JPH09205472A - 電気通信機器におけるバックグラウンドノイズを低減する装置および電気信号の増幅を制御する方法 - Google Patents
電気通信機器におけるバックグラウンドノイズを低減する装置および電気信号の増幅を制御する方法Info
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- JPH09205472A JPH09205472A JP9003506A JP350697A JPH09205472A JP H09205472 A JPH09205472 A JP H09205472A JP 9003506 A JP9003506 A JP 9003506A JP 350697 A JP350697 A JP 350697A JP H09205472 A JPH09205472 A JP H09205472A
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- H03G7/002—Volume compression or expansion in amplifiers in untuned or low-frequency amplifiers, e.g. audio amplifiers
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- H04M9/00—Arrangements for interconnection not involving centralised switching
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- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
- Telephone Set Structure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 バックグラウンドノイズを抑制可能な装置お
よび方法を提供する。 【解決手段】 本発明の電気通信機器におけるバックグ
ラウンドノイズを低減するための装置は、音声信号およ
びバックグラウンドノイズ信号を含む音響信号を受信
し、それから対応する電気信号を生成するマイクロフォ
ンを含む。また、電気信号を増幅する増幅器を含む。こ
の増幅器は、第１の利得レベルおよび第２の利得レベル
における増幅を提供する。第１の利得レベルは第２の利
得レベルよりも大きい。増幅器の出力に接続され、増幅
器の動作を制御するフィードバック回路も含む。このフ
ィードバック回路は、しきい値よりも大きい振幅を有す
る増幅された電気信号を受け取った場合に、第１の利得
レベルにおける増幅を増幅器に提供させ、しきい値より
も小さい振幅を有する電気信号を受け取った場合、第２
の利得レベルにおける増幅を増幅器に提供させる。
よび方法を提供する。 【解決手段】 本発明の電気通信機器におけるバックグ
ラウンドノイズを低減するための装置は、音声信号およ
びバックグラウンドノイズ信号を含む音響信号を受信
し、それから対応する電気信号を生成するマイクロフォ
ンを含む。また、電気信号を増幅する増幅器を含む。こ
の増幅器は、第１の利得レベルおよび第２の利得レベル
における増幅を提供する。第１の利得レベルは第２の利
得レベルよりも大きい。増幅器の出力に接続され、増幅
器の動作を制御するフィードバック回路も含む。このフ
ィードバック回路は、しきい値よりも大きい振幅を有す
る増幅された電気信号を受け取った場合に、第１の利得
レベルにおける増幅を増幅器に提供させ、しきい値より
も小さい振幅を有する電気信号を受け取った場合、第２
の利得レベルにおける増幅を増幅器に提供させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電話技術分野に係
り、特に、加入者セットマイクロフォンに提供される可
聴音声信号の検出に基づく、バックグラウンドノイズ低
減の制御に関する。
り、特に、加入者セットマイクロフォンに提供される可
聴音声信号の検出に基づく、バックグラウンドノイズ低
減の制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】電話技術に本質的な問題は、バックグラ
ウンドノイズの存在である。一般に、電話機のマイクロ
フォンは、音声信号およびマイクロフォンが配置される
環境中で発生するバックグラウンドノイズの両者に対し
て感受性がある。バックグラウンドノイズは、発呼者を
悩ませるだけではなく、被呼者も、バックグラウンドノ
イズが被呼者が受け取る音声信号にのるような影響によ
って妨げられる。会議通話において、各会議参加者は、
全ての会議参加者の結合されたバックグラウンドノイズ
にさらされ、したがってバックグラウンドノイズは特に
じゃまをする。
ウンドノイズの存在である。一般に、電話機のマイクロ
フォンは、音声信号およびマイクロフォンが配置される
環境中で発生するバックグラウンドノイズの両者に対し
て感受性がある。バックグラウンドノイズは、発呼者を
悩ませるだけではなく、被呼者も、バックグラウンドノ
イズが被呼者が受け取る音声信号にのるような影響によ
って妨げられる。会議通話において、各会議参加者は、
全ての会議参加者の結合されたバックグラウンドノイズ
にさらされ、したがってバックグラウンドノイズは特に
じゃまをする。
【０００３】発呼者についてのバックグラウンドノイズ
の問題は、「サイドトーン」として知られている加入者
セット内のフィードバックにも影響を与える。サイドト
ーンは、電話機の受話器にフィードバックされる発呼者
の音声信号の小さな部分であり、電話機が発呼者にとっ
て「不通」に聞こえることを防止する。サイドトーン
は、話者がその音声を所望のレベルに調整することを可
能にする。この方法で、発呼者の耳の一方が、発呼者の
音声信号を空気を通して受信されることが阻止されてい
ても、会話が発呼者に普通に聞こえる。
の問題は、「サイドトーン」として知られている加入者
セット内のフィードバックにも影響を与える。サイドト
ーンは、電話機の受話器にフィードバックされる発呼者
の音声信号の小さな部分であり、電話機が発呼者にとっ
て「不通」に聞こえることを防止する。サイドトーン
は、話者がその音声を所望のレベルに調整することを可
能にする。この方法で、発呼者の耳の一方が、発呼者の
音声信号を空気を通して受信されることが阻止されてい
ても、会話が発呼者に普通に聞こえる。
【０００４】しかし、発呼者が話していない場合、被呼
者の音声信号を聞く発呼者の能力を妨害し得る発呼者の
環境からのバックグラウンドノイズをフィードバックす
るようにサイドトーンは働く。本能的に、発呼者は、手
で電話機ハンドセットが当てられていない他の耳を手で
覆い、バックグラウンドノイズをブロックすることがで
きる。この方法は、サイドトーンがバックグラウンドノ
イズを電話機の受話器を通して発呼者の聞いている耳に
伝達することを許容するので、うまく行かない。
者の音声信号を聞く発呼者の能力を妨害し得る発呼者の
環境からのバックグラウンドノイズをフィードバックす
るようにサイドトーンは働く。本能的に、発呼者は、手
で電話機ハンドセットが当てられていない他の耳を手で
覆い、バックグラウンドノイズをブロックすることがで
きる。この方法は、サイドトーンがバックグラウンドノ
イズを電話機の受話器を通して発呼者の聞いている耳に
伝達することを許容するので、うまく行かない。
【０００５】バックグラウンドノイズに関連する問題を
最小化または除去するために様々な装置および方法が開
発されてきた。例えば、米国特許第３，６９１，３１１
号には、加入者セットのマイクロフォンにより受信され
る増幅信号に可変レベルの減衰（または利得）が与えら
れる電話機セットが開示されている。具体的には、信号
の減衰は、音声信号が検出されるときは低く（高い利得
である）、発呼者がマイクロフォンに向かって話してい
ないときは、有効にバックグラウンドノイズを抑制する
ために、音声信号がない場合に信号の減衰を大きく（低
利得に）する。発呼者が話していないときにバックグラ
ウンドノイズを抑制するための別の電話機が、米国特許
第５，２３５，６３７号に開示されている。
最小化または除去するために様々な装置および方法が開
発されてきた。例えば、米国特許第３，６９１，３１１
号には、加入者セットのマイクロフォンにより受信され
る増幅信号に可変レベルの減衰（または利得）が与えら
れる電話機セットが開示されている。具体的には、信号
の減衰は、音声信号が検出されるときは低く（高い利得
である）、発呼者がマイクロフォンに向かって話してい
ないときは、有効にバックグラウンドノイズを抑制する
ために、音声信号がない場合に信号の減衰を大きく（低
利得に）する。発呼者が話していないときにバックグラ
ウンドノイズを抑制するための別の電話機が、米国特許
第５，２３５，６３７号に開示されている。
【０００６】別の装置、ＡＴ＆Ｔ社の Universal Voice
-Signal Conditioner chip, Part No. LB1068AC/AW
（コンディショナー）は、商用スピーカホーンと共に使
用することを意図されており、マイクロフォン信号の強
さに基づいて減衰のレベルを変化させることにより、サ
イドトーンおよびバックグラウンドノイズの抑制を調整
する。コンディショナーは、音声信号またはバックグラ
ウンドノイズの存在を検出するかどうかに基づいて異な
るレベルの利得を与える可変利得増幅器を含む。
-Signal Conditioner chip, Part No. LB1068AC/AW
（コンディショナー）は、商用スピーカホーンと共に使
用することを意図されており、マイクロフォン信号の強
さに基づいて減衰のレベルを変化させることにより、サ
イドトーンおよびバックグラウンドノイズの抑制を調整
する。コンディショナーは、音声信号またはバックグラ
ウンドノイズの存在を検出するかどうかに基づいて異な
るレベルの利得を与える可変利得増幅器を含む。
【０００７】ＡＴ＆Ｔ社のコンディショナーにおいて、
検出回路は、入力信号が単純にバックグラウンドノイズ
の音声信号であるかどうかを決定する。次に、入力信号
は可変利得増幅器に与えられる。検出回路は、増幅器の
利得レベルを設定する。検出回路は、入力信号と共に動
作するので、検出回路は、入力信号を検出のために適切
なレベルに予め増幅しなければならない。この目的のた
めに、コンディショナーは、検出回路パス中に前置増幅
器を含む。
検出回路は、入力信号が単純にバックグラウンドノイズ
の音声信号であるかどうかを決定する。次に、入力信号
は可変利得増幅器に与えられる。検出回路は、増幅器の
利得レベルを設定する。検出回路は、入力信号と共に動
作するので、検出回路は、入力信号を検出のために適切
なレベルに予め増幅しなければならない。この目的のた
めに、コンディショナーは、検出回路パス中に前置増幅
器を含む。
【０００８】アタック時間と呼ばれる、高利得から低利
得に切り変えるためにコンディショナーが必要とする時
間は、１４ミリ秒である。その様な比較的短いアタック
時間が商用スピーカホーンおよび他の用途において受け
入れ可能である一方で、音声にとって、音声の音節の間
で抑制されることが可能である。ＡＴ＆Ｔ社のコンディ
ショナーのようなノイズサプレッサが低利得から高利得
に切り換えるために必要とする時間は、減衰時間と呼ば
れ、これも重要である。減衰時間が長すぎる場合、音声
が望ましくない抑制により弱い音になる可能性がある。
したがって、音声を抑制する結果とならないアタック時
間および減衰時間を有するノイズサプレッサを提供する
ことは望ましい。
得に切り変えるためにコンディショナーが必要とする時
間は、１４ミリ秒である。その様な比較的短いアタック
時間が商用スピーカホーンおよび他の用途において受け
入れ可能である一方で、音声にとって、音声の音節の間
で抑制されることが可能である。ＡＴ＆Ｔ社のコンディ
ショナーのようなノイズサプレッサが低利得から高利得
に切り換えるために必要とする時間は、減衰時間と呼ば
れ、これも重要である。減衰時間が長すぎる場合、音声
が望ましくない抑制により弱い音になる可能性がある。
したがって、音声を抑制する結果とならないアタック時
間および減衰時間を有するノイズサプレッサを提供する
ことは望ましい。
【０００９】米国特許第４，８４７，８９７号の電話機
は、偶然の音声抑制を取り除くことを試みている。米国
特許第４，８４７，８９７号は、ノイズ検出器、伸長
器、および音声または単なるバックグラウンドノイズが
検出されるかどうかに基づいて可変レベルの増幅を提供
する可変利得増幅器を有する電話機を開示する。ノイズ
検出器は、マイクロフォンから放射される電気信号の時
間平均特性を検査することにより、バックグラウンドノ
イズを音声信号から区別する。伸長器は、バックグラウ
ンドノイズの検出に応じて、増幅器の利得を減少させ、
音声信号の検出に応じて、増幅器の利得を増加させる。
は、偶然の音声抑制を取り除くことを試みている。米国
特許第４，８４７，８９７号は、ノイズ検出器、伸長
器、および音声または単なるバックグラウンドノイズが
検出されるかどうかに基づいて可変レベルの増幅を提供
する可変利得増幅器を有する電話機を開示する。ノイズ
検出器は、マイクロフォンから放射される電気信号の時
間平均特性を検査することにより、バックグラウンドノ
イズを音声信号から区別する。伸長器は、バックグラウ
ンドノイズの検出に応じて、増幅器の利得を減少させ、
音声信号の検出に応じて、増幅器の利得を増加させる。
【００１０】より具体的には、米国特許第４，８４７，
８９７号の電話機は、音声は通常４秒よりも長く継続せ
ず、音声における中断は５０ミリ秒を超えないので、マ
イクロフォン信号の短時間平均（約５０ミリ秒）と、マ
イクロフォン信号の長時間平均（約４秒）と比較する回
路を提供することにより、音声抑制を防止することを試
みている。しかし、ＡＴ＆Ｔ社のコンディショナーのよ
うに、信号が可変利得増幅器を通る前に、ノイズ検出は
マイクロフォン信号を使用して実行される。また、時間
平均技術は、平均化の実行における浪費時間に加えて、
電話機に対する追加的なコストを招く。
８９７号の電話機は、音声は通常４秒よりも長く継続せ
ず、音声における中断は５０ミリ秒を超えないので、マ
イクロフォン信号の短時間平均（約５０ミリ秒）と、マ
イクロフォン信号の長時間平均（約４秒）と比較する回
路を提供することにより、音声抑制を防止することを試
みている。しかし、ＡＴ＆Ｔ社のコンディショナーのよ
うに、信号が可変利得増幅器を通る前に、ノイズ検出は
マイクロフォン信号を使用して実行される。また、時間
平均技術は、平均化の実行における浪費時間に加えて、
電話機に対する追加的なコストを招く。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】したがって、安価に製
造することができ、その抑制方法が効率的かつ実行する
ために単純であるノイズサプレッサを提供することが望
まれている。また、様々な環境において使用することが
可能なノイズ抑制装置も望まれている。例えば、バック
グラウンドノイズが特に被呼者を悩ませる可能性のある
商用スピーカホーンのような商用電話機についてのノイ
ズを抑制することが可能でなければならない。この装置
は、住居の電話機、伝統的な電話機およびコードレス電
話機の両方のために適応可能でなければならない。さら
に、ノイズ抑制装置がセルラ電話に対しても有用である
ことが望まれる。
造することができ、その抑制方法が効率的かつ実行する
ために単純であるノイズサプレッサを提供することが望
まれている。また、様々な環境において使用することが
可能なノイズ抑制装置も望まれている。例えば、バック
グラウンドノイズが特に被呼者を悩ませる可能性のある
商用スピーカホーンのような商用電話機についてのノイ
ズを抑制することが可能でなければならない。この装置
は、住居の電話機、伝統的な電話機およびコードレス電
話機の両方のために適応可能でなければならない。さら
に、ノイズ抑制装置がセルラ電話に対しても有用である
ことが望まれる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、音声信号が存
在するかどうかに基づいて利得調節を行うマイクロフォ
ン伸長器を提供する。特に、信号は、検出されたマイク
ロフォン信号のレベルに基づいて、高利得レベルまたは
低利得レベルにより増幅される。このマイクロフォン信
号は、利得調節が行われた後に検出され、必要とされる
回路構成部品を減少することができ、さらにヒステリシ
ス効果も提供することができる。
在するかどうかに基づいて利得調節を行うマイクロフォ
ン伸長器を提供する。特に、信号は、検出されたマイク
ロフォン信号のレベルに基づいて、高利得レベルまたは
低利得レベルにより増幅される。このマイクロフォン信
号は、利得調節が行われた後に検出され、必要とされる
回路構成部品を減少することができ、さらにヒステリシ
ス効果も提供することができる。
【００１３】本発明の好ましい一実施形態は、電気通信
機器におけるバックグラウンドノイズを低減するための
装置である。電気通信機器は、音声信号およびバックグ
ラウンドノイズ信号の両方を受信するマイクロフォンを
含む。マイクロフォンは、音声信号およびバックグラウ
ンドノイズ信号を電気信号に変換するように動作する。
この装置は、電気信号を受け取る入力および出力を有す
る増幅器を含み、この増幅器はその入力において電気信
号を受け取り、その電気信号に対する増幅を行い、増幅
された電気信号を生成する。
機器におけるバックグラウンドノイズを低減するための
装置である。電気通信機器は、音声信号およびバックグ
ラウンドノイズ信号の両方を受信するマイクロフォンを
含む。マイクロフォンは、音声信号およびバックグラウ
ンドノイズ信号を電気信号に変換するように動作する。
この装置は、電気信号を受け取る入力および出力を有す
る増幅器を含み、この増幅器はその入力において電気信
号を受け取り、その電気信号に対する増幅を行い、増幅
された電気信号を生成する。
【００１４】この増幅器は、第１の利得レベルおよび第
２の利得レベルにおける増幅を行う。ここで、第１の利
得レベルは第２の利得レベルよりも大きい。この装置
は、また増幅器の出力に接続されたフィードバック装置
を含み、増幅器の動作を制御するように接続されてい
る。フィードバック装置は、その出力において所定のし
きい値よりも大きい振幅を有する増幅電気信号を受け取
った時に、増幅器が第１の利得レベルにおいて増幅を行
い、その出力において所定のしきい値よりも小さい振幅
を有する増幅電気信号を受け取った時に、増幅器が第２
の利得レベルで増幅を行うように動作する。
２の利得レベルにおける増幅を行う。ここで、第１の利
得レベルは第２の利得レベルよりも大きい。この装置
は、また増幅器の出力に接続されたフィードバック装置
を含み、増幅器の動作を制御するように接続されてい
る。フィードバック装置は、その出力において所定のし
きい値よりも大きい振幅を有する増幅電気信号を受け取
った時に、増幅器が第１の利得レベルにおいて増幅を行
い、その出力において所定のしきい値よりも小さい振幅
を有する増幅電気信号を受け取った時に、増幅器が第２
の利得レベルで増幅を行うように動作する。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態によ
る電話機ハンドセット１０のブロック図を示す。この実
施形態において、電話機ハンドセット１０は、電話機ベ
ースユニット１１と共に使用するコードレス電話機ハン
ドセットを含み、機能的にマイクロフォン部分１２およ
び受話器部分１４に分割される。電話機ハンドセット１
０は、発呼者からの音響信号および環境中にあるバック
グラウンドノイズを受け取り、それから電気信号を生成
するための通常のマイクロフォン１６を含む。
る電話機ハンドセット１０のブロック図を示す。この実
施形態において、電話機ハンドセット１０は、電話機ベ
ースユニット１１と共に使用するコードレス電話機ハン
ドセットを含み、機能的にマイクロフォン部分１２およ
び受話器部分１４に分割される。電話機ハンドセット１
０は、発呼者からの音響信号および環境中にあるバック
グラウンドノイズを受け取り、それから電気信号を生成
するための通常のマイクロフォン１６を含む。
【００１６】マイクロフォン１６からの電気信号は、オ
ーディオ増幅器１７により増幅され、マイクロフォン伸
長器１８に与えられる。ハンドセット１０は、無線周波
数即ちＲＦ信号によりこれと通信するベースユニット１
１との組み合わせで動作するように設計されている。ベ
ースユニット１１は、図示されていない電気通信ネット
ワークにも接続されている。
ーディオ増幅器１７により増幅され、マイクロフォン伸
長器１８に与えられる。ハンドセット１０は、無線周波
数即ちＲＦ信号によりこれと通信するベースユニット１
１との組み合わせで動作するように設計されている。ベ
ースユニット１１は、図示されていない電気通信ネット
ワークにも接続されている。
【００１７】一般に、マイクロフォン伸長器１８は、増
幅器１８ａおよびフィードバック回路１８ｂを含む。増
幅器１８ａは、電気信号を受け取るための入力および圧
縮器２０に接続された出力を有する可変利得増幅器であ
る。本発明による増幅器１８ａは、電気信号を受け取
り、受け取った電気信号を第１の利得レベルおよび第２
の利得レベルにおいて増幅するように動作する。この第
１の利得レベルは、第２の利得レベルよりも大きい。
幅器１８ａおよびフィードバック回路１８ｂを含む。増
幅器１８ａは、電気信号を受け取るための入力および圧
縮器２０に接続された出力を有する可変利得増幅器であ
る。本発明による増幅器１８ａは、電気信号を受け取
り、受け取った電気信号を第１の利得レベルおよび第２
の利得レベルにおいて増幅するように動作する。この第
１の利得レベルは、第２の利得レベルよりも大きい。
【００１８】フィードバック回路１８ｂは、増幅器の出
力に接続されており、さらに増幅器１８ａの動作を制御
するように接続されている。具体的には、フィードバッ
ク回路１８ｂは、実質的に所定のしきい値よりも大きい
振幅を有する増幅電気信号をその出力において受け取っ
た場合に、増幅器１８ａに第１の利得レベルで増幅を行
わせる。同様に、フィードバック回路１８ｂは、実質的
に所定のしきい値よりも小さい振幅を有する増幅電気信
号をその出力において受け取った場合に、増幅器１８ａ
に第２の利得レベルにおける増幅を行わせる。
力に接続されており、さらに増幅器１８ａの動作を制御
するように接続されている。具体的には、フィードバッ
ク回路１８ｂは、実質的に所定のしきい値よりも大きい
振幅を有する増幅電気信号をその出力において受け取っ
た場合に、増幅器１８ａに第１の利得レベルで増幅を行
わせる。同様に、フィードバック回路１８ｂは、実質的
に所定のしきい値よりも小さい振幅を有する増幅電気信
号をその出力において受け取った場合に、増幅器１８ａ
に第２の利得レベルにおける増幅を行わせる。
【００１９】図２および図３により以下に詳細に説明す
る好ましい一実施形態において、フィードバック回路１
８ｂは、所定のしきい値にほぼ等しい振幅を有する増幅
電気信号をその出力において受け取った場合に、増幅器
に第３の利得レベルにおける増幅を行わせる。
る好ましい一実施形態において、フィードバック回路１
８ｂは、所定のしきい値にほぼ等しい振幅を有する増幅
電気信号をその出力において受け取った場合に、増幅器
に第３の利得レベルにおける増幅を行わせる。
【００２０】マイクロフォン伸長器１８により生成され
る増幅電気信号は、公知の手段および装置による圧縮器
２０および周波数整形器２２によりそれぞれ圧縮され、
整形される。そして、圧縮され、整形された信号は、Ｒ
Ｆ送信機２４によりハンドセット１０のマイクロフォン
部分１２からベースユニット１１へ送信される。ベース
ユニットは、この技術分野において良く知られているよ
うに、典型的にはＲＦ受信機、ＲＦ送信機、周波数整形
器、オーディオ増幅器およびハイブリッド回路を含む。
ベースユニット１１は、送信された信号を電気通信ネッ
トワークに与え、この電気通信ネットワークは、その信
号を図示されていない別の電話機に与える。
る増幅電気信号は、公知の手段および装置による圧縮器
２０および周波数整形器２２によりそれぞれ圧縮され、
整形される。そして、圧縮され、整形された信号は、Ｒ
Ｆ送信機２４によりハンドセット１０のマイクロフォン
部分１２からベースユニット１１へ送信される。ベース
ユニットは、この技術分野において良く知られているよ
うに、典型的にはＲＦ受信機、ＲＦ送信機、周波数整形
器、オーディオ増幅器およびハイブリッド回路を含む。
ベースユニット１１は、送信された信号を電気通信ネッ
トワークに与え、この電気通信ネットワークは、その信
号を図示されていない別の電話機に与える。
【００２１】ベースユニット１１は、他の電話機からの
信号を電気通信ネットワークを介して受信する。これら
の信号は、ハンドセット１０の受話器部分１４に送信さ
れる。受話器部分１４は、この技術分野において良く知
られている部品により構成される。具体的には、ハンド
セット１０の受話器部分１４は、ベースユニット１１に
より生成されるＲＦ信号を受信するためのアンテナ２６
およびＲＦ受信機２８を含む。そして、受信された信号
は、周波数整形器３０および伸長器３２により、それぞ
れ整形され、伸長される。受話器部分１４において整形
され、伸長された信号は、オーディオ増幅器３４を介し
て、発呼者に音響信号を提供するためのイヤピース１７
に与えられる。
信号を電気通信ネットワークを介して受信する。これら
の信号は、ハンドセット１０の受話器部分１４に送信さ
れる。受話器部分１４は、この技術分野において良く知
られている部品により構成される。具体的には、ハンド
セット１０の受話器部分１４は、ベースユニット１１に
より生成されるＲＦ信号を受信するためのアンテナ２６
およびＲＦ受信機２８を含む。そして、受信された信号
は、周波数整形器３０および伸長器３２により、それぞ
れ整形され、伸長される。受話器部分１４において整形
され、伸長された信号は、オーディオ増幅器３４を介し
て、発呼者に音響信号を提供するためのイヤピース１７
に与えられる。
【００２２】さらに、発呼者は、マイクロフォン１６に
より生成された自分自身の声をサイドトーン結合により
聞くことができる。マイクロフォン部分１２において発
呼者により生成された信号は、上述したようにＲＦ送信
機２４によりベースユニット１１に提供される。ベース
ユニット１１内の回路は、送信された信号の一部分を受
話器部分１４に結合させ、送り返すことで、サイドトー
ンを提供する。
より生成された自分自身の声をサイドトーン結合により
聞くことができる。マイクロフォン部分１２において発
呼者により生成された信号は、上述したようにＲＦ送信
機２４によりベースユニット１１に提供される。ベース
ユニット１１内の回路は、送信された信号の一部分を受
話器部分１４に結合させ、送り返すことで、サイドトー
ンを提供する。
【００２３】図２において、本発明の一実施形態による
マイクロフォン伸長器１８の部分的構成図が示されてい
る。増幅器１８ａの基本的な構成要素は、抵抗器ＲＡ，
ＲＢ，およびＲＦと、演算増幅器（オペアンプ）４４と
を含む。フィードバック回路１８ｂは、トリガ回路４
０、ローパスフィルタ、および整流器４２を含む。マイ
クロフォン伸長器１８は、入力ＩＮおよび出力ＯＵＴを
含む。オペアンプ４４は、第１の入力段４５、第２の入
力段４６、および共通の出力段４７を有する。一般に、
伸長器１８は、無音期間の間、即ち発呼者がマイクロフ
ォンに向かって話していないときに、バックグラウンド
ノイズの低減を行うように設計されている。
マイクロフォン伸長器１８の部分的構成図が示されてい
る。増幅器１８ａの基本的な構成要素は、抵抗器ＲＡ，
ＲＢ，およびＲＦと、演算増幅器（オペアンプ）４４と
を含む。フィードバック回路１８ｂは、トリガ回路４
０、ローパスフィルタ、および整流器４２を含む。マイ
クロフォン伸長器１８は、入力ＩＮおよび出力ＯＵＴを
含む。オペアンプ４４は、第１の入力段４５、第２の入
力段４６、および共通の出力段４７を有する。一般に、
伸長器１８は、無音期間の間、即ち発呼者がマイクロフ
ォンに向かって話していないときに、バックグラウンド
ノイズの低減を行うように設計されている。
【００２４】ローパスフィルタは、抵抗器５１およびキ
ャパシタ５２からなり、整流器４２とトリガ回路４０と
の間に接続されている。この実施形態において、トリガ
回路４０は、差動ペア構成の２個のバイポーラ接合トラ
ンジスタ（差動ペア）を含む。トリガ回路４０は、入力
５４において基準電圧ＶREF に接続されており、以下に
より詳細に説明する方法で、第１の入力段４５の活性化
と第２の入力段４６の活性化との間の切り換えを制御で
きるようにオペアンプ４４に接続されている。即ち、ト
リガ回路４０は、マイクロフォン伸長器１８により与え
られる利得を制御するために接続されている。
ャパシタ５２からなり、整流器４２とトリガ回路４０と
の間に接続されている。この実施形態において、トリガ
回路４０は、差動ペア構成の２個のバイポーラ接合トラ
ンジスタ（差動ペア）を含む。トリガ回路４０は、入力
５４において基準電圧ＶREF に接続されており、以下に
より詳細に説明する方法で、第１の入力段４５の活性化
と第２の入力段４６の活性化との間の切り換えを制御で
きるようにオペアンプ４４に接続されている。即ち、ト
リガ回路４０は、マイクロフォン伸長器１８により与え
られる利得を制御するために接続されている。
【００２５】第１および第２の入力段４５，４６は、そ
れぞれ反転構成となっており、同じ出力段４７を共有す
る。フィードバック抵抗器ＲＦは、第１の入力段４５の
反転入力ＩＮ１に出力ＯＵＴを接続する。第１の入力段
４５の反転入力ＩＮ１は、抵抗器ＲＢに接続されてお
り、抵抗器ＲＢは、別の直列接続抵抗器ＲＡを通して入
力ＩＮに接続されている。また、抵抗器ＲＡとＲＢの接
続点と、第２の入力段４６の反転入力ＩＮ２との間に、
接続線４９がある。このように接続されているので、第
１のフィードバックパスは、この実施形態においては、
ＲＦにより形成され、第２のフィードバックパスは、Ｒ
ＦおよびＲＢにより形成される。
れぞれ反転構成となっており、同じ出力段４７を共有す
る。フィードバック抵抗器ＲＦは、第１の入力段４５の
反転入力ＩＮ１に出力ＯＵＴを接続する。第１の入力段
４５の反転入力ＩＮ１は、抵抗器ＲＢに接続されてお
り、抵抗器ＲＢは、別の直列接続抵抗器ＲＡを通して入
力ＩＮに接続されている。また、抵抗器ＲＡとＲＢの接
続点と、第２の入力段４６の反転入力ＩＮ２との間に、
接続線４９がある。このように接続されているので、第
１のフィードバックパスは、この実施形態においては、
ＲＦにより形成され、第２のフィードバックパスは、Ｒ
ＦおよびＲＢにより形成される。
【００２６】入力ＩＮから出力ＯＵＴへの利得は、フィ
ードバックパスの有効フィードバック抵抗を有効入力抵
抗で割った比により決定される。トリガ回路４０により
入力段４５または４６のどちらが選択されるかに基づい
て、利得は以下の関係にしたがって、設定される。 低利得に対して： Ｇ＝ＲＦ／（ＲＡ＋ＲＢ） 高利得に対して： Ｇ＝（ＲＦ＋ＲＢ）／ＲＡ ここで、ＶOUT ＝ＶINＧ
ードバックパスの有効フィードバック抵抗を有効入力抵
抗で割った比により決定される。トリガ回路４０により
入力段４５または４６のどちらが選択されるかに基づい
て、利得は以下の関係にしたがって、設定される。 低利得に対して： Ｇ＝ＲＦ／（ＲＡ＋ＲＢ） 高利得に対して： Ｇ＝（ＲＦ＋ＲＢ）／ＲＡ ここで、ＶOUT ＝ＶINＧ
【００２７】動作において、マイクロフォン伸長器１８
は、入力ＩＮにおけるマイクロフォン回路からの電気的
音声信号からなる電気的入力信号ＶINを受け取り、増幅
電気信号からなる出力信号ＶOUT をその出力ＯＵＴにお
いて生成する。増幅電気信号を生成するために、マイク
ロフォン伸長器ＶOUT は、高利得レベルまたは低利得レ
ベルの２つの利得レベルの内の１つによりＶINを増幅す
る。どちらの利得レベルが適用されるかの選択は、２つ
の入力段４５，４６の内の１つを選択的に活性化するト
リガ回路４０またはこれとの何らかの組み合わせにより
実行される。
は、入力ＩＮにおけるマイクロフォン回路からの電気的
音声信号からなる電気的入力信号ＶINを受け取り、増幅
電気信号からなる出力信号ＶOUT をその出力ＯＵＴにお
いて生成する。増幅電気信号を生成するために、マイク
ロフォン伸長器ＶOUT は、高利得レベルまたは低利得レ
ベルの２つの利得レベルの内の１つによりＶINを増幅す
る。どちらの利得レベルが適用されるかの選択は、２つ
の入力段４５，４６の内の１つを選択的に活性化するト
リガ回路４０またはこれとの何らかの組み合わせにより
実行される。
【００２８】オペアンプ４４は、第１の入力段４５が不
活性状態であり、第２の入力段４６が活性状態である場
合、低利得レベルを提供し、第１の入力段４５が活性状
態であり、第２の入力段４６が不活性状態である場合、
高利得レベルを提供する。一般に、マイクロフォン伸長
器１８は、活動的な音声または会話を示す所定のしきい
値を超える出力信号ＶOUT をその出力において検出した
場合に、高利得レベルを提供する。対象的に、音声がな
い状態、即ち会話の中断を示すしきい値よりも低い出力
信号ＶＯＵＴを検出した場合、低利得レベルを提供す
る。
活性状態であり、第２の入力段４６が活性状態である場
合、低利得レベルを提供し、第１の入力段４５が活性状
態であり、第２の入力段４６が不活性状態である場合、
高利得レベルを提供する。一般に、マイクロフォン伸長
器１８は、活動的な音声または会話を示す所定のしきい
値を超える出力信号ＶOUT をその出力において検出した
場合に、高利得レベルを提供する。対象的に、音声がな
い状態、即ち会話の中断を示すしきい値よりも低い出力
信号ＶＯＵＴを検出した場合、低利得レベルを提供す
る。
【００２９】入力信号ＶINは、それぞれ入力ＩＮ１およ
びＩＮ２において入力段４５および４６のそれぞれに与
えられる。適切なバイアス信号ＶCOM は、入力段４５お
よび４６のそれぞれの非反転入力に与えられる。オペア
ンプ４４は、活性状態の入力段４５および４６のいずれ
かに関連づけられた利得レベルにより増幅された音声信
号をその出力ＯＵＴに提供する。この実施形態によれ
ば、高利得レベルは６ｄＢであり、低利得レベルは０ｄ
Ｂである。
びＩＮ２において入力段４５および４６のそれぞれに与
えられる。適切なバイアス信号ＶCOM は、入力段４５お
よび４６のそれぞれの非反転入力に与えられる。オペア
ンプ４４は、活性状態の入力段４５および４６のいずれ
かに関連づけられた利得レベルにより増幅された音声信
号をその出力ＯＵＴに提供する。この実施形態によれ
ば、高利得レベルは６ｄＢであり、低利得レベルは０ｄ
Ｂである。
【００３０】この高利得と低利得との間の６ｄＢの差
は、これよりも大きな利得差での音響遷移を滑らかにす
るために提供される。特に、利得差がより大きい場合、
例えば２０ｄＢの場合、高利得と低利得との間の遷移
は、もっと目立つことになる。また、大きな利得差を使
用することは、オペアンプ出力ＯＵＴにおいてアクティ
ブな会話をノイズから区別することをより困難にする可
能性がある。それにもかかわらず、伸長器１８がスピー
カホーン内に設けられる場合、２０ｄＢの利得差が、高
い抑制レベルを達成するためにより適切である可能性が
ある。
は、これよりも大きな利得差での音響遷移を滑らかにす
るために提供される。特に、利得差がより大きい場合、
例えば２０ｄＢの場合、高利得と低利得との間の遷移
は、もっと目立つことになる。また、大きな利得差を使
用することは、オペアンプ出力ＯＵＴにおいてアクティ
ブな会話をノイズから区別することをより困難にする可
能性がある。それにもかかわらず、伸長器１８がスピー
カホーン内に設けられる場合、２０ｄＢの利得差が、高
い抑制レベルを達成するためにより適切である可能性が
ある。
【００３１】出力ＯＵＴにおける増幅電気信号ＶOUT
は、整流器４２、本実施形態においては半波整流器を通
してフィードバックとして提供される。そして、ローパ
スフィルタは、出力ＯＵＴにおいて提供される信号Ｖ
OUT の振幅レベルを示す実質的に直流の電圧レベルＶ
RMS を提供するために、整流された信号を平滑する。こ
の直流電圧レベルＶRMS は、この信号を基準電圧レベル
ＶREF と比較するトリガ回路４０の入力５３に与えられ
る。この実施形態において、半波整流器は、反転された
整流出力を与え、したがって、ＶRMS は、より大きな振
幅のＶOUT 信号に対してより低く（よりネガティブに）
なる。
は、整流器４２、本実施形態においては半波整流器を通
してフィードバックとして提供される。そして、ローパ
スフィルタは、出力ＯＵＴにおいて提供される信号Ｖ
OUT の振幅レベルを示す実質的に直流の電圧レベルＶ
RMS を提供するために、整流された信号を平滑する。こ
の直流電圧レベルＶRMS は、この信号を基準電圧レベル
ＶREF と比較するトリガ回路４０の入力５３に与えられ
る。この実施形態において、半波整流器は、反転された
整流出力を与え、したがって、ＶRMS は、より大きな振
幅のＶOUT 信号に対してより低く（よりネガティブに）
なる。
【００３２】結果として、ＶRMS がＶREF よりも実質的
に低い場合、ＶOUT は所定のしきい値よりも大きい振幅
を有し、第１の入力段４５を活性状態にする信号をトリ
ガ回路４０が線５６に提供する。しかし、ＶRMS が実質
的にＶREF よりも大きい場合、第１の入力段４５を不活
性状態にし、第２の入力段４６を活性状態にする信号を
オペアンプ４４の入力５６に与える。ＶRMS のレベルが
ＶREF のレベルに幾分近い場合、トリガ回路４０は、高
利得レベルと低利得レベルとの間の利得レベルを有効に
提供する第１および第２の入力段４５，４６の組み合わ
せを活性状態にする。特に、第１および第２の入力段４
５，４６が共に活性状態である場合、ＶINの一部は低利
得増幅を受け、ＶINの一部は高利得増幅を受け、高利得
レベルと低利得レベルの間の総合利得レベルを提供す
る。
に低い場合、ＶOUT は所定のしきい値よりも大きい振幅
を有し、第１の入力段４５を活性状態にする信号をトリ
ガ回路４０が線５６に提供する。しかし、ＶRMS が実質
的にＶREF よりも大きい場合、第１の入力段４５を不活
性状態にし、第２の入力段４６を活性状態にする信号を
オペアンプ４４の入力５６に与える。ＶRMS のレベルが
ＶREF のレベルに幾分近い場合、トリガ回路４０は、高
利得レベルと低利得レベルとの間の利得レベルを有効に
提供する第１および第２の入力段４５，４６の組み合わ
せを活性状態にする。特に、第１および第２の入力段４
５，４６が共に活性状態である場合、ＶINの一部は低利
得増幅を受け、ＶINの一部は高利得増幅を受け、高利得
レベルと低利得レベルの間の総合利得レベルを提供す
る。
【００３３】適切なＶREF およびＶCOM 電圧レベルの選
択は、アクティブな音声およびバックグラウンドノイズ
入力信号の両者に対する測定された振幅の出力信号を含
む特定の具現化に必ず基づくことになる。当業者は、こ
れらの具現化のための適切なレベルを容易に決定するこ
とができる。
択は、アクティブな音声およびバックグラウンドノイズ
入力信号の両者に対する測定された振幅の出力信号を含
む特定の具現化に必ず基づくことになる。当業者は、こ
れらの具現化のための適切なレベルを容易に決定するこ
とができる。
【００３４】整流器４２としての反転整流器の使用は、
単なる例示であることに留意すべきである。当業者は、
非反転整流器を使用することも容易にでき、ＶRMS がＶ
REFよりも大きい場合に、トリガ回路４０は第１の入力
段４５を活性化するように構成されることになる。
単なる例示であることに留意すべきである。当業者は、
非反転整流器を使用することも容易にでき、ＶRMS がＶ
REFよりも大きい場合に、トリガ回路４０は第１の入力
段４５を活性化するように構成されることになる。
【００３５】図３は、ＶRMS とＶREF の差に対するオペ
アンプ４４の利得を示す。ＶRMS <<ＶREF およびＶRMS
>>ＶREF の点の間の曲線は、低利得レベルと高利得レベ
ルとの間の滑らかな遷移を可能にする。この滑らかな遷
移は、もしそうでなければ電話の会話をむらがあるよう
に聞こえさせる可能性のある断絶的な利得切り換えを小
さくする。図３に示された応答は、主に図２のトリガ回
路４０の出力応答に起因する。
アンプ４４の利得を示す。ＶRMS <<ＶREF およびＶRMS
>>ＶREF の点の間の曲線は、低利得レベルと高利得レベ
ルとの間の滑らかな遷移を可能にする。この滑らかな遷
移は、もしそうでなければ電話の会話をむらがあるよう
に聞こえさせる可能性のある断絶的な利得切り換えを小
さくする。図３に示された応答は、主に図２のトリガ回
路４０の出力応答に起因する。
【００３６】図４との関係で、以下に詳細に説明する実
施形態によるトリガ回路４０は、そのエミッタを共通に
接続された２個のバイポーラ接合トランジスタを含む。
バイポーラ接合トランジスタの差動ペアの応答の性質
は、典型的には図３に示された形を有する。別の実施形
態において、トリガ回路４０は、用途により滑らかな遷
移が必要とされない場合には、ステップ応答を適切に有
することもある。
施形態によるトリガ回路４０は、そのエミッタを共通に
接続された２個のバイポーラ接合トランジスタを含む。
バイポーラ接合トランジスタの差動ペアの応答の性質
は、典型的には図３に示された形を有する。別の実施形
態において、トリガ回路４０は、用途により滑らかな遷
移が必要とされない場合には、ステップ応答を適切に有
することもある。
【００３７】図３に示されていない本発明の別の利点
は、伸長増幅器１８ａの出力においてマイクロフォン信
号強度を測定することにより作られるヒステリシスであ
る。アクティブな会話を示す大きな振幅を有する信号が
入力ＩＮに与えられており、増幅器が高利得を提供して
いる場合を考える。信号強度の小さな下向きの変動また
はわずかな減少は、第２の入力段４６の活性化（利得の
減少）を引き起こさない。これは、わずかに減少した信
号は、ＶRMS が充分にＶREF よりも低いようにＶOU T を
高レベルに維持する高利得を受けるからである。本当の
低振幅信号がＩＮに与えられた場合、ＶRMS はＶREF よ
りも上に上昇し、伸長器１８は、第２の入力段４６を活
性化する。このヒステリシスは、高利得レベルと低利得
レベルとの間の偶然のまたは望ましくない遷移の回数を
減少させることにより、改善された動作を提供する。
は、伸長増幅器１８ａの出力においてマイクロフォン信
号強度を測定することにより作られるヒステリシスであ
る。アクティブな会話を示す大きな振幅を有する信号が
入力ＩＮに与えられており、増幅器が高利得を提供して
いる場合を考える。信号強度の小さな下向きの変動また
はわずかな減少は、第２の入力段４６の活性化（利得の
減少）を引き起こさない。これは、わずかに減少した信
号は、ＶRMS が充分にＶREF よりも低いようにＶOU T を
高レベルに維持する高利得を受けるからである。本当の
低振幅信号がＩＮに与えられた場合、ＶRMS はＶREF よ
りも上に上昇し、伸長器１８は、第２の入力段４６を活
性化する。このヒステリシスは、高利得レベルと低利得
レベルとの間の偶然のまたは望ましくない遷移の回数を
減少させることにより、改善された動作を提供する。
【００３８】また、ノイズ抑制の適用についてのアタッ
ク時間および減衰時間も、バックグラウンドノイズ抑制
に重要である。図２および図３の実施形態において、減
衰時間およびアタック時間は、共に１００ミリ秒であ
る。このアタック時間および減衰時間は、抵抗器５１お
よびキャパシタ５２により作られるローパスフィルタの
時定数により決定される。好ましいアタック時間および
減衰時間は、人間の主観を使用して、様々な時間での主
観的な判断を得ることにより実験的に決定される。
ク時間および減衰時間も、バックグラウンドノイズ抑制
に重要である。図２および図３の実施形態において、減
衰時間およびアタック時間は、共に１００ミリ秒であ
る。このアタック時間および減衰時間は、抵抗器５１お
よびキャパシタ５２により作られるローパスフィルタの
時定数により決定される。好ましいアタック時間および
減衰時間は、人間の主観を使用して、様々な時間での主
観的な判断を得ることにより実験的に決定される。
【００３９】本発明のマイクロフォン伸長器１８は、従
来技術によるものよりもかなり短いアタック時間および
減衰時間を有することに留意すべきである。例えば、上
述したＡＴ＆Ｔ社のコンディショナーは、１４ミリ秒の
アタック時間および１４０ミリ秒の減衰時間を有してい
る。したがって、本発明による分解能は、従来技術によ
る分解能よりもより精細であり、従来技術による場合よ
りも所定の音声パターンにおけるバックグラウンドノイ
ズの抑制は、より多く生じることになる。速い応答性
は、望ましくない音声の抑制を少なくする結果となる。
来技術によるものよりもかなり短いアタック時間および
減衰時間を有することに留意すべきである。例えば、上
述したＡＴ＆Ｔ社のコンディショナーは、１４ミリ秒の
アタック時間および１４０ミリ秒の減衰時間を有してい
る。したがって、本発明による分解能は、従来技術によ
る分解能よりもより精細であり、従来技術による場合よ
りも所定の音声パターンにおけるバックグラウンドノイ
ズの抑制は、より多く生じることになる。速い応答性
は、望ましくない音声の抑制を少なくする結果となる。
【００４０】図４は、本発明の第１の実施例によるマイ
クロフォン伸長器１８の詳細を示す。適切な場合には、
図２において使用した参照符号は、図４中の対応する回
路構成要素を示すためにも使用される。他のものである
と述べない限り、以下に説明するトランジスタは、この
技術分野において知られているようにそれぞれがベー
ス、コレクタおよびエミッタを有するバイポーラ接合ト
ランジスタである。図４に示された構成要素は、単一の
半導体基板上に適切に集積化され得る。しかし、他の実
施形態においては、フィードバック抵抗器ＲＡ，ＲＢお
よびＲＦは基板上に集積化されておらず、回路設計者に
より利得レベルを調節可能にするために、外部的に接続
されている。
クロフォン伸長器１８の詳細を示す。適切な場合には、
図２において使用した参照符号は、図４中の対応する回
路構成要素を示すためにも使用される。他のものである
と述べない限り、以下に説明するトランジスタは、この
技術分野において知られているようにそれぞれがベー
ス、コレクタおよびエミッタを有するバイポーラ接合ト
ランジスタである。図４に示された構成要素は、単一の
半導体基板上に適切に集積化され得る。しかし、他の実
施形態においては、フィードバック抵抗器ＲＡ，ＲＢお
よびＲＦは基板上に集積化されておらず、回路設計者に
より利得レベルを調節可能にするために、外部的に接続
されている。
【００４１】以下に説明する回路構成要素に加えて、伸
長器１８は、電圧バイアスポイントＣＣ，ＦＦ（接
地），ＣＯＭ，およびＢＡ，信号ポイントＩＮ１，ＩＮ
２，ＲＣＴ，ＲＭＳ，およびＲＥＦを含む。図４に示さ
れた伸長器１８は、第１および第２の電流ミラー５３，
５４を含む。伸長器の半導体による具現化において、バ
イアスポイント電圧は、全て外部的に直接供給されるか
または例えばピン接続により間接的に供給される。以下
の説明において、バイアスポイントまたは信号ポイント
の電圧は、ＶX として表現され、ここでｘは、バイアス
ポイントまたは、信号ポイントを示すために使用される
符号である。例えば、ＶCOM は、ポイントＣＯＭにおけ
る電圧を表す。
長器１８は、電圧バイアスポイントＣＣ，ＦＦ（接
地），ＣＯＭ，およびＢＡ，信号ポイントＩＮ１，ＩＮ
２，ＲＣＴ，ＲＭＳ，およびＲＥＦを含む。図４に示さ
れた伸長器１８は、第１および第２の電流ミラー５３，
５４を含む。伸長器の半導体による具現化において、バ
イアスポイント電圧は、全て外部的に直接供給されるか
または例えばピン接続により間接的に供給される。以下
の説明において、バイアスポイントまたは信号ポイント
の電圧は、ＶX として表現され、ここでｘは、バイアス
ポイントまたは、信号ポイントを示すために使用される
符号である。例えば、ＶCOM は、ポイントＣＯＭにおけ
る電圧を表す。
【００４２】トリガ回路４０は、それらの各々のエミッ
タを共通に接続されたトランジスタＱ１およびＱ２を含
む。このトリガ回路４０は、さらに別のトランジスタＱ
４を含み、そのコレクタは、トランジスタＱ１およびＱ
２のエミッタに接続されている。Ｑ４のエミッタは、接
地に接続されている。トランジスタＱ１のベースは、ポ
イントＲＥＦに接続されている。
タを共通に接続されたトランジスタＱ１およびＱ２を含
む。このトリガ回路４０は、さらに別のトランジスタＱ
４を含み、そのコレクタは、トランジスタＱ１およびＱ
２のエミッタに接続されている。Ｑ４のエミッタは、接
地に接続されている。トランジスタＱ１のベースは、ポ
イントＲＥＦに接続されている。
【００４３】ポイントＲＥＦは、Ｒ１を介してＣＯＭに
接続されており、トランジスタＱ３を介してＦＦ（接
地）に接続されており、抵抗器Ｒ２ＡおよびＲ２Ｂに直
列に接続されている。トランジスタＱ３のベースは、基
準電圧ポイントＢＡに接続されている。このように接続
されているので、電圧ＶBAは、トランジスタＱ３を順バ
イアスし、トランジスタＱ３のエミッタおよび抵抗器Ｒ
１ＡおよびＲ２Ａにより得られる電圧効果は、トランジ
スタＱ３のコレクタ・エミッタ接合を通る電流レベルを
設定する。
接続されており、トランジスタＱ３を介してＦＦ（接
地）に接続されており、抵抗器Ｒ２ＡおよびＲ２Ｂに直
列に接続されている。トランジスタＱ３のベースは、基
準電圧ポイントＢＡに接続されている。このように接続
されているので、電圧ＶBAは、トランジスタＱ３を順バ
イアスし、トランジスタＱ３のエミッタおよび抵抗器Ｒ
１ＡおよびＲ２Ａにより得られる電圧効果は、トランジ
スタＱ３のコレクタ・エミッタ接合を通る電流レベルを
設定する。
【００４４】この電流レベルは、抵抗器Ｒ１を通る電流
を決定し、抵抗器Ｒ１の端子間の電圧降下を決定する。
したがって、ＶCOM から抵抗器Ｒ１の電圧効果を引いた
ものに等しいＶREF は、抵抗値Ｒ１の値を変化させるこ
とにより設定され得る。例えば、Ｒ１の抵抗値を増加さ
せることにより、Ｒ１の端子間の電圧降下は増大し、Ｖ
REF は減少する。
を決定し、抵抗器Ｒ１の端子間の電圧降下を決定する。
したがって、ＶCOM から抵抗器Ｒ１の電圧効果を引いた
ものに等しいＶREF は、抵抗値Ｒ１の値を変化させるこ
とにより設定され得る。例えば、Ｒ１の抵抗値を増加さ
せることにより、Ｒ１の端子間の電圧降下は増大し、Ｖ
REF は減少する。
【００４５】この実施形態において、抵抗器Ｒ１，Ｒ２
ＡおよびＲ２Ｂは、それぞれ２５ｋオームである。さら
に、トランジスタＱ３のベースからエミッタへの電圧降
下は、約０．７５ボルトである。また、ＶCOM は、約
１．８ボルトであり、ＶＢＡは約１．０ボルトであり、
これらの全ては、外部的に与えられる。この実施例にお
いて、Ｒ２およびＲ２を通る電流は、Ｒ１を通る電流と
同様に、約５マイクロアンペアである。結果として、Ｖ
REF は、１．８−（５×１０-6）（２５ｋ）、即ち１．
６７５ボルトである。
ＡおよびＲ２Ｂは、それぞれ２５ｋオームである。さら
に、トランジスタＱ３のベースからエミッタへの電圧降
下は、約０．７５ボルトである。また、ＶCOM は、約
１．８ボルトであり、ＶＢＡは約１．０ボルトであり、
これらの全ては、外部的に与えられる。この実施例にお
いて、Ｒ２およびＲ２を通る電流は、Ｒ１を通る電流と
同様に、約５マイクロアンペアである。結果として、Ｖ
REF は、１．８−（５×１０-6）（２５ｋ）、即ち１．
６７５ボルトである。
【００４６】トリガ回路４０の出力は、トランジスタＱ
１およびＱ２のコレクタの組み合わせである。出力の一
部、トランジスタＱ１のコレクタは、第１の電流ミラー
５３に接続されている。出力の他の部分、トランジスタ
Ｑ２のコレクタは、第２の電流ミラー５４に接続されて
いる。第１の電流ミラー５３は、第１の入力段４５に接
続されており、第２の電流ミラー５４は、さらに第２の
入力段４６に接続されている。
１およびＱ２のコレクタの組み合わせである。出力の一
部、トランジスタＱ１のコレクタは、第１の電流ミラー
５３に接続されている。出力の他の部分、トランジスタ
Ｑ２のコレクタは、第２の電流ミラー５４に接続されて
いる。第１の電流ミラー５３は、第１の入力段４５に接
続されており、第２の電流ミラー５４は、さらに第２の
入力段４６に接続されている。
【００４７】より詳細には、第１の電流ミラー５３は、
２個のＰＮＰトランジスタＱ５およびＱ１２からなり、
それらのエミッタはＣＣに接続されており、それらのベ
ースは、互いに接続されている。トランジスタＱ５のコ
レクタは、差動ペア出力に接続されており、特に、トラ
ンジスタＱ１のコレクタに接続されている。トランジス
タＱ５のベースおよびコレクタは、さらに互いに接続さ
れている。第２の電流ミラー５４は、２個のＰＮＰトラ
ンジスタＱ６およびＱ７からなり、それらのエミッタ
は、バイアスポイントＣＣに接続されており、それらの
ベースは互いに接続されている。トランジスタＱ６のベ
ースおよびコレクタは、さらに互いに接続されている。
さらに、トランジスタＱ４のコレクタは、トリガ回路４
０の出力に接続されており、特にトランジスタＱ２のコ
レクタに接続されている。
２個のＰＮＰトランジスタＱ５およびＱ１２からなり、
それらのエミッタはＣＣに接続されており、それらのベ
ースは、互いに接続されている。トランジスタＱ５のコ
レクタは、差動ペア出力に接続されており、特に、トラ
ンジスタＱ１のコレクタに接続されている。トランジス
タＱ５のベースおよびコレクタは、さらに互いに接続さ
れている。第２の電流ミラー５４は、２個のＰＮＰトラ
ンジスタＱ６およびＱ７からなり、それらのエミッタ
は、バイアスポイントＣＣに接続されており、それらの
ベースは互いに接続されている。トランジスタＱ６のベ
ースおよびコレクタは、さらに互いに接続されている。
さらに、トランジスタＱ４のコレクタは、トリガ回路４
０の出力に接続されており、特にトランジスタＱ２のコ
レクタに接続されている。
【００４８】第１の入力段４５は、差動ペア形式で接続
された２個のトランジスタＱ１０およびＱ１１からな
り、一方の差動ペア入力、トランジスタＱ１０のベース
は、非反転入力を形成し、他方の差動ペア入力、トラン
ジスタＱ１１のベースは、反転入力を形成する。非反転
入力は、ＣＯＭに接続されており、反転入力はＩＮ１に
接続されている。第２の入力段４６は、第２の入力段の
反転入力がＩＮ２に接続されていることを除けば、第１
の入力段４５と、同様の方法で構成された２個のトラン
ジスタＱ８およびＱ９を含む。第１および第２の入力段
４５および４６は、それぞれオペアンプ出力段４７に接
続された出力を有する。
された２個のトランジスタＱ１０およびＱ１１からな
り、一方の差動ペア入力、トランジスタＱ１０のベース
は、非反転入力を形成し、他方の差動ペア入力、トラン
ジスタＱ１１のベースは、反転入力を形成する。非反転
入力は、ＣＯＭに接続されており、反転入力はＩＮ１に
接続されている。第２の入力段４６は、第２の入力段の
反転入力がＩＮ２に接続されていることを除けば、第１
の入力段４５と、同様の方法で構成された２個のトラン
ジスタＱ８およびＱ９を含む。第１および第２の入力段
４５および４６は、それぞれオペアンプ出力段４７に接
続された出力を有する。
【００４９】この実施形態における整流器４２は、以下
の構造を有する。この整流器は、ＰＮＰトランジスタＱ
Ｒ２およびＱＲ３の差動ペアを含み、それらのエミッタ
は互いに接続されている。トランジスタＱＲ２のベース
は、抵抗器ＲＲ１を介して、ＯＵＴに接続されている。
ＱＲ３のベースは、抵抗器ＲＲ４を介してＣＯＭに接続
されており、抵抗器ＲＲ３を介してＲＣＴに接続されて
いる。ＱＲ２およびＱＲ３のコレクタは、それぞれ２個
のＮＰＮトランジスタＱＲ４およびＱＲ５から構成され
る電流ミラーの入力に接続されている。
の構造を有する。この整流器は、ＰＮＰトランジスタＱ
Ｒ２およびＱＲ３の差動ペアを含み、それらのエミッタ
は互いに接続されている。トランジスタＱＲ２のベース
は、抵抗器ＲＲ１を介して、ＯＵＴに接続されている。
ＱＲ３のベースは、抵抗器ＲＲ４を介してＣＯＭに接続
されており、抵抗器ＲＲ３を介してＲＣＴに接続されて
いる。ＱＲ２およびＱＲ３のコレクタは、それぞれ２個
のＮＰＮトランジスタＱＲ４およびＱＲ５から構成され
る電流ミラーの入力に接続されている。
【００５０】トランジスタＱＲ２のコレクタは、さらに
ＮＰＮトランジスタＱＸのベースに接続されている。ト
ランジスタＱＸのエミッタは、接地ＦＦに接続されてお
り、トランジスタＱＸのコレクタは、ツェナーダイオー
ドＺ１のアノードに接続されている。キャパシタＣＣＲ
は、トランジスタＱＸのベースとコレクタ間に接続され
ている。ツェナーダイオードＺ１のカソードは、ＲＣＴ
に接続されている。ＱＲ２およびＱＲ３のエミッタは、
互いに接続されており、バイアストランジスタＱＲ１の
エミッタに接続されている。
ＮＰＮトランジスタＱＸのベースに接続されている。ト
ランジスタＱＸのエミッタは、接地ＦＦに接続されてお
り、トランジスタＱＸのコレクタは、ツェナーダイオー
ドＺ１のアノードに接続されている。キャパシタＣＣＲ
は、トランジスタＱＸのベースとコレクタ間に接続され
ている。ツェナーダイオードＺ１のカソードは、ＲＣＴ
に接続されている。ＱＲ２およびＱＲ３のエミッタは、
互いに接続されており、バイアストランジスタＱＲ１の
エミッタに接続されている。
【００５１】本発明の好ましい実施例において、抵抗器
ＲＲ１は８．６ｋオームの抵抗器であり、抵抗器ＲＲ３
は４５ｋオームの抵抗器であり、抵抗器ＲＲ４は１０ｋ
オームの抵抗器である。キャパシタＣＣＲは、２ｐｆの
キャパシタである。
ＲＲ１は８．６ｋオームの抵抗器であり、抵抗器ＲＲ３
は４５ｋオームの抵抗器であり、抵抗器ＲＲ４は１０ｋ
オームの抵抗器である。キャパシタＣＣＲは、２ｐｆの
キャパシタである。
【００５２】動作において、整流器４２は、オペアンプ
の出力信号ＶOUT を受け取り、その出力ポイントＶRCT
において、その整流されたものを生成する。この実施形
態における整流出力信号は、本質的にＶOUT の負のサイ
クルからなる。そして、ローパスフィルタは、この負の
サイクルを平均値、より具体的には、ＶOUT の負のサイ
クルの２乗平均根を表すほぼ直流電圧レベルに平滑す
る。この２乗平均根電圧ＶRMS は、トリガ回路４０の一
方の入力に与えられる。そして、上述したように、トリ
ガ回路４０は、ＶRMS とＶREF との差に基づいて、第１
の入力段４５、第２の入力段４６、または双方のある割
合のいずれかを活性化する。
の出力信号ＶOUT を受け取り、その出力ポイントＶRCT
において、その整流されたものを生成する。この実施形
態における整流出力信号は、本質的にＶOUT の負のサイ
クルからなる。そして、ローパスフィルタは、この負の
サイクルを平均値、より具体的には、ＶOUT の負のサイ
クルの２乗平均根を表すほぼ直流電圧レベルに平滑す
る。この２乗平均根電圧ＶRMS は、トリガ回路４０の一
方の入力に与えられる。そして、上述したように、トリ
ガ回路４０は、ＶRMS とＶREF との差に基づいて、第１
の入力段４５、第２の入力段４６、または双方のある割
合のいずれかを活性化する。
【００５３】さらに詳細には、アクティブな音声に対応
する大きな出力信号ＶOUT を考える。この大きな出力信
号は、負のサイクルにおける電圧の大きな負の振動を含
むことになる。これらの負の振動の間に、ＱＲ２はＱＲ
３よりも大きな範囲までターンオンしようとする。結果
として、ＱＲ２を通るエミッタ・コレクタ電流は、トラ
ンジスタＱＸをターンオンさせようとする。ＱＸが、タ
ーンオンされているので、大きな電流がツェナーダイオ
ードＺ１を通って流れ、電圧ＶRCT は引き下げられる。
する大きな出力信号ＶOUT を考える。この大きな出力信
号は、負のサイクルにおける電圧の大きな負の振動を含
むことになる。これらの負の振動の間に、ＱＲ２はＱＲ
３よりも大きな範囲までターンオンしようとする。結果
として、ＱＲ２を通るエミッタ・コレクタ電流は、トラ
ンジスタＱＸをターンオンさせようとする。ＱＸが、タ
ーンオンされているので、大きな電流がツェナーダイオ
ードＺ１を通って流れ、電圧ＶRCT は引き下げられる。
【００５４】具体的には、ツェナーダイオードＺ１を通
る電流は、抵抗器ＲＲ３およびＲＲ４によりＣＯＭから
大きな電圧降下を生じさせ、結果として、ＶRCT はＶ
COM と比べて比較的低くなる。低電圧ＶRCT は、ローパ
スフィルタを通り、ＶCOM に比べて低いＶRMS を生成す
る。ＶREF はＶCOM よりもわずかに低いので、上述した
ように、Ｑ２のベースにおける低いＶRMS は、トランジ
スタＱ２をターンオフさせようとし、トランジスタＱ１
をターンオンさせようとする。この条件の下で、トラン
ジスタＱ１は、トランジスタＱ５を通って電流を流し、
トランジスタＱ１２を通して電流を流す。
る電流は、抵抗器ＲＲ３およびＲＲ４によりＣＯＭから
大きな電圧降下を生じさせ、結果として、ＶRCT はＶ
COM と比べて比較的低くなる。低電圧ＶRCT は、ローパ
スフィルタを通り、ＶCOM に比べて低いＶRMS を生成す
る。ＶREF はＶCOM よりもわずかに低いので、上述した
ように、Ｑ２のベースにおける低いＶRMS は、トランジ
スタＱ２をターンオフさせようとし、トランジスタＱ１
をターンオンさせようとする。この条件の下で、トラン
ジスタＱ１は、トランジスタＱ５を通って電流を流し、
トランジスタＱ１２を通して電流を流す。
【００５５】このトランジスタＱ１２を通る電流は、ト
ランジスタＱ１０およびＱ１１のエミッタへのバイアス
電流を提供し、このバイアス電流は、第１の入力段４５
の差動入力をアクティブにする。しかし、トランジスタ
Ｑ２は、Ｑ６のコレクタから流れる電流をほとんどまた
は全く流さず、これはトランジスタＱ６およびＱ７の両
方をターンオフさせようとする。トランジスタＱ７がタ
ーンオフされているので、トランジスタＱ７およびＱ８
のエミッタへは電流は流れず、これは入力段４６を不活
性化する。
ランジスタＱ１０およびＱ１１のエミッタへのバイアス
電流を提供し、このバイアス電流は、第１の入力段４５
の差動入力をアクティブにする。しかし、トランジスタ
Ｑ２は、Ｑ６のコレクタから流れる電流をほとんどまた
は全く流さず、これはトランジスタＱ６およびＱ７の両
方をターンオフさせようとする。トランジスタＱ７がタ
ーンオフされているので、トランジスタＱ７およびＱ８
のエミッタへは電流は流れず、これは入力段４６を不活
性化する。
【００５６】結果として、大きな負の電流振動を有する
出力ＶOUT における大きな信号は、第１の入力段４５を
活性化しようとする。第１の入力段４５が活性化された
場合、反転入力ＩＮ１に与えられる入力ＶIN1 は、図２
の抵抗器ＲＡ，ＲＢおよびＲＦにより決定される高い利
得レベルを提供する。したがって、バックグラウンドノ
イズとは反対に、典型的にアクティブな会話に関連付け
られた大きな信号は、伸長器１８に、高い利得レベルを
入力から出力に提供させる。
出力ＶOUT における大きな信号は、第１の入力段４５を
活性化しようとする。第１の入力段４５が活性化された
場合、反転入力ＩＮ１に与えられる入力ＶIN1 は、図２
の抵抗器ＲＡ，ＲＢおよびＲＦにより決定される高い利
得レベルを提供する。したがって、バックグラウンドノ
イズとは反対に、典型的にアクティブな会話に関連付け
られた大きな信号は、伸長器１８に、高い利得レベルを
入力から出力に提供させる。
【００５７】バックグラウンドノイズのみが存在する場
合に存在する可能性があるような出力ＯＵＴにおける小
さな信号の場合、トランジスタＱＲ２は、少ない程度ま
でターンオンしようとする。したがって、トランジスタ
ＱＲ３は大きな程度までターンオンしようとし、トラン
ジスタＱＲ４およびＱＲ５により形成される電流ミラー
に、トランジスタＱＸのベース電圧を引き下げさせる。
この条件の下でトランジスタＱＸは、ターンオフしよう
とし、または少なくとも電流を少ない程度導通する。結
果として、小さな電流がツェナーダイオードＺ１を通し
て供給され、電圧ＶRCT はＶCOM に向かって上昇しよう
とする。
合に存在する可能性があるような出力ＯＵＴにおける小
さな信号の場合、トランジスタＱＲ２は、少ない程度ま
でターンオンしようとする。したがって、トランジスタ
ＱＲ３は大きな程度までターンオンしようとし、トラン
ジスタＱＲ４およびＱＲ５により形成される電流ミラー
に、トランジスタＱＸのベース電圧を引き下げさせる。
この条件の下でトランジスタＱＸは、ターンオフしよう
とし、または少なくとも電流を少ない程度導通する。結
果として、小さな電流がツェナーダイオードＺ１を通し
て供給され、電圧ＶRCT はＶCOM に向かって上昇しよう
とする。
【００５８】この比較的高いＶCRT 電圧は、ローパスフ
ィルタを通り、ＶCOM のレベルに近付く電圧ＶRMS を提
供する。ＶRMS は、ＶCOM に接近しており、ＶREF はＶ
COMよりもわずかに小さいので、電圧ＶRMS はトランジ
スタＱ２をターンオンさせようとし、トランジスタＱ１
をターンオフさせようとする。トランジスタＱ２は、第
２の入力段４６を活性化する電流ミラー５４から流れる
電流を流すことを許容する。しかし、トランジスタＱ１
は、電流ミラー５３から流れる電流はほとんどまたは全
く許容せず、これは第１の入力段４５を不活性化する。
図２を参照して上述したように、第２の入力段４６は、
図２の抵抗器ＲＡ，ＲＢおよびＲＦの構成のために、入
力ＩＮ２から出力ＯＵＴへの低利得を提供する。
ィルタを通り、ＶCOM のレベルに近付く電圧ＶRMS を提
供する。ＶRMS は、ＶCOM に接近しており、ＶREF はＶ
COMよりもわずかに小さいので、電圧ＶRMS はトランジ
スタＱ２をターンオンさせようとし、トランジスタＱ１
をターンオフさせようとする。トランジスタＱ２は、第
２の入力段４６を活性化する電流ミラー５４から流れる
電流を流すことを許容する。しかし、トランジスタＱ１
は、電流ミラー５３から流れる電流はほとんどまたは全
く許容せず、これは第１の入力段４５を不活性化する。
図２を参照して上述したように、第２の入力段４６は、
図２の抵抗器ＲＡ，ＲＢおよびＲＦの構成のために、入
力ＩＮ２から出力ＯＵＴへの低利得を提供する。
【００５９】例示的な整流回路４２およびローパスフィ
ルタを出力信号を直流電圧レベルに変換するための代替
的な手段で置き換えることが好ましいこともある。特
に、並列抵抗・キャパシタ回路に加算される電流出力を
有する全波整流器が、図４に示された例示的な整流器４
２およびローパスフィルタの代わりに使用することがで
きる。適切な全波整流器の一例は、Motorola および Si
gnetics により製造されているような多くの商業的に入
手可能なコンパンダ（組み合わされた圧縮器および伸長
器）集積回路の中に見つけることができる。
ルタを出力信号を直流電圧レベルに変換するための代替
的な手段で置き換えることが好ましいこともある。特
に、並列抵抗・キャパシタ回路に加算される電流出力を
有する全波整流器が、図４に示された例示的な整流器４
２およびローパスフィルタの代わりに使用することがで
きる。適切な全波整流器の一例は、Motorola および Si
gnetics により製造されているような多くの商業的に入
手可能なコンパンダ（組み合わされた圧縮器および伸長
器）集積回路の中に見つけることができる。
【００６０】図１の実施形態は、住宅用のコードレス電
話機セットを含んでいるが、当業者であれば、本発明の
マイクロフォン伸長器およびバックグラウンドノイズ抑
制方法は、その主な使用が住宅用か商業用かどちらを意
図されているかに拘らず、いかなる電話機セットに使用
可能であることが分かるであろう。当業者は、適切な減
衰レベルおよび特定の電話機およびその意図された環境
に対する適切なアタック時間および減衰時間を容易に決
定することができる。一度その様な適切なレベルが決定
されると、回路は容易に適切に修正され得る。
話機セットを含んでいるが、当業者であれば、本発明の
マイクロフォン伸長器およびバックグラウンドノイズ抑
制方法は、その主な使用が住宅用か商業用かどちらを意
図されているかに拘らず、いかなる電話機セットに使用
可能であることが分かるであろう。当業者は、適切な減
衰レベルおよび特定の電話機およびその意図された環境
に対する適切なアタック時間および減衰時間を容易に決
定することができる。一度その様な適切なレベルが決定
されると、回路は容易に適切に修正され得る。
【００６１】マイクロフォン伸長器１８が、図１に示さ
れているように電話機ハンドセット内に存在する必要が
ないことが分かるであろう。生のマイクロフォン信号が
電話機ベースに送信される必要がないように、その様な
配置がコードレス電話機にとって好ましいが、マイクロ
フォン伸長器がハンドセット内にあるという要求はな
い。また、伝統的なコード電話機のようなその電子回路
の大部分がベース内に配置されている電話機に対して
は、マイクロフォン伸長器１８を電話機ベース内に置く
ことは好ましい。同様に、マイクロフォンを含む全ての
電子部品は、セルラ電話機におけるように電話機ハンド
セットに存在することができる。
れているように電話機ハンドセット内に存在する必要が
ないことが分かるであろう。生のマイクロフォン信号が
電話機ベースに送信される必要がないように、その様な
配置がコードレス電話機にとって好ましいが、マイクロ
フォン伸長器がハンドセット内にあるという要求はな
い。また、伝統的なコード電話機のようなその電子回路
の大部分がベース内に配置されている電話機に対して
は、マイクロフォン伸長器１８を電話機ベース内に置く
ことは好ましい。同様に、マイクロフォンを含む全ての
電子部品は、セルラ電話機におけるように電話機ハンド
セットに存在することができる。
【００６２】本発明のマイクロフォン伸長器は、製造安
価であり、効率的に動作することがわかるであろう。ノ
イズ抑制は、伸長器の出力において決定されるので、従
来技術において必要とされたようなマイクロフォンに接
続されたオーディオ増幅器と伸長器との間に前置増幅器
は必要とされない。前置増幅器の除去は、装置のコスト
を低減するだけではなく、従来技術の伸長器内において
も前置増幅が起きるので、冗長な機能も除去することが
できる。さらに、この装置の応答は、マイクロフォンに
より受信された信号を平均化する時間を必要としないの
で、非常に効率的である。
価であり、効率的に動作することがわかるであろう。ノ
イズ抑制は、伸長器の出力において決定されるので、従
来技術において必要とされたようなマイクロフォンに接
続されたオーディオ増幅器と伸長器との間に前置増幅器
は必要とされない。前置増幅器の除去は、装置のコスト
を低減するだけではなく、従来技術の伸長器内において
も前置増幅が起きるので、冗長な機能も除去することが
できる。さらに、この装置の応答は、マイクロフォンに
より受信された信号を平均化する時間を必要としないの
で、非常に効率的である。
【００６３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
安価に製造可能で、かつ効率的にバックグラウンドノイ
ズを抑制可能な装置および方法を提供することができ
る。
安価に製造可能で、かつ効率的にバックグラウンドノイ
ズを抑制可能な装置および方法を提供することができ
る。
【図１】本発明の一実施形態による電話機のハンドセッ
トを示すブロック図
トを示すブロック図
【図２】本発明の一実施形態によるマイクロフォン伸長
器を示すブロック図
器を示すブロック図
【図３】図２のマイクロフォン伸長器回路において使用
される演算増幅器の利得の環境を示す図
される演算増幅器の利得の環境を示す図
【図４】図２のマイクロフォン伸長器の詳細を示す回路
図
図
１０ 電話機ハンドセット １１ 電話機ベースユニット １２ マイクロフォン部分 １４ 受話器部分 １６ マイクロフォン １７ 音響増幅器 １８ マイクロフォン伸長器 １８ａ 増幅器 １８ｂ フィードバック回路 ２０ 圧縮器 ２２ 周波数整形器 ２４ ＲＦ送信機 ２６ アンテナ ２８ ＲＦ受信機 ３０ 周波数整形器 ３２ 伸長器 ３４ 音響増幅器 １７ イヤピース
フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 マイケル フランコン アメリカ合衆国、95123 カリフォルニア、 サンジョゼ、コロニー フィールド ドラ イブ 5436
Claims (20)
- 【請求項１】 音声信号およびバックグラウンドノイズ
信号を含む音響信号を受信し、この音響信号を対応する
電気信号に変換するように動作可能なマイクロフォンを
含む電気通信機器におけるバックグラウンドノイズを低
減する装置において、 ａ）前記電気信号を受け取るための入力および出力を有
し、前記入力でマイクロフォンからの対応する電気信号
を受け取り、前記対応する電気信号を増幅し、増幅され
た電気信号をその出力において生成するものであって、
第１の利得レベルおよび第２の利得レベルにおける増幅
を行い、前記第１の利得レベルが第２の利得レベルより
も大きい増幅器と、 ｂ）前記増幅器の出力に接続されており、前記増幅器の
動作を制御するために接続されており、所定のしきい値
よりも大きい振幅を有する増幅された電気信号を出力に
おいて受け取った場合に、前記増幅器に第１の利得レベ
ルにおける増幅を行わせ、前記所定のしきい値よりも小
さい振幅を有する増幅された電気信号をその出力におい
て受け取った場合に、前記増幅器に第２の利得レベルに
おける増幅を行わせるフィードバック回路とを有するこ
とを特徴とする装置。 - 【請求項２】 前記増幅器は、前記入力に接続された第
１の入力段および前記入力に接続された第２の入力段を
さらに含み、 前記増幅器は、前記第１の入力段が活性状態であり、か
つ第２の入力段が不活性状態である場合に、前記第１の
利得レベルを提供し、前記第２の入力段が活性状態であ
り、かつ前記第１の入力段が不活性状態である場合に、
前記第２の利得レベルを提供することを特徴とする請求
項１記載の装置。 - 【請求項３】 前記増幅器は、演算増幅器をさらに含
み、 その出力は、第１のフィードバックパスを介して前記第
１の入力段に接続されており、 その出力は、さらに第２のフィードバックパスを介して
第２の入力段に接続されており、 前記第１のフィードバックパスは、前記第１の利得レベ
ルに影響を与え、 前記第２のフィードバックパスは、前記第２の利得レベ
ルに影響を与えることを特徴とする請求項２記載の装
置。 - 【請求項４】 前記フィードバック回路は、前記増幅さ
れた電気信号を直流電圧レベルに変換するための手段を
含み、前記直流電圧レベルおよび直流基準電圧レベルを
使用して、前記増幅された電気信号が所定のしきい値以
下であるかどうかにより、前記第１の利得レベルおよび
第２の利得レベルの内の選択された１つにおける増幅を
前記増幅器に行わせることを特徴とする請求項１記載の
装置。 - 【請求項５】 増幅された電気信号を直流電圧レベルに
変換するための手段は、整流器およびローパスフィルタ
を含むことを特徴とする請求項４記載の装置。 - 【請求項６】 前記フィードバック回路は、前記増幅さ
れた電気信号を直流電圧レベルに変換するための手段を
含み、前記直流電圧レベルおよび直流基準電圧レベルを
使用して、第１の入力段および第２の入力段の内の選択
された１つを活性化するように動作可能であることを特
徴とする請求項２記載の装置。 - 【請求項７】 前記フィードバック回路は、第１の入力
段、第２の入力段、および前記増幅された電気信号を直
流電圧レベルに変換するための手段に接続されたトリガ
回路をさらに含み、 前記トリガ回路は、前記直流電圧レベルが直流基準電圧
レベルよりも大きいかどうかに基づいて、第１の入力段
および第２の入力段を制御可能かつ交互に活性化および
非活性化することを特徴とする請求項６記載の装置。 - 【請求項８】 前記トリガ回路は、それぞれがベース、
コレクタおよびエミッタを有する第１および第２のバイ
ポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ）を含み、 前記第１のＢＪＴのエミッタは、第２のＢＪＴのエミッ
タに接続され、 第１のＢＪＴのベースは直流基準電圧源に接続され、 前記第２のＢＪＴのベースは、増幅された電気信号を直
流電圧レベルに変換するための手段に接続されているこ
とを特徴とする請求項７記載の装置。 - 【請求項９】 第１の利得レベルが、第２の利得レベル
よりも約６ｄＢ大きいことを特徴とする請求項１記載の
装置。 - 【請求項１０】 前記ローパスフィルタが、抵抗器およ
びキャパシタを含むことを特徴とする請求項５記載の装
置。 - 【請求項１１】 前記ローパスフィルタが、約１００マ
イクロ秒の時定数を有することを特徴とする請求項１０
記載の装置。 - 【請求項１２】 前記演算増幅器およびフィードバック
回路が、単一の半導体装置に集積されていることを特徴
とする請求項３記載の装置。 - 【請求項１３】 前記増幅器が単一の半導体素子に集積
されていることを特徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項１４】 マイクロフォンを有する電気通信機器
において電気信号の増幅を制御する方法において、 ａ）電気信号を前記マイクロフォンから増幅器に提供す
るステップと、 ｂ）高利得レベルおよび低利得レベルを含む少なくとも
２つの利得レベルの内の１つを使用して、前記電気信号
を増幅するために前記増幅器を使用するステップと、 ｃ）前記増幅された電気信号をフィードバック回路に提
供するステップと、 ｄ）前記増幅された電気信号の振幅と所定のしきい値と
の間の関係を決定するために、前記フィードバック回路
を使用するステップと、 ｅ）前記増幅された電気信号の振幅が前記所定のしきい
値よりも大きい場合に、前記高利得レベルを使用して、
前記増幅器にその後の信号を増幅させるステップとを有
することを特徴とする方法。 - 【請求項１５】 ｆ）前記所定のしきい値が前記増幅さ
れた電気信号の振幅よりも大きい場合に、前記低利得レ
ベルを使用して前記増幅器にその後の信号を増幅させる
ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４記載
の方法。 - 【請求項１６】 ｇ）前記増幅された電気信号の振幅が
前記所定のしきい値とほぼ等しい場合に、前記低利得レ
ベルおよび高利得レベルの組み合わせを使用して、前記
増幅器にその後の信号を増幅させるステップをさらに含
むことを特徴とする請求項１５記載の方法。 - 【請求項１７】 前記（ｄ）増幅された電気信号と所定
のしきい値との間の関係を決定するステップが、（ｄ
１）前記増幅された電気信号を前記増幅された電気信号
の振幅を示す直流電圧レベルに変換するステップと、
（ｄ２）前記直流電圧レベルを前記所定のしきい値を示
す直流基準電圧レベルと比較するステップとを含むこと
を特徴とする請求項１４記載の方法。 - 【請求項１８】 音声信号およびバックグラウンドノイ
ズ信号を含む音響信号を受信し、前記音響信号を対応す
る電気信号に変換するように動作可能なマイクロフォン
を含む電気通信機器におけるバックグラウンドノイズを
低減するための装置において、 ａ）前記電気信号を受け取るために接続された第１の入
力段、前記電気信号を受け取るために接続された第２の
入力段、および出力を有し、 出力において増幅された電気信号を生成するために、前
記電気信号に対する増幅を提供し、前記第１の入力段が
活性状態であり、かつ前記第２の入力段が不活性状態で
ある場合に、第１の利得レベルにおける増幅を提供し、
前記第２の入力段が活性状態にあり、かつ前記第１の入
力段が不活性状態である場合に、第２の利得レベルにお
ける増幅を提供する演算増幅器と、 ｂ）前記演算増幅器の出力に接続されており、増幅され
た電気信号を受け取り、その整流された信号を生成する
整流器と、 ｃ）前記整流された信号を受け取るために前記整流器に
接続されており、前記増幅された電気信号の大きさを表
す直流電圧レベルをそれから生成するように動作可能な
ローパスフィルタと、 ｄ）前記直流電圧レベルを受け取るために前記ローパス
フィルタに接続されており、第１の入力段および第２の
入力段のそれぞれの活性化および不活性化を制御するた
めに接続され、前記直流電圧レベルが直流基準電圧レベ
ルよりも大きいかどうかに基づいて、第１の入力段およ
び第２の入力段を制御可能にかつ交互に活性化および不
活性化するトリガ回路とを有することを特徴とする装
置。 - 【請求項１９】 前記トリガ回路が、それぞれベース、
コレクタおよびエミッタを有する第１および第２のバイ
ポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ）を含み、前記第１の
ＢＪＴのエミッタが、前記第２のＢＪＴのエミッタに接
続されており、前記第１のＢＪＴのベースが直流基準電
圧源に接続されており、前記第２のＢＪＴのベースが前
記ローパスフィルタに動作可能に接続されていることを
特徴とする請求項１８記載の装置。 - 【請求項２０】 ａ）音声信号およびバックグラウンド
ノイズ信号を含む音響信号を受信し、この音響信号を対
応する電気信号に変換するように動作可能なマイクロフ
ォンと、 ｂ）前記電気信号を受信するための入力および出力を有
し、前記入力において前記マイクロフォンからの対応す
る電気信号を受け取るように動作可能であり、その出力
において増幅された電気信号を生成するために対応する
電気信号の増幅を提供し、第１の利得レベルが第２の利
得レベルよりも大きい前記第１の利得レベルおよび第２
の利得レベルにおける増幅を提供するように動作可能な
増幅器と、 ｃ）前記増幅器の出力に接続されており、前記増幅器の
動作を制御するために接続され、所定のしきい値よりも
大きい振幅を有する増幅された電気信号をその出力にお
いて受け取った場合に、前記第１の利得レベルにおける
増幅を前記増幅器に提供させ、前記しきい値よりも小さ
い振幅を有する増幅された電気信号をその出力において
受け取った場合、第２の利得レベルにおける増幅を前記
増幅器に提供させるフィードバック回路と、 ｄ）前記増幅された電気信号を電気通信ネットワークに
提供するための手段と、 ｅ）前記電気通信ネットワークから信号を受け取るため
の手段と、 ｆ）前記受け取った信号を音響信号形式で表示するため
の手段とを有するバックグラウンドノイズを低減させる
ために動作可能な電気通信機器ハンドセット。
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