JPH09181817A

JPH09181817A - 携帯電話機

Info

Publication number: JPH09181817A
Application number: JP33916395A
Authority: JP
Inventors: Hideya Suzuki; 秀哉鈴木; Nobukazu Doi; 信数土居; Naoto Matsuzawa; 直人松沢; Hidetoshi Sekine; 英敏関根
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-12-26
Filing date: 1995-12-26
Publication date: 1997-07-11

Abstract

(57)【要約】【課題】発声音量を自動的に抑制するように送話者に作
用することができる改善された携帯電話を提供するこ
と。【解決手段】送話マイク１より入力したアナログ送話信
号を送話回路２にて所定の音量レベルまで増幅する。増
幅された送話信号を変復調部３、側音回路１０３のほか
音量測定器１０１に送る。音量測定器１０１において送
話信号の音量を測定し、測定結果の音量のレベルを示す
信号を制御部１０２へ送る。制御部１０２は、そのレベ
ルに応じた側音回路１０３の利得を側音回路１０３に指
示し、送話音量の増加に従って側音回路１０３の利得を
増加させる。これにより従来例に比して急激に側音量が
増加する。結果として、送話者は発声を弱める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、広範囲の使用場所
に適用するのに好適な携帯電話機に関する。

【０００２】

【従来の技術】無線通信による携帯電話は、ここ数年で
急速に普及し始め、最近はその簡易型であるＰＨＳ（Pe
rsonal Handy System）も登場して、活況を呈してい
る。携帯電話機の回路の例が「エレクトロニクス」誌第
４０巻第５号第４９頁〜第５１頁（１９９５年５月）に
示されている。その基本構成を図１８に示す。

【０００３】図１８において、送話用マイクロホン１よ
り入力された送話信号は、増幅器を含む送話回路２にて
所定の音量まで増幅される。増幅された送話信号は、変
復調・信号処理部３に入力される。同部を経て所定の変
調を施された送信信号は、無線送受信部４へ受け渡さ
れ、所定の無線周波数へ変換されてアンテナ５より送信
される。

【０００４】受信に関しては、アンテナ５を介して入力
された受信信号は、無線送受信部４において所定の周波
数へ変換された後、変復調・信号処理部３へ受け渡され
る。受信信号は、同部において復調されてアナログの受
話信号となる。

【０００５】図１８には送話信号を受話信号に加える回
路（以下「側音回路」という）６が配置されている。送
話回路２の出力信号は、変復調・信号処理部３に送られ
るほか、側音回路６を介して、アナログ加算器７に送ら
れ、受話信号に加えられる。加算器７の出力信号は、ス
ピーカ用増幅回路８にて所定の増幅が施された後、受話
用スピーカ９を駆動する。

【０００６】本例では側音回路６は、減衰量が固定の減
衰器により構成されている。この場合の送話音量（送話
者の声の大きさ）対側音量（スピーカ９から聞こえる送
話者の自分の声の大きさ）及び側音回路の利得の関係を
図１９に示す。側音回路６の利得は、送話音量に関係な
く一定で、側音量が送話音量に比例する。このように自
分の声を聞こえるようにする側音回路６を設けるのは、
会話の不自然さを避けるためである。

【０００７】以上の携帯電話機は、どこででも電話を掛
けることが可能で非常に便利であるが、反面、送話者の
声が周囲に聞こえて迷惑になり騒音公害になることが指
摘されるようになってきた。特に、レストランやホテル
のラウンジ、病院などで迷惑に気を配って使用を控える
ように依頼する所が増えてきている。

【０００８】一方、最近の携帯電話機の中に、送話回路
２に切替スイッチを設け、スイッチを切り替えたときに
送話回路２の利得を高くするようにしたものが出現して
いる（例えば１９９５年１２月６日付け朝日新聞第１３
頁参照）。スイッチを切り替えれば、小声で話をするこ
とができる。しかし、切替スイッチを押すのはあくまで
送話者の意志によるのであり、対策として不十分である
問題点があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術の前記問題点を解決し、発声音量を自動的に抑制す
るように送話者に作用することができる改善された携帯
電話を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の前記課題は、側
音回路を利得可変型にし、送話信号の音量レベルの増大
に従って同側音回路の利得を増加させる制御手段を備え
ることによって効果的に解決することができる。送話者
の声が大きくなると側音が一層大きくなって、送話者が
自然と声を弱めるようになるからである。人間の心理作
用として、側音が大きい場合に声を弱める。

【００１１】前記制御手段は、送話用マイクロホン入力
の送話信号のレベルを測定する音量測定器と測定結果の
信号を受けて側音回路への利得制御用信号を生成する制
御部からなる。側音回路の利得は、送話音量が周囲に対
して騒音であると認識されるレベル以上である場合に大
きい側音となるように設定される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る携帯無線機を
図面に示した幾つかの実施の形態を参照して更に詳細に
説明する。なお、図１，５，８，１０及び従来例の図１
８において使用した記号は、同一物又は類似物を表示す
るものとする。

【００１３】図１において、１０１は音量測定器、１０
２は制御部、１０３は利得可変型の側音回路を示す。

【００１４】送話用マイクロホン１より入力された送話
信号は、増幅器を含む送話回路２にて所定の音量まで増
幅され、増幅された送話信号は、変復調・信号処理部
３、側音回路１０３及び音量測定器１０１に供給され
る。音量測定器１０１において上記送話信号の音量レベ
ルが測定される。測定結果の信号は、制御部１０２に与
えられる。制御部１０２は、音量レベルの増大に従って
側音回路１０３の利得を増加させる制御信号を生成す
る。側音回路１０３の出力信号がアナログ加算器７に送
られる。なお、制御器１０２及び側音回路１０３につい
ては後で詳述する。

【００１５】本実施の形態の第１では、制御部１０２
は、音量レベルに比例して利得を増加させる制御信号を
生成する。そのような制御信号によって得られる送話音
量対側音量及び側音回路１０３の利得の関係を図２に示
す。送話音量の増加に比例して側音回路１０３の利得が
増加するため、従来例に比較して急激に側音量が増加す
る。結果として、前記したように送話者は、発声を小さ
くする。

【００１６】制御信号は、側音回路１０３の利得が送話
音量がある一定の閾値に達してから利得を増加させる信
号とすることが可能である。そのような制御信号による
送話音量対側音量及び側音回路１０３の利得の関係を図
３に示した。同図において、前記閾値をＳLth１で表わ
した。送話音量が閾値ＳLth１を越えた場合に、側音回
路１０３の利得は、送話音量レベルに比例して増加す
る。これにより、送話音量が閾値ＳLth１を越えるほど
大きくなる場合に、従来例に比して急激に側音量が増大
する。結果として、送話者は、発声を小さくする。

【００１７】なお、側音量がある程度大きくなると、通
話中の相手の話し声が自らの側音によって聞きずらくな
る場合がある。これを改善するために、側音を話し声が
聞きずらくなる側音量(閾値ＡLth）を越えないように制
限することが効果的である。図４に示すように、側音量
が閾値ＡLthになる送話音量の閾値ＳLth２を定め、閾値
ＳLth２以上で側音回路１０３の利得を下げて、側音量
が閾値ＡLthで一定になるようにした。

【００１８】また、改善の他の例として、側音量だけで
なく受話音量も増大させる方法を採用することが可能で
ある。そのような改善方法を採用した携帯電話機の一構
成例を第２の実施の形態として図５に示す。図１の構成
と異なるのは、変復調・信号処理部３と加算器７の間に
増幅器を含む受話回路５０１を設け、制御部１０２によ
って受話回路５０１の利得を制御するようにしたこと
で、制御部１０２の別の制御信号を受話回路５０１に供
給するようにした。

【００１９】上記構成例による制御を図６に示す。この
制御では、送話音量が閾値ＳLth１までは側音回路１０
３及び受話回路５０１とも利得は一定であるが、閾値Ｓ
Lth１を越えた場合には、側音回路１０３及び受話回路
５０１の利得が送話音量に比例して増加する。側音量だ
けでなく受話音量も増大することにより、通話中の相手
の話し声が自らの側音で聞きずらくなるのが改善され
る。以上は、側音回路１０３及び受話回路５０１の利得
が同時に増加する例であるが、側音回路１０３と受話回
路５０１とで利得増加の閾値レベルを変えることが可能
である。

【００２０】なお、側音量と受話音量の両者が音量増大
するため、両者を加えたスピーカ音量が大きくなって、
送話者に対して不快感を与える場合がある。これを改善
するために、図７に示す様にスピーカ音量が不快感を感
じる閾値ＢLthを越えないように側音量および受話音量
の増加を停止させることが効果的である。この場合、ス
ピーカ音量が閾値ＢLthを越えない送話音量に対する閾
値ＳLth３を設け、送話音量が閾値ＳLth３に達したと
き、側音回路１０３の利得を送話音量の増大に従って低
下させる。

【００２１】また、改善の方法として、前記２例の他
に、スピーカ音量を測定し、その測定結果を制御部１０
２に与えて、スピーカ音量が閾値ＪLthを越えないよう
に、側音回路１０３及び受話回路５０１の利得を制御す
ることが可能である。そのような制御を採用した携帯電
話機の一構成例を第３の実施の形態として図８に示す。
同構成例が図５と異なる点は、スピーカ音量を測定する
ための音量測定器８０１を付加し、その測定結果の信号
と音量測定器１０１の出力信号の両者を用いて制御部１
０２が側音回路１０３及び受話回路５０１の利得を制御
するようにしたことである。この構成例における制御を
図９に示す。スピーカ音量の最大が閾値ＪLthになるよ
うに側音回路１０３及び受話回路５０１の利得を制御す
る。

【００２２】次に、携帯電話機を車中や人込みの中など
のように背景雑音が大きい場所で使用する場合には、背
景雑音を考慮した制御を採用することが望ましい。背景
雑音がある場合の受話音量と平均オピニオン値（主観品
質を加味した音声の総合品質指標）の関係が、例えば
「研究実用化報告」誌第３３巻第８号（１９８４年）第
１８６１頁の「ディジタル電話機器の通話品質設計」に
おける図９に示されている。背景雑音（同文献において
は室内雑音と称している）が無く、かつ、受話音量（同
文献においては受話音圧と称している）が８０ｄＢspl
の場合と、背景雑音が６０ｄＢであり、かつ、スピーカ
音量が９０ｄＢsplの場合とではほぼ同一の平均オピニ
オン値となっている。即ち、背景雑音が大きい場合には
スピーカ音量を大きくすることで平均オピニオン値が改
善されることが示されている。

【００２３】本発明に以上の見解を採り入れて構成した
携帯電話機の例を第４の実施の形態として図１０に示
す。この構成例が図５と異なるのは、背景雑音量の増大
に従ってスピーカ用増幅回路の利得を制御する機能を制
御部１０２に追加したことである。

【００２４】図１０において、１００１は背景雑音収集
用マイクロホン、１００２は増幅器を含む背景雑音回
路、１００３は音量測定器、１００４は利得可変型とし
たスピーカ用増幅回路を示す。マイクロホン１００１出
力の背景雑音信号は、背景雑音回路１００２にて増幅さ
れ、音量測定器１００３に供給される。音量測定器１０
０３は、背景雑音の音量レベルを測定し、測定結果の信
号を出力して制御部１０２に入力する。制御部１０２
は、背景雑音の音量レベルに応じてスピーカ用増幅回路
１００４の利得を制御する制御信号を生成する。

【００２５】マイクロホン１００１は、周囲の雑音を収
集し易い送受話器の背面に配置した。マイクロホン１０
０１を配置する位置は、その他に送受話器の側面とする
ことが可能である。なお、使用者の発声を検知する装置
を用いることにより、発声が検知されない時間において
は送話用マイクロホンを代用することが可能である。

【００２６】上記構成例における制御を図１１に示す。
背景雑音量が閾値ＥLth１を越えない範囲においてスピ
ーカ用増幅回路１００４の利得を固定としている。背景
雑音量が閾値ＥLth１を越えた場合にスピーカ用増幅回
路１００４の利得を増加させてスピーカ音量を増大させ
ることにより、受話用スピーカ９の音が聞き取り易くな
る。

【００２７】本構成例において、スピーカ音量が大きく
なり過ぎると使用者が不快感を感じる場合がある。これ
を改善するために、図１２に示すように、スピーカ音量
が使用者が不快感を感じる閾値ＣLthを越えないよう
に、閾値ＣLthに対する背景雑音量の閾値ＥLth２を設定
し、背景雑音量が閾値ＥLth２を越えた場合にはスピー
カ用増幅回路１００４の利得を背景雑音量に応じて減少
させる制御を採用することができる。

【００２８】続いて、制御部１０２の構成について説明
する。第１の構成例を図１３に示した。図１３におい
て、１３０１は、各音量測定器からのデジタル出力され
た測定信号、１３０２はＣＰＵ（中央処理装置）、１３
０４は被制御の各回路（側音回路１０３、受話回路５０
１、スピーカ回路１００４）、１３０３は、被制御の各
回路１３０４にそれぞれ接続した利得指示器を示す。

【００２９】測定信号１３０１がＣＰＵ１３０２に入力
される。ＣＰＵ１３０２は、メモリ１３０５に格納され
た制御式に基づき各回路１３０４に指示すべき利得を算
出する。この算出結果に基づきＣＰＵ１３０２は、利得
指示器１３０３を介して各回路１３０４の利得を変更す
る。

【００３０】制御部１０２の第２の構成例を図１４に示
す。図１４において、１４０１は、各音量測定器からの
デジタル出力された並列なビット列をなしている測定信
号、１４０２はメモリ、１４０４は被制御の各回路（側
音回路１０３、受話回路５０１、スピーカ用増幅回路１
００４）、１４０３は、被制御の各回路１４０４にそれ
ぞれ接続した利得指示器を示す。

【００３１】並列なビット列の測定信号１４０１をメモ
リ１４０２のアドレスとして入力する。メモリ１４０２
内には、入力されたアドレス（測定信号）に対応する制
御式に基づいて、各回路１４０４への指示すべき利得の
値を並列なビット列として並べられたデータを格納して
いる。従って、測定信号１４０１が入力されると、同信
号に対応した並列出力のデータが取り出される。並列出
力は、各回路１４０４に対応するように分割され、各回
路１４０４のゲイン指示器１４０３を介して各回路１４
０４に供給される。その結果、各回路１４０４の利得が
変更される。

【００３２】前記した２つの構成例は、制御部１０２に
デジタル回路を用いてデジタル処理を行なった例である
が、これとは別にアナログ処理を採用した例について説
明する。図１５にアナログ処理を行なう側音回路１０３
と制御部１０２を同時に示した。図１５において、１５
０１は送話音量測定器、１５０２は送話音量測定器の出
力信号を基準電圧と比較する比較器、１５０４は利得固
定の増幅器、１５０５は利得可変型の増幅器、１５０６
はアナログ加算器、Ｓtは送話信号、Ｓsは側音信号を示
す。

【００３３】送話音量測定器１５０１から送話音量に対
応した電圧を有するアナログ信号が比較器１５０２に入
力される。この比較器１５０２には基準電圧が与えられ
ており、前記アナログ信号は基準電圧と比較される。こ
の比較結果によって側音回路の利得が２通りに別れる。

【００３４】まず初めに、前記アナログ信号が基準電圧
よりも小さい場合には、比較器１５０２は増幅器１５０
５を非動作状態にする。従って、送話信号Ｓtは、増幅
器１５０４によって所定の一定量の増幅が行われ、側音
信号Ｓsとして出力される。

【００３５】次に、前記アナログ信号が基準電圧よりも
大きい場合には、比較器１５０２は増幅器１５０５を動
作状態にする。従って、送話信号Ｓtは、増幅器１５０
４と増幅器１５０５を同時に経由する。増幅器１５０５
は、送話音量測定器１５０１からの送話音量の測定結果
の信号に応じて利得が変化する。両増幅器を経由した信
号がアナログ加算器１５０６にて加算され、側音信号Ｓ
sとして出力される。従って、送話音量に対する利得お
よび側音量の関係は図１６のようになリ、基準電圧に対
応する通話音量の閾値１までは利得が一定で、閾値１を
越えてから利得は通話音量に比例して大きくなり、側音
量は急激に大きくなる。

【００３６】なお、これまでの図２〜図４、図６、図
７、図９、図１１、図１２、図１６においては、利得が
増加する範囲で利得を送話音量に直線的に比例するよう
にしたが、これを例えば、送話音量が大きくなるに従っ
て利得の増加が鈍るように、曲線的とすることが可能で
ある。

【００３７】最後に、増幅器を含む各回路（側音回路１
０３、受話回路５０１、スピーカ用増幅回路１００４）
の構成例について図１７を用いて説明する。図１７にお
ける１７０１は、第１の例で、外部からの制御信号によ
って利得が変化する増幅器をもって構成した例である。
電圧によってインピーダンスが変化する能動素子（本例
ではトランジスタを採用した）を用い、インピーダンス
の値が利得に対応するように増幅器回路を構成する。前
記電圧を制御信号によって生成する回路を同増幅器回路
に付加することにより、制御信号によって利得が変化す
る増幅器１７０１を構成することができる。

【００３８】第２の例を図１７における１７０２に示し
た。１７０２は、固定利得の増幅器と外部からの制御に
よって減衰量が変化するアッテネータとから構成される
回路である。回路１７０２は、１７０３に示したよう
に、固定利得の増幅器１７０３−２と、複数のアッテネ
ータ１７０３−３と、各アッテネータに接続した比較器
１７０３−４とからなる。送話音量測定器１７０３−１
の測定出力と各基準電圧とを比較器１７０３−４にて比
較し、その結果に応じて各アッテネータ１７０３−３を
ＯＮ／ＯＦＦすることにより、利得を階段状に変化させ
ることができる。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、携帯電話機使用時に発
声音量が大きくなるに従って急激に側音が大きくなるの
で、周囲への騒音となりうる発声音量を抑えるように送
話者に作用する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る携帯電話機の第１の実施の形態を
説明するための回路構成図。

【図２】図１の携帯電話機の送話音量対側音回路の利得
及び側音量の関係の第１の例を説明するための図。

【図３】図１の携帯電話機の送話音量対側音回路の利得
及び側音量の関係の第２の例を説明するための図。

【図４】図１の携帯電話機の送話音量対側音回路の利得
及び側音量の関係の第３の例を説明するための図。

【図５】本発明の携帯電話機の第２の実施の形態を説明
するための回路構成図。

【図６】図５の携帯電話機の送話音量対側音回路及び受
話回路の利得並びに側音量、受話量及びスピーカ音量の
関係の第１の例を説明するための図。

【図７】図５の携帯電話機の送話音量対側音回路及び受
話回路の利得並びに側音量、受話量及びスピーカ音量の
関係の第２の例を説明するための図。

【図８】本発明の携帯電話機の第３の実施の形態を説明
するための回路構成図。

【図９】図８の携帯電話機の送話音量対側音回路及び受
話回路の利得並びに側音量、受話量及びスピーカ音量の
関係を説明するための図。

【図１０】本発明の携帯電話機の第４の実施の形態を説
明するための回路構成図。

【図１１】図１０の携帯電話機の背景雑音量対スピーカ
用増幅回路の利得及びスピーカ音量の関係の第１の例を
説明するための図。

【図１２】図１０の携帯電話機の背景雑音量対スピーカ
用増幅回路の利得及びスピーカ音量の関係の第２の例を
説明するための図。

【図１３】本発明の携帯電話機における制御部の例を説
明するための回路構成図。

【図１４】本発明の携帯電話機における制御部の他の例
を説明するための回路構成図。

【図１５】本発明の携帯電話機における制御部の更に他
の例及び側音回路の例を説明するための回路構成図。

【図１６】図１５の制御部及び側音回路による送話音量
対側音回路の利得及び側音量の関係を説明するための
図。

【図１７】本発明の携帯電話機における増幅器を含む各
回路の例を示す回路構成図。

【図１８】従来の携帯電話機を説明するための回路構成
図。

【図１９】図１８の携帯電話機の送話音量対側音回路の
利得及び側音量の関係を説明するための図。

【符号の説明】

１…送話用マイクロホン２…送話回路６，１０３…側音回路７…アナログ加算器８，１００４…スピーカ用増幅回路９…受話用スピーカ１０１，８０１，１００３…音量測定器１０２…制御部５０１…受話回路１００１…背景雑音収集用マイクロホン１００２…背景雑音回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者関根英敏東京都小平市上水本町五丁目20番１号株式会社日立製作所半導体事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】復調された受話信号に送話信号を加えるた
めの側音回路を含み、受話用スピーカから側音を出力す
るようにした携帯電話機において、当該側音回路は、利
得可変型の回路からなり、送話信号の音量レベルの増大
に応じて当該側音回路の利得を増加させる制御手段を有
することを特徴とする携帯電話機。
【請求項２】前記制御手段は、送話信号の音量レベルが
所定の第１の閾値に達するまで前記側音回路の利得を所
定の第１の値に固定するものであることを特徴とする請
求項１に記載の携帯電話機。
【請求項３】前記制御手段は、送話信号の音量レベルが
前記第１の閾値より大きい第２の閾値を越えたとき、送
話信号の音量レベルに拘らず側音量が一定となるように
送話信号の音量レベルの増大に従って前記側音回路の利
得を低下させるものであることを特徴とする請求項２に
記載の携帯電話機。
【請求項４】復調された受話信号を増幅する受話回路が
側音回路の出力信号を当該受話信号に加える加算器の前
に配置され、かつ、当該受話回路は、利得可変型の回路
からなり、前記制御手段は、側音回路に加えて当該受話
回路の利得を増加させるものであることを特徴とする請
求項１に記載の携帯電話機。
【請求項５】前記制御手段は、送話信号の音量レベルが
第３の閾値に達するまで前記側音回路の利得を所定の第
２の値に固定し、かつ、送話信号の音量レベルが第４の
閾値に達するまで前記受話回路の利得を所定の第３の値
に固定するものであることを特徴とする請求項４に記載
の携帯電話機。
【請求項６】前記制御手段は、送話信号の音量レベルが
前記第３の閾値より大きい第５の閾値を越えたとき、送
話信号の音量レベルに拘らず側音量が一定となるように
送話信号の音量レベルに従って前記側音回路の利得を低
下させ、かつ、送話信号の音量レベルが前記第４の閾値
より大きい第６の閾値を越えたとき、前記受話回路の利
得を送話信号の音量レベルが第６の閾値に達したときの
値に固定するものであることを特徴とする請求項５に記
載の携帯電話機。
【請求項７】背景雑音を収集するためのマイクロホンを
具備し、受話用スピーカを駆動するためのスピーカ用増
幅回路が利得可変型の回路からなり、前記背景雑音収集
用マイクロホンから入力される雑音信号の音量レベルの
増大に応じて前記スピーカ用増幅回路の利得を増加せる
別の制御手段を更に有することを特徴とする請求項１又
は請求項４に記載の携帯電話機。
【請求項８】前記別の制御手段は、雑音信号の音量レベ
ルが第７の閾値に達するまで、前記スピーカ用増幅回路
の利得を所定の第４の値に固定するものであることを特
徴とする請求項７に記載の携帯電話機。
【請求項９】前記別の制御手段は、雑音信号の音量レベ
ルが第７の閾値より大きい第８の閾値を越えたとき、雑
音信号の音量レベルの増大に従って前記スピーカ用増幅
回路の利得を低下させるものであることを特徴とする請
求項８に記載の携帯電話機。