JP2000324233A - 拡声電話機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 拡声電話機において、通話品質の劣化を抑止
し、簡易的な構成でエコー及びハウリングを抑圧するこ
と。 【解決手段】 電話機本体に２個の無指向性マイクロホ
ンユニット１２，１３をスピーカーユニット１１から等
距離ｄに配置し、受話信号１６の拡声音声を同位相で収
音する。そしてそれら２個のマイクロホンユニット１
２，１３の出力信号を差分算出手段１４に与え、差分処
理により遠端話者の音声を打ち消す。また差分算出手段
１４から得られた近端話者の音声信号を周波数補正手段
１５に与え、予め定めた周波数特性で補正を行うことに
より、近端話者の音質劣化を抑える。こうすると、回路
構成が複雑なボイススイッチや音響エコーキャンセラを
用いることなく、遠端話者の音声のエコーやハウリング
を抑圧することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通話相手からの受
話信号を拡声するスピーカーと、当方の発話音声を収音
するマイクロホンとを備えた拡声電話機に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】家庭用電話や車載用電話、携帯電話等に
おいて、受話器を持たずに通話を行うことができるハン
ズフリー機能を搭載した拡声電話機が普及している。こ
のような拡声電話機では、スピーカーから拡声された音
声がマイクロホンで収音されてエコーやハウリングが発
生し、通話品質の劣化を引き起こす場合がある。このよ
うなエコーやハウリングを抑圧するため、ボイススイッ
チや音響エコーキャンセラ等の装置が用いられることが
ある。しかし、これらの装置を付加することにより、回
路規模が大きくなり、電話機のコストが上がるという問
題がある。そこで、拡声時のエコーやハウリングを抑圧
する低廉な装置が要望されている。

【０００３】第１の従来例の拡声電話機を図１０を用い
て説明する。この拡声電話機には、スピーカーユニット
１０１、マイクロホンユニット１０２、エコー抑圧手段
１０３、ハンドセット／拡声切替スイッチ１０４が設け
られている。スピーカーユニット１０１は遠端話者から
の受話信号を拡声するスピーカーである。マイクロホン
ユニット１０２は近端話者の音声を収音するマイクロホ
ンである。エコー抑圧手段１０３は受話信号と送話信号
とにより遠端話者の音声を抑圧し、近端話者の音声を送
話信号として出力するものである。ハンドセット／拡声
切替スイッチ１０４はハンドセット（受話器）１０５を
使った通話か、又は拡声通話かを切り替えるための切替
スイッチである。

【０００４】通常は受話器１０５を用いて通話を行う
が、ハンドセット／拡声切替スイッチ１０４で拡声通話
に切り替えることにより、スピーカーユニット１０１と
マイクロホンユニット１０２を用いて、ハンズフリーで
通話を行うことができる。なお、ハンズフリー状態では
受話器１０５がスピーカーユニット１０１の上部から移
動されており、スピーカーユニット１０１の拡声を遮断
しないようになっている。

【０００５】スピーカーユニット１０１からの拡声音声
が、空間及び電話機筐体を伝搬してマイクロホンユニッ
ト１０２に回り込み、送話−受話間で信号のループが形
成される。この場合、エコーやハウリングが生じ、通話
品質が大きく劣化する。このようなエコーやハウリング
を防止するために、エコー抑圧手段１０３としてボイス
スイッチや音響エコーキャンセラが設けられている。ボ
イススイッチの場合では、マイクロホンユニット１０２
の出力信号と受話信号とにより近端話者の発話を検出
し、近端話者が発話時のみ、マイクロホンユニット１０
３の出力信号を送話信号として出力することにより、送
話−受話間のループを遮断する。

【０００６】また音響エコーキャンセラの場合では、適
応フィルタを設け、受話信号と送話信号とによりスピー
カーユニット１０１とマイクロホンユニット１０２との
間の伝達関数を学習同定法等により適応的に求める。そ
して、求めた伝達関数を受話信号に畳み込み、マイクロ
ホンユニット１０２の出力信号より減算することによ
り、マイクロホンユニット１０２の出力信号から近端話
者の音声のみを出力する。

【０００７】第２の従来例の拡声電話機を図１１を使っ
て説明する。この拡声電話機は特開平３−１１７１４８
号に記載されたものである。この拡声電話機には、スピ
ーカーユニット１１１、マイクロホンユニット１１２及
び１１３、差動演算回路１１４が設けられている。スピ
ーカーユニット１１１は受話音声を拡声するスピーカー
である。マイクロホンユニット１１２，１１３はスピー
カーユニット１１１から等距離に配置された収音用のマ
イクロホンである。差動演算回路１１４はマイクロホン
ユニット１１２の出力信号とマイクロホンユニット１１
３の出力信号との差を出力する回路である。

【０００８】スピーカーユニット１１１から拡声された
受話信号は、スピーカーユニット１１１に対するマイク
ロホンユニット１１２と、マイクロホンユニット１１３
との距離が等しいため、マイクロホンユニット１１２，
１１３に同位相で収音される。差動演算回路１１４でそ
れぞれの出力信号を差分すると、差分値は理論的には０
となり、遠端話者の音声の回り込みを抑圧することがで
きる。一方、近端話者の発話位置に対するマイクロホン
ユニット１１２とマイクロホンユニット１１３との距離
は互いに異なるため、マイクロホンユニット１１２，１
１３で収音された近端話者の音声は、差動演算回路１１
４で差分されても、スピーカーユニット１１１の拡声音
声と比較して差分による減衰量は僅かなものになる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】第１の従来例の拡声電
話機では、ボイススイッチや音響エコーキャンセラ等の
エコー抑圧手段により、スピーカーユニット１０１から
マイクロホンユニット１０２への受話信号の回り込みに
よるエコーやハウリングを防止するようにしている。音
声スイッチを用いた場合には、近端話者の音声レベルが
小さいと、ボイススイッチが誤動作し、近端話者音声の
一部が途切れる場合がある。この場合は通話品位の低下
を引き起こすという欠点がある。また音響エコーキャン
セラを用いた場合には、ボイススイッチのような近端話
者の音声の欠落は生じないが、十分なエコー抑圧効果を
得るためには回路構成が複雑となり、拡声電話機が高価
になるという欠点があった。

【００１０】また、第２の従来例の拡声電話機では、第
１の従来例の課題であるハウリング抑圧のための回路構
成の複雑さについては改善されるものの、第１の従来例
の拡声電話機よりも近端話者の通話音声品質が劣化する
という課題がある。図１２は例として図１１のＤ１方向
に対する差動演算回路１１４の出力信号の周波数特性を
示したものである。ここではマイクロホンユニット１１
２，１１３の間隔を２０ｃｍとした。マイクロホンユニ
ット１１２とマイクロホンユニット１１３に収音される
信号の位相差は低域で少ないため、その差分値は大きく
減衰する。また高域においては、２つのマイクロホンユ
ニットの間隔が音波の半波長の整数倍となる周波数にお
いて互いに打ち消しあい、その周波数で出力値が大きく
減衰する。そのため、第１の従来例の無指向性マイクロ
ホンで収音した場合と比較して、低音の不足や高域の部
分的な欠如が生じるので、通話音声品質の劣化を引き起
こすという課題があった。

【００１１】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、ボイススイッチや音響エコー
キャンセラ等のエコー抑圧手段の欠点を解消すると共
に、近端話者の音声の品質低下を引き起こすことなく、
エコーやハウリングを抑圧することのできる拡声電話機
を実現することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、本願の請求項１の発明は、遠端話者の音声を
受話信号として受信し、近端話者の音声を送話信号とし
て前記遠端話者に送信する拡声電話機であって、前記受
話信号を拡声するスピーカーユニットと、前記スピーカ
ーユニットから夫々等距離で、且つ近端話者から見て異
なる距離に設けられ、近端話者の音声を収音する第１及
び第２のマイクロホンユニットと、前記第１及び第２の
マイクロホンユニットの出力信号の差分値を算出して出
力する差分算出手段と、前記差分算出手段の出力信号に
対して予め定めた周波数特性で補正する周波数補正手段
と、を具備することを特徴とするものである。

【００１３】このような構成によれば、２個の無指向性
のマイクロホンユニットをスピーカーユニットからそれ
ぞれ等距離に配置し、拡声音声を同位相で収音する。そ
してそれら２個のマイクロホンユニットの出力信号を差
分することにより、遠端話者の音声を打ち消し、さらに
その出力信号の周波数特性を予め定めた周波数特性で補
正を行うことにより、通話音声品質の劣化が軽減でき
る。

【００１４】本願の請求項２の発明は、遠端話者の音声
を受話信号として受信し、近端話者の音声を送話信号と
して前記遠端話者に送信する拡声電話機であって、前記
受話信号を拡声するスピーカーユニットと、前記スピー
カーユニットから夫々等距離で、且つ近端話者から見て
異なる距離に設けられ、近端話者の音声を収音する第１
及び第２のマイクロホンユニットと、前記受話信号と前
記第１又は第２のマイクロホンユニットの出力信号とに
より、近端話者の音声の有無を検出する近端話者音声検
出手段と、前記近端話者音声検出手段により近端話者の
音声が検出された場合には、前記第１又は第２のマイク
ロホンユニットの出力信号をそのまま出力し、それ以外
の場合には前記第１及び第２のマイクロホンユニットの
出力信号の差分値を算出して出力する差分算出手段と、
を具備することを特徴とするものである。

【００１５】このような構成によれば、２個の無指向性
のマイクロホンユニットをスピーカーユニットから夫々
等距離に配置し、拡声音声を同位相で収音する。そして
遠端話者のみの発話時には、２個のマイクロホンユニッ
トの出力信号を差分することにより遠端話者の音声を打
ち消す。また近端話者の発話時には減算を停止し、片方
のマイクロホンユニットの信号のみを出力する。こうし
て遠端話者の音声のエコー発生を防ぎ、ハウリングを抑
圧する。また、常に片方のマイクロホンユニットの信号
が送話信号として出力されているため、近端話者の音声
の欠落を生じることがなく、円滑な通話を行うことがで
きる。

【００１６】本願の請求項３の発明は、遠端話者の音声
を受話信号として受信し、近端話者の音声を送話信号と
して前記遠端話者に送信する拡声電話機であって、近端
話者から見て異なる距離の位置に設けられ、近端話者の
音声を収音する第１及び第２のマイクロホンユニット
と、前記受話信号と前記第１又は第２のマイクロホンユ
ニットの出力信号とより、近端話者の音声の有無を検出
する近端話者音声検出手段と、前記近端話者音声検出手
段により近端話者の音声が検出された場合には、前記第
１又は第２のマイクロホンユニットの出力信号をそのま
ま出力し、それ以外の場合には前記第１及び第２のマイ
クロホンユニットの出力信号の差分値を算出して出力す
る差分算出手段と、前記近端話者音声検出手段により近
端話者の音声が検出されたときには、前記受話信号の位
相を反転して出力し、それ以外の場合には前記受話信号
をそのまま出力する位相反転手段と、前記第１及び第２
のマイクロホンユニットとを結ぶ線分を対称軸にし、前
記対称軸を挟んで前記線分の垂線上の一方に設けられ、
前記受話信号を拡声する第１のスピーカーユニットと、
前記第１及び第２のマイクロホンユニットとを結ぶ線分
を対称軸にし、前記対称軸を挟んで前記線分の垂線上の
他方に設けられ、前記位相反転手段の出力信号を拡声す
る第２のスピーカーユニットと、を具備することを特徴
とするものである。

【００１７】このような構成によれば、２個のスピーカ
ーユニットと、夫々のスピーカーユニットから等間隔に
なるように２個のマイクロホンユニットとを配置するこ
とにより、夫々のマイクロホンユニットへ２個のスピー
カーから拡声された音声を同位相で収音する。そして遠
端話者のみの発話時には、両方のスピーカーユニットか
ら同位相で遠端話者の音声を拡声し、かつ２個のマイク
ロホンユニットの出力信号を差分することにより、遠端
話者の音声をうち消す。また近端話者の発話時には、片
方のスピーカーユニットから位相を反転した遠端話者音
声を拡声し、かつ片方のマイクロホンユニットの信号の
みを出力する。こうすると、近端話者の音声を収音する
マイクロホンユニットの収音点で、２つのスピーカーユ
ニットから拡声された遠端話者の音声がうち消される。
このため、遠端話者と近端話者が同時に発話するダブル
トーク時において、近端話者音声のみを送話音声として
出力することができ、さらなるエコー抑圧効果による円
滑な通話を行うことができる。

【００１８】本願の請求項４の発明は、請求項２又は３
の拡声電話機において、前記近端話者音声検出手段は、
前記第１のマイクロホンユニットの出力信号の短時間平
均レベルを算出する第１のレベル算出手段と、前記受話
信号の短時間平均レベルを算出する第２のレベル算出手
段と、前記第１のレベル算出手段の出力値を前記第２の
レベル算出手段の出力値で除算する除算手段と、前記除
算手段の除算結果を予め定めた閾値と比較してその大小
を判別し、前記除算結果が大のとき近端話者の音声有り
と判定し、比較結果が小のとき近端話者の音声無しと判
定する閾値判別手段と、を有することを特徴とするもの
である。

【００１９】このような構成によれば、片方のマイクロ
ホンユニットにおいて収音された信号の短時間平均レベ
ルを、受話信号の短時間平均レベルで除算し、除算結果
が予め定めた閾値より大きい場合は近端話者の発話状態
とし、そうでない場合は無発話状態として制御信号を出
力する。こうすると、簡易な構成で近端話者の発話を検
出することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態にお
ける拡声電話機について、図１〜図９を用いて説明す
る。なお、以下の実施の形態においては、拡声通話状態
についての説明であるため、電話機に備わっているハン
ドセット／拡声切替スイッチは省略し、拡声通話状態に
ついてのみ説明する。

【００２１】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１における拡声電話機の要部構成図である。この拡声
電話機は、スピーカーユニット１１、マイクロホンユニ
ット１２，１３、差分算出手段１４、周波数補正手段１
５を含んで構成される。スピーカーユニット１１は、受
話信号１６を拡声するスピーカーである。マイクロホン
ユニット１２，１３はスピーカーユニット１１から等距
離ｄに配置され、スピーカーユニット１１の出力音と、
近端話者の音声とを収音するマイクロホンである。差分
算出手段１４はマイクロホンユニット１２の出力信号と
マイクロホンユニット１３の出力信号との差分値を出力
する回路である。周波数補正手段１５は予め定めた周波
数特性で差分算出手段１４の出力信号を補正する回路で
ある。こうして周波数補正手段１５から送話信号１７が
遠端話者に送出される。

【００２２】周波数補正手段１５は、例えばローパスフ
ィルタで構成され、入力信号に対して予め定めた周波数
特性を掛け合わせて出力する。遠端話者の受話信号１６
はスピーカーユニット１１で当方の音場に拡声される
が、スピーカーユニット１１とマイクロホンユニット１
２，１３との距離ｄが等しいため、マイクロホンユニッ
ト１２，１３には同位相で収音され、差分算出手段１４
でそれらの信号の差分値を算出すると、理論的には０と
なる。このためマイクロホンユニット１２，１３から出
力された遠端話者の音声が送話信号１７へ混入されるの
を抑圧することができる。

【００２３】一方、近端話者の発話音声はマイクロホン
ユニット１２，１３に収音されるが、通常は発話位置と
マイクロホンユニット１２，１３との間の距離が異なる
ため、マイクロホンユニット１２，１３で収音された近
端話者の音声信号を差分算出手段１４で差分しても、そ
の減衰量は遠端話者の音声の場合と比較すると僅かであ
る。従って差分算出手段１４の出力を送話信号１７とし
て用いることができる。

【００２４】図２に、音源をマイクロホンユニット１
２，１３を結ぶ直線からの角度θを変化させた場合の、
差分算出手段１４の出力レベルの変化を示す。ここでは
マイクロホンユニット１２，１３の間隔Ｌ＝２０ｃｍと
し、またθ＝０゜を基準とした場合のレベル比を示し
た。図示のように、２つのマイクロホンユニット１２，
１３と差分算出手段１４により双指向性が形成されてお
り、９０゜方向、即ちスピーカーユニット１１が位置す
る左右方向に対しては感度が大きく減衰している。

【００２５】その一方、位相干渉のため、差分算出手段
１４での近端話者の収音音声に対する周波数特性は図１
２のようになり、無指向性マイクロホン単体で受音した
場合と比較して音質の劣化を生じてしまう。特に音声を
伝送する場合においては、１ｋＨｚ以下の帯域に重要な
音声情報が含まれており、図１２のような低域の減衰が
あると、通話の明瞭度の低下を引き起こす恐れが生じ
る。そこで、図３のような周波数補正特性を周波数補正
手段１５に設定し、差分算出手段１４の出力信号におい
て、低域側の利得を増加させるように周波数特性を補正
する。図４は補正後の周波数特性であり、位相干渉によ
り抑圧された近端話者音声の低域成分の周波数特性を改
善することができた。なお、図１２の周波数特性はマイ
クロホンユニット１２，１３間の距離Ｌにより定まるた
め、その距離に応じた補正周波数特性を周波数補正手段
１５に設定するものとする。

【００２６】（実施の形態２）次に本発明の実施の形態
２における拡声電話機について図５、図６を用いて説明
する。図５は本実施の形態における拡声電話機の要部構
成を示す説明図である。この拡声電話機は、スピーカー
ユニット５１、マイクロホンユニット５２，５３、近端
話者音声検出手段５４、差分算出手段５５を含んで構成
される。スピーカーユニット５１は、受話信号５６を拡
声するスピーカーである。マイクロホンユニット５２，
５３はスピーカーユニット５１から等距離ｄに配置さ
れ、スピーカーユニット５１からの出力音と、近端話者
の音声とを収音する無指向性のマイクロホンである。

【００２７】近端話者音声検出手段５４は受話信号５６
とマイクロホンユニット５２の出力信号とを入力し、近
端話者が発話しているか否かを検出し、その検出結果を
差分算出手段５５に与える回路である。差分算出手段５
５は、マイクロホンユニット５２、５３で収音された音
声信号を入力し、近端話者音声検出手段５４において近
端話者の発話が検出された場合は、マイクロホンユニッ
ト５２又はマイクロホンユニット５３の信号をそのまま
送話信号５７として出力し、それ以外の場合はマイクロ
ホンユニット５２、５３の出力信号の差分値を算出して
出力するものである。

【００２８】近端話者が発話していない場合、差分算出
手段５５でマイクロホンユニット５２，５３の差分値が
出力されるため、実施の形態１と同様、マイクロホンユ
ニット５２，５３及び差分算出手段５５により図２のよ
うな指向性が形成され、スピーカーユニット５１から拡
声される遠端話者の音声は大きく減衰され、送話信号５
７への混入を抑圧することができる。

【００２９】一方、近端話者が発話している場合は、近
端話者音声検出手段５４で近端話者の発話が検出され、
差分算出手段５５の差分動作を停止し、マイクロホンユ
ニット５２又は５３の出力信号をそのまま送話信号５７
として出力する。この場合は、図１２のような位相干渉
による近端話者音声の低域部の周波数特性の劣化を抑え
ることができる。

【００３０】なお図６は、実施の形態１，２の拡声電話
機を車載用拡声電話機に応用した場合のスピーカーユニ
ット及びマイクロホンユニットの配置例を示す説明図で
ある。図６において、ハンドル６１の中央部又は計器板
の中央部にスピーカーユニット６２を組み込み、ハンド
ル６１のアーム又は計器板の左右部にマイクロホンユニ
ット６３、６４を組み込んだ例が示されている。スピー
カーユニット６２とマイクロホンユニット６３，６４と
の間の距離は等しくなるように配置する。このように車
載用拡声電話にスピーカーユニットとマイクロホンを配
置することにより、実施の形態１、２と同様の効果を実
現することができ、電話中の運転者の手が電話機から開
放されるので、安全運転に貢献する。

【００３１】（実施の形態３）次に本発明の実施の形態
３における拡声電話機について図７を用いて説明する。
図７は本実施の形態における拡声電話機の要部構成を示
す説明図である。この拡声電話機は、スピーカーユニッ
ト７１，７２、マイクロホンユニット７３，７４、近端
話者音声検出手段７５、差分算出手段７６、位相反転手
段７７を含んで構成される。スピーカーユニット７１は
受話信号を拡声するスピーカーである。スピーカーユニ
ット７２は位相反転手段７７の出力音声を拡声するスピ
ーカーである。マイクロホンユニット７３，７４はスピ
ーカーユニット７１，７２から等距離ｄに配置され、ス
ピーカーユニット７１、７２からの出力音と、近端話者
の音声とを収音する無指向性のマイクロホンである。

【００３２】第１のマイクロホンユニット７３及び第２
のマイクロホンユニット７４は、近端話者から見て異な
る距離の位置に設けられるものとする。また第１のスピ
ーカーユニット７１は、第１及び第２のマイクロホンユ
ニット７３，７４とを結ぶ線分を対称軸にし、対称軸を
挟んで線分の垂線上の一方に設けられるものとする。第
２のスピーカーユニット７２は、第１及び第２のマイク
ロホンユニット７３，７４とを結ぶ線分を対称軸にし、
対称軸を挟んで線分の垂線上の他方に設けられるものと
する。

【００３３】近端話者音声検出手段７５は受話信号とマ
イクロホンユニット７３の出力信号より近端話者の発話
を検出する音声検出手段である。差分算出手段７６は近
端話者音声検出手段７５で近端話者の発話が検出された
場合はマイクロホンユニット７３又は７４の出力信号を
そのまま出力し、それ以外の場合はマイクロホンユニッ
ト７３，７４の差分値を算出して出力する回路である。
位相反転手段７７は近端話者音声検出手段７５で近端話
者の発話が検出された場合は位相を反転し、それ以外の
場合は入力信号をそのまま出力する回路である。

【００３４】近端話者が発話していない場合は、位相反
転手段７７は受話信号をそのままスピーカーユニット７
２へ出力するため、受話音声はスピーカーユニット７
１，７２から同位相で拡声される。また差分算出手段７
６はマイクロホンユニット７３，７４の出力信号の差分
を算出するため、実施の形態１，２と同様、図２のよう
な指向性が形成され、送話信号への受話信号の混入を抑
圧することができる。

【００３５】一方、近端話者が発話している場合は、位
相反転手段７７は受話信号の位相を１８０゜反転して出
力する。マイクロホンユニット７３，７４はそれぞれス
ピーカーユニット７１，７２との距離が等しいため、マ
イクロホンユニット７３，７４の受音点においては、ス
ピーカーユニット７１から拡声された正相の受話信号
と、スピーカーユニット７２から拡声された逆送の受話
信号が打ち消しあい、理論的に０となる。一方、当方話
者の受音点とスピーカーユニット７１，７２との間の距
離は通常は相違しており、マイクロホンユニット７３，
７４における減衰量に対して僅かしか減衰しない。また
このとき、差分算出手段７６はマイクロホンユニット７
３又は７４の出力をそのまま送話信号として出力するた
め、図１２のような位相干渉による近端話者音声の周波
数特性の劣化を抑えることができる。

【００３６】（実施の形態４）実施の形態２，３に用い
られている近端話者検出手段を具体化したものを本発明
の実施の形態４における拡声電話機として説明する。図
８は近端話者音声検出手段の構成図である。この近端話
者音声検出手段は、第１のレベル算出手段８１、第２の
レベル算出手段８２、除算手段８３、閾値判別手段８４
により構成される。第１のレベル算出手段８１はマイク
ロホンユニットの出力信号の短時間レベルを算出するレ
ベル算出手段である。第２のレベル算出手段８２は遠端
話者からの受話信号の短時間レベルを算出するレベル算
出手段である。除算手段８３は第１のレベル算出手段８
１の出力を第２のレベル算出手段８２の出力で除算する
回路である。閾値判別手段８４は除算手段８３の出力
と、予め定めた閾値とを比較し、その大小を判別する回
路である。

【００３７】通話時の除算手段８３の出力信号の例を図
９に示す。近端話者が発話していない状態、即ち時刻ｔ
１〜ｔ２では、スピーカーユニットとマクロホンユニッ
ト間の伝達特性が定常のため、マイク出力は受話信号と
近似しており、マイク出力の短時間レベルを受話信号の
短時間レベルで除算した除算手段８４の出力はほぼ一定
となる。一方、近端話者の発話時は、マイク出力に近端
話者音声が大きく混入し、時刻ｔ２〜ｔ３の近端話者発
話区間に示されるように除算手段８４の出力は増加す
る。そこで、近端話者が発生していない状態での除算手
段８４の出力をあらかじめ測定しておき、閾値を適切に
設定しておくことにより、除算手段８３の出力の大小に
より、近端話者の発話の有無を検出することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の拡声電話
機によれば、拡声用のスピーカーユニットから２つのマ
イクロホンユニットを等間隔に配置し、それらマイクロ
ホンユニットの出力信号を差分後、予め定めた周波数補
正特性で補正することにより、送話信号への受話信号の
混入を防ぎ、ボイススイッチや音響エコーキャンセラー
等の複雑な構成のエコー抑圧手段を使わず、簡単な構成
でエコー及びハウリングを抑圧することができる。ま
た、２つのマイクロホンユニットの差分出力により、位
相干渉による近端話者音声の劣化を抑えることができ、
円滑な通話を行うことができる。

【００３９】また、請求項２記載の拡声電話機によれ
ば、拡声用のスピーカーユニットから２つのマイクロホ
ンユニットを等間隔に配置し、近端話者が発話していな
いときのみ差分することにより、近端話者が発話してい
る場合の近端話者音声の劣化を引き起こすことなく、近
端話者が発話していない場合において簡易的な構成でエ
コー及びハウリングを抑圧することができる。

【００４０】また、請求項３記載の拡声電話機によれ
ば、２つの拡声用スピーカーユニットと、夫々のスピー
カーユニットから等間隔にマイクロホンユニットを配置
し、近端話者が発話していない場合は、２つのスピーカ
ーユニットから同位相で受話信号を拡声し、２つのマイ
クロホンユニットの出力を差分することにより、送話信
号への受話信号の混入を防ぐことができる。また近端話
者が発話している場合には、片方のスピーカーから逆相
の受話信号を拡声し、２つのマイクロホンユニットの収
音点において受話信号を打ち消しあうようにすることに
より、近端話者の発話時においても、近端話者音声の劣
化を引き起こすことなく、簡易的な構成でエコー及びハ
ウリングを抑圧することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における拡声電話機の要
部構成図である。

【図２】２つのマイクロホンユニットの出力を差分した
ときの指向特性図である。

【図３】実施の形態１の拡声電話機に用いられる周波数
補正手段の周波数特性図である。

【図４】実施の形態１の拡声電話機において、周波数補
正手段により補正した後の収音周波数特性図である。

【図５】本発明の実施の形態２における拡声電話機の要
部構成図である。

【図６】実施の形態１及び２において、車載用拡声電話
でのマイクロホンユニット及びスピーカーユニットの配
置例を示す説明図である。

【図７】本発明の実施の形態３における拡声電話機の要
部構成図である。

【図８】本発明の実施の形態４の拡声電話機において、
近端話者検出手段の構成を示すブロック図である。

【図９】実施の形態４の近端話者音声検出手段の動作を
示す波形図である。

【図１０】第１の従来例における拡声電話機の要部構成
図である。

【図１１】第２の従来例における拡声電話機の要部構成
図である。

【図１２】第２の従来例の拡声電話機における周波数特
性図である。

【符号の説明】

１１，５１，６２，７１，７２ スピーカーユニット １２，１３，５２，５３，６３，６４，７３，７４ マ
イクロホンユニット １４，５５，７６ 差分算出手段 １５ 周波数補正手段 ５４，７５ 近端話者音声検出手段 ７７ 位相反転手段 ８１，８２ レベル算出手段 ８３ 除算手段 ８４ 閾値判別手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｒ 27/00 Ｈ０４Ｒ 27/00 Ａ (72)発明者 田上 亮 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 茨木 悟 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5D017 AE22 AE29 BB04 5D020 AD01 CC04 5K027 AA16 BB03 DD07 DD10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 遠端話者の音声を受話信号として受信
   し、近端話者の音声を送話信号として前記遠端話者に送
   信する拡声電話機であって、 前記受話信号を拡声するスピーカーユニットと、 前記スピーカーユニットから夫々等距離で、且つ近端話
   者から見て異なる距離に設けられ、近端話者の音声を収
   音する第１及び第２のマイクロホンユニットと、 前記第１及び第２のマイクロホンユニットの出力信号の
   差分値を算出して出力する差分算出手段と、 前記差分算出手段の出力信号に対して予め定めた周波数
   特性で補正する周波数補正手段と、を具備することを特
   徴とする拡声電話機。
2. 【請求項２】 遠端話者の音声を受話信号として受信
   し、近端話者の音声を送話信号として前記遠端話者に送
   信する拡声電話機であって、 前記受話信号を拡声するスピーカーユニットと、 前記スピーカーユニットから夫々等距離で、且つ近端話
   者から見て異なる距離に設けられ、近端話者の音声を収
   音する第１及び第２のマイクロホンユニットと、 前記受話信号と前記第１又は第２のマイクロホンユニッ
   トの出力信号とにより、近端話者の音声の有無を検出す
   る近端話者音声検出手段と、 前記近端話者音声検出手段により近端話者の音声が検出
   された場合には、前記第１又は第２のマイクロホンユニ
   ットの出力信号をそのまま出力し、それ以外の場合には
   前記第１及び第２のマイクロホンユニットの出力信号の
   差分値を算出して出力する差分算出手段と、を具備する
   ことを特徴とする拡声電話機。
3. 【請求項３】 遠端話者の音声を受話信号として受信
   し、近端話者の音声を送話信号として前記遠端話者に送
   信する拡声電話機であって、 近端話者から見て異なる距離の位置に設けられ、近端話
   者の音声を収音する第１及び第２のマイクロホンユニッ
   トと、 前記受話信号と前記第１又は第２のマイクロホンユニッ
   トの出力信号とより、近端話者の音声の有無を検出する
   近端話者音声検出手段と、 前記近端話者音声検出手段により近端話者の音声が検出
   された場合には、前記第１又は第２のマイクロホンユニ
   ットの出力信号をそのまま出力し、それ以外の場合には
   前記第１及び第２のマイクロホンユニットの出力信号の
   差分値を算出して出力する差分算出手段と、 前記近端話者音声検出手段により近端話者の音声が検出
   されたときには、前記受話信号の位相を反転して出力
   し、それ以外の場合には前記受話信号をそのまま出力す
   る位相反転手段と、 前記第１及び第２のマイクロホンユニットとを結ぶ線分
   を対称軸にし、前記対称軸を挟んで前記線分の垂線上の
   一方に設けられ、前記受話信号を拡声する第１のスピー
   カーユニットと、 前記第１及び第２のマイクロホンユニットとを結ぶ線分
   を対称軸にし、前記対称軸を挟んで前記線分の垂線上の
   他方に設けられ、前記位相反転手段の出力信号を拡声す
   る第２のスピーカーユニットと、を具備することを特徴
   とする拡声電話機。
4. 【請求項４】 前記近端話者音声検出手段は、 前記第１のマイクロホンユニットの出力信号の短時間平
   均レベルを算出する第１のレベル算出手段と、 前記受話信号の短時間平均レベルを算出する第２のレベ
   ル算出手段と、 前記第１のレベル算出手段の出力値を前記第２のレベル
   算出手段の出力値で除算する除算手段と、 前記除算手段の除算結果を予め定めた閾値と比較してそ
   の大小を判別し、前記除算結果が大のとき近端話者の音
   声有りと判定し、比較結果が小のとき近端話者の音声無
   しと判定する閾値判別手段と、を有することを特徴とす
   る請求項２又は３記載の拡声電話機。