説明

高域ノイズ低減機能を有する高音質電話装置

【課題】会話性を損なうことなく、非送話時に耳障りとなる周囲からの高域ノイズを除去する。
【解決手段】広帯域の音声帯域による通話機能を有する高音質電話装置において、自電話装置が送話中か否かを判定する送話中判定手段と、送話音声信号の高域側をカットする高域側カット手段とを有し、送話中であると判定した場合に、前記高域側カット手段が高域側帯域をカットしない送話音声信号を送出し、送話中ではないと判定した場合に、前記高域側カット手段が高域側音声帯域をカットした送話音声信号を送出する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、広帯域な音声帯域による高音質電話装置における非通話期間中における周囲ノイズ低減に関するものである。
【背景技術】
【0002】
通常の電話の音声帯域は3.4kHzであるが、回線のブロードバンド化に伴い、電話音声についても広帯域化(例えば7kHz),高音質化が進展しつつある。そして、音声の広帯域化に伴い、特に高域のノイズの低減が望まれる。
【0003】
従来の電話装置におけるノイズ低減技術として、マイクを使用して、周囲ノイズを監視することで、一定レベルの音圧が入力されない場合に、送話での音声をカットし、また、一定以上の音圧が入力された場合に、送話での音声を相手に伝える等の処理を行うことで、通話中における周囲ノイズによる影響を軽減する技術がある。(例えば、特許文献1参照)
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2006−287431号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記特許文献1においては、マイクを使用して、周囲ノイズを監視することで、一定レベルの音圧が入力されない場合に、送話での音声をカットし、また、一定以上の音圧が入力された場合、送話での音声を相手に伝える等の処理をおこなうことで、装置での通話中における周囲ノイズによる影響を軽減することはできるが、音の立ち上がり、撥音等においては無音から有音となった場合に、有音を検知する所定の閾値に達するまでの冒頭の音において最初の部分が欠落してしまい、通話時における送話での音声が相手に聞き取りにくいものとなり、違和感のある通話となってしまうという問題点があった。
【0006】
また、例えば、0Hz〜3.4KHz帯域の低域側音声帯域と3.4KHz以上の高域側音声帯域の音声帯域による通話を行う場合にも、通話の相手に対しては、送話中のみでなく、送話中ではない場合においても、高域側のノイズを相手に送信するという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上述した課題は、広帯域な音声入力手段を有する高音質電話装置において、自電話装置が送話中か否かを判定する送話中判定手段と、前記音声入力手段が集音して電気信号に変換した送話音声信号の高域側音声帯域をカットする高域側カット手段とを有し、前記送話中判定手段が自電話装置は送話中であると判定した場合に、前記高域側カット手段が高域側音声帯域をカットしない送話音声信号を送出し、前記送話中判定手段が自電話装置は送話中ではないと判定した場合に、前記高域側カット手段が高域側音声帯域をカットした送話音声信号を送出することで、達成できる。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、高音質電話装置における広帯域通話による通話品質を損なわず、非通話期間中における周囲ノイズを低減した高音質電話装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】図1は本発明の実施例の高域ノイズ低減機能を有する高音質電話装置の全体構成図である。
【図2】図2は本発明の高音質電話装置の低域側音声帯域と高域側音声帯域の音声帯域の入力音声信号の周波数特性を示す図である。
【図3】図3は本発明の実施例の高音質電話装置の動作フローチャートである。
【図4】図4は本発明の実施例の送話中判定時の入力音声信号の変化の具体例を示す図である。
【図5】図5は本発明の実施例の送話中判定の具体例の動作フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施の形態について、実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【0011】
図1は、本発明の実施例の高域ノイズ低減機能を有する高音質電話装置の全体構成図である。図2は、高域ノイズ低減機能を有する高音質電話装置における動作フローチャートである。
【0012】
図1で示すように、高音質電話装置1は、マイク2と、スピーカ3と、ユーザ操作表示部4とを有して構成される。
【0013】
ここで、高音質電話装置1においては、回線インタフェース部11と、呼制御部12と、制御部13と、送話中判定部14と、高域カットフィルタ部15と、送話切替部16と、レベル調整部17,18と、符号化部19,復号化部20とで構成される
【0014】
回線からの着信通知があった場合、回線インタフェース部11、呼制御部12により、制御部13に着信通知があることを通知し、着信動作に移行し、ユーザ操作表示部4の表示器や、LED点灯表示により通知を行うことで、ユーザに着信があることを通知する。また、ユーザにより、発信操作が行われた場合、ユーザ操作表示部4より、装置の状態を制御部13に通知し、発信動作に移行する。
【0015】
ここで、通話における音声帯域については、呼制御部12内の通話帯域判定部21で判定された情報が、制御部13に通知され通話帯域を検出する。なお、通話帯域判定部21は、図1においては、呼制御部12内に設けられているが、呼制御部12と別に構成することも可能である。
【0016】
マイク2で集音された送話での音声信号は、高域カットフィルタ部15により、例えば3.4KHz以上の高域側音声帯域をカットされた音声信号と、高域側音声帯域がカットされない原音そのままの2つの音声信号に分けられる。
【0017】
呼制御部12の通話帯域判定部21からの通話帯域の通知により、制御部13にて、通常帯域通話状態であると判定された場合、通話状態に移行されると、マイク2からの送話での音声信号は、送話中判定部14による検出結果にかかわらず、送話切替部16は、B側に切り替えられ、マイク2からの原音の高域側がカットされて、レベル調整部17、符号化部19を経由し、回線インタフェース部11を介して通話の相手に対して送信される。
【0018】
ここで、呼制御部12の通話帯域判定部21からの通話帯域の通知により、制御部13にて、広帯域通話状態であると判定された場合、送話中判定部14により、送話中であると判定された場合には、送話切替部16は、A側に切り替えられ、マイク2からの高域側音声帯域がカットされない原音が選択され、レベル調整部17、符号化部18を経由し、回線インタフェース部11を介して通話の相手に対して送信される。
【0019】
また、送話中判定部14により、非送話期間中であると判定された場合は、送話切替部16は、B側に切り替えられ、高域カットフィルタ部15により、3.4KHz以上の高域側音声帯域をカットされた音声信号が選択され、レベル調整部17、符号化部19を経由し、回線インタフェース部11を介して通話の相手に対して送信される。
【0020】
これにより、通話の相手に対し、送話中である場合は、広帯域通話を実現し、また、非通話期間中である場合は、3.4KHz以上の高域側音声帯域をカットした音声信号を送出することで、高域ノイズを低減した送話音声の送出ができる。
【0021】
受話での音声信号については、回線から回線インタフェース部11を介して受信した音声信号を復号化部20にて復号化し、レベル調整部18にてレベル調整後、スピーカ3にて聴取することができる。
【0022】
図2は、本発明の高音質電話装置の低域側音声帯域と高域側音声帯域の音声帯域の入力音声信号の周波数特性を示している。なお、通常の電話における音声帯域である3.4KHzまでを低域側とし、3.4kHz以上(ここでは7kHzまで)を高域側として説明している。
【0023】
入力音声信号は、0Hz〜3.4KHzの低域側音声帯域と、3.4kHz以上の高域側音声帯域を処理可能であり、送話中を掲出した場合には、マイク2からの低域側音声帯域と高域側音声帯域とを含む音声帯域の高音質音声信号を通話の相手に対して送信し、非送話期間中には、高域側音声帯域をカットした音声信号を通話の相手に対して送信する。したがって、低域側音声帯域は常時再生され、耳障りな高域側ノイズが含まれる高域側音声帯域は非送話期間中カットされることになる。
【0024】
図3は、本発明の実施例の高音質電話装置の動作フローチャートである。図3において、高音質電話装置1は、通話中か否か判定を行う(S101)。通話中と判定された場合、広帯域通話状態か、通常帯域通話状態かの判定を行う(S102)。
【0025】
広帯域通話状態と判定された場合(S102,Yes)、マイクから集音した音声信号に対して、有音/無音検出(S103)を行うことにより入力音声信号レベルの確認を行い、有音レベル/無音レベルが所定時間続いたか否かにより、送話中か否か(S104)の判定を実施する。
【0026】
送話中か否かの判定(S104)により、送話中であると判定された場合(S104,Yes)は、マイクから集音した音声信号は、通話の相手に対し低域側音声帯域と高域側音声帯域とを含むそのままの音声帯域で送出される。
【0027】
また、送話中か否かの判定(S104)にて、非送話期間中であると判定された場合((S104,No)は、高域カットフィルタ部15により、高域側音声帯域がカットされた音声信号が、通話の相手に対して送出される。
【0028】
高音質電話装置1は、終話か否かの判定(S106)により、終話の場合(S106,Yes)ならステップS101にもどり、終話でない場合(S106,No)であれば、ステップS102にもどる。
【0029】
本実施例に拠れば、特別なハードウエアを搭載することなく、無音状態が連続する非送話時における高域側のノイズ成分を除去でき、また、非送話期間中か否かに係らず、通常の電話と同じ帯域の低域側音声じゃ常時送話されているので、有音検知する際の冒頭音が欠けて会話性を損なうこともない。
【0030】
すなわち、通話の相手に対し、送話中である場合は、広帯域通話を実現し、また、非送話期間中である場合は、3.4KHz以上の高域側音声帯域をカットすることで、非送話時の高域ノイズの送出を低減でき、通話の相手が聞き取りやすい通話品質に優れた装置を提供できる。
【0031】
図4は、本発明の実施例の送話中判定時の入力音声信号の変化を示す具体例である。図4において、有音状態であるか無音状態であるかは、入力音声信号が所定値VTHより大きいか否かにより判定する。入力音声信号が所定値VTHよりも小さい場合は無音状態である。
【0032】
入力音声信号が所定値VTHよりも大きくなると、無音状態を脱し、送話中期間となる。
しかしながら、入力音声信号が所定値VTHよりも小さくなり、無音状態となっても直ちには、非送話中期間とは判定しない。本発明の実施例の非送話中期間の判定では、無音状態が所定期間T0継続した時点で、初めて非送話期間に移行したと判定する。
【0033】
例えば、図4の時刻t1に無音状態から有音状態に移行し、送話中期間が開始する。時刻t2に有音状態から無音状態に移行するが、この場合に、無音期間(t2〜t3)は所定期間T0よりも小さいため、送話中期間が継続すると判定する。また、時刻t4にも有音状態から無音状態に移行するが、この場合にも、無音期間(t4〜t5)は所定期間T0よりも小さいため、送話中期間が継続すると判定する。
【0034】
これに対し、時刻t6に有音状態から無音状態に移行し、この無音期間が時刻t7まで継続して、無音期間(t6〜t7)が所定期間T0に到達すると、送話中期間が終了し、非送話中期間に移行したと判定し、高域側音声帯域がカットされた音声信号を通話の相手に対して送出する。
【0035】
その後、時刻t8に無音状態から有音状態に移行すると、非送話中期間が終了し、送話中期間に移行したと判定する。なお、非送話中期間から送話中期間への移行時にも、有音状態が所定期間継続して初めて非送話中期間から送話中期間へ移行したと判定するように変更することも可能である。
【0036】
図5は本発明の実施例の送話中判定の具体例を示す動作フローチャートである。図5において、送話中判定の動作を開始すると、入力音声信号レベルが所定値VTHよりも大きいか否かの判定(S1041)を行い、入力音声信号レベルが所定値VTHよりも大きい場合(S1041,Yes)の場合には、広帯域通話状態(S1042)に移行し、図1の送話切替部16をA側に切り替えて、高域側音声帯域がカットされない原音を選択して通話の相手に送信し、その後、図2のステップS106に移行する。
【0037】
入力音声信号レベルが所定値VTHと等しいか小さい場合(S1041,No)の場合には、無音期間が所定期間T0より大きいか否かを判定(S1041)する。無音期間が所定期間T0より大きい場合(S1043,Yes)には、高域カット状態(S1044)に移行し、図1の送話切替部16をB側に切り替えて、マイク2からの高域側音声帯域をカットした音声信号を選択して通話の相手に送信し、その後、図2のステップS106に移行する。
【0038】
無音期間が所定期間T0より大きくない場合(S1043,No)には、高域カット状態(S1045)に移行し、図1の送話切替部16をA側にした状態を継続し、高域側音声帯域がカットされない高音質音声信号を選択して通話の相手に送信し、その後、図2のステップS106に移行する。
【産業上の利用可能性】
【0039】
本発明の高域ノイズ低減機能を有する高音質電話装置は、3.4KHz以上の音声帯域(例えば7kHz)を処理する高音質電話装置に適用可能である。また、3.4KHzの通常の電話音声帯域に限定せずに、音声帯域を複数の音声帯域に分割し、高域側音声帯域のノイズを削減する各種の音声通信装置に適用可能である。
【符号の説明】
【0040】
1 高音質電話装置
2 マイク
3 スピーカ
4 ユーザ操作表示部
11 回線インタフェース部
12 呼制御部
13 制御部
14 送話中判定部
15 高域カットフィルタ部
16 送話切替部
17 レベル調整部
18 レベル調整部
19 符号化部
20 復号化部
21 通話帯域判定部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
広帯域な音声入力手段を有する高音質電話装置において、
自電話装置が送話中か否かを判定する送話中判定手段と、前記音声入力手段が集音して電気信号に変換した送話音声信号の高域側音声帯域をカットする高域側カット手段と、を有し、
前記送話中判定手段が自電話装置は送話中であると判定した場合に、前記高域側カット手段が高域側音声帯域をカットしない送話音声信号を送出し、
前記送話中判定手段が自電話装置は送話中ではないと判定した場合に、前記高域側カット手段が高域側音声帯域をカットした送話音声信号を送出することを特徴とする高域ノイズ低減機能を有する高音質電話装置。
【請求項2】
請求項1に記載の高音質電話装置において、
前記送話中判定手段は、前記送話音声信号の平均電力が一定期間に予め定められたレベル以上の有音状態または前記レベル未満の無音状態を検出し、前記有音状態を検出した場合に自電話装置は送話中であると判定し、前記無音状態を検出している期間が所定期間継続した場合に自電話装置は送話中ではないと判定することを特徴とする高域ノイズ低減機能を有する高音質電話装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2010−283648(P2010−283648A)
【公開日】平成22年12月16日(2010.12.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−135979(P2009−135979)
【出願日】平成21年6月5日(2009.6.5)
【出願人】(000134707)株式会社ナカヨ通信機 (522)
【出願人】(399040405)東日本電信電話株式会社 (286)
【出願人】(399041158)西日本電信電話株式会社 (215)
【Fターム(参考)】