JP2006304023A - 通話装置及び通話方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 通話開始時におけるエコーの増大やハウリングの発生を防止するとともに、測定用基準信号によって通話が阻害されたり、通話音声信号の影響でエコーリターンロス値の測定精度が低下してしまう不都合を解消する。
【解決手段】 受話信号を伝達するスピーカ経路３２と、送話信号を伝達するマイク経路３３と、スピーカ経路３２とマイク経路３３との間に介在し、送話信号に含まれるエコー成分を低減させるエコーキャンセラ３４と、スピーカ経路３２に測定用基準信号を出力するトーン生成部３４ｂと、マイク経路３３における測定用基準信号レベルにもとづいて、エコーリターンロス値を測定するエコーリターンロス測定部３４ｃとを備え、エコーリターンロス値にもとづいて、エコーキャンセラ３４の設定を自動的に最適化する通話装置において、エコーリターンロス測定を非通話時に実行する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ハンズフリー電話装置などの通話装置及び通話方法に関し、特に、エコーキャンセラの設定を自動的に最適化できる通話装置及び通話方法に関する。

エコーキャンセラを備える通話装置が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。エコーキャンセラは、受話信号を伝達するスピーカ経路と、送話信号を伝達するマイク経路との間に介在し、受話信号と逆位相の信号を送話信号に付加することによって、送話信号に含まれるエコー成分を低減させるものであり、特に、エコーやハウリングが発生しやすいハンズフリー電話装置において有用である。

ところで、この種の通話装置では、送話信号に含まれるエコー成分のレベルと、エコーキャンセラが出力する逆位相信号のレベルとが適合しない場合、十分なエコー低減効果が得られないため、送話信号に含まれるエコー成分のレベルなどに応じて、エコーキャンセラの設定を最適化する必要がある。

例えば、特許文献１に記載の通話装置では、スピーカ経路に測定用基準信号を出力する白色雑音発生手段と、マイク経路における測定用基準信号レベルにもとづいて、エコーリターンロス値を測定するエコーリターンロス測定手段と、エコーリターンロス測定手段の出力にもとづいて、マイク経路の信号レベルを調整する利得調整手段とを備える。

このような通話装置によれば、エコーキャンセラの設定が自動的に最適化されるので、使用条件が変化してもエコーやハウリングの発生を抑制することができる。しかも、特許文献１に記載の通話装置では、測定用に最適化した基準信号にもとづいてエコーリターンロス値を測定できるので、帯域の狭い音声信号にもとづいて測定する場合に比べて、エコーリターンロス値を精度良く測定することができる。
特開２００１−０４４８９６号公報 特開２００３−１９８７１４号公報

しかしながら、従来の通話装置は、通話を開始してからエコーリターンロス測定やエコーキャンセラ設定を行っているので、通話開始時にエコーが増大したり、ハウリングが発生する可能性があった。また、特許文献１に記載のように、測定用基準信号を出力する通話装置では、測定用基準信号が通話を阻害する可能性があるだけでなく、通話音声信号や周囲ホワイトノイズの影響を受けて、エコーリターンロス値の測定精度が低下するおそれがある。

本発明は、上記の事情にかんがみなされたものであり、通話開始時におけるエコーの増大やハウリングの発生を防止できるだけでなく、測定用基準信号によって通話が阻害されたり、通話音声信号の影響でエコーリターンロス値の測定精度が低下する不都合を解消できる通話装置及び通話方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するため本発明の通話装置は、受話信号を伝達するスピーカ経路と、送話信号を伝達するマイク経路と、前記スピーカ経路と前記マイク経路との間に介在し、前記送話信号に含まれるエコー成分を低減させるエコーキャンセラと、前記スピーカ経路に測定用基準信号を出力するトーン生成部と、前記マイク経路における前記測定用基準信号レベルにもとづいて、エコーリターンロス値を測定するエコーリターンロス測定部とを備え、前記エコーリターンロス値にもとづいて、前記エコーキャンセラの設定を自動的に最適化する通話装置において、前記エコーリターンロス測定が、非通話時に実行される構成としてある。

このように構成にすれば、エコーリターンロス測定やエコーキャンセラ設定をあらかじめ通話前に行うことができるので、通話開始時におけるエコーの増大やハウリングの発生を防止できる。また、通話中に測定用基準信号を出力しないので、測定用基準信号によって通話が阻害されたり、通話音声信号の影響でエコーリターンロス値の測定精度が低下する不都合を解消できる。

また、本発明の通話装置は、前記エコーリターンロス測定が、電源投入直後に実行される構成としてある。
このように構成にすれば、電源を投入して直ちに通話する場合であっても、エコーキャンセラの設定を最適化し、通話開始時におけるエコーの増大やハウリングの発生を防止できる。

また、本発明の通話装置は、前記エコーリターンロス測定が、通話開始直前に実行される構成としてある。
このように構成にすれば、エコーリターンロス測定から通話開始までのタイムラグがなくなるので、使用条件の経時的な変化によるエコーキャンセラの設定誤差を最小化することができる。

また、本発明の通話装置は、前記エコーリターンロス測定が、何らかの操作に応じて実行される構成としてある。
このように構成にすれば、通話前に行われる何らかの操作、例えば発信操作、着信操作、筐体開操作などに際してエコーリターンロス測定を実行し、通話開始時におけるエコーの増大やハウリングの発生を防止できる。

また、本発明の通話装置は、前記送話信号に含まれる周囲ホワイトノイズを検出するとともに、周囲ホワイトノイズと逆位相の信号を、前記エコーリターンロス測定中に前記トーン生成部から出力させる構成としてある。
このように構成にすれば、エコーリターンロス測定における周囲ホワイトノイズの影響を可及的に排除し、エコーリターンロス測定の精度を向上させることができる。

また、本発明の通話装置は、前記送話信号に含まれる周囲ホワイトノイズを検出するとともに、周囲ホワイトノイズと逆位相の信号を、通話中に前記トーン生成部から出力させる構成としてある。
このように構成にすれば、測定用基準信号の出力に用いるトーン生成部を利用して、送話信号に含まれる周囲ホワイトノイズを除去し、通話音声品質を向上させることができる。

また、本発明の通話方法は、受話信号を伝達するスピーカ経路と、送話信号を伝達するマイク経路と、前記スピーカ経路と前記マイク経路との間に介在し、前記送話信号に含まれるエコー成分を低減させるエコーキャンセラと、前記スピーカ経路に測定用基準信号を出力するトーン生成部と、前記マイク経路における前記測定用基準信号レベルにもとづいて、エコーリターンロス値を測定するエコーリターンロス測定部とを用い、前記エコーリターンロス値にもとづいて、前記エコーキャンセラの設定を自動的に最適化する通話方法において、前記エコーリターンロス測定を、非通話時に実行する方法としてある。

このような方法にすれば、通話開始時におけるエコーの増大やハウリングの発生を防止でき、しかも、測定用基準信号によって通話が阻害されたり、通話音声信号の影響でエコーリターンロス値の測定精度が低下する不都合も解消できる。

また、本発明の通話方法は、前記エコーリターンロス測定を、電源投入直後に実行する方法としてある。
このような方法にすれば、電源を投入して直ちに通話する場合であっても、エコーキャンセラの設定を最適化し、通話開始時におけるエコーの増大やハウリングの発生を防止できる。

また、本発明の通話方法は、前記エコーリターンロス測定を、通話開始直前に実行する方法としてある。
このような方法にすれば、エコーリターンロス測定から通話開始までのタイムラグがなくなるので、使用条件の経時的な変化によるエコーキャンセラの設定誤差を最小化することができる。

また、本発明の通話方法は、前記エコーリターンロス測定を、何らかの操作に応じて実行する方法としてある。
このような方法にすれば、通話前に行われる何らかの操作、例えば発信操作、着信操作、筐体開操作などに際してエコーリターンロス測定を実行し、通話開始時におけるエコーの増大やハウリングの発生を防止できる。

また、本発明の通話方法は、前記送話信号に含まれる周囲ホワイトノイズを検出するとともに、周囲ホワイトノイズと逆位相の信号を、前記エコーリターンロス測定中に前記トーン生成部から出力させる方法としてある。
このような方法にすれば、エコーリターンロス測定における周囲ホワイトノイズの影響を可及的に排除し、エコーリターンロス測定の精度を向上させることができる。

また、本発明の通話方法は、前記送話信号に含まれる周囲ホワイトノイズを検出するとともに、周囲ホワイトノイズと逆位相の信号を、通話中に前記トーン生成部から出力させる方法としてある。
このような方法にすれば、測定用基準信号の出力に用いるトーン生成部を利用して、送話信号に含まれる周囲ホワイトノイズを除去し、通話音声品質を向上させることができる。

以上のように、本発明によれば、エコーリターンロス測定を非通話時に実行することにより、エコーリターンロス測定及びエコーキャンセラ設定をあらかじめ通話前に行うことができ、この結果、通話開始時におけるエコーの増大やハウリングの発生を防止できる。
しかも、通話中に測定用基準信号を出力しないので、測定用基準信号によって通話が阻害されたり、通話音声信号の影響でエコーリターンロス値の測定精度が低下する不都合を解消できる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

［第一実施形態］
図１は、本発明の第一実施形態に係る通話装置のブロック図、図２は、本発明の第一実施形態に係る通話装置のエコーキャンセラを示すブロック図である。
図１に示す通話装置は、ハンズフリー電話装置であり、スピーカ１０及びマイク２０を用いて他の通話装置と通話するための通話部３０と、発信操作、着信操作などを行うための操作部４０と、発信操作画面などを表示するための表示部５０と、各部を制御するための制御部６０とを備えて構成されている。

図２に示すように、通話部３０は、送話信号及び受話信号の送受信を行う送受信部３１と、送受信部３１が出力した受話信号をスピーカ１０まで伝達するスピーカ経路３２と、マイク２０が出力した送話信号を送受信部３１まで伝達するマイク経路３３と、スピーカ経路３２とマイク経路３３との間に介在し、送話信号に含まれるエコー成分を低減させるエコーキャンセラ３４とを備えて構成されている。
なお、送受信部３１が用いる伝送媒体は、無線伝送媒体、有線伝送媒体のいずれでもよい。また、伝送形態としては、電話回線、インターネット、ＬＡＮなどが含まれる。

エコーキャンセラ３４には、エコーキャンセルフィルタ演算部３４ａ、トーン生成部３４ｂ、エコーリターンロス測定部３４ｃ、アッテネータ３４ｄ及びゲインコントローラ３４ｅが設けられている。
エコーキャンセルフィルタ演算部３４ａは、受話信号と逆位相の信号を生成し、これを送話信号に付加する。送話信号に対する付加信号の相対レベルは、アッテネータ３４ｄにより調整され、最終的に送受信部３１に伝達される送話信号のレベルは、ゲインコントローラ３４ｅにより調整される。

トーン生成部３４ｂは、エコーリターンロス値の測定に際し、測定用基準信号となるトーン信号をスピーカ経路３２に出力する。
エコーリターンロス測定部３４ｃは、マイク経路３３における測定用基準信号レベルにもとづいて、エコーリターンロス値を測定する。このエコーリターンロス値は、エコーキャンセルフィルタ演算部３４ａに送られ、エコーキャンセラ３４における設定の最適化に利用される。エコーキャンセラ３４の設定要素としては、上記のアッテネータ３４ｄやゲインコントローラ３４ｅの他に、エコーキャンセルフィルタ演算部３４ａの各種パラメータを含むことができる。

つぎに、通話装置におけるエコーリターンロス測定及びエコーキャンセラ設定の動作手順について、図３を参照して説明する。

図３は、本発明の第一実施形態に係る通話装置の動作手順を示すフローチャートである。
この図に示すように、通話装置では、エコーリターンロス測定の開始条件が成立したか否かが判断される（Ｓ１１）。測定開始条件は、例えば、電源投入直後、通話開始直前、何らかの操作後などであり、いずれの場合も非通話時にエコーリターンロス測定が実行される。測定開始条件が成立したら、トーン生成部３４ｂからスピーカ経路３２に対して測定用基準信号を出力するとともに（Ｓ１２）、マイク経路３３における測定用基準信号レベルにもとづいて、エコーリターンロス測定部３４ｃがエコーリターンロス値を測定する（Ｓ１３）。エコーリターンロス測定が終了したら（Ｓ１４）、エコーリターンロス値にもとづいて、エコーキャンセラ３４の各種設定を最適化し（Ｓ１５）、一連の処理が完了する。

以上のように構成された本実施形態の通話装置は、受話信号を伝達するスピーカ経路３２と、送話信号を伝達するマイク経路３３と、スピーカ経路３２とマイク経路３３との間に介在し、送話信号に含まれるエコー成分を低減させるエコーキャンセラ３４と、スピーカ経路３２に測定用基準信号を出力するトーン生成部３４ｂと、マイク経路３３における測定用基準信号レベルにもとづいて、エコーリターンロス値を測定するエコーリターンロス測定部３４ｃとを備え、エコーリターンロス値にもとづいて、エコーキャンセラ３４の設定を自動的に最適化する通話装置であり、エコーリターンロス測定を非通話時に実行するように構成されているので、エコーリターンロス測定やエコーキャンセラ設定をあらかじめ通話前に行うことができ、その結果、通話開始時におけるエコーの増大やハウリングの発生を防止できる。

また、通話中に測定用基準信号を出力しないので、測定用基準信号によって通話が阻害されたり、通話音声信号の影響でエコーリターンロス値の測定精度が低下する不都合を解消できる。

また、エコーリターンロス測定を電源投入直後に行うようにすると、電源を投入して直ちに通話する場合であっても、エコーキャンセラの設定を最適化し、通話開始時におけるエコーの増大やハウリングの発生を防止できる。

また、エコーリターンロス測定を通話開始直前に行うようにすると、エコーリターンロス測定から通話開始までのタイムラグがなくなるので、使用条件の経時的な変化によるエコーキャンセラの設定誤差を最小化することができる。

また、エコーリターンロス測定を何らかの操作に応じて行うようにすると、通話前に行われる何らかの操作、例えば発信操作、着信操作、筐体開操作などに際してエコーリターンロス測定が実行されるので、通話開始時におけるエコーの増大やハウリングの発生を防止できる。

［第二実施形態］
つぎに、本発明の第二実施形態に係る通話装置について、図４を参照して説明する。ただし、前記実施形態と共通の構成については、前記実施形態と同じ符号を付け、前記実施形態の説明を援用する。

図４は、本発明の第二実施形態に係る通話装置のエコーキャンセラを示すブロック図である。
この図に示すように、第二実施形態の通話装置は、エコーキャンセラ３４にホワイトノイズ検出部３４ｆを備える点が前記実施形態と相違している。このホワイトノイズ検出部３４ｆは、送話信号に含まれる周囲ホワイトノイズを検出し、その検出信号をエコーリターンロス測定部３４ｃに出力する。エコーリターンロス測定部３４ｃは、検出信号をもとにトーン生成部３４ｂに対して周囲ホワイトノイズと逆位相の信号を生成するように命令し、トーン生成部３４ｂは、命令に応じて逆位相の信号をスピーカ経路３２に出力する。このようにして、スピーカ１０から周囲ホワイトノイズと逆位相の信号を出力することにより、周囲ホワイトノイズレベルを低減できる。この周囲ノイズ低減動作は、エコーリターンロス測定中や通話中に実行することができ、以下、その動作手順について、図５を参照して説明する。

図５は、本発明の第二実施形態に係る通話装置の動作手順を示すフローチャートである。
この図に示すように、第二実施形態の通話装置においても、まず、エコーリターンロス測定の開始条件が成立したか否かが判断される（Ｓ２１）。測定開始条件は、第一実施形態と同様、電源投入直後、通話開始直前、何らかの操作後などであり、いずれも非通話時である。測定開始条件が成立したら、第一実施形態と同様に、トーン生成部３４ｂからスピーカ経路３２に対して測定用基準信号を出力するとともに（Ｓ２２）、マイク経路３３における測定用基準信号レベルにもとづいて、エコーリターンロス測定部３４ｃがエコーリターンロス値を測定するが（Ｓ２３）、第二実施形態では、エコーリターンロス値の測定中において、周囲ホワイトノイズと逆位相の信号をトーン生成部３４ｂから出力させる。そして、エコーリターンロス測定が終了したら（Ｓ２４）、エコーリターンロス値にもとづいて、エコーキャンセラ３４の各種設定を最適化する（Ｓ２５）。一方、測定開始条件が成立しないときは、通話中であるか否かを判断する（Ｓ２６）。ここで、通話中であると判断した場合は、周囲ホワイトノイズと逆位相の信号をトーン生成部３４ｂから出力させる（Ｓ２７）。

以上のように構成された第二実施形態の通話装置は、送話信号に含まれる周囲ホワイトノイズを検出するとともに、周囲ホワイトノイズと逆位相の信号を、エコーリターンロス測定中にトーン生成部３４ｂから出力させるので、エコーリターンロス測定における周囲ホワイトノイズの影響を可及的に排除し、エコーリターンロス測定の精度を向上させることができる。

また、通話中においても、周囲ホワイトノイズと逆位相の信号をトーン生成部３４ｂから出力させるので、測定用基準信号を出力するために設けられたトーン生成部３４ｂを利用して、送話信号に含まれる周囲ホワイトノイズを除去し、通話音声品質を向上させることができる。

本発明は、ハンズフリー電話装置などの通話装置及び通話方法に適用することができ、特に、送話信号に含まれるエコー成分を低減させるエコーキャンセラを備えるとともに、当該エコーキャンセラの設定を自動的に最適化する通話装置及び通話方法において有用である。

本発明の第一実施形態に係る通話装置のブロック図である。 本発明の第一実施形態に係る通話装置のエコーキャンセラを示すブロック図である。 本発明の第一実施形態に係る通話装置の動作手順を示すフローチャートである。 本発明の第二実施形態に係る通話装置のエコーキャンセラを示すブロック図である。 本発明の第二実施形態に係る通話装置の動作手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ スピーカ
２０ マイク
３０ 通話部
３１ 送受信部
３２ スピーカ経路
３３ マイク経路
３４ エコーキャンセラ
３４ａ エコーキャンセルフィルタ演算部
３４ｂ トーン生成部
３４ｃ エコーリターンロス測定部
３４ｄ アッテネータ
３４ｅ ゲインコントローラ
３４ｆ ホワイトノイズ検出部
４０ 操作部
５０ 表示部
６０ 制御部

Claims (12)

1. 受話信号を伝達するスピーカ経路と、
   送話信号を伝達するマイク経路と、
   前記スピーカ経路と前記マイク経路との間に介在し、前記送話信号に含まれるエコー成分を低減させるエコーキャンセラと、
   前記スピーカ経路に測定用基準信号を出力するトーン生成部と、
   前記マイク経路における前記測定用基準信号レベルにもとづいて、エコーリターンロス値を測定するエコーリターンロス測定部とを備え、
   前記エコーリターンロス値にもとづいて、前記エコーキャンセラの設定を自動的に最適化する通話装置において、
   前記エコーリターンロス測定が、非通話時に実行されることを特徴とする通話装置。
2. 前記エコーリターンロス測定が、電源投入直後に実行されることを特徴とする請求項１記載の通話装置。
3. 前記エコーリターンロス測定が、通話開始直前に実行されることを特徴とする請求項１又は２記載の通話装置。
4. 前記エコーリターンロス測定が、何らかの操作に応じて実行されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の通話装置。
5. 前記送話信号に含まれる周囲ホワイトノイズを検出するとともに、周囲ホワイトノイズと逆位相の信号を、前記エコーリターンロス測定中に前記トーン生成部から出力させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の通話装置。
6. 前記送話信号に含まれる周囲ホワイトノイズを検出するとともに、周囲ホワイトノイズと逆位相の信号を、通話中に前記トーン生成部から出力させることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の通話装置。
7. 受話信号を伝達するスピーカ経路と、
   送話信号を伝達するマイク経路と、
   前記スピーカ経路と前記マイク経路との間に介在し、前記送話信号に含まれるエコー成分を低減させるエコーキャンセラと、
   前記スピーカ経路に測定用基準信号を出力するトーン生成部と、
   前記マイク経路における前記測定用基準信号レベルにもとづいて、エコーリターンロス値を測定するエコーリターンロス測定部とを用い、
   前記エコーリターンロス値にもとづいて、前記エコーキャンセラの設定を自動的に最適化する通話方法において、
   前記エコーリターンロス測定を、非通話時に実行することを特徴とする通話方法。
8. 前記エコーリターンロス測定を、電源投入直後に実行することを特徴とする請求項７記載の通話方法。
9. 前記エコーリターンロス測定を、通話開始直前に実行することを特徴とする請求項７又は８記載の通話方法。
10. 前記エコーリターンロス測定を、何らかの操作に応じて実行することを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の通話方法。
11. 前記送話信号に含まれる周囲ホワイトノイズを検出するとともに、周囲ホワイトノイズと逆位相の信号を、前記エコーリターンロス測定中に前記トーン生成部から出力させることを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の通話方法。
12. 前記送話信号に含まれる周囲ホワイトノイズを検出するとともに、周囲ホワイトノイズと逆位相の信号を、通話中に前記トーン生成部から出力させることを特徴とする請求項７〜１１のいずれかに記載の通話方法。

Images