JPH06350691A - 電話機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電話網の線路の途中で損失した音声信号の補
正を行い、不明瞭な音声を明瞭にすることが可能な電話
機を提供することを目的とする。 【構成】 クロスポイント11で分岐された受信音声信号
を周波数分析回路12で1000Ｈｚ及び2000〜2250Ｈｚ、
2251〜2500Ｈｚ、2501〜2750Ｈｚ、2751〜3000Ｈ
ｚの各周波数帯域別に分離し、この分離した音声信号の
レベルを検出して、信号レベル比較器13に出力し、1000
Ｈｚと、各〜までの周波数帯域毎の信号レベルとを
比較して、その比較結果のデータをＡ／Ｄコンバータ14
を介してＣＰＵ15に出力する。ＣＰＵ15は、2000〜3000
Ｈｚの周波数帯域の信号レベルを調整するグラフィック
イコライザ16に対して、1000Ｈｚと他の４帯域の信号レ
ベルとを同じ信号レベルとするように制御信号を送出す
ることによって、受信音声信号のレベル補正を行い、音
声を明瞭化するよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電話機に関し、特
に、受信音声の明瞭度を補正する電話機に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電話は、固定された公衆電話網
を介して、通話者同士の電話機間で発呼動作と着呼動作
により回線の接続を行い、音声信号を送受信しながら通
話を行っている。

【０００３】また、近年では移動体通信による携帯電話
機の利用も盛んであって、固定電話網に接続された電話
機と回線の接続を行って、通話する機会が多くなってき
ている。

【０００４】このように、固定電話網を介して電話機間
で通話する場合は、電話網の線路の途中で音声信号の減
衰が起こると、音声が不明瞭になってしまい、聞き難い
状態のままで通話しなければならないことが度々あっ
た。しかし、従来の電話機は、この音声信号の減衰に対
して対処する手段を備えていなかった。

【０００５】特に、音声信号の劣化は、無線を使った電
話機の場合に著しく、音声の不明瞭化が問題となってい
た。そこで、減衰した音声信号を増幅器を使って一律に
増幅することも考えられるが、実際それほど聞き易くは
ならなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の電
話機にあっては、固定電話網の線路の途中で音声信号の
減衰が発生することがあっても、これに対処する適切な
手段を備えていなかったため、不明瞭な音声のままで通
話を行わなければならないという問題があった。そこ
で、本発明は、電話網の線路の途中で損失した音声信号
の補正を行って、不明瞭な音声を明瞭にする電話機を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電話機は、電話
回線を介して音声信号を送受信する電話機において、受
信した音声信号の複数の周波数帯域の信号レベルをそれ
ぞれ検出する信号レベル検出手段と、前記検出された複
数の周波数帯域の信号レベルがほぼ等しくなるように該
音声信号の信号レベルを制御する信号レベル制御手段
と、を具備することにより、上記目的を達成している。

【０００８】この場合、例えば、請求項２に記載するよ
うに、前記信号レベル制御手段は、前記信号レベル検出
手段により検出された複数の周波数帯域の信号レベルの
うち所定の１つを基準レベルとして、該複数の周波数帯
域の信号レベルが基準レベルとほぼ等しくなるように前
記音声信号の信号レベルを制御してもよい。

【０００９】また、例えば、請求項３に記載するよう
に、前記信号レベル制御手段は、前記信号レベル検出手
段により検出された複数の周波数帯域の信号レベルのう
ち所定の１つを基準レベルとして、ほぼ２ＫＨｚ〜３Ｋ
Ｈｚの間で複数の周波数帯域の信号レベルが基準レベル
とほぼ等しくなるように前記音声信号の信号レベルを制
御してもよい。

【００１０】また、例えば、請求項４に記載するよう
に、前記信号レベル制御手段は、予め設定されている信
号レベルを基準レベルとして、前記複数の周波数帯域の
信号レベルがほぼ等しくなるように前記音声信号の信号
レベルを制御するようにしてもよい。

【００１１】また、例えば、請求項５に記載するよう
に、請求項１又は請求項４において、前記信号レベル検
出手段は、音声信号の周波数帯域がほぼ２ＫＨｚ〜３Ｋ
Ｈｚの間で複数の周波数帯域の信号レベルを検出するよ
うにしてもよい。

【００１２】また、例えば、請求項６に記載するよう
に、請求項１乃至５のいずれかに記載の請求項におい
て、前記信号レベル制御手段は、前記受信した音声信号
の複数の周波数帯域の信号レベルを各周波数帯域毎に調
整する手段を備えるようにしてもよい。

【００１３】

【作用】請求項１記載の発明では、信号レベル検出手段
で受信した音声信号の複数の周波数帯域の信号レベルを
それぞれ検出し、信号レベル制御手段によって前記検出
された複数の周波数帯域の信号レベルがほぼ等しくなる
ように、音声信号の信号レベルを制御するようにしたた
め、音声信号の信号レベルが減衰して音声が不明瞭にな
った場合でも、所定の周波数帯域間で音声信号レベルが
均一になるように補正されて、音声が明瞭化される。

【００１４】請求項２記載の発明では、信号レベル検出
手段によって検出された複数の周波数帯域のうちの１つ
の音声信号の信号レベルを基準レベルとし、複数の周波
数帯域の信号レベルをその基準レベルとほぼ等しくなる
ように、信号レベル制御手段で制御するようにしたた
め、音声信号レベルが均一され、音声が明瞭化される。
請求項３記載の発明では、信号レベル検出手段によって
検出された複数の周波数帯域のうちの１つの音声信号の
信号レベルを基準レベルとし、２ＫＨｚ〜３ＫＨｚの間
の周波数帯域の信号レベルをその基準レベルとほぼ等し
くなるように、信号レベル制御手段で制御するようにし
たため、音声の明瞭化に効果的な周波数帯域のみが効率
良く補正され、音声が明瞭化される。

【００１５】請求項４記載の発明では、予め設定されて
いる信号レベルを基準レベルとし、複数の周波数帯域の
信号レベルをその基準レベルとほぼ等しくなるように、
信号レベル制御手段で制御するようにしたため、補正を
行うための基準レベルが変化せず、安定した信号レベル
の補正が可能となり、音声が明瞭化される。

【００１６】請求項５記載の発明では、請求項１又は４
記載の発明において、信号レベル検出手段が、ほぼ２Ｋ
Ｈｚ〜３ＫＨｚの間の音声信号の周波数帯域の信号レベ
ルのみを検出するようにしたため、補正される周波数帯
域が音声に見合った帯域に限定され、効果的な補正を行
うことが可能となり、音声が明瞭化される。

【００１７】請求項６記載の発明では、信号レベル制御
手段で受信した音声信号の複数の周波数帯域の信号レベ
ルを各周波数帯域毎に調整するようにしたため、音声信
号レベルが部分的に減衰している場合であっても、これ
を各周波数帯域毎に所定の信号レベルまで補正するの
で、容易に信号レベルが均一化される。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

【００１９】図１は、各電話機端末を接続する電話網の
概略構成を示す全体図である。

【００２０】図１に示されるように、既設の固定電話網
１に接続された電話機２、３、４は、この固定電話網１
を介して発呼／着呼動作を行い、相互に回線接続して音
声信号をやりとりしながら通話が行われる。また、近年
になって普及してきた移動体通信を使った携帯電話等
は、中央送受信局５と前記固定電話網１とが接続されて
いて、この中央送受信局５から各送受信エリア毎に設け
られた周辺送受信局６、７との間を線路で接続してい
る。そして、各通信エリア内において電話をかける場合
は、携帯電話８、９あるいは、自動車電話１０から無線
により各通信エリアの周辺送受信局６、７に向けて発信
を行うことにより、自動車電話機１０や携帯電話機８、
９相互間、あるいは固定電話網１に接続された電話機
２、３、４との間で通話することができる。

【００２１】次に、図２は本発明の電話機の部分構成を
示す回路ブロック図である。この図２に示した電話機の
構成は、図１の携帯電話機８、９、自動車電話機１０、
あるいは固定電話網に接続された電話機２、３、４の何
れの構成としても採用することができる。

【００２２】図２に示すように、相手方の電話機からの
音声受信信号は、クロスポイント１１で分岐されて、周
波数分析回路１２に入力される。

【００２３】周波数分析回路１２は、音声受信信号を所
定の周波数帯域毎に分離して、この分離した周波数帯域
毎の音声信号のレベルを検出して出力するものである。
ここでは、基準となる音声信号レベルを見るための１０
００Ｈｚの音声信号と、音声信号のレベルの補正を行う
周波数帯域として、２０００〜２２５０Ｈｚ、２２
５１〜２５００Ｈｚ、２５０１〜２７５０Ｈｚ、２
７５１〜３０００Ｈｚの４帯域の音声信号を選択的に取
り出している。本実施例において、信号レベルの補正を
行う周波数帯域を２０００Ｈｚ〜３０００Ｈｚの間とし
たのは、人の聴覚特性に合わせることにより、最も音声
の明瞭度の改善が著しいのがこの周波数帯域だからであ
る。そして、この周波数分析回路１２で各周波数帯域毎
に分離された音声信号から検出された各周波数帯域毎の
信号レベル情報は、それぞれ信号レベル比較器（コンパ
レータ）１３に出力される。

【００２４】信号レベル比較器１３は、１０００Ｈｚの
信号レベルと２０００〜２２５０Ｈｚ、２２５１〜
２５００Ｈｚ、２５０１〜２７５０Ｈｚ、２７５１
〜３０００Ｈｚのそれぞれの音声信号の信号レベルとを
比較するものである。この比較結果のデータは、Ａ／Ｄ
コンバータ１４で変換を行って、ＣＰＵ（Central Proc
essing Unit ）１５に入力される。

【００２５】このＣＰＵ１５は、各周波数帯域毎の信号
レベルを所定レベルに保持するための制御信号をグラフ
ィックイコライザ１６に入力してゲイン調節を行うもの
である。ここでは、上記〜の各周波数帯域の信号レ
ベルが１０００Ｈｚの信号レベルと同じになるように、
グラフィックイコライザ１６に対して制御信号を送っ
て、ゲイン調節を行っている。なお、本実施例では、信
号レベル制御手段としてＣＰＵ１５を用いて実施した
が、このＣＰＵ以外に、信号レベルの比較結果を示す所
定の信号が入力されると、この信号に対応したゲイン調
整を行うための制御信号を出力する対応マップを備え、
これに基づいて制御するように構成することもできる。

【００２６】グラフィックイコライザ１６は、上記クロ
スポイント１１から入力される受信音声信号を各周波数
帯域別に信号レベルの調節を行うもので、上記ＣＰＵ１
５からの制御信号に基づいて、〜の各周波数帯域の
信号レベルが所定の信号レベル（ここでは、１０００Ｈ
ｚの信号レベル）と同じになるように信号レベルを調節
するものである。

【００２７】受話器１７は、このグラフィックイコライ
ザ１６によって信号レベルが補正された受信音声信号が
入力されることにより、音声出力するものである。

【００２８】キー入力部１８は、各周波数帯域別に信号
レベルを調節するグラフィックイコライザ１６の調整を
キー入力により行うものである。

【００２９】本実施例に係る電話機は、以上のように構
成されており、以下その動作を説明する。

【００３０】まず、図１に示すように、固定電話網１を
介して接続されている電話機２、３、４の相互間通話、
あるいは電話機２、３、４と携帯電話機８、９あるいは
自動車電話機１０との間の通話時において、固定電話網
１を介して送受信される線路の途中で音声信号の信号レ
ベルが減衰すると、通話音声が不明瞭となり、非常に聞
きづらいことがあった。

【００３１】特に、無線を介して通話を行う携帯電話機
８、９あるいは自動車電話機１０の場合は、受信音声信
号の信号レベルの減衰が生じ易く、通話時の音声が不明
瞭となることが多いので、非常に聞きづらい場合が多か
った。

【００３２】このため、本実施例においては、図２に示
すように、受信音声信号がクロスポイント１１で分岐さ
れ、一方の受信音声信号は、２０００Ｈｚ〜３０００Ｈ
ｚの間の各周波数帯域の信号レベルをグラフィックイコ
ライザ１６を通して調節し、受話器１７へ送出される。

【００３３】また、クロスポイント１１で分岐された他
方の受信音声信号は、周波数分析回路１２で１０００Ｈ
ｚ及び２０００〜２２５０Ｈｚ、２２５１〜２５０
０Ｈｚ、２５０１〜２７５０Ｈｚ、２７５１〜３０
００Ｈｚの各周波数帯域毎に分離され、この分離された
音声信号のレベルが検出されて、信号レベル比較器１３
に出力される。この信号レベル比較器１３では、１００
０Ｈｚと、上記各〜までの周波数帯域毎の信号レベ
ルとを比較して、その比較結果のデータをＡ／Ｄコンバ
ータ１４でデジタル信号に変換して、ＣＰＵ１５に出力
し、その出力結果に基づいて、ＣＰＵ１５が２０００Ｈ
ｚ〜３０００Ｈｚの周波数帯域の信号レベルの調整を行
うグラフィックイコライザ１６に対して、１０００Ｈｚ
の信号レベルと、他の４帯域の信号レベルとが同じ信号
レベルになるように制御信号を送出し、グラフィックイ
コライザ１６のゲインを調節する。

【００３４】図３は、受信音声の改善状態を示す信号レ
ベルと周波数との関係を示す線図であり、その（ａ）は
補正前の受信音声信号の特性線図であり、（ｂ）は補正
後の受信音声信号の特性線図である。

【００３５】図３（ａ）に示すように、受信音声信号の
周波数の低い方では信号レベルの減衰が少なく、フラッ
トな特性を示しているが、所定の周波数を過ぎて３００
０Ｈｚに至る間に急激に信号レベルが低下していること
がわかる。このように、固定電話網を介して送受信され
る音声信号は、特に、周波数の高い帯域で減衰が顕著で
あった。このため、実際に受話器１７から聞こえてくる
音声は、不明瞭であって、非常に聞き難いものであっ
た。

【００３６】このため、本実施例では、比較的減衰の少
ない、例えば、１０００Ｈｚの信号レベルを基準レベル
とし、この信号レベルに２０００Ｈｚ〜３０００Ｈｚの
間の信号レベルが同じになるように、グラフィックイコ
ライザ１６のゲインを調節するための制御信号をＣＰＵ
１５が送出して、受信音声の明瞭度を改善するための補
正を行っている。

【００３７】このように、本実施例の電話機は、図３
（ｂ）に示すように、固定電話網の線路の途中で減衰し
た音声信号を複数の周波数帯域に分割し、各周波数帯域
別に細かく信号レベルの調整を行うので、周波数に対す
る信号レベルの特性をフラットに補正することが可能で
あり、受信音声の明瞭度を改善することができる。

【００３８】従って、線路の途中などで減衰した信号レ
ベルを再び明瞭な音声とするべく、上記補正処理を行う
ことにより、無線を使った携帯電話機８、９や自動車電
話機１０などであっても非常に明瞭な音声で通話するこ
とができるようになる。

【００３９】なお、本実施例では、２０００Ｈｚ〜３０
００Ｈｚの周波数帯域の音声信号の信号レベルを１００
０Ｈｚの信号レベルに合わせるように補正を行ったが、
この基準レベルは、本実施例の１０００Ｈｚにのみ限定
されるものではなく、受信音声信号の中で比較的減衰の
起こり難い周波数部分を抽出することにより、上記と同
様の好ましい効果を得ることができる。

【００４０】このように、上記実施例では、信号レベル
の補正を行う基準レベルとして、受信音声信号の所定の
周波数における信号レベルを用いて比較を行い、その比
較結果に応じて補正処理を行っている。

【００４１】しかし、本発明はこれに限定されるもので
はなく、他の実施例として、例えば、予め補正を行う基
準レベル値を設定しておき、その基準レベルに合わせて
補正することもできる。

【００４２】図４は、他の実施例に係る電話機の部分構
成を示す回路ブロック図である。図２と異なる図４の構
成は、信号レベルの比較を行うための信号の基準レベル
を予め設定する基準レベル信号発生器１９が追加されて
いる点である。そして、信号レベル比較器１３で受信音
声信号の信号レベルを各周波数帯域毎に比較する場合
に、基準レベル信号発生器１９が所定の基準レベル信号
を発生させ、この基準レベルとそれぞれの周波数帯域の
信号レベルとの比較が行われる。

【００４３】このように、音声信号レベルを補正する際
に、予め決められた基準レベルに基づいて受信音声信号
の信号レベルを比較するようにしたため、補正を行う際
の基準となる信号レベルが受信条件によって左右される
ことがなくなり、常に一定レベルでの補正が行われるの
で、確実に音声を明瞭化することができる。

【００４４】また、本実施例では、特に音声の明瞭度を
改善する効果の大きい２０００Ｈｚ〜３０００Ｈｚの周
波数帯域を選択して、この帯域に対する信号レベルの補
正処理を行っているが、上記周波数帯域に限定されるも
のではなく、この周波数帯域よりも広い帯域を複数に分
割して、上記と同様の信号レベル補正を行うようにする
こともできる。

【００４５】

【発明の効果】請求項１記載の電話機によれば、信号レ
ベル検出手段で受信した音声信号の複数の周波数帯域の
信号レベルをそれぞれ検出し、信号レベル制御手段によ
って前記検出された複数の周波数帯域の信号レベルがほ
ぼ等しくなるように、音声信号の信号レベルを制御する
ようにしたので、音声信号の信号レベルが減衰して音声
が不明瞭になった場合でも、所定の周波数帯域間で音声
信号レベルを均一に補正して、音声を明瞭化することが
できる。

【００４６】請求項２記載の電話器によれば、信号レベ
ル検出手段によって検出された複数の周波数帯域のうち
の１つの音声信号の信号レベルを基準レベルとし、複数
の周波数帯域の信号レベルをその基準レベルとほぼ等し
くなるように、信号レベル制御手段で制御するようにし
たので、音声信号レベルを均一にして、音声を明瞭化す
ることができる。

【００４７】請求項３記載の電話器によれば、信号レベ
ル検出手段によって検出された複数の周波数帯域のうち
の１つの音声信号の信号レベルを基準レベルとし、２Ｋ
Ｈｚ〜３ＫＨｚの間の周波数帯域の信号レベルをその基
準レベルとほぼ等しくなるように、信号レベル制御手段
で制御するようにしたので、音声の明瞭化に効果的な周
波数帯域を使って効率良く補正を行い、音声を明瞭化す
ることができる。

【００４８】請求項４記載の電話器によれば、予め設定
されている信号レベルを基準レベルとし、複数の周波数
帯域の信号レベルをその基準レベルとほぼ等しくなるよ
うに、信号レベル制御手段で制御するようにしたので、
常に一定の基準レベルを使って安定したレベル補正を行
うが可能となり、音声を明瞭化することができる。

【００４９】請求項５記載の電話器によれば、請求項１
又は４記載の発明において、信号レベル検出手段が、ほ
ぼ２ＫＨｚ〜３ＫＨｚの間の音声信号の周波数帯域の信
号レベルのみを検出するようにしたので、補正される周
波数帯域が音声に見合った帯域に限定され、効果的な補
正を行うことが可能となって、音声を明瞭化することが
できる。

【００５０】請求項６記載の電話器によれば、信号レベ
ル制御手段で受信した音声信号の複数の周波数帯域の信
号レベルを各周波数帯域毎に調整するようにしたので、
音声信号レベルが部分的に減衰している場合であって
も、これを各周波数帯域毎に所定の信号レベルまで補正
することができ、容易に信号レベルを均一化することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】各電話機端末を接続する電話網の概略構成を示
す全体図である。

【図２】本発明の電話機の部分構成を示す回路ブロック
図である。

【図３】受信音声の改善状態を示す信号レベルと周波数
との関係を示す線図である。

【図４】他の実施例に係る電話機の部分構成を示す回路
ブロック図である。

【符号の説明】

１１ クロスポイント １２ 周波数分析回路 １３ 信号レベル比較器 １４ Ａ／Ｄコンバータ １５ ＣＰＵ １６ グラフィックイコライザ １７ 受話器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電話回線を介して音声信号を送受信する電
   話機において、 受信した音声信号の複数の周波数帯域の信号レベルをそ
   れぞれ検出する信号レベル検出手段と、 前記検出された複数の周波数帯域の信号レベルがほぼ等
   しくなるように該音声信号の信号レベルを制御する信号
   レベル制御手段と、 を具備したことを特徴とする電話機。
2. 【請求項２】前記信号レベル制御手段は、前記信号レベ
   ル検出手段により検出された複数の周波数帯域の信号レ
   ベルのうち所定の１つを基準レベルとして、該複数の周
   波数帯域の信号レベルが基準レベルとほぼ等しくなるよ
   うに前記音声信号の信号レベルを制御することを特徴と
   する請求項１記載の電話機。
3. 【請求項３】前記信号レベル制御手段は、前記信号レベ
   ル検出手段により検出された複数の周波数帯域の信号レ
   ベルのうち所定の１つを基準レベルとして、ほぼ２ＫＨ
   ｚ〜３ＫＨｚの間で複数の周波数帯域の信号レベルが基
   準レベルとほぼ等しくなるように前記音声信号の信号レ
   ベルを制御することを特徴とする請求項１記載の電話
   機。
4. 【請求項４】前記信号レベル制御手段は、予め設定され
   ている信号レベルを基準レベルとして、前記複数の周波
   数帯域の信号レベルが基準レベルとほぼ等しくなるよう
   に前記音声信号の信号レベルを制御することを特徴とす
   る請求項１記載の電話機。
5. 【請求項５】前記信号レベル検出手段は、音声信号の周
   波数帯域がほぼ２ＫＨｚ〜〜３ＫＨｚの間で、複数の周
   波数帯域の信号レベルを検出することを特徴とする請求
   項１又は４記載の電話機。
6. 【請求項６】前記信号レベル制御手段は、前記受信した
   音声信号の複数の周波数帯域の信号レベルを各周波数帯
   域毎に調整する手段を備えていることを特徴とする請求
   項１乃至５のいずれかに記載の電話機。