JP2008148011A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】ハンズフリー機能を用いて３者通話を行い、その際に発生するエコーを取り除く。
【解決手段】Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０ａおよび２０ｂにそれぞれ入力されたＡＳおよびＢＳは、エコーキャンセル部１０で合成され、ＡＳ’＋ＢＳ’がスピーカ３０から出力される。マイク４０には、ＡＳ’＋ＢＳ’とＵＳとが合成されたＵＳ＋ＡＳ’＋ＢＳ’が入力される。加算器１１ｂでは、ＵＳ＋ＡＳ’＋ＢＳ’から、ＡＳを遅延させ、音声レベルを減衰させたＡＳ’と、ＢＳを遅延させ、音声レベルを減衰させたＢＳ’とが減算されＵＳが生成される。加算器１１ｃでは、ＵＳに遅延させたＢＳが加算され、ＵＳ＋ＢＳが生成される。加算器１１ｄでは、ＵＳに遅延させたＡＳが加算され、ＵＳ＋ＡＳが生成される。そして、ＵＳ＋ＢＳおよびＵＳ＋ＡＳがＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０ａおよび２０ｂにそれぞれ供給される。
【選択図】図５

Description

この発明は、外部の携帯電話と無線接続し、ハンズフリー機能を用いて通話することができる電子機器に関する。

近年、複数の電子機器を接続して各種データのやりとりを行う通信方式として、従来の有線接続による通信方式に加えて、無線接続による通信方式が急速に普及してきている。無線接続では、接続する一方の電子機器と他方の電子機器との間に障害物があった場合でも、通信を行うことができ、複数の電子機器間の配線が不要であるという特徴がある。このような無線通信方式としては、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や無線ＬＡＮ（Local Area Network）などの無線通信方式が規格化されている。

Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈによる無線通信方式を用いて複数の電子機器を接続する場合には、例えば、複数の電子機器のうち、１つの電子機器がネットワークを制御しながら通信を行うマスター機器となり、それ以外の電子機器がマスター機器による制御を受けて通信を行うスレーブ機器となり、マスター機器とスレーブ機器との間で通信を行うようになっている。

また、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈには、例えば自動車に搭載されている車載機器と、ユーザが車内に持ち込んだ携帯電話とを無線接続し、自動車に搭載されているスピーカとマイクとを用いて車内のユーザと遠端の話者との間で通話が可能となるハンズフリー機能がある。具体的には、例えば、車載機器と携帯電話とを無線接続し、遠端話者の携帯電話から車内ユーザの携帯電話に対して送信された音声が無線接続されたスピーカを介して車載スピーカから出力される。そして、マイクに入力される車内ユーザの音声が車載機器を介して車内ユーザの携帯電話に送信され、この音声が遠端話者の携帯電話に対して送信される。こうすることにより、ユーザが携帯電話を直接手に持つことなく、遠端話者との通話が可能となる。

しかしながら、この場合、ユーザの音声とともに、スピーカから出力される遠端話者の音声がマイクに入力されてしまうため、遠端話者の音声がエコーとなって遠端話者に戻ってきてしまうという問題点があった。

この問題を解決するために、最近では、ハンズフリー機能を用いた際に、スピーカから出力される音声がマイクに入力されてエコーとなってしまうのを防ぐエコーキャンセル方法が実現されている。

ここで、ハンズフリー機能を用いて車内ユーザＵおよび遠端話者Ａが２者通話を行った場合のエコーキャンセル方法について、概略的に説明する。なお、ここでは、車載機器と携帯電話とを接続する無線接続方式として、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈを用いた場合を例にとって説明する。

図６に示すように、車内空間１０１には、ハンズフリー機能を有するＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュールを搭載した車載機器１０２が設けられており、車載機器１０２には、スピーカ１３０およびマイクロフォン（以下、マイクと適宜称する）１４０が接続されている。また、ハンズフリー機能を有するＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュールを搭載した携帯電話１０３が車内に持ち込まれた場合には、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈによる接続手順に基づき車載機器１０２と携帯電話１０３とが無線接続される。

車内空間１０１に持ち込まれた携帯電話１０３と遠端話者Ａの携帯電話１０４とにより通話が行われた場合、携帯電話１０３は、携帯電話１０４から音声データを受信し、受信した音声データを車載機器１０２に送信する。車載機器１０２は、この音声データに基づきスピーカ１３０から音声を出力する。

また、マイク１４０には、車内ユーザＵからの音声が入力され、車載機器１０２は、この音声に基づく音声データを携帯電話１０３に送信する。携帯電話１０３は、車載機器１０２から受信した音声データを携帯電話１０４に送信する。

このとき、スピーカ１３０から出力される音声は、そのままマイク１４０に入力されてしまうため、遠端話者Ａの携帯電話１０４に入力された音声がエコーとなり遠端話者Ａの携帯電話１０４から出力されてしまうことになる。そこで、車載機器１０２は、スピーカ１３０から出力されマイク１４０に入力された音声から遠端話者Ａの音声成分を取り除いて携帯電話３に送信するようにしている。

車載機器１０２は、図７に示すように、エコーキャンセル部１１０およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール１２０を備え、スピーカ１３０およびマイク１４０が音声処理部としてのエコーキャンセル部１１０に接続されている。

Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール１２０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈによる送受信が可能なモジュールであり、スレーブ機器としての外部のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ機器に対するデータのやりとりを行う。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール１２０には、図示しないが、アンテナおよび通信部が内蔵されている。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール１２０は、携帯電話１０３から送信された音声データを内蔵されたアンテナで受信し、通信部に供給する。そして、通信部で音声データに対して所定の信号処理を施すことによって音声信号を生成し、エコーキャンセル部１１０に供給する。

また、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール１２０は、エコーキャンセル部１１０から供給された音声信号に対して所定の信号処理を施すことによって音声データを生成する。生成された音声データは、内蔵されたアンテナを介して携帯電話１０３に対して送信される。

エコーキャンセル部１１０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール１２０から供給された音声信号をスピーカ１３０に供給する。また、エコーキャンセル部１１０は、マイク１４０に入力された音声信号から、スピーカ１３０から出力された音声信号の成分を除去する処理を施し、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール１２０に供給する。

次に、車内ユーザＵが遠端話者Ａとハンズフリー機能を用いて２者通話を行う場合のエコーキャンセル処理について考える。この場合、エコーキャンセル部１１０は、図７に示すように、加算回路１１１および遅延減衰回路１１２で構成される。加算回路１１１は、入力された複数の音声信号を加算した音声信号を出力する。遅延減算回路１１２は、入力された音声信号を所定時間だけ遅延させるとともに、音声信号の音声レベルを所定量だけ減衰させて出力する。なお、それぞれの音声信号ＡＳおよびＵＳに付されたｔ₀〜ｔ₃は、時間を示し、例えば、ｔ₃、ｔ₂、ｔ₁、ｔ₀の順に時間が経過していることを示す。

遠端話者Ａにより携帯電話１０４から送信された音声データＡＳが携帯電話１０３で受信され、車載機器１０２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール１２０に供給される。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール１２０は、音声データＡＳに対して所定の信号処理を施し、音声信号ＡＳ(ｔ₃)を生成する。そして、生成された音声信号ＡＳ(ｔ₃)をエコーキャンセル部１１０に供給する。

エコーキャンセル部１１０に供給された音声信号ＡＳ(ｔ₃)は、スピーカ１３０に供給される。音声信号ＡＳ(ｔ₃)は、スピーカ１３０から出力される際に、所定量だけ信号レベルが減衰した音声ＡＳ’(ｔ₂)となる。音声ＡＳ’(ｔ₂)は、マイク１４０に入力されるとともに、車内ユーザＵに到達する。また、車内ユーザＵが発した音声ＵＳ(ｔ₂)がマイク１４０に入力される。

マイク１４０は、入力された音声ＡＳ’(ｔ₂)および音声ＵＳ(ｔ₂)を合成して音声信号ＵＳ(ｔ₁)＋ＡＳ’(ｔ₁)を生成し、加算回路１１１に供給する。

一方、遅延減衰回路１１２は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール１２０から供給された音声信号ＡＳ(ｔ₃)を所定時間だけ遅延させるとともに、所定量だけ音声レベルを減衰させた音声信号ＡＳ’(ｔ₂)を生成し、加算回路１１１に供給する。なお、遅延減衰回路１１２における音声信号の遅延量は、マイク１４０から加算回路１１１に供給される音声信号ＵＳ(ｔ₁)＋ＡＳ’(ｔ₁)の位相にあわせるように設定され、具体的には、「ｔ₁−ｔ₃」となる。また、遅延減衰回路１１２における音声信号の減衰量は、例えば、スピーカ１３０からマイク１４０に入力される際の音声の減衰量と同等とすると好ましい。

加算回路１１１は、マイク１４０から供給された音声信号ＵＳ(ｔ₁)＋ＡＳ’(ｔ₁)から、遅延減衰回路１１２から供給された音声信号ＡＳ’(ｔ₁)を減算し、音声信号ＵＳ(ｔ₀)を生成する。そして、生成した音声信号ＵＳ(ｔ₀)をＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール１２０に供給する。

Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール１２０は、エコーキャンセル部１１０から供給された音声信号ＵＳ(ｔ₀)に対して所定の信号処理を施し、音声データＵＳを生成する。生成された音声データＵＳは、携帯電話１０３に対して送信され、携帯電話１０３を介して携帯電話１０４に対して送信される。

このように、ハンズフリー機能によりスピーカ１３０から出力され、マイク１４０に入力される音声のうち、遠端話者Ａの音声成分のみを取り除くことにより、遠端話者Ａに送信される音声は、車内ユーザＵの音声のみとなり、通話を快適に行うことができる。

上述したように、ハンズフリー機能を用いた通話の際に、マイクに入力された車内ユーザおよび遠端話者の合成音声から、遠端話者の音声成分のみを取り除いてエコーをキャンセルする技術が下記の特許文献１に記載されている。

特開２００６−２５４１４８号公報

ところで、携帯電話においては、携帯電話会社が提供する３者通話サービスがある。この３者通話サービスは、携帯電話会社の設備を利用することによって、３人のユーザが同時に通話することができるものである。

しかしながら、この３者通話サービスを受けるためには、互いに通話する複数のユーザのうちいずれかのユーザがこのサービスに加入している必要がある。そのため、従来は、ユーザ同士が自由に３者通話を行うことができないという問題点があった。

また、上述のハンズフリー機能を用いた通話は、通常、２者通話の場合に行われており、現在のところ、このハンズフリー機能を用いた３者通話の方法は提案されていない。

したがって、この発明の目的は、ハンズフリー機能を用いて３者通話を行い、その際に、エコーを取り除いて快適に通話を行うことができる電子機器を提供することにある。

上述した課題を解決するために、この発明は、スピーカおよびマイクロフォンが接続され、音声信号の入出力を行う電子機器において、第１の携帯電話と無線接続して音声信号の送受信を行う第１の通信部と、第２の携帯電話と無線接続して音声信号の送受信を行う第２の通信部と、第１の通信部に入力された第１の音声信号および第２の通信部に入力された第２の音声信号を合成してスピーカに出力し、マイクロフォンに入力された音声信号に対してエコーキャンセル処理を施す音声処理部と、各部を制御し、第１の通信部および第２の通信部のうち、音声信号の送受信が行われている通信部の数を検出する制御部とを有し、音声処理部は、第１の通信部および第２の通信部がそれぞれ第１の音声信号および第２の音声信号を受信した場合に、マイクロフォンに入力された音声信号に対して、第１の音声信号の音声レベルを所定量だけ減衰させ、第１の音声信号を所定時間だけ遅延させた音声信号と、第２の音声信号の音声レベルを所定量だけ減衰させ、第２の音声信号を所定時間だけ遅延させた音声信号とを減算して第３の音声信号を生成し、第３の音声信号に対して、第２の音声信号を所定時間だけ遅延させた音声信号を加算して第４の音声信号を生成し、第３の音声信号に対して、第１の音声信号を所定時間だけ遅延させた音声信号を加算して第５の音声信号を生成し、第４の音声信号を第１の通信部に供給し、第５の音声信号を第２の通信部に供給することを特徴とする電子機器である。

上述したように、この発明では、第１の携帯電話と無線接続して音声信号の送受信を行う第１の通信部と、第２の携帯電話と無線接続して音声信号の送受信を行う第２の通信部と、第１の通信部に入力された第１の音声信号および第２の通信部に入力された第２の音声信号を合成してスピーカに出力し、マイクロフォンに入力された音声信号に対してエコーキャンセル処理を施す音声処理部と、各部を制御し、第１の通信部および第２の通信部のうち、音声信号の送受信が行われている通信部の数を検出する制御部とを有し、音声処理部は、第１の通信部および第２の通信部がそれぞれ第１の音声信号および第２の音声信号を受信した場合に、マイクロフォンに入力された音声信号に対して、第１の音声信号の音声レベルを所定量だけ減衰させ、第１の音声信号を所定時間だけ遅延させた音声信号と、第２の音声信号の音声レベルを所定量だけ減衰させ、第２の音声信号を所定時間だけ遅延させた音声信号とを減算して第３の音声信号を生成し、第３の音声信号に対して、第２の音声信号を所定時間だけ遅延させた音声信号を加算して第４の音声信号を生成し、第３の音声信号に対して、第１の音声信号を所定時間だけ遅延させた音声信号を加算して第５の音声信号を生成し、第４の音声信号を第１の通信部に供給し、第５の音声信号を第２の通信部に供給するようにしているため、第１の通信部で受信した第１の音声信号の信号成分が第１の通信部から送信されることがなく、また、第２の通信部で受信した第２の音声信号の信号成分が第２の通信部から送信されることがない。したがって、第１および第２の通信部に入力された音声信号によるエコーを防ぐことができる。

この発明は、ハンズフリー機能を搭載する電子機器である車載機器に対して２台の携帯電話を無線接続し、車内ユーザと２人の遠端話者とが３者通話を行い、その際に遠端話者に対して送信される音声信号から遠端話者の音声成分を除去するようにしているため、遠端話者に対するエコーを防ぐことができるという効果がある。

以下、この発明の実施の一形態について説明する。この発明の実施の一形態では、電子機器と携帯電話とを無線接続し、ハンズフリー機能を用いてユーザが複数の遠端話者と同時に通話を行うことができるようにしている。また、この実施の一形態では、ハンズフリー機能を用いた通話の際に発生するエコーを取り除くようにしている。なお、以下では、無線接続による通信方式としてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を用いた場合を例にとって説明する。

先ず、この発明の実施の一形態に適用可能な無線通信方式であるＢｌｕｅｔｏｏｔｈについて、概略的に説明する。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈは、ＩＳＭ（Industrial Science and Medical）帯の周波数帯を用い、半径１０ｍ〜１００ｍ程度の範囲で複数の電子機器が通信を行うための無線通信方式である。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈでは、例えば、複数の電子機器のうち、１つの電子機器がネットワークを制御しながら通信を行うマスター機器となり、それ以外の電子機器がマスター機器による制御を受けて通信を行うスレーブ機器となり、マスター機器とスレーブ機器との間で通信を行う。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈにおける通信方式としては、ピコネットとスキャッタネットと呼ばれる２種類の接続方式がある。

ピコネットは、図１Ａに示すように、１台のマスター機器の周囲約１０ｍ以内の距離に、スレーブ機器を最大７台まで同時接続する接続方式である。ピコネットでは、マスター機器に対して複数のスレーブ機器が接続されるため、スレーブ機器間でのデータ等のやりとりは、マスター機器を介して行われる。スキャッタネットは、図１Ｂに示すように、このピコネット同士を連結して構成される接続方式であり、約１００ｍ程度の範囲で連結した無線接続を実現できる。

次に、マスター機器とスレーブ機器とをＢｌｕｅｔｏｏｔｈ接続する場合における、各機器の状態遷移について、図２を参照して説明する。マスター機器とスレーブ機器とをＢｌｕｅｔｏｏｔｈ接続する場合、マスター機器とスレーブ機器の状態は、「待ち受けフェーズ」、「接続確立フェーズ」、「接続フェーズ」および「低消費電力モード」の４つの状態に分類することができる。「待ち受けフェーズ」は、「待ち受け状態」から構成され、パケットの送受信が行われていない状態である。

「接続確立フェーズ」は、「問い合わせ状態」および「呼び出し状態」の２つの状態から構成されている。「問い合わせ状態」は、マスター機器が所定範囲内に存在するスレーブ機器を認識するために適用され、マスター機器がスレーブ機器との接続の可能性を問い合わせている状態である。

具体的には、先ず、マスター機器は、全てのスレーブ機器に対して、全ての機器で共有するコードで構成されたＩＱ（InQuiry）パケットを連続的に送信する。スレーブ機器は、ＩＱパケットを受信すると、所定時間経過後に同じＩＱパケットが送信されるのを待ってから、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ機器や機器固有のアドレスであるＢＤ（Bluetooth Device）アドレス等を通知するためのパケットであるＦＨＳ（Frequency Hop Synchronization）パケットをマスター機器に対して送信する。

なお、スレーブ機器がＦＨＳパケットをすぐに送信しないのは、他のスレーブ機器から同時に送信されたＦＨＳパケットとの衝突を防ぐためである。このように、スレーブ機器からのＦＨＳパケットの送信タイミングをずらすことにより、マスター機器は、所定範囲内に存在する全てのスレーブ機器を認識することができる。

「呼び出し状態」は、マスター機器とスレーブ機器とを接続する際に適用される。具体的には、マスター機器は、呼び出したいスレーブ機器に対して、各機器のＢＤアドレスに基づき生成されたコードで構成されたＩＤ（IDentification）パケットを送信する。スレーブ機器は、ＩＤパケットを受信すると、受信応答としてマスター機器に対してＩＤパケットを送信する。マスター機器は、受信応答を確認すると、スレーブ機器に対してＦＨＳパケットを送信する。スレーブ機器は、ＦＨＳパケットを受信すると、受信応答としてマスター機器に対してＩＤパケットを送信する。このようにして、マスター機器とスレーブ機器との接続が確立される。

「接続フェーズ」は、「接続状態」および「データ転送状態」の２つの状態から構成されている。「接続状態」は、マスター機器とスレーブ機器との接続が確立され、制御パケットの送受信が可能な状態である。「データ転送状態」は、データパケットの送受信が可能な状態である。データパケットの送受信が完了して通信リンクが切断されると、機器は「待ち受け状態」に戻る。

「低消費電力モード」は、「パーク状態」、「ホールド状態」および「スニフ状態」の３つの状態から構成されている。「パーク状態」は、スレーブ機器のみが遷移することができる状態である。「パーク状態」では、パーク周期と呼ばれる所定時間の周期が設定され、このパーク周期でマスター機器からのパケットの受信を行い、ピコネットへの同期を保持している。スレーブ機器は、「パーク状態」において、マスター機器からのパケットの受信が可能であるが、マスター機器に対するパケットの送信ができない。

「ホールド状態」は、マスター機器およびスレーブ機器が遷移することができる状態である。「ホールド状態」では、ホールド周期と呼ばれる所定時間の周期が設定され、このホールド周期中、機器は送受信を行わず、ほとんど通信電力を消費しない低電力のスリープ状態となる。そして、ホールド周期後に通信が再開されるようになる。なお、「ホールド状態」中のマスター機器およびスレーブ機器は、他のピコネットに参加することもできる。

「スニフ状態」は、スレーブ機器のみが遷移することができる状態である。「スニフ状態」では、スニフ周期と呼ばれる所定時間の周期で送受信が行われ、送受信が行われない時間は、電力消費を抑えることができる。「スニフ状態」は、スレーブ機器毎に指定されるので、その他のスレーブ機器とは、通常の接続が可能である。

次に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈにおけるプロファイルについて説明する。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈは、様々な電子機器での通信に使用することができるようにしているため、電子機器の機能に応じたプロファイルと呼ばれるプロトコルが策定されている。プロファイルには、電子機器に必ず搭載されているプロファイルと、それぞれの電子機器の機能に応じて搭載されるプロファイルとがあり、電子機器同士で通信を行う場合には、電子機器同士が同じプロファイルを有している必要がある。

電子機器に必ず搭載されているプロファイルとしては、例えば、ＧＡＰ（Generic Access Profile；汎用アクセス・プロファイル）やＳＤＡＰ（Service Discovery Application Profile；サービスディスカバリ・プロファイル）がある。ＧＡＰは、様々な電子機器を接続する際に始めに必要となるプロファイルであり、電子機器を接続する際に必要な電子機器の認識やセキュリティを確立する手順の設定などを行う。ＳＤＡＰは、他の機器が提供する機能の認識や確認を行う。

また、それぞれの電子機器の機能に応じて搭載されるプロファイルとしては、例えば、車内で携帯電話のハンズフリー通話を実現するためのＨＦＰ（Hands-Free Profile；ハンズフリー・プロファイル）や、音楽をレシーバ付きヘッドフォンや車載機器に伝送するためのＡ２ＤＰ（Advanced Audio Distribution Profile；高度音声配信プロファイル）がある。

次に、この発明の実施の一形態による通話システムについて説明する。なお、ここでは、ユーザが２人の遠端話者と通話を行う３者通話の場合を例にとって説明する。また、この例では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈを用いた場合のマスター機器として自動車に搭載される車載機器を用い、スレーブ機器として携帯電話を用いた場合について説明する。

図３に示すように、車内空間１には、ハンズフリー機能を有するＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュールを搭載した車載機器２が設けられており、この車載機器２には、スピーカ３０およびマイクロフォン（以下、マイクと適宜称する）４０が接続されている。また、ハンズフリー機能を有するＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュールを搭載した携帯電話３ａおよび３ｂ（以下、特に区別する必要がない場合には、単に携帯電話３と称する）が車内に持ち込まれた場合には、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈによる接続手順に基づき車載機器１０２と携帯電話３ａおよび３ｂとが無線接続される。

車内空間１に持ち込まれた携帯電話３ａおよび３ｂと遠端話者ＡおよびＢの携帯電話４ａおよび４ｂ（以下、特に区別する必要がない場合には、単に携帯電話４と称する）とにより通話が行われた場合、携帯電話３ａは、携帯電話４ａから音声データを受信し、受信した音声データを車載機器２に送信する。また、携帯電話３ｂは、携帯電話４ｂから音声データを受信し、受信した音声データを車載機器２に送信する。車載機器２は、これらの音声データに基づきスピーカ３０から音声を出力する。

また、マイク４０には、車内ユーザＵからの音声が入力され、車載機器２は、この音声に基づく音声データを携帯電話３ａおよび３ｂに送信する。携帯電話３ａは、車載機器２から受信した音声データを携帯電話４ａに送信し、携帯電話３ｂは、車載機器２から受信した音声データを携帯電話４ｂに送信する。

このとき、スピーカ３０から出力される音声は、そのままマイク４０に入力される。そのため、遠端話者Ａによって携帯電話４ａに入力された音声が、エコーとなりそのまま携帯電話４ａから出力されてしまう。同様にして、遠端話者Ｂによって携帯電話４ｂに入力された音声が、エコーとなりそのまま携帯電話４ｂから出力されてしまう。そこで、車載機器２は、スピーカ３０から出力され、マイク４０に入力される音声のうち、遠端話者Ａに供給される音声信号から遠端話者Ａの音声成分を取り除き、遠端話者Ｂに供給される音声信号から遠端話者Ｂの音声成分を取り除くことにより、エコーを防止するようにしている。

車載機器２は、図４に示すように、音声処理部としてのエコーキャンセル部１０、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０ａおよび２０ｂを備え、スピーカ３０およびマイク４０がエコーキャンセル部１０に接続されている。なお、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈによる無線通信方式では、１つのＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０に対して２つ以上の携帯電話と接続して同時に通話することができない。そこで、例えば、この発明の実施の一形態のように、車内ユーザＵが２人の遠端話者ＡおよびＢと３者通話を行う場合には、遠端話者Ａと通話するための携帯電話３ａに対して無線接続されるＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０ａと、遠端話者Ｂと通話するための携帯電話３ｂに対して接続されるＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０ｂとが必要となる。

Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０ａおよび２０ｂ（以下、特に区別する必要がない場合には、単にＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０と称する）は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈによる送受信が可能なモジュールであり、携帯電話３に対するデータのやりとりを行う。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０には、図示しないが、アンテナおよび通信部が内蔵されている。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０は、携帯電話３から送信された音声データを内蔵されたアンテナで受信し、通信部に供給する。そして、通信部で音声データに対して所定の信号処理を施すことによって音声信号を生成し、エコーキャンセル部１０に供給する。

また、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０は、エコーキャンセル部１０から供給された音声信号に対して所定の信号処理を施すことによって音声データを生成する。生成された音声データは、内蔵されたアンテナを介して携帯電話３に対して送信される。

エコーキャンセル部１０は、例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）で構成され、後述する制御部５０から供給されるプログラムに基づき、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０ａおよび２０ｂから供給された音声信号に対して所定の信号処理を施し、それぞれのＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０ａおよび２０ｂからの音声信号を合成する。そして、合成した音声信号をスピーカ３０に供給する。また、エコーキャンセル部１０は、マイク４０に入力された音声信号から、スピーカ３０から出力された音声信号の成分を除去する処理を施し、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０ａおよび２０ｂに供給する。なお、エコーキャンセル部１０におけるエコーキャンセル処理の詳細については、後述する。

制御部５０は、図示しないＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)およびＲＡＭ（Random Access Memory）などからなる。ＲＯＭは、ＣＰＵ上で動作されるプログラムや動作のために必要なデータが予め記憶される。ＲＡＭは、ＣＰＵのワークメモリとして用いられる。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたプログラムやデータを必要に応じて読み出し、ＲＡＭをワークメモリとして用いながら、エコーキャンセル部１０、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０ａおよび２０ｂを制御する。

また、制御部５０は、接続された携帯電話３との間でデータの送受信が行われているＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０の数を検出する。そして、制御部５０は、検出されたＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０の数に応じて２者通話および３者通話のいずれかの通話であることを判断し、エコーキャンセル部１０におけるエコーキャンセルの処理を切り替えるよう制御する。

具体的には、例えば、制御部５０は、検出したＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０の数に基づき、２者通話が行われる場合には、背景技術の項目で説明した２者通話におけるエコーキャンセル処理に対応するプログラムをＲＯＭから読み出し、エコーキャンセル部１０に与える。また、制御部５０は、３者通話が行われる場合には、後述する３者通話におけるエコーキャンセル処理に対応するプログラムをＲＯＭから読み出し、エコーキャンセル部１０に供給する。

なお、この例では、３者通話を行うためにＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０を２つ設けるようにしているが、これはこの例に限られない。例えば、４者通話を行う場合には、車内のユーザに対して３人の遠端話者と通話を行うため、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０を３つ設けるようにする。すなわち、遠端話者の人数に応じて、車載機器に設けるＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０を増減させてもよい。

次に、車内ユーザＵが遠端話者Ａおよび遠端話者Ｂとハンズフリー機能を用いて３者通話を行う場合のエコーキャンセル処理について考える。この場合、エコーキャンセル部１０は、図５に示すように、加算回路１１ａ、１１ｂ、１１ｃおよび１１ｄ、遅延減衰回路１２ａおよび１２ｂ、遅延回路１３ａおよび１３ｂで構成される。

加算回路１１ａ、１１ｂ、１１ｃおよび１１ｄは、入力された複数の音声信号を加算または減算した音声信号を出力する。遅延減算回路１２ａおよび１２ｂは、入力された音声信号を所定時間だけ遅延させるとともに、音声信号の音声レベルを所定量だけ減衰させて出力する。遅延回路１３ａおよび１３ｂは、入力された音声信号を所定時間だけ遅延させて出力する。

なお、それぞれの音声信号ＡＳ、ＢＳおよびＵＳに付されたｔ₀〜ｔ₅は、時間を示し、例えば、ｔ₅、ｔ₄、ｔ₃、ｔ₂、ｔ₁、ｔ₀の順に時間が経過していることを示す。また、図５に示す車載機器２は、エコーキャンセルのために必要な構成のみを示し、制御部５０等のエコーキャンセル方法の説明に不要な構成は省略する。

遠端話者Ａにより携帯電話４ａから送信された音声データＡＳが携帯電話３ａで受信され、車載機器２のＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０ａに供給される。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０ａは、音声データＡＳに対して所定の信号処理を施し、音声信号ＡＳ(ｔ₅)を生成する。そして、生成された音声信号ＡＳ(ｔ₅)をエコーキャンセル部１０に供給する。

また、遠端話者Ｂにより携帯電話４ｂから送信された音声データＢＳが携帯電話３ｂで受信され、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０ｂに供給される。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０ｂは、音声データＢＳに対して所定の信号処理を施し、音声信号ＢＳ(ｔ₅)を生成する。そして、生成された音声信号ＢＳ(ｔ₅)をエコーキャンセル部１０に供給する。

エコーキャンセル部１０に供給された音声信号ＡＳ(ｔ₅)は、加算回路１１ａに供給されるとともに、遅延減衰回路１２ａおよび遅延回路１３ａに供給される。また、エコーキャンセル部１０に供給された音声信号ＢＳ(ｔ₅)は、加算回路１１ａに供給されるとともに、遅延減衰回路１２ｂおよび遅延回路１３ｂに供給される。

加算回路１１は、供給された音声信号ＡＳ(ｔ₅)および音声信号ＢＳ(ｔ₅)を加算し、音声信号ＡＳ(ｔ₄)＋ＢＳ(ｔ₄)を生成する。生成された音声信号ＡＳ(ｔ₄)＋ＢＳ(ｔ₄)は、スピーカ３０に供給される。

音声信号ＡＳ(ｔ₄)＋ＢＳ(ｔ₄)は、スピーカ３０から出力される際に、所定量だけ信号レベルが減衰した音声ＡＳ’(ｔ₃)＋ＢＳ’(ｔ₃)となる。音声ＡＳ’(ｔ₃)＋ＢＳ’(ｔ₃)は、マイク４０に入力されるとともに、車内ユーザＵに到達する。また、車内ユーザＵが発した音声ＵＳ(ｔ₃)がマイク４０に入力される。

マイク４０は、入力された音声ＡＳ’(ｔ₃)＋ＢＳ’(ｔ₃)および音声ＵＳ(ｔ₃)を合成して音声信号ＵＳ(ｔ₂)＋ＡＳ’(ｔ₂)＋ＢＳ’(ｔ₂)を生成し、加算回路１１ｂに供給する。

一方、遅延減衰回路１２ａは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０ａから供給された音声信号ＡＳ(ｔ₅)を所定時間だけ遅延させるとともに、所定量だけ音声レベルを減衰させた音声信号ＡＳ’(ｔ₂)を生成し、加算回路１１ｂに供給する。また、遅延減衰回路１２ｂは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０ｂから供給された音声信号ＢＳ(ｔ₅)を所定時間だけ遅延させるとともに、所定量だけ音声レベルを減衰させた音声信号ＢＳ’(ｔ₂)を生成し、加算回路１１ｂに供給する。

なお、遅延減衰回路１２ａおよび１２ｂにおける音声信号の遅延量は、マイク４０から加算回路１１ｂに供給される音声信号ＵＳ(ｔ₂)＋ＡＳ’(ｔ₂)＋ＢＳ’(ｔ₂)の位相にあわせるように設定され、具体的には、「ｔ₂−ｔ₅」となる。また、遅延減衰回路１２ａおよび１２ｂにおける音声信号の減衰量は、例えば、スピーカ３０からマイク４０に入力される際の音声の減衰量と同等とすると好ましい。

加算回路１１ｂは、マイク４０から供給された音声信号ＵＳ(ｔ₂)＋ＡＳ’(ｔ₂)＋ＢＳ’(ｔ₂)から、遅延減衰回路１２ａから供給された音声信号ＡＳ’(ｔ₂)と遅延回路１２ｂから供給された音声信号ＢＳ’(ｔ₂)とを減算し、音声信号ＵＳ(ｔ₁)を生成する。そして、生成した音声信号ＵＳ(ｔ₁)を加算回路１１ｃおよび１１ｄに供給する。

一方、遅延回路１３ａは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０ａから供給された音声信号ＡＳ(ｔ₅)を所定時間だけ遅延させた音声信号ＡＳ(ｔ₁)を生成し、加算回路１１ｄに供給する。また、遅延回路１３ｂは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０ｂから供給された音声信号ＢＳ(ｔ₅)に対して所定時間だけ遅延させた音声信号ＢＳ(ｔ₁)を生成し、加算回路１１ｃに供給する。なお、遅延回路１３ａおよび１３ｂにおける音声信号の遅延量は、加算回路１１ｂから加算回路１１ｃおよび１１ｄに供給される音声信号ＵＳ(ｔ₁)の位相にあわせるように設定され、具体的には、「ｔ₁−ｔ₅」となる。

加算回路１１ｃは、加算回路１１ｂから供給された音声信号ＵＳ(ｔ₁)と、遅延回路１３ｂから供給された音声信号ＢＳ(ｔ₁)とを加算し、音声信号ＵＳ(ｔ₀)＋ＢＳ(ｔ₀)を生成する。そして、生成した音声信号ＵＳ(ｔ₀)＋ＢＳ(ｔ₀)をＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０ａに供給する。

加算回路１１ｄは、加算回路１１ｂから供給された音声信号ＵＳ(ｔ₁)と、遅延回路１３ａから供給された音声信号ＡＳ(ｔ₁)とを加算し、音声信号ＵＳ(ｔ₀)＋ＡＳ(ｔ₀)を生成する。そして、生成した音声信号ＵＳ(ｔ₀)＋ＡＳ(ｔ₀)をＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０ｂに供給する。

Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０ａは、エコーキャンセル部１０から供給された音声信号ＵＳ(ｔ₀)＋ＢＳ(ｔ₀)に対して所定の信号処理を施し、音声データＵＳ＋ＢＳを生成する。生成された音声データＵＳ＋ＢＳは、携帯電話３ａに対して送信され、携帯電話３ａを介して携帯電話４ａに対して送信される。

また、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２０ｂは、エコーキャンセル部１０から供給された音声信号ＵＳ(ｔ₀)＋ＡＳ(ｔ₀)に対して所定の信号処理を施し、音声データＵＳ＋ＡＳを生成する。生成された音声データＵＳ＋ＡＳは、携帯電話３ｂに対して送信され、携帯電話３ｂを介して携帯電話４ｂに対して送信される。

このように、ハンズフリー機能を用いて携帯電話３ａおよび３ｂを車載機器２と接続することにより、車内ユーザＵ、遠端話者Ａおよび遠端話者Ｂは、３者通話を行うことができる。また、ハンズフリー機能により携帯電話３で受信した音声がスピーカ３０から出力され、マイク４０に入力される音声のうち、遠端話者Ａまたは遠端話者Ｂの音声成分のみを取り除くことにより、遠端話者Ａに送信される音声は、車内ユーザＵおよび遠端話者Ｂの音声となり、遠端話者Ｂに送信される音声は、車内ユーザおよび遠端話者Ａの音声となる。したがって、車内ユーザＵ、遠端話者Ａおよび遠端話者Ｂは、３者通話を快適に行うことができる。

以上、この発明の実施の一形態について説明したが、この発明は、上述したこの発明の実施の一形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。上述では、無線接続による通信方式として、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈを例にとって説明したが、これに限られず、例えば、車載機器と電子機器とを有線により接続するようにしてもよい。

また、上述では、この実施の一形態による通話システムが車内において構成されるように説明したが、これはこの例に限られない。例えば、部屋などの空間においても同様の通話システムを構成することができる。

さらに、上述では、エコーキャンセル部１０がＤＳＰによって構成されているように説明したが、これに限られず、例えば、加算回路や遅延回路などの回路をハードウェアで構成するようにしてもよい。

Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの接続方式について説明する略線図である。 Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ接続における電子機器の状態遷移を示す略線図である。 この発明の実施の一形態による通話システムを説明するための略線図である。 車載機器の一例の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の一形態による通話システムの一例の構成を示すブロック図である。 従来の通話システムを説明するための略線図である。 従来の通話システムの一例の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 車内空間
２ 車載機器
３、３ａ、３ｂ 携帯電話
４、４ａ、４ｂ 携帯電話
１０ エコーキャンセル部
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ 加算回路
１２ａ、１２ｂ 遅延減衰回路
１３ａ、１３ｂ 遅延回路
２０、２０ａ、２０ｂ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール
３０ スピーカ
４０ マイクロフォン
５０ 制御部
１０１ 車内空間
１０２ 車載機器
１０３ 携帯電話
１０４ 携帯電話
１１０ エコーキャンセル部
１１１ 加算回路
１１２ 遅延減衰回路
１２０ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール
１３０ スピーカ
１４０ マイク

Claims (3)

1. スピーカおよびマイクロフォンが接続され、音声信号の入出力を行う電子機器において、
   第１の携帯電話と無線接続して音声信号の送受信を行う第１の通信部と、
   第２の携帯電話と無線接続して音声信号の送受信を行う第２の通信部と、
   上記第１の通信部に入力された第１の音声信号および上記第２の通信部に入力された第２の音声信号を合成して上記スピーカに出力し、上記マイクロフォンに入力された音声信号に対してエコーキャンセル処理を施す音声処理部と、
   各部を制御し、上記第１の通信部および上記第２の通信部のうち、音声信号の送受信が行われている通信部の数を検出する制御部と
   を有し、
   上記音声処理部は、
   上記第１の通信部および上記第２の通信部がそれぞれ上記第１の音声信号および上記第２の音声信号を受信した場合に、
   上記マイクロフォンに入力された音声信号に対して、上記第１の音声信号の音声レベルを所定量だけ減衰させ、上記第１の音声信号を所定時間だけ遅延させた音声信号と、上記第２の音声信号の音声レベルを所定量だけ減衰させ、上記第２の音声信号を所定時間だけ遅延させた音声信号とを減算して第３の音声信号を生成し、
   上記第３の音声信号に対して、上記第２の音声信号を所定時間だけ遅延させた音声信号を加算して第４の音声信号を生成し、
   上記第３の音声信号に対して、上記第１の音声信号を所定時間だけ遅延させた音声信号を加算して第５の音声信号を生成し、
   上記第４の音声信号を上記第１の通信部に供給し、
   上記第５の音声信号を上記第２の通信部に供給する
   ことを特徴とする電子機器。
2. 請求項１に記載の電子機器において、
   上記制御部は、
   上記検出結果に応じて上記音声処理部におけるエコーキャンセル処理を切り替えるように制御し、
   上記音声処理部は、
   上記第１の通信部および上記第２の通信部のうちいずれか一方の通信部が音声信号を受信した場合に、
   上記音声信号を受信した通信部から供給された音声信号を上記スピーカに出力し、
   上記マイクロフォンに入力された音声信号に対して、上記通信部から供給された音声信号の信号レベルを所定量だけ減衰させ、上記通信部から供給された音声信号を所定時間だけ遅延させた音声信号を減算して第６の音声信号を生成し、
   上記第６の音声信号を上記音声信号を受信した通信部に供給する
   ことを特徴とする電子機器。
3. 請求項１に記載の電子機器において、
   上記第１の通信部および上記第２の通信部は、
   Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈによる通信方式に基づき通信を行う
   ことを特徴とする電子機器。

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