JPH11163762A

JPH11163762A - ハンズフリーユニット

Info

Publication number: JPH11163762A
Application number: JP9328336A
Authority: JP
Inventors: Takuya Kanesumi; 拓也金住; Osamu Kurokawa; 修黒川; Akira Ishikura; 明石倉; Yoshihiro Nomura; 宜宏野村; Masakuni Hyodo; 正邦兵頭; Akira Nakamura; 顕中村
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Communication Technology Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Communication Technology Corp
Priority date: 1997-11-28
Filing date: 1997-11-28
Publication date: 1999-06-18
Also published as: US6154639A

Abstract

(57)【要約】【課題】アナログ／ディジタルの各モードにおいてハ
ウリング現象を防止し、側音を軽減することが可能で、
安価なハンズフリーユニットを提供する。【解決手段】受話側は切替回路１０２、減衰器１０
３，１０４、また送話側は切替回路１１０、減衰器１１
１，１１２からそれぞれなる信号レベルの調整回路を備
え、アナログモード／ディジタルモードに応じて、１５
ｄＢ／３０ｄＢの減衰量を与える。アナログ受話信号と
アナログ送話信号が、それぞれ整流器１１５，１１６で
整流され、比較器１１７で両信号のレベルが比較され、
この比較の結果に応じて、スイッチ１０５，１１３のう
ち、入力信号レベルが大きい方を導通状態とする音声ス
イッチを構成し、アナログ受話信号とアナログ送話信号
のうち、信号強度の弱い方に対してのみ、通信モードに
応じた上記減衰量が与えられるようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば携帯電話
や自動車電話などのうち、アナログモードとディジタル
モードを選択的に切換えて使用可能な移動通信端末に対
応し、通信端末本体を持たなくても拡声通話により通話
を可能とするハンズフリーユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、アナログモードとディジタルモー
ドを選択的に切換えて使用可能な移動通信端末、いわゆ
るデュアルモード機に対応するハンズフリーユニットの
開発が進められている。

【０００３】周知のようにハンズフリーユニットは、ハ
ウリング現象の発生防止や側音を軽減するために、通話
状態に応じて送話側か受話側に一定の損失量を挿入する
音声スイッチ方式や、エコーキャンセル回路を用いてい
る。

【０００４】しかしながら、音声スイッチ方式を採用し
たハンズフリーユニットをデュアルモード機に用いた場
合、アナログモード時に十分にハウリング現象を防止で
きるように、損失量を設定すると、ディジタルモード時
には信号処理がアナログモードに比べ複雑で信号遅延が
生じるため、側音を十分に軽減することができないとい
う問題がある。

【０００５】また、エコーキャンセル回路を備えたハン
ズフリーユニットをデュアルモード機に用いた場合、ア
ナログ／ディジタル両モードにおいて十分な効果を発揮
するものの、音声スイッチ方式に比べ大幅にコストが増
大してしまうという問題がある。

【０００６】自動車内などのような狭い室内にあって
は、スピーカから拡声出力された音が直接マイクロホン
で拾われる以外に、車内の壁に反射してから拾われるた
め、上述の問題は一層顕著なものとなっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のハンズフリーユ
ニットでは、音声スイッチ方式を採用した場合には、デ
ィジタルモード時に側音を十分に軽減することができ
ず、またエコーキャンセル回路を用いるとコストが大幅
に増大するという問題があった。

【０００８】この発明は上記の問題を解決すべくなされ
たもので、アナログ／ディジタル両モードにおいてハウ
リング現象を防止するとともに、側音を軽減し、なおか
つ安価なハンズフリーユニットを提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明に係わるハンズフリーユニットは、基地
局との間で、アナログモードとディジタルモードのうち
一方の通信モードを選択的に使用して通信するデュアル
モード無線通信装置に用いられ、拡声通話を可能とする
ハンズフリーユニットにおいて、送話時には受話信号よ
りも送話信号の方が信号強度が強くなるように、また受
話時には送話信号よりも受話信号の方が信号強度が強く
なるように、一定の制御量で信号強度制御を行なう音声
スイッチ手段と、デュアルモード無線通信装置の通信モ
ードがディジタルモードの場合に、前記音声スイッチ手
段による信号強度の制御量を、アナログモードの場合に
比べ大きくする制御量切替手段とを具備して構成するよ
うにした。

【００１０】上記構成のハンズフリーユニットでは、音
声スイッチによって、送話時には受話信号よりも送話信
号の方が信号強度が強くなるように、また受話時には送
話信号よりも受話信号の方が信号強度が強くなるよう
に、一定の制御量で信号強度制御を行なうもので、デュ
アルモード無線通信装置の通信モードがディジタルモー
ドの場合には、音声スイッチ手段による信号強度の制御
量をアナログモードの場合に比べ大きくするようにして
いる。

【００１１】したがって、上記構成のハンズフリーユニ
ットによれば、ハウリング現象に加え側音が問題となる
ディジタルモードでは、アナログモードよりも大きな信
号強度の制御量によって信号の強度制御が行なわれるた
め、アナログ／ディジタルの各モードにおいてハウリン
グ現象を防止し、側音を軽減することができる。また、
エコーキャンセル回路を採用した場合に比べ安価であ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の一実施形態について説明する。図１は、この発明に係
わるハンズフリーユニット１００に接続される携帯電話
や自動車電話などの移動通信端末の構成を示す回路ブロ
ック図である。この図に示す移動通信端末は、アナログ
モードとＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access ）
方式のディジタルモードの二つの通信方式に対応するデ
ュアルモード機である。

【００１３】図１に示したデュアルモード機は、ディジ
タルモードが設定され、ハンズフリーユニット１００が
接続されない状態においては、切替回路９，１４が制御
回路２０から出力される切替制御信号ＳＷＣに従ってＰ
ＣＭ符号処理部８側に切り替わっているとともに、切替
回路１０，１３がそれぞれスピーカ１１、マイクロホン
１２側に切り替わっている。

【００１４】この状態で、図示しない基地局からディジ
タル通話チャネルを介して送られた無線周波信号は、ア
ンテナ１で受信されたのちアンテナ共用器（ＤＵＰ）２
を介して受信回路（ＲＸ）３に入力される。

【００１５】受信回路３では、上記受信無線周波信号が
周波数シンセサイザ（ＳＹＮ）４から出力された受信局
部発振信号とミキシングされて中間周波信号に周波数変
換される。なお、上記周波数シンセサイザ４から発生さ
れる受信局部発振信号の周波数は、制御回路２０から出
力される制御信号ＳＹＣによって指示される。

【００１６】上記受信中間周波信号は、ＣＤＭＡ信号処
理部６で直交復調処理が施されたのち、逆拡散処理が施
され、自機宛の受信データが抽出される。この抽出され
た受信データは、音声符号処理部７にて伸長処理が施さ
れてディジタル受話信号に変換される。

【００１７】そして、上記ディジタル受話信号は、ＰＣ
Ｍ符号処理部８にてアナログ受話信号に復号され、切替
回路９および切替回路１０を介してスピーカ１１に出力
される。スピーカ１１に出力されたアナログ受話信号
は、図示しない増幅器で増幅されたのちスピーカ１１か
ら拡声出力される。

【００１８】一方、マイクロホン１２に入力された話者
の送話信号は、図示しない増幅器で増幅されたのち切替
回路１３および切替回路１４を介してＰＣＭ符号処理部
８に入力される。

【００１９】ＰＣＭ符号処理部８に入力されたアナログ
受話信号は、ＰＣＭ符号化処理が施されてディジタル送
話信号に変換されたのち、音声符号処理部７にて圧縮処
理が施され、送信データとしてＣＤＭＡ信号処理部６に
入力される。

【００２０】ＣＤＭＡ信号処理部６に入力された送信デ
ータは、送信チャネルに応じたＰＮ符号を用いて拡散処
理が施されたのち、直交変調処理が施され送信回路（Ｔ
Ｘ）５に入力される。

【００２１】送信回路５では、上記直交変調信号が送信
局部発振信号と合成されて無線周波信号に変換され、さ
らに高周波増幅される。なお、上記送信局部発振信号
は、制御回路２０の指示に応じて周波数シンセサイザ４
から出力される。

【００２２】上記送信回路５から出力された送信無線周
波信号は、アンテナ共用器２を介してアンテナ１に供給
され、このアンテナ１から図示しない基地局へ向けて送
信される。

【００２３】次に、アナログモードが設定され、ハンズ
フリーユニット１００が接続されない状態においては、
切替回路９，１４が制御回路２０から出力される切替制
御信号ＳＷＣによってアナログ音声回路１５側に切り替
わっているとともに、切替回路１０，１３がそれぞれス
ピーカ１１、マイクロホン１２側に切り替わっている。

【００２４】この状態で、図示しない基地局からアナロ
グ通話チャネルを介して送られた無線周波信号は、アン
テナ１で受信されたのちアンテナ共用器２を介して受信
回路３に入力され、この受信回路３で中間周波信号に周
波数変換される。この受信回路３から出力された受信中
間周波信号は、アナログ音声回路１５に入力される。

【００２５】このアナログ音声回路１５では、上記受信
中間周波信号がＦＭ復調によりアナログ受話信号として
再生される。このアナログ受話信号は、切替回路９およ
び切替回路１０を介して図示しない増幅器で増幅された
のち、スピーカ１１から拡声出力される。

【００２６】これに対し、マイクロホン１２から出力さ
れた話者の送話信号は、図示しない増幅器で増幅された
のち切替回路１３および切替回路１４を介してアナログ
音声回路１５に入力される。

【００２７】アナログ音声回路１５では、上記送話信号
に応じてＦＭ変調された変調信号が生成され、この変調
信号は送信回路５に入力される。送信回路５では、上記
変調信号が周波数シンセサイザ４から発生されたアナロ
グ通話チャネルの無線周波数に応じた送信局部発振信号
とミキシングされて無線周波信号にアップコンバートさ
れ、さらに所定の出力レベルに高周波増幅される。

【００２８】そして、この送信回路５から出力された無
線周波信号はアンテナ共用器２を介してアンテナ１に供
給され、このアンテナ１から図示しない基地局へ向け送
信される。

【００２９】制御回路２０は、例えばマイクロコンピュ
ータを主制御部とした有したもので、無線接続制御や通
話制御などのために各部を統括して制御するものであ
る。コンソールユニット（ＣＵ）２１にはダイヤルキ
ー、発信キー、終了キー、音量調節キーおよびモード指
定キーなどのキー群と、通話相手端末の電話番号や装置
の動作状態などを表示するためのＬＣＤ表示器が設けら
れている。また３１は電源回路であり、この電源回路３
１ではバッテリ３０の出力を基に所定の動作電源電圧Ｖ
ccが生成されて各回路に供給される。

【００３０】ハンズフリーユニット１００は、コネクタ
接続などにより前述の移動通信端末に接続され、スピー
カ１１やマイクロホン１２に代わって、受話音声の拡声
出力や話者の送話音声の受信を行ない、話者が上記移動
通信端末を手に持たない状態で通話を可能とするもので
ある。

【００３１】以下、図２を参照してハンズフリーユニッ
ト１００について説明する。図２は、その構成を示す回
路ブロック図である。図１に示した切替回路１０を介し
て入力されるアナログ受話信号は、増幅器１０１にて所
定の利得で増幅されたのち、切替回路１０２、スイッチ
１０５および整流器１１５に入力される。

【００３２】切替回路１０２は、前述の移動通信端末と
の接続によって入力される切替制御信号ＳＷＣに従っ
て、入力されるアナログ受話信号を選択的に減衰器（１
５ｄＢＡＴＴ）１０３か減衰器（３０ｄＢＡＴＴ）１
０４に出力するもので、アナログモードの場合には、上
記アナログ受話信号を減衰器１０３に出力し、ディジタ
ルモードの場合には減衰器１０４に出力する。

【００３３】減衰器１０３、減衰器１０４は、それぞれ
入力信号を１５ｄＢ，３０ｄＢだけ減衰させるもので、
ディジタルモード時に利用される減衰器１０４の方が減
衰器１０３に比べ減衰量が大きく設定されている。減衰
器１０３、あるいは減衰器１０４を介したアナログ受話
信号は、増幅器１０６に入力される。

【００３４】スイッチ１０５は、後述の比較器１１７の
出力に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御されるスイッチで、Ｈｉ
信号が入力された場合に導通状態となって、増幅器１０
１からのアナログ受話信号を、減衰器１０３や減衰器１
０４をバイパスして増幅器１０６に入力する。

【００３５】減衰器１０３、減衰器１０４、あるいはス
イッチ１０５を介したアナログ受話信号は、増幅器１０
６にて所定の利得で増幅されたのち、スピーカ１０７よ
り拡声出力される。

【００３６】一方、マイクロホン１０８に入力された話
者の送話信号は、増幅器１０９で所定の利得で増幅され
たのち、切替回路１１０、スイッチ１１３および整流器
１１６に入力される。

【００３７】切替回路１１０は、前述の移動通信端末か
らの切替制御信号ＳＷＣに従って、入力されるアナログ
送話信号を選択的に減衰器（３０ｄＢＡＴＴ）１１１
か減衰器（１５ｄＢＡＴＴ）１１２に出力するもの
で、前述の切替回路１０２と同様に、アナログモードの
場合には、上記アナログ送話信号を減衰器１１２に出力
し、ディジタルモードの場合には減衰器１１１に出力す
る。

【００３８】減衰器１１１、減衰器１１２は、それぞれ
入力信号を３０ｄＢ，１５ｄＢだけ減衰させるもので、
ディジタルモード時に利用される減衰器１１１の方が減
衰器１１２に比べ減衰量が大きく設定されている。減衰
器１１１、あるいは減衰器１１２を介したアナログ送話
信号は、増幅器１１４に入力される。

【００３９】スイッチ１１３は、後述の比較器１１７の
出力がインバータ１１８を介して反転入力され、この入
力信号に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御されるスイッチであ
る。前述のスイッチ１０５と同様に、Ｈｉ信号が入力さ
れた場合に導通状態となって、増幅器１０９からのアナ
ログ送話信号を、減衰器１１１や減衰器１１２をバイパ
スして増幅器１１４に入力する。

【００４０】減衰器１１１、減衰器１１２、あるいはス
イッチ１１３を介したアナログ送話信号は、増幅器１１
４にて所定の利得で増幅されたのち、図１に示した切替
回路１３に出力される。

【００４１】整流器１１５は、増幅器１０１の出力を整
流して比較器１１７の「＋」入力端子に出力する。整流
器１１６は、増幅器１０９の出力を整流して比較器１１
７の「−」入力端子に出力する。

【００４２】比較器１１７は、「＋」入力端子に入力さ
れる信号と「−」入力端子に入力される信号のレベルを
比較する。そして、「＋」入力端子に入力される信号の
方が大きい場合にはＨｉ信号を出力し、「−」入力端子
に入力される信号の方が大きい場合にはＬｏ信号を出力
する。これらの信号は、スイッチ１０５およびインバー
タ１１８に出力される。

【００４３】次に、上記構成のハンズフリーユニットの
動作について説明する。まず、移動通信端末にてアナロ
グモードを設定して、ハンズフリーユニットを使用する
場合について説明する。この場合、切替回路１０２，１
１０は、それぞれ１５ｄＢの減衰器１０３，１１２側に
切り替わっている。

【００４４】この状態で、アナログ受話信号は、増幅器
１０１にて増幅されたのち、整流器１１５にて整流さ
れ、比較器１１７に出力される。また、マイクロホン１
０８から入力されたアナログ送話信号は、増幅器１０９
にて増幅されたのち、整流器１１６にて整流され、比較
器１１７に出力される。

【００４５】ここで、主として話者が相手の話を聞いて
いる場合のように、アナログ受話信号のレベルの方がマ
イクロホン１０８（増幅器１０９）からの音声信号のレ
ベルより大きい場合には、比較器１１７からはＨｉ信号
が出力され、スイッチ１０５が導通状態になるととも
に、スイッチ１１３が開放状態となる。

【００４６】これにより、増幅器１０１にて増幅された
アナログ受話信号は、減衰量が与えられることなく増幅
器１０６で増幅されスピーカ１０７より拡声出力され
る。一方、増幅器１０９にて増幅されたマイクロホン１
０８から入力された音声信号は、減衰器１１２にて１５
ｄＢの減衰量が与えられたのち増幅器１１４で増幅さ
れ、移動通信端末に入力される。

【００４７】一方、主として話者が話をしている場合の
ように、マイクロホン１０８（増幅器１０９）からの音
声信号のレベルの方がアナログ受話信号のレベルより大
きい場合には、比較器１１７からはＬｏ信号が出力さ
れ、スイッチ１０５が開放状態になるとともに、スイッ
チ１１３が導通状態となる。

【００４８】これにより、増幅器１０１にて増幅された
アナログ受話信号は、減衰器１０３にて１５ｄＢの減衰
量が与えられたのち増幅器１０６で増幅されスピーカ１
０７より拡声出力される。また、増幅器１０９にて増幅
されたマイクロホン１０８からの入力された音声信号
は、減衰量が与えられることなく増幅器１１４で増幅さ
れ、移動通信端末に入力される。

【００４９】次に、移動通信端末にてディジタルモード
を設定して、ハンズフリーユニットを使用する場合につ
いて説明する。この場合、切替回路１０２，１１０は、
それぞれ３０ｄＢの減衰器１０４，１１１側に切り替わ
っている。

【００５０】この状態で、アナログ受話信号は、増幅器
１０１にて増幅されたのち、整流器１１５にて整流さ
れ、比較器１１７に出力される。また、マイクロホン１
０８から入力されたアナログ送話信号は、増幅器１０９
にて増幅されたのち、整流器１１６にて整流され、比較
器１１７に出力される。

【００５１】ここで、主として話者が相手の話を聞いて
いる場合のように、アナログ受話信号のレベルの方がマ
イクロホン１０８（増幅器１０９）からの音声信号のレ
ベルより大きい場合には、比較器１１７からはＨｉ信号
が出力され、スイッチ１０５が導通状態になるととも
に、スイッチ１１３が開放状態となる。

【００５２】これにより、増幅器１０１にて増幅された
アナログ受話信号は、減衰量が与えられることなく増幅
器１０６で増幅されスピーカ１０７より拡声出力され
る。また、増幅器１０９にて増幅されたマイクロホン１
０８から入力された音声信号は、減衰器１１１にて３０
ｄＢの減衰量が与えられたのち増幅器１１４で増幅さ
れ、移動通信端末に入力される。

【００５３】一方、主として話者が話をしている場合の
ように、マイクロホン１０８（増幅器１０９）からの音
声信号のレベルの方がアナログ受話信号のレベルより大
きい場合には、比較器１１７からはＬｏ信号が出力さ
れ、スイッチ１０５が開放状態になるとともに、スイッ
チ１１３が導通状態となる。

【００５４】これにより、増幅器１０１にて増幅された
アナログ受話信号は、減衰器１０４にて３０ｄＢの減衰
量が与えられたのち増幅器１０６で増幅されスピーカ１
０７より拡声出力される。また、増幅器１０９にて増幅
されたマイクロホン１０８から入力された音声信号は、
減衰量が与えられることなく増幅器１１４で増幅され、
移動通信端末に入力される。

【００５５】以上のように、上記構成のハンズフリーユ
ニットでは、送話信号と受話信号のうち、信号強度の低
い方に対して減衰量（損失量）を与える音声スイッチ方
式を採用し、アナログモードかディジタルモードかに応
じて、送話信号（あるいは受話信号）に対して異なる減
衰量を与えるようにしている。すなわち、ハウリング現
象に加え側音が問題となるディジタルモードでは、アナ
ログモードよりも減衰量を大きくするようにしている。

【００５６】したがって、上記構成のハンズフリーユニ
ットによれば、アナログ／ディジタルの各モードにおい
てハウリング現象を防止するとともに、側音を軽減する
ことができる。また、エコーキャンセル回路を採用した
場合に比べ安価である。

【００５７】さらに、従来のハンズフリーユニットにお
いて、ディジタルモード時の側音を軽減するために、大
きな減衰量を設定した場合、大きな減衰量を必要として
いないアナログモード時においてデュープレックス性を
失ってしまう。しかし、上記構成のハンズフリーユニッ
トでは、通信モードに応じた減衰量が設定されるため、
アナログモード時のデュープレックス性を犠牲にするこ
とがない。

【００５８】尚、この発明は上記実施の形態に限定され
るものではない。例えば、上記実施の形態では、アナロ
グモードかディジタルモードかに応じて、通話信号に対
して異なる減衰量（損失量）を与えるようにした、この
ように減衰器を用いて減衰量を可変する代わりに、増幅
器を用いて増幅度（利得）を可変するようにしても同様
の効果を得られる。その他、この発明の要旨を逸脱しな
い範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であるこ
とはいうまでもない。

【００５９】

【発明の効果】以上述べたように、この発明では、音声
スイッチによって、送話時には受話信号よりも送話信号
の方が信号強度が強くなるように、また受話時には送話
信号よりも受話信号の方が信号強度が強くなるように、
一定の制御量で信号強度制御を行なうもので、デュアル
モード無線通信装置の通信モードがディジタルモードの
場合には、音声スイッチ手段による信号強度の制御量を
アナログモードの場合に比べ大きくするようにしてい
る。

【００６０】したがって、この発明によれば、アナログ
／ディジタルの各モードにおいて適切なレベルでハウリ
ング現象を防止し、側音を軽減することができ、エコー
キャンセル回路を採用した場合に比べ安価なハンズフリ
ーユニットを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わるハンズフリーユニットが接続
されるデュアルモード型の移動通信端末の構成を示す回
路ブロック図。

【図２】この発明に係わるハンズフリーユニットの一実
施形態の構成を示す回路ブロック図。

【符号の説明】

１０１，１０６，１０９，１１４…増幅器１０２，１１０…切替回路１０３，１１２…減衰器（１５ｄＢＡＴＴ）１０４，１１１…減衰器（３０ｄＢＡＴＴ）１０５，１１３…スイッチ１０７…スピーカ１０８…マイクロホン１１５，１１６…整流器１１７…比較器１１８…インバータ

フロントページの続き (72)発明者黒川修東京都日野市旭が丘３丁目１番地の１株式会社東芝日野工場内 (72)発明者石倉明東京都日野市旭が丘３丁目１番地の１株式会社東芝日野工場内 (72)発明者野村宜宏東京都日野市旭が丘３丁目１番地の１株式会社東芝日野工場内 (72)発明者兵頭正邦東京都日野市旭が丘３丁目１番地の１株式会社東芝日野工場内 (72)発明者中村顕東京都日野市旭が丘３丁目１番地の１株式会社東芝日野工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基地局との間で、アナログモードとディ
ジタルモードのうち一方の通信モードを選択的に使用し
て通信するデュアルモード無線通信装置に用いられ、拡
声通話を可能とするハンズフリーユニットにおいて、送話時には受話信号よりも送話信号の方が信号強度が強
くなるように、また受話時には送話信号よりも受話信号
の方が信号強度が強くなるように、一定の制御量で信号
強度制御を行なう音声スイッチ手段と、前記デュアルモード無線通信装置の通信モードがディジ
タルモードの場合に、前記音声スイッチ手段による信号
強度の制御量を、アナログモードの場合に比べ大きくす
る制御量切替手段とを具備することを特徴とするハンズ
フリーユニット。
【請求項２】前記音声スイッチ手段は、送話時には受
話信号に一定量の損失を与え、また受話時には送話信号
に一定量の損失を与えて信号強度制御を行ない、前記制御量切替手段は、前記ディジタルモードの場合
に、前記音声スイッチ手段信号によって与えられる損失
量を、アナログモードの場合に比べ大きくすることを特
徴とする請求項１に記載のハンズフリーユニット。
【請求項３】前記音声スイッチ手段は、送話時には送
話信号に対して一定の利得で増幅し、また受話時には受
話信号に対して一定の利得で増幅する信号強度制御を行
ない、前記制御量切替手段は、前記ディジタルモードの場合
に、前記音声スイッチ手段信号による増幅利得を、アナ
ログモードの場合に比べ大きくすることを特徴とする請
求項１に記載のハンズフリーユニット。