JP2522737B2 - 能動帰還抑圧方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、一般に、通信分野に関し、さらに詳しく
は、無線電話通信分野に関する。

発明の背景 無線電話および陸上線電話システムの両方において、
ユーザはハンドセットを用いて通信を行なうが、このハ
ンドセットはユーザの耳付近ににあてられる一端にある
スピーカと、ユーザの口付近ににあてられる他端のマイ
クロフォンとを有する。このように配置することによ
り、スピーカからの音声がマイクロフォンに達して、フ
ィードバックの問題が生じないようにしている。しか
し、ハンドセットを顔から離すと、スピーカの音声はマ
イクロフォンまで自由経路を得る。このことは、ハンド
セットが下向きにして平面上に置かれる場合に特にいえ
る。この平面は反射板として働き、スピーカからの音声
をマイクロフォンに反射する。

政府の規制は、スピーカ音声からマイクロフォンまで
の結合量を制限している。多くの国では、セルラ無線電
話システムが高い側音レベルを生じるので、この種の規
制を敷いている。スピーカ音声がマイクロフォンに結合
されると、高い側音レベルは耳障りな帰還ハウリングを
生じる。

この問題を解決する１つの方法として、メカニカルな
方法がある。マイクロフォンをゴム製リングで覆い、こ
のリングはハンドセットが平面上に置かれると、マイク
ロフォンをスピーカ音声から遮蔽し、それによりスピー
カからマイクロフォンまでの結合を低減している。

しかし、この方法ではそれ特有の問題が生じる。メカ
ニカル部分に係わる設計者は、このゴム製リングをハン
ドセットのデザインに取り入れ、そのため設計者は特定
の設計に制約される。また、ゴム製リングは必ずしも正
確に遮蔽せず、スピーカ音声がマイクロフォンに達する
場合がある。さらに、ゴム製リングは、ハンドセットが
平面から離れてからユーザの顔まで移動する間の帰還を
防ぐものではない。従って、無線電話装置における帰還
を抑圧する改善された方法が必要になる。

発明の概要 本発明は、無線装置において帰還の能動抑圧を行なう
方法を提供する。この方法は、マイクロフォン音量とス
ピーカ音量との和に等しいユーザ音量を無線電話装置の
メモリに保存されたシステム・ループ利得と比較する。
ユーザ音量がシステム・ループ利得よりも大きい場合、
スピーカ音量は低減される。マイクロフォン音量が相当
量低減しない場合、スピーカ音量は低減された量だけ増
加され、ユーザ音量がシステム・ループ利得と再度比較
される。マイクロフォン音量が相当量低減した場合、ス
ピーカ音量は低減された量だけ増加され、マイクロフォ
ン音量がそれに対応して増加したかどうかチェックされ
る。マイクロフォン音量が相当量増加していない場合、
この方法は最初から繰り返す。マイクロフォン音量が増
加すると、ユーザ音量はハウリングしきい値以下になる
まで少しずつ逓減される。ついで、ユーザ音量は、公称
値になりそしてハウリングしきい値以下になるまで、同
様に少しずつ逓増される。

好適な実施例では、スピーカ音量の初期低減は５デシ
ベル（dB）単位で行なわれる。マイクロフォン音量の対
応する増減による帰還問題があると判定されると、ユー
ザ音量は通常音量に戻されるが、ただし0.6dB単位で、
ハウリング状態になる前まで戻される。このように小刻
みに増減することにより、通話中に音量利得が変更され
てもユーザは音量変化に気づくことがない。

図面の簡単な説明 第1A図および第1B図は、能動帰還抑圧方法を示すフロ
ーチャートである。

好適な実施例の説明 本発明に従った無線電話装置内の能動帰還抑圧方法
は、スピーカとマイクロフォンとの間で発生している帰
還量を連続的に監視する。耳障りなハウリング状態を生
じさせる帰還量があると、マイクロフォン音量とスピー
カ音量とは、このハウリング状態がなくなるまで低減さ
れる。

第1A図と第1B図とに示されているこの方法は、ハウリ
ング状態があるかどうかを判定することから開始する。
ハウリング状態が存在するためには、無線電話装置によ
り信号が送信あるいは受信されており、かつこの信号が
スピーカとマイクロフォンとの間に過度の帰還を生じさ
せていなければならない。しかし、無線電話装置によっ
て拾われる高い周囲雑音により、この手順は、誤って帰
還として検出することがある。安全手段がなければ、ハ
ウリング状態がなくても帰還抑圧により音量が低減され
ることになる。この安全手段は、送受信音声信号を試験
して、ハウリング抑圧が必要かどうか判定する段階から
成る。送信または受信音声レベルが通常会話の音声レベ
ルよりも低い場合、ハウリング抑圧は必要ない。なぜな
らば、この場合、ハウリング状態として検出されたもの
は実際には周囲雑音であり、送受された信号ではないた
めである。送受信音声レベルが会話レベルよりも高い場
合、信号が送受されているので、ハウリング状態が存在
しうる。

ハウリング状態が存在しうると判定されると、各無線
電話システムについて計算済みのシステム・ループ利得
リミットが、ハウリング・リミットとして無線電話のメ
モリ内に保存される。被測定ループ利得とも呼ばれる無
線電話装置のユーザ音声（101）は、スピーカ音量とマ
イクロフォン音量との和に等しい。この値がハウリング
・リミットと比較される（102）。ユーザ音量がこのリ
ミットよりも大きい場合、不安定な状態、すなわちハウ
リング状態の可能性が存在する。この状態が生じると、
不安定状態の可能性がマイクロフォンがスピーカ音声を
拾うことによって生じているのかどうか、あるいは二重
会話（両方の通話者が同時に会話している状態）により
高利得状態が発生しているのかどうかを判断しなければ
ならない。

不安定状態の可能性の原因を判定するため、スピーカ
音量が20ミリ秒の間５デシベル（dB）低減される（10
3）。マイクロフォン音量が対応して5dB低減しなければ
（104）、二重会話が想定され、スピーカ音量が5dB増加
される（113）。ハウリング状態についての試験は、こ
の試験を10ミリ秒遅らせることにより（112）、可聴下
レート（subaudible rate）で行なわれる。このレート
により、会話を行なっている当事者がスピーカ音量の増
減に起因する可聴歪みを感じないようにする。この試験
は、ハウリング状態が検出されるまで、あるいは被測定
ループ利得がハウリング・リミット以下になるまで、こ
のレートで行なわれる。いずれの場合においても、スピ
ーカ／マイクロフォン音響結合はもはや試験する必要が
なくなり、処理の実行は通常の速度に戻ることができ
る。

マイクロフォン音量がスピーカ音量と共に5dB低下す
ると、スピーカ音量は5dB増加され（105）、マイクロフ
ォン音量の測定が再度繰り返される（106）。マイクロ
フォン音量がスピーカ音量に追従して増加しなければ、
二重会話が想定され、上記の試験手順が行なわれる。マ
イクロフォン音量が対応して5dB増加すると、スピーカ
音声がマイクロフォンにより拾われて、帰還ハウリング
状態を引き起こしている。好適に実施例では、上記の手
順（103ないし106）は、ソフトウェア変数を「３」に設
定し（120）、それを各回ごとに１だけ繰り下げること
（121）により、３回繰り返される。各回ごとに変数が
チェックされる。他の実施例では、これらの手順（103
ないし106）を１回だけ実行するか、あるいは任意の回
数繰り返してもよい。

ハウリング状態が検出されると、ハウリングがなくな
るまでマイクロフォンおよびスピーカ音量を低減しなけ
ればならない。会話が行なわれている場合、この音量低
減は通話者に気付かれず、しかもハウリングを除去する
ために迅速に行なわれなければならない。これは、まず
マイクロフォン音量を5dB低減して、その後ハウリング
状態がなくなるまで、あるいは音量の中間レンジに達す
るまで（123）、0.60dB単位で低減する（114）ことによ
り実現される。音量が中間レンジ以下に低減されると、
通常会話が影響を受けるので、この中間レンジが音量低
減の下限として設定される。

ハウリング状態がなくなると、ハウリング状態が戻ら
ないように音量ができるだけ通常のレベルまで徐々に増
加される（110）。これは、手順107ないし111および114
を繰り返し行なうことにより実現される。

ハウリング抑圧手順が通話の一方の側の高い周囲雑音
を誤ってハウリング状態として検出すると、この手順は
無線電話装置の音量ボタンを押す（131）ことによりリ
セットすることができる。音量ボタンを押して音量を増
加することにより、無線電話装置が使用されており、ハ
ウリング状態は存在しないと手順は認識する。これは、
手順が音量を再度低減しようとすることを防ぐ。

無線電話装置における帰還抑圧方法について説明して
きた。この方法は、マイクロフォンがスピーカ音声を拾
うことにより生じる帰還ハウリング状態の連続的抑圧を
無線電話装置のマイクロプロセッサができるだけ行なう
ことにより実行される。この方法を無線電話装置内で実
行することにより、帰還抑圧のためのメカニカルな手順
は必要なくなり、より自由な無線電話装置ハウジングの
設計が可能になる。

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】システム・ループ利得，受信音声信号，送
   信音声信号およびスピーカ音量とマイクロフォン音量と
   の和に等しいユーザ音量を有する通信装置において能動
   帰還抑圧を行なう方法であって： Ａ）ユーザ音量がシステム・ループ利得よりも小さい場
   合、段階Ａから繰り返す段階； Ｂ）スピーカ音量を第１の所定の量だけ低減し、かつ、
   マイクロフォン音量が第１の所定の量だけ低減しない場
   合、スピーカ音量を第１の所定の量だけ増加し、所定の
   時間の間遅延して、段階Ａから繰り返す段階； Ｃ）スピーカ音量を第１の所定の量だけ増加する段階； Ｄ）所定の時間の間遅延し、マイクロフォン音量が第１
   の所定の量だけ増加しない場合、段階Ａから繰り返す段
   階； Ｅ）ユーザ音量がシステム・ループ利得より小さくなる
   まで、マイクロフォン音量とスピーカ音量とを第２の所
   定の量だけ低減する段階； Ｆ）マイクロフォン音量とスピーカ音量とを第２の所定
   の量だけ増加し、かつ、ユーザ音量が公称値でない場
   合、段階Ｅから繰り返す段階；および Ｇ）段階Ａから繰り返す段階； から成ることを特徴とする方法。
2. 【請求項２】段階ＢないしＤにおける第１の所定の量が
   ５デシベルであることを特徴とする請求項１記載の方
   法。
3. 【請求項３】段階ＢおよびＤにおける所定の時間が100
   ミリ秒であることを特徴とする請求項１記載の方法。
4. 【請求項４】段階ＥおよびＦにおける第２の所定の量が
   0.60デシベルであることを特徴とする請求項１記載の方
   法。
5. 【請求項５】メモリに保存されたシステム・ループ利
   得，受信音声信号，送信音声信号およびスピーカ音量と
   マイクロフォン音量との和に実質的に等しいユーザ音量
   を有する通信装置において能動帰還抑圧を行なう方法で
   あって： Ａ）送信音声信号を第１の所定のリミットと比較する段
   階； Ｂ）送信音声信号が第１の所定のリミットよりも小さい
   場合、受信音声信号を第２の所定のリミットと比較する
   段階； Ｃ）受信音声信号が第２の所定のリミットよりも小さい
   場合、段階Ａから繰り返す段階； Ｄ）ユーザ音量がシステム・ループ利得よりも大きい場
   合、スピーカ音量を第１の所定の量だけ低減する段階； Ｅ）所定の時間の間遅延し、かつ、マイクロフォン音量
   が第１の所定の量だけ低減しない場合、段階Ａから繰り
   返し、スピーカ音量を第１の所定の量だけ増加させる段
   階； Ｆ）スピーカ音量を第１の所定の量だけ増加する段階； Ｇ）所定の時間の間遅延し、かつ、マイクロフォン音量
   が第１の所定の量だけ増加しない場合、段階Ａから繰り
   返す段階； Ｈ）段階ＤないしＧを所定の回数繰り返す段階； Ｉ）ユーザ音量がメモリに保存されたシステム・ループ
   利得よりも小さく、かつスピーカ音量の中間レンジより
   も大きいか等しくなるまで、マイクロフォン音量とスピ
   ーカ音量とを第２の所定の量だけ低減する段階； Ｊ）ユーザ音量がシステム・ループ利得を下限とし、公
   称音量を上限とするレンジ内になるまで、マイクロフォ
   ン音量とスピーカ音量とを第２の所定の量だけ増加する
   段階； Ｋ）段階Ａから繰り返す段階； によって構成されることを特徴とする方法。
6. 【請求項６】段階ＤないしＧにおける第１の所定の量が
   ５デシベルであることを特徴とする請求項５記載の方
   法。
7. 【請求項７】段階ＥおよびＧにおける所定の時間が100
   ミリ秒であることを特徴とする請求項６記載の方法。
8. 【請求項８】段階ＩおよびＪにおける第２の所定の量が
   0.60デシベルであることを特徴とする請求項６記載の方
   法。
9. 【請求項９】段階Ｈのマイクロフォン音量とスピーカ音
   量とが１度目に５デシベル低減され、それ以降について
   は毎回0.6デシベル単位で低減されることを特徴とする
   請求項６記載の方法。
10. 【請求項１０】マイクロフォン，スピーカ，メモリに保
    存されたシステム・ループ利得およびスピーカ音量とマ
    イクロフォン音量との和に実質的に等しいユーザ音量と
    を有する無線電話装置において能動帰還抑圧を行なう方
    法であって： Ａ）ユーザ音量がメモリに保存されたシステム・ループ
    利得よりも大きい場合に、スピーカ音量を第１の所定の
    量だけ低減し、マイクロフォン音量がそれに対応して低
    減したかをチェックする段階； Ｂ）所定に時間の間待機し、かつ、マイクロフォン音量
    が第１の所定の量だけ増加しなかった場合、段階Ａから
    繰り返し、スピーカ音量を第１の所定の量だけ増加させ
    る段階； Ｃ）ユーザ音量がメモリに保存されたシステム・ループ
    利得よりも小さくなるまで、マイクロフォン音量とスピ
    ーカ音量とを低減する段階； Ｄ）ユーザ音量を公称値になるまで増加する段階； Ｅ）段階Ａから繰り返す段階； によって構成されることを特徴とする方法。