WO2006016495A1

WO2006016495A1 - 携帯電話装置

Info

Publication number: WO2006016495A1
Application number: PCT/JP2005/014050
Authority: WO
Inventors: Fumihiro Muramatsu; Kiyoshi Nakanishi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2004-08-12
Filing date: 2005-08-01
Publication date: 2006-02-16
Also published as: JP2006054693A; US20090227297A1

Abstract

　通話音を再生するレシーバと着信音を再生するスピーカを単一の発音体で共用し、かつ、通話音再生時の再生周波数特性と着信音再生時の再生周波数特性を確保することができる携帯電話装置を提供する。　着信音再生時に、デジタル・ローパスフィルタ１３０の周波数特性特性をローパスフィルタ１３０ｂの特性に選択し、スピーカアンプ１３３の前段アンプ１３３ｂ、プッシュ・プル回路１３３ｄを活性状態に選択し、スピーカアンプ１３３の出力形態をＢＴＬ出力の回路構成に設定し、スピーカ１３５を駆動するとともに、信号通過帯域を１００Ｈｚから２０ＫＨｚの通過帯域に設定する。通信音声再生時に、デジタル・ローパスフィルタ１３０の周波数特性をローパスフィルタ１３０ａの特性に選択し、スピーカアンプ１３３の前段アンプ１３３ｂ、プッシュ・プル回路１３３ｄを停止状態に選択し、スピーカアンプ１３３の出力形態をシングル出力の回路構成に設定し、スピーカ１３５を駆動するとともに、信号通過帯域を３００Ｈｚから３ＫＨｚの通過帯域に設定する。

Description

明細書

携帯電話装置

技術分野

[0001] 本発明は、携帯電話装置に関し、特に、通話音を再生するレシーバと着信音を再生するスピーカを単一の発音体で構成する携帯電話装置に関するものである。

背景技術

[0002] 従来より、携帯電話装置では、着信時においてスピーカにより着信音を再生し、通話時においてレシーバにより通話音を再生するのが一般的である。

[0003] 図 7は従来の携帯電話装置の回路構成を示すブロック図である。この携帯電話装置 700は、アンテナ 701で受信された受信信号は共用器 702を介して受信回路 703 で所望の受信チャネル信号が選択され、復調器 704に送出される。

[0004] 復調器 704ではデジタル復調処理、誤り訂正処理等が行われる。受信した信号が着信信号であった場合、マイクロ 'プロセッサ 710はスピーカアンプ用電源 740を起動し、所定の着信音を着信音音源 723に設定し、着信音信号を発生させる。着信音信号はデジタル 'ローノスフィルタ 724を介し、 DZA変翻 725でアナログ信号に変換され、音量設定器 726で所定の音量に設定される。スピーカアンプ 727は、音量設定された着信音信号を電流増幅し、ハイパスフィルタ 728を介してスピーカ 729 を駆動する。

[0005] 一方、復調器 704で復調された受信データが音声信号であった場合は、マイクロ · プロセッサ 710はレシーバアンプ用電源 741を起動する。また、復調器 704から送出される受信信号はデコーダ 721へ送出され、所定の復号処理が施され、音声データに変換される。音声データはデジタル 'ローパスフィルタ 730を介し、 DZA変翻 73 1でアナログ信号に変換され、音量設定器 732で所定の音量に設定される。レシ一バアンプ 733は、音量設定された音声信号を電流増幅し、ハイパスフィルタ 734を介してレシーバ 735を駆動する。

[0006] また、マイク 750は音声を送信音声信号に変換する。送信音声信号はマイクアンプ 751で所定の信号レベルに増幅され、 AZD変 752でデジタル信号に変換される。 AZD変換器 752でデジタル信号に変換された送信音声信号はエンコーダ 722 で符号化された後、変調器 705でデジタル変調され、送信回路 706により所定のチャネルの周波数に搬送され、共用器 702を介してアンテナ 701から送信される。

[0007] 一般的にスピーカ 729、レシーバ 735は振動板にコイルを装着したボイスコイルと固定磁石力も構成されるダイナミック方式のスピーカ、または圧電素子を用いたセラミック ·スピーカが使用されて、る。

[0008] 近年の携帯電話装置に搭載されている着信音音源 723は、例えば 40和音等カラオケ機器に搭載されている音源と同等の機能を持ち、着信音の再生周波数帯域は 1 OOHz程度力も数十 KHzと広帯域な音源が使用されている。一方、通話音声の再生帯域は、通信方式によって異なる力おおよそ数百 Hzから数 KHzに規格ィ匕されており、着信音と比べ狭帯域な再生帯域となっている。

[0009] また、着信音再生用のスピーカは大音量を放音する必要があるため、例えば、ダイナミック方式のスピーカでは等価インピーダンスが 8 Ωのスピーカが使用されており、セラミック 'スピーカでは 9V程度の電圧を印加して、音量を確保して!/ヽる。

[0010] 一方、通話音声再生用のスピーカは着信音再生用のスピーカほど大音量を必要としな、ため、ダイナミック方式のスピーカでは等価インピーダンスが 32 Ωのスピーカが使用されている。またセラミック 'スピーカを通話音声再生用に用いた場合、着信音再生時のように 9V程度の電圧を印加する必要はな、。

[0011] スピーカ 729を駆動するスピーカアンプ 727、レシーバ 735を駆動するレシーバァンプ 733は、上記に記載した再生帯域の違いや、駆動するスピーカの負荷の違いなどにより異なる特性のアンプを使用している。スピーカアンプ 727はレシーバアンプ 7 33に比べ、広帯域で駆動電流能力が大きい特性が必要であるため、回路電流も大きなアンプとなっている。なぜならば、一般的にスピーカ 'アンプにはクロス'オーバー歪みを低減するため、 AB級のアンプが使用されている。また、等価インピーダンスが 32 Ωのレシーバ駆動用途のアンプと等価インピーダンス 8 Ωのスピーカ駆動用途のアンプでは、同様に AB級の動作をするが、出力段のトランジスタのバイアス電圧を、負荷電流の違いにあわせて、前者では小さめに、後者では大きめに設定しており、ァンプ自体で消費される回路電流を最適化して！/ヽる。 [0012] また、ダイナミック方式スピーカとセラミック 'スピーカの負荷の周波数特性も駆動回路に与える影響は大きい。ダイナミック方式スピーカは誘導性負荷であり、セラミック' スピーカは容量性負荷である。した力つて、セラミック 'スピーカは駆動周波数が上がるにつれ、インピーダンスが低下し、負荷が重くなる。したがって、着信音再生に使用した場合、 20KHzでの負荷を想定し、 AB級アンプのバイアス電圧を設定する必要力 Sあり、アンプ自体で消費される回路電流が増加する傾向がある。

[0013] 従来の携帯電話装置の回路構成では、着信音再生時はレシーバアンプ用電源 74 1をオフ状態に、通話音声再生時にはスピーカアンプ用電源 740をオフ状態にしており、着信音再生時、通話音声再生時、それぞれにおいて最適な消費電流での動作を可能としていた。

[0014] 携帯電話装置の小型化を図る目的で、通話音声再生用のスピーカおよびアンプと着信音再生用のスピーカおよびアンプとを共用する携帯電話装置がある (例えば、特許文献 1参照)。

[0015] この種の携帯電話装置では、着信音量制御回路は、着信音出力回路の出力信号が示す着信音の音量が基準音量を継続的に超える場合には、基準音を超える音量の増加速度を制御する。これによつて、通話音声再生用のスピーカと着信音再生用のスピーカとを単一のスピーカで共用することができ、携帯電話装置の小型化を実現することができる。

特許文献 1 :特開 2002— 185571

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0016] し力しながら、上記従来の携帯電話装置あっては、通話音声再生用のスピーカと着信音再生用のスピーカとを単に共用するだけで、通話音声再生時と着信音再生時での再生周波数帯域の違、が考慮されて、な、ため、通話音声再生時の再生周波数帯域の規格を満足し、かつ着信音再生時の再生周波数帯域を確保することができないという事情があった。さらに、従来の通話音声、着信音をそれぞれ独立した駆動回路、発音体を用いて再生した場合と比較して、通話音声再生時の消費電流が増大してしまうという事情があった。 [0017] 携帯電話装置は、共用する発音体には着信音の大音量を放音する用途と通話音の小音量を放音する用途が要求されるため、ダイナミック方式スピーカならば等価ィンピーダンスが 8 Ωのスピーカが使用される。また、セラミック 'スピーカでは 9V程度の印加電圧を加える必要があり、昇圧回路を必要とするため、特許文献 1に開示された携帯電話装置を従来の回路構成と比較し、通話時の駆動回路の消費電力が著しく増加する。

[0018] 本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、通話音を再生するレシーバと着信音を再生するスピーカを単一の発音体で共用し、かつ、通話音再生時の再生周波数特性と着信音再生時の再生周波数特性を確保することができる携帯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

[0019] 本発明の携帯電話装置は、通話音を再生する発音体と着信音を再生する発音体を単一の発音体で共用し、前記発音体を駆動する駆動回路を単一の駆動回路で構成する携帯電話装置であって、前記駆動回路の駆動形態を切り替える駆動回路切り替え手段と、前記駆動回路の駆動形態の切り替えを制御する制御手段と、を備える。

[0020] この構成により、異なる駆動形態を切り替えることができ、通話音を再生するレシ一ノと着信音を再生するスピーカを単一の発音体で共用することができる。

[0021] また、前記駆動回路切り替え手段によって切り替える前記駆動形態は BTL駆動出力とシングル駆動出力とを有する。

[0022] この構成により、 BTL駆動出力とシングル駆動出力とを切り替えることができるので

、例えば大音量を必要とする時と必要としない時とで適切に駆動回路を駆動させることがでさる。

[0023] また、前記制御手段は、前記駆動回路の駆動形態として、着信音再生時に前記駆動回路の駆動形態を BTL駆動出力を、通話音再生時に駆動回路の駆動形態をシンダル駆動出力を選択するように切り替えるものである。

[0024] この構成により、着信音再生時は BTL出力で駆動することで大音量を放音することかでき、通話音再生時には、シングル駆動出力で通話音声を再生するに十分な音量を放音することを確保すると同時に、駆動回路の BTL出力の片方の出力を停止し、駆動回路の消費電流を低減し、携帯電話装置の通話使用時間を延長することができる。

[0025] 本発明の携帯電話装置は、通話音を再生する発音体と着信音を再生する発音体を単一の発音体で共用しかつ、発音体を駆動する駆動回路を単一の駆動回路で構成する携帯電話装置であって、前記発音体に圧電素子を使用し、前記発音体を駆動する駆動回路の電源回路の出力状態を昇圧電圧出力と非昇圧電圧出力に切り替える電源回路出力状態切り替え手段と、前記発音体を駆動する駆動回路の電源回路の出力状態の切り替えを制御する制御手段と、を備える。

[0026] この構成により、大音量を必要とする時は駆動回路の電源回路に設けられた昇圧回路を起動し、大音量を必要としない時は非昇圧回路に切り替えることにより、駆動回路の電源回路で消費される電流を低減し、携帯電話装置の通話使用時間を延長することができる。

[0027] また、前記制御手段は、着信音再生時に前記電源回路出力状態を昇圧電圧出力するように、通話音再生時に前記電源回路出力状態を非昇圧電圧出力するように制御するものである。

[0028] この構成により、大音量を必要とする着信音再生時は駆動回路の電源回路に設けられた昇圧回路を起動し、駆動回路に十数 Vの電圧を印加することができ、通話音声再生時は、駆動回路の電源回路に設けられた昇圧回路を停止する代わりに、電源回路に設けられた通話音声を再生するに十分な電圧を出力する。これにより、通話音声再生時、駆動回路の電源回路で消費される電流を低減し、携帯電話装置の通話使用時間を延長することができる。

[0029] また、本発明の携帯電話装置は、通話音再生時と着信音再生時に前記発音体を駆動する駆動回路の出力段のトランジスタのバイアス電圧を切り替えるバイアス電圧切り替え手段をさらに備える。

[0030] この構成により、通話音再生時と着信音再生時で駆動回路の出力段のトランジスタのバイアス電圧を切り替えることにより、着信音再生時は、駆動周波数が 20KHz付近でもクロス'オーバー歪が発生しない十分なバイアス電圧を駆動回路の出力段のトランジスタに与えることができ、高音質を確保でき、通話音声再生時は、数 KHzでクロス'オーバー歪力発生しない程度に、駆動回路の出力段のトランジスタに与えるバィァス電圧を低下させ、駆動回路自体で消費される電流を低減し、携帯電話装置の通話使用時間を延長することができる。

[0031] また、前記制御手段は、前記発音体を駆動する駆動回路、または駆動回路の前段処理回路における信号の通過帯域の特性を、通話音声再生時と着信音再生時とで切り替える。

[0032] この構成により、通話音声再生時と着信音再生時で高域の信号通過特性を切り替えることができる。これにより、通話音声通話時は数 KHzまでの通過特性、着信音再生時は十数 KHzまでの通過特性を確保することができ、駆動回路ならびに発音体を共用化したにもかかわらず、通話音声再生時と着信音再生時の再生周波数特性をそれぞれ満足することができる。

[0033] また、前記制御手段は、前記発音体を駆動する駆動回路の後段処理回路における信号の通過帯域の特性を、通話音声再生時と着信音再生時とで切り替える。

[0034] この構成により、通話音声再生時と着信音再生時で低域の信号通過特性を切り替えることができる。これにより、通話音声再生時は数百 Hzまでの通過特性、着信音再生時は百 KHz程度までの通過特性を確保することができ、駆動回路ならびに発音体を共用化したにもかかわらず、通話音声再生時と着信音再生時の再生周波数特性をそれぞれ満足することができる。

発明の効果

[0035] 本発明は、通話音を再生するレシーバと着信音を再生するスピーカを単一の発音体で共用し、かつ、通話音再生時の再生周波数特性と着信音再生時の再生周波数特性を確保することができる携帯電話装置を提供することができるものである。

図面の簡単な説明

[0036] [図 1]本発明の第 1の実施形態に係る携帯電話装置を示すブロック図

[図 2]本発明の第 1の実施形態における携帯電話装置のスピーカアンプおよびハイパスフィルタ回路の詳細回路構成を示す図

[図 3]本発明の第 1の実施形態における携帯電話装置の動作説明のためのフロー図 [図 4]本発明の第 2の実施形態に係る携帯電話装置を示すブロック図 [図 5]本発明の第 2の実施形態における携帯電話装置のスピーカアンプ、ローバスフィルタ回路、昇圧回路 Z非昇圧回路の詳細回路構成を示す図

圆 6]本発明の第 2の実施形態における携帯電話装置の動作説明のためのフロー図圆 7]従来の携帯電話装置の構成を示すブロック図

符号の説明

100 400 携帯電話装置

101 アンテナ

102 共用器

103 受信回路

104 ¾調

105 変調器

106 送信回路

110 410 マイク π·プロセッサ

121 デコーダ

122 エンコーダ

123 着信音音源

130 デジタノレ ·ローパスフイノレタ

131 D/A変翻

132

133 433 スピーカアンプ

134 ハイパスフィルタ

135 435 スピーカ

140 電源回路

150 マイク

151 マイクアンプ

152 AZD変翻

430 デジタル ·ハイパスフィルタ

434 ローパスフィルタ 440 昇圧回路 Z非昇圧回路

発明を実施するための最良の形態

[0038] 以下、本発明の実施形態の携帯電話装置について、図面を用いて説明する。

[0039] (第 1の実施形態）

図 1は、本発明の第 1の実施形態に係る携帯電話装置を示すブロック図である。

[0040] 図 1において、携帯電話装置 100は、受信電波を受信電気信号 (以下受信信号と称す)に変換し、送信電気信号 (以下送信信号と称す)を送信電波に変換するアンテナ 101と、アンテナ 101からの受信信号を受信回路 103へ伝達、または送信回路 10 6からの送信信号をアンテナ 101へ伝達する共用器 102と、受信信号を増幅し、所望の周波数チャネルを選択する受信回路 103と、受信回路 103で選択された周波数チャネルの受信信号をデジタル信号に復調し受信音声データと受信通信データ、受信制御情報データに変換する復調器 104と、送信通信データ、送信制御情報データ、送信音声データを変調し送信信号に変換する変調器 105と、送信信号を所望の周波数チャネルの搬送波に重畳し、送信信号を増幅する送信回路 106と、携帯電話装置 100の各部を制御するマイクロ ·プロセッサ 110とを備える。

[0041] また、本実施形態の携帯電話装置 100は、受信音声データを復号化し受信音声信号に変換するデコーダ 121と、送信音声信号を符号化し送信音声データに変換するエンコーダ 122と、マイクロ 'プロセッサ 110からの指令により着信音、着信メロディを生成し出力する着信音音源 123とを備える。

[0042] さらに、本実施形態の携帯電話装置 100は、着信音音源 123またはデコーダ 121 からの着信音信号、受信音声信号に対し高域の帯域制限処理を行うデジタル 'ローパスフィルタ 130と、着信音信号または受信音声信号をアナログ信号に変換する DZ A変換器 131と、着信音信号または受信音声信号を所定の音量に設定する音量設定器 132と、着信音信号または受信音声信号を増幅しスピーカ 135を駆動するスピ一力アンプ 133と、スピーカアンプ 133から出力される着信音信号または受信音声信号に対し低域の帯域制限処理を行うハイパスフィルタ回路 134と、着信音と受信音声を再生するスピーカ 135と、スピーカアンプ 133の電源回路 140と、送話音声を電気信号に変換するマイク 150と、マイク 150からの送話音声信号を増幅するマイクアンプ 151と、送話音声信号をデジタル信号に変換する AZD変換器 152とを有する構成である。

[0043] また、図面には記載して!/ヽなヽが、制御プログラムや着信メロディデータ等が格納されているメモリと、携帯電話操作するためのキースィッチと、表示部と、を有する構成である。

[0044] 次に、携帯電話装置 100の主な部分について説明する。デジタル 'ローパスフィルタ 130は、着信音音源 123またはデコーダ 121からの着信音信号、受信音声信号に対し高域の帯域制限処理を行うものであり、 2つの異なった周波数通過特性を持ったデジタル 'ローパスフィルタ 130a、 130bを有して構成される。そして、マイクロ 'プロセッサ 110からの選択信号 160により、前記 2つの周波数通過特性が異なったデジタル •ローパスフィルタ 130a、 130bの!、ずれか一方が選択される回路構成となって、る。

[0045] 上記 2つの異なった周波数通過特性を持ったデジタル 'ローパスフィルタ 130a、 13 Obとは、例えば、一方のデジタル 'ローパスフィルタ 130aはカットオフ周波数が 3KH zのローパスフィルタであり、もう一方のデジタル.ローパスフィルタ 130bはカットオフ周波数が 20KHzのローパスフィルタである。

[0046] スピーカアンプ 133は、着信音信号または受信音声信号を増幅しスピーカ 135を駆動するものであり、 BTL (Balanced TransformerLess)出力の AB級のアンプで、マイク口'プロセッサ 110からの選択信号 161により、 BTL出力の片方の出力を停止する回路構成となっている。

[0047] ノ、ィパスフィルタ回路 134は、スピーカアンプ 133から出力される着信音信号または受信音声信号に対し低域の帯域制限処理を行うものであり、 2つの異なった周波数通過特性を持ったハイパスフィルタ 134a、 134bを有して構成され、マイクロ 'プロセッサ 110からの選択信号 162により、前記 2つの異なった周波数通過特性を持ったハイパスフィルタ 134a、 134bのいずれか一方が選択される回路構成となっている。上記 2つの異なった周波数通過特性を持ったノヽィパスフィルタ 134a、 134bとは、例えば、一方のハイパスフィルタ 134aはカットオフ周波数が 300Hzのハイパスフィルタであり、もう一方のハイパスフィルタ 134bはカットオフ周波数が 100Hzのハイパスフィルタである。また、カットオフ周波数が 300Hzのハイパスフィルタ 134aが選択された場合、スピーカ 135の入力端子の片方が GNDに終端される回路構成となっている。

[0048] スピーカ 135は、着信音と受信音声を再生するものであり、本実施形態では、ダイナミック方式スピーカが使用される。

[0049] 図 2は、スピーカアンプ 133およびハイパスフィルタ回路 134の詳細回路構成を示す。

[0050] 図 2において、スピーカアンプ 133は、前段アンプ 133aと、前段アンプ 133aの出力を位相反転させる前段アンプ 133bと、前段アンプ 133aの出力を電流増幅させ、 AB級動作をするプッシュ 'プル回路 133cと、前段アンプ 133bの出力を電流増幅させ、 AB級動作をするプッシュ 'プル回路 133dとを有する。

[0051] 前段アンプ 133bは、選択信号 161により回路動作を停止する構成となっている。また、プッシュ 'プル回路 133dは、選択信号 161によりプッシュ 'プル回路 133dを構成する出力トランジスタがオフ状態になる回路となっている。選択信号 161により、前段アンプ 133b、プッシュ 'プル回路 133dが停止した状態では、前段アンプ 133b、プッシュ 'プル回路 133dには回路電流がほとんど流れない。

[0052] ハイパスフィルタ回路 134は、アナログ ·スィッチ 134aと、アナログ ·スィッチ 134bと、スピーカ 135のインピーダンスとの組み合わせによりハイパスフィルタを構成するコンデンサ 134c、 134d、 134eを有する。

[0053] アナログ'スィッチ 134aおよびアナログ ·スィッチ 134bは選択信号 162により接続接点が切り替えることができる構成であり、アナログ ·スィッチ 134aが接点 134a 1に、アナログ ·スィッチ 134bが接点 134b 1に接続された状態では、ハイパスフィルタの力ットオフ周波数が 100Hz程度になるようコンデンサ 134c、 134eの定数を設定している。

[0054] 一方、アナログ ·スィッチ 134aが接点 134a2に、アナログ ·スィッチ 134bが接点 13 4b2に接続された状態では、スピーカ 135の入力端子の一方が GNDに終端され、シングル駆動の駆動形態となる。また、ハイパスフィルタのカットオフ周波数が 300Hz 程度になるようコンデンサ 134dの定数を設定している。

[0055] なお、アナログ ·スィッチ 134a、 134bは低 ON抵抗の特性のものを使用すれば、ァナログ'スィッチによる電圧降下等は問題にならない。 [0056] 以上のように構成された携帯電話装置について、図 3を用いてその動作を説明する。まず、マイクロ 'プロセッサ 110が復調器 104からの受信制御情報を受信し (ステツプ S301)、前記受信制御情報が着信情報であった場合、信号通過帯域を lOOHzから 20KHzの通過帯域に設定する（ステップ S302)。ここで、マイクロ 'プロセッサ 110 は、選択信号 160により、デジタル 'ローパスフィルタ 130の周波数特性特性をローパスフィルタ 130bの特性に選択する。また同時に、選択信号 161によりスピーカアンプ 133の前段アンプ 133b、プッシュ 'プル回路 133dを活性状態に選択する。さらに同時に、選択信号 162によりはハイパスフィルタ回路 134のアナログ 'スィッチ 134a、アナログ.スィッチ 134bの接点をそれぞれ接点 134al、接点 134blに選択し、スピ一力アンプ 133の出力形態を BTL出力の回路構成に設定するとともに、信号通過帯域を 100Hzから 20KHzの通過帯域に設定する。

[0057] 次に、着信メロディを再生し、携帯電話装置 100の使用者に着信通知を行う（ステツプ S303)。ここで、マイクロ 'プロセッサ 110は着信音音源 123に図示せずメモリに格納している着信メロディデータを送出し、着信音音源 123に着信メロディを生成するよう指令する。着信音音源 123から出力される着信メロディデータは、デジタル 'ローパスフィルタ 130で高域が 20KHzで制限され、 DZA変換器 131でアナログ信号に変換され、音量設定器 132で所定の音量に設定された後、スピーカアンプ 133で電流増幅され、ハイパスフィルタ回路 134で 100Hz以下の低域成分がカットされ、スピ一力 135に至り、スピーカ 135よって着信メロディが再生される。

[0058] スピーカ 135の鳴動により、携帯電話装置 100の使用者は、着信通知を受領し、マイク口'プロセッサ 110に接続された図示せずキースィッチの通話開始キーを押下する（ステップ S 304)。

[0059] マイクロ 'プロセッサ 110は、通話開始キーが押下された状態になったことを検出し、着信音音源 123に着信メロディの生成を停止するよう指令する。また同時に、変調器 105に着信受領を送信制御情報として送出し、送信回路 106、共用器 102、アンテナ 101を介して、基地局に着信を受領したことを報知する (ステップ S305)。

[0060] 基地局は着信受領の送信制御情報を受信し (ステップ S306)、携帯電話装置 100 に通話回線をオープンにする制御情報を送出する (ステップ S307)。 [0061] 携帯電話装置 100は、通話回線をオープンにする制御情報を受信する (ステップ S 308)。ここで、アンテナ 101、共用器 102、受信回路 103、復調器 104を介し、通話回線をオープンにする制御情報をマイクロ 'プロセッサ 110に通知される。

[0062] 通話回線をオープンにする受信制御情報を受信したマイクロ 'プロセッサ 110は、信号通過帯域を 300Hzから 3KHzの通過帯域に設定する（ステップ S309)。ここで、マイクロ 'プロセッサ 110は、デコーダ 121、エンコーダ 122を活性状態にする指令をデコーダ 121、エンコーダ 122に送出する。また同時に、選択信号 160により、デジタル 'ローパスフィルタ 130の周波数特性をローパスフィルタ 130aの特性に選択する。また同時に、選択信号 161によりスピーカアンプ 133の前段アンプ 133b、プッシュ 'プル回路 133dを停止状態に選択する。さらに同時に、選択信号 162によりはハイパスフィルタ回路 134のアナログ ·スィッチ 134a、アナログ ·スィッチ 134bの接点をそれぞれ接点 134a2、接点 134b2に選択し、スピーカアンプ 133の出力形態をシングル出力の回路構成に設定するとともに、信号通過帯域を 300Hzから 3KHzの通過帯域に設定する。

[0063] 次にマイクロ 'プロセッサ 110は、変調器 105に通話回線オープン完了情報を送信制御情報として送出し、送信回路 106、共用器 102、アンテナ 101を介して、基地局に通話回線のオープンが完了したことを報知する (ステップ S310)。

[0064] 基地局は通話回線オープン完了の送信制御情報を受信し (ステップ S311)、携帯電話装置 100に通話音声データを送出する (ステップ S312)。

[0065] 携帯電話装置 100は、通話音声データ (受信音声データ)を受信し (ステップ S313 )、受信音声データを再生する (ステップ S314)。ここで、受信音声データは、アンテナ 101、共用器 102、受信回路 103、復調器 104を介し、デコーダ 121に伝達される。デコーダ 121は伝達された受信音声データを受信音声信号に復号し、デジタル '口一パスフィルタ 130に送出する。前記受信信号は、デジタル 'ローパスフィルタ 130で高域が 3KHzに制限され、 DZA変 l31でアナログ信号に変換され、音量設定器 132で所定の音量に設定された後、スピーカアンプ 133で電流増幅され、ハイパスフィルタ回路 134で 300Hz以下の低域成分がカットされ、スピーカ 135に至り、スピ一力 135により音声に再生される。 [0066] スピーカアンプ 133の出力形態を BTL出力とした場合のダイナミック 'レンジとシンダル出力とした場合のダイナミック 'レンジを比較すると、シングル出力とした場合のほうが 6dB小さくなる力着信音の最大音量と通話音声の最大音量は 10dB以上あるため、スピーカアンプ 133の出力形態をシングル出力としても、通話音声を再生するに必要な十分なダイナミック ·レンジを確保することができる。

[0067] このような本発明の第 1の実施形態における携帯電話装置によれば、通話音を再生する発音体と着信音を再生する発音体を単一の発音体で共用しかつ、発音体を駆動する駆動回路を単一の駆動回路で構成し、前記駆動回路の駆動形態を BTL駆動出力とシングル駆動出力に切り替え、通話音再生時と着信音再生時で前記出力形態を切り替えることにより、着信音再生時は 8 Ωの等価インピーダンスをもつダイナミック方式スピーカを BTL出力で駆動することで大音量を放音することかできる。

[0068] 一方、通話音再生時には、シングル駆動出力に切り替えることで、通話音声を再生するに十分な音量を放音することができ、駆動回路の BTL出力の片方の出力を停止し、駆動回路の消費電流を低減し、携帯電話装置の通話使用時間を延長することができる。

[0069] また、発音体を駆動する駆動回路、もしくは駆動回路の前段処理回路に信号の通過帯域の特性を、通話音声再生時と着信音再生時で切り替えることにより、通話音声再生時と着信音再生時で高域の信号通過特性を切り替えることができる。これにより、音声通話時は数 KHzまでの通過特性、着信音再生時は十数 KHzまでの通過特性とすることができ、駆動回路ならびに発音体を共用化したにもかかわらず、音声再生時の再生周波数特性と着信音再生時の再生周波数特性を満足することができる効果が得られる。

[0070] さらに、発音体を駆動する駆動回路の後段処理回路に信号の通過帯域の特性を、通話音声再生時と着信音再生時で切り替えることにより、通話音声再生時と着信音再生時で低域の信号通過特性を切り替えることができる。これにより、音声通話時は数百 Hzまでの通過特性、着信音再生時は百 KHz程度までの通過特性とすることができ、駆動回路ならびに発音体を共用化したにもかかわらず、音声再生時の再生周波数特性と着信音再生時の再生周波数特性を満足することができる効果が得られる [0071] なお、本実施形態では、デジタル 'ローパスフィルタ 130で高域の通過帯域を切り替える例を説明した力スピーカアンプ 133にアクティブ 'ローパスフィルタを構成し、アクティブ 'ローパスフィルタのフィルタ定数を切り替え、カットオフ周波数を切り替える方法でも実現することが可能である。

[0072] また、スピーカアンプ 133には AB級の動作アンプを用いる例を説明した力 D級ァンプを使用しても、同様の効果が得られる。

[0073] (第 2の実施形態）

図 4は、本発明の第 2の実施形態に係る携帯電話装置の構成を示すブロック図である。第 2の実施形態の携帯電話装置は、図 1に示した第 1の実施形態の携帯電話装置の構成において、マイクロ 'プロセッサ 110の代わりに、機能が若干異なるマイク口.プロセッサ 410を設け、デジタル 'ローパスフィルタ 130の代わりに、デジタル 'ハイパスフィルタ 430を設け、スピーカアンプ 133の代わりに、スピーカアンプ 433を設け、ハイパスフィルタ 134の代わりに、ローパスフィルタ 434を設け、スピーカ 135の代わりに、スピーカ 435を設け、アンプ用電源 140の代わりに、昇圧回路 Z非昇圧回路 440を設けたものである。なお、図 1に示した第 1の実施形態の携帯電話装置 100と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。

[0074] マイクロ 'プロセッサ 410は、携帯電話装置 400の各部を制御するものである。デジタル'ハイパスフィルタ 430は、着信音音源 123またはデコーダ 121からの着信音信号、受信音声信号に対し低域の帯域制限処理を行うものであり、 2つの異なった周波数通過特性を持ったデジタル 'ハイパスフィルタ力も構成され、マイクロ 'プロセッサ 4 10からの選択信号 460により、前記 2つの異なった周波数通過特性を持ったデジタル ·ハイパスフィルタの、ずれか一方が選択される回路構成となって、る。前記 2つの異なった周波数通過特性を持ったデジタル 'ハイノスフィルタとは、一方のハイパスフィルタ 430aはカットオフ周波数が 300Hzのハイパスフィルタであり、もう一方のハイパスフィルタ 430bはカットオフ周波数が 100Hzのハイパスフィルタである。

[0075] スピーカアンプ 433は、着信音信号または受信音声信号を増幅しスピーカ 435を駆動するものであり、 BTL出力の AB級のアンプで、マイクロ 'プロセッサ 410からの選択信号 461により、出力段のプッシュ 'プル回路を構成するトランジスタのバイアス電圧を切り替えることができる回路構成となっている。

[0076] ローパスフィルタ 434は、スピーカアンプ 433から出力される着信音信号または受信音声信号に対し高域の帯域制限処理を行うものであり、 2つの異なった周波数通過特性を持ったローパスフィルタから構成され、マイクロ 'プロセッサ 410からの選択信号 462により、前記 2つの異なった周波数通過特性を持ったローパスフィルタのいずれか一方が選択される回路構成となっている。前記 2つの異なった周波数通過特性を持ったローパスフィルタとは、一方のローパスフィルタ 434aはカットオフ周波数が 20KHzのローパスフィルタであり、もう一方のローパスフィルタ 434bはカットオフ周波数が 3KHzのローパスフィルタである。

[0077] スピーカ 435は、着信音と受信音声を再生するものである。本実施形態では、セラミック ·スピーカが使用される。

[0078] 昇圧回路 Z非昇圧回路 440は、スピーカアンプ 433の電源回路であり、 9Vの昇圧回路出力もしくはバッテリ電圧の出力いずれか一方を、マイクロ 'プロセッサ 410力らの選択信号 461により出力する回路構成となって、る。

[0079] 図 5は、スピーカアンプ 433、ローパスフィルタ回路 434、昇圧回路 Z非昇圧回路 4 40の詳細回路構成を示す図である。

[0080] スピーカアンプ 433は前段アンプ 433a、前段アンプ 433aの出力を位相反転させる前段アンプ 433b、前段アンプ 433aの出力を電流増幅させ、 AB級動作をするプッシュ 'プル回路 433c、前段アンプ 433bの出力を電流増幅させ、 AB級動作をするプッシュ .プル回路 433dを有する。

[0081] プッシュ ·プル回路 433cならびにプッシュ ·プル回路 433dはプッシュ ·プル回路を構成する出力トランジスタのバイアス電圧力選択信号 461により、バイアス電圧 1またはバイアス電圧 2の、ずれかに切り替わる回路構成となって！/、る。

[0082] バイアス電圧 1は、スピーカアンプ 433の負荷となるスピーカ 435を 3KHzの駆動周波数で駆動したときクロス'オーバー歪みが発生しない十分な電圧である。また、バイァス電圧 2はスピーカアンプ 433の負荷となるスピーカ 435を 20KHzの駆動周波数で駆動したときクロス'オーバー歪みが発生しない十分な電圧である。スピーカ 435 は容量性負荷であるセラミック 'スピーカであるので、 3KHz時と 20KHz時では、 20 KHz時のインピーダンスの方が大きくなる。したがって、「バイアス電圧 1の電圧値くバィァス電圧 2の電圧値」となる。またプッシュ 'プル回路自体で消費される電流は、バィァス電圧 2選択時より、バイアス電圧 1選択時の方が小さくなる。

[0083] ローパスフィルタ回路 434はアナログ 'スィッチ 434a、アナログ 'スィッチ 434b、スピ一力 435の容量性インピーダンスとの組み合わせにより RCフィルタを構成する抵抗 4 34c、 434d、 434e、 434fから構成される。アナログ ·スィッチ 434aならびにアナログ •スィッチ 434bは選択信号 462により接続接点が切り替えることができる構成であり、アナログ.スィッチ 434aが接点 434alに、アナログ ·スィッチ 434bが接点 434blに接続された状態では、ローノスフィルタのカットオフ周波数が 20KHz程度になるよう抵抗 434c、 434eの抵抗を設定している。また一方、アナログ 'スィッチ 434aが接点 434a2に、アナログ 'スィッチ 434bが接点 434b2に接続された状態では、ローパスフィルタのカットオフ周波数が 3KHz程度になるよう抵抗 434d、 434fの抵抗値を設定している。また、アナログ 'スィッチ 434a、 434bは低 ON抵抗の特性のものを使用しており、アナログ 'スィッチによる電圧降下等は問題にならない。

[0084] 昇圧回路 Z非昇圧回路 440はバッテリ電圧を入力とし 9Vに昇圧して出力する昇圧出力回路 440a、バッテリ電圧を出力する非昇圧出力回路 440b、選択信号 461により昇圧出力回路 440aの出力と非昇圧出力回路 440bの出力のいずれかを切り替え出力するスィッチ 440cを有する。また、スィッチ 440cの出力が非昇圧出力回路 440 bの出力に選択されて、る場合、昇圧出力回路 440aは昇圧動作を停止する回路構成となっている。

[0085] 以上のように構成された携帯電話装置 400について、図 6を用いてその動作を説明する。

[0086] まず、マイクロ 'プロセッサ 410が復調器 104からの受信制御情報を受信し (ステツプ S601)、前記受信制御情報が着信情報であった場合、信号通過帯域を 100Hzから 20KHzの通過帯域に設定する（ステップ S602)。ここで、マイクロ 'プロセッサ 410 は、選択信号 460により、デジタル 'ハイパスフィルタ 430の周波数特性をノヽィパスフィルタ 430bの特性に選択する。また同時に、選択信号 461によりスピーカアンプ 433 のプッシュ 'プル回路 433c、 433dを構成するトランジスタのバイアス電圧を前記バイァス電圧 2に設定し、かつ電源回路 440のスィッチ 440cの出力を昇圧出力回路 440 aの出力に選択する。さらに同時に選択信号 462によりはローパスフィルタ回路 434 のアナログ.スィッチ 434a、アナログ 'スィッチ 434bの接点をそれぞれ接点 434a 1、接点 434blに選択する。これらの動作により、スピーカアンプ 433の駆動能力を 20K Hzでスピーカ 435を駆動することができるようにし、スピーカアンプ 433に 9Vの電源電圧を供給するとともに、信号通過帯域を 100Hzから 20KHzの通過帯域に設定する。

[0087] 信号通過帯域を 100Hzから 20KHzの通過帯域に設定した以降の動作、すなわちステップ S303〜308の動作は、図 3に示した第 1の実施形態と同じであるので説明を省略する。

[0088] ステップ S308にお、て通話回線をオープンにする受信制御情報を受信したマイク口'プロセッサ 410は、信号通過帯域を 300Hzから 3KHzの通過帯域に設定する（ステツプ S609)。ここで、マイクロ 'プロセッサ 410は、デコーダ 121,エンコーダ 122を活性状態にする指令をデコーダ 121,エンコーダ 122に送出する。また同時に、選択信号 460により、デジタル'ノヽィパスフィルタ 430の周波数特性をハイパスフィルタ 43 0aの特性に選択する。また同時に、選択信号 461によりスピーカアンプ 433のプッシュ'プル回路 433c,433dを構成するトランジスタのバイアス電圧を前記バイアス電圧 1に設定し、かつ電源回路 440のスィッチ 440cの出力を非昇圧出力回路 440bの出力に選択する。さらに同時に、選択信号 462によりはローパスフィルタ回路 434のァナログ.スィッチ 434a、アナログ 'スィッチ 434bの接点をそれぞれ接点 434a2、接点 434b2に選択する。これらの動作により、スピーカアンプ 433の駆動能力を 3KHzでスピーカ 335を駆動することができる能力とし、スピーカアンプ 433の自己消費電流を低減させ、スピーカアンプ 433にバッテリ電圧レベルの電源電圧を供給し、昇圧出力回路 440aの昇圧動作を停止させる設定をするとともに、信号通過帯域を 300Hz 力 3KHZの通過帯域に設定する。

[0089] 信号通過帯域を 300Hzから 3KHZの通過帯域に設定した以降の動作、すなわちステップ S310〜314の動作は、図 3に示した第 1の実施形態と同じであるので説明を省略する。

[0090] スピーカアンプ 433の電源電圧を 9Vとした場合のダイナミック 'レンジと、電源電圧をバッテリ電圧の最小電圧である 3. 2Vとした場合のダイナミック ·レンジを比較すると、ノッテリ電圧の最小電圧である 3. 2Vとした場合のほうが約 9dB小さくなる力着信音の最大音量と通話音声の最大音量は 10dB以上あるため、スピーカアンプ 433の電源電圧をバッテリ電圧の最小電圧である 3. 2Vとしても、通話音声を再生するに必要な十分なダイナミック ·レンジを確保することができる。

[0091] このような本発明の第 2の実施形態における携帯電話装置によれば、通話音を再生する発音体と着信音を再生する発音体を単一の発音体で共用しかつ、発音体を駆動する駆動回路を単一の駆動回路で構成し、発音体に圧電素子を使用し、発音体を駆動する駆動回路の電源回路の出力状態を昇圧電圧出力と非昇圧の電圧出力いずれかに切り替え、通話音再生時と着信音再生時で前記電源回路の出力状態を切り替えることにより、大音量を必要とする着信音再生時は駆動回路の電源回路に設けられた昇圧回路を起動し、駆動回路に十数 Vの電圧を印加することができる。通話音声再生時は、駆動回路の電源回路に設けられた昇圧回路を停止する代わりに、電源回路に設けられた通話音声を再生するに十分な電圧を出力し、通話音声再生時、駆動回路の電源回路で消費される電流を低減し、携帯電話装置の通話使用時間を延長することができる。

[0092] なお、本実施形態では、デジタル.ハイパスフィルタ 430で低域の通過帯域を切り替える例を説明した力スピーカアンプ 433にアクティブ 'ハイパスフィルタを構成し、アクティブ 'ハイパスフィルタのフィルタ定数を切り替え、カットオフ周波数を切り替える方法でも実現することが可能である。

[0093] また、スピーカアンプ 433には AB級の動作アンプを用いる例を説明した力 D級ァンプを使用しても、同様の効果が得られる。

[0094] 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。

[0095] 本出願は、 2004年 8月 12日出願の日本特許出願 (特願 2004— 235208)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

産業上の利用可能性

本発明は、通話音を再生するレシーバと着信音を再生するスピーカを単一の発音体で共用し、かつ、通話音再生時の再生周波数特性と着信音再生時の再生周波数特性を確保することが可能な効果を有し、携帯電話装置等に有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 通話音を再生する発音体と着信音を再生する発音体を単一の発音体で共用し、前記発音体を駆動する駆動回路を単一の駆動回路で構成する携帯電話装置であって前記駆動回路の駆動形態を切り替える駆動回路切り替え手段と、

前記駆動回路の駆動形態の切り替えを制御する制御手段と、を備える携帯電話装置。

[2] 請求項 1記載の携帯電話装置であって、

前記駆動回路切り替え手段によって切り替える前記駆動形態は BTL駆動出力とシングル駆動出力とを有する携帯電話装置。

[3] 請求項 1または請求項 2に記載の携帯電話装置であって、

前記制御手段は、前記駆動回路の駆動形態として、着信音再生時に前記駆動回路の駆動形態を BTL駆動出力を、通話音再生時に駆動回路の駆動形態をシングル駆動出力を選択するように切り替えるものである携帯電話装置。

[4] 通話音を再生する発音体と着信音を再生する発音体を単一の発音体で共用しかつ、発音体を駆動する駆動回路を単一の駆動回路で構成する携帯電話装置であつて、

前記発音体に圧電素子を使用し、前記発音体を駆動する駆動回路の電源回路の出力状態を昇圧電圧出力と非昇圧電圧出力に切り替える電源回路出力状態切り替え手段と、

前記発音体を駆動する駆動回路の電源回路の出力状態の切り替えを制御する制御手段と、

を備える携帯電話装置。

[5] 請求項 4記載の携帯電話装置であって、

前記制御手段は、着信音再生時に前記電源回路出力状態を昇圧電圧出力するように、通話音再生時に前記電源回路出力状態を非昇圧電圧出力するように制御するものである携帯電話装置。

[6] 請求項 4又は 5記載の携帯電話装置であって、通話音再生時と着信音再生時に前記発音体を駆動する駆動回路の出力段のトランジスタのバイアス電圧を切り替えるバイアス電圧切り替え手段をさらに備える携帯電話装置。

[7] 請求項 1な!、し 6の、ずれか一項記載の携帯電話装置であって、

前記制御手段は、前記発音体を駆動する駆動回路、または駆動回路の前段処理回路における信号の通過帯域の特性を、通話音声再生時と着信音再生時とで切り替える携帯電話装置。

[8] 請求項 1な!、し 6の、ずれか一項記載の携帯電話装置であって、

前記制御手段は、前記発音体を駆動する駆動回路の後段処理回路における信号の通過帯域の特性を、通話音声再生時と着信音再生時とで切り替える携帯電話装置。