JP3717809B2 - 携帯電話機 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ハンズフリー機能及びハイファイ音楽機能を有する携帯電話機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の携帯電話の構成は図５のようになっている。図５に示すように、無線送受信を行うためのアンテナ（１６）、送受信信号を変復調処理するための無線部（１５）、ユーザが操作を行うためのキー入力部である操作部（５２）、操作のため必要な情報を表示する表示部（５３）、音声信号を入力するマイクロフォン（１１）、マイクロフォン（１１）より入力された音声を増幅する入力アンプ（１２）、出力する信号を増幅する出力アンプ（９）、音声信号を出力するレシーバ（１０）、音声信号をＡ／Ｄ変換して符号化したり、またデジタル音声データを復号してＤ／Ａ変換したりするＣＯＤＥＣ部（１３）、必要な情報を保持したり、各機能のためのプログラムソース等を記憶しておくための記憶部（５１）、及び機器全体の処理を制御する制御部（１４）で構成されている。
【０００３】
携帯電話において、着呼を報知する方法の一つとして着信メロディーを使用することは良く知られている。この場合、メロディーデータを操作部（５２）から入力したり、インターネットなどネットワーク上から入手したりすることによって得られたメロディデータを記憶部（５１）に保持する。該メロディデータは、着呼時に記憶部より読み出され、メロディー音源（５４）によりメロディ信号に変換され、出力アンプ（５５）で増幅され、拡声スピーカ（５６）より出力される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
人声は４ｋHz以上の高域も多く含んでいますが、４ｋHzまでの周波数帯域に会話上十分な情報が含まれているため、電話通信の場合、伝送情報容量を節約するために、周波数帯域を４ｋHzまでに抑制している。そこで、携帯電話等をハンズフリーで使用する場合、この４ｋHｚまでの周波数帯域において十分な再生音量を確保できるようにする必要がある。そのため、携帯電話等では４ｋHz以上の高調波歪を抑圧した特性を有するスピーカを使用している。
【０００５】
一方、着信メロディー等に使用されるPCM音源やFM音源などのメロディーデータを携帯電話等のスピーカから出力する場合に、音質を重視してHiFi音で発音しようとすると、２０ｋHz程度までの広帯域再生特性を有するスピーカが必要になってくる。
【０００６】
上記のように、会話用音圧を確保するためには、４ｋHz以下の低域を重視したスピーカが望ましく、この場合メロディー発音時に音質劣化が生じる。逆に、広帯域のスピーカを使用してハンズフリー動作をした場合、出力音量が同じであっても、全周波数帯域中の電話音声帯域成分の比率が従来の場合より低くなるため（従来は電話音声帯域のみなので比率は１００％に近い）、電話音声帯域成分の音量不足となり、また高域信号の出力によって発生する高調波歪が発生し易い。また、広帯域のスピーカは形状が大きくならざるを得ないため、携帯機器に取り付けるには不向きである。
【０００７】
ハンズフリー機能のためには、高域抑圧が必要であり、メロディー発音のためには高域までの広域出力が必要である。そのため、両方の機能を満足するためには、このような相反する特性が要求される。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、ハンズフリー機能及び音楽データを再生する機能を有し、電話音声帯域の出力特性を有し、電話音声帯域より高域の出力が抑圧される電話音声帯域スピーカと、電話音声帯域より高域に出力特性を有し、電話音声帯域の出力が抑圧される高音域用スピーカとを具備し、ハンズフリー機能使用時には、上記電話音声帯域スピーカからのみ出力され、同時に高音域用スピーカの動作を停止させ、音楽データを再生する機能を使用するときは、全てのスピーカから出力されることを特徴とする携帯電話機である。
【０００９】
また、ハンズフリー機能及び音楽データを再生する機能を有し、複数のスピーカと、該各スピーカへの信号経路上に配され、該各スピーカの特性に応じてそれぞれ異なる周波数帯域を通過させる複数のフィルタとを具備し、ハンズフリー機能使用時には、電話音声帯域の信号を通過させる上記フィルタからの出力信号のみ使用可能にし、そのフィルタに対応するスピーカのみから音が出力され、音楽データを再生する機能を使用するときは、全てのスピーカから音が出力されることを特徴とする携帯電話機でもある。
【００１０】
さらに、ハンズフリー機能及び音楽データを再生する機能を有し、電話音声帯域の出力特性を有する電話音声帯域スピーカと、該電話音声帯域スピーカへの信号経路上に配され、電話音声帯域の信号を通過させ、電話音声帯域より高域の信号を抑圧する電話音声帯域フィルタと、電話音声帯域より高域に出力特性を有し、電話音声帯域及び電話音声帯域より低域の出力が抑圧される高音域用スピーカとを具備し、ハンズフリー機能使用時には、上記電話音声帯域スピーカからのみ出力され、同時に高周波用スピーカの動作を停止させ、音楽データを再生する機能を使用するときは、両方のスピーカから出力されることを特徴とする携帯電話機でもある。
【００１１】
また、ハンズフリー機能及び音楽データを再生する機能を有し、電話音声帯域の出力特性を有し、電話音声帯域より高域の信号が抑圧される電話音声帯域スピーカと、電話音声帯域より高域に出力特性を有する高音域用スピーカと、該高音域用スピーカへの信号経路上に配され、電話音声帯域より高域の信号を通過させ、電話音声帯域の信号を抑圧する高域フィルタとを具備し、ハンズフリー機能使用時には、上記電話音声帯域スピーカからのみ出力され、同時に高音域用スピーカの動作を停止させ、音楽データを再生する機能を使用するときは、両方のスピーカから出力されることを特徴とする携帯電話機である。
【００１２】
さらに、ハンズフリー機能及び音楽データを再生する機能を有し、電話音声帯域の出力用の電話音声帯域スピーカと、電話音声帯域より高域の周波数帯域の出力用の高音域用スピーカと該電話音声帯域スピーカへの信号経路上に配され、電話音声帯域の信号を通過させ、電話音声帯域より高域の信号を抑圧する電話音声帯域フィルタと、該高周波用スピーカへの信号経路上に配され、電話音声帯域より高域の信号を通過させ、電話音声帯域の信号を抑圧する高域フィルタを具備し、ハンズフリー動作時には、受信された音声が上記電話音声帯域フィルタを経由し、電話音声帯域スピーカより出力し、同時に高音域用スピーカの動作を停止させ、音楽データを再生する機能使用時は、両方のスピーカから音出力することを特徴とする携帯電話機である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を、図面に沿って具体的に説明する。
【００１４】
本発明に係る携帯電話の第１の実施例は、図１に示すように、音声或いは非音声のデータを無線回線を使用してアンテナ（１６）で送受信を行う。受信されるデータは無線部（１４）にて復調の処理がなされる。復調された信号は、制御部（１４）において、例えばPHS、TDMAやCDMAなどの通信方式に応じた処理がなされる。通常の使用で、受信された音声信号は復調された後、CODEC部（１３）で復号されて、アナログ信号に変換された後、出力アンプ３（９）で増幅されてレシーバ（９）から出力される。
【００１５】
一方、マイクロフォン（１１）を介して入力された音声信号は、入力アンプ（１２）で増幅され、増幅された音声信号は、CODEC部（１３）においてデジタル信号に変換されて符号化される。符号化された信号は、制御部（１４）において、例えばPHS、TDMAやCDMAなどの通信方式に応じた信号に変換され、無線部（１５）にて変調される。変調された信号はアンテナ（１６）を介して送信される。
【００１６】
次に、ハンズフリー動作の場合、同様に、アンテナ（１６）を介して受信した音声データは無線部（１４）にて復調の処理がなされる。復調された信号は、制御部（１４）において、例えばPHS、TDMAやCDMAなどの通信方式に応じた処理がなされる。CODEC部（１３）から出力される音声信号は、電話音声帯域フィルタ（５）を通じて、４００Hzから４ｋHzの音声信号が抽出される。抽出された音声信号は、出力アンプ１（３）にて増幅された後、大口径スピーカ（１）より出力される。
【００１７】
このとき、出力アンプ１（３）では、音声信号が十分な出力音圧を得られるように増幅する。また、本実施例では、大口径スピーカを使用しているが、音声帯域（400ｋHz〜４kHz）の出力帯域を有するスピーカであれば、如何なる形状であっても良く、複数の電機音響変換器で構成しても構わない。
【００１８】
また、同時に小口径スピーカ（２）から音声が出力されないように、信号経路を遮断する手段を設けても構わない。
【００１９】
一方、着信メロディー発音時は、着信を検知した時点で制御部（１４）より指令を出してメロディー発生器（７）よりメロディー信号が発生される。このメロディ信号は、加算器（８）を介して電話音声帯域フィルタ（５）を通じて、メロディー信号の４００Hzから４ｋHzの電話音声帯域成分が抽出される。抽出された音声信号は、出力アンプ１（３）にて増幅された後、大口径スピーカ（１）より出力される。
【００２０】
同時に、メロディー発生器（７）より発生されたメロディー信号は、電話音声帯域より高周波成分を通過させる高域フィルタ（６）を通じて、メロディー信号の４kHz〜２０ｋHzの高周波成分が抽出される。抽出された信号は、出力アンプ２（４）にて増幅された後、小口径スピーカ（２）より出力される。
【００２１】
本実施例では、小口径スピーカを使用しているが、４kHz〜２０kHzの出力特性を有するスピーカであれば、どのような形状であっても良く、複数の電気音響変換器で構成されても構わない。また、本実施例では、高域の周波数帯域として、４kHz〜２０ｋHzを選択しているが、要求される音質に応じて、周波数帯域を変更しても構わない。例えば、周波数帯域を４ｋHz〜１０ｋHzに狭めても、電話音声帯域よりも高音質なメロディー再生をすることができる。
【００２２】
また、スピーカ（１）（２）の特性を考慮して、帯域フィルタ（５）（６）の周波数特性、出力アンプ（３）（４）の増幅率を調整することで、低域から高域までフラットな音声再生が可能となる。
【００２３】
次に、本発明の第2の実施例を図２に示す。基本的な動作は第1の実施例と同じであるため、第1の実施例との相違のみを記述する。
【００２４】
まず、ハンズフリー動作の場合、アンテナ（１６）を介して受信した音声データは無線部（１４）にて復調の処理がなされる。復調された信号は、制御部（１４）において、例えばPHS、TDMAやCDMAなどの通信方式に応じた処理がなされる。CODEC部（１３）から出力される音声信号は、４００Hzから４ｋHzの音波のみを出力可能で、４ｋHzより高域の音抑圧される特性を有する大口径スピーカ（１）より出力される。
【００２５】
このとき、出力アンプ１（３）では、音声信号が十分な出力音圧を得られるように増幅する。また、本実施例では、大口径スピーカを使用しているが、音声帯域（400ｋHz〜４kHz）の出力帯域を有し、４ｋHz以上の高域が抑圧されるスピーカであれば、如何なる形状であっても良く、複数の電機音響変換器で構成しても構わない。
【００２６】
また、同時に、小口径スピーカ（２）からは音波出力がされないように、出力アンプ２（４）の動作を停止させる。又は、該小口径スピーカ（２）から出力されないように、信号経路を遮断する手段を設けても構わない。
【００２７】
一方、着信メロディー発音時は、着信を検知した時点で制御部（１４）より指令を出してメロディー発生器（７）よりメロディー信号が発生される。このメロディ信号は、加算器（８）を介して出力アンプ１（３）にて増幅された後、電話音声帯域の出力が可能で、電話音声帯域より高域が抑圧される特性を有する大口径スピーカ（１）より音声帯域成分の音が出力される。
【００２８】
同時に、メロディー発生器（７）より発生されたメロディー信号は、出力アンプ２（４）にて増幅された後、電話音声帯域より高周波音を出力可能で、電話音声帯域の出力が抑圧される特性を有する小口径スピーカ（２）より、メロディー信号の４kHz〜２０ｋHzの高周波成分が出力される。
【００２９】
本実施例では、小口径スピーカを使用しているが、４kHz〜２０kHzの出力特性を有し、電話音声帯域が抑圧されるスピーカであれば、どのような形状であっても良く、複数の電気音響変換器で構成されても構わない。また、本実施例では、高域の周波数帯域として、４kHz〜２０ｋHzを選択しているが、要求される音質に応じて、周波数帯域を変更しても構わない。例えば、周波数帯域を４ｋHz〜１０ｋHzに狭めても、電話音声帯域よりも高音質なメロディー再生をすることができる。
【００３０】
次に、本発明の第３の実施例を図３に示す。基本的な動作は第1の実施例と同じであるため、第1の実施例との相違のみを記述する。
【００３１】
まず、ハンズフリー動作の場合、アンテナ（１６）を介して受信した音声データは無線部（１４）にて復調の処理がなされる。復調された信号は、制御部（１４）において、例えばPHS、TDMAやCDMAなどの通信方式に応じた処理がなされる。CODEC部（１３）から出力される音声信号は、電話音声帯域フィルタ（５）を通じて、４００Hzから４ｋHzの音声信号が抽出される。抽出された音声信号は、出力アンプ１（３）にて増幅された後、大口径スピーカ（１）より出力される。
【００３２】
このとき、出力アンプ１（３）では、音声信号が十分な出力音圧を得られるように増幅する。また、本実施例では、大口径スピーカを使用しているが、音声帯域（400ｋHz〜４kHz）の出力帯域を有するスピーカであれば、如何なる形状であっても良く、複数の電機音響変換器で構成しても構わない。
【００３３】
また、同時に小口径スピーカ（２）から４ｋHz以上の高周波音が出力されないように、出力アンプ２（４）の動作を停止させる。又は小口径スピーカ（２）への信号経路を遮断する手段を設けても構わない。
【００３４】
一方、着信メロディー発音時は、着信を検知した時点で制御部（１４）より指令を出してメロディー発生器（７）よりメロディー信号が発生される。このメロディ信号は、加算器（８）を介して電話音声帯域フィルタ（５）を通じて、メロディー信号の４００Hzから４ｋHzの電話音声帯域成分が抽出される。抽出された音声信号は、出力アンプ１（３）にて増幅された後、大口径スピーカ（１）より出力される。
【００３５】
同時に、メロディー発生器（７）より発生されたメロディー信号は、出力アンプ２（４）にて増幅された後、電話音声帯域より高周波音を出力可能で、電話音声帯域の出力が抑圧される特性を有する小口径スピーカ（２）より、メロディー信号の４kHz〜２０ｋHzの高周波成分が出力される。
【００３６】
本実施例では、小口径スピーカを使用しているが、４kHz〜２０kHzの出力特性を有し、電話音声帯域が抑圧されるスピーカであれば、どのような形状であっても良く、複数の電気音響変換器で構成されても構わない。また、本実施例では、高域の周波数帯域として、４kHz〜２０ｋHzを選択しているが、要求される音質に応じて、周波数帯域を変更しても構わない。例えば、周波数帯域を４ｋHz〜１０ｋHzに狭めても、電話音声帯域よりも高音質なメロディー再生をすることができる。
【００３７】
次に、本発明の第４の実施例を図４に示す。基本的な動作は第1の実施例と同じであるため、第1の実施例との相違のみを記述する。
【００３８】
まず、ハンズフリー動作の場合、アンテナ（１６）を介して受信した音声データは無線部（１４）にて復調の処理がなされる。復調された信号は、制御部（１４）において、例えばPHS、TDMAやCDMAなどの通信方式に応じた処理がなされる。CODEC部（１３）から出力される音声信号は、４００Hzから４ｋHzの音波のみを出力可能で、４ｋHzより高域の音抑圧される特性を有する大口径スピーカ（１）より出力される。
【００３９】
このとき、出力アンプ１（３）では、音声信号が十分な出力音圧を得られるように増幅する。また、本実施例では、大口径スピーカを使用しているが、音声帯域（400ｋHz〜４kHz）の出力帯域を有し、４ｋHz以上の高域が抑圧されるスピーカであれば、如何なる形状であっても良く、複数の電機音響変換器で構成しても構わない。
【００４０】
また、同時に、小口径スピーカ（２）からは音波出力がされないように、出力アンプ２（４）の動作を停止させる。又は、該小口径スピーカ（２）から出力されないように、信号経路を遮断する手段を設けても構わない。
【００４１】
一方、着信メロディー発音時は、着信を検知した時点で制御部（１４）より指令を出してメロディー発生器（７）よりメロディー信号が発生される。このメロディ信号は、加算器（８）を介して出力アンプ１（３）にて増幅された後、電話音声帯域の出力が可能で、電話音声帯域より高域が抑圧される特性を有する大口径スピーカ（１）より音声帯域成分の音が出力される。
【００４２】
同時に、メロディー発生器（７）より発生されたメロディー信号は、電話音声帯域より高周波成分を通過させる高域フィルタ（６）を通じて、メロディー信号の４kHz〜２０ｋHzの高周波成分が抽出される。抽出された信号は、出力アンプ２（４）にて増幅された後、小口径スピーカ（２）より出力される。
【００４３】
本実施例では、小口径スピーカを使用しているが、４kHz〜２０kHzの出力特性を有するスピーカであれば、どのような形状であっても良く、複数の電気音響変換器で構成されても構わない。また、本実施例では、高域の周波数帯域として、４kHz〜２０ｋHzを選択しているが、要求される音質に応じて、周波数帯域を変更しても構わない。例えば、周波数帯域を４ｋHz〜１０ｋHzに狭めても、電話音声帯域よりも高音質なメロディー再生をすることができる。
【００４４】
さらに、本実施例では、大口径スピーカと小口径スピーカの2種類を使用したが、スピーカの種類は３種類以上であっても構わない。その場合、周波数帯域も３以上に分割して帯域フィルタを設ければよい。
本発明の実施例を利用することによって、ハンズフリーの場合の音声信号に対して、十分な音量確保と高調波歪低減のため電話音声帯域より高域を抑圧するという課題と、着信メロディー発音時には、音質向上にために周波数帯域を高域まで伸ばす課題の両方の相反する課題を解決することができた。
即ち、ハンズフリー動作時には、帯域フィルター（５）を経由した受話音声を大口径スピーカからのみ再生することで十分な音量を確保し、高調波歪を抑制することができた。さらに、メロディー発音時には、両スピーカ（１）（２）を使用して発音することにより、広帯域なメロディー再生を実現できた。
また、広帯域なスピーカを使うよりスピーカが占有する体積を小さくできるため、携帯機器などには必要な小型化に効果がある。
【００４５】
【発明の効果】
本発明は、ハンズフリー動作時に、受話音声を再生するスピーカを使用して発音し、記憶したメロディーを再生する際には、高域のスピーカからも同時に発音し、広帯域なメロディー再生を実現できた。
【００４６】
即ち、ハンズフリー動作時には、帯域フィルター（５）を経由した受話音声を大口径スピーカからのみ再生することで十分な音量を確保し、高調波歪を抑制することができた。さらに、メロディー発音時には、両スピーカ（１）（２）を使用して発音することにより、広帯域なメロディー再生を実現できた。
【００４７】
また、広帯域なスピーカを使うよりスピーカが占有する体積を小さくできるため、携帯機器などには必要な小型化に効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例のブロック図
【図２】本発明の第２の実施例のブロック図
【図３】本発明の第３の実施例のブロック図
【図４】本発明の第４の実施例のブロック図
【図５】従来技術のブロック図
【符号の説明】
１ 大口径スピーカ
２ 小口径スピーカ
３ 出力アンプ１
４ 出力アンプ２
５ 音声帯域フィルタ
６ 高域フィルタ
７ メロディ発生部
８ 加算器
９ 出力アンプ３
１０ レシーバ
１１ マイクロフォン
１２ 入力アンプ
１３ CODEC部
１４ 制御部
１５ 無線部
１６ アンテナ
５１ 記憶部
５２ 操作部
５３ 表示部
５４ メロディー音源
５５ 出力アンプ
５６ 拡声スピーカ

Claims (5)

1. 電話通信のハンズフリー機能及び着信を報知する際に音楽データを再生する機能を有し、
   電話音声帯域の出力特性を有し、電話音声帯域より高域の出力が抑圧される電話音声帯域スピーカと、
   電話音声帯域より高域に出力特性を有し、電話音声帯域の出力が抑圧される高音域用スピーカとを具備し、
   ハンズフリー機能使用時には、上記電話音声帯域スピーカからのみ出力され、同時に高音域用スピーカの動作を停止させ、
   記憶された音楽データを再生する機能を使用するよう制御部より指令を出したときは、全てのスピーカから出力されることを特徴とする携帯電話機。
2. 電話通信のハンズフリー機能及び着信を報知する際に音楽データを再生する機能を有し、
   複数のスピーカと、
   該各スピーカへの信号経路上に配され、該各スピーカの特性に応じてそれぞれ異なる周波数帯域を通過させる複数のフィルタとを具備し、
   ハンズフリー機能使用時には、電話音声帯域の信号を通過させる上記フィルタからの出力信号のみ使用可能にし、そのフィルタに対応するスピーカのみから音が出力され、
   記憶された音楽データを再生する機能を使用するよう制御部より指令を出したときは、全てのスピーカから音が出力されることを特徴とする携帯電話機。
3. 電話通信のハンズフリー機能及び着信を報知する際に音楽データを再生する機能を有し、
   電話音声帯域の出力特性を有する電話音声帯域スピーカと、
   該電話音声帯域スピーカへの信号経路上に配され、電話音声帯域の信号を通過させ、電話音声帯域より高域の信号を抑圧する電話音声帯域フィルタと、
   電話音声帯域より高域に出力特性を有し、電話音声帯域及び電話音声帯域より低域の出力が抑圧される高周波用スピーカとを具備し、
   ハンズフリー機能使用時には、上記電話音声帯域スピーカからのみ出力され、同時に高音域用スピーカの動作を停止させ、
   記憶された音楽データを再生する機能を使用するよう制御部より指令を出したときは、両方のスピーカから出力されることを特徴とする携帯電話機。
4. 電話通信のハンズフリー機能及び着信を報知する際に音楽データを再生する機能を有し、
   電話音声帯域の出力特性を有し、電話音声帯域より高域の信号が抑圧される電話音声帯域スピーカと、
   電話音声帯域より高域に出力特性を有する高周波用スピーカと、
   該高周波用スピーカへの信号経路上に配され、電話音声帯域より高域の信号を通過させ、電話音声帯域の信号を抑圧する高域フィルタとを具備し、
   ハンズフリー機能使用時には、上記電話音声帯域スピーカからのみ出力され、同時に高音域用スピーカの動作を停止させ、
   記憶された音楽データを再生する機能を使用するよう制御部より指令を出したときは、両方のスピーカから出力されることを特徴とする携帯電話機。
5. 電話通信のハンズフリー機能及び着信を報知する際に音楽データを再生する機能を有し、
   電話音声帯域の出力用の電話音声帯域スピーカと、
   電話音声帯域より高域の周波数帯域の出力用の高周波用スピーカと
   該電話音声帯域スピーカへの信号経路上に配され、電話音声帯域の信号を通過させ、電話音声帯域より高域の信号を抑圧する電話音声帯域フィルタと、
   該高音域用スピーカへの信号経路上に配され、電話音声帯域より高域の信号を通過させ、電話音声帯域の信号を抑圧する高域フィルタを具備し、
   ハンズフリー動作時には、受信された音声が上記電話音声帯域フィルタを経由し、電話音声帯域スピーカより出力し、同時に高音域用スピーカの動作を停止させ、
   記憶された音楽データを再生する機能を使用するよう制御部より指令を出したときは、両方のスピーカから音出力することを特徴とする携帯電話機。

Images