受話信号周波数特性補正方式およびその方式に用いるハンドセット

【目的】ハンドセットの受話口の耳への当て方によらず、受話口と耳との間の音（実耳音）が常に所望の周波数帯で平坦な聴き易い受話音質になるように、実耳音の周波数特性を監視しながら、受話信号の周波数特性を補正することができる受話信号周波数特性補正方式およびその方式に用いるハンドセットを提供する。
【構成】受話口面の表面側だけの実耳受話音を検出するために検出マイクロホンが配置されたハンドセットを用い、その検出マイクロホンの出力を複数分割した各周波数帯検出信号レベルと、受話入力を前記複数と同数に分割した各周波数帯受話信号レベルとの比較出力に従って、前記各周波数帯受話信号レベルを制御した出力を合成して得られる合成出力を前記ハンドセットの受話器に供給するように構成されている。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、受話信号の周波数特性を補正する方式およびその方式に用いるハンドセットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の電話通信では、例えば通話者が聴覚に障害がある場合等において受話器または受話回路の周波数特性を高域が強調される特性になるように修正する等の受話信号の周波数特性に対する補償対策がとられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、通常の通話時において、ハンドセットの受話口を耳に当てて、電話受話通話をする時、受話口の耳への当て方によって受話の音質が変化する。すなわち、受話口を耳に軽く当てると、受話口と耳との間に隙間が出来て、受話口と耳の間の音（実耳音）のうち低域が漏洩して、かすれたような硬い音になる。また、耳に受話口をしっかり当てると、受話口と耳との間に隙間が小さくなり、受話音の低域の漏洩量も小さくなって、低域から高域まで平坦な聴きやすい音質になる。しかし、このように、しっかり当てると耳が痛くなったり、しっかり当てているつもりが当て方がゆるくなってきたりして、低域が減衰した音量の低い受話音になってしまうことになる。
【０００４】本発明の目的は、ハンドセットの受話口の耳への当て方によらず、受話口と耳との間の音（実耳音）が常に所望の周波数帯で平坦な聴き易い受話音質になるように、実耳音の周波数特性を監視しながら、受話信号の周波数特性を補正することができる受話信号周波数特性補正方式およびその方式に用いるハンドセットを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するために、本発明による受話信号周波数特性補正方式は、ハンドセットの受話口面の表面側だけの実耳受話音を検出するために配置された検出マイクロホンの出力を複数分割した各周波数帯検出信号レベルと、受話入力を前記複数と同数に分割した各周波数帯受話信号レベルとの比較出力に従って、前記各周波数帯受話信号レベルを制御した出力を合成して得られる合成出力を前記ハンドセットの受話器に供給するように構成されている。また、本発明によるハンドセットは、ハンドセットの受話口面に、該受話口面の表面側だけの実耳受話音を検出するために検出マイクロホンが配置された構成を有している。
【０００６】
【実施例】図１は、本発明方式の概略構成を示すブロック図であり、図２は本発明によるハンドセットの構造例を示す斜視図（ａ）及び断面図（ｂ）である。図１及び図２（ａ）（ｂ）のようにハンドセット１の受話口１Ａのへこみ面２に、実耳音を検出するマイクロホン３を実装する。４は受話器、５は受話増幅器、６は周波数特性補正回路、７はピックアップ増幅器である。８はゴム，シリコン，エポキシ等のパッキングであり、マイクロホン３の背面を完全密閉し、マイクロホン３がハンドセット１の受話口１Ａのへこみ面の正面側の音だけを検知するように設けられている。図１において、受話入力の信号ポイント■の信号を複数に分割した各周波数帯の検出信号レベルＡと、実耳音を検出したマイクロホン３の出力を増幅するピックアップ増幅器７の出力点の信号ポイント■の信号を複数に分割した各周波数帯の受話信号レベルＢを比較して、その差分ｄＥi により周波数補正回路６で周波数特性を補正して、実耳受話音の周波数をフラットに（例えば、低域が低下したりしないで）再生することができる。
【０００７】図３は、周波数特性補正回路６の一例を示すもので、実耳受話検出マイクロホン３の出力を適正に増幅された信号ポイント■の信号は、バンドパスフィルタ６１−１〜６１−ｉで、中心周波数ｆ₁，ｆ₂，ｆ₃，…ｆ_iの周波数バンドに分割される。このように分割した後、バンド毎に対数圧縮器６２−１〜６２−ｉにそれぞれ接続する。また、受話入力信号Ｓ_inは、バンドパスフィルタ６４−１〜６４−ｉで同じ中心周波数ｆ₁，ｆ₂，ｆ₃，…ｆ_iの周波数バンドに分割する。このように分割した後、各バンド毎に、対数圧縮器６７−１〜６７−ｉにそれぞれ接続し、さらに並列に接続で外部入力で増幅度を制御できる増幅器６２−１〜６２−ｉにそれぞれ接続する。同じ周波数バンドの実耳受話音のバンド出力レベルＡと、受話信号入力Ｓ_inのバンド出力レベルＢを比較器６３−１〜６３−ｉでそれぞれ比較してそのレベル差が、規定のレベル差になるように、外部入力で増幅度を制御することができる各利得可変増幅器６５−１〜６５−ｉの増幅度を調整する。これらの利得可変増幅器６５−１〜６５−ｉの出力の各バンドを合成回路６６で合成して、受話駆動増幅器５に入力し、受話器４から音を出す。６２−１〜６２−ｉと６７−１〜６７−ｉは比較器６３−１〜６３−ｉの比較レベル範囲を広くとるために挿入した対数圧縮器である。
【０００８】レベル比較と、規定のレベル差になるようにする制御動作について、さらに説明する。実耳受話音検出マイクロホン３の出力が、バンドパスフィルタ６１−１〜６１−ｉを通った後、対数圧縮器６２−１〜６２−ｉで対数圧縮する（Ａ）。受話入力信号Ｓ_inがバンドパスフィルタ６４−１〜６４−ｉを通った後、対数圧縮器６７−１〜６７−ｉで対数圧縮し（Ｂ）、また並列接続で外部入力電圧で利得を変える増幅器（ＶＣＡ）６５−１〜６５−ｉに入る。対数圧縮された信号Ａ，Ｂの差分ｄＥi ＝Ｂ−Ａをとり、このＢ−Ａの電圧で利得可変増幅器６５−１〜６５−ｉの各利得を制御する。ハンドセット１の受話口１Ａの耳への当て方が軽くて、実耳受話音検出マイクロホン３の信号ポイント■への出力が小さい時は、Ａが小さいのでＢ−Ａが大きくなり、Ｂ−Ａが大きいから利得可変増幅器６５−１〜６５−ｉの利得が大きくなり実耳受話音が小さい状態から所要の大きさに増大する。逆に、ハンドセット１の受話口２の耳への当て方が強くて、実耳受話検出マイクロホン３の出力が大きい時は、Ａが大きいのでＢ−Ａが小さくなり、Ｂ−Ａが小さいから利得可変増幅器６５−１〜６５−ｉの利得が小さくなり実耳受話音が大きい状態から所要の大きさに減少する。
【０００９】図４は、周波数特性補正回路６の他の１例を示すもので、実耳受話検出マイクロホン３の信号ポイント■への出力をバンドパスフィルタ６１−１〜６１−ｉで分割した後、信号ｂとして、割り算回路（ａ／ｂ）６８−１〜６８−ｉにそれぞれ入力する。また、受話入力信号Ｓ_inは、バンドパスフィルタ６４−１〜６４−ｉで分割した後、信号ａとして、割り算回路６８−１〜６８−ｉにそれぞれ入力する。割り算回路６８−１〜６８−ｉの出力は、掛け算回路６９−１〜６９−ｉにそれぞれ入力する。また、掛け算回路６９−１〜６９−ｉには、設定値ｄ₁〜ｄ_iが定数発生回路７１−１〜７１−ｉからそれぞれ入力する。掛け算回路６９−１〜６９−ｉの出力は、ステップ制御回路７０−１〜７０−ｉにそれぞれ入力する。ステップ制御回路７０−１〜７０−ｉの出力は、利得可変増幅器６５−１〜６５−ｉの利得制御信号として制御レベルを時間的にステップ変化を与えながら、利得可変増幅器６５−１〜６５−ｉに対してそれぞれ出力される。実耳受話音検出マイクロホン３の信号ポイント■への出力が小さいと、信号ｂが小さくなり、割り算回路６８−１〜６８−ｉの出力は大きくなる。掛け算回路６９−１〜６９−ｉの出力は（ａ／ｂ）×ｄとなって、設定値ｄのａ／ｂ倍の出力すなわち大きな出力が、ステップ制御回路７０−１〜７０−ｉにそれぞれ入力される。ステップ制御回路７０−１〜７０−ｉは、利得可変増幅器６５−１〜６５−ｉの利得をステップ状に上げていく。結果的に、実耳受話音が大きくなって、実耳受話音検出マイクロホン３の出力は大きくなっていく。
【００１０】図３，図４の補正回路において、各バンドの実耳受話音が所要の大きさに制御されると、低域から高域まで平坦な実耳受話音が実現できる。図５はその一例を示す実耳受話音の周波数特性であり、（１）は受話口１Ａを軽く耳に当てた場合、（２）は受話口１Ａを強く耳に当てた場合、（３）は本発明により平坦に補正した場合を示す。なお、矢印で示すｄＥi は上記のように本発明で補正される差分である。
【００１１】以上は、受話口１Ａにへこみ面２が存在する場合について説明したが、受話口の面がへこみ面のない平坦な形状を有する場合には、耳に当てられたとき耳殻内側に対向する位置の受話口の面に検出マイクロホンを配置すればよい。
【００１２】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によれば、ハンドセットの受話口を耳に軽く当ててもまた強く当てても常に所望の帯域で平坦な聴き易い受話音質が得られるため、電話信号の受話をするハンドセットに適用して多大の効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方式の実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明によるハンドセットの構造例を示す斜視図（ａ）及び断面図（ｂ）である。
【図３】本発明方式に用いる周波数特性補正回路の１例を示すブロック図である。
【図４】本発明方式に用いる周波数特性補正回路の他の例を示すブロック図である。
【図５】本発明方式の動作を説明するための特性図である。
【符号の説明】
１ハンドセット
１Ａハンドセットの受話口
２へこみ面
３検出マイクロホン
４受話器
５受話増幅器
６周波数特性補正回路
７ピックアップ増幅器
８パッキング
６１−１〜６１−ｉ，６４−１〜６４−ｉバンドパスフィルタ
６２−１〜６２−ｉ，６７−１〜６７−ｉ対数圧縮器
６３−１〜６３−ｉ比較器
６５−１〜６５−ｉ利得可変増幅器
６６合成回路
６８−１〜６８−ｉ割り算回路
６９−１〜６９−ｉ掛け算回路
７０−１〜７０−ｉステップ制御回路
７１−１〜７１−ｉ定数発生回路
Ｌ_r受話ライン

【特許請求の範囲】
【請求項１】ハンドセットの受話口面の表面側だけの実耳受話音を検出するために配置された検出マイクロホンの出力を複数分割した各周波数帯検出信号レベルと、受話入力を前記複数と同数に分割した各周波数帯受話信号レベルとの比較出力に従って、前記各周波数帯受話信号レベルを制御した出力を合成して得られる合成出力を前記ハンドセットの受話器に供給するように構成された受話信号周波数特性補正方式。
【請求項２】ハンドセットの受話口面に、該受話口面の表面側だけの実耳受話音を検出するために検出マイクロホンが配置されたハンドセット。

【図１】