JP2002051111A

JP2002051111A - 通信端末

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Publication number: JP2002051111A
Application number: JP2000232220A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Hiraki; 慎一郎平木; Taichi Mashima; 太一真島
Original assignee: Kenwood KK
Current assignee: Kenwood KK
Priority date: 2000-07-31
Filing date: 2000-07-31
Publication date: 2002-02-15
Anticipated expiration: 2020-07-31
Also published as: JP4059618B2

Abstract

(57)【要約】【課題】通話オプション機器が使用された場合であっ
ても音質の不適合、エコー、ハウリングの発生を防止す
ることができる通信端末を提供すること。【解決手段】通話オプション機器に対応した複数の音
質モードを用意する。ＲＯＭ６に記憶されたデータを読
み出し、このデータで中央演算処理部４によりデジタル
イコライザ８、ノイズサプレッサ９、ボリューム１０、
エコーキャンセラ１１、側音追加回路１２を制御するこ
とにより通話音質を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話機などの
通信端末に係り、特に音質調整機能に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、通信端末の音質の調整は１種類で
あることがほとんどであった。使用者が音質を選択出来
る機能を搭載した通信端末の例として本特許出願人によ
る「特願平１１−３１１６７６」がある。これは、相互
の通話環境（静、騒音下）、使用回線、相手の使用機
種、相手の声の大きさや質等により相手の声が聞きづら
い、またはこちらの声が正確に伝わりにくい場合にデジ
タル音声処理技術を用いて、受話音声の音質、音量およ
び送話信号の音質を使用者が通話中にボタン操作により
任意に選択し、通話を良好に行うことが出来るというも
のであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、「特願
平１１−３１１６７６」に報告された通信端末では、音
質の変更はあくまでも通話が通信端末本体の受話スピー
カ及び送話マイクを使用することを前提にしており、こ
れ以外の機器が使用された場合（イヤホンマイク、ハン
ズフリーキット等）それらの音質的特性に音質モードが
適合出来ない場合が多いと予想される。本発明は上記の
点に鑑みなされたもので、通話オプション機器が使用さ
れた場合であっても音質の不適合、エコー、ハウリング
の発生を防止することができる通信端末を提供すること
を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の通信端末は通話
音質が調整可能であり、通話オプション機器に対応した
複数の音質モードを有することを特徴とする。上記通話
オプション機器の一例として、イヤホンマイク及びハン
ズフリーキットがある。

【０００５】本発明の通信端末はイヤホン検出回路、ハ
ンズフリー検出回路、及びデジタル信号処理部を有し、
そのデジタル信号処理部内部にはデジタルイコライザ、
ノイズ抑制回路、ボリューム調整部、エコー除去回路、
側音追加回路を有し、それらを通話時に中央演算処理部
により制御することにより、使用する通話オプション機
器に対応した音質モードを設定することを特徴とする。

【０００６】本発明の通信端末は、イヤホン検出回路に
よってイヤホンマイクの使用が検知された場合、音質モ
ードをイヤホン用音質モードに設定することを特徴とす
る。本発明の通信端末は、ハンズフリー検出回路によっ
てハンズフリーキットの使用が検知された場合、音質モ
ードをハンズフリーキット用音質モードに設定すること
を特徴とする。

【０００７】通話音質を調整するデータは周波数特性、
ノイズ抑制、エコー除去、及び側音追加であり、本発明
の通信端末はそれらのデータをメモリに記憶しておい
て、使用する通話オプション機器毎に読み出すことを特
徴とする。なお、各種音質モードに移行する制御は送話
および受話に対して実施される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図１及び図２を参照して本
発明による通信端末の実施の形態を詳細に説明する。な
お、図１は本発明の実施の形態に係る携帯電話機を示す
ブロック図、図２は本発明の実施形態を説明するための
フローチャートである。なお、本実施の形態では、ヘッ
ドホンステレオなどで使われている、耳にはめ込むタイ
プの受話スピーカ（イヤホン）にマイクを付け加えたも
のを「イヤホンマイク」といい、イヤホンマイクと比べ
て受話スピーカが大きく、オープンエアで受話音を聞く
ものを「ハンズフリーキット」という。

【０００９】本実施の形態は、通話中に使用者が感じる
音質的な不満を解消することを目的とする。この音質的
な不満は、相手の声がこもっていたり相手の通話回線や
環境等の理由により通話内容が理解しにくいといった場
合や、その逆に音楽サービスなどの音を聞く場合に音の
細部が再生されていない場合に発生する。前者は声の成
分を強調し、それ以外のノイズ成分等は弱くした設定を
使用すればよく、周波数特性を狭帯域高音強調形にして
ノイズ抑圧を強くかけることなどで実現できる。後者は
すべての音を自然に聞き取れるようにする設定を用意す
ることにより解消され、周波数特性を広帯域平坦形にし
てノイズ抑圧を弱くするか全く抑圧しないようにするこ
とで実現できる。この設定を“音質モード”と呼ぶ。

【００１０】音質的な不満を生じさせる原因の１つであ
る「通話オプション機器」の違いがある。具体的な事例
で説明すると、通信端末本体の受話スピーカによるある
音声帯域の再生が難しい場合、デジタル音声処理により
その帯域部分のレベルを無理に上げた音質モードを用意
していたとする。ハンズフリーキットは機種によっては
非常に再生帯域の広いスピーカを有している場合があ
り、このようなハンズフリーキットに対してこの音質モ
ードを使用して通話を行った場合、ある帯域だけが極端
に強調された音声が再生されることになり、大変聞きづ
らい音質となり通話に支障を与えることが考えられる。

【００１１】他の問題点としては、通話音質を良好にす
る目的で側音追加を行った場合、ハンズフリーキットに
搭載されている再生音の大きいスピーカ、感度の高いマ
イクと通信端末の側音追加部により信号の閉ループが簡
単に形成され、過大なエコーやハウリングが簡単に起こ
ることになる。むろんハンズフリーキット自体にこれら
の事態を想定して高度なエコーキャンセラが付いている
場合はこの問題は起きにくいが、これら通信端末用のオ
プション機器は様々なメーカーから無数の種類が市場に
出回っていることから保証はできない。

【００１２】以上をふまえると、イヤホンマイクやハン
ズフリーキットなどの通信端末用の通話オプション機器
が通話で使用される場合、通信端末の設計側ではそれら
の音質的特性を全て把握することは不可能であるため、
通信端末本体に適合させた音質調整を用いた場合に通話
品質の劣化が起こることがありうる。よって、本発明は
上記のような不具合を回避するため、通話オプション機
器毎に音質モードを設けた通信端末を提供する。

【００１３】図１は本発明の実施形態を実現した携帯電
話機を示す回路図である。アンテナ２により受信された
電波はＲＦ回路３に供給され、周波数選択等がなされ
る。この出力信号はＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッ
サ）１００の変復調回路及びモデム７内に供給され、デ
ジタル信号に変換され音声符号変換されデジタルイコラ
イザ８、ノイズ抑制回路（ノイズサプレッサ）９、ボリ
ューム１０、エコー除去回路（エコーキャンセラ）１
１、側音追加回路１２を順次経る。側音追加回路１２か
ら出力された信号は、Ｄ／Ａ変換器１３でアナログ信号
に変換され、スピーカ１５により音声に変わる。一方、
マイク１６で集音された音声はＡ／Ｄ変換器１４でデジ
タル信号に変換され、逆の手順によりアンテナ２で電波
として送信される。

【００１４】通話音質の変更はすべてＤＳＰ１００によ
って行われ、送話音声についてはデジタルイコライザ
８、ノイズサプレッサ９、ボリューム１０、の３つのブ
ロック、受話音声についてはデジタルイコライザ８、ノ
イズサプレッサ９、ボリューム１０、エコーキャンセラ
１１、側音追加回路１２の５つのブロックの調整によっ
てなされる。本発明による携帯電話機は、これら送話側
の３ブロック、受話側の５ブロックの調整の組み合わせ
を１つの“音質モード”としてひとくくりにし、ＲＯＭ
６に記憶させる。

【００１５】したがって、イヤホン用音質モード、ハン
ズフリーキット用音質モードとして２つの音質モードを
設けようとした場合には、上に示した送話側３＋受話側
５ブロック全てに対する調整パラメータを有した調整パ
ラメータ群を２つ用意しROM部に記憶させておく。そし
て、使用される通話オプション機器がイヤホンマイクで
あろうとハンズフリーキットであろうと、上記の送話側
３＋受話側５ブロック全てを制御し、その機器用の音質
調整を行う。それぞれのパラメータ群には、それがイヤ
ホンマイク用のものかハンズフリーキット用のものか分
かるようにヘッダー情報を付与しておき、中央演算処理
部はその情報を判別して各機器が使用された際にそれぞ
れの調整パラメータを呼び出す仕組みとする。

【００１６】次に、通話時において音質モードがどのよ
うに起動されるかについて述べる。図１において、イヤ
ホンマイクが使用された場合はイヤホン検出回路１７
が、ハンズフリーキットが使用された場合はハンズフリ
ー検出回路１８がそれぞれ検知し、この信号が中央演算
処理部４に送られる。中央演算処理部４においてイヤホ
ンマイクとハンズフリーキットとの区別は、イヤホン検
出回路１７からの信号が入力される入力端子と、ハンズ
フリーキット検出回路１８からの信号が入力される入力
端子とを別々にする（例えばイヤホンマイクは端子A、
ハンズフリーキットは端子Ｂ）ことで判断する。さら
に、中央演算処理部４ではこれらの信号を受けてROM６
よりそれぞれの通話オプション機器に適合した調整パラ
メータを呼び出し、さらにＤＳＰ１００の音声系ブロッ
クの制御を行う。この一連の動きを図２を用いて説明す
る。

【００１７】図２は、上記携帯電話機で実施形態の動作
が行われたときのフローチャートである。このフローチ
ャートを説明すれば、ステップ２０１（又は２０３）で
発信（又は着信）が行われると、通話オプション機器
（図２の場合、イヤホンマイク及びハンズフリーキッ
ト）の使用を確認する（ステップ２０５）。ステップ２
０５で、通話オプション機器の使用が検知されなかった
場合には通信端末本体用の音質モード起動動作に移行す
る（ステップ２０７）。

【００１８】ステップ２０５で、通話オプション機器の
使用が検知された場合には通話に使用される通話オプシ
ョン機器の種別（この場合、イヤホンマイク／ハンズフ
リーキット）を確認する（ステップ２０９）。つづい
て、イヤホンマイク（図２ではイヤホンと表記）の使用
の有無を確認し（ステップ２１１）使用している場合、
中央演算処理部４はイヤホンマイクに適合した音声パラ
メータ（調整パラメータ）をＲＯＭ６から読み出し、Ｄ
ＳＰ１００内の音声系各ブロックを制御して通話を開始
する（ステップ２１５）。このときの音質モードをイヤ
ホン用音質モードとする。一方、イヤホンマイクを使用
していない場合にはステップ２１３に進む。

【００１９】ステップ２１３ではハンズフリーキットの
使用が確認されるため、中央演算処理部４はハンズフリ
ーキットに適合した音声パラメータ（調整パラメータ）
をＲＯＭ６から読み出し、ＤＳＰ１００内の音声系各ブ
ロックを制御して通話を開始する（ステップ２１７）。
このときの音質モードをハンズフリーキット用音質モー
ドとする。そして、イヤホン用音質モード又はハンズフ
リーキット用音質モードでの通話中に終話操作が行われ
ると（ステップ２１９）、ステップ２２１の終話処理と
なる。

【００２０】次に、図１に戻ってＤＳＰ１００の構造及
び制御方法の概要を述べる。通話オプション機器に対す
る音質調整は下記４つの調整が重要となる。（１）デジタルイコライザ８による音声の周波数特性の
加工（２）ノイズサプレッサ９によるノイズ抑圧量の調整（３）エコーキャンセラ１１によるエコー抑圧量の調整（４）側音追加回路１２による側音音量の加減なお、ボリューム１０による音量調整は、通話オプショ
ン機器用に特別に調整する必要はないと思われる。なぜ
なら、音声の入出力レベルについては標準化された共通
仕様に則って設定されているはずであり、逸脱している
製品はまずないと考えられるためである。

【００２１】まず始めに、（１）デジタルイコライザ８
による音声の周波数特性の加工の詳細を説明する。デジ
タルイコライザ８はＦＩＲ型適応デジタルフィルタによ
り構成されており、周波数特性の調整は実質的にはこの
ＦＩＲ型適応デジタルフィルタに含まれる乗算回路の乗
算係数の調整によって実現される。乗算係数の数はさま
ざまであるが一般に数十バイトで表される。この数十バ
イトの乗算係数が先に述べた８ブロックで構成される調
整パラメータのうちのデジタルイコライザ８の制御デー
タとなる。

【００２２】イヤホンマイク、ハンズフリーキットとい
った通話オプション機器のための音質モードについて述
べると、周波数特性に関して言えば低音域、中音域、高
音域がバランスよく再生される通話オプション機器が多
いため、余分な加工をしてリスクを負うことを避ける。
よって、なるべく平坦で特徴の少ない周波数特性にす
る。従ってデジタルイコライザ８は送話、受話共にフラ
ット特性とすることが好ましい。なぜならば、通信端末
本体のスピーカ１５は低高音の発音レベルが低い場合が
多いことから、低高音のレベルを上げる周波数特性補正
を行うことが多いため、このような音質調整によって制
御された通話オプション機器からの出力音は、音質的に
過度に加工されたものになる可能性が高いからである。

【００２３】次に、（２）ノイズサプレッサ９によるノ
イズ抑圧量の調整の詳細を説明する。ノイズサプレッサ
９のノイズ抑圧処理は「周波数領域減算法」と呼ばれる
アルゴリズムが用いられ、信号に含まれるノイズ成分に
対し人工的に創られたノイズ成分を減算処理することで
ノイズ抑圧する仕組みとなっており、ノイズ抑圧量の調
整はこの減算値を調整することによってなされる。この
とき、減算値のパラメータは数バイトである。

【００２４】ノイズ抑圧量は受話に関してはさほど考慮
する必要はなく、通信端末本体での通話時と同等の値と
しておいて問題ない。しかし、送話側のノイズ抑圧量は
オプション機種によっては十分な検討が必要である。特
にハンズフリーキットは自動車内で使用する場合が多い
ため、車内の騒音を充分抑圧するよう通信端末本体での
通話時の抑圧量よりもやや大きめにノイズ抑圧量を設定
する。つづいて、（３）エコーキャンセラ１１によるエ
コー抑圧量の調整について説明する。エコーキャンセラ
１１はデジタル的に受話信号の逆位相信号をあるレベル
で送話側に回り込ませることでエコーを消去するしくみ
で、回り込ませる量を数バイトのデータで調整する。

【００２５】エコーキャンセラ１１の設定は、イヤホン
マイクの場合はほとんど考慮する必要はないが、ハンズ
フリーキットの場合には注意が必要である。一般的にハ
ンズフリーキットはそれ自体にエコーキャンセル機能を
持っているが、付いていないハンズフリーキットもあ
る。エコーキャンセル機能を持っていないハンズフリー
キットを使用した場合、大音量で相手側の受話音が発音
されることから、通信端末本体での通話時以上に大きな
エコーが発生する可能性がある。この危険を回避するた
め、エコーキャンセラ１１は逆位相の受話音声を可能な
限り多く回り込ませる設定とし、エコーの発生を回避す
ることが必要になる。つづいて、（４）側音追加回路１
２による側音音量の加減について説明する。側音追加回
路１２はデジタル的に送話信号を受話側に回り込ます仕
組みで、これもまた回り込ませる量を数バイトのデータ
で制御する。

【００２６】側音追加回路１２は送話音声の回り込み量
を０にする。すなわち側音追加OFFの状態である。側音
追加がされていると、エコーキャンセル機能を持ってい
ないハンズフリーキットを使用した場合、簡単にハウリ
ングが発生してしまうからである。また、イヤホンマイ
クに付属しているマイクには高感度タイプのものがあ
る。この場合、自分の発した送話音声が過度にイヤホン
から聞こえてくることになり、相手の声が聞き取りづら
くなるためである。このように、本発明によれば、特性
の把握が難しいイヤホンマイクやハンズフリーキットな
どの通話オプション機器が使用された場合であっても音
質の不適合、エコー、ハウリングの発生を防止すること
ができる。

【００２７】また、通信端末本体の音質調整パラメータ
とは別個に調整パラメータを持つことにより、通信端末
本体の音質調整はこれら通話オプション機器のことは考
慮に入れる必要がなくなり、通信端末本体の音質調整に
おける制約事項が大幅に軽減される。また、これら通話
オプション機器の検知、およびこれらのために用意され
た調整パラメータの選択は中央演算処理部によって完全
に自動的になされる。よって、使用者の操作は一切必要
なく利便性にたけている。なお、上記の実施の形態は通
話オプション機器がイヤホンマイクとハンズフリーキッ
トとの場合の動作を説明しているが、イヤホンマイクや
ハンズフリーキットに限らず、あらゆる通話オプション
機器（カーオーディオへの接続による通話など）あるい
は通信端末本体の受話レシーバ、送話マイクを使わない
あらゆる通話形態（例えば拡声スピーカによる通話）に
対し、本発明と同様なシステムで通話音質の劣化を防ぐ
ことができる。また、上記の実施の形態は本発明を携帯
電話機やＰＨＳ（パーソナルハンデイフォンシステム）
を含む移動体通信端末に応用した場合であるが、本発明
は業務用および趣味用の無線機などにも利用できる。さ
らに本発明は固定電話機、公衆電話機などにも利用でき
る。

【００２８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明の通信
端末によれば、通話オプション機器が使用された場合で
あっても音質の不適合、エコー、ハウリングの発生を防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る携帯電話機を示すブ
ロック図。

【図２】本発明の実施形態を説明するためのフローチャ
ート。

【符号の説明】

４中央演算処理部６ＲＯＭ８デジタルイコライザ９ノイズサプレッサ１０ボリューム１１エコーキャンセラ１２側音追加回路１００ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5K011 DA16 DA18 GA06 JA01 KA04 5K027 AA11 BB03 DD01 DD07 DD10 DD16 HH03 5K067 AA34 BB04 FF00 FF38

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通話音質を調整可能な通信端末におい
て、通話オプション機器に対応した複数の音質モードを
有することを特徴とする通信端末。
【請求項２】前記通話オプション機器がイヤホンマイ
ク及びハンズフリーキットであることを特徴とする請求
項１に記載の通信端末。
【請求項３】イヤホン検出回路、ハンズフリー検出回
路、及びデジタル信号処理部を有し、そのデジタル信号
処理部内部にはデジタルイコライザ、ノイズ抑制回路、
ボリューム調整部、エコー除去回路、側音追加回路を有
し、それらを演算処理装置により制御することにより、
使用中の通話オプション機器に対応した音質モードを設
定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の
通信端末。
【請求項４】前記イヤホン検出回路によってイヤホン
マイクの使用が検知された場合、音質モードをイヤホン
用音質モードに設定することを特徴とする請求項１乃至
請求項３のいずれかに記載の通信端末。
【請求項５】前記ハンズフリー検出回路によってハン
ズフリーキットの使用が検知された場合、音質モードを
ハンズフリーキット用音質モードに設定することを特徴
とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の通信端
末。
【請求項６】前記通話音質を調整するデータは周波数
特性、ノイズ抑制、エコー除去、側音追加であり、それ
らのデータをメモリに記憶しておいて、使用する通話オ
プション機器毎に読み出すことを特徴とする請求項１乃
至請求項５のいずれかに記載の通信端末。
【請求項７】各種音質モードに移行する制御は送話お
よび受話に対して実施されることを特徴とする請求項１
乃至請求項６のいずれかに記載の通信端末。