JP2007019898A - 携帯電話機 - Google Patents

Abstract

【課題】 骨伝導スピーカを、骨導音によるレシーバ又は気導音によるレシーバとして切り替えて使用することにより、骨伝導スピーカのみで、環境に適した聴取が可能な携帯電話機を提供する。
【解決手段】 制御部１０は、ボリュームキー６のボリュームが閾値より大きければ、周囲騒音が大きいと判断して、骨導音用フィルタ係数を選択して、音声フィルタ部３に設定する。それにより、受話音声信号は、略フラットな周波数特性のまま、骨伝導スピーカ７に供給され、骨伝導スピーカ７は本来の高域を強調した骨導音として使用者に出力する。ボリュームが閾値より小さければ、周囲騒音が小さいと判断して、気導音用フィルタ係数を選択して、音声フィルタ部３に設定する。それにより、受話音声信号は、高域が減少されて骨伝導スピーカ７に供給され、骨伝導スピーカ７は高域のシャカシャカ音を低減した気導音として使用者に出力する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、骨伝導スピーカを備えた携帯電話機に関するもので、特に骨伝導スピーカを骨導音によるレシーバ又は気導音によるレシーバとして両方切り替えて使用することができる携帯電話機に関する。

（背景技術１）
骨伝導スピーカを備えた携帯電話機がある（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１では、骨伝導スピーカの振動は、骨導音として伝達し聴取される。また、外耳道閉塞手段により外耳道を塞いで高騒音の外音が鼓膜に伝達することを阻止している。これにより、高騒音下において明瞭に聴取可能としている。
（背景技術２）
受信音声信号の周波数特性を切り替え可能な移動通信用端末機がある（例えば、特許文献２参照。）。この特許文献２では、（一般スピーカにおいて、）騒音環境や高齢者や難聴者に対応して受信音声信号の周波数特性を手動で切り替えて一般スピーカに供給している。更に、周波数特性を切り替えると出力音量が変化するため、出力音量が変化しないように自動制御している。

（背景技術３）
骨伝導スピーカと一般スピーカの両方を搭載した携帯電話機が市販されている。この携帯電話機においては、いずれかのスピーカを切り替えながらレシーバとして使用している。
特開２００３−３４８２０８号公報（第２〜３頁、図１） 特開平８−２３７１８５号公報（第２頁、第４〜５頁、図２〜図７）

従来の背景技術１の携帯電話機では、骨伝導スピーカの振動は、使用者の頭部の骨を伝わって内耳の蝸牛に直接振動を伝える骨導音として聴取される。そのため、高騒音環境での聴取に適した方式である。しかし、高騒音環境ではない通常の環境においては、空気を伝搬して使用者の鼓膜を振動させる気導音のほうが、耳慣れた音として聴取に適している。この気導音についての記載がない。
従来の背景技術２の移動通信用端末機では、高騒音の場合にどのような周波数特性にするかの記載がない。また、一般スピーカのみが気導音として使用されているだけであり、骨導音についての記載はない。
従来の背景技術３の携帯電話機では、骨伝導スピーカを骨導音専用とし、一般スピーカを気導音専用として、切り替えて使用しているが、骨伝導スピーカと一般スピーカの両方を搭載しなければならないという問題がある。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、骨伝導スピーカを、骨導音によるレシーバ又は気導音によるレシーバとして切り替えて使用することにより、骨伝導スピーカのみで、環境に適した聴取が可能な携帯電話機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の携帯電話機は、骨導音用フィルタ特性と当該骨導音用フィルタ特性と比べて高域の出力を低減する気導音用フィルタ特性とを有し、入力された受話音声信号をいずれかのフィルタ特性で処理する音声信号フィルタ部と、前記音声信号フィルタ部の出力である受話音声信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段の出力信号を音声に変換する骨伝導スピーカと、前記増幅手段の増幅度を調整する音量操作手段と、前記音量操作手段の設定値が閾値以上の時に、前記音声信号フィルタ部に対して骨導音用フィルタ特性を設定し、前記音量操作手段の設定値が閾値以下の時に、前記音声信号フィルタ部に対して気導音用フィルタ特性を設定する制御手段とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、骨伝導スピーカを、骨導音によるレシーバ又は気導音によるレシーバとして切り替えて使用することにより、骨伝導スピーカのみで、環境に適した聴取が可能となる。

以下、本発明の実施例を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の各実施例に係る携帯電話機の構成図である。携帯電話機１００は、アンテナ１、通信部２、音声フィルタ部３、フィルタ係数テーブル４、音声増幅部５、ボリュームキー６、骨伝導スピーカ７、スピーカ位置検出部８、マイクロホン９、制御部１０、ＶＯＸ１１、キー入力部１２などによって構成される。
アンテナ１は、図示しない基地局との間で電波を受信する。通信部２は、復調等の処理を行い受信した受話音声信号を抽出する。音声フィルタ部３は、フィルタ係数テーブル４から読み出されたフィルタ係数によって周波数特性を切り替えるデジタルフィルタであり、通信部２から受信した受話音声信号を骨導音または気導音に適した周波数特性に切り替えて音声増幅部５へ送出する。音声増幅部５は、ユーザがボリュームキー６により指定した増幅度で受話音声信号を増幅して骨伝導スピーカ７へ供給する。骨伝導スピーカ７は受話音声信号を音声に変換して出力し、ユーザはその音声を聞く。

この骨伝導スピーカ７の機構的な配置は、後述（図３）するように、骨導音用または気導音用の配置をユーザが選択できるようになっている。スピーカ位置検出部８は、骨伝導スピーカ７の配置に機械的に連動するスイッチ等により骨導音用または気導音用のどちらの配置になっているかを検出する。マイクロホン９は、音声入力用であり、ピックアップしたマイクロホン音声を電気信号に変換し、制御部１０の内部のＶＯＸ１１へ送出する。ＶＯＸ１１のＶＯＸ機能はＲＣＲデジタル方式自動車電話システム標準規格に規定されている。ＶＯＸ１１は、ＤＳＰ等から構成されており、マイクロホン音声の人の音声帯域とそれ以外を区別し、音声帯域以外を騒音と判断する。そして、この騒音レベルを出力する。キー入力部１２は、ユーザの入力操作用である。

制御部１０は、次に示す色々な入力を基に、フィルタ係数テーブル４の骨導音または気導音に適したフィルタ係数を選択制御する。制御部１０への色々な入力として、ユーザ操作でボリュームキー６により指定された増幅度、ＶＯＸ１１が判断した騒音レベルの大小、スピーカ位置検出部８が検出した骨伝導スピーカ７の配置、キー入力部１２からのユーザ操作等である。

なお、ユーザ操作による入力手段は、ボリュームキー６およびキー入力部１２に限らない。例えば、図示しない加速度センサ、タッチパネル、圧力センサ、タッチセンサ、音声認識入力などであってもよい。また、外部装置から通信やリモコンを介しての入力操作であってもよい。
また、フィルタ係数テーブル４は、音声フィルタ部３の中に設けても良いし、制御部１０の中に設けても良い。結果として、制御部１０の処理により、音声フィルタ部３のフィルタ特性が切り替えられればよい。

図２は、本発明の各実施例に係る骨伝導スピーカの音量出力特性と音声フィルタ部のフィルタ特性を説明する図である。
図２（ａ）は、骨伝導スピーカ７の音量出力特性を説明する図であり、横軸に周波数、縦軸に音量出力を示す。骨伝導スピーカの本来の出力特性７１は、高域部分を強調して設計されている。これは、骨伝導スピーカの振動は、骨導音として使用者の頭部の骨を伝わって内耳の蝸牛に直接振動を伝えるものであるが、生体組織により非線形歪が生じて高音域の知覚が悪くなる。そこで気導音を発する一般的なスピーカよりも高域部分を強調するとより自然に聞こえる。よって骨伝導スピーカの音量出力は高域部分を強調して設計されている。

ところで、骨伝導スピーカの振動は、気導音として空気を伝搬して使用者の鼓膜を振動させることもできる。その場合、骨伝導スピーカ自体の特性は、高域部分が強調されているため、使用者にはシャカシャカと不自然に聞こえてしまうという欠点がある。このため、骨伝導スピーカへの入力信号である受話音声信号の高域を減衰させると、骨伝導スピーカの音量出力は、出力特性７２に示すように、高域部分が減衰した特性となり、気導音として使用してもシャカシャカと不自然な音の発生を抑えることができる。

図２（ｂ）は、骨伝導スピーカへの入力信号となる受話音声信号のフィルタ部３の周波数特性を説明する図である。骨導音用フィルタ特性３１は、略フラットな特性である。気導音用フィルタ特性３２は、骨導音用フィルタ特性３１に比べて、高域を減衰させた特性である。骨導音用フィルタ特性３１を選択すると、骨伝導スピーカの出力特性７１が得られ、気導音用フィルタ特性３２を選択すると、骨伝導スピーカの出力特性７２が得られる。
なお、骨導音用フィルタ特性３１は、略フラットな特性でなくてもよく、骨伝導スピーカの出力特性７１の強調された高域を生かす特性であればよい。その骨導音用フィルタ特性に比較して、気導音用フィルタ特性３２は、高域を減衰させた特性であればよい。また、高域以外の部分に相違があってもよい。

図３は、本発明の各実施例に係る折り畳み式の携帯電話機の外観図である。
図３（ａ）は、携帯電話機の正面図である。折り畳み式の上筐体２１側に、骨伝導スピーカ７、表示部２２などが配置される。下筐体２３側に、ボリュームキー６、マイクロホン９、キー入力部１２などが配置される。
図３（ｂ）は、骨伝導スピーカが気導音配置の時の携帯電話機の側面図である。一般スピーカの配置と同様に、骨伝導スピーカ７の表面と上筐体２１の表面とがほぼ面一の状態である。
図３（ｃ）は、骨伝導スピーカが骨導音配置の時の携帯電話機の側面図である。骨伝導スピーカ７の表面が上筐体２１の表面から飛び出した構造であり、使用者の頭部の骨に押し付けやすい配置である。骨伝導スピーカ７はスライドできる構造などにより、図３（ｂ）の気導音配置と図３（ｃ）の骨導音配置の両方が可能である。

使用者は、骨伝導スピーカをスライドさせて、図３（ｂ）の気導音配置と図３（ｃ）の骨導音配置を選択する。どちらの配置状態にあるかは、図示しないスピーカ位置検出部８により検出される。なお、骨伝導スピーカの気導音配置と骨導音配置は、図３（ｂ）、図３（ｃ）に限らず、他の配置であってもよい。骨伝導スピーカの配置選択とスピーカ位置検出は、後述の実施例３のみに関連する。

図４は、本発明の実施例１に係る携帯電話機の制御部のボリュームキーに連動した動作フローチャートである。使用者は、骨伝導スピーカ７で受話音声を聞きながら、ボリュームキー６でボリュームを操作設定する。制御部１０は、まず、使用者により操作されたボリュームキー６の設定値を読み取り、閾値と比較する（ステップＳ１）。そして、ボリュームが閾値より大きければ、ボリュームが大に設定してあるのは周囲騒音が大きいからだと判断して、フィルタ係数テーブル４の骨導音用フィルタ係数を選択して、音声フィルタ部３に設定する（ステップＳ２）。それにより、受話音声信号は、略フラットな周波数特性のまま、音声増幅部５を経て、骨伝導スピーカ７に供給される。そして、骨伝導スピーカ７は本来の高域を強調した出力特性７１（図２（ａ））の音声を使用者に対して出力する。

ステップＳ１で、ボリュームが閾値より小さければ、ボリュームが小に設定してあるのは周囲騒音が小さいからだと判断して、フィルタ係数テーブル４の気導音用フィルタ係数を選択して、音声フィルタ部３に設定する（ステップＳ３）。それにより、受話音声信号は、高域が減少されて音声増幅部５を経て、骨伝導スピーカ７に供給される。そして、骨伝導スピーカ７は高域を減少した出力特性７２（図２（ａ））の音声を使用者に対して出力する。
なお、音量操作はボリュームキーに限らず、加速度センサ、タッチパネル、圧力センサ、タッチセンサ、音声認識入力などであってもよい。また、外部装置から通信やリモコンを介しての入力操作であってもよい。

実施例１によれば、使用者は、骨伝導スピーカの出力特性を手動で切り替えることなく、自動で、ボリュームに連動して、周囲騒音が大きい時には高域を強調した骨導音として受話音声を聞き、周囲騒音が小さい時には高域のシャカシャカ音を低減した気導音として受話音声を聞くことができる。

図５は、本発明の実施例２に係る携帯電話機の制御部の騒音検出手段に連動した動作フローチャートである。実施例１との相違点を主に説明する。ＶＯＸ１１は、マイクロホン９がピックアップした音声について、人の音声帯域とそれ以外を区別し、音声帯域以外を騒音と判断する。そして、この騒音レベルを出力している。制御部１０は、まず、ＶＯＸ１１の騒音出力を読み取り、閾値と比較する（ステップＳ１１）。そして、騒音出力が閾値より大きければ、フィルタ係数テーブル４の骨導音用フィルタ係数を選択して、音声フィルタ部３に設定する（ステップＳ１２）。それにより、骨伝導スピーカ７は本来の高域を強調した出力特性７１（図２（ａ））の音声を使用者に対して出力する。

ステップＳ１１で、騒音出力が閾値より小さければ、フィルタ係数テーブル４の気導音用フィルタ係数を選択して、音声フィルタ部３に設定する（ステップＳ１３）。それにより、骨伝導スピーカ７は高域を減少した出力特性７２（図２（ａ））の音声を使用者に対して出力する。
なお、騒音検出手段としてＶＯＸを用いたが、マイクロホン９とは別に、使用者の送話音声が入りにくい位置にマイクロホン９とは別の騒音検出マイクロホンを設けて、そのマイクロホン出力の大小で直接、騒音を検出してもよい。

実施例２によれば、使用者は、骨伝導スピーカの出力特性を手動で切り替えることなく、自動で、周囲騒音が大きい時には高域を強調した骨導音として受話音声を聞き、周囲騒音が小さい時には高域のシャカシャカ音を低減した気導音として受話音声を聞くことができる。

図６は、本発明の実施例３に係る携帯電話機の制御部の骨伝導スピーカの配置に連動した動作フローチャートである。実施例１との相違点を主に説明する。骨伝導スピーカ７は、図３に示したように、使用者により、骨導音配置と気導音配置のいずれかが選択される。そして、どちらの配置状態にあるかは、スピーカ位置検出部８により検出される。制御部１０は、まず、スピーカ位置検出部８を読み取る（ステップＳ２１）。そして、骨導音配置であれば、フィルタ係数テーブル４の骨導音用フィルタ係数を選択して、音声フィルタ部３に設定する（ステップＳ２２）。それにより、骨伝導スピーカ７は本来の高域を強調した出力特性７１（図２（ａ））の音声を使用者に対して出力する。

ステップＳ２１で、気導音配置であれば、フィルタ係数テーブル４の気導音用フィルタ係数を選択して、音声フィルタ部３に設定する（ステップＳ２３）。それにより、骨伝導スピーカ７は高域を減少した出力特性７２（図２（ａ））の音声を使用者に対して出力する。
実施例３によれば、使用者は、骨伝導スピーカの配置を選択した時に、自動で、高域を強調した骨導音又は、高域のシャカシャカ音を低減した気導音として受話音声を聞くことができる。

図７は、本発明の実施例４に係る携帯電話機の制御部のユーザ操作に連動した動作フローチャートである。実施例１との相違点を主に説明する。使用者は、キー入力部１２を操作して、骨導音用フィルタまたは気導音用フィルタのいずれかに選択固定するものである。制御部１０は、まず、キー入力部１２を読み取る（ステップＳ３１）。そして、骨導音フィルタ設定のキー入力であれば、フィルタ係数テーブル４の骨導音用フィルタ係数を選択して、音声フィルタ部３に設定する（ステップＳ３２）。それにより、骨伝導スピーカ７は本来の高域を強調した出力特性７１（図２（ａ））の音声を使用者に対して出力する。

ステップＳ３１で、気導音フィルタ設定のキー入力であれば、フィルタ係数テーブル４の気導音用フィルタ係数を選択して、音声フィルタ部３に設定する（ステップＳ３３）。それにより、骨伝導スピーカ７は高域を減少した出力特性７２（図２（ａ））の音声を使用者に対して出力する。
なお、入力操作はキー入力部１２に限らず、加速度センサ、タッチパネル、圧力センサ、タッチセンサ、音声認識入力などであってもよい。また、外部装置から通信やリモコンを介しての入力操作であってもよい。

実施例４によれば、使用者は、骨伝導スピーカの音響特性を、キー操作で、高域を強調した骨導音又は、高域のシャカシャカ音を低減した気導音のいずれかを選択固定して受話音声を聞くことができる。

本発明の各実施例に係る携帯電話機の構成図。 本発明の各実施例に係る骨伝導スピーカの音量出力特性と音声フィルタ部のフィルタ特性を説明する図。 本発明の各実施例に係る折り畳み式の携帯電話機の外観図。 本発明の実施例１に係る携帯電話機の制御部のボリュームキーに連動した動作フローチャート。 本発明の実施例２に係る携帯電話機の制御部の騒音検出手段に連動した動作フローチャート。 本発明の実施例３に係る携帯電話機の制御部の骨伝導スピーカの配置に連動した動作フローチャート。 本発明の実施例４に係る携帯電話機の制御部のユーザ操作に連動した動作フローチャート。

符号の説明

１ アンテナ
２ 通信部
３ 音声フィルタ部
４ フィルタ係数テーブル
５ 音声増幅部
６ ボリュームキー
７ 骨伝導スピーカ
８ スピーカ位置検出部
９ マイクロホン
１０ 制御部
１１ ＶＯＸ
１２ キー入力部
２１ 上筐体
２２ 表示部
２３ 下筐体
１００ 携帯電話機

Claims (4)

1. 骨導音用フィルタ特性と当該骨導音用フィルタ特性と比べて高域の出力を低減する気導音用フィルタ特性とを有し、入力された受話音声信号をいずれかのフィルタ特性で処理する音声信号フィルタ部と、
   前記音声信号フィルタ部の出力である受話音声信号を増幅する増幅手段と、
   前記増幅手段の出力信号を音声に変換する骨伝導スピーカと、
   前記増幅手段の増幅度を調整する音量操作手段と、
   前記音量操作手段の設定値が閾値以上の時に、前記音声信号フィルタ部に対して骨導音用フィルタ特性を設定し、前記音量操作手段の設定値が閾値以下の時に、前記音声信号フィルタ部に対して気導音用フィルタ特性を設定する制御手段とを
   具備することを特徴とする携帯電話機。
2. 骨導音用フィルタ特性と当該骨導音用フィルタ特性と比べて高域の出力を低減する気導音用フィルタ特性とを有し、入力された受話音声信号をいずれかのフィルタ特性で処理する音声信号フィルタ部と、
   前記音声信号フィルタ部の出力である受話音声信号を増幅する増幅手段と、
   前記増幅手段の出力信号を音声に変換する骨伝導スピーカと、
   周囲騒音を測定する周囲騒音測定手段と、
   前記周囲騒音測定手段の測定値が閾値以上の時に、前記音声信号フィルタ部に対して骨導音用フィルタ特性を設定し、前記周囲騒音測定手段の測定値が閾値以下の時に、前記音声信号フィルタ部に対して気導音用フィルタ特性を設定する制御手段とを
   具備することを特徴とする携帯電話機。
3. 骨導音用フィルタ特性と当該骨導音用フィルタ特性と比べて高域の出力を低減する気導音用フィルタ特性とを有し、入力された受話音声信号をいずれかのフィルタ特性で処理する音声信号フィルタ部と、
   前記音声信号フィルタ部の出力である受話音声信号を増幅する増幅手段と、
   前記増幅手段の出力信号を音声に変換する骨伝導スピーカと、
   前記骨伝導スピーカを骨導音用と気導音用に切り替えて配置可能な位置切換え手段と、
   前記位置切換えを検出する位置検出手段と、
   前記位置検出手段が骨導音用配置を検出した時に、前記音声信号フィルタ部に対して骨導音用フィルタ特性を設定し、前記位置検出手段が気導音用配置を検出した時に、前記音声信号フィルタ部に対して気導音用フィルタ特性を設定する制御手段とを
   具備することを特徴とする携帯電話機。
4. 骨導音用フィルタ特性と当該骨導音用フィルタ特性と比べて高域の出力を低減する気導音用フィルタ特性とを有し、入力された受話音声信号をいずれかのフィルタ特性で処理する音声信号フィルタ部と、
   前記音声信号フィルタ部の出力である受話音声信号を増幅する増幅手段と、
   前記増幅手段の出力信号を音声に変換する骨伝導スピーカと、
   前記骨伝導スピーカを骨導音用と気導音用のいずれで使用するかを指示する切換え操作手段と、
   前記切換え操作手段が骨導音用を指示している時に、前記音声信号フィルタ部に対して骨導音用フィルタ特性を設定し、前記切換え操作手段が気導音用を指示している時に、前記音声信号フィルタ部に対して気導音用フィルタ特性を設定する制御手段とを
   具備することを特徴とする携帯電話機。

Images