JPH11284550A - 音声入出力装置 - Google Patents
音声入出力装置Info
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- JPH11284550A JPH11284550A JP8082698A JP8082698A JPH11284550A JP H11284550 A JPH11284550 A JP H11284550A JP 8082698 A JP8082698 A JP 8082698A JP 8082698 A JP8082698 A JP 8082698A JP H11284550 A JPH11284550 A JP H11284550A
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- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 4
- 208000019300 CLIPPERS Diseases 0.000 description 3
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- 208000021930 chronic lymphocytic inflammation with pontine perivascular enhancement responsive to steroids Diseases 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
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- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Telephone Function (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 例えばセンタクリッパ方式のノンリニアプロ
セッサにより残差信号を抑圧する従来の音声処理装置で
は,自然な会話に必要な背景雑音まで抑圧されてしまっ
たり,語頭が切れたりして話者に違和感を感じさせる場
合があった。 【解決手段】 本発明は,受話状態であって,スピーカ
出力信号が所定のスピーカ出力信号しきい値よりも大き
く,送話信号から疑似エコー信号を差し引いた残差信号
が所定の残留エコーしきい値よりも小さい場合には,減
衰器制御器211によって送話減衰器212の減衰量が
第1の減衰量にされ,それ以外の場合には送話減衰器2
12の減衰量が上記第1の減衰量よりも小さい第2の減
衰量に設定することにより,同時双方向通話状態におい
ても音切れがなく,かつエコーの影響の少ない会話環境
を提供することを図ったものである。
セッサにより残差信号を抑圧する従来の音声処理装置で
は,自然な会話に必要な背景雑音まで抑圧されてしまっ
たり,語頭が切れたりして話者に違和感を感じさせる場
合があった。 【解決手段】 本発明は,受話状態であって,スピーカ
出力信号が所定のスピーカ出力信号しきい値よりも大き
く,送話信号から疑似エコー信号を差し引いた残差信号
が所定の残留エコーしきい値よりも小さい場合には,減
衰器制御器211によって送話減衰器212の減衰量が
第1の減衰量にされ,それ以外の場合には送話減衰器2
12の減衰量が上記第1の減衰量よりも小さい第2の減
衰量に設定することにより,同時双方向通話状態におい
ても音切れがなく,かつエコーの影響の少ない会話環境
を提供することを図ったものである。
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は,音声入出力装置に
係り,詳しくは,スピーカから出力されるスピーカ出力
信号がマイクに回り込んだ音響エコー信号を除去するエ
コーキャセラと,上記エコーキャンセラによって除去し
きれなかった残差信号を抑圧するためのエコーサプレッ
サとを具備した音声入出力装置に関するものである。
係り,詳しくは,スピーカから出力されるスピーカ出力
信号がマイクに回り込んだ音響エコー信号を除去するエ
コーキャセラと,上記エコーキャンセラによって除去し
きれなかった残差信号を抑圧するためのエコーサプレッ
サとを具備した音声入出力装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えばスピーカフォンやテレビ電話等の
スピーカ及びマイクによる音声通信システムにおいて,
これまで衛星通信等に対して用いられてきたエコーキャ
ンセラに関する技術が,近年比較的安価に応用されるよ
うになってきた。また,携帯電話の普及により上記エコ
ーキャンセラを具備した装置の需要も増大してきてい
る。特に,小型化の要求の強い携帯電話等では,スピー
カとマイクとの距離が短くスピーカからマイクに回り込
んだ音響エコー信号が通話状態に悪影響を及ぼす恐れも
高い。ここで,入力音声から音響エコー信号の影響を除
去する従来の音声入出力装置の一例を図4に示す。上記
音声入出力装置は,マイク400,スピーカ401,音
響エコーキャンセラ402,ノンリニアプロセッサ40
3を備える。上記音声入出力装置では,マイク400か
らスピーカ401に回り込んだエコー信号は,適応フィ
ルタ等から構成される音響エコーキャンセラ402によ
り抑制される。しかしながら,上記適応フィルタが十分
に収束していない場合等には,幾らか残差信号が生じそ
のまま遠端話者側へ送信されてしまう。上記音声入出力
装置では,音響エコーキャンセラ402により除去され
なかった残差信号が遠端話者や音声認識装置に伝わるの
を防止するため,残差信号を抑圧するノンリニアプロセ
ッサ(エコーサプレッサ)403が上記音響エコーキャ
ンセラ402の後段に設けられている。図5は上記ノン
リニアプロセッサの特性の一例を示すものである。これ
は,センタクリッパ方式と呼ばれるものである。センタ
クリッパ方式では,音響エコーキャンセラ402の残差
信号がしきい値ThL〜ThHの範囲内にある時のみ出力を
0まで減衰させ,それ以外の場合にはそのまま信号を通
過させるものである。この動作により遠端話者まで残差
信号が伝送されることが防止される。
スピーカ及びマイクによる音声通信システムにおいて,
これまで衛星通信等に対して用いられてきたエコーキャ
ンセラに関する技術が,近年比較的安価に応用されるよ
うになってきた。また,携帯電話の普及により上記エコ
ーキャンセラを具備した装置の需要も増大してきてい
る。特に,小型化の要求の強い携帯電話等では,スピー
カとマイクとの距離が短くスピーカからマイクに回り込
んだ音響エコー信号が通話状態に悪影響を及ぼす恐れも
高い。ここで,入力音声から音響エコー信号の影響を除
去する従来の音声入出力装置の一例を図4に示す。上記
音声入出力装置は,マイク400,スピーカ401,音
響エコーキャンセラ402,ノンリニアプロセッサ40
3を備える。上記音声入出力装置では,マイク400か
らスピーカ401に回り込んだエコー信号は,適応フィ
ルタ等から構成される音響エコーキャンセラ402によ
り抑制される。しかしながら,上記適応フィルタが十分
に収束していない場合等には,幾らか残差信号が生じそ
のまま遠端話者側へ送信されてしまう。上記音声入出力
装置では,音響エコーキャンセラ402により除去され
なかった残差信号が遠端話者や音声認識装置に伝わるの
を防止するため,残差信号を抑圧するノンリニアプロセ
ッサ(エコーサプレッサ)403が上記音響エコーキャ
ンセラ402の後段に設けられている。図5は上記ノン
リニアプロセッサの特性の一例を示すものである。これ
は,センタクリッパ方式と呼ばれるものである。センタ
クリッパ方式では,音響エコーキャンセラ402の残差
信号がしきい値ThL〜ThHの範囲内にある時のみ出力を
0まで減衰させ,それ以外の場合にはそのまま信号を通
過させるものである。この動作により遠端話者まで残差
信号が伝送されることが防止される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のように残差信号
をノンリニアプロセッサを用いて抑圧する場合,残差信
号だけでなく,背景雑音等の自然な会話に必要な信号も
除去されるため,ダブルトーク時における頻繁な受話/
送話の切り替わりや,無音時からの送話/受話への切り
替わりの際に,ノンリニアプロセッサが背景音の急激な
変化や音声の語頭切れ等をもたらし,話者に違和感を感
じさせるという問題があった。本発明は,このような従
来の技術における課題を解決するために,音声入出力装
置を改良し,音響エコー信号及び伝送音声の大きさに基
づいて残差信号の減衰量を切替えることにより,同時双
方向通話状態においても音切れがなく,かつエコーの影
響の少ない自然な通話を行うことができる音声入出力装
置を提供することを目的とするものである。
をノンリニアプロセッサを用いて抑圧する場合,残差信
号だけでなく,背景雑音等の自然な会話に必要な信号も
除去されるため,ダブルトーク時における頻繁な受話/
送話の切り替わりや,無音時からの送話/受話への切り
替わりの際に,ノンリニアプロセッサが背景音の急激な
変化や音声の語頭切れ等をもたらし,話者に違和感を感
じさせるという問題があった。本発明は,このような従
来の技術における課題を解決するために,音声入出力装
置を改良し,音響エコー信号及び伝送音声の大きさに基
づいて残差信号の減衰量を切替えることにより,同時双
方向通話状態においても音切れがなく,かつエコーの影
響の少ない自然な通話を行うことができる音声入出力装
置を提供することを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に,請求項1に係る発明は,マイクと,スピーカと,上
記スピーカから出力されるスピーカ出力信号を参照して
疑似エコー信号を生成し,上記スピーカ出力信号が上記
マイクに回り込んだ音響エコー信号から上記疑似エコー
信号を差し引く音響エコーキャンセラと,上記音響エコ
ー信号と上記疑似エコー信号との残差信号を抑圧するた
めのエコーサプレッサとを具備してなる音声入出力装置
において,上記残差信号のレベルを測定する残差信号レ
ベル測定手段と,上記スピーカ出力信号のレベルを測定
するスピーカ出力信号レベル測定手段とを具備し,上記
エコーサプレッサが,上記マイクから入力され遠端話者
側へ送信される送話信号を減衰させる送話減衰器と,近
端話者側で受信される受話信号を減衰させる受話減衰器
と,上記残差信号レベル測定手段及びスピーカ出力信号
レベル測定手段によりそれぞれ測定された上記残差信号
のレベル及び上記スピーカ出力信号のレベルに基づいて
上記送話減衰器及び受話減衰器の減衰量をそれぞれ制御
する減衰器制御器とを備えてなることを特徴とする音声
入出力装置として構成されている。また,請求項2に係
る発明は,上記請求項1に記載の音声入出力装置におい
て,上記減衰器制御器が,上記残差信号のレベル及びス
ピーカ出力信号のレベルとともに,上記送話信号と受話
信号の大小関係に基づいて上記送話減衰器及び受話減衰
器の減衰量をそれぞれ制御するものであり,上記送話信
号が上記受話信号より小さい受話状態であって,上記ス
ピーカ出力信号のレベルが上記所定のスピーカ出力信号
しきい値よりも大きく,上記残差信号のレベルが所定の
上記残差信号しきい値よりも小さい場合には,上記減衰
器制御器により上記送話減衰器の減衰量を第1の減衰量
に設定し,上記受話状態でそれ以外の場合には,上記送
話減衰器の減衰量を上記第1の減衰量よりも小さい第2
の減衰量に設定し,上記残差信号を抑圧してなるなるこ
とをその要旨とする。また,請求項3に係る発明は,上
記請求項2に記載の音声入出力装置において,上記送話
信号が上記受話信号よりも大きい送話状態では,上記減
衰器制御器により上記受話減衰器の減衰量を上記第2の
減衰量に設定し,上記スピーカ出力信号を抑圧してなる
ことをその要旨とする。また,請求項4に係る発明は,
上記請求項2又は3に記載の音声入出力装置において,
上記送話信号と上記受話信号とが同程度の中間状態で
は,上記減衰器制御器により上記送話減衰器及び受話減
衰器の減衰量を上記第2の減衰量の半分の値に設定して
なることをその要旨とする。
に,請求項1に係る発明は,マイクと,スピーカと,上
記スピーカから出力されるスピーカ出力信号を参照して
疑似エコー信号を生成し,上記スピーカ出力信号が上記
マイクに回り込んだ音響エコー信号から上記疑似エコー
信号を差し引く音響エコーキャンセラと,上記音響エコ
ー信号と上記疑似エコー信号との残差信号を抑圧するた
めのエコーサプレッサとを具備してなる音声入出力装置
において,上記残差信号のレベルを測定する残差信号レ
ベル測定手段と,上記スピーカ出力信号のレベルを測定
するスピーカ出力信号レベル測定手段とを具備し,上記
エコーサプレッサが,上記マイクから入力され遠端話者
側へ送信される送話信号を減衰させる送話減衰器と,近
端話者側で受信される受話信号を減衰させる受話減衰器
と,上記残差信号レベル測定手段及びスピーカ出力信号
レベル測定手段によりそれぞれ測定された上記残差信号
のレベル及び上記スピーカ出力信号のレベルに基づいて
上記送話減衰器及び受話減衰器の減衰量をそれぞれ制御
する減衰器制御器とを備えてなることを特徴とする音声
入出力装置として構成されている。また,請求項2に係
る発明は,上記請求項1に記載の音声入出力装置におい
て,上記減衰器制御器が,上記残差信号のレベル及びス
ピーカ出力信号のレベルとともに,上記送話信号と受話
信号の大小関係に基づいて上記送話減衰器及び受話減衰
器の減衰量をそれぞれ制御するものであり,上記送話信
号が上記受話信号より小さい受話状態であって,上記ス
ピーカ出力信号のレベルが上記所定のスピーカ出力信号
しきい値よりも大きく,上記残差信号のレベルが所定の
上記残差信号しきい値よりも小さい場合には,上記減衰
器制御器により上記送話減衰器の減衰量を第1の減衰量
に設定し,上記受話状態でそれ以外の場合には,上記送
話減衰器の減衰量を上記第1の減衰量よりも小さい第2
の減衰量に設定し,上記残差信号を抑圧してなるなるこ
とをその要旨とする。また,請求項3に係る発明は,上
記請求項2に記載の音声入出力装置において,上記送話
信号が上記受話信号よりも大きい送話状態では,上記減
衰器制御器により上記受話減衰器の減衰量を上記第2の
減衰量に設定し,上記スピーカ出力信号を抑圧してなる
ことをその要旨とする。また,請求項4に係る発明は,
上記請求項2又は3に記載の音声入出力装置において,
上記送話信号と上記受話信号とが同程度の中間状態で
は,上記減衰器制御器により上記送話減衰器及び受話減
衰器の減衰量を上記第2の減衰量の半分の値に設定して
なることをその要旨とする。
【0005】上記請求項1に記載の音声入出力装置で
は,音響エコー信号のもととなるスピーカ出力信号のレ
ベル及び音響エコーキャンセラにより除去されなかった
残差信号のレベルに基づいて,減衰器制御器により送話
減衰器及び受話減衰器の減衰量が設定されるため,エコ
ーの影響の少ない自然な通話環境を使用者に提供するこ
とができる。さらに,上記請求項2に記載の音声入出力
装置によれば,受話状態であって,上記スピーカ出力信
号のレベルが上記所定のスピーカ出力信号しきい値より
も大きく,上記残差信号のレベルが所定の上記残差信号
しきい値よりも小さい場合,いいかえれば,受話音声は
あるが送話音声はなく遠端話者側に信号を送信する必要
がない場合には,送話減衰器の減衰量は例えば−14d
B程度に設定され,十分に残差信号が抑圧される。ま
た,上記受話状態であってそれ以外の場合,上記送話減
衰器の減衰量は例えば−6dB程度に設定され,例えば
ダブルトークやエコーキャンセラが収束していない場合
等でも,自然な通話状態を保ちながら残差信号が抑圧さ
れる。さらに,上記請求項3に記載の音声入出力装置に
よれば,送話状態では,減衰器制御器により受話減衰器
の減衰量が例えば−6dB程度に設定され,スピーカか
らの過度の音量の放射を防止することができる。さら
に,上記請求項4に記載の音声入出力装置によれば,中
間状態では,減衰器制御器により送話減衰器及び受話減
衰器の減衰量が例えば−3dBに設定され,送話音声及
び受話音声がない場合に背景雑音が消去され通話状態が
不自然になることが防止される。
は,音響エコー信号のもととなるスピーカ出力信号のレ
ベル及び音響エコーキャンセラにより除去されなかった
残差信号のレベルに基づいて,減衰器制御器により送話
減衰器及び受話減衰器の減衰量が設定されるため,エコ
ーの影響の少ない自然な通話環境を使用者に提供するこ
とができる。さらに,上記請求項2に記載の音声入出力
装置によれば,受話状態であって,上記スピーカ出力信
号のレベルが上記所定のスピーカ出力信号しきい値より
も大きく,上記残差信号のレベルが所定の上記残差信号
しきい値よりも小さい場合,いいかえれば,受話音声は
あるが送話音声はなく遠端話者側に信号を送信する必要
がない場合には,送話減衰器の減衰量は例えば−14d
B程度に設定され,十分に残差信号が抑圧される。ま
た,上記受話状態であってそれ以外の場合,上記送話減
衰器の減衰量は例えば−6dB程度に設定され,例えば
ダブルトークやエコーキャンセラが収束していない場合
等でも,自然な通話状態を保ちながら残差信号が抑圧さ
れる。さらに,上記請求項3に記載の音声入出力装置に
よれば,送話状態では,減衰器制御器により受話減衰器
の減衰量が例えば−6dB程度に設定され,スピーカか
らの過度の音量の放射を防止することができる。さら
に,上記請求項4に記載の音声入出力装置によれば,中
間状態では,減衰器制御器により送話減衰器及び受話減
衰器の減衰量が例えば−3dBに設定され,送話音声及
び受話音声がない場合に背景雑音が消去され通話状態が
不自然になることが防止される。
【0006】
【発明の実施の形態】以下,添付図面を参照して,本発
明の実施の形態につき説明し,本発明の理解に供する。
尚,この実施の形態は,本発明の具体的な一例であっ
て,本発明の技術的範囲を限定する性格のものではな
い。まず,図1に本実施の形態に係る音声入出力装置の
概略構成を示す。本発明の一実施の形態に係る音声入出
力装置は,例えば携帯電話機等に接続されて使用される
ものであり,マイクMと,スピーカSと,上記スピーカ
Sから出力されるスピーカ出力信号50を参照して疑似
エコー信号104を生成し,上記スピーカ出力信号が上
記マイクMに回り込んだ音響エコー信号から上記疑似エ
コー信号104を差し引く音響エコーキャンセラ10
と,上記音響エコー信号と上記疑似エコー信号104と
の残差信号105を抑圧するためのエコーサプレッサ2
0とを具備してなる点で従来の技術と同様である。上記
音声入出力装置が,従来の技術と異なる点は,上記残差
信号105のレベルを測定する残差レベルモニタ108
(残差信号レベル測定手段)と,上記スピーカ出力信号
50のレベルを測定するスピーカ信号レベルモニタ10
6(スピーカ出力信号レベル測定手段)とを具備し,上
記エコーサプレッサ20が,上記マイクMから入力され
遠端話者側へ送信される送話信号を減衰させる送話減衰
器212と,近端話者側で受信される受話信号を減衰さ
せる受話減衰器213と,上記残差レベルモニタ108
及びスピーカ信号レベルモニタ106によりそれぞれ測
定された上記残差信号105のレベル及び上記スピーカ
出力信号50のレベルに基づいて上記送話減衰器212
及び受話減衰器213の減衰量をそれぞれ制御する減衰
器制御器211とを備える点である。
明の実施の形態につき説明し,本発明の理解に供する。
尚,この実施の形態は,本発明の具体的な一例であっ
て,本発明の技術的範囲を限定する性格のものではな
い。まず,図1に本実施の形態に係る音声入出力装置の
概略構成を示す。本発明の一実施の形態に係る音声入出
力装置は,例えば携帯電話機等に接続されて使用される
ものであり,マイクMと,スピーカSと,上記スピーカ
Sから出力されるスピーカ出力信号50を参照して疑似
エコー信号104を生成し,上記スピーカ出力信号が上
記マイクMに回り込んだ音響エコー信号から上記疑似エ
コー信号104を差し引く音響エコーキャンセラ10
と,上記音響エコー信号と上記疑似エコー信号104と
の残差信号105を抑圧するためのエコーサプレッサ2
0とを具備してなる点で従来の技術と同様である。上記
音声入出力装置が,従来の技術と異なる点は,上記残差
信号105のレベルを測定する残差レベルモニタ108
(残差信号レベル測定手段)と,上記スピーカ出力信号
50のレベルを測定するスピーカ信号レベルモニタ10
6(スピーカ出力信号レベル測定手段)とを具備し,上
記エコーサプレッサ20が,上記マイクMから入力され
遠端話者側へ送信される送話信号を減衰させる送話減衰
器212と,近端話者側で受信される受話信号を減衰さ
せる受話減衰器213と,上記残差レベルモニタ108
及びスピーカ信号レベルモニタ106によりそれぞれ測
定された上記残差信号105のレベル及び上記スピーカ
出力信号50のレベルに基づいて上記送話減衰器212
及び受話減衰器213の減衰量をそれぞれ制御する減衰
器制御器211とを備える点である。
【0007】また,上記減衰器制御器211は,上記残
差信号105のレベル及びスピーカ出力信号50のレベ
ルとともに,上記送話信号と受話信号の大小関係に基づ
いて上記送話減衰器212及び受話減衰器213の減衰
量Gtx,Grxをそれぞれ制御するものであり,上記
送話信号が上記受話信号より小さい受話状態であって,
上記スピーカ出力信号レベルモニタ106により測定さ
れた上記スピーカ出力信号50のレベルが所定のスピー
カ出力信号しきい値よりも大きく,上記残差レベルモニ
タ108により測定された上記残差信号105のレベル
が所定の残差信号しきい値よりも小さい場合には,上記
減衰器制御器211により上記送話減衰器212の減衰
量Gtxを例えば−14dB(第1の減衰量)に設定
し,上記受話状態でそれ以外の場合には,上記減衰器制
御器211により上記送話減衰器212の減衰量Gtx
を例えば−6dB(第2の減衰量)に設定し,上記残差
信号105を抑圧する音声入出力装置である。
差信号105のレベル及びスピーカ出力信号50のレベ
ルとともに,上記送話信号と受話信号の大小関係に基づ
いて上記送話減衰器212及び受話減衰器213の減衰
量Gtx,Grxをそれぞれ制御するものであり,上記
送話信号が上記受話信号より小さい受話状態であって,
上記スピーカ出力信号レベルモニタ106により測定さ
れた上記スピーカ出力信号50のレベルが所定のスピー
カ出力信号しきい値よりも大きく,上記残差レベルモニ
タ108により測定された上記残差信号105のレベル
が所定の残差信号しきい値よりも小さい場合には,上記
減衰器制御器211により上記送話減衰器212の減衰
量Gtxを例えば−14dB(第1の減衰量)に設定
し,上記受話状態でそれ以外の場合には,上記減衰器制
御器211により上記送話減衰器212の減衰量Gtx
を例えば−6dB(第2の減衰量)に設定し,上記残差
信号105を抑圧する音声入出力装置である。
【0008】次に,上記音声入出力装置の詳細について
説明する。上記音声入出力装置において,近端話者側で
受信された遠端話者からの受話信号40は,エコーサプ
レッサ20に入力される。該エコーサプレッサ20にお
いて,レベル検波器202により上記受話信号40の瞬
時レベルが一定時間平均化されて,受話信号レベルb2
(204)が算出される。一方,マイクMから入力され
遠端話者側へ送信される送話信号(マイク入力信号)3
0は,音響エコーキャンセラ10を経てエコーサプレッ
サ20に入力される。該エコーサプレッサ20におい
て,レベル検波器201により上記送話信号30の瞬時
レベルが一定時間平均化されて,送話信号レベルb0
(203)が算出される。そして,上記2つのレベル検
波器201,202により算出された送話信号レベルb
0(203)及び受話信号レベルb2(204)はそれ
ぞれ送受話判定器205へ出力される。上記送受話判定
器205では,上記送話信号レベルb0(203)及び
受話信号レベルb2(204)の大きさに従って,送話
状態(主に受話信号を減衰させる状態)・受話状態(主
に送話信号を減衰させる状態)が判別され,それに対応
する判別信号L1(206)が減衰器制御器211へ出
力される。尚,送話状態の場合,上記判別信号L1は
0,受話状態の場合,上記判別信号L1は1とする。ま
た,上記レベル検波器201からの送話信号レベルb0
(203)に基づいて,送話有声検出器207により送
話信号が有声状態であるか無声状態であるかが判別さ
れ,それに対応する判別信号Nt(208)が減衰器制
御器211へ出力される。尚,送話信号が有声状態の場
合,上記判別信号Ntは1,無声状態の場合,上記判別
信号Ntは0とする。同様に,上記レベル検波器202
からの受話信号レベルb2(204)に基づいて,受話
有声検出器209により受話信号40が有声状態である
か無声状態であるかが判別され,それに対応する判別信
号Nr(210)が減衰器制御器211へ出力される。
尚,受話信号が有声状態の場合,上記判別信号Nrは
1,無声状態の場合,上記判別信号Ntは0とする。
説明する。上記音声入出力装置において,近端話者側で
受信された遠端話者からの受話信号40は,エコーサプ
レッサ20に入力される。該エコーサプレッサ20にお
いて,レベル検波器202により上記受話信号40の瞬
時レベルが一定時間平均化されて,受話信号レベルb2
(204)が算出される。一方,マイクMから入力され
遠端話者側へ送信される送話信号(マイク入力信号)3
0は,音響エコーキャンセラ10を経てエコーサプレッ
サ20に入力される。該エコーサプレッサ20におい
て,レベル検波器201により上記送話信号30の瞬時
レベルが一定時間平均化されて,送話信号レベルb0
(203)が算出される。そして,上記2つのレベル検
波器201,202により算出された送話信号レベルb
0(203)及び受話信号レベルb2(204)はそれ
ぞれ送受話判定器205へ出力される。上記送受話判定
器205では,上記送話信号レベルb0(203)及び
受話信号レベルb2(204)の大きさに従って,送話
状態(主に受話信号を減衰させる状態)・受話状態(主
に送話信号を減衰させる状態)が判別され,それに対応
する判別信号L1(206)が減衰器制御器211へ出
力される。尚,送話状態の場合,上記判別信号L1は
0,受話状態の場合,上記判別信号L1は1とする。ま
た,上記レベル検波器201からの送話信号レベルb0
(203)に基づいて,送話有声検出器207により送
話信号が有声状態であるか無声状態であるかが判別さ
れ,それに対応する判別信号Nt(208)が減衰器制
御器211へ出力される。尚,送話信号が有声状態の場
合,上記判別信号Ntは1,無声状態の場合,上記判別
信号Ntは0とする。同様に,上記レベル検波器202
からの受話信号レベルb2(204)に基づいて,受話
有声検出器209により受話信号40が有声状態である
か無声状態であるかが判別され,それに対応する判別信
号Nr(210)が減衰器制御器211へ出力される。
尚,受話信号が有声状態の場合,上記判別信号Nrは
1,無声状態の場合,上記判別信号Ntは0とする。
【0009】また,音響エコーキャンセラ10は,受話
減衰器213により減衰させられた受話信号(スピーカ
出力信号)50を参照信号として適応フィルタ103に
より疑似エコー信号104を生成する。そして,マイク
Mから入力された送話信号30から,疑似エコー信号1
04を差し引くことにより,マイクMからスピーカSに
回り込んだ音響エコー信号が抑制される。音響エコーキ
ャンセラ10の消え残り信号,即ち音響エコー信号と疑
似エコー信号104との残差信号105は,エコーサプ
レッサ20により抑圧される。また,上記スピーカ出力
信号50の大きさは,スピーカ信号レベルモニタ106
によって測定され,スピーカ出力信号検出フラグTm
(101)が生成される。上記スピーカ出力信号検出フ
ラグTmが,所定のスピーカ出力信号しきい値よりも大
きい場合にはTm=1,小さい場合にはTm=0に設定
される。また,上記音響エコーキャンセラ10の残差信
号105は,残差レベルモニタ108によって測定さ
れ,残差検出フラグRm(102)が生成される。上記
残差検出フラグRmが,しきい値よりも小さい場合には
Rm=1,小さい場合にはRm=0に設定される。本実
施の形態に係る音声入出力装置では,上記判別信号L
1,Nt,Nrの信号とともに,上記スピーカ出力信号
フラグTm(101),及び残差検出フラグ判別信号R
m(102)にも基づいて,エコーサプレッサ211の
減衰器制御器211により,送話減衰器212の減衰量
Gtx,及び受話減衰器213の減衰量Grxが制御さ
れる。上記判別信号L1,Nt,NR,及びフラグT
m,Rmに基づいて上記減衰器制御器211により設定
される送話減衰器212及び受話減衰器213の減衰量
Gtx,Grxの一例を図2に,その動作例を図3に示
す。
減衰器213により減衰させられた受話信号(スピーカ
出力信号)50を参照信号として適応フィルタ103に
より疑似エコー信号104を生成する。そして,マイク
Mから入力された送話信号30から,疑似エコー信号1
04を差し引くことにより,マイクMからスピーカSに
回り込んだ音響エコー信号が抑制される。音響エコーキ
ャンセラ10の消え残り信号,即ち音響エコー信号と疑
似エコー信号104との残差信号105は,エコーサプ
レッサ20により抑圧される。また,上記スピーカ出力
信号50の大きさは,スピーカ信号レベルモニタ106
によって測定され,スピーカ出力信号検出フラグTm
(101)が生成される。上記スピーカ出力信号検出フ
ラグTmが,所定のスピーカ出力信号しきい値よりも大
きい場合にはTm=1,小さい場合にはTm=0に設定
される。また,上記音響エコーキャンセラ10の残差信
号105は,残差レベルモニタ108によって測定さ
れ,残差検出フラグRm(102)が生成される。上記
残差検出フラグRmが,しきい値よりも小さい場合には
Rm=1,小さい場合にはRm=0に設定される。本実
施の形態に係る音声入出力装置では,上記判別信号L
1,Nt,Nrの信号とともに,上記スピーカ出力信号
フラグTm(101),及び残差検出フラグ判別信号R
m(102)にも基づいて,エコーサプレッサ211の
減衰器制御器211により,送話減衰器212の減衰量
Gtx,及び受話減衰器213の減衰量Grxが制御さ
れる。上記判別信号L1,Nt,NR,及びフラグT
m,Rmに基づいて上記減衰器制御器211により設定
される送話減衰器212及び受話減衰器213の減衰量
Gtx,Grxの一例を図2に,その動作例を図3に示
す。
【0010】次に,図2及び図3を参照して,上記音声
入出力装置の詳細な動作説明を行う。状態Aは送話状態
であり,送話信号30が存在する場合である。このと
き,減衰器制御器211により送話減衰器212の減衰
量は0dB,受話減衰器213の減衰量は−6dBに設
定される。これにより,受話のスピーカ音量が若干低下
するが,会話に支障をきたすレベルではない。状態Bは
送話状態であるが,送話信号30が無声状態の場合であ
る。このとき,減衰器制御器211により送話減衰器2
12の減衰量は−3dB,受話減衰器213の減衰量は
−3dBに設定され,両者が平衡した状態となる。尚,
状態Aから状態Bへの遷移においては,各減衰器の変化
は緩やかである。状態Cは受話状態であるが,受話音声
40が無声状態の場合である。このときの減衰器21
2,213の設定は,上記状態Bと同様である。本発明
における中間状態は,上記状態B又は状態Cに相当す
る。状態Dは受話状態であるが,スピーカ出力信号50
が所定のスピーカ出力信号しきい値よりも小さく,かつ
残差信号105が所定の残差信号しきい値よりも大きい
場合である。この状態Dは,受話の語頭タイミングや,
送話音声も受話音声も存在するダブルトーク時に多く発
生する。このとき,減衰器制御器211により送話減衰
器212の減衰量は−6dB,受話減衰器213の減衰
量は0dBに設定される。この状態Dでは,スピーカ出
力信号50が小さいので,残差信号105中に含まれる
エコー信号は微小である。状態Eは受話状態であり,ス
ピーカ出力信号50が所定のスピーカ出力信号しきい値
よりも大きく,かつ残差信号105が所定の残差信号し
きい値よりも大きい場合である。この状態Eは,例えば
エコーキャンセラ10の動作開始時に発生する。このと
き減衰器制御器211により送話減衰器212の減衰量
は−6dB,受話減衰器213の減衰量は0dBに設定
される。状態Fは受話状態であり,スピーカ出力信号5
0が所定のスピーカ出力信号しきい値よりも小さく,か
つ残差信号105が所定の残差信号しきい値よりも小さ
い場合である。この状態Fは,送話音声,受話音声がと
もに小さい場合に発生する。このとき,減衰器制御器2
11により送話減衰器212の減衰量は−6dB,受話
減衰器213の減衰量は0dBに設定される。この状態
Fでは,残差信号105は遠端話者側へはほとんど伝わ
らない。状態Gは受話状態であり,スピーカ出力信号5
0は所定のスピーカ出力信号しきい値よりも大きく,か
つ残差信号105が所定の残差信号しきい値よりも小さ
い場合である。この状態Gは,送話音声がなく受話音声
のみが存在し,かつエコーキャンセラ10で用いられる
適応フィルタ103が所定のレベルにまで収束して,エ
コーキャンセラ10の残差信号105が所定のレベルに
まで小さくなった場合である。このとき,減衰器制御器
211により送話減衰器212の減衰量は−14dB,
受話減衰器213の減衰量は0dBに設定され,音響エ
コーキャンセラ10からの残差信号105が十分に抑圧
される。このように,本実施の形態に係る音声入出力装
置では,スピーカ出力信号及び残差信号の大きさにも基
づいて送話減衰器及び受話減衰器の減衰量の設定を行っ
てエコー信号を抑制するため,同時双方向通話状態にお
いても音切れがなく,かつエコーの影響の少ない会話環
境を提供することができる。
入出力装置の詳細な動作説明を行う。状態Aは送話状態
であり,送話信号30が存在する場合である。このと
き,減衰器制御器211により送話減衰器212の減衰
量は0dB,受話減衰器213の減衰量は−6dBに設
定される。これにより,受話のスピーカ音量が若干低下
するが,会話に支障をきたすレベルではない。状態Bは
送話状態であるが,送話信号30が無声状態の場合であ
る。このとき,減衰器制御器211により送話減衰器2
12の減衰量は−3dB,受話減衰器213の減衰量は
−3dBに設定され,両者が平衡した状態となる。尚,
状態Aから状態Bへの遷移においては,各減衰器の変化
は緩やかである。状態Cは受話状態であるが,受話音声
40が無声状態の場合である。このときの減衰器21
2,213の設定は,上記状態Bと同様である。本発明
における中間状態は,上記状態B又は状態Cに相当す
る。状態Dは受話状態であるが,スピーカ出力信号50
が所定のスピーカ出力信号しきい値よりも小さく,かつ
残差信号105が所定の残差信号しきい値よりも大きい
場合である。この状態Dは,受話の語頭タイミングや,
送話音声も受話音声も存在するダブルトーク時に多く発
生する。このとき,減衰器制御器211により送話減衰
器212の減衰量は−6dB,受話減衰器213の減衰
量は0dBに設定される。この状態Dでは,スピーカ出
力信号50が小さいので,残差信号105中に含まれる
エコー信号は微小である。状態Eは受話状態であり,ス
ピーカ出力信号50が所定のスピーカ出力信号しきい値
よりも大きく,かつ残差信号105が所定の残差信号し
きい値よりも大きい場合である。この状態Eは,例えば
エコーキャンセラ10の動作開始時に発生する。このと
き減衰器制御器211により送話減衰器212の減衰量
は−6dB,受話減衰器213の減衰量は0dBに設定
される。状態Fは受話状態であり,スピーカ出力信号5
0が所定のスピーカ出力信号しきい値よりも小さく,か
つ残差信号105が所定の残差信号しきい値よりも小さ
い場合である。この状態Fは,送話音声,受話音声がと
もに小さい場合に発生する。このとき,減衰器制御器2
11により送話減衰器212の減衰量は−6dB,受話
減衰器213の減衰量は0dBに設定される。この状態
Fでは,残差信号105は遠端話者側へはほとんど伝わ
らない。状態Gは受話状態であり,スピーカ出力信号5
0は所定のスピーカ出力信号しきい値よりも大きく,か
つ残差信号105が所定の残差信号しきい値よりも小さ
い場合である。この状態Gは,送話音声がなく受話音声
のみが存在し,かつエコーキャンセラ10で用いられる
適応フィルタ103が所定のレベルにまで収束して,エ
コーキャンセラ10の残差信号105が所定のレベルに
まで小さくなった場合である。このとき,減衰器制御器
211により送話減衰器212の減衰量は−14dB,
受話減衰器213の減衰量は0dBに設定され,音響エ
コーキャンセラ10からの残差信号105が十分に抑圧
される。このように,本実施の形態に係る音声入出力装
置では,スピーカ出力信号及び残差信号の大きさにも基
づいて送話減衰器及び受話減衰器の減衰量の設定を行っ
てエコー信号を抑制するため,同時双方向通話状態にお
いても音切れがなく,かつエコーの影響の少ない会話環
境を提供することができる。
【0011】
【実施例】上記実施の形態では,電話機の前段処理に本
発明に係る音声入出力装置を用いたが,これに限られる
ものではない。また,各状態における送話減衰器及び受
話減衰器の減衰量も上記例に限られるものではない。こ
のような音声入出力装置も本発明における音声入出力装
置の一例である。
発明に係る音声入出力装置を用いたが,これに限られる
ものではない。また,各状態における送話減衰器及び受
話減衰器の減衰量も上記例に限られるものではない。こ
のような音声入出力装置も本発明における音声入出力装
置の一例である。
【0012】
【発明の効果】上記のように 上記請求項1に記載の音
声入出力装置では,音響エコー信号のもととなるスピー
カ出力信号のレベル及び音響エコーキャンセラにより除
去されなかった残差信号のレベルに基づいて,減衰器制
御器により送話減衰器及び受話減衰器の減衰量が設定さ
れるため,エコーの影響の少ない自然な通話環境を使用
者に提供することができる。さらに,上記請求項2に記
載の音声入出力装置によれば,受話状態であって,上記
スピーカ出力信号のレベルが上記所定のスピーカ出力信
号しきい値よりも大きく,上記残差信号のレベルが所定
の上記残差信号しきい値よりも小さい場合,いいかえれ
ば,受話音声はあるが送話音声はなく遠端話者側に信号
を送信する必要がない場合には,送話減衰器の減衰量は
例えば−14dB程度に設定され,十分に残差信号が抑
圧される。また,上記受話状態であってそれ以外の場
合,上記送話減衰器の減衰量は例えば−6dB程度に設
定され,例えばダブルトークやエコーキャンセラが収束
していない場合等でも,自然な通話状態を保ちながら残
差信号が抑圧される。さらに,上記請求項3に記載の音
声入出力装置によれば,送話状態では,減衰器制御器に
より受話減衰器の減衰量が例えば−6dB程度に設定さ
れ,スピーカからの過度の音量の放射を防止することが
できる。さらに,上記請求項4に記載の音声入出力装置
によれば,中間状態では,減衰器制御器により送話減衰
器及び受話減衰器の減衰量が例えば−3dBに設定さ
れ,送話音声及び受話音声がない場合に背景雑音が消去
され通話状態が不自然になることが防止される。
声入出力装置では,音響エコー信号のもととなるスピー
カ出力信号のレベル及び音響エコーキャンセラにより除
去されなかった残差信号のレベルに基づいて,減衰器制
御器により送話減衰器及び受話減衰器の減衰量が設定さ
れるため,エコーの影響の少ない自然な通話環境を使用
者に提供することができる。さらに,上記請求項2に記
載の音声入出力装置によれば,受話状態であって,上記
スピーカ出力信号のレベルが上記所定のスピーカ出力信
号しきい値よりも大きく,上記残差信号のレベルが所定
の上記残差信号しきい値よりも小さい場合,いいかえれ
ば,受話音声はあるが送話音声はなく遠端話者側に信号
を送信する必要がない場合には,送話減衰器の減衰量は
例えば−14dB程度に設定され,十分に残差信号が抑
圧される。また,上記受話状態であってそれ以外の場
合,上記送話減衰器の減衰量は例えば−6dB程度に設
定され,例えばダブルトークやエコーキャンセラが収束
していない場合等でも,自然な通話状態を保ちながら残
差信号が抑圧される。さらに,上記請求項3に記載の音
声入出力装置によれば,送話状態では,減衰器制御器に
より受話減衰器の減衰量が例えば−6dB程度に設定さ
れ,スピーカからの過度の音量の放射を防止することが
できる。さらに,上記請求項4に記載の音声入出力装置
によれば,中間状態では,減衰器制御器により送話減衰
器及び受話減衰器の減衰量が例えば−3dBに設定さ
れ,送話音声及び受話音声がない場合に背景雑音が消去
され通話状態が不自然になることが防止される。
【図1】 本発明の一実施の形態に係る音声入出力装置
の概略構成を示す図。
の概略構成を示す図。
【図2】 上記音声入出力装置における減衰器の設定の
一例を示す図。
一例を示す図。
【図3】 上記音声入出力装置の減衰器の動作例を示す
図。
図。
【図4】 従来の音声入出力装置の一例を示す図。
【図5】 センタクリッパ方式のノンリニアプロセッサ
を説明するための図。
を説明するための図。
M…マイク S…スピーカ 10…音響エコーキャンセラ 20…エコーサプレッサ 106…スピーカ信号レベルモニタ 108…残差レベルモニタ 211…減衰器制御器 212…送話減衰器 213…受話減衰器
Claims (4)
- 【請求項1】 マイクと,スピーカと,上記スピーカか
ら出力されるスピーカ出力信号を参照して疑似エコー信
号を生成し,上記スピーカ出力信号が上記マイクに回り
込んだ音響エコー信号から上記疑似エコー信号を差し引
く音響エコーキャンセラと,上記音響エコー信号と上記
疑似エコー信号との残差信号を抑圧するためのエコーサ
プレッサとを具備してなる音声入出力装置において,上
記残差信号のレベルを測定する残差信号レベル測定手段
と,上記スピーカ出力信号のレベルを測定するスピーカ
出力信号レベル測定手段とを具備し,上記エコーサプレ
ッサが,上記マイクから入力され遠端話者側へ送信され
る送話信号を減衰させる送話減衰器と,近端話者側で受
信される受話信号を減衰させる受話減衰器と,上記残差
信号レベル測定手段及びスピーカ出力信号レベル測定手
段によりそれぞれ測定された上記残差信号のレベル及び
上記スピーカ出力信号のレベルに基づいて上記送話減衰
器及び受話減衰器の減衰量をそれぞれ制御する減衰器制
御器とを備えてなることを特徴とする音声入出力装置。 - 【請求項2】 上記減衰器制御器が,上記残差信号のレ
ベル及びスピーカ出力信号のレベルとともに,上記送話
信号と受話信号の大小関係に基づいて上記送話減衰器及
び受話減衰器の減衰量をそれぞれ制御するものであり,
上記送話信号が上記受話信号より小さい受話状態であっ
て,上記スピーカ出力信号のレベルが上記所定のスピー
カ出力信号しきい値よりも大きく,上記残差信号のレベ
ルが所定の上記残差信号しきい値よりも小さい場合に
は,上記減衰器制御器により上記送話減衰器の減衰量を
第1の減衰量に設定し,上記受話状態でそれ以外の場合
には,上記送話減衰器の減衰量を上記第1の減衰量より
も小さい第2の減衰量に設定し,上記残差信号を抑圧し
てなる請求項1に記載の音声入出力装置。 - 【請求項3】 上記送話信号が上記受話信号よりも大き
い送話状態では,上記減衰器制御器により上記受話減衰
器の減衰量を上記第2の減衰量に設定し,上記スピーカ
出力信号を抑圧してなる請求項2に記載の音声入出力装
置。 - 【請求項4】 上記送話信号と上記受話信号とが同程度
の中間状態では,上記減衰器制御器により上記送話減衰
器及び受話減衰器の減衰量を上記第2の減衰量の半分の
値に設定してなる請求項2又は3に記載の音声入出力装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8082698A JPH11284550A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 音声入出力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8082698A JPH11284550A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 音声入出力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11284550A true JPH11284550A (ja) | 1999-10-15 |
Family
ID=13729240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8082698A Pending JPH11284550A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 音声入出力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11284550A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002300687A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-11 | Toshiba Corp | 電子機器 |
| JP2017216602A (ja) * | 2016-05-31 | 2017-12-07 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電話装置 |
| JP2019004387A (ja) * | 2017-06-16 | 2019-01-10 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 通話装置、プログラム及び通話システム |
-
1998
- 1998-03-27 JP JP8082698A patent/JPH11284550A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002300687A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-11 | Toshiba Corp | 電子機器 |
| JP2017216602A (ja) * | 2016-05-31 | 2017-12-07 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電話装置 |
| JP2019004387A (ja) * | 2017-06-16 | 2019-01-10 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 通話装置、プログラム及び通話システム |
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