JPH09181796A - 周囲雑音に応じて調整できる電話機 - Google Patents

周囲雑音に応じて調整できる電話機

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JPH09181796A
JPH09181796A JP8311814A JP31181496A JPH09181796A JP H09181796 A JPH09181796 A JP H09181796A JP 8311814 A JP8311814 A JP 8311814A JP 31181496 A JP31181496 A JP 31181496A JP H09181796 A JPH09181796 A JP H09181796A
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JP
Japan
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speaker
signal
voice message
volume
party
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Application number
JP8311814A
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English (en)
Inventor
Jean-Philippe Boyer
ボワイエ ジャン−フィリップ
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Electronics NV
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/60—Substation equipment, e.g. for use by subscribers including speech amplifiers
    • H04M1/6016—Substation equipment, e.g. for use by subscribers including speech amplifiers in the receiver circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/738—Interface circuits for coupling substations to external telephone lines
    • H04M1/74—Interface circuits for coupling substations to external telephone lines with means for reducing interference; with means for reducing effects due to line faults

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
  • Telephonic Communication Services (AREA)
  • Telephone Set Structure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 たとえ話し手を取り巻く雑音が大きくなった
場合でも、話し手が相手の言葉を更によく理解できるよ
うに調整可能な電話機。 【解決手段】 話し手が音声メッセージを相手に送る送
話手段(M,131,132) と；相手から来る帰りの音声メッセ
ージを受ける受話手段(E,132,133) と；上記受話手段を
介して話し手に供給される帰りの音声メッセージの音量
を、話し手によって局所的に知覚される周囲雑音の音量
の関数として、改訂するための手段(11,12,14,15) と；
を有して成る電話機で、該改訂手段は、話し手による気
息雑音の測定値と音声信号及び周囲雑音の測定値とを受
け取るファジー論理部(14,15) を含み、該ファジー論理
部が、話し手に送る帰りの音声メッセージの音量を制御
する制御信号(COM) を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、話し手が音声メッ
セージを相手に送ることを話し手に可能にさせる送話手
段と、相手から来る帰りの音声メッセージを受けること
を話し手に可能にさせる受話手段とを有して成る電話機
に関する。
【０００２】
【従来の技術】電話機の目的は、話された言語を、電気
信号を用いて遠方へ送達することを許容することにあ
る。送話端では、電話機は音響信号を電気信号に変換す
ることを実行する。受話端では、電話機は電気信号を音
響信号に変換することを実行する。電話機の構造につい
てはよく知られている。電話機は、音響エネルギーから
電気エネルギー信号への変換及びその逆を行うための変
換エレメントと、伝送回線に適合させる適合エレメント
と、信号及びダイヤル符号の送受エレメントを含む。こ
れらのエレメントは送受器及び本体部に亙って配置され
ている。一般的には、送受器は変換器すなわちマイクロ
フォン及びイヤフォンを含み、本体部はその他のエレメ
ントを含む。
【０００３】２人の加入者（以後これを「話し手」及び
「相手」と称する）が互いに意思の疎通を行うとき、い
わゆる信号送受フェーズと会話フェーズとがある。話し
手は会話中に、大なり小なり雑音のある音響環境で発言
することであろう。すると、この雑音は電話回線により
相手に送られて、相手を悩ませることになろう。送られ
る信号の周囲雑音を消去する種々の技術があり、例えば
1993年４月27−30日に米国ミネアポリスで開催された I
EEE International Conference on Acoustics,Speech a
nd Signal Processingという学会でJin Yangによる"Fre
quency domainnoise suppression approaches in mobil
e telephone systems" と題する文献が発表されてい
る。しかしこれは話し手の側の問題すなわち彼がその周
囲雑音に悩まされるという問題を解決していない。実際
には、話し手が相手から送られた言葉を受けるときに、
もし話し手を取り巻く雑音が大きければ、話し手は相手
の言葉を理解するのに困難を感じることがあろう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、たと
え話し手を取り巻く雑音が大きくなった場合でも、話し
手が相手の言葉を更によく理解できるようにすることで
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的は、上記受話手
段を介して話し手に送られた帰りの音声メッセージの音
量を、話し手によって局所的に知覚される周囲雑音の音
量の関数として、改訂するための手段を有する電話機に
よって達成される。
【０００６】この改訂を実現するために、上記電話機は
話し手が発言している瞬間を検出し、また、平常は話し
手の口とマイクロフォンを隔てる僅かの距離によって生
じる気息の効果(an effect of breath) を検出すると共
に、任意の会話を特徴付ける言葉の気息(word burst)の
存在を検出する。話し手を取り巻く雑音のレベルも検出
される。こうして、話し手が発言している瞬間と、話し
手が発言していない瞬間、換言すれば相手にとって発言
できるすべての機会と、を判別することができる。話し
手が発言していないときには、上記改訂手段は話し手を
取り巻く音響の音量を測定し、その結果によって、話し
手に帰って来た相手の音声メッセージの音量を改訂す
る。これらの情報信号はすべて、組み合わせて１つ又は
複数の種々のファジー論理ユニット(fuzzy logic unit
s) で処理されて、このファジー論理ユニットが指令信
号を生成し、該指令信号がイヤフォンに送られる音声メ
ッセージの信号を制御する。
【０００７】従って、上記音量を改訂するための手段
は： ─ 話し手が送話手段に向けて発言しているときに、話
し手によって生成される気息の音を特徴付ける１番目の
信号を生成する第１のセクションと; ─ 話し手を取り巻く雑音レベルを特徴付ける２番目の
信号、及び話し手の音声メッセージの出現や中断を特徴
付ける３番目の信号を生成する第２のセクションと; ─ １番目、２番目及び３番目の信号を受け取る第３の
セクションであるファジー論理セクションと;を有し、
該第３のセクションは、話し手のところに帰って来た相
手の音声メッセージを、話し手によって局所的に知覚さ
れる周囲雑音の音量の関数として、話し手の音声メッセ
ージが中断している間に改訂するために、受話手段に与
えられた制御信号(COM) を送出する。
【０００８】
【実施例】以上の、及びその他の本発明の態様が次に記
載する実施例により明らかにされる。
【０００９】図１は、マイクロフォンＭと、イヤフォン
Ｅと、回線ａ，ｂに接続している本体部13A とを含む電
話機を示す。一般的には、種々の操作手段が本体部13A
に集中している。更に詳しくいえば、本体部13A はサブ
ユニット132 内に：回線アクセスエレメント；双方向通
信を保証するインターフェース回路；呼び出し信号エレ
メント；ダイヤル信号エレメント；を含む。マイクロフ
ォンＭを介して供給される電気信号は増幅器131 で増幅
される。相手から来る帰りの音声メッセージに関する電
気信号は増幅器133 で増幅されてイヤフォンＥに供給さ
れる。
【００１０】図２は、本発明による電話機を示す。茲で
はマイクロフォンＭとイヤフォンＥとは送受器５内に一
体化されている。本体部13B は、既述の本体部13A のエ
レメントをすべて含み、更に加えて本発明に係わるもの
を含む。本発明を具体化するために、マイクロフォンか
ら来る電気信号ＳM は、必要なら増幅してから２つのセ
クションで別々に処理されて、話し手の音声メッセージ
の組成(composition)と展開(evolution) とを分析す
る。すなわち信号ＳM は、一方では話し手の言葉により
マイクロフォンで生成された気息(breath)の効果を測定
する第１のセクション11に入り、他方では話し手の言葉
の出現と中断とを、話し手の周囲の雑音レベルと共に測
定する第２のセクション12に入る。
【００１１】上記第１のセクション11は、低域通過フィ
ルタ111, POW回路112 及び低域通過フィルタ113 の直列
の組合せを含み、上記低域通過フィルタ111 はマイクロ
フォンの供給する信号から高周波成分を消去して極めて
低い周波数成分（例えば約10Hzから 100Hzまでの通過帯
域）のみを残す。 POW回路112 はフィルタ111 から来る
瀘波された信号のエネルギーE0を所与の分析期間内に測
定する。次いで該エネルギー信号E0は、その高周波成分
を消去するためにフィルタ113 を用いて瀘波されて、話
し手の言葉によりマイクロフォンで生成された気息の効
果を特徴付ける信号N0が生成される。
【００１２】上記第２のセクション12は、帯域通過フィ
ルタ121, POW回路122 及び低域通過フィルタ123 の直列
の組合せを含み、上記帯域通過フィルタ121(例えば約 2
00Hzから1kHzまでの帯域通過) は雑音レベルを測定し、
またマイクロフォンで生成された信号中に含まれる音声
周波成分を残す。 POW回路122 はフィルタ121 から来る
瀘波された信号のエネルギーE1を所与の分析期間に亙っ
て測定する。次いで該エネルギー信号E1は、その高周波
成分を消去するためにフィルタ123 を用いて瀘波され
て、話し手の周囲の雑音レベルを特徴付ける信号N1が生
成される。
【００１３】上記エネルギー信号E1はまた、該信号E1の
移り変わりを検出する高域通過フィルタ124 によっても
瀘波され、話し手の音声メッセージの出現又は中断の瞬
間を検出する。フィルタ124 は、言葉の気息を特徴付け
る時間領域内の信号ＳM の移り変わりを表す信号N2を生
成する。
【００１４】第２のセクションにより処理される通過帯
域を再分割して幾つかの周波数サブ帯域に分けることが
でき、それによりその各周波数サブ帯域内の雑音レベル
を区別する。上記第２のセクションの手段はこうして二
重化される。
【００１５】上記信号N0, N1, N2はファジー論理ユニッ
ト16に入り、該ファジー論理ユニット16は、FUZ1サブユ
ニット14と、FUZ2サブユニット15とで形成される。各分
析期間に、FUZ1サブユニットは２進信号P/R を生成し、
この２進信号P/R の論理状態は、話し手からの言語信号
である(P/R＝1)か、話し手からの言語信号でない(P/R＝
0)かを指定する。後者すなわち話し手からの言語信号で
ない場合というのは、本発明によれば、先ず第１に相手
が話している時間と考えられ、次に第２には話し手を取
り巻く周囲雑音の音量をマイクロフォンＭが検出したと
考えられる。これにはあらゆる種類の雑音が含まれ、特
に話し手の近くで行われる会話であり得る。それにも拘
わらず、話し手の、又は話し手以外の気息の効果を考慮
することにより、話し手の声かその近くの他の人の会話
かを改訂手段が区別する。信号N0に含まれる気息の効果
のデータが、ファジー論理サブユニット15すなわちFUZ2
内で信号N1及び信号P/R と組み合わせられて、制御信号
COM を得る。FUZ2サブユニットは信号P/R の切り替え手
段を考慮に入れてもよい。そのときには回線ａ，ｂによ
って到着する相手の音声メッセージCOR の量は、話し手
によって局所的に知覚される周囲雑音の関数として改訂
される。それ故に、イヤフォンの供給する電気信号のレ
ベルをモニターするのに、制御信号COM により制御され
る可変増幅器133 が用いられる。制御信号COM は話し手
からの言語が無いことに基づいて改訂される。話し手が
話をするときには、以前の調整の結果もたらされた制御
信号は変えないのを好適とする。
【００１６】図３は、例えばフィルタ121 の出力にある
信号等の、信号のエネルギーを測定する回路122 を表
す。回路122 は、フィルタ121 の出力と回路122 の出力
22との間に前向きに接続されたダイオードD1；フィルタ
121 の出力と基準電位（大地）との間に逆向きに接続さ
れたダイオードD2；及び、出力22と基準電位（大地）と
の間に並列に接続されたキャパシタＣと抵抗Ｒとで形成
される総合セル；を含む。出力22にある信号N1は、フィ
ルタ121 により選定された周波数範囲内の入力信号ＳM
のエネルギーの測定値を表す、換言すれば、話し手が話
をしないときの雑音レベルを表す。これと同等の機能を
もつ任意の変形は適切である。
【００１７】図４及び図５はファジー論理の主要な原理
の簡単な説明図である。
【００１８】既知のファジー論理の基本演算の概略図を
図４に示す。其処には、入力信号INのファジー化(fuzzi
fication) を実行する FUZモジュール50；推論規約を与
えるINFERモジュール52；及び、データのファジー化解
除(defuzzification) を実行し、信号OUT を生成する D
EFUZモジュール54；が示されている。本発明ではこれら
の演算はサブユニットFUZ1及びサブユニットFUZ2で実現
する。
【００１９】図５は、例えば話し手を取り巻く雑音レベ
ルを測定した信号N1のような、変数に関するファジー集
合の一例を構成する図である。（Ｉを現在の入力変数と
するとき）ファジー集合を次の通り定義する、すなわ
ち： ─ Ｉ＜I2のときは、雑音ゼロの信号の集合Ｚ； ─ I1＜Ｉ＜I4のときは、中程度の雑音の信号の集合
Ｍ； ─ Ｉ＞I3のときは、強い雑音の信号の集合Ｓ；と定義
する。
【００２０】このようにして信号組成N0, N1, N2はすべ
て同じやり方でファジー集合に翻訳され、ファジーユニ
ットFUZ1内に記憶される。其処には次のようなタイプの
推論規約、すなわち：「もしN0が中程度で、N1が強い程
度で、N2が中程度であるならば、P/R は１に等しい。」
という推論規約も記憶される。
【００２１】作業モードでは、現在の入力データＩ＝N
0, N1, 又はN2は、種々の属性の程度に依存して１つ又
は複数の種々のファジー集合に属することがあり得る。
その場合に、上述の推論規約がこれらのデータに適用さ
れて、信号P/R に対し求められる値が、毎回それから導
かれる。すべての導かれた値から信号P/R が抽出され、
それはすべての導かれた値と両立する。この最後の演算
がファジー化解除と呼ばれるものである。
【００２２】第２のサブユニットFUZ2も、信号P/R,N0及
びN1に対して同様の作用を持つ。サブユニットFUZ2の出
力は制御信号COM を生成し、それが増幅器133 を制御し
て、それによりイヤフォンを介して供給される音量を調
節する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、既知の電話機の一般的な回路概略図で
ある。
【図２】図２は、本発明による電話機の概略図である。
【図３】図３は、音響エネルギーの選択的検出段の概略
図である。
【図４】図４は、ファジー論理監視ユニットの基本回路
の概略図である。
【図５】図５は、ファジー集合の実例を表す図である。
【符号の説明】
５ 送受器 13A （既知の電話機の）本体部 13B （本発明の電話機の）本体部 14 ファジー論理サブユニットFUZ1 15 ファジー論理サブユニットFUZ2 16 ファジー論理ユニット 111, 113, 123 低域通過フィルタ 112, 122 POW回路 121 帯域通過フィルタ 124 高域通過フィルタ 131 増幅器 132 （既知の電話機の本体部の）サブユニット 133 （可変）増幅器 Ｅ イヤフォン Ｍ マイクロフォン

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 話し手が音声メッセージを相手に送るこ
    とを話し手に可能にさせる送話手段(M,131,132) と、相
    手から来る帰りの音声メッセージを受けることを話し手
    に可能にさせる受話手段(E,132,133) とを有して成る電
    話機において、 該電話機は、上記受話手段を介して話し手に供給される
    帰りの音声メッセージの音量を、話し手によって局所的
    に知覚される周囲雑音の音量の関数として、改訂するた
    めの手段(11,12,14,15) を有することを特徴とする電話
    機。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の電話機において、上記
    音量を改訂するための手段は、 ─ 話し手が送話手段(M) に向けて発言しているとき
    に、話し手によって生成される気息の音を特徴付ける１
    番目の信号(N0)を生成する第１のセクション(11)と; ─ 話し手を取り巻く雑音レベルを特徴付ける２番目の
    信号(N1)、及び話し手の音声メッセージの出現や中断を
    特徴付ける３番目の信号(N2)を生成する第２のセクショ
    ン(12)と; ─ １番目、２番目及び３番目の信号を受け取る第３の
    セクションであるファジー論理セクション(16)と;を有
    し、該第３のセクションは、話し手のところに帰って来
    た相手の音声メッセージを、話し手によって局所的に知
    覚される周囲雑音の音量の関数として、話し手の音声メ
    ッセージが中断している間に改訂するために、受話手段
    に与えられた制御信号(COM) を送出することを特徴とす
    る電話機。
JP8311814A 1995-11-22 1996-11-22 周囲雑音に応じて調整できる電話機 Pending JPH09181796A (ja)

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FR9513866 1995-11-22
FR9513866 1995-11-22

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EP (1) EP0776114A3 (ja)
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