JP3556419B2 - 携帯無線電話機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セルラーシステム、ＰＨＳ（パーソナルハンディーホンシステム）等の移動局として用いられる携帯無線電話機に係わり、詳しくは、周囲雑音を除去するノイズキャンセラの不安定な動作に起因する通話品質の劣化を防止する制御の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近のデジタル携帯電話システムに使用される通信方式の１つとして、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式が知られている。この方式は、デジタル信号処理によって、音声信号を圧縮して同一無線チャネル内に多数チャネルを伝送でき、チャネルキャパシティを増大するのに極めて有用である。また、上記デジタル音声処理方式として、例えば、フルレートコーデックにおいて、ＶＳＥＬＰ（Ｖｅｃｔｏｒ Ｓｕｍ Ｅｘｃｉｔｅｄ Ｌｉｎｅａｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）方式が広く採用されている。
【０００３】
このような音声処理方式では、音声の信号に対してのコードブックしか持っていないため、音声以外の例えば雑音などの伝送では伝送信号が不自然となり、周囲雑音が多い状況等にあっては、通話音声の品質にも大きな影響を与えることになる。このための対策として、一般的には、ノイズキャンセラ機能を備え、周囲雑音を低減させる方法が採られる。特に、ハーフレートコーデックに用いられる圧縮率の高いＰＳＩ−ＣＥＬＰ（Ｐｉｔｃｈ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ＣＥＬＰ）方式では、音声のピッチ情報を利用した符号化が行われるため、ノイズにより音化けが発生し易く、通話品質を保つためノイズキャンセラは必要不可欠である。
【０００４】
ところで、ノイズキャンセラは、周囲ノイズの中から、ノイズ成分を適応化フィルタで抽出してその成分をミキシングすることでノイズをキャンセルするものである。ここで、適応化フィルタとして、一般的にはカルマンフィルタを用いるが、当該フィルタはそのフィルタタップが最適となるように周囲ノイズより学習動作する構成となっている。従って、学習時間が十分にとれない場合、ノイズ打ち消し量が少なくなる。例えば、通話開始直後はノイズキャンセラは動作したばかりであり、適応化フィルタのタップ常数は決まっていない（収束していない）状態であり、ノイズ打ち消し量が不十分となって、ノイズが相手に聞こえることにより通話の妨げとなる。
【０００５】
普通、ノイズキャンセラの完全な収束には４秒程度の時間が必要であるが、少なくとも２秒程度あればノイズを十分なレベルまでキャンセルできる。しかしながら、通話品質を考えるうえで、２秒間もノイズが混在するということは、非常なデメリットである。また、ノイズキャンセラの収束により、次の段階としてノイズが急激に減少する現象が生じるため、相手にとって極めて不自然な通話音声が聞こえることになる。
【０００６】
また、この種のシステムに用いられる携帯無線電話機には、ユーザの操作で送話音声を故意にミュートできる機能が設けられるのが一般的であるが、このミュート操作時には、ノイズキャンセラに周囲雑音の入力が禁止されることにより一時的に学習動作が途絶え、ミュート操作解除後に再び学習動作を再開しなければならないことから、通話開始時と同様、収束不十分なノイズキャンセラの動作に起因する通話品質の劣化を免れなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上記従来装置では、発信または着信時の通話開始直後にノイズキャンセラが収束しておらずノイズの打ち消し量が不十分であるために、相手に不自然なノイズを聞かせ、通話品質を損なうという問題点があった。また、通話開始後、数秒後にノイズキャンセラが収束するが、当該時点で急激にノイズが減少する結果、相手側に不自然な感じを与えるという問題点があった。更に、ユーザ操作によるミュート実行時においても、アンミュートに解除した際の不自然なノイズの発生により通話品質を著しく損なうという問題点があった。
【０００８】
本発明は上記問題点を除去し、発信または着信からの通話開始時若しくは通話中ミュート解除時、ノイズキャンセラを直ちに収束状態で動作させ、ノイズの打ち消し量を十分に保つことにより、通話品質を良好にできる携帯無線電話機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】
本発明は、音声信号をデジタル信号に符号化する回路及びデジタル信号を音声信号に復号化する回路から成る音声符号化／復号化手段と、送話音声信号の雑音を除去する雑音除去手段と、前記雑音除去手段に対する前記送話音声信号の入力を禁止してミュート状態とする送話ミュート手段と、前記送話ミュート手段をアンミュート状態にし、かつ前記雑音除去手段を動作状態にして、前記音声符号化／復号化手段の動作制御を行う制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明において、制御手段は、発信若しくは着信に係わる通話チャネルの起動時、前記送話ミュート手段をアンミュート状態にし、かつ前記雑音除去手段を動作状態にして、前記音声符号化／復号化手段を停止状態に制御すると共に、前記通話チャネルでのユーザ応答による応答信号の送受完了後に前記音声符号化／復号化手段を動作状態に制御することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明において、音声符号化／復号化手段は、正規音声レベルの送話音声信号の送出状態から音声レベルが最小となる無音等価信号の送出状態に切り替える送話ミュート機能を具備し、前記制御手段は、発信若しくは着信に係わる通話チャネルの起動時、前記送話ミュート手段をアンミュート状態にし、かつ前記雑音除去手段を動作状態にして、前記音声符号化／復号化手段の前記送話ミュート機能を動作状態に制御すると共に、前記通話チャネルでのユーザ応答による応答信号の送受完了後に前記送話ミュート機能を停止状態に制御することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明において、制御手段は、発信若しくは着信に係わる通話チャネルの起動時、前記送話ミュート手段をアンミュート状態にし、かつ前記雑音除去手段を動作状態にして、該雑音除去手段が収束するまで若しくは収束してから所定の時間が経過するまで、前記音声符号化／復号化手段の前記送話ミュート機能を動作状態に制御することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明では、ユーザ操作により送話ミュート設定がなされてから該設定が解除されるまでの期間、前記送話ミュート手段をアンミュート状態にし、かつ前記雑音除去手段を動作状態にして、前記音声符号化／復号化手段の前記送話ミュート機能を動作状態に制御することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明では、ハンドオーバ若しくは再同期処理時、前記送話ミュート手段をアンミュート状態にし、かつ前記雑音除去手段を動作状態にして、前記音声符号化／復号化手段の前記送話ミュート機能を動作状態に制御することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明に係わる携帯無線電話機の概略構成を示すブロック図であり、アンテナ１、アンテナ共用器２、受信回路３、シンセサイザ回路４、送信回路５、Ａ／Ｄコンバータ６、Ｄ／Ａコンバータ７、モデム回路８、チャネルコーデック９、ＤＳＰ１０、Ｄ／Ａコンバータ１３、Ａ／Ｄコンバータ１４、受話ミュートスイッチ１５、送話ミュートスイッチ１６、受話アンプ１７、受話器１８、送話アンプ１９、送話器２０、発振回路２１、制御回路（ＡＳＩＣ）２２、ＬＣＤ表示器２３、キーユニット２４、アンプ２５、サウンダ２６、発振回路２７、ＣＰＵ２８、ＲＡＭ２９、ＲＯＭ３０、安定化電源回路３１、電池３２を具備して構成される。ＤＳＰ１０は、スピーチコーデック１１とノイズキャンセラ１２とから成り、スピーチコーデック１１には、コーダ１１１とデコーダ１１２が設けられている。また、モデム回路８、チャネルコーデック９、ＤＳＰ１０、制御回路２２、ＣＰＵ２８、ＲＡＭ２９、ＲＯＭ３０は、制御バスライン４０により相互に接続されている。
【００１６】
この携帯無線電話機では、受信電波をアンテナ１で受信し、アンテナ共用器２を介して受信回路３に送る。受信回路３は、アンテナ共用器２からの入力信号を増幅し、次いでシンセサイザ回路４から与えられるローカル信号よりミキシングダウンしてＩＦ周波数に変換した後、更にこの信号を増幅し、ＱＰＳＫ信号を直交復調してＡ／Ｄコンバータ６に入力する。Ａ／Ｄコンバータ６は、上記直交復調信号をデジタル信号に変換してモデム回路８に送る。モデム回路８では、上記デジタル信号に対してフレーム同期の確立、カラーコードの検出処理を行う。更に、モデム回路８からの出力信号は、チャネルコーデック９により、デインタリーブ、誤り訂正復号処理され、スピーチコーデック１１内のデコーダ１１２に入力される。デコーダ１１２では、当該入力信号に対してＶＳＥＬＰの復号化処理を行う。この復号化信号は、Ｄ／Ａコンバータ１３で音声信号に復調され、受話ミュートスイッチ１５を介して受話アンプ１７により増幅された後、受話器１８で音響出力に変換され、ユーザに音声として伝えられる。ここで、受話ミュートスイッチ１５は、制御回路２２により制御され、通話時、アンミュートに設定される。
【００１７】
一方、ユーザの音声は、送話器２０で電気信号に変換され、送話アンプ１９で増幅され、送話ミュートスイッチ１６を介してＡ／Ｄコンバータ１４に入力され、ここでデジタル信号に変換された後、ＤＳＰ１０内にあるノイズキャンセラ１２に入力される。ここで、送話ミュートスイッチ１６は、制御回路２２により制御され、通話起動時にアンミュートに設定される。ノイズキャンセラ１２は、不要な周囲のノイズをキャンセルした信号を、スピーチコーデック１１内のコーダ１１１に入力する。コーダ１１１は、当該入力信号に対してＶＳＥＬＰの符号化処理を行う。
【００１８】
スピーチコーデック１１は、制御バスライン４０を通じて制御されており、送話信号をミュートする機能を有する。この例の装置では、当該ミュート機能は、例えば、コーダ１１１の出力として、フレームエネルギー“０”の無音等価信号を送出する機能により実現される。スピーチコーデック１１の出力は、チャネルコーデック９で誤り訂正符号化及びインタリーブ処理を受け、更にモデム回路８でフレーム信号の付加、カラーコード信号の付加処理後、送信タイミングが設定されて出力され、次いでＤ／Ａコンバータ７でアナログ信号に変換されて送信回路５に出力される。送信回路５は、上記アナログ入力信号に対して直交変調を行い、この直交変調信号をシンセサイザ回路４から与えられるローカル信号よりミキシングアップして所定の送信周波数とし、これを更に増幅して出力する。この送信回路５の出力は、アンテナ共用器２を介して、アンテナ１より電波として送出される。
【００１９】
制御バスライン４０は、パラレルのバス信号ラインであり、各種回路部のインタフェースを行う。制御回路２２は、主として、上記各回路の制御信号の出力、及びこれら各回路の出力信号の処理を行う。ＬＣＤ表示器２３は、電話番号表示やその他の携帯電話の状態表示を行う。キーユニット２４は、電話番号、発信、終話等の指示をユーザが入力するために用いる。着信音や操作確認音は、制御回路２２の出力を、アンプ２５で増幅し、サウンダ２６より音響出力として発生して、ユーザに報知する。発振回路２１，２７は、それぞれＤＳＰ１０，制御回路２２に対して所定のクロック信号を供給する。ＣＰＵ２８は、ＲＯＭ３０内のプログラムにより制御動作を行う。ＲＡＭ２９は、携帯無線電話機の設定状態、電話番号等のメモリとして使用する。この装置では、図示していないバックアップ電池により、機器の電源が入っていない状態でも記憶情報は保持される。安定化電源回路３１は、電池３２の出力を安定化して各部に電源を供給する。
【００２０】
次に、本発明の携帯無線電話機の発／着呼動作について説明する。本発明の第１の実施の形態に係わる携帯無線電話機は、ＤＳＰ１０内でスピーチコーデック１１とノイズキャンセラ１２とを別々に起動できる構成を有するものである。そして、第１の実施の形態においては、上記構成を用いて、発信／着信時における呼接続制御手順の実行中、通話チャネルが起動された段階でノイズキャンセラ１２を立ち上げて周囲ノイズの取り込み学習を開始させ、その後に通話状態となった時点でノイズキャンセラ１２が収束状態となり得るように制御することで、発信／着信時の通話開始当初から品質良好な通話を行えるようにしている。
【００２１】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係わる携帯無線電話機の発呼動作の一例を示す制御シーケンスである。この制御シーケンスは、本携帯無線電話機を、例えばセルラーシステム等の移動局ＭＳとして用いる場合の例であり、対向する基地局ＢＳとの間で以下のような発呼制御手順を実行する。
【００２２】
この携帯無線電話機（移動局ＭＳ）の発呼動作として、始めに、ユーザ操作により発呼操作を行う。これを受けた移動局ＭＳは、ＩＤ情報、相手先電話番号情報等を含む「呼設定」と「発信無線状態報告」を基地局ＢＳに対して送出する。基地局ＢＳでは、移動局ＭＳに対し、上記「呼設定」に対する「呼設定受付」を送出し、次に認証の確認として「認証要求」を送出する。
【００２３】
移動局ＭＳでは、上記「認証要求」の受信に対して、認証処理を行った後、その結果情報を「認証応答」として基地局ＢＳに送出する。基地局ＢＳは、「認証応答」の受信により自局管轄下の正しい端末であることを確認すると、選択した無線チャネルの状態を知るために、当該選択したチャネルのレベル測定を要求するための「レベル測定要求」を移動局ＭＳに送出する。移動局ＭＳは、「レベル測定要求」を受信後、所定のチャネルのレベル測定を行い、「レベル測定応答」として基地局ＢＳに返す。基地局ＢＳは、無線チャネルの状態を判定して、「無線チャネル指定」を移動局ＭＳに送ると同時に、通話チャネル上で「同期バーストＳＢ１」を送出する。
【００２４】
他方、移動局ＭＳでは所定のチャネルに切り替え、「同期バーストＳＢ１」を受信して、「同期バーストＳＢ２」を送出する。また、この時、移動局ＭＳは、スピーチコーデック１１を動作停止状態としたままノイズキャンセラ１２のみを動作状態にし、送話ミュートスイッチ１６をアンミュートに設定し、周囲ノイズの取り込み学習を開始する。基地局ＢＳは、「同期バーストＳＢ２」の受信で移動局ＭＳとのタイミングが確定するため、所定のタイムアライメント情報を含む「同期バーストＳＢ３」を送出する。移動局ＭＳは、その「同期バーストＳＢ３」を受信することによりタイムアライメント情報を知り、この応答として「同期バーストＳＢ４」を基地局ＢＳに送出する。基地局ＢＳは、「同期バーストＳＢ４」を受信することにより、通話チャネルの起動が完了したことを認識し、正規のスロットデータを送出し、通話チャネルを確立させる。
【００２５】
その後、基地局ＢＳは、相手電話機への呼び出しを行ったことを、「呼出」として移動局ＭＳに送出する。移動局ＭＳは、この「呼出」を受信してＤＳＰ１０内でトーンを発生し、受話ミュートスイッチ１５をアンミュート状態にして、受話器１８よりリングバックトーンを出し、ユーザに知らせる。基地局ＢＳは、相手電話機のオフフックによりその旨を「応答」として移動局ＭＳに送出する。移動局ＭＳは、この「応答」の受信確認として「応答確認」を基地局ＢＳに対して送出する。次いで、移動局ＭＳは、それまで動作停止のままであったスピーチコーデック１１を動作状態にし、通話を開始する。これにより通話状態に入るが、本制御シーケンスでは、通話チャネル起動後にノイズキャンセラ１２を起動して当該通話状態に至るまでに通常は４秒程度の時間がかかる。この時間は、ノイズキャンセラ１２の収束には十分な時間であり、これにより、通話開始直後からノイズキャンセルの利いた安定した品質良好な通話が行える。
【００２６】
次に、この移動局ＭＳの着呼動作を図３に示す制御シーケンスを参照して説明する。ここで、上述した発呼シーケンスと共通する部分についての説明は簡略化している。この移動局ＭＳの着呼動作として、まず、相手側電話機からの発呼を受け付けることにより、基地局ＢＳは、着呼側の移動局ＭＳに対して「ページング」を送出する。移動局ＭＳは、上記「ページング」を受信することにより、ＩＤ確認を行い、自局の呼出と判断して「着信無線状態報告」を基地局ＢＳに送出する。以後、基地局ＢＳと移動局ＭＳは、上記発呼シーケンスと同様に、「認証要求」、「認証応答」、「レベル測定要求」、「レベル測定応答」、「無線チャネル指定」の交信を経て、基地局ＢＳにより通話チャネルを起動し、この通話チャネル上で「同期バーストＳＢ１」を移動局ＭＳに対して送出する。
【００２７】
一方、移動局ＭＳでは、所定のチャネルに切り替え、「同期バーストＳＢ１」を受信し、その応答として「同期バーストＳＢ２」を基地局ＢＳに送出する。この時、移動局ＢＳは、スピーチコーデック１１を動作停止したままノイズキャンセラ１２のみを動作状態にし、送話ミュートスイッチ１６をアンミュートに設定し、周囲ノイズの取り込み学習を開始する。その後、基地局ＢＳと移動局ＭＳとで「同期バーストＳＢ３」，「同期バーストＳＢ４」の交信が行われ、基地局ＢＳで「同期バーストＳＢ４」を受信し、通話チャネルの起動が完了したことを認識して正規のスロットデータを送出することにより通話チャネルを確立する。
【００２８】
通話チャネル起動完了後、基地局ＢＳは「呼設定」を移動局ＭＳに対して送出する。移動局ＭＳでは、上記「呼設定」を受信すると、サウンダ２６により着信音鳴動を行い、ユーザに報知する。また、移動局ＭＳでは、上記「呼設定」に対する応答として「呼出」を基地局ＢＳに送出する。上記着信音鳴動中、移動局ＭＳにおいて、ユーザ操作によりキーユニット２４上の応答キーの操作が行われると、移動局ＭＳから基地局ＢＳへと「応答」が送出される。また、移動局ＭＳでは、上記ユーザ応答操作がなされるのに伴い、受話ミュートスイッチ１５をアンミュート状態にし、かつスピーチコーデック１１を動作状態にする。基地局ＢＳは、「応答」の受信確認として「応答確認」を移動局ＭＳに対して送出する。これにより通話状態に入るが、当該着呼動作においても、ノイズキャンセラ１２を起動してから当該通話状態に至るまでの間にノイズキャンセラ１２は十分に収束した状態となっており、通話開始直後から良好な品質の通話が行える。
【００２９】
次に、本発明の第２の実施の形態に係わる携帯無線電話機の発／着呼動作について説明する。この第２の実施の形態に係わる携帯無線電話機は、ＤＳＰ１０が、スピーチコーデック１１とノイズキャンセラ１２をそれぞれ独立に制御できない構成を有するものである。但し、このスピーチコーデック１１は、正規音声レベルの送話スピーチ信号の送出状態から音声レベルが最小となるすなわちフレームエネルギー“０”の無音等価信号の送出状態に切り替えできる送話ミュート機能を具備している。
【００３０】
図４は、第２の実施の形態に係わる携帯無線電話機の発呼動作の一例を示す制御シーケンスである。この携帯無線電話機（移動局ＭＳ）の発呼動作に係わる基本的な制御手順は図２に示した第１の実施の形態のものと同じである。但し、本実施の形態においては、上記ＤＳＰ１０の構成を利用し、移動局ＭＳは「同期バーストＢＳ２」を送出後、ＤＳＰ１０においてスピーチコーデック１１とノイズキャンセラ１２を同時に動作状態とし、かつ送話ミュートスイッチをアンミュート状態に設定して周囲ノイズの取り込み学習を開始する時、スピーチコーデック１０からは、送話音声出力としてフレームエネルギー“０”の無音等価信号を送出する。その後、移動局ＭＳは、基地局ＢＳとの間で「同期バーストＳＢ３」、「同期バーストＳＢ４」、「呼出」、「応答」を交信した後、更に「応答確認」を基地局ＢＳに送出する。この時、移動局ＭＳは、それまでフレームエネルギー“０”の無音等価信号を送出していたスピーチコーデック１１の動作を正規状態に戻し、正規な音声レベルで送話スピーチ信号を送出して通話開始する。
【００３１】
また、図５は、第２の実施の形態に係わる移動局ＭＳの着呼動作の一例を示す制御シーケンスである。この移動局ＭＳの着呼動作も基本的には図４に示した発呼動作と同様である。すなわち、この着呼動作において、移動局ＭＳでは、「同期バーストＢＳ２」を送出後、ＤＳＰ１０においてスピーチコーデック１１とノイズキャンセラ１２と同時に動作状態にし、かつ送話ミュートスイッチ１６をアンミュート状態に設定して周囲ノイズの取り込み学習を開始する。この時、スピーチコーデック１１からは、送話音声出力としてフレームエネルギー“０”の無音等価信号を送出する。その後、移動局ＭＳでは、基地局ＢＳとの間で「同期バーストＳＢ３」、「同期バーストＳＢ４」、「呼設定」、「呼出」、「応答」、「応答確認」の交信を経て通話状態に移る。この間、例えば、上記「呼設定」の受信に基づく着信音鳴動中に、ユーザにより応答キーが操作された時、受話ミュートスイッチ１５をアンミュート状態にし、かつそれまでフレームエネルギー“０”の無音等価信号を送出していたスピーチコーデック１１の送話動作を正規状態に戻し、正規な音声レベルで送話スピーチ信号を送出して通話開始する。
【００３２】
以上の如く、第２の実施の形態においても、発信または着信時、第１の実施の形態と同様、通話状態に至るまでの例えば常４秒程度の時間内にノイズキャンセラ１２は確実に収束を終えているため、通話開始直後から安定した品質の通話が行える。
【００３３】
ところで、本発明の携帯無線電話機では、通話中、通話相手に対してこちら側の会話内容を聞かせないようにする等の目的で、送話信号をミュートする機能が付加されている。以下、本発明の携帯無線電話機における通話中ミュート操作時の動作制御について図６に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３４】
通話の状態（ステップ６１）において、制御回路２２は、キーユニット２４からのキー入力を監視することにより、本電話機のユーザによりミュート操作がなされたかどうかを判断する（ステップ６２）。ここで、キーユニット２５のミュートキーに対応したキー入力によってミュート設定がなされたと判定された場合（ステップ６２ＹＥＳ）、制御回路２２は、ＤＳＰ１０内のスピーチコーデック１１から送話音声出力としてフレームエネルギー“０”の無音等価信号を送出し（ステップ６３）、ミュート動作に入る。
【００３５】
引き続き、制御回路２２は、上記キー入力を監視することによりミュート解除操作がなされたか否かを監視し（ステップ６４）、ここで上記ミュートキーに対応するキー入力が途絶えたことにより、アンミュート設定に復帰したと判定された場合（ステップ６４ＹＥＳ）、それまでフレームエネルギー“０”の無音等価信号を送出していたスピーチコーデック１１の送話動作を正規状態に戻し、正規な音声レベルで送話スピーチ信号を送出し（ステップ６５）、通話状態に復帰させる。この携帯無線電話機において、制御回路２２は、上述したミュート動作中の間も、ノイズキャンセラ１２を動作状態に制御する。このため、ノイズキャンセラ１２は、ミュート動作中ずっと収束状態に維持されるため、アンミュート状態になっても、直ちに品質良好な通話が開始できる。
【００３６】
本発明では、上記通話中のミュート操作時と同様の制御を、ハンドオーバ（現在通話中の基地局から無線受信レベル劣化等の検出に基づき送られてくる制御情報により他の基地局に接続し直す処理）やフレーム同期外れ等の再同期処理時の通話「断」中においても適用できる。すなわち、ハンドオーバやフレーム同期外れ等の再同期処理時も、送話ミュートはアンミュートとし、ノイズキャンセラ１２を継続動作させるように制御する一方、上記ミュート期間中、スピーチコーデック１１からは無音等価信号を送出し、ハンドオーバや再同期処理からの復帰後に正規な音声レベルでの送話スピーチ信号の送出を開始する。ここで、例えば、再同期処理に際しては、音声が数１００ ｍｓ程度、「断」状態となるが、この間もノイズキャンセラ１２の動作を継続させておくことで、当該「断」状態から復帰した直後に、通話相手に不用意にノイズを聞かせることを未然に防止できる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、送話ミュートをアンミュート状態におきかつノイズキャンセラを動作状態にして、スピーチコーデックの動作を制御できる構成としたため、発信または着信制御手順の実行中、その後に通話が開始されるであろう時点からノイズキャンセラの収束に十分な時間前の段階で、スピーチコーデックを動作停止したまま、ノイズキャンセラを起動し、学習動作を開始させるといった運用ができる。
【００３８】
これにより、本発明では、上記制御手順での通話チャネル起動時にスピーチコーデックを動作停止状態にして、ノイズキャンセラの送話ミュートはアンミュートにして周囲雑音を入力してノイズキャンセラの収束を開始させ、ユーザ応答により、応答信号の送受信を完了した時点でスピーチコーデックを動作状態に制御することにより、上記応答信号の送受信を完了した時点、すなわち通話開始時にはノイズキャンセラを十分に収束させることができ、相手に対して通話開始時からノイズキャンセラが動作したクリアな音声を送ることが可能となる。
【００３９】
また、本発明では、送話音声信号として音声レベルが最小となる無音等価信号を送出可能な送話ミュート機能を有するスピーチコーデックを採用し、上記制御手順での通話チャネル起動時にスピーチコーデックから送話音声信号として上記無音等価信号を送出し、ノイズキャンセラの送話ミュートはアンミュートにして周囲雑音を入力してノイズキャンセラの収束を開始させ、ユーザ応答により、応答信号の送受信を完了した時点でスピーチコーデックの送話ミュート機能を解除して正規音声レベルの送話音声信号の送出を開始させることにより、通話開始時にはノイズキャンセラを十分に収束させることができ、通話開始当初からクリアな音声で通話が行える。
【００４０】
また、上記送話ミュート機能を有するスピーチコーデックを用いるものにおいて、通話中のユーザ操作によるミュート時、送話音声信号として上記無音等価信号を送出してミュートを行いながら、ノイズキャンセラの送話ミュートはアンミュートにして周囲雑音を入力してノイズキャンセラの収束状態を維持させることにより、アンミュート復帰時に相手に不要な周囲ノイズを聞かせなくすることができる。更には、同様の制御によって、ハンドオーバや再同期処理時にも、これら処理の復帰当初からノイズキャンセルが完全なクリアな通話が行える。
【００４１】
なお、本発明における上記動作制御は、ＤＳＰ内の処理プログラムの変更で容易に対応でき、ハードウェアを増加させずに済むため、携帯無線電話機の小型化、低コスト化に極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる携帯無線電話機の概略構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施の形態に係わる携帯無線電話機の発呼制御シーケンス。
【図３】第１の実施の形態に係わる携帯無線電話機の着呼制御シーケンス。
【図４】第２の実施の形態に係わる携帯無線電話機の発呼制御シーケンス。
【図５】第２の実施の形態に係わる携帯無線電話機の着呼制御シーケンス。
【図６】本発明に係わる携帯無線電話機の通話ミュート動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
１ アンテナ
２ アンテナ共用器
３ 受信回路
４ シンセサイザ回路
５ 送信回路
６，１４ Ａ／Ｄコンバータ
７，１３ Ｄ／Ａコンバータ
８ モデム回路
９ チャネルコーデック
１０ ＤＳＰ
１１ スピーチコーデック
１１１ コーダ
１１２ デコーダ
１２ ノイズキャンセラ
１５ 受話ミュートスイッチ
１６ 送話ミュートスイッチ
１７ 受話アンプ
１８ 受話器
１９ 送話アンプ
２０ 送話器
２１，２７ 発振回路
２２ 制御回路（ＡＳＩＣ）
２３ ＬＣＤ表示器
２４ キーユニット
２５ アンプ
２６ サウンダ
２８ ＣＰＵ
２９ ＲＡＭ
３０ ＲＯＭ
３１ 安定化電源回路
３２ 電池
４０ 制御バスライン
【発明の属する技術分野】
本発明は、セルラーシステム、ＰＨＳ（パーソナルハンディーホンシステム）等の移動局として用いられる携帯無線電話機に係わり、詳しくは、周囲雑音を除去するノイズキャンセラの不安定な動作に起因する通話品質の劣化を防止する制御の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近のデジタル携帯電話システムに使用される通信方式の１つとして、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式が知られている。この方式は、デジタル信号処理によって、音声信号を圧縮して同一無線チャネル内に多数チャネルを伝送でき、チャネルキャパシティを増大するのに極めて有用である。また、上記デジタル音声処理方式として、例えば、フルレートコーデックにおいて、ＶＳＥＬＰ（Ｖｅｃｔｏｒ Ｓｕｍ Ｅｘｃｉｔｅｄ Ｌｉｎｅａｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）方式が広く採用されている。
【０００３】
このような音声処理方式では、音声の信号に対してのコードブックしか持っていないため、音声以外の例えば雑音などの伝送では伝送信号が不自然となり、周囲雑音が多い状況等にあっては、通話音声の品質にも大きな影響を与えることになる。このための対策として、一般的には、ノイズキャンセラ機能を備え、周囲雑音を低減させる方法が採られる。特に、ハーフレートコーデックに用いられる圧縮率の高いＰＳＩ−ＣＥＬＰ（Ｐｉｔｃｈ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ＣＥＬＰ）方式では、音声のピッチ情報を利用した符号化が行われるため、ノイズにより音化けが発生し易く、通話品質を保つためノイズキャンセラは必要不可欠である。
【０００４】
ところで、ノイズキャンセラは、周囲ノイズの中から、ノイズ成分を適応化フィルタで抽出してその成分をミキシングすることでノイズをキャンセルするものである。ここで、適応化フィルタとして、一般的にはカルマンフィルタを用いるが、当該フィルタはそのフィルタタップが最適となるように周囲ノイズより学習動作する構成となっている。従って、学習時間が十分にとれない場合、ノイズ打ち消し量が少なくなる。例えば、通話開始直後はノイズキャンセラは動作したばかりであり、適応化フィルタのタップ常数は決まっていない（収束していない）状態であり、ノイズ打ち消し量が不十分となって、ノイズが相手に聞こえることにより通話の妨げとなる。
【０００５】
普通、ノイズキャンセラの完全な収束には４秒程度の時間が必要であるが、少なくとも２秒程度あればノイズを十分なレベルまでキャンセルできる。しかしながら、通話品質を考えるうえで、２秒間もノイズが混在するということは、非常なデメリットである。また、ノイズキャンセラの収束により、次の段階としてノイズが急激に減少する現象が生じるため、相手にとって極めて不自然な通話音声が聞こえることになる。
【０００６】
また、この種のシステムに用いられる携帯無線電話機には、ユーザの操作で送話音声を故意にミュートできる機能が設けられるのが一般的であるが、このミュート操作時には、ノイズキャンセラに周囲雑音の入力が禁止されることにより一時的に学習動作が途絶え、ミュート操作解除後に再び学習動作を再開しなければならないことから、通話開始時と同様、収束不十分なノイズキャンセラの動作に起因する通話品質の劣化を免れなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上記従来装置では、発信または着信時の通話開始直後にノイズキャンセラが収束しておらずノイズの打ち消し量が不十分であるために、相手に不自然なノイズを聞かせ、通話品質を損なうという問題点があった。また、通話開始後、数秒後にノイズキャンセラが収束するが、当該時点で急激にノイズが減少する結果、相手側に不自然な感じを与えるという問題点があった。更に、ユーザ操作によるミュート実行時においても、アンミュートに解除した際の不自然なノイズの発生により通話品質を著しく損なうという問題点があった。
【０００８】
本発明は上記問題点を除去し、発信または着信からの通話開始時若しくは通話中ミュート解除時、ノイズキャンセラを直ちに収束状態で動作させ、ノイズの打ち消し量を十分に保つことにより、通話品質を良好にできる携帯無線電話機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】
本発明は、音声信号をデジタル信号に符号化する回路及びデジタル信号を音声信号に復号化する回路から成る音声符号化／復号化手段と、送話音声信号の雑音を除去する雑音除去手段と、前記雑音除去手段に対する前記送話音声信号の入力を禁止してミュート状態とする送話ミュート手段と、前記送話ミュート手段をアンミュート状態にし、かつ前記雑音除去手段を動作状態にして、前記音声符号化／復号化手段の動作制御を行う制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明において、制御手段は、発信若しくは着信に係わる通話チャネルの起動時、前記送話ミュート手段をアンミュート状態にし、かつ前記雑音除去手段を動作状態にして、前記音声符号化／復号化手段を停止状態に制御すると共に、前記通話チャネルでのユーザ応答による応答信号の送受完了後に前記音声符号化／復号化手段を動作状態に制御することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明において、音声符号化／復号化手段は、正規音声レベルの送話音声信号の送出状態から音声レベルが最小となる無音等価信号の送出状態に切り替える送話ミュート機能を具備し、前記制御手段は、発信若しくは着信に係わる通話チャネルの起動時、前記送話ミュート手段をアンミュート状態にし、かつ前記雑音除去手段を動作状態にして、前記音声符号化／復号化手段の前記送話ミュート機能を動作状態に制御すると共に、前記通話チャネルでのユーザ応答による応答信号の送受完了後に前記送話ミュート機能を停止状態に制御することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明において、制御手段は、発信若しくは着信に係わる通話チャネルの起動時、前記送話ミュート手段をアンミュート状態にし、かつ前記雑音除去手段を動作状態にして、該雑音除去手段が収束するまで若しくは収束してから所定の時間が経過するまで、前記音声符号化／復号化手段の前記送話ミュート機能を動作状態に制御することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明では、ユーザ操作により送話ミュート設定がなされてから該設定が解除されるまでの期間、前記送話ミュート手段をアンミュート状態にし、かつ前記雑音除去手段を動作状態にして、前記音声符号化／復号化手段の前記送話ミュート機能を動作状態に制御することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明では、ハンドオーバ若しくは再同期処理時、前記送話ミュート手段をアンミュート状態にし、かつ前記雑音除去手段を動作状態にして、前記音声符号化／復号化手段の前記送話ミュート機能を動作状態に制御することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明に係わる携帯無線電話機の概略構成を示すブロック図であり、アンテナ１、アンテナ共用器２、受信回路３、シンセサイザ回路４、送信回路５、Ａ／Ｄコンバータ６、Ｄ／Ａコンバータ７、モデム回路８、チャネルコーデック９、ＤＳＰ１０、Ｄ／Ａコンバータ１３、Ａ／Ｄコンバータ１４、受話ミュートスイッチ１５、送話ミュートスイッチ１６、受話アンプ１７、受話器１８、送話アンプ１９、送話器２０、発振回路２１、制御回路（ＡＳＩＣ）２２、ＬＣＤ表示器２３、キーユニット２４、アンプ２５、サウンダ２６、発振回路２７、ＣＰＵ２８、ＲＡＭ２９、ＲＯＭ３０、安定化電源回路３１、電池３２を具備して構成される。ＤＳＰ１０は、スピーチコーデック１１とノイズキャンセラ１２とから成り、スピーチコーデック１１には、コーダ１１１とデコーダ１１２が設けられている。また、モデム回路８、チャネルコーデック９、ＤＳＰ１０、制御回路２２、ＣＰＵ２８、ＲＡＭ２９、ＲＯＭ３０は、制御バスライン４０により相互に接続されている。
【００１６】
この携帯無線電話機では、受信電波をアンテナ１で受信し、アンテナ共用器２を介して受信回路３に送る。受信回路３は、アンテナ共用器２からの入力信号を増幅し、次いでシンセサイザ回路４から与えられるローカル信号よりミキシングダウンしてＩＦ周波数に変換した後、更にこの信号を増幅し、ＱＰＳＫ信号を直交復調してＡ／Ｄコンバータ６に入力する。Ａ／Ｄコンバータ６は、上記直交復調信号をデジタル信号に変換してモデム回路８に送る。モデム回路８では、上記デジタル信号に対してフレーム同期の確立、カラーコードの検出処理を行う。更に、モデム回路８からの出力信号は、チャネルコーデック９により、デインタリーブ、誤り訂正復号処理され、スピーチコーデック１１内のデコーダ１１２に入力される。デコーダ１１２では、当該入力信号に対してＶＳＥＬＰの復号化処理を行う。この復号化信号は、Ｄ／Ａコンバータ１３で音声信号に復調され、受話ミュートスイッチ１５を介して受話アンプ１７により増幅された後、受話器１８で音響出力に変換され、ユーザに音声として伝えられる。ここで、受話ミュートスイッチ１５は、制御回路２２により制御され、通話時、アンミュートに設定される。
【００１７】
一方、ユーザの音声は、送話器２０で電気信号に変換され、送話アンプ１９で増幅され、送話ミュートスイッチ１６を介してＡ／Ｄコンバータ１４に入力され、ここでデジタル信号に変換された後、ＤＳＰ１０内にあるノイズキャンセラ１２に入力される。ここで、送話ミュートスイッチ１６は、制御回路２２により制御され、通話起動時にアンミュートに設定される。ノイズキャンセラ１２は、不要な周囲のノイズをキャンセルした信号を、スピーチコーデック１１内のコーダ１１１に入力する。コーダ１１１は、当該入力信号に対してＶＳＥＬＰの符号化処理を行う。
【００１８】
スピーチコーデック１１は、制御バスライン４０を通じて制御されており、送話信号をミュートする機能を有する。この例の装置では、当該ミュート機能は、例えば、コーダ１１１の出力として、フレームエネルギー“０”の無音等価信号を送出する機能により実現される。スピーチコーデック１１の出力は、チャネルコーデック９で誤り訂正符号化及びインタリーブ処理を受け、更にモデム回路８でフレーム信号の付加、カラーコード信号の付加処理後、送信タイミングが設定されて出力され、次いでＤ／Ａコンバータ７でアナログ信号に変換されて送信回路５に出力される。送信回路５は、上記アナログ入力信号に対して直交変調を行い、この直交変調信号をシンセサイザ回路４から与えられるローカル信号よりミキシングアップして所定の送信周波数とし、これを更に増幅して出力する。この送信回路５の出力は、アンテナ共用器２を介して、アンテナ１より電波として送出される。
【００１９】
制御バスライン４０は、パラレルのバス信号ラインであり、各種回路部のインタフェースを行う。制御回路２２は、主として、上記各回路の制御信号の出力、及びこれら各回路の出力信号の処理を行う。ＬＣＤ表示器２３は、電話番号表示やその他の携帯電話の状態表示を行う。キーユニット２４は、電話番号、発信、終話等の指示をユーザが入力するために用いる。着信音や操作確認音は、制御回路２２の出力を、アンプ２５で増幅し、サウンダ２６より音響出力として発生して、ユーザに報知する。発振回路２１，２７は、それぞれＤＳＰ１０，制御回路２２に対して所定のクロック信号を供給する。ＣＰＵ２８は、ＲＯＭ３０内のプログラムにより制御動作を行う。ＲＡＭ２９は、携帯無線電話機の設定状態、電話番号等のメモリとして使用する。この装置では、図示していないバックアップ電池により、機器の電源が入っていない状態でも記憶情報は保持される。安定化電源回路３１は、電池３２の出力を安定化して各部に電源を供給する。
【００２０】
次に、本発明の携帯無線電話機の発／着呼動作について説明する。本発明の第１の実施の形態に係わる携帯無線電話機は、ＤＳＰ１０内でスピーチコーデック１１とノイズキャンセラ１２とを別々に起動できる構成を有するものである。そして、第１の実施の形態においては、上記構成を用いて、発信／着信時における呼接続制御手順の実行中、通話チャネルが起動された段階でノイズキャンセラ１２を立ち上げて周囲ノイズの取り込み学習を開始させ、その後に通話状態となった時点でノイズキャンセラ１２が収束状態となり得るように制御することで、発信／着信時の通話開始当初から品質良好な通話を行えるようにしている。
【００２１】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係わる携帯無線電話機の発呼動作の一例を示す制御シーケンスである。この制御シーケンスは、本携帯無線電話機を、例えばセルラーシステム等の移動局ＭＳとして用いる場合の例であり、対向する基地局ＢＳとの間で以下のような発呼制御手順を実行する。
【００２２】
この携帯無線電話機（移動局ＭＳ）の発呼動作として、始めに、ユーザ操作により発呼操作を行う。これを受けた移動局ＭＳは、ＩＤ情報、相手先電話番号情報等を含む「呼設定」と「発信無線状態報告」を基地局ＢＳに対して送出する。基地局ＢＳでは、移動局ＭＳに対し、上記「呼設定」に対する「呼設定受付」を送出し、次に認証の確認として「認証要求」を送出する。
【００２３】
移動局ＭＳでは、上記「認証要求」の受信に対して、認証処理を行った後、その結果情報を「認証応答」として基地局ＢＳに送出する。基地局ＢＳは、「認証応答」の受信により自局管轄下の正しい端末であることを確認すると、選択した無線チャネルの状態を知るために、当該選択したチャネルのレベル測定を要求するための「レベル測定要求」を移動局ＭＳに送出する。移動局ＭＳは、「レベル測定要求」を受信後、所定のチャネルのレベル測定を行い、「レベル測定応答」として基地局ＢＳに返す。基地局ＢＳは、無線チャネルの状態を判定して、「無線チャネル指定」を移動局ＭＳに送ると同時に、通話チャネル上で「同期バーストＳＢ１」を送出する。
【００２４】
他方、移動局ＭＳでは所定のチャネルに切り替え、「同期バーストＳＢ１」を受信して、「同期バーストＳＢ２」を送出する。また、この時、移動局ＭＳは、スピーチコーデック１１を動作停止状態としたままノイズキャンセラ１２のみを動作状態にし、送話ミュートスイッチ１６をアンミュートに設定し、周囲ノイズの取り込み学習を開始する。基地局ＢＳは、「同期バーストＳＢ２」の受信で移動局ＭＳとのタイミングが確定するため、所定のタイムアライメント情報を含む「同期バーストＳＢ３」を送出する。移動局ＭＳは、その「同期バーストＳＢ３」を受信することによりタイムアライメント情報を知り、この応答として「同期バーストＳＢ４」を基地局ＢＳに送出する。基地局ＢＳは、「同期バーストＳＢ４」を受信することにより、通話チャネルの起動が完了したことを認識し、正規のスロットデータを送出し、通話チャネルを確立させる。
【００２５】
その後、基地局ＢＳは、相手電話機への呼び出しを行ったことを、「呼出」として移動局ＭＳに送出する。移動局ＭＳは、この「呼出」を受信してＤＳＰ１０内でトーンを発生し、受話ミュートスイッチ１５をアンミュート状態にして、受話器１８よりリングバックトーンを出し、ユーザに知らせる。基地局ＢＳは、相手電話機のオフフックによりその旨を「応答」として移動局ＭＳに送出する。移動局ＭＳは、この「応答」の受信確認として「応答確認」を基地局ＢＳに対して送出する。次いで、移動局ＭＳは、それまで動作停止のままであったスピーチコーデック１１を動作状態にし、通話を開始する。これにより通話状態に入るが、本制御シーケンスでは、通話チャネル起動後にノイズキャンセラ１２を起動して当該通話状態に至るまでに通常は４秒程度の時間がかかる。この時間は、ノイズキャンセラ１２の収束には十分な時間であり、これにより、通話開始直後からノイズキャンセルの利いた安定した品質良好な通話が行える。
【００２６】
次に、この移動局ＭＳの着呼動作を図３に示す制御シーケンスを参照して説明する。ここで、上述した発呼シーケンスと共通する部分についての説明は簡略化している。この移動局ＭＳの着呼動作として、まず、相手側電話機からの発呼を受け付けることにより、基地局ＢＳは、着呼側の移動局ＭＳに対して「ページング」を送出する。移動局ＭＳは、上記「ページング」を受信することにより、ＩＤ確認を行い、自局の呼出と判断して「着信無線状態報告」を基地局ＢＳに送出する。以後、基地局ＢＳと移動局ＭＳは、上記発呼シーケンスと同様に、「認証要求」、「認証応答」、「レベル測定要求」、「レベル測定応答」、「無線チャネル指定」の交信を経て、基地局ＢＳにより通話チャネルを起動し、この通話チャネル上で「同期バーストＳＢ１」を移動局ＭＳに対して送出する。
【００２７】
一方、移動局ＭＳでは、所定のチャネルに切り替え、「同期バーストＳＢ１」を受信し、その応答として「同期バーストＳＢ２」を基地局ＢＳに送出する。この時、移動局ＢＳは、スピーチコーデック１１を動作停止したままノイズキャンセラ１２のみを動作状態にし、送話ミュートスイッチ１６をアンミュートに設定し、周囲ノイズの取り込み学習を開始する。その後、基地局ＢＳと移動局ＭＳとで「同期バーストＳＢ３」，「同期バーストＳＢ４」の交信が行われ、基地局ＢＳで「同期バーストＳＢ４」を受信し、通話チャネルの起動が完了したことを認識して正規のスロットデータを送出することにより通話チャネルを確立する。
【００２８】
通話チャネル起動完了後、基地局ＢＳは「呼設定」を移動局ＭＳに対して送出する。移動局ＭＳでは、上記「呼設定」を受信すると、サウンダ２６により着信音鳴動を行い、ユーザに報知する。また、移動局ＭＳでは、上記「呼設定」に対する応答として「呼出」を基地局ＢＳに送出する。上記着信音鳴動中、移動局ＭＳにおいて、ユーザ操作によりキーユニット２４上の応答キーの操作が行われると、移動局ＭＳから基地局ＢＳへと「応答」が送出される。また、移動局ＭＳでは、上記ユーザ応答操作がなされるのに伴い、受話ミュートスイッチ１５をアンミュート状態にし、かつスピーチコーデック１１を動作状態にする。基地局ＢＳは、「応答」の受信確認として「応答確認」を移動局ＭＳに対して送出する。これにより通話状態に入るが、当該着呼動作においても、ノイズキャンセラ１２を起動してから当該通話状態に至るまでの間にノイズキャンセラ１２は十分に収束した状態となっており、通話開始直後から良好な品質の通話が行える。
【００２９】
次に、本発明の第２の実施の形態に係わる携帯無線電話機の発／着呼動作について説明する。この第２の実施の形態に係わる携帯無線電話機は、ＤＳＰ１０が、スピーチコーデック１１とノイズキャンセラ１２をそれぞれ独立に制御できない構成を有するものである。但し、このスピーチコーデック１１は、正規音声レベルの送話スピーチ信号の送出状態から音声レベルが最小となるすなわちフレームエネルギー“０”の無音等価信号の送出状態に切り替えできる送話ミュート機能を具備している。
【００３０】
図４は、第２の実施の形態に係わる携帯無線電話機の発呼動作の一例を示す制御シーケンスである。この携帯無線電話機（移動局ＭＳ）の発呼動作に係わる基本的な制御手順は図２に示した第１の実施の形態のものと同じである。但し、本実施の形態においては、上記ＤＳＰ１０の構成を利用し、移動局ＭＳは「同期バーストＢＳ２」を送出後、ＤＳＰ１０においてスピーチコーデック１１とノイズキャンセラ１２を同時に動作状態とし、かつ送話ミュートスイッチをアンミュート状態に設定して周囲ノイズの取り込み学習を開始する時、スピーチコーデック１０からは、送話音声出力としてフレームエネルギー“０”の無音等価信号を送出する。その後、移動局ＭＳは、基地局ＢＳとの間で「同期バーストＳＢ３」、「同期バーストＳＢ４」、「呼出」、「応答」を交信した後、更に「応答確認」を基地局ＢＳに送出する。この時、移動局ＭＳは、それまでフレームエネルギー“０”の無音等価信号を送出していたスピーチコーデック１１の動作を正規状態に戻し、正規な音声レベルで送話スピーチ信号を送出して通話開始する。
【００３１】
また、図５は、第２の実施の形態に係わる移動局ＭＳの着呼動作の一例を示す制御シーケンスである。この移動局ＭＳの着呼動作も基本的には図４に示した発呼動作と同様である。すなわち、この着呼動作において、移動局ＭＳでは、「同期バーストＢＳ２」を送出後、ＤＳＰ１０においてスピーチコーデック１１とノイズキャンセラ１２と同時に動作状態にし、かつ送話ミュートスイッチ１６をアンミュート状態に設定して周囲ノイズの取り込み学習を開始する。この時、スピーチコーデック１１からは、送話音声出力としてフレームエネルギー“０”の無音等価信号を送出する。その後、移動局ＭＳでは、基地局ＢＳとの間で「同期バーストＳＢ３」、「同期バーストＳＢ４」、「呼設定」、「呼出」、「応答」、「応答確認」の交信を経て通話状態に移る。この間、例えば、上記「呼設定」の受信に基づく着信音鳴動中に、ユーザにより応答キーが操作された時、受話ミュートスイッチ１５をアンミュート状態にし、かつそれまでフレームエネルギー“０”の無音等価信号を送出していたスピーチコーデック１１の送話動作を正規状態に戻し、正規な音声レベルで送話スピーチ信号を送出して通話開始する。
【００３２】
以上の如く、第２の実施の形態においても、発信または着信時、第１の実施の形態と同様、通話状態に至るまでの例えば常４秒程度の時間内にノイズキャンセラ１２は確実に収束を終えているため、通話開始直後から安定した品質の通話が行える。
【００３３】
ところで、本発明の携帯無線電話機では、通話中、通話相手に対してこちら側の会話内容を聞かせないようにする等の目的で、送話信号をミュートする機能が付加されている。以下、本発明の携帯無線電話機における通話中ミュート操作時の動作制御について図６に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３４】
通話の状態（ステップ６１）において、制御回路２２は、キーユニット２４からのキー入力を監視することにより、本電話機のユーザによりミュート操作がなされたかどうかを判断する（ステップ６２）。ここで、キーユニット２５のミュートキーに対応したキー入力によってミュート設定がなされたと判定された場合（ステップ６２ＹＥＳ）、制御回路２２は、ＤＳＰ１０内のスピーチコーデック１１から送話音声出力としてフレームエネルギー“０”の無音等価信号を送出し（ステップ６３）、ミュート動作に入る。
【００３５】
引き続き、制御回路２２は、上記キー入力を監視することによりミュート解除操作がなされたか否かを監視し（ステップ６４）、ここで上記ミュートキーに対応するキー入力が途絶えたことにより、アンミュート設定に復帰したと判定された場合（ステップ６４ＹＥＳ）、それまでフレームエネルギー“０”の無音等価信号を送出していたスピーチコーデック１１の送話動作を正規状態に戻し、正規な音声レベルで送話スピーチ信号を送出し（ステップ６５）、通話状態に復帰させる。この携帯無線電話機において、制御回路２２は、上述したミュート動作中の間も、ノイズキャンセラ１２を動作状態に制御する。このため、ノイズキャンセラ１２は、ミュート動作中ずっと収束状態に維持されるため、アンミュート状態になっても、直ちに品質良好な通話が開始できる。
【００３６】
本発明では、上記通話中のミュート操作時と同様の制御を、ハンドオーバ（現在通話中の基地局から無線受信レベル劣化等の検出に基づき送られてくる制御情報により他の基地局に接続し直す処理）やフレーム同期外れ等の再同期処理時の通話「断」中においても適用できる。すなわち、ハンドオーバやフレーム同期外れ等の再同期処理時も、送話ミュートはアンミュートとし、ノイズキャンセラ１２を継続動作させるように制御する一方、上記ミュート期間中、スピーチコーデック１１からは無音等価信号を送出し、ハンドオーバや再同期処理からの復帰後に正規な音声レベルでの送話スピーチ信号の送出を開始する。ここで、例えば、再同期処理に際しては、音声が数１００ ｍｓ程度、「断」状態となるが、この間もノイズキャンセラ１２の動作を継続させておくことで、当該「断」状態から復帰した直後に、通話相手に不用意にノイズを聞かせることを未然に防止できる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、送話ミュートをアンミュート状態におきかつノイズキャンセラを動作状態にして、スピーチコーデックの動作を制御できる構成としたため、発信または着信制御手順の実行中、その後に通話が開始されるであろう時点からノイズキャンセラの収束に十分な時間前の段階で、スピーチコーデックを動作停止したまま、ノイズキャンセラを起動し、学習動作を開始させるといった運用ができる。
【００３８】
これにより、本発明では、上記制御手順での通話チャネル起動時にスピーチコーデックを動作停止状態にして、ノイズキャンセラの送話ミュートはアンミュートにして周囲雑音を入力してノイズキャンセラの収束を開始させ、ユーザ応答により、応答信号の送受信を完了した時点でスピーチコーデックを動作状態に制御することにより、上記応答信号の送受信を完了した時点、すなわち通話開始時にはノイズキャンセラを十分に収束させることができ、相手に対して通話開始時からノイズキャンセラが動作したクリアな音声を送ることが可能となる。
【００３９】
また、本発明では、送話音声信号として音声レベルが最小となる無音等価信号を送出可能な送話ミュート機能を有するスピーチコーデックを採用し、上記制御手順での通話チャネル起動時にスピーチコーデックから送話音声信号として上記無音等価信号を送出し、ノイズキャンセラの送話ミュートはアンミュートにして周囲雑音を入力してノイズキャンセラの収束を開始させ、ユーザ応答により、応答信号の送受信を完了した時点でスピーチコーデックの送話ミュート機能を解除して正規音声レベルの送話音声信号の送出を開始させることにより、通話開始時にはノイズキャンセラを十分に収束させることができ、通話開始当初からクリアな音声で通話が行える。
【００４０】
また、上記送話ミュート機能を有するスピーチコーデックを用いるものにおいて、通話中のユーザ操作によるミュート時、送話音声信号として上記無音等価信号を送出してミュートを行いながら、ノイズキャンセラの送話ミュートはアンミュートにして周囲雑音を入力してノイズキャンセラの収束状態を維持させることにより、アンミュート復帰時に相手に不要な周囲ノイズを聞かせなくすることができる。更には、同様の制御によって、ハンドオーバや再同期処理時にも、これら処理の復帰当初からノイズキャンセルが完全なクリアな通話が行える。
【００４１】
なお、本発明における上記動作制御は、ＤＳＰ内の処理プログラムの変更で容易に対応でき、ハードウェアを増加させずに済むため、携帯無線電話機の小型化、低コスト化に極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる携帯無線電話機の概略構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施の形態に係わる携帯無線電話機の発呼制御シーケンス。
【図３】第１の実施の形態に係わる携帯無線電話機の着呼制御シーケンス。
【図４】第２の実施の形態に係わる携帯無線電話機の発呼制御シーケンス。
【図５】第２の実施の形態に係わる携帯無線電話機の着呼制御シーケンス。
【図６】本発明に係わる携帯無線電話機の通話ミュート動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
１ アンテナ
２ アンテナ共用器
３ 受信回路
４ シンセサイザ回路
５ 送信回路
６，１４ Ａ／Ｄコンバータ
７，１３ Ｄ／Ａコンバータ
８ モデム回路
９ チャネルコーデック
１０ ＤＳＰ
１１ スピーチコーデック
１１１ コーダ
１１２ デコーダ
１２ ノイズキャンセラ
１５ 受話ミュートスイッチ
１６ 送話ミュートスイッチ
１７ 受話アンプ
１８ 受話器
１９ 送話アンプ
２０ 送話器
２１，２７ 発振回路
２２ 制御回路（ＡＳＩＣ）
２３ ＬＣＤ表示器
２４ キーユニット
２５ アンプ
２６ サウンダ
２８ ＣＰＵ
２９ ＲＡＭ
３０ ＲＯＭ
３１ 安定化電源回路
３２ 電池
４０ 制御バスライン
Claims (6)
- 音声信号をデジタル信号に符号化する回路及びデジタル信号を音声信号に復号化する回路から成る音声符号化／復号化手段と、
送話音声信号の雑音を除去する雑音除去手段と、
前記雑音除去手段に対する前記送話音声信号の入力を禁止してミュート状態とする送話ミュート手段と、
前記送話ミュート手段をアンミュート状態にし、かつ前記雑音除去手段を動作状態にして、前記音声符号化／復号化手段の動作制御を行う制御手段と
を具備することを特徴とする携帯無線電話機。 - 制御手段は、発信若しくは着信に係わる通話チャネルの起動時、前記送話ミュート手段をアンミュート状態にし、かつ前記雑音除去手段を動作状態にして、前記音声符号化／復号化手段を停止状態に制御すると共に、前記通話チャネルでのユーザ応答による応答信号の送受完了後に前記音声符号化／復号化手段を動作状態に制御することを特徴とする請求項１記載の携帯無線電話機。
- 音声符号化／復号化手段は、正規音声レベルの送話音声信号の送出状態から音声レベルが最小となる無音等価信号の送出状態に切り替える送話ミュート機能を具備し、前記制御手段は、発信若しくは着信に係わる通話チャネルの起動時、前記送話ミュート手段をアンミュート状態にし、かつ前記雑音除去手段を動作状態にして、前記音声符号化／復号化手段の前記送話ミュート機能を動作状態に制御すると共に、前記通話チャネルでのユーザ応答による応答信号の送受完了後に前記送話ミュート機能を停止状態に制御することを特徴とする請求項１記載の携帯無線電話機。
- 制御手段は、発信若しくは着信に係わる通話チャネルの起動時、前記送話ミュート手段をアンミュート状態にし、かつ前記雑音除去手段を動作状態にして、該雑音除去手段が収束するまで若しくは収束してから所定の時間が経過するまで、前記音声符号化／復号化手段の前記送話ミュート機能を動作状態に制御することを特徴とする請求項３記載の携帯無線電話機。
- ユーザ操作により送話ミュート設定がなされてから該設定が解除されるまでの期間、前記送話ミュート手段をアンミュート状態にし、かつ前記雑音除去手段を動作状態にして、前記音声符号化／復号化手段の前記送話ミュート機能を動作状態に制御することを特徴とする請求項３記載の携帯無線電話機。
- ハンドオーバ若しくは再同期処理時、前記送話ミュート手段をアンミュート状態にし、かつ前記雑音除去手段を動作状態にして、前記音声符号化／復号化手段の前記送話ミュート機能を動作状態に制御することを特徴とする請求項３記載の携帯無線電話機。
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