆動する外部スピーカアンプ入力信号S314が出力されるが、ここで、外部スピーカアンプ入力信号S314とエコーキャンセラ313からの外部エコー帰還電気量信号S313との差分がスピーカアンプ314へ入力され、スピーカ315からは外部話者音声S311が除去された内部話者音声のみ出力される。
【0006】
同様に、部屋R3内の話者H32の内部話者音声S321は内部装置32のマイク321に入力され、マイクアンプ322で増幅されマイクアンプ出力信号S322とされ、エコーキャンセラ323から外部スピーカアンプ入力信号S314として出力されると共に、エコーキャンセラ323で音圧が検出され、検出された音圧に対応した内部エコー帰還電気量信号S323がスピーカアンプ324へ出力される。外部スピーカアンプ入力信号S314はスピーカアンプ314を駆動させ、スピーカ315から内部話者音声出力S315として出力される。内部話者音声出力S315は外部帰還音声S316として、外部話者音声S311と共にマイク311に入力され、マイクアンプ312で増幅されマイクアンプ出力信号S312としてエコーキャンセラ313へ入力され、スピーカアンプ324を駆動する内部スピーカアンプ入力信号S324が出力されるが、ここで、外部スピーカアンプ入力信号S324とエコーキャンセラ323からの外部エコー帰還電気量信号S313との差分がスピーカアンプ324へ入力され、スピーカ325からは内部話者音声S321が除去された外部話者音声のみ出力され、良好な拡声音通話が行われていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような拡声型通話装置においては、2組のスピーカと駆動用増幅器を必要とし、利用者に負担のかかるヘッドセットまたは2つのエコーキャンセラが必要であった。また、外部の話者の声が部屋内でどの位の音圧になっているか外部話者には確認できないため、外部話者は必要以上に大きな声で喋る傾向があるという欠点があった。
【0008】
本発明は上述した難点に鑑みなされたもので、利用者に負担のかかるヘッドセットを使用せず、または2つのエコーキャンセラを不要として簡単な構成によりハウリングの発生を防止し、且つ外部の話者の声が内部でどの位の音圧になっているか話者に確認でき、適正な声で喋ることができる拡声型通話装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の拡声型通話装置は、表裏対称な指向特性を有する平面スピーカを音響的に隔離された窓口等の面に配置し、その面の表裏にそれぞれ1個のマイクを配置し、両マイクの出力の和を増幅して前記平面スピーカを駆動する増幅器を備えたものである。
【0010】
この拡声型通話装置において、音響的に隔離された窓口に表裏対称な指向特性を有する平面スピーカを設け、平面スピーカのスピーカ面方向、即ち窓口の表裏にマイクを設置することにより、平面スピーカから放射される音波が少ない領域にマイクを設置した上、2つのマイクにそれぞれ入力される平面スピーカから放射される音波は表裏対称であるため、2つのマイクにそれぞれ入力される平面スピーカから放射される音波が加算されることにより消去され、ハウリングの発生を完全に除去することができる。このため、利用者に負担がかかるヘッドセットの装着を強いることがなく、また2つのエコーキャンセラ、スピーカ、増幅器を不要として簡素な構成とすることができる。また、外部の話者は自己の声が平面スピーカから放音されるため、内部でどの程度の音圧になっているか確認できるため、適正な大きさの声で話すことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の拡声型通話装置における好ましい実施の形態例について図面にしたがって説明する。
本発明の拡声型通話装置は、図1に示すように、音響的に隔離された部屋R1の内部と外部において窓口10を介して会話を行う拡声型通話装置であって、窓口10を設けた面である壁K1に、平面スピーカ15が設けられ、平面スピーカ15を設けた壁K1の表裏にはそれぞれマイク11、12が設けられる。更に、マイク11、12にはそれぞれマイクプリアンプ11a、12aが接続され、マイクプリアンプ11a、12aからそれぞれ出力される音声信号S11a、S12aを混合するミキサー13、ミキサー13からの和信号を増幅して平面スピーカ15に出力する増幅器14が順次設けられる。
【0012】
このような拡声型通話装置の平面スピーカ15は、図2(a)、図2(b)に示すように、磁気筐体15aを表筐体15c、裏筐体15dで形成し、表筐体15c、裏筐体15dにそれぞれマグネット15e、15fを装着し、マグネット15e、15f間にハウジングフレキシブル基板に形成した平面ボイスコイル15bを挿入して構成されるものである。
【0013】
平面スピーカ15はスピーカ面の法線上のみその指向性があり、平面スピーカ15の前方領域17で音圧が高く、前方領域17以外、スピーカ面と平行方向18には音波の伝播が少ない特性を持つものである。従って、平面スピーカ15のスピーカ面と平行方向18に設置したマイク11、12は、平面スピーカ15から伝播される音波が非常に小さい領域にある。
【0014】
また、図3に示すように、平面スピーカ15の表裏から放音される音波は等振幅で逆位相となっている。
【0015】
このような構成の拡声型通話装置の動作を説明する。
【0016】
壁K1の外の話者H11の外部話者音声S11はマイク11に入力され音響電気変換された後、マイクプリアンプ11aによって増幅され、音声信号S11aとしてミキサー13に入力される。一方、部屋R1内の話者H12の内部話者音声S12はマイク12に入力され音響電気変換された後、マイクプリアンプ12aによって増幅され、音声信号S12aとしてミキサー13に入力される。ミキサー13において、音声信号S12aと音声信号S11aが加算され和信号S13とされる。和信号S13は増幅器14により増幅されてスピーカ駆動信号S14として平面スピーカ15へ出力される。平面スピーカ15の表裏から相互に等振幅で逆位相の音声出力S151、S152がそれぞれ出力される。このため、平面スピーカ15からはマイク11に入力された外部話者音声S11と、マイク12に入力された内部話者音声S12の双方の音声信号が音声出力S151、S152となって放音されるため、外部話者H11は自己の声の大きさを確認することができ、必要以上に大声で話すことがない。
【0017】
ここで、平面スピーカ15から出力される音声出力S151、S152の音波は平面スピーカ15の特性によって主として前方領域17に伝播され、平面スピーカ15のスピーカ面と平行方向18へは、僅かな音波が伝播されるに留まるため、平面スピーカ15と同面の壁K1に取り付けられるマイク11、12に到達する音声出力S151、S152量は少なく、僅かな帰還音声S153、S154がそれぞれ壁K1の表裏マイク11、12から入力されても、帰還信号S153、S154は等振幅、逆位相となっており、これらがマイクプリアンプ11a、12aを介してミキサー13に入力され加算されると、完全に消去される。この結果、それぞれの外部話者H11、内部話者H12においてハウリングのない音声が、平面スピーカ15から拡声される。
なお、部屋R1の容積が小さな場合には、平面スピーカ15から出力される音声信号S152が壁K1aに当たって反射し再びマイク12に入力されてハウリングを生じる虞があるので、壁K1aの音声出力S152の反射部分を吸音壁16とするのが好ましい。
【0018】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の拡声型通話装置によれば、音響的に隔離された窓口に表裏対称な指向特性を有する平面スピーカを設け、平面スピーカのスピーカ面方向、即ち窓口の表裏に設置したマイクを設置することにより、スピーカから放射される音波が少ない領域にマイクを設置した上、平面スピーカから放射される表裏対称である音波をそれぞれ2つのマイクから入力し加算することによりハウリングを完全に消去することができるため、利用者に負担がかかるヘッドセットの装着を強いることがなく、また2つのエコーキャンセラ、スピーカ、増幅器を不要として簡素な構成によってハウリングの発生を完全に排除することができる。また、外部の話者は自己の声が内部でどの程度の音圧になっているか確認できるため、適正な大きさの声で話すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の拡声型通話装置における構成例を示す図。
【図2】(a)本発明の拡声型通話装置における平面スピーカの断面図。
(b)本発明の拡声型通話装置における平面スピーカの平面図。
【図3】本発明の拡声型通話装置の動作を説明する図。
【図4】従来例の拡声型通話装置における構成を示す図。
【図5】従来例の拡声型通話装置における構成を示す図。
【符号の説明】
10……窓口
11、12……マイク
14……増幅器
15……平面スピーカ
K1……壁(窓口の面)
Claims (1)
- 表裏対称な指向特性を有する平面スピーカ(15)を音響的に隔離された窓口(10)等の面(K1)に配置し、その面の表裏にそれぞれ1個のマイク(11、12)を配置し、両マイクの出力の和を増幅して前記平面スピーカを駆動する増幅器(14)を備えたことを特徴とする拡声型通話装置。
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