JP5213584B2 - Call system - Google Patents
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Description
この発明は、通話システムに関し、特に、高騒音環境における相互通話を可能にする通話システムに関する。 The present invention relates to a call system, and more particularly to a call system that enables a mutual call in a high noise environment.
従来、工場等の高騒音環境においてグループ通話を実現するための工夫として、骨伝導方式のイヤホンマイクを使う方法や指向性を持ったマイクを活用する方法或いは騒音音響の位相を反転するスピーカを使う方法等が知られている。
骨伝導方式のイヤホンマイクの場合、人の頭骨や筋肉や皮膚を通過してイヤホンマイクに達する音声を用いることから、騒音が入り込むのを抑制するためには、音の通路に騒音が入り込まないようにする必要がある。しかしながら、空中を伝播してくる音は、空気振動板のような物が無くてもイヤホンの筐体等を通じて入力されるし、人の頭骨や筋肉や皮膚を通じても入力されるので騒音となってしまう。
Conventionally, as a device for realizing a group call in a high noise environment such as a factory, a method using a bone conduction type earphone microphone, a method using a directional microphone, or a speaker that reverses the phase of a noise sound is used. Methods are known.
In the case of the bone conduction type earphone microphone, the sound that passes through the human skull, muscles and skin and reaches the earphone microphone is used. Therefore, in order to suppress the noise from entering, the noise should not enter the sound path. It is necessary to. However, sound that propagates in the air is input through the earphone housing, etc., even if there is no such thing as an air diaphragm, and is also input through the human skull, muscles, and skin, resulting in noise. End up.
また、頭骨等の音伝播の周波数特性は低域に偏っているので、籠もった音になってしまい聞きづらく、また、イヤホンマイクをある程度強く頭骨に押し付けなくてはならないので、装着感が良くない。
指向性マイクを活用する方法の場合、指向性の強いマイクを口の近くで口に向けて配置し、別の無指向性のマイクで周囲の音を拾うように配置する。指向性マイクの出力から無指向性マイクの出力を電気的に引き算したものが通話音量になるので、無指向性マイクの出力が小さければ相対的に音声が大きくなるが、騒音が大きい場合は効果が小さい。また、騒音源が口と同じ方向に有る場合も効果が小さく、マイクを口の前方に配置しなくてはならないので作業時に邪魔になる。
In addition, the frequency characteristics of sound propagation, such as the skull, are biased toward low frequencies, making it muffled and difficult to hear, and the earphone microphone must be pressed to the skull to some extent, so it feels good to wear Absent.
In the case of a method using a directional microphone, a microphone having a high directivity is arranged near the mouth toward the mouth, and another omnidirectional microphone is arranged to pick up surrounding sounds. The call volume is obtained by electrically subtracting the output of the omnidirectional microphone from the output of the directional microphone, so that the sound becomes relatively loud if the output of the omnidirectional microphone is small, but it is effective if the noise is loud Is small. In addition, when the noise source is in the same direction as the mouth, the effect is small, and the microphone has to be placed in front of the mouth, which is obstructive during work.
騒音位相反転方法は、耳に近い場所に配置したマイクで外部の騒音を捉え、それを元に大きさ及び周波数が同じで位相が反対の音を電気的に発生させイヤホンで耳に向かって空気中に放射することにより、騒音を打ち消すものである。この方法の場合、マイクや電気回路やイヤホンの総合的なリニアリティを得難いことや周波数特性がフラットで無い等の理由で、完全に大きさや周波数が同じで位相が反対の音を作るのが難しく、騒音が大きい場合は効果が小さい。また、マイクが騒音を拾うことには対処することができない。 The noise phase inversion method captures external noise with a microphone placed close to the ear, electrically generates a sound of the same magnitude and frequency, but opposite in phase, and air-flows toward the ear with an earphone. Noise is canceled out by radiating in. In the case of this method, it is difficult to make a sound that is completely the same size and frequency and opposite in phase because it is difficult to obtain the overall linearity of the microphone, electric circuit, and earphone, and the frequency characteristics are not flat, etc. The effect is small when the noise is loud. Moreover, it cannot cope with the microphone picking up noise.
上述した、骨伝導方式のイヤホンマイクに関するものとして、例えば、「骨伝導イヤホンマイク」(特許文献1参照)がある。
このように、従来、例えば、85〜90dBを超えるような高騒音環境においても、騒音に邪魔されることなく確実に音声で通話し相互連絡や確認ができる、汎用性のある実用的な通話システムは存在しなかった。 As described above, for example, even in a high noise environment exceeding 85 to 90 dB, for example, a versatile and practical call system capable of making a voice call and intercommunication and confirmation without being disturbed by noise. Did not exist.
更に、高騒音環境において通話システムを実際に使用する際に、次に示す状況への対応も必要となる。
多人数でのグループ通話を行う場合、通話者の内の1名でも高騒音環境に居ると、その通話者のマイクから他の通話者のイヤホンに騒音が伝わってしまいグループ通話が出来なくなってしまう。なお、このような状況においては、通話システムを通じて行う会話或いは信号音とは関係無いあらゆる音が騒音とみなされ、現場で機械運転時に発生する音、材料等の接触、破断、加工時に発生する音、通話システムと無関係な人の声等が騒音となる。
Furthermore, when the telephone system is actually used in a high noise environment, it is necessary to cope with the following situation.
When making a group call with a large number of people, if one of the callers is in a noisy environment, noise will be transmitted from the caller's microphone to the other caller's earphones, making the group call impossible. . In such a situation, any sound that is not related to conversation or signal sound through the call system is regarded as noise. Sound generated when the machine is operated on site, material contact, breakage, and sound generated during processing The voice of a person unrelated to the call system becomes noise.
また、通話システムが携帯端末機を使っての一斉放送やページング呼び出し機能を備えている場合、携帯端末機の位置によっては拡声器との間でハウリングが発生してしまう。
また、複数の携帯音声無線装置を同時に使ってグループ通話や一斉放送を行おうとした場合、喩え同じ規格の通信方式であっても、メーカや機種が異なると、細部の設計に差がある各種の機器が混じり合って使われる状態になり、話し手のマイクから聞き手のイヤホン又はマイクまで一貫した同一レベルを確保することができずに、音量に差が出てしまったり音質が低下してしまうという問題点があった。
In addition, when the call system has a broadcast or paging call function using a mobile terminal, howling occurs with the loudspeaker depending on the position of the mobile terminal.
In addition, when trying to perform group calls and broadcasts simultaneously using multiple mobile voice radio devices, even if the communication method is the same standard, various manufacturers and models have different design details. The problem is that the devices are mixed and used, and the consistent level from the speaker's microphone to the listener's earphone or microphone cannot be secured, resulting in a difference in volume or poor sound quality. There was a point.
なお、従来の通話システムにおいては、使用する機器を互換性のある範囲に限定、即ち、ある通話システムにおいて使用できるのは特定のメーカの特定の機種のみとし、また、所定の特性を持ったイヤホンやマイクのみが使用できるとしていたため、上記問題点は生じなかった。
この発明の目的は、高騒音環境においても騒音に邪魔されることなく確実に音声通話による相互連絡や確認ができ、また、メーカや機種が異なった複数の携帯音声無線装置を同時に使用しても良好な通話状態を確保することができる、汎用性のある実用的な通話システムを提供することである。
In a conventional call system, the devices to be used are limited to a compatible range, that is, only a specific model of a specific manufacturer can be used in a certain call system, and an earphone having a predetermined characteristic is used. Because only the microphone and the microphone could be used, the above problem did not occur.
The object of the present invention is to enable mutual communication and confirmation by voice call without being disturbed by noise even in a high noise environment, and even when a plurality of portable voice radio devices of different manufacturers and models are used simultaneously. It is to provide a versatile and practical call system that can ensure a good call state.
上記目的を達成するため、この発明に係る通話システムは、通信制御及び個別端末制御を行うサーバと、前記サーバに接続された、有線LANを構成するスイッチングハブ及び無線LANを構成するアクセスポイントと、前記スイッチングハブに接続された固定電話機及び拡声器放送用端末機と、前記アクセスポイントに接続された携帯音声無線装置と、前記携帯音声無線装置に接続された、騒音が入り込むのを抑制する耳穴挿入形で、電気信号から空気振動への変換とその逆の変換を行う一枚の振動板を有し、ハウリング発生防止のために振動板駆動回路の電気的な分離を行ったマイクイヤホン、及び前記マイクイヤホンへ侵入してしまった騒音について除去処理を行う騒音処理装置を備えた全二重通信に対応する防雑ヘッドセットとを有し、前記サーバは、前記携帯音声無線装置毎に異なる受話音声信号を、予め、接続する前記携帯音声無線装置毎の最適値にあったレベルに調整して送信するレベル調整手段を有することを特徴としている。 In order to achieve the above object, a call system according to the present invention includes a server that performs communication control and individual terminal control, a switching hub that configures a wired LAN and an access point that configures a wireless LAN connected to the server, Fixed telephone and loudspeaker broadcasting terminal connected to the switching hub, a portable voice radio device connected to the access point, and an ear hole insertion connected to the portable voice radio device to prevent noise from entering. form, has a single diaphragm for converting and vice versa from the electric signal to air vibration, microphone earphone conducted electrical isolation of the diaphragm drive circuit for howling prevention, and the Yes and Bozatsu headset corresponding to full-duplex communication having the noise processing apparatus for removing processing for noise had penetrated into the microphone earphone The server includes level adjustment means for adjusting a received voice signal that is different for each portable voice radio apparatus to a level that matches an optimum value for each portable voice radio apparatus to be connected in advance. Yes.
また、この発明において、前記サーバは、グループ通話及び放送を行う機能を備え、前記騒音処理装置は、前記マイクイヤホンからの入力信号から通話者の音声信号以外の信号を検出して分離除去を行う騒音処理回路を有し、送話音声に外部騒音として影響を与える高騒音下でのグループ通話及び放送時の送話を、前記マイクイヤホンを介して行うことが好ましい。 Also, in the present invention, the server has a function of performing a group call and broadcasting, and the noise processing device detects and removes a signal other than the voice signal of the caller from an input signal from the microphone earphone. It is preferable to perform a group call under high noise and a transmission during broadcasting via the microphone earphone, having a noise processing circuit and affecting the transmitted voice as external noise.
この発明によれば、通信制御及び個別端末制御を行うサーバに接続された、有線LANを構成するスイッチングハブ及び無線LANを構成するアクセスポイントを有し、スイッチングハブには固定電話機及び拡声器放送用端末機が接続され、アクセスポイントには携帯音声無線装置が接続され、この携帯音声無線装置には、騒音が入り込むのを抑制する耳穴挿入形で、電気信号から空気振動への変換とその逆の変換を行う一枚の振動板を有し、ハウリング発生防止のために振動板駆動回路の電気的な分離を行ったマイクイヤホン、及びマイクイヤホンへ侵入してしまった騒音について除去処理を行う騒音処理装置を備えた全二重通信に対応する防雑ヘッドセットが接続され、サーバは、グループ通話及び放送を行う機能を備えるレベル調整手段により、携帯音声無線装置毎に異なる受話音声信号を、予め、接続する携帯音声無線装置毎の最適値にあったレベルに調整して送信する。 According to the present invention, a switching hub that constitutes a wired LAN and an access point that constitutes a wireless LAN are connected to a server that performs communication control and individual terminal control, and the switching hub is used for fixed telephones and loudspeaker broadcasting. A terminal is connected, and a portable voice radio apparatus is connected to the access point. This portable voice radio apparatus is an ear hole insertion type that suppresses the entry of noise , and the conversion from electrical signal to air vibration and vice versa. A microphone earphone that has a diaphragm that performs conversion and electrically isolates the diaphragm drive circuit to prevent howling , and noise processing that removes noise that has entered the microphone earphone A level control hand equipped with a function for performing group calls and broadcasting is connected to a dustproof headset compatible with full-duplex communication. Accordingly, the mobile voice radio device different reception voice signal for each advance, and transmits the adjusted level was the optimum value of the mobile voice radio device each time it connects.
このため、高騒音環境においても騒音に邪魔されることなく確実に音声通話による相互連絡や確認ができ、また、メーカや機種が異なった複数の携帯音声無線装置を同時に使用しても良好な通話状態を確保することができる、汎用性のある実用的な通話システムを構築することができる。 For this reason, even in a noisy environment, it is possible to reliably communicate and confirm by voice calls without being disturbed by noise, and good calls even when using multiple mobile voice radio devices of different manufacturers and models at the same time It is possible to construct a versatile and practical call system that can ensure the state.
以下、この発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
図1は、この発明の一実施の形態に係る通話システムの構成を概略的に示す説明図である。図1に示すように、通話システム10は、サーバ11、スイッチングハブ(HUB)12、複数(この例では、2個)のアクセスポイント13a,13b、固定電話機14、複数(この例では、2個)の拡声放送用のスピーカ15a,15b、複数(この例では、5個)の携帯音声無線装置16a〜16e、及び複数(この例では、5個)の雑音防止用の防雑ヘッドセット17a〜17eを有している。
この通話システム10により、それぞれ防雑ヘッドセット17a〜17eを装着して携帯音声無線装置16a〜16eを携帯した複数のユーザの間で、相互に通話するグループ通話を行うことができる。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of a call system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a
With this
サーバ11は、例えば、グループ通話及び放送を行う機能を備えた、グループ通話・放送用の多機能呼制御音声通話サーバが用いられ、通話端末同士の回線接続・切断の制御、即ち、無線LANアクセスポイント間のハンドオーバ等、通話端末を無線LANに接続するアクセスポイントの制御等、通信制御を行う。また、複数の通話端末による会議通話の制御を行う。会議通話の場合、特定のアドレス(電話番号)に接続された各通話端末の音声は、サーバ11により全て加算された上でそれぞれの通話端末に配信される。このサーバ11には、スイッチングハブ12が接続されている。更に、サーバ11は、低騒音下での各種汎用マイク特性を合わせ込む処理を行う。
As the
スイッチングハブ12は、サーバ11と複数の通話端末間を物理的に結ぶものであり、個々の機器を接続して有線LAN(Local Area Network)を構成する。このスイッチングハブ12は、単なるハブと異なり個々のデータフレーム上のMAC(Media Access Control)アドレスを読み取り、複数の配線の中で伝送相手が接続されている適切な配線にのみ情報を流す。
スイッチングハブ12には、無線LANを構成するアクセスポイント13a,13b、有線LANに接続されて通話することができる固定電話機14、及び拡声器放送用端末機(Internet Protocol−Amplifier:IP−AMP)18a,18bを介して、有線LANに接続され現場で広く音声を発するスピーカ15a,15bが、それぞれ接続されている。
The
The
アクセスポイント13a,13bは、無線LANにおいて有線LANにおけるスイッチングハブと同等の働きをする、無線機器を有線LANに接続する基地局であり、汎用の規格であるIEEE.802.11を使用している。
アクセスポイント13aには、例えば、無線LANを介して、PDA(Personal Digital Assistant)等の携帯音声無線装置16a,16bが、アクセスポイント13bには、例えば、無線LANを介して、無線IPフォン等の携帯音声無線装置16c,16d,16eが、それぞれ接続される。
The
The
また、PDA16a,16bには、防雑無線ヘッドセット17a,17bが無線接続され、無線IPフォン16c,16d,16eには、防雑有線ヘッドセット17c,17d,17eが有線接続されている。これら防雑ヘッドセット17a〜17eは、全二重通信(full duplex)に対応している。
固定電話機14は、運転室等の固定位置に設置されて有線LANに接続される、例えば、音声を各種符号化方法で圧縮しパケットに変換した上でIPによりネットワーク上をリアルタイム伝送して通話する電話(IPフォン)である。
The
The fixed
スピーカ15a,15bは、広い構内に於いて一斉放送やページング呼び出しを行う際に用いられ、有線LAN上のフレームデータという形に変換されている音声データを直接音声変換して出力する。
この携帯音声無線装置16a,16bは、基本的には固定型のIPフォンと同じであるが無線LANを経由して有線LANに接続される。携帯機器であるから、接続している無線LANアクセスポイントは通話毎或いは通話中に変わる可能性があり、連続通話中に接続している無線LANアクセスポイントを変える場合は、ハンドオーバと呼ばれる制御が行われる。
The speakers 15a and 15b are used when performing broadcast or paging call in a wide premises, and directly convert the audio data converted into frame data on the wired LAN to output.
The portable
図2は、図1の通話システムの他の構成例を概略的に示す説明図である。図2に示すように、通話システム10(図1参照)に、更に、携帯音声無線装置16f〜16hを接続しても良い。サーバ11に、VoIP−GW(Voice over Internet Protocol−GateWay)19を介して接続された既設電話交換機20には、既設構内PHS(Personal Handyphone System)アンテナ21が、公衆交換電話網22a及び携帯電話網22bを介して携帯電話基地局23が、公衆交換電話網22a及び公衆PHS網22cを介して公衆PHSアンテナ24が、それぞれ接続されている。
FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing another configuration example of the call system of FIG. As shown in FIG. 2, portable
そして、既設構内PHSアンテナ21には、PHS無線を介して、防雑有線ヘッドセット17fが接続された既設構内PHS端末(携帯音声無線装置)16fが、携帯電話基地局23には、携帯無線を介して、防雑有線ヘッドセット17gが接続された携帯電話端末(携帯音声無線装置)16gが、公衆PHSアンテナ24には、公衆PHS無線を介して、防雑有線ヘッドセット17hが接続された公衆PHS端末(携帯音声無線装置)16hが、それぞれ無線接続される。
The existing
図1及び図2に示す、防雑無線ヘッドセット17a,17bと防雑有線ヘッドセット17c〜17hは、騒音が入り込むのを抑制する耳穴挿入形のマイクイヤホン25及び騒音処理装置26を有している。
騒音が入り込むのを抑制する耳穴挿入形のマイクイヤホン25は、携帯音声無線装置16a〜16bから入力した受話音声の電気信号を空気振動に変換すること、及び送話音声を電気信号に変換して携帯音声無線装置16a〜16bへ出力することを同時に実現する、共通の一つの振動板のみを有している。このマイクイヤホン25は、通話者の耳穴に挿入されることにより耳穴内部壁面に密着して耳穴を密閉状態にすることで、通話時に外部の騒音が耳穴内部に侵入するのを極力抑制する耳栓構造を有している。
The
An ear hole insertion
騒音処理装置26は、マイクイヤホン25からの入力信号から通話者の音声信号以外の信号、即ち、騒音となる信号を検出して分離除去を行う騒音処理回路を有している。また、騒音処理回路は、通話者の音声を選択的に増幅し、それ以外を抑制する処理を行っている。
騒音が入り込むのを抑制する耳穴挿入形のマイクイヤホン25及び騒音処理装置26を用いることにより、人の話し声や機械の作動音或いは車輌の走行音等周辺の様々な音声が送話音声に外部騒音として入力してしまい、通話が困難である高騒音環境においても、外部騒音の影響を極力排除して、音声伝送経路への騒音の混入やハウリングの発生等を無くすことができる。
The
By using the ear hole
その結果、従来の通話システムでは実現できなかった高騒音環境における複数通話者によるグループ通話を実現することができると共に、スピーカ15a,15bとの間でハウリングを発生させずにスムーズな一斉放送やページング放送を実現することができる。
図3は、グループ通話を実施する際の流れを示し、(a)は招集による場合のシーケンスチャートであり、(b)は参加による場合のシーケンスチャートである。図4は、放送を実施する際の流れを示すシーケンスチャートである。
As a result, it is possible to realize a group call by a plurality of callers in a high noise environment that could not be realized by the conventional call system, and smooth broadcast and paging without generating howling with the speakers 15a and 15b. Broadcast can be realized.
3A and 3B show a flow when a group call is performed. FIG. 3A is a sequence chart in the case of convocation, and FIG. 3B is a sequence chart in the case of participation. FIG. 4 is a sequence chart showing a flow when broadcasting is performed.
図3(a)に示すように、招集によりグループ通話を実施する場合、先ず、会議招集元である端末16aは、サーバ(多機能呼制御音声通話サーバ)11に対し、端末16b,16c,16dとの間での会議を招集することを要求する(1)。次に、サーバ11は、端末16bに対し接続を要求し(2)、更に、端末16cに対し(3)、端末16dに対し(4)、それぞれ接続を要求する。要求を受けて、端末16b,16c,16dが順次応答する(5),(6),(7)ことにより、会議環境が成立する。
As shown in FIG. 3A, when a group call is performed by invitation, first, the
次に、会議招集元である端末16aが回線を切断する(8)ことにより会議が終了すると、サーバ11は、他の端末16b,16c,16dの回線も切断する(9),(10),(11)。なお、会議からの離脱は、招集先の各端末16b,16c,16dが回線を切断することによっても可能である。但し、招集先端末からの再接続はできない。
図3(b)に示すように、参加によりグループ通話を実施する場合、予め設定している特番ダイヤル発信により、各端末16a,16b,16c,16dがそれぞれサーバ11に接続する(1),(2),(3),(4)。なお、会議からの離脱は、参加している各端末が回線を切断する(5),(6),(7),(8)ことにより、任意に可能であり、再接続も、特番ダイヤル発信で可能である。
Next, when the conference is terminated by the terminal 16a serving as the conference caller disconnecting the line (8), the
As shown in FIG. 3B, when a group call is performed by participation, the
図4に示すように、放送を実施する場合、先ず、端末16aから放送特番ダイヤルを発信し、サーバ11に対し放送を要求する(1)。次に、サーバ11は、IP−AMP18を呼び出し受信状態にさせる(2)。次に、端末16aから音声(デジタル)信号を、サーバ11を介して(3)、IP−AMP18へ伝送する(4)。音声(デジタル)信号を受信したIP−AMP18は、音声(デジタル)信号をデジタルからアナログへ変換し、変換したアナログ信号を増幅した後にスピーカ15へ送信し、放送を開始する(5)。
As shown in FIG. 4, when broadcasting is performed, first, a broadcast special number dial is transmitted from the terminal 16a to request the
グループ通話において、複数台の携帯音声無線装置16から入力された音声信号は、(グループ通話用)サーバ11に全て集められて、その音声信号の和が作成される。その総和音声信号は、逆にサーバ11からグループ通話に参加している全ての携帯音声無線装置16に無線LANを通じて送り出される。受信した携帯音声無線装置16では、総和音声信号をデジタルコードからアナログ信号に復元する。その結果、最終的にどの携帯音声無線装置16でも他の全部の携帯音声無線装置16から入力された音声を聞くことができる。
In a group call, all voice signals input from a plurality of portable voice radio apparatuses 16 are collected in the server 11 (for group call), and a sum of the voice signals is created. On the contrary, the sum voice signal is sent from the
但し、実際には、全ての携帯音声無線装置16から入力された音声信号ではなく、自分の送った音声信号は除いて、それ以外の音声信号の和を取って送っている。例えば、携帯音声無線装置16a〜16dが会議通話に参加しているとき、携帯音声無線装置16aには、自分の送話した信号は除いて携帯音声無線装置16b〜16dの送話信号の和が送り返される。同じく、携帯音声無線装置16bには、携帯音声無線装置16a,16c,16dの送話信号の和が送り返される。以下同様の処理が行われるが、説明を省略する。
However, in reality, not the audio signals input from all the portable audio radio apparatuses 16, but the audio signals sent by themselves are excluded and the other audio signals are summed and transmitted. For example, when the portable
本発明の通話システム10では、既に説明した通り、携帯音声無線装置16の元々の出力装置であるイヤホン又はスピーカの代わりに騒音抑制型のマイクイヤホン25を用いている。但し、携帯音声無線装置16の元々の出力装置であるイヤホン又はスピーカに、出力回路から印加される駆動電圧は、統一された規格が無くメーカの設計によりバラバラであるので、このままでは、携帯音声無線装置16の入出力装置となる騒音抑制型のマイクイヤホン25への出力レベルが携帯音声無線装置16毎に異なる複数の駆動電圧があることになり、都合が悪い。
In the
例えば、騒音抑制型のマイクイヤホン25へ向かって出力される電圧が適正な範囲を超えて大き過ぎると、騒音抑制型のマイクイヤホン25の入力回路で歪みを発生してしまい、音質の劣化を招き受話音声が聞き取り難くなる。
そこで、本発明は、グループ通話を抑制するサーバ11が、予め接続される携帯音声無線装置16の機種毎に受話音声信号レベルを適正な範囲に調整するレベル調整手段を備えている。このレベル調整手段により、携帯音声無線装置16毎に異なる受話音声信号が、予め、接続する携帯音声無線装置16毎の最適値にあったレベルに調整して送信される。
For example, if the voltage output to the noise suppression
Therefore, in the present invention, the
その実施例を説明する。以下のデータの記憶・演算等の各情報処理は、サーバ11においてアプリケーション(ソフトウェア)とハードウェア資源の協働により行われる。携帯音声無線装置16のイヤホン又はスピーカに出力回路から印加される出力電圧の最大値を、携帯音声無線装置16の機種毎に測定し、その値Vta,Vtb,…を求める。サーバ11の記憶装置に、予めこの通話システム10でグループ通話に使用する可能性のある携帯音声無線装置16a〜16dの受話音声の最大出力電圧Vta,Vtb,…を記録しておく。一方、騒音抑制型のマイクイヤホン25について歪みを発生しない適正な最大の入力電圧をVsとする。この値も、予めサーバ11の記憶装置に記録しておく。
The embodiment will be described. The following information processing such as data storage / calculation is performed in the
図3(a)に示すように、携帯音声無線装置16がグループ通話に参加しグループ通話を始めるとき、サーバ11は、グループ通話を招集した携帯音声無線装置16a、及び招集されたのが携帯音声無線装置16b〜16dであることを知る。そして、サーバ11は、携帯音声無線装置16a〜16dのそれぞれに対応した出力電圧の最大値Vta〜Vtdを、記憶装置から読み出させる。
サーバ11は、パケットを送るとき、携帯音声無線装置16a宛のデータに含まれる総和音声信号にVs/Vtaの係数を掛け算する。同様に、携帯音声無線装置16b宛のデータに含まれる総和音声信号にVs/Vtbの係数を掛け算する。以下、同様である。
As shown in FIG. 3A, when the mobile voice wireless device 16 participates in the group call and starts the group call, the
When sending the packet, the
これにより、騒音抑制型のマイクイヤホン25に向けて出力される音声信号のレベルは、携帯音声無線装置16の機種が代わっても一定となる。
ところで、高騒音環境における通話システムについて考えた場合、通話現場で騒音に曝されるのは通話者が通話に際して使用する装置であるマイクイヤホンなので、このマイクイヤホンを原理的に騒音フリー構造とすることで、高騒音下でも通話可能なシステムを実現することができる。
Thus, the level of the audio signal output toward the noise suppression
By the way, when considering a call system in a high noise environment, it is a microphone earphone that is a device used by a caller during a call because the caller is exposed to noise, so this microphone earphone should have a noise-free structure in principle. Thus, it is possible to realize a system capable of making a call even under high noise.
通話音声は、伝送中に伝送路上で様々な状態、例えば、空気の振動、アナログ電気信号、デジタル電気信号、パケット化情報等に変換されるが、この内、外部騒音に影響されるのは空気中に開放された伝送部分である。従って、この伝送部分を、専用の閉鎖領域とすることが必要である。騒音環境下において騒音に煩わされずに通話をするには、受話手段であるイヤホンを介して聞き取る相手の音声に騒音が混在しないこと、及び送話手段であるマイクを介して話しかける自分の音声に騒音が混在しないことが求められる。 Call voice is converted into various states on the transmission line during transmission, for example, air vibration, analog electrical signal, digital electrical signal, packetized information, etc., of which air noise is affected by external noise. It is a transmission part that is opened inside. It is therefore necessary to make this transmission part a dedicated closed area. To make a call without being bothered by noise in a noisy environment, there must be no noise in the other party's voice that is heard through the earphone, which is the receiving means, and there is noise in your voice that is spoken through the microphone, which is the sending means Must not be mixed.
また、マイクイヤホンを騒音フリー構造とした上で、高騒音環境にある工場等の現場作業において邪魔にならない小型で、携帯し易く、長時間使用しても疲労し難い構造であることが要求される。
このような要求に対し、通話システム10は、非常に小型で片方の耳に装着できるイヤホン形状を有し、同時にマイクとしても機能する騒音が入り込むのを抑制する耳穴挿入形のマイクイヤホン25を備えている。マイクイヤホン25は、通常のイヤホンと同じく耳穴に装着して振動板が発生する空気振動を聞くことにより、イヤホンとして機能し、同時に、通常のマイクと異なり発声する際に口からだけでなく耳穴内部にも発生する空気振動を振動板で捉えることにより、マイクとして機能する。
In addition, it is required that the microphone earphone has a noise-free structure, is small enough to be unobtrusive in on-site work in a factory with a high noise environment, is easy to carry, and does not fatigue even after prolonged use. The
In response to such demands, the
即ち、マイクイヤホン25は、1枚しかない振動板で電気信号から空気振動への変換と、その逆の空気振動から電気信号への変換を行う。振動板の近傍にコイルと永久磁石を設置して、コイルに電流を流し電磁力により振動板を駆動することでイヤホンとして、一方、空気振動により駆動された振動板により電磁界によってコイルに電流が発生することでマイクとして、それぞれ機能する。このとき、振動板の駆動回路の信号が、直接、マイクアンプの入力回路へ回り込むと循環回路となってハウリングが発生するので、それを避けるため、電気的な分離を行っている。
That is, the
騒音フリー構造については、先ず、受話時にイヤホンとして動作する際の対策として、イヤホン本体を外部騒音を伝え難い遮音構造とすると共に、イヤホンと接触する耳穴の皮膚との間から外部騒音が侵入するのを防ぐ密着度の高いイヤパッドを使用して、耳栓効果を持たせる。これで、耳穴の中は密閉空間になって遮音効果が得られるので、90dBを超える騒音下にあっても騒音に影響されずにイヤホンから入力する通話音声を聞くことができる。次に、マイクとして動作する際も、同様の理由で、内部の振動板に騒音が伝わらないので、出力する送話音声に騒音を混入させることがない。 Regarding the noise-free structure, first of all, as a countermeasure when operating as an earphone during reception, the earphone body has a sound insulation structure that is difficult to transmit external noise, and external noise enters from between the ear hole skin contacting with the earphone. Use ear pads with high adhesion to prevent earplugs. Thus, since the inside of the ear hole becomes a sealed space and a sound insulation effect is obtained, it is possible to listen to the call voice input from the earphone without being affected by the noise even under noise exceeding 90 dB. Next, when operating as a microphone, for the same reason, no noise is transmitted to the internal diaphragm, so that no noise is mixed into the transmitted voice to be output.
その上、侵入を阻止できずに、マイクイヤホン25へ侵入してしまった騒音については、騒音処理装置26の騒音処理回路による騒音除去処理を行って、通話音声以外の音声を騒音として除去している。この騒音除去処理は、無通話音声状態の背景音を雑音と見なして事前に測定し、そのスペクトルを求めて行われるが、短時間に比較的大きな音が発生した場合、この間を有声状態と見なしてこの部分から音声のスペクトルを求める。信号の入力中は、常時、騒音のスペクトル部分を抑制し、音声のスペクトル部分は通過させるものである。
In addition, for noise that has entered the
このように、この発明に係る通話システム10は、耳栓機能のあるマイクイヤホン25を使い、このマイクイヤホン25と耳穴で、外部の空気中とは音響的につながらない密閉空間を形成し、口から発せられた音声が耳穴にも伝わることを利用して、マイクイヤホン25に密閉空間を通して音声を入力する。また、マイクイヤホン25から出力される音声情報は、マイクイヤホン25と耳穴で形成した密閉空間を通して鼓膜に伝えられる。更に、サーバ11は、低騒音下での各種汎用マイク特性を合わせ込む処理を行う。
As described above, the
その結果、通話音声に騒音が混入するのを阻止することができ、通話者の周囲の高騒音や作業者の動作に伴って発生する騒音等が満ちている高騒音環境においても、グループ通話、一斉放送、及びページング放送が可能になり、確実に音声通話による相互連絡や確認を行うことができる。
また、マイクイヤホン25は、イヤホンとして動作した結果、振動板や密閉空間を進行して鼓膜等で反射し遅れてマイクに入ってくる成分を抑制するエコーキャンセラーを備えている。
As a result, it is possible to prevent noise from being mixed into the call voice, even in a high noise environment where there is a lot of noise around the caller and the noise generated by the operation of the operator, Simultaneous broadcasting and paging broadcasting are possible, and mutual communication and confirmation by voice call can be performed reliably.
Further, the
また、騒音処理装置26は、マイクイヤホン25に入力した入力電気信号に混入した騒音成分を低減するため、入力電気信号をデジタル化して、常時、背景となる騒音のスペクトラムを測定し、その強度の強い箇所を減衰させることでノイズリダクションを行う。
また、マイクイヤホン25の筐体は、外殻を形作るケースの内部に振動板とコイルとからなる変換器を設置し、設置後の余剰部分に遮音材を詰めると共に、耳穴への装着に際しイヤーパッドが耳穴の皮膚に隙間無く密着することにより、外部へ音が漏れないようにしている。
In addition, the
The
10 通話システム
11 サーバ
12 スイッチングハブ
13a,13b アクセスポイント
14 固定電話機
15a,15b スピーカ
16a〜16h 携帯音声無線装置
17a〜17h 防雑ヘッドセット
18a,18b 拡声器放送用端末機
19 VoIP−GW
20 既設電話交換機
21 既設構内PHSアンテナ
22a 公衆交換電話網
22b 携帯電話網
22c 公衆PHS網
23 携帯電話基地局
24 公衆PHSアンテナ
25 マイクイヤホン
26 騒音処理装置
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記サーバに接続された、有線LANを構成するスイッチングハブ及び無線LANを構成するアクセスポイントと、
前記スイッチングハブに接続された固定電話機及び拡声器放送用端末機と、
前記アクセスポイントに接続された携帯音声無線装置と、
前記携帯音声無線装置に接続された、騒音が入り込むのを抑制する耳穴挿入形で、電気信号から空気振動への変換とその逆の変換を行う一枚の振動板を有し、ハウリング発生防止のために振動板駆動回路の電気的な分離を行ったマイクイヤホン、及び前記マイクイヤホンへ侵入してしまった騒音について除去処理を行う騒音処理装置を備えた全二重通信に対応する防雑ヘッドセットとを有し、
前記サーバは、前記携帯音声無線装置毎に異なる受話音声信号を、予め、接続する前記携帯音声無線装置毎の最適値にあったレベルに調整して送信するレベル調整手段を有することを特徴とする通話システム。 A server for performing communication control and individual terminal control;
A switching hub that constitutes a wired LAN and an access point that constitutes a wireless LAN connected to the server;
A fixed telephone and a loudspeaker broadcasting terminal connected to the switching hub;
A portable voice radio device connected to the access point;
An ear hole insertion type that is connected to the portable voice radio apparatus and that suppresses noise from entering, has a single diaphragm that converts electrical signals into air vibrations and vice versa, and prevents howling from occurring. Therefore , a microphone earphone that electrically isolates the diaphragm drive circuit , and a noise- proof headset that is equipped with a noise processing device that removes noise that has entered the microphone earphone. And
The server has level adjustment means for adjusting a received voice signal different for each portable voice radio apparatus to a level suitable for an optimum value for each portable voice radio apparatus to be connected in advance. Call system.
前記騒音処理装置は、前記マイクイヤホンからの入力信号から通話者の音声信号以外の信号を検出して分離除去を行う騒音処理回路を有し、
送話音声に外部騒音として影響を与える高騒音下でのグループ通話及び放送時の送話を、前記マイクイヤホンを介して行うことを特徴とする請求項1に記載の通話システム。 The server has a function of performing group calls and broadcasting,
The noise processing device includes a noise processing circuit that detects and removes a signal other than a voice signal of a caller from an input signal from the microphone earphone,
The call system according to claim 1, wherein a group call under a high noise level that affects the transmitted voice as an external noise and a voice call during broadcasting are performed via the microphone earphone.
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