JPH01280224A - 音声帯域雑音検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、音声帯域雑音検出器に関し、特に、所定レベ
ル以上の音声帯域環境雑音の有無を検知するようにした
音声帯域雑音検出器に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は、この種の音声帯域雑音検出器が適用される雑
音環境の概略を示す。図において、例えば通信端末機器
としての電話機４１が配置されている近傍には、ある距
離を隔てて雑音源４５があるものとする。ここで、電話
１４１には、通話のための送受話器４３が具わっている
。また、雑音源４５としては、各種の家電製品やパーソ
ナルコンピュータ等の情報処理装置等がある。

この雑音源４５から放射される雑音波形の代表例を第５
図に示す。同図（ａ）は、繰り返し周期Ｔａ　　（周波
数ｆａ＝１／Ｔａ）の連続正弦波、同図（ｂ）は繰り返
し周期Ｔｂ　　（周波数ｆｂ＝１／Ｔｂ　）の断続的な
パルス波をそれぞれ示す。

このような雑音を放射している雑音源４５の近傍に電話
機４１が設置されている場合、その磁界Ｈ（第４図参照
）による磁束が電話機４１内の回路ループを貫く。特に
、上述したような雑音の周波数ｆａ、ｆｂが音声帯域の
場合には、その誘導電圧によって送受話器４３の受話器
側から雑音が聞こえることとなり、その結果可聴障害が
生じる。

このような障害の有無を知り、設置場所の適否を判定す
るために、電話機４１を設置する前に、電話機４１の可
聴障害限界レベルに対してその場所の音声帯域雑音を検
出するものとして、第６図（ａ）に示すような回路構成
の音声帯域雑音検出器があった。

ここで、磁界検出コイル６１と可変コンデンサ６３との
組み合わせで同調回路を形成し、この同調回路による同
調出力信号を増幅する増幅器６５が具わっている。この
増幅器６５による増幅出力信号がその後段の比較回路６
７の一方の非反転入力端子に供給される。

また、所定直流電圧を供給する電池６日と可変抵抗器で
成るレベル設定器６９とが並列的に接続され、当該レベ
ル設定器６９において予め定められた所定の設定電圧レ
ベル■。１が、比較回路６７の他方の反転入力端子に供
給される。

この比較回路６７にあっては、増幅器６５による増幅出
力信号の電圧レベルが、所定の電圧レベルＶ（１１を越
せば、その出力信号を、その後段の負荷駆動回路７１に
供給する。

負荷駆動回路７１に出力信号が供給されると、それに接
続された発光素子７３を発光させると共にブザー７５を
鳴動させる。

このような構成によって、雑音源４５による音声帯域で
の雑音レベルが所定レベル（所定の設定電圧レベルＶ。

Ｉに対応する）を越すと、発光素子７３の発光およびブ
ザー７５の鳴動によって知ることができる。

第６図（ｂ）に、同調回路を形成する磁界検出コイル６
１の具体的構成を示す。これは、ハンドセット形となる
ように把手部分があり、その把手部分に連なる形でルー
プ状の磁界検出コイル６１が形成されている。このルー
プ状の磁界検出コイル６１に、雑音源４５から発生され
る磁束が鎖交するようになっている。また、この磁界検
出コイル６１の把手部分には、可変コンデンサ６３の容
量を可変とするための可変コンデンサっまみ７７が設け
られており、且つ、電気的に接続されている。

このように形成された磁界検出コイル６１を、雑音検知
の際は、第４図の雑音源４５の近傍に接近させる。可変
コンデンサつまみ７７を回転させて可変コンデンサ６３
の容量値Ｃを変化させ、磁界検出コイル６１のコイル鎖
交磁束に因って、増幅器６５からの同調検出出力が得ら
れる。なお、この可変コンデンサ６３の容量値Ｃは、検
出すべき周波数の音声帯域の全てにわたって変化させる
必要がある。

このようにして得られる同調検出出力の電圧レベルが、
第６図（ａ）の比較回路６７の設定レベル■。１を越え
るとき、発光素子７３が発光すると共にブザー７５が鳴
動する。それに因り、雑音源４５から放射される音声帯
域磁界（第５図参照）の有無が検出される。従って、上
述した設定レベル■。１を送受話器４３から雑音が可聴
されるときの環境磁界レベルに合わせておけば、音声帯
域雑音検出器の動作時の磁界検出コイル６１の位置から
、電話機４１の可聴障害範囲を予め知ることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述した従来の回路構成にあっては、第
５図（ａ）および（ｂ）に示すような波形を有する音声
帯域の所定レベル以上の磁界の有無を検出するためには
、同調周波数をｒｏとすると、 ｆ、’＝１／　（２π　（ＬＣ）””　）であり、音声
帯域であることから同調周波数ｆ０は低いので、インダ
クタンスＬの大きな磁界検出コイル６１が必要となる。

ここで、しは磁界検出コイル６１のインダクタンスであ
り、Ｃは可変コンデンサ６３の容量値である。

また、可変コンデンサ６３にしてもその容量値Ｃの可変
範囲を音声帯域全域にわたって変化するように大きくと
れるものが必要となる。この容量値Ｃの変化によって、
同調周波数ｆ０を音声帯域全域にわたって可変するよう
にしている。

特に、第５図（ｂ）で周期Ｔｂが商用電源の周波数（５
０Ｈｚあるいは６０Ｈ２）の１周期（２０ｍｓ）または
半周期（１０ｍｓ）に同期して制御されるサイリスクや
トライアック素子等を用いた電熱・調光制御装置等から
発生される磁界を検出するためには、極めて大きなイン
ダクタンスしゃ容量値Ｃを必要とし、第６図（ｂ）のよ
うなハンドセット形の検出コイルでは、高精度な磁界の
検出ができないという欠点があった。

また、人の耳から聞こえる音の周波数範囲は、通常２０
Ｈ２〜２０ｋＨ２である。周波数により聴力の感度が異
なっており、１ｋＨ，付近で最高感度となることが知ら
れている。一方、電話機４１の送受話器４３の感度周波
数特性は一般に０．３〜３．４ｋＨ２の帯域である範囲
に入るように設計される。従って、この帯域では、聴力
が耳の感度に依存する割合が大きい。

第７図には、音声帯域（最低周波数ｆＬ＝０．３ｋＨ，
，最高周波数ｆ　ｏ　””３．４　ｋ　Ｈｚ　、最小可
聴レベル時の周波数ｆ　ｎ　’ｉ　１　ｋ　Ｈｚ　）に
おける聴力のレベル特性を示す。

そこで、第６図（ａ）のレベル設定器６９によって、上
述した可聴帯域内周波数を有する全ての磁界の有無を検
知するためには、第７図の周波数ｆ　Ｌ　’＝　ｆ　Ｈ
の帯域内で可聴レベル値が最も高く且つ耳の感度が最も
悪い周波数ｆＬＯＡ点に設定しておく必要がある。しか
し、このＡ点にレベル設定したとすると、可聴レベル値
が最も低く、人の耳の感度が最も高い周波数ｆ、４のＢ
点では非常に大きな雑音として検出される。

一方、周波数ｒ１４のＢ点に検出レベルを設定したとす
ると、周波数ｆ、４以外の周波数では環境雑音が検出さ
れなくなる欠点がある。つまり、これを電話機４１（送
受話器４３）に適用した場合、周波数ｆ７以外の周波数
では聞こえなくなる等、周波数によって聞こえるレベル
に差が生じるという問題点があった。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり
、音声帯域磁界の有無を検出する例えば磁界検出用のコ
イルを小型化すると共に、聴感特性を考慮して環境磁界
を検出できる音声帯域雑音検出器を提供することを目的
としている。

（課題を解決するための手段） 第１図は、本発明による音声帯域雑音検出器の構成を示
す。

図において、本発明による音声帯域雑音検出器は、音声
帯域雑音となる少なくとも連続正弦波磁界および商用電
源の繰り返し周期と関連するパルス磁界を含む環境磁界
が所定レベルを越えるか否かを検出するものである。

これに含まれる聴感補正手段は、人の耳に聞こえる限界
レベルの周波数特性の逆特性を模擬した特性を有する。

第１比較手段は、聴感補正手段の出力を所定の第１設定
レベル値と比較する。

帯域通過形濾波器は、商用電源の周波数に関連する所望
の周波数を通過周波数としている。

第２比較手段は、帯域通過形濾波器の出力を所定の第２
設定レベル値と比較する。

検出手段は、環境磁界による磁束が鎖交するようなルー
プコイルを有しており、その磁束の鎖交によって磁界を
検知し、その検知出力信号を聴感補正手段および帯域通
過形濾波器に供給する。

従って、全体として、連続正弦波磁界に基づく第１検出
信号が第１設定レベル値に対して、また、パルス磁界に
基づく第２検出信号が第２設定レベル値に対して、それ
ぞれ所定の関係が成立するか否かによって、環境磁界に
起因する雑音を検出するように構成している。

〔作　用〕

音声帯域雑音となる連続正弦波磁界および商用電源の繰
り返し周期と関連するパルス磁界を含む環境磁界により
、その磁束が検出手段に含まれるループコイルに鎖交す
ると、当該磁界を検知して検知出力信号が得られる。こ
の磁界検知による検知出力信号は、聴感補正手段および
帯域通過形濾波器に供給される。

聴感補正手段は、人の耳に聞こえる限界レベルの周波数
特性の逆特性を模擬した特性を有するので、その模擬特
性によって補正された形で、該聴感補正手段からは、連
続正弦波磁界に基づ（第１検出信号が得られる。この第
１検出信号のレベルと第１設定レベル値とで所定の関係
が成立したときには、第１比較手段から第１出力信号が
発生される。

また、帯域通過形濾波器の通過周波数は、商用電源の周
波数に関連する所望の周波数となっているので、商用電
源に関連する繰り返し周期によるパルス磁界に基づく第
２検出信号が帯域通過形濾波器から得られる。この第２
検出信号のレベルと第２設定レベル値とで所定の関係が
成立したときには、第２比較手段から第２出力信号が発
生される。

本発明にあっては、第１出力信号および第２出力信号に
よって環境磁界に起因する雑音を検出するように構成し
、音声帯域雑音となる少なくとも連続正弦波磁界および
商用電源の繰り返し周期と関連するパルス磁界を含む環
境磁界が所定レベルを越えるか否かを検出するので、検
出手段の構成は簡単となり、また、聴感のレベルを考慮
した検出が可能となる。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説
明する。

第２図は、本発明の一実施例における音声帯域雑音検出
器の構成を示す。

１．１１例と第１図との・心　係 ここで、本発明の実施例と第１図との対応関係を示して
おく。

検出手段は、磁界検出コイル６１．増幅器６５゜低域通
過形波波器２１に相当する。

聴感補正手段は、聴感補正回路２３に相当する。

第１比較手段は、比較回路６７、電池６日、レベル設定
器６９に相当する。

帯域通過形濾波器は、帯域通過形濾波器２５に相当する
。

第２比較手段は、比較回路２７．電池６８．レベル設定
器６９に相当する。

第１設定レベル値は、ＶＯＩに相当する。

第２設定レベル値は、ＶＯＷに相当する。

第１出力信号は、比較回路６７の出力信号に相当する。

第２出力信号は、負荷駆動回路３１の出力信号に相当す
る。

以上のような対応関係があるものとして、以下本発明の
実施例について説明する。

■、実施例の構成 第２図において、上述した第６図と同一な符号は従来例
の場合と同様な回路等を示し、それらの詳細は省略する
。

第２図において、磁界検出コイル６１が接続された増幅
器６５の後段には、遮断周波数が音声帯域上限値ｆｏ＋
（＞ｆｎ）をとる低域通過形波波器２１が設けられてい
る。また、この低域通過形波波器２１の後段には、その
損失特性が第７図の聴力限界レベル特性の逆特性となる
よう模擬した特性（第３図参照）を有する聴感補正回路
２３が設けられている。

また、聴感補正回路２３と並列的に、通過周波数ｆｂが
、商用電源の周波数ｆ３またはその２倍の周波数２ｆ、
と等しい帯域通過形濾波器２５を設け、その出力信号を
次段の比較回路２７の一方の非反転入力端子に供給する
ようになっている。

この比較回路２７の他方の反転入力端子には、別に設け
たレベル設定器２９からの可変設定電圧レベルＶ。ｔが
供給されるようになっている。

ところで、このレベル設定器２９も同様に、電池６８の
直流電圧を分圧して、可変設定電圧レベルＶＣ＋２を出
力するものである。

比較回路２７の比較出力信号が供給される負荷駆動回路
３１は、負荷駆動回路７１と同様な構成であり、その出
力側に接続された発光素子３３（発光素子７３と同様な
素子）を発光駆動するものである。また、負荷駆動回路
３１の出力側は、ブザー７５にも接続されている。

ｌ−尖隻■且歎作 上述した構成の本発明実施例について、以下にその動作
を詳述する。

第４図に示す雑音源４５の近傍に、磁界検出コイル６１
を接近させたとき、第５図に示すような音声帯域内にあ
る正弦波に起因する磁界の磁束が磁界検出コイル６１を
貫けば、該磁界検出コイル６１の出力信号が増幅器６５
で増幅される。しかる後、低域通過形濾波器２１によっ
て周波数ｆ＋ｕを越す周波数成分は阻止され、低域（音
声帯域）周波数成分のみの出力信号が聴感補正回路２３
に供給される。この聴感補正回路２３では、人の耳の聴
感特性の逆特性を周波数に対して有しているから、聴感
レベルとしては、音声帯域の周波数にわたって一定レベ
ルに補正されて出力される。

ここで、聴感補正回路２３の出力が入力レベル■。１を
越えていれば、比較回路６７からの出力信号が負荷駆動
回路７１に供給される。そのため、負荷駆動回路７１は
、発光素子７３を発光させると共にブザー７５を鳴動さ
せる。これによって、音声帯域内のいずれかの周波数を
もつ連続正弦波磁界（第５図（ａ）参照）が存在してい
ることが検知される。

これに対して、第５図（ｂ）に示すように、周期Ｔｂが
商用電源の周期Ｔ、またはＴ、／２と同期して発生する
ものがあれは、それによる磁界の磁束が磁界検出コイル
６１を貫く。この出力信号が上述したと同様の経路を通
って発光素子７３を発光させると共にブザー７５を鳴動
させる。それと共に、商用電源の繰り返し周期Ｔ３また
はその半周期Ｔ、／２の同期成分が帯域通過形濾波器２
５を°通過し、比較回路２７の入力信号がその設定レベ
ル■。２より大きければ、負荷駆動回路３１を動作させ
るため、発光素子３３が発光すると共にブザー７５が鳴
動する。

ブザー７５は、２つの負荷駆動回路７１および３１のい
ずれかが動作した場合に鳴動するため、その時の発光が
一方の発光素子７３のみならば音声帯域内の連続正弦波
、発光が再発光素子７３および３３ならば商用電源電圧
の繰り返し周期Ｔ。

またはＴ、／２に同期した連続パルス波であることが容
易に知れる。

上述したように、本発明実施例における連続正弦波の検
出レベルは、人の耳の周波数特性の逆特性と模擬した聴
感補正回路を用いて補正しているため、受話器から聞こ
える音のレベルが周波数によらず一定に設定できる。そ
のため、レベル設定の仕方で音が大き過ぎたり、聞こえ
なくなる周波数が生じることはなくなる。

このようにして、電話機等の通信端末器の受話器から雑
音が可聴される障害原因の一つである近傍雑音ｌＲ４５
からの音声帯域磁界を検出する方法として、この磁界が
連続正弦波の場合には聴感補正回路２３を通した雑音信
号を予め定められた一定しベル値■。１と比較して検出
するよう構成している。そのため、受話器４３から間こ
えるに音を周波数によらず一定に検出できる利点があり
、検出レベル設定値によって大きな音が聞こえたり。

聞こえない周波数が存在する等の欠点が解消される。

また、商用電源の繰り返し周期Ｔ、またはその半周期Ｔ
、／２に同期して発生する連続パルス磁界の検出につい
ては、商用電源の周波数ｆ３またはその２倍の周波数２
ｆ、を通過周波数ｆ、とする帯域通過形濾波器２５を用
いることによって、音声帯域用の磁界検出コイル６１を
大幅に小型化できる利点がある。従って、これらの利点
からして、音声帯域内連続正弦波と商用電源の繰り返し
周期またはその半周期に同期したパルス磁界の有無の検
出を区別して行なうことができる。

Ｖ、Ｈの・形態様 なお、上述した本発明の実施例にあっては、電話機４１
の環境磁界について述べたが、環境磁界による雑音の影
響があるのは、他の通信端末においても同様である。従
って、本発明は他の通信端末にも応用できることはいう
までもない。

また、ｒｌ、実施例と第１図との対応関係」において、
本発明と実施例との対応関係を説明しておいたが、本発
明はこれに限られることはなく、各種の変形態様がある
ことは当業者であれば容易に推考できるであろう。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明によれば、音声帯域磁界の有無
を検出する上での検出部分が小型化すると共に、聴感特
性を考慮した環境磁界による雑音が検出できるので、実
用的には極めて効果大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による音声帯域雑音検出器の構成を示す
ブロック図、 第２図は本発明の一実施例による音声帯域雑音検出器の
構成ブロック図、 第３図は第２図に示す本発明実施例において用いる聴感
補正回路が有する特性の説明図、第４図は電話機と雑音
源との環境位置関係を示す説明図、 第５図は環境磁界の雑音の説明図、 第６図は従来の音声帯域雑音検出器の説明図、第７図は
聴感特性の説明図である。 図において、 ２１は低域通過形濾波器、 ２３は聴感補正回路、 ２５は帯域通過形濾波器、 ２７．６７は比較回路、 ２９．６９はレベル設定器、 ３１．７１は負荷駆動回路、 ３３．７３は発光素子、 ４１は電話機、 ４５は雑音源、 ６１は磁界検出コイル、 ６３は可変コンデンサ、 ６５は増幅器、 ７５はブザーである。 特許出願人　　日本電信電話株式会社 第３図 周三支級ｆ 第４図 第５図 第６図 第７図 ｇｌス秩ｆ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）音声帯域雑音となる少なくとも連続正弦波磁界お
   よび商用電源の繰り返し周期と関連するパルス磁界を含
   む環境磁界が所定レベルを越えるか否かを検出する音声
   帯域雑音検出器において、人の耳に聞こえる限界レベル
   の周波数特性の逆特性を模擬した聴感補正手段と、 前記聴感補正手段の出力を所定の第１設定レベル値と比
   較する第１比較手段と、 前記商用電源の周波数に関連する所望の周波数を通過周
   波数とする帯域通過形濾波器と、 前記帯域通過形濾波器の出力を所定の第２設定レベル値
   と比較する第２比較手段と、 前記環境磁界による磁束が鎖交するようなループコイル
   を有しており、その磁束の鎖交によって磁界を検知し、
   その検知出力信号を前記聴感補正手段および帯域通過形
   濾波器に供給する検出手段と、 を具え、前記聴感補正手段から得られる前記連続正弦波
   磁界に基づく第１検出信号が前記第１設定レベル値に対
   して所定の関係が成立したときに前記第１比較手段から
   第１出力信号を発生し、また、前記帯域通過形濾波器か
   ら得られる前記パルス磁界に基づく第２検出信号が前記
   第２設定レベル値に対して所定の関係が成立したときに
   前記第２比較手段から第２出力信号を発生するようにし
   、これら両出力信号によって前記環境磁界に起因する雑
   音を検出するように構成したことを特徴とする音声帯域
   雑音検出器。