JPH10294785A - ハンズフリー型携帯電話端末装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スピーカ出力に適応して受話入力の利得を可
変することにより、スピーカボリュームによらず、しか
もスイッチング感なしでエコーキャンセルを可能にす
る。 【解決手段】 マイク入力と携帯電話端末２の受話入力
とを受け、マイク入力に含まれる受話入力を相殺して携
帯電話端末２へ送話出力するエコーキャンセル回路２２
ａの受話入力の利得を、携帯電話端末２の受話入力を増
幅してスピーカ出力とするスピーカ用ボリューム部２５
のスピーカ出力の大きさに適応して可変制御する。スピ
ーカボリューム部２５に設定するスピーカボリュームに
よらず、しかもスイッチング感なしでエコーキャンセル
が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スピーカ出力に適
応して受話入力の利得を可変することにより、スピーカ
ボリュームによらず、しかもスイッチング感なしでエコ
ーキャンセルを可能にしたハンズフリー型携帯電話端末
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話端末装置は、電波の届く範囲で
あれば場所を選ばずに通話できるため、移動中の車から
電話を掛けて相手方と通話できるなど、移動体通信の切
り札として広く普及しつつある。しかしながら、運転操
作中の通話により前方注意義務が守れずに交通事故を招
くケースが目立ちはじめており、運転中でも受話機から
手を離したまま通話できるハンズフリーユニットの付い
たハンズフリー型携帯電話端末装置が、交通安全に配慮
した推奨商品として注目されている。

【０００３】図２に示すハンズフリー型携帯電話端末装
置１は、携帯電話端末２にハンズフリーアダプタ３とマ
イクロフォン４とスピーカ５からなるハンズフリーユニ
ットを組み付けたものであり、シガーライタ６から給電
する充電器を内蔵するハンズフリーアダプタ３にそれぞ
れ専用の接続ケーブルを介してマイクロフォン４とスピ
ーカ５が接続される。一般に、スピーカ５はダッシュボ
ードの近傍に固定し、マイクロフォン４は運転席側のサ
ンバイザに接続するなどして車室内にセットされる。ハ
ンズフリーアダプタ３から延びるアンテナ接続線には車
外アンテナ或いは室内アンテナ（ともに図示せず）が接
続され、これらのアンテナを介して外部との交信が行わ
れる。

【０００４】通話中に運転者の口元から発された音声
は、マイクロフォン４により集音され、相手方の音声は
スピーカ５を介して車室内に拡声出力される。しかしな
がら、携帯電話端末２の受話器を口元に付けて通話する
場合と異なり、スピーカ５から車室内に出力された相手
方の音声が、運転者や同乗者だけに聞こえるだけでな
く、マイクロフォン４によって集音されて再び相手方に
送話されてしまうため、相手方には自らの喋る声以外に
反射されて戻る音声（音響エコー）が受話器を通して聞
こえてしまい、山彦のように聞こえる音響エコーが通話
を妨げるため、相手方に不快感を与えるといった問題が
あった。

【０００５】そこで、こうしたエコーを除去するため、
従来のハンズフリー型携帯電話端末装置１は、例えば図
３に示すように、エコーキャンセル部７を内蔵した構成
になっている。このエコーキャンセル部７は、マイク入
力端子Ｔｍと受話入力端子Ｔｒを備えており、アッテネ
ータ回路８とスピーカ用ボリューム部９を介してそれぞ
れ送話出力端子Ｔｔとスピーカ出力端子Ｔｓに送話出力
とスピーカ出力を供給する。アッテネータ回路８の信号
減衰度は、スピーカ用ボリューム部９に供給されるスピ
ーカ出力と送話出力を比較する送受話比較スイッチ部１
０により可変設定される。スピーカ用ボリューム部１０
にはＣＰＵ１１が接続されており、リモコン送信器等の
外部機器から外部入力端子Ｔｏに供給されるスピーカボ
リューム可変指令に応じてスピーカ用ボリュームが可変
設定できるようになっている。

【０００６】マイク入力と受話入力は、それぞれエコー
キャンセル部７内のアンプ回路７ｍ，７ｒを経由してエ
コーキャンセル回路７ａに供給される。エコーキャンセ
ル回路７ａは、受話入力についてはスルーしてスピーカ
用ボリューム部９と送受話比較スイッチ部１０に送り出
すが、マイク入力については受話入力を減算して音響エ
コーをキャンセルしてアッテネータ回路８に出力する。
スピーカ用ボリューム部９は、ＣＰＵ１１によって設定
されるボリューム設定信号に応じて受話入力の利得を可
変制御し、スピーカ出力としてスピーカ５に供給する。
一方また、送受話比較スイッチ部１０は、送話出力と受
話入力との差分をとり、この差分値が所定の閾値を越え
たときに切り替え信号を出力し、アッテネータ回路８の
信号減衰度を切り替え制御する。すなわち、送話出力が
受話入力よりも掛け離れるほど送話出力は減衰させら
れ、これにより送話出力に含まれる受話入力が音響エコ
ーとなって繰り返し増幅される不都合が防止され、エコ
ーキャンセルが行われる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のハンズフリ
ー型携帯電話端末装置１は、マイクロフォン４により集
音されて送話出力に含まれるに至った受話入力を、エコ
ーキャンセル回路７ａがマイク入力から減算して相殺
し、かくして音響エコーの原因成分の削減された送話出
力を送受話比較スイッチ部１０において受話入力と比較
し、この比較誤差がある一定レベルに達したときに送話
出力を減衰させる構成とされている。このため、送話出
力の減衰度は、エコーキャンセル部７への受話入力と増
幅前のスピーカ出力との比較に基づいて決定されてしま
い、スピーカボリューム設定値の大小をエコーキャンセ
ルに反映できないものであった。すなわち、スピーカボ
リュームが通常レベルに設定されている場合は問題ない
が、スピーカボリュームが通常レベルよりも大に設定さ
れた場合、増幅前のスピーカ出力を受話入力と比較した
のでは、現実のスピーカ出力と受話入力との間に大存在
する大きなギャップに気付くことはなく、その結果スピ
ーカ出力から車室内の音響空間を伝わってマイク入力に
混入する受話出力をエコーキャンセル回路７ａにおいて
十分相殺できず、十分に相殺されないままの受話出力が
不快なエコーとして送話側に伝わってしまうことがある
といった課題があった。さらに、上記従来のハンズフリ
ー型携帯電話端末装置１は、送受話比較スイッチ部１０
が動作してアッテネータ回路８の信号減衰度を切り替え
るさいに、この切り替えに伴う送話出力の変動がスイッ
チング感として送話側に伝わってしまいやすく、通話品
質を低下させるといった課題があった。

【０００８】本発明は、上記課題を解決したものであ
り、スピーカ出力に適応して受話入力の利得を可変する
ことにより、スピーカボリュームによらず、しかもスイ
ッチング感なしでエコーキャンセルを可能にすることを
目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決したものであり、マイク入力と携帯電話端末の受話入
力とを受け、マイク入力に含まれる受話入力を相殺して
携帯電話端末へ送話出力するエコーキャンセル回路と、
前記携帯電話端末の受話入力を増幅してスピーカ出力と
するスピーカ用ボリューム部と、前記スピーカ出力の大
きさを検出し、前記エコーキャンセル回路の受話入力の
利得を適応的に可変制御する利得制御手段とを具備する
ことを特徴とするものである。

【００１０】また、本発明は、前記利得制御手段が、前
記エコーキャンセル回路の前段に設けた可変利得アンプ
回路と、前記スピーカ出力を全波整流する全波整流回路
と、該全波整流回路の出力が大であるほど前記受話入力
の利得を増大させる制御回路とを含むことを特徴とする
ものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１を
参照して説明する。図１は、本発明のハンズフリー型携
帯電話端末装置の一実施形態を示す概略回路構成図であ
る。

【００１２】図１に示す携帯電話端末用ハンズフリー機
器２１は、従来の送受話比較スイッチ部１０を廃止する
とともに、エコーキャンセル部２２内のエコーキャンセ
ル回路２２ａ前段のアンプ回路を可変利得アンプ回路２
３に代え、この可変利得アンプ回路２３の利得をＣＰＵ
２４が発する制御信号により可変制御するよう構成して
ある。さらにまた、制御回路であるＣＰＵ２４による利
得制御に必要な信号として、受話入力レベルではなく増
幅後の受話入力レベルすなわちスピーカ出力そのものを
監視するようにしてある。具体的には、受話入力端子Ｔ
ｒに接続したスピーカ用ボリューム部２５とスピーカ５
を結ぶ線路に、全波整流回路２６が分岐接続してあり、
この全波整流回路２６の整流出力に応じてＣＰＵ２４が
可変利得アンプ回路２３の利得を可変制御するようにな
っている。

【００１３】可変利得アンプ回路２３は、ＣＰＵ２４の
バイナリ制御出力に応じて多段階に利得が可変できるう
よになっており、帰還抵抗Ｒｆを有する反転増幅器２３
ａの入力段に複数（ｎ個）の入力抵抗Ｒ０，Ｒ１．．，
Ｒｎを並列接続し、各抵抗Ｒ０，Ｒ１．．，Ｒｎへの分
岐路にＣＰＵ２４のバイナリ制御出力により閉成する開
閉スイッチＳ１，Ｓ２．．，Ｓｎを接続して構成してあ
る。すなわち、ＣＰＵ２４のｎビットのバイナリ出力ｂ
ｎ・・・ｂ２ｂ１の構成ビットｂｋの“１”，“０”に
応じて、添え字が対応する開閉スイッチＳｋがそれぞれ
「閉成」，「開成」状態をとる。可変利得アンプ回路２
３の利得は、閉成した開閉スイッチＳ１〜Ｓｋに対応す
るｋ個の入力抵抗Ｒ１〜ＲｋとＲ０との並列合成抵抗Ｒ
と帰還抵抗Ｒｆの抵抗比−Ｒｆ／Ｒで決まり、並列合成
抵抗Ｒはバイナリ制御出力が増大するほど減少するた
め、ここでは全波整流回路２６の出力が増大するほど可
変利得アンプ回路の利得は負方向に増大する。

【００１４】ここで、ハンズフリー型携帯電話端末装置
２１により通話先の相手と送受話したとする。この場
合、マイクロフォン４により集音されてマイク入力端子
Ｔｍに与えられた送話入力は、アンプ回路２２ｍにて所
定の固定利得をもって増幅され、エコーキャンセル回路
２２ａに供給される。一方また、携帯電話端末２から受
話入力端子Ｔｒに与えられる受話入力は、可変利得アン
プ回路２３を介してエコーキャンセル回路２２ａに供給
される一方、スピーカ用ボリューム部２６にて所定利得
で増幅され、スピーカ出力端子Ｔｓを介してスピーカ５
に供給される。スピーカ用ボリューム部２５からスピー
カ５に対して供給されるスピーカ出力は、全波整流回路
２６にて全波整流され、ＣＰＵ２４に供給される。

【００１５】ＣＰＵ２４は、リモコン送信器等の外部機
器から外部入力端子Ｔｏを介してスピーカボリューム可
変指令を供給され、このスピーカボリューム可変指令に
応じてスピーカ用ボリューム部２５のボリュームを可変
制御する。同時にまた、ＣＰＵ２４は、全波整流回路２
６の出力に応じてエコーキャンセル回路２２ａ前段の可
変利得アンプ回路２３の利得を可変制御する。すなわ
ち、スピーカ出力が大きくなればなるほど可変利得アン
プ回路２３の利得は大に設定され、スピーカ出力に応じ
て受話入力は増幅される。このため、スピーカ用ボリュ
ーム部２５のボリュームを大きくした場合、スピーカ出
力が大きくなり、これに合わせマイクロフォン４により
拾われる相手方の話し声も大きくなっていく。しかしな
がら、この話し声を打ち消すように、可変利得アンプ回
路２３の利得も増大設定されるため、エコーキャンセル
回路２２ａによる打ち消しも的確に行われる。従って、
従来のように、例えばスピーカ５の音声を大きくしたと
きに、エコーキャンセル回路２２ａによるエコーキャン
セル効果が薄れ、相手方にエコーバックされた相手方自
身の音声が通話の邪魔をするといった不都合を回避する
ことができる。

【００１６】このように、上記ハンズフリー型携帯電話
端末装置２１は、マイク入力と携帯電話端末２の受話入
力とを受け、マイク入力に含まれる受話入力を相殺して
携帯電話端末２へ送話出力するエコーキャンセル回路２
２ａの受話入力の利得を、携帯電話端末２の受話入力を
増幅してスピーカ出力とするスピーカ用ボリューム部２
５のスピーカ出力の大きさに適応して可変制御する構成
としたから、スピーカボリューム部２５のボリューム設
定内容の如何によらず適切なエコーキャンセルが可能で
あり、従って例えばスピーカボリュームが大であるにも
拘わらず、増幅前のスピーカ出力とマイク入力とを比較
して送話出力の信号減衰度を可変する従来装置１のよう
に、現実のスピーカ出力と受話入力との比較との間に大
きな差異が存在するために、スピーカ出力から音響空間
を伝わってマイク入力に混入してきた受話出力をエコー
キャンセル回路において十分相殺できず、十分に相殺さ
れないままの受話出力が不快なエコーとして送話側に伝
わってしまうといったことはない。また、従来のよう
に、送受話比較スイッチ部１０により送話出力の信号減
衰度を切り替えるさいに、この切り替えに伴う送話出力
の変動がスイッチング感として送話側に伝わってしま
い、通話品位を低下させるといったことはなく、高品位
のハンズフリー通話が可能である。

【００１７】また、利得制御手段が、エコーキャンセル
回路２２ａの前段に設けた可変利得アンプ回路２３と、
スピーカ出力を全波整流する全波整流回路２６と、全波
整流出力が大であるほど受話入力の利得を増大させるＣ
ＰＵ２４とを含むため、スピーカ出力を全波整流する全
波整流回路２６の出力に応じて可変利得アンプ回路２３
の利得を可変し、これによりエコーキャンセル回路２２
ａにおいてキャンセル対象となる受話入力とスピーカ出
力に含まれる受話入力とを的確に相殺することができ、
スピーカボリュームの大小によらず確実なエコーキャン
セルを行い、通話品質を高めることができる。

【００１８】なお、上記実施形態では、制御回路として
のＣＰＵ２４により全波整流回路２６の整流出力をＡＤ
変換して可変利得アンプ回路２３の利得を可変制御する
構成としたが、ＣＰＵ２４に代えてＡＤ変換器を用いる
こともできる。また、可変利得アンプ回路２３の利得を
バイナリ制御信号により可変するのではなく、アナログ
信号により可変する構成とすることもできる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
マイク入力と携帯電話端末の受話入力とを受け、マイク
入力に含まれる受話入力を相殺して携帯電話端末へ送話
出力するエコーキャンセル回路の受話入力の利得を、携
帯電話端末の受話入力を増幅してスピーカ出力とするス
ピーカ用ボリューム部のスピーカ出力の大きさに適応し
て可変制御する構成としたから、スピーカボリューム部
のボリューム設定内容の如何によらず適切なエコーキャ
ンセルが可能であり、従って例えばスピーカボリューム
が大であるにも拘わらず、増幅前のスピーカ出力とマイ
ク入力とを比較して送話出力の信号減衰度を可変する従
来装置のように、現実のスピーカ出力と受話入力との比
較との間に大きな差異が存在するために、スピーカ出力
から音響空間を伝わってマイク入力に混入してきた受話
出力をエコーキャンセル回路において十分相殺できず、
十分に相殺されないままの受話出力が不快なエコーとし
て送話側に伝わってしまうといったことはなく、さらに
また送受話比較スイッチ部により送話出力の信号減衰度
を切り替えるさいに、この切り替えに伴う送話出力の変
動がスイッチング感として送話側に伝わってしまい、通
話品位を低下させるといったことはなく、高品位のハン
ズフリー通話が可能である等の優れた効果を奏する。

【００２０】また、本発明は、利得制御手段が、エコー
キャンセル回路の前段に設けた可変利得アンプ回路と、
スピーカ出力を全波整流する全波整流回路と、全波整流
回路の出力が大であるほど受話入力の利得を増大させる
制御回路とを含むため、スピーカ出力を全波整流する全
波整流出力に応じて可変利得アンプ回路の利得を可変
し、これによりエコーキャンセル回路においてキャンセ
ル対象となる受話入力とスピーカ出力に含まれる受話入
力とを的確に相殺することができ、スピーカボリューム
の大小によらず確実なエコーキャンセルを行い、通話品
質を高めることができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のハンズフリー型携帯電話端末装置の一
実施形態を示す概略回路構成図である。

【図２】ハンズフリー型携帯電話端末装置の使用例を示
す概略構成図である。

【図３】ハンズフリー型携帯電話端末装置の従来例を示
す概略回路構成図である。

【符号の説明】

２ 携帯電話端末 ３ ハンズフリーアダプタ ４ マイクロフォン ５ スピーカ ２２ エコーキャンセル部 ２２ａ エコーキャンセル回路 ２３ 可変利得アンプ回路 ２４ ＣＰＵ ２５ スピーカ用ボリューム部 ２６ 全波整流回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マイク入力と携帯電話端末の受話入力と
   を受け、マイク入力に含まれる受話入力を相殺して携帯
   電話端末へ送話出力するエコーキャンセル回路と、前記
   携帯電話端末の受話入力を増幅してスピーカ出力とする
   スピーカ用ボリューム部と、前記スピーカ出力の大きさ
   を検出し、前記エコーキャンセル回路の受話入力の利得
   を適応的に可変制御する利得制御手段とを具備すること
   を特徴とするハンズフリー型携帯電話端末装置。
2. 【請求項２】 前記利得制御手段は、前記エコーキャン
   セル回路の前段に設けた可変利得アンプ回路と、前記ス
   ピーカ出力を全波整流する全波整流回路と、該全波整流
   回路の出力が大であるほど前記受話入力の利得を増大さ
   せる制御回路とを含むことを特徴とする請求項１記載の
   ハンズフリー型携帯電話端末装置。