JPH04108246A - ハンズフリー電話装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、手を使わずに通話することができるハンズフ
リー電話装置に関する。

［従来の技術］ 従来から、例えば、自動車電話のように運転者が走行中
に通話する場合の安全性及び操作性を考慮して手を使わ
ずに通話することができるようにしたハンズフリー電話
装置が知られている。このハンズフリー電話装置として
は、例えば、「沖研究開発　ＶＯＬ、５６、ＮＯ，１第
４４号」に記載されたようなものが知られている。以下
、このハンズフリー電話装置について、第２図を用いて
簡単に説明する。

図中、１は通話用マイクロホンで、この通話用マイクロ
ホン１はハンズフリー通話をする者（以下、「近端話者
」という）２が、自分の声を入力するためのものである
。３はＡ／Ｄ変換器で、このＡ／Ｄ変換器３は、通話用
マイクロホン１からのアナログ信号をディジタル信号に
変換し、音声認識回路４に出力する。この音声認識回路
４は通話用マイクロホン１からＡ／Ｄ変換器３を介して
入力された登録単語を認識する。５は制御部で、この制
御部５は、音声認識回路４との間で命令と応答をやりと
りし、システム全体の制御を行う。

６は音声応答回路で、この音声応答回路６は、制御部５
からの命令で音声メツセージ信号をＤ／Ａ変換器７に出
力し、後述するスピーカ１０から音声メツセージを発生
させる。そして、これら音声認識回路４、制御部５及び
音声応答回路６て音声ダイヤル装置が構成されている。

８は無線機で、通話用マイクロホン１から入力した近端
話者２の送話信号をアンテナ９を介して相手話者に送信
する。上述したスピーカ１０は、主としてはアンテナ９
、無線機８を介して捕捉した相手話者からの受話信号を
音声に変換して発声させる。

１１はハンドセットで、このハンドセット１１は、送話
信号線１２及び受話信号線１３にハンドセット切換スイ
ッチ１４．１５を介して接続されている。ハンドセット
切換スイッチ１４．１５は、ハンドセット１１を持ち上
げたとき、このハンドセット１１と無線機８側を接続し
、ハンドセット１１を置いたとき、通話用マイクロホン
１及びスピーカ１０と無線機８側とを接続するように設
定されている。

１７は音響エコーを防止するための音声スイッチ制御回
路で、この音声スイッチ制御回路１７は、送話信号線１
２及び受話信号線１３にそれぞれ設けられたエコー防止
用切換スイッチ１８．１９に接続され、送話信号と受話
信号とを比較して優勢な方のスイッチ１８．１９を閉じ
るように制御する。

なお、２０はスピーカ１０と音声応答回路６側又は無線
機８側との接続を切り換える切換スイッチである。

そして、ハンズフリー通話をするときは、近端話者２は
、まず、登録単語を通話用マイクロホン１に発する。近
端話者２が発した音声は、通話用マイクロホン１からア
ナログ信号として入力され、Ａ／Ｄ変換器３によってデ
ィジタル信号に変換される。そして、この信号は音声認
識回路４に入力され、この音声認識回路４て認識されて
制御部５に出力される。制傅部５は音声認識回路４から
の出力信号を受けて音声認識信号を音声応答回路６に出
力し、この音声認識信号を受けた音声応答回路６が音声
メツセージ信号をＤ／Ａ変換器７、切換スイッチ２０を
介してスピーカ１０に出力し、このスピーカ１０が近端
話者２に確認用の音声メツセージを発する。そして、登
録単語の入力と音声メツセージの授受を繰り返して発呼
先の確認や発呼開始の指令を受は付けたり等して発呼状
態となり、回線接続のための発呼信号が無線機８、アン
テナ９を経由して自動的に送信されて回線が接続され、
ハンズフリー通話が開始される。

そして、通話中においては、近端話者２の声は送話信号
として通話用マイクロホン１、無線機８及びアンテナ９
を経由して伝送され、伝送されてきた相手話者の声は受
話信号としてアンテナ９、無線機８及びスピーカ１０を
介して近端話者２に達する。

このハンズフリー通話の場合、スピーカ１０から発した
音は近端話者２に達するとともに通話用マイクロホン１
にも達し、この通話用マイクロホン１に入力されて音響
エコーとなり、再び相手話者に戻って通話がしずらく、
さらにこの音響エコーのレベルが高いときはハウリング
を生して通話品質が劣化するため、音声スイッチ制御回
路１７により、送話信号と受話信号とて優勢な方のスイ
ッチ１８．１９を閉して音声エコー又はハウリングを抑
える。

また、着呼動作の場合は、呼出音に応答して通話が開始
される。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、車両の走行中においては、エンジン音や走行
中のタイヤの接地音等の外部ノイズが車内に伝わる。そ
して、これらのノイズが車内に発生している状態で音声
ダイヤル動作をすると、これらのノイズが音声とともに
スピーカ１０から入力され、音声ダイヤル装置が誤認識
を起こし、正しい発呼動作が行なわれないことがあると
いう問題点がある。

さらに、発呼動作が正常にいっても、これらのノイズや
音響エコーが大きいと、通話中に音声スイッチ制御回路
１７が涙作動を起こし、通話品質が悪くなるという問題
点がある。

この発明は、以上述べた問題点に鑑みてなされたもので
、外部ノイズに影響されない通話品質に優れたハンズフ
リー電話装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、本発明は、手を使わずに通
話するための通話用マイクロホン及び通話用スピーカと
、音声によって発呼動作を行なう音声ダイヤル装置とを
備えたハンズフリー電話装置に適用される。

このようなハンズフリー電話装置において、通話用マイ
クロホンとは別に設けられ、外部ノイズを拾うノイズ用
マイクロホンと、このノイズ用マイクロホンからのノイ
ズ信号により通話用マイクロホンの送話信号からノイズ
を除去するノイズキャンセラ及び通話用スピーカへの受
話信号により送話信号からエコーを除去するエコーキャ
ンセラとして機能するフィルタとを備えたものである。

［作用コ 前記構成により、発呼動作の際には、ノイズ用マイクロ
ホンから外部ノイズを入力し、このノイズに基づいてフ
ィルタをノイズキャンセラとして機能させる。これによ
り、外部ノイズが大きいときでも、通話用マイクロホン
から入力された外部ノイズはフィルタによって除去され
、音声ダイヤル装置が誤認識することなく、確実に発呼
動作が行われる。

さらに、通話中においては、フィルタがエコーキャンセ
ラとして機能し、エコー感、ハウリングのない優れた品
質の通話を実現できる。

［実施例コ 以下、本発明の１実施例を、第１図に基づいて説明する
。なお、本実施例でもハンズフリー電話装置としてハン
ズフリー自動車電話装置を例に説明する。又、このハン
ズフリー自動車電話装置の全体構成は、前述した従来の
ハンズフリー自動車電話装置の構成とほぼ同様であるの
で、同一部材には同一符号を付し、その説明を省略する
。

本実施例のハンズフリー自動車電話装置では、通話用マ
イクロホン１からの音声信号をディジタル信号の変化す
るＡ／Ｄ変換器３は送話信号線１２に直接設けられ、音
声認識回路４へはこの送話信号＆！１２を介して接続さ
れている。さらに、音声応答回路６からの音声メツセー
ジ信号が入力するＤ／Ａ変換器７は受話信号線１３に直
接設けられている。なお、第１図においては、制御部５
の配線は省略している。

３１は送話信号線１２の無線機８側に設けられたＤ／Ａ
変換器で、このＤ／Ａ変換器３１はＡ／Ｄ変換器３て変
換されたディジタル信号を再びアナログ信号に変換して
無線機８に出力する。３２は受話信号線１３の無線機８
側に設けられたＡ／Ｄ変換器で、このＡ／Ｄ変換器３２
はアンテナ９、無線機８を介して入力されたアナログの
受話信号をディジタル信号に変換する。

３５は通話用マイクロホン１とは別に設けられ、走行中
のエンジン音やタイヤの接地音等の外部ノイズを拾うノ
イズ用マイクロホンで、このノイズ用マイクロホン３５
は通話用マイクロホン１と離れた場所、特に外部ノイズ
を集音しやすい場所、例えば、車室外に取り付けられる
。３６はＡ／Ｄ変換器で、このＡ／Ｄ変換器３６はノイ
ズ用マイクロホン３５て入力したアナログの音声信号を
ディジタル信号に変換し、このディジタル信号を後述す
るＡＤＦ３７側に出力する。

３７はノイズキャンセラ及びエコーキャンセラの機能を
兼ねるフィルタとしてのアダプティブディジタルフィル
タ（以下、ｒＡＤＦ」という）で、このＡＤＦ３７はト
ランスバーサル型が一般的に使用され、タップ数はスピ
ーカ１０から通話用マイクロホン１まてのインパルス応
答長に従って決められる。さらに、ＡＤＦ３７の適応制
御は、推定残差の二乗平均値が最小になるように、−船
釣に学習同定法などによって行われる。そして、ＡＤＦ
３７は、後述する加算器３８を介して送話信号線１２に
、後述する制御モード切換スイッチ３９を介して受話信
号線１３側又はノイズ用マイクロホン３５偏にそれぞれ
接続され、ノイズ用マイクロホン３５側に接続されてい
るときは、このマイクロホン３５からのノイズ信号に基
づいて推定ノイズを作成し、加算器３８で加算されて通
話用マイクロホンｌから入力する送話信号のノイズ成分
を除去するノイズフィルタとして機能させる。

また、受話信号線１３側に接続されているときは、受話
信号の分岐信号に基づいて推定エコーを作成し、加算器
３８で加算されて通話用マイクロホン１から入力する送
話信号の音響エコー成分を除去するエコーフィルタとし
て機能する。また、ＡＤＦ３７は、加算器３８でノイズ
成分又は音響エコー成分が除去された後の送話信号をフ
ィードバックして効率的にノイズ成分又は音響エコー成
分を除去する。

ここて、制御モード切換スイッチ３９は、発呼動作時に
はノイズ用マイクロホン３５側に切り換わってＡＤＦ３
７をノイズキャンセラとして機能させ、通話中ば受話信
号線１３側に切り換わってＡＤＦ３７をエコーキャンセ
ラとして機能させる。

さらに、スピーカｌＯと音声応答回路６又は無線機８と
を切り換える切換スイッチ２０と制御モード切換スイッ
チ３９は制御部５で制御され、電話を使用しない待機状
態及び発呼動作中は、切換スイッチ２０を音声応答回路
６側に、制御モード切換スイッチ３９をノイズ用マイク
ロホン３５側にそれぞれ切り換え、発呼動作により回線
が接続された時点で、切換スイッチ２０を無線機８側に
、制御モード切換スイッチ３９を受話信号線１３側にそ
れぞれ切り換える。

次に、以上のように構成されたハンズフリー自動車電話
装置の動作について説明する。

ハンドセット１１を置いている状態では、ハンドセット
切換スイッチ１４．１５は通話用マイクロホンｌ及びス
ピーカ１０側に切り換わり、さらに、切換スイッチ２０
は無線機８側に、制御モード切換スイッチ３９はノイズ
用マイクロホン３５側にそれぞれ切り換わり、待機状態
となっている。

そして、車両の走行中に電話をするときは、まず、近端
話者２は通話用マイクロホン１に登録単語を発する。こ
の登録単語は通話用マイクロホン１から入力される。こ
のとき、外部ノイズも通話用マイクロホン１から入力さ
れる。さらに、外部ノイズはノイズ用マイクロホン３５
からも入力される。そして、ノイズ用マイクロホン３５
から入力したノイズ信号は制御モード切換スイッチ３９
を介して、ノイズキャンセラとして機能するＡＤＦ３７
に入力し、演算されて推定ノイズが形成され、この推定
ノイズが加算器３８で通話用マイクロホン１側から入力
された送話信号に加算される。

さらに、フィードバック制御も伴って通話用マイクロホ
ン１側から混入したノイズが除去される。

ノイズが除去された音声信号は、従来と同様の動作によ
り、音声確認回路４、制御部５及び音声応答回路６によ
って近端話者２に確認の音声メツセージが発せられると
共に、無線機８、アンテナ９を経由して発呼信号が送信
される。

相手話者との回線が接続された場合は、制御部５が２つ
のスイッチ２０．３９を切り換えて無線機８とスピーカ
１０側とを接続すると共に無線機８とＡＤＦ３７側とを
接続し、相手話者からの受話信号によりスピーカ１０で
通話内容が近端話者８に発せられると共に受話信号の分
岐信号がエコーキャンセラとして機能するＡＤＦ３７に
入力する。そして、スピーカ１０から通話用マイクロホ
ン１に入力して生じるエコーは、ＡＤＦ３７に入力する
分岐信号に基づいて作成された推定エコーで除去され、
音響エコー感やハウリングを防止する。

以上のように、本実施例のハンズフリー自動車電話装置
は、音声ダイヤル動作の際には、ＡＤＦ３７がノイズキ
ャンセラとして機能し、ノイズ用マイクロホン３５て集
音する外部ノイズに基づいて通話用マイクロホン１から
入力するノイズを除去するので、走行ノイズが大きい場
合でも確実に音声ダイヤル動作を行なうことができる。

さらに、通話中には、ＡＤＦ３７がエコーキャンセラと
して機能し、受話信号の分岐信号に基づいてエコーを除
去するので、自然で良質な音声で通話をすることができ
る。

また、ＡＤＦ３７を１つだけ設け、エコーキャンセラ及
びノイズキャンセラを兼用させるようにしたので、部品
点数を少なくてき、安価で高性能なハンズフリー自動車
電話装置を提供することができる。

なお、本実施例では、ハンズフリー自動車電話装置を例
に説明したが、本発明はこれに限らず、他の作業を行い
ながら手を使わずに通話するために通話用のマイクロホ
ン及びスピーカを備え、さらに、周囲に音声ダイヤル動
作の障害になる騒音がある場所で使用される電話装置で
あれば、前記同様の作用、効果を奏することができる。

［発明の効果コ 以上、詳述したように、本発明のハンズフリー電話装置
によれば、以下のような効果を奏する。

（１）音声ダイヤル動作の際には、フィルタがノイズキ
ャンセラとして機能し、ノイズ用マイクロホンで集音す
る外部ノイズに基づいて通話用マイクロホンから入力す
るノイズを除去するので、走行ノイズが大きい場合でも
このノイズを効率的に除去し、音声ダイヤル装置が誤作
動を起こすことなく、確実に音声ダイヤルを行なうこと
ができる。

（２）通話中には、フィルタがエコーキャンセラとして
機能し、受話信号の分岐信号に基づいてエコーを除去す
るので、自然で良質な音声で通話をすることができる。

（３）フィルタを１つだけ設け、エコーキャンセラ及び
ノイズキャンセラとしての機能を兼用させるようにした
ので、部品点数を少なくでき、安価で高性能なハンズフ
リー電話装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のハンズフリー自動車電話装置を示すブ
ロック図、第２図は従来のハンズフリー自動車電話装置
を示すブロック図である。 １・・・通話用マイクロホン、４・・・音声認識回路、
５・・・制御部、６・・・音声応答回路、３５・・・ノ
イズ用マイクロホン、３６・・・Ａ／Ｄ変換器、３７・
・・ＡＤＦ。 １、事件の表示 住所（〒１０５）東京都港区虎ノ門１丁目７番１２号名
称（０２９）　　　沖電気工業株式会社代表者小杉信光 ４、代理人 住所（〒１０８）東京都港区芝浦４丁目１０番３号５、
補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄及び図面。 ６、補正の内容 （１）明細書第９頁第３行から第４行のティジタル信号
の変化するＡ／′Ｄ変換器３は」を「ティシタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換器３は」と補正する。 （２）明細書第１１頁第１４行の「効率的に」をＦ適Ｉ
６的に」と補正する。 （３）図面第１図を別紙の通り補正する。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 手を使わずに通話するための通話用マイクロホン及び通
   話用スピーカと、音声によって発呼動作を行なう音声ダ
   イヤル装置とを備えたハンズフリー電話装置において、 前記通話用マイクロホンとは別に設けられ、外部ノイズ
   を拾うノイズ用マイクロホンと、 音声ダイヤル動作時に、ノイズ用マイクロホンからのノ
   イズ信号により通話用マイクロホンの送話信号からノイ
   ズ成分を除去すると共に、通話時に、通話用スピーカへ
   の受話信号により送話信号からエコーを除去する不要成
   分除去手段を有するフィルタとを備えたことを特徴とす
   るハンズフリー電話装置。