JP2010010856A - Noise cancellation device, noise cancellation method, noise cancellation program, noise cancellation system, and base station - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば携帯電話端末等にて音声通話が行われている際に、その通話音声から周囲雑音成分を除去するノイズキャンセル装置、ノイズキャンセル方法、ノイズキャンセルプログラム、ノイズキャンセルシステム、及び、基地局に関する。 The present invention provides, for example, a noise canceling device, a noise canceling method, a noise canceling program, a noise canceling system, and a base that remove ambient noise components from the voice of a call when a voice call is performed on a mobile phone terminal or the like. About the station.
移動体通信端末の代表例である携帯電話端末での音声通話は、人間の発した通話音声等を当該端末に搭載されているマイクロホンにより取り込み、その通話音声信号を、基地局及び携帯電話網を経由して通話相手側の端末へ伝達することにより行われる。 A voice call at a mobile phone terminal, which is a typical example of a mobile communication terminal, is obtained by capturing a call voice generated by a human by a microphone mounted on the terminal and sending the call voice signal to a base station and a mobile phone network. This is done by transmitting to the terminal of the other party via the call.
但し、マイクロホンは、通話している人間が発した音声以外にも、周囲の不要な音(つまり環境雑音)をも取り込む。このため、通話相手側には、通話音声以外の上記周囲の不要な環境雑音も伝達されることになり、当該環境雑音が通話の妨げになるといった状況が屡々発生する。 However, the microphone captures unnecessary surrounding sounds (that is, environmental noise) in addition to the voices uttered by the person who is talking. For this reason, the surrounding environmental noise other than the call voice is also transmitted to the other party, and a situation frequently occurs where the environmental noise interferes with the call.
また従来より、携帯電話端末にノイズキャンセル機能を搭載することにより、環境雑音の問題を解決する技術が知られている。このノイズキャンセル機能は、マイクロホンより入力された音声信号の中で、或る特定の条件に合致する信号成分をノイズ成分と判断し、そのノイズ成分を音声信号から除去するような機能となされている。すなわち、当該ノイズ成分の除去は携帯電話端末内で行われるため、基地局側及びその基地局を経由した通話相手側の端末へは当該ノイズ成分の除去後の音声信号が送られることになる。 Conventionally, a technology for solving the problem of environmental noise by installing a noise canceling function in a mobile phone terminal is known. This noise canceling function is a function that determines a signal component that matches a specific condition in the audio signal input from the microphone as a noise component and removes the noise component from the audio signal. . That is, since the removal of the noise component is performed in the mobile phone terminal, the audio signal after the removal of the noise component is sent to the base station side and the terminal on the other side of the call via the base station.
その他にも、例えば特開2002−169599号の公開特許公報(特許文献1)には、入力音声信号を定められた時間単位のフレームに分割し、さらにフレームを所定の周波数帯域に分割し、その分割帯域毎に雑音の抑圧処理を行うノイズ抑制方法が開示されている。この公報記載のノイズ抑制方法では、音声フレームであると判定されたフレームの帯域別ゲイン値が、雑音フレームであると判定されたフレームの帯域別ゲイン値より小さい値を取り得るように、帯域別ゲイン値の設定を行うことで、ノイズ抑制を可能としている。 In addition, for example, in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-169599 (Patent Document 1), an input audio signal is divided into predetermined time unit frames, and the frames are further divided into predetermined frequency bands. A noise suppression method that performs noise suppression processing for each divided band is disclosed. In the noise suppression method described in this publication, the band-by-band gain value of a frame determined to be an audio frame can be smaller than the band-by-band gain value of a frame determined to be a noise frame. Noise can be suppressed by setting the gain value.
ところで、前述したようなノイズ除去を行うためには、ノイズキャンセル機能を搭載した携帯電話端末が必要になる。しかしながら、ノイズキャンセル機能を搭載すると端末価格の上昇が避けられず、また、ノイズキャンセル処理の実行は端末内での処理負荷の増大をもたらすことになる。 By the way, in order to remove noise as described above, a mobile phone terminal equipped with a noise canceling function is required. However, if a noise cancellation function is installed, an increase in terminal price is unavoidable, and the execution of noise cancellation processing increases the processing load in the terminal.
さらに、携帯電話端末にノイズキャンセル機能が搭載されている場合、実際にその機能を利用するためには、ユーザが自ら携帯電話端末を操作し、当該ノイズキャンセル機能を有効にする設定を行わなければなら、ユーザにとって非常に煩雑な操作が要求される。 Furthermore, when the mobile phone terminal is equipped with a noise cancellation function, in order to actually use the function, the user must operate the mobile phone terminal himself and do not perform the setting to enable the noise cancellation function. Then, a very complicated operation is required for the user.
また従来のノイズキャンセル機能は、前述したように携帯電話端末の内蔵マイクロホンの入力音声信号からノイズ成分を検出するようになされている。このように、内蔵マイクロホンの入力音声信号のみを用いたノイズ成分検出は、必ずしも十分な精度を有しているとは言い難く、その結果、ノイズキャンセル精度も不十分になり易い。 In addition, the conventional noise cancellation function detects a noise component from an input voice signal of a built-in microphone of a mobile phone terminal as described above. As described above, it is difficult to say that noise component detection using only the input sound signal of the built-in microphone has sufficient accuracy, and as a result, noise cancellation accuracy tends to be insufficient.
本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、移動体通信端末にノイズキャンセル機能を搭載する必要がなく、通話音声から高い精度でノイズ成分を除去可能とするノイズキャンセル装置、ノイズキャンセル方法、ノイズキャンセルプログラム、ノイズキャンセルシステム、及び基地局を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of such a situation, and it is not necessary to mount a noise canceling function in a mobile communication terminal, and a noise canceling device capable of removing a noise component with high accuracy from a call voice, An object of the present invention is to provide a noise cancellation method, a noise cancellation program, a noise cancellation system, and a base station.
本発明は、少なくとも、一定範囲内端末検出部と音信号収集部と音信号解析・ノイズ成分判定部とノイズ成分除去部によりノイズキャンセル処理を行う。ここで、一定範囲内端末検出部は、接続状態となっている回線を検出すると共に、その接続状態となっている複数の回線の中から、ノイズ除去対象回線の通信端末に対して一定距離範囲内に存在する他の通信端末の回線を検出する。音信号収集部は、少なくとも、一定範囲内端末検出部にて検出された他の通信端末の回線の音信号を収集する。音信号解析・ノイズ成分判定部は、音信号収集部にて収集された音信号を解析して共通の信号成分を検出し、当該共通の信号成分をノイズ成分と判定する。ノイズ成分除去部は、音信号解析・ノイズ成分判定部にてノイズ成分と判定された信号成分を、ノイズ除去対象回線の音信号から除去する。これにより、本発明は上述の課題を解決している。 In the present invention, noise cancellation processing is performed by at least a terminal within a certain range, a sound signal collection unit, a sound signal analysis / noise component determination unit, and a noise component removal unit. Here, the in-range terminal detection unit detects a line that is in a connected state, and from a plurality of lines in the connected state, a fixed distance range with respect to the communication terminal of the noise removal target line Detect lines of other communication terminals existing in the network. The sound signal collection unit collects at least the sound signals of the lines of other communication terminals detected by the terminal detection unit within a certain range. The sound signal analysis / noise component determination unit analyzes the sound signal collected by the sound signal collection unit, detects a common signal component, and determines the common signal component as a noise component. The noise component removal unit removes the signal component determined as the noise component by the sound signal analysis / noise component determination unit from the sound signal of the noise removal target line. Thereby, this invention has solved the above-mentioned subject.
すなわち、本発明によれば、回線接続中であり且つノイズ除去対象回線の通信端末から一定距離範囲内の他の通信端末を検出する。これら一定距離範囲内の他の通信端末の回線上の音信号には、ノイズ除去対象回線上の音信号に含まれているのと略々同じノイズ成分が含まれていると考えられる。したがって、それら一定距離範囲内の他の通信端末の回線上の音信号から得たノイズ成分を、ノイズ除去対象回線上の音信号から除去すれば、ノイズキャンセルが可能になる。 That is, according to the present invention, another communication terminal within a certain distance range is detected from the communication terminal of the line being connected and the noise removal target line. It is considered that the sound signals on the lines of other communication terminals within these fixed distance ranges contain substantially the same noise component as included in the sound signals on the noise removal target line. Therefore, if noise components obtained from the sound signals on the lines of other communication terminals within the fixed distance range are removed from the sound signals on the noise removal target line, noise cancellation becomes possible.
本発明においては、基地局にて、回線接続中で且つノイズ除去対象回線の端末から一定距離範囲内の他の通信端末の音信号を検出し、その音信号から求めたノイズ成分をノイズ除去対象回線の音信号から除去している。これにより、本発明においては、通信端末自体にノイズキャンセル機能を搭載する必要がなく、音声信号から高い精度でノイズ成分を除去可能となっている。 In the present invention, the base station detects a sound signal of another communication terminal that is connected to the line and is within a fixed distance range from the terminal of the noise removal target line, and the noise component obtained from the sound signal is the noise removal target. Removed from the sound signal on the line. As a result, in the present invention, it is not necessary to mount a noise cancellation function in the communication terminal itself, and it is possible to remove noise components from the audio signal with high accuracy.
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
なお、以下の説明では、本発明にかかる通信回線の一例として携帯電話回線等の移動体通信回線を挙げ、また、本発明にかかる通信端末の一例として携帯電話端末等の移動体通信端末を挙げている。したがって、本実施形態において、基地局は、携帯電話網の携帯基地局となっている。勿論、本実施形態で挙げたものはあくまで一例であり、本発明はこの例に限定されないことは言うまでもない。 In the following description, a mobile communication line such as a mobile phone line is given as an example of the communication line according to the present invention, and a mobile communication terminal such as a mobile phone terminal is given as an example of the communication terminal according to the present invention. ing. Therefore, in this embodiment, the base station is a mobile base station of a mobile phone network. Of course, what was mentioned by this embodiment is an example to the last, and it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this example.
[本発明実施形態のシステム構成例]
図1には、本発明実施形態の通信システムの概略構成を示す。
[System configuration example of the embodiment of the present invention]
FIG. 1 shows a schematic configuration of a communication system according to an embodiment of the present invention.
図1において、移動体通信端末1,2,3,4は、基地局10のエリア内に存在しており、当該基地局10の管理下にあるものとする。また本実施形態では、当該基地局10のエリア内の移動体通信端末1,2,3,4のうち、例えば移動体通信端末1,2,3の回線が接続状態となっていて音声通話中であるとする。さらに、それら音声通話中の移動体通信端末1,2,3のうち、特に移動体通信端末1は、例えば別の基地局13のエリア内(管理下)に存在している移動体通信端末5と音声通話中となっているとする。一方、移動体通信端末2,3は、図示していない別の端末等と音声通話中であるとする。また、基地局10エリア内の各移動体通信端末1,2,3,4は、例えば展示会場や娯楽施設内のような同じ騒音環境下に存在しているとする。なお、基地局10と基地局13は、それぞれ同じ携帯電話網の基地局であっても良いし、別の携帯電話網の基地局であっても良い。図1の例では、基地局10の携帯電話網11と基地局13の携帯電話網12は別の携帯電話網であるとしている。
In FIG. 1, it is assumed that
[本発明実施形態の移動体通信端末の構成例]
図2には、本発明実施形態の移動体通信端末である携帯電話端末の概略構成を示す。
[Configuration Example of Mobile Communication Terminal of the Present Embodiment]
FIG. 2 shows a schematic configuration of a mobile phone terminal which is a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention.
図2において、通信アンテナ21は、通話や電子メール等の通信のための信号電波を送受信し、端末通信回路20は、それら送受信信号の周波数変換、変調と復調等を行う。
In FIG. 2, a
スピーカ27は、携帯電話端末に設けられている受話用のスピーカやリンガ(着信音)、アラーム音等の音声出力用スピーカである。マイクロホン28は、送話用及び外部音声集音用のマイクロホンである。音声処理部26は、通話音声データや再生音楽等の音声に関連する各種の処理を行う。
The
表示部23は、液晶ディスプレイや有機EL(ElectroLuminescent)ディスプレイ等の表示デバイスと、そのディスプレイの表示駆動回路からなる。
The
端末メモリ部25は、例えばOS(Operating System)プログラムや、端末制御部22が各部を制御するための制御プログラム、その他各種のアプリケーションプログラム、各種データを記憶し、また、端末制御部22の作業領域として随時データを格納する。
The
操作部24は、携帯電話端末の筐体上に設けられているテンキーや発話キー、終話/電源キー等の各キーや十字キー等のキーデバイスと、それらキーデバイスが押下操作等された時の操作信号を発生する操作信号発生器とからなる。
The
端末制御部22は、CPU(中央処理ユニット)からなり、本実施形態の携帯電話端末の各部の制御と各種信号処理の演算及び制御等を行う。
The
その他、図2には図示を省略しているが、本実施形態の移動体通信端末は、一般的な携帯電話端末に設けられる各構成要素についても備えている。 In addition, although illustration is abbreviate | omitted in FIG. 2, the mobile communication terminal of this embodiment is also provided about each component provided in a general mobile telephone terminal.
[本発明にかかる基地局の概略的な動作及び構成例]
図3には、本発明実施形態の基地局の概略構成を示す。
[Schematic operation and configuration example of a base station according to the present invention]
FIG. 3 shows a schematic configuration of the base station according to the embodiment of the present invention.
図3において、通信アンテナ32は、移動体通信端末(携帯電話端末)との間で信号電波を送受信し、また、基地局無線通信回路31は、その送受信信号の周波数変換、変調及び復調等を行う。
In FIG. 3, a
基地局メモリ部33は、例えばOSプログラムや、基地局制御部30が各部を制御するための制御プログラムや、本発明にかかるノイズキャンセルプログラム、信号処理用プログラム、その他各種データを記憶し、また、基地局制御部30の作業領域として随時データを格納する。なお、当該基地局メモリ部33に格納されている本発明にかかるノイズキャンセルプログラムは、ディスク状記録媒体や外部半導体メモリ等を介して格納されたり、外部インターフェースを通じたケーブル或いは無線を介して格納されたものであっても良い。
The base
基地局制御部30は、CPU(中央処理ユニット)からなり、本実施形態の基地局の各部の制御と各種信号処理の演算及び制御等を行う。
The base
一定範囲内端末検出部35は、当該基地局の管理下にあり音声通話中の複数の回線の移動体通信端末の内で、互いに一定距離範囲内に存在している各移動体通信端末(つまり各移動体通信端末の回線)を検出する。なお、一定距離範囲内の各移動体通信端末の検出処理の詳細については後述する。
The within-determined range
音データ収集部36は、当該基地局の管理下にあり、また、音声通話中で且つ一定距離範囲内に存在している全移動体通信端末の通話音声データを収集する。すなわち、音データ収集部36では、それら各移動体通信端末のマイクロホンにて集音され、それら各移動体通信端末から通話音声データとして当該基地局へ送信されてきている音データを収集する。
The sound
音データ解析・ノイズ成分判定部37は、上記音データ収集部36による収集音データの解析を行い、ノイズ除去に使用可能な信号成分を求め、その信号成分をノイズ成分と判定する。なお、上記ノイズ成分の判定処理の詳細については後述する。
The sound data analysis / noise
ノイズ成分除去部38は、上記一定距離範囲内に存在している各移動体通信端末の音データから、上記ノイズ成分を減算する。これにより、当該ノイズ成分除去部38からは、上記一定距離範囲内に存在している各移動体通信端末の音データからそれぞれノイズ成分が除去された音データが得られることになる。
The noise
そして、基地局は、上記ノイズ成分除去部38によりノイズ成分が除去された後の音データを、上記音声通話中の各移動体通信端末から各通話相手先へ送信される音声データとする。すなわち、各通話相手先には、周囲環境ノイズの成分が除去(ノイズキャンセル)されたクリアな通話音声データが送信されることになる。
Then, the base station uses the sound data from which the noise component has been removed by the noise
なお、一定範囲内端末検出部35、音データ収集部36、音データ解析・ノイズ成分判定部37、ノイズ成分除去部38は、本発明のノイズキャンセルプログラムの実行によりソフトウェア的に形成されても良いし、ハードウェアとして構成されていても良い。
Note that the in-range
[システム全体の動作シーケンス]
図4には、本実施形態の基地局によるノイズキャンセル処理の概略的な動作シーケンス例を示す。
[Operation sequence of the entire system]
FIG. 4 shows a schematic operation sequence example of noise cancellation processing by the base station of this embodiment.
この図4の例では、移動体通信端末1の回線をノイズキャンセル処理の対象回線として挙げ、基地局10が当該回線の音声データにノイズキャンセルを施す場合のシステム全体の動作シーケンス例を示している。なお、以下の説明では、ノイズキャンセル処理の対象回線を移動体通信端末1の回線に限定して述べているが、本発明の基地局は、その管理下にある全ての回線をノイズキャンセル処理対象回線として扱うことができる。
In the example of FIG. 4, the line of the
基地局10は、基地局無線通信回路31を通じ、移動体通信端末1から音声通話開始の要求(T1)を受け取ると、基地局制御部30により本実施形態のノイズキャンセル処理のための動作を開始する。またこの時、当該移動体通信システム全体では、移動体通信端末1と移動体通信端末5との間で音声通話が開始される。
When the
次に、基地局10は、上記移動体通信端末1と移動体通信端末5との間の音声通話の開始を受けて、当該基地局の管理下にある全ての移動体通信端末(図1の例では端末1,2,3,4)について音声通話状態にあるかどうか確認する。そして、基地局10は、全ての音声通話状態にある移動体通信端末の中で、上記移動体通信端末1と当該端末1に対して一定距離範囲内に存在している移動体通信端末2,3に対して、それぞれ各端末のマイクロホンにて集音されている音データを要求(T2)する。この時、各移動体通信端末1,2,3は、当該音データの送信要求(T2)に対する応答として、各端末のマイクロホンにて集音している音データを当該基地局10へ送信(T3)する。なお、図4のシーケンスでは、音データの送信要求(T2)とその応答(T3)がなされる例を挙げているが、この時点で各端末が既に音声通話状態となっている場合には、それら要求(T2)と応答(T3)の処理を省くことも可能である。
Next, in response to the start of the voice call between the
次に、基地局10は、前述のように、音データ収集部36により、上記音声通話中で且つ一定距離範囲内の各移動体通信端末1,2,3の音声データを収集し、また、音データ解析・ノイズ成分判定部37により、当該収集した音データの解析及びノイズ成分判定処理を行う(T4)。さらに、音データ解析・ノイズ成分判定部37は、音声通話中で且つ一定距離範囲内の各端末より収集された音データから、共通の周波数と共通の位相成分(同時間軸成分)を有する信号成分を抽出し、その信号成分を当該基地局の管理下における共通の環境ノイズと判定する。
Next, as described above, the
そして、基地局10は、移動体通信端末1から送信(T5)されてきている通話音声信号から、ノイズ成分除去部38にて上記環境ノイズ成分を除去(T6)する。当該ノイズ除去後の通話音声信号は、基地局13へ送信(T7)され、その基地局13を経由して通話相手先の移動体通信端末5へ送られる。
Then, the
[本発明にかかる基地局の処理フロー]
以下、図5に示すフローチャートを参照しながら、本発明実施形態の基地局10において、前述のような音データの収集、解析、ノイズ成分判定、ノイズ除去処理について説明する。なお、図5の例は、主に基地局制御部30が本発明のノイズキャンセルプログラムを実行して各部を制御することにより行われる場合のフローチャートを示している。勿論、本発明のノイズキャンセルプログラムの実行により、一定範囲内端末検出部35、音データ収集部36、音データ解析・ノイズ成分判定部37、ノイズ成分除去部38がソフトウェア的に形成される場合もこのフローチャートに含まれる。
[Processing flow of base station according to the present invention]
Hereinafter, the sound data collection, analysis, noise component determination, and noise removal processing as described above will be described in the
基地局制御部30は、図4の例のように移動体通信端末10が音声通話を開始すると、その時点で図5のフローチャートの処理を開始する。
When the
図5のフローチャートの処理開始後、先ず、基地局制御部30は、ステップS1の処理として、基地局無線通信回路31を通じて、当該基地局管理下にある回線網を監視し、上記移動体通信端末1の他にも音声通話を行っている回線があるかどうかを確認する。そして、基地局制御部30は、ステップS1にて他に音声通話中の回線があると判定した場合にはステップS2へ処理を進め、他に音声通話中の回線が無いと判定した場合には当該フローチャートの処理を終了する。
After starting the processing of the flowchart of FIG. 5, first, the base
ステップS2の処理に進むと、基地局制御部30は、一定範囲内端末検出部35により、上記移動体通信端末1の位置情報を確認させると共に、その他に音声通話を行っている移動体通信端末の位置情報を確認させる。またこの時の基地局制御部30は、ステップS3の処理として、一定範囲内端末検出部35により、上記移動体通信端末1の位置から一定距離範囲内に、音声通話中の他の移動体通信端末が存在するか否か判断させる。なお、各端末の位置確認と一定距離範囲内か否かの判定処理の具体例については後述する。そして、基地局制御部30は、一定距離範囲内に音声通話中の他の移動体通信端末が存在していると判定した場合にはステップS4へ処理を進め、一方存在しないと判定した場合には当該フローチャートの処理を終了する。
When the processing proceeds to step S2, the base
ステップS4の処理に進むと、基地局制御部30は、音データ収集部36により、移動体通信端末1と上記一定距離範囲内の他の移動体通信端末における全ての回線の音声信号波形データを収集させる。
In step S4, the base
そして、基地局制御部30は、音データ解析・ノイズ成分判定部37により、上記収集音声信号波形データから二つ以上の回線で音声信号波形成分が一致する箇所を判定させ、その一致箇所の波形成分を抽出させる。なお、音声信号波形成分の一致は、周波数成分と位相成分(時間軸成分)の一致を見ることにより行うことができる。当該同じ時間の周波数成分,位相成分(時間軸成分)の一致判定処理の具体例については後述する。
Then, the base
ここで、移動体通信端末1の音声信号波形が例えば図6のような波形であり、音声通話中で且つ上記移動体通信端末1から一定距離範囲内に存在している移動体通信端末2と端末3の音声信号波形が例えば図7と図8のような波形であったとする。この場合、音データ解析・ノイズ成分判定部37は、図6〜図8の各回線の音声信号波形のうち、二つ以上の回線において音声信号波形成分が一致している箇所を求め、その一致した箇所の信号波形成分を抽出する。すなわち、図6〜図8の例によれば、例えば図7と図8に示した二つの回線の信号波形成分が略々一致しており、一方、図6の音声信号波形はそれら図7と図8の信号波形に例えば人の通話時の音声信号波形成分mが重畳されたものとなっている。したがってこの場合、音データ解析・ノイズ成分判定部37は、上記人の通話時の音声信号波形成分mを除く信号波形、具体的には図7と図8の信号波形成分を、図9に示すように波形成分として抽出する。
Here, the voice signal waveform of the
次に、基地局制御部30は、ステップS5へ処理を進め、上記ステップS4で抽出した信号波形成分をノイズ成分とし、ノイズ成分除去部38により、移動体通信端末1の通話音声信号波形と時間軸基準を合わせた上で、当該通話音声信号波形から上記ノイズ成分を減算させる。すなわちこの場合のノイズ成分除去部38では、例えば図9に示した波形成分(ノイズ成分)を、時間軸を合わせた上で、図6に示した移動体通信端末1の音声信号波形から減算する。これにより、当該ノイズ成分除去部38からは、図10に示すようなノイズ成分除去後の音声信号波形Mが得られることになる。
Next, the base
そして、基地局制御部30は、上記ノイズ成分除去部38にて周囲環境ノイズが除去された後の通話音声信号を、ステップS6の処理として、携帯電話用通信回路34から携帯電話網11へ送出させ、通話相手先の移動体通信端末5へ送るようにする。
Then, the base
その後、基地局制御部30は、ステップS7の処理として、上記移動体通信端末1の音声通話が継続しているか判定し、継続している時にはステップS1へ処理を戻し、一方、音声通話が継続しなくなった時にはこのフローチャートの処理を終了する。すなわち、基地局制御部30は、移動体通信端末1の音声通話が継続しており、且つ、その端末1の一定距離範囲内に音声通話を行っている他の移動体通信端末の回線が存在する限り、このフローチャートの処理を繰り返す。
Thereafter, the base
[一定距離範囲内に存在する移動体通信端末の判定方法]
以下、基地局10の一定範囲内端末検出部35において、各移動体通信端末が一定距離範囲内か否かを判定する際の詳細な処理について、図11と図12を参照しながら説明する。
[Determination method of mobile communication terminals existing within a certain distance range]
Hereinafter, detailed processing when determining whether each mobile communication terminal is within a certain distance range in the certain range
一定範囲内端末検出部35は、図11に示すように、当該基地局の管理下にある各回線の音声信号波形をそれぞれ一定時間間隔で時分割し、それら時分割された各時間スロットt1,t2,t3,・・・毎に、各回線の移動体通信端末が一定距離範囲内か否かの判定の処理を行う。なお、図11,図12の例では、当該基地局の管理下にある各回線として回線A〜回線Eの5個の回線が存在している場合を挙げている。また図11,図12の例では、ノイズキャンセル処理の対象回線を回線Aとして説明する。
As shown in FIG. 11, the in-range
すなわちこの例の場合、一定範囲内端末検出部35は、それら各回線A〜回線Eの各音声信号波形を同じ時間軸でそれぞれ時分割し、各回線の各時間スロットの信号成分を用いて、回線B〜回線Eの各移動体通信端末が上記ノイズキャンセル処理対象回線Aの移動体通信端末から一定距離範囲内であるか否かの判定処理を行う。
That is, in the case of this example, the in-range
ここで、上記判定処理について、時間スロットt3の区間の音声信号波形を例に挙げて説明する。 Here, the determination process will be described by taking an audio signal waveform in the section of the time slot t3 as an example.
一定範囲内端末検出部35は、各回線A〜回線Eについてそれぞれ時間スロットt3の区間内の信号波形を周波数成分に分解する。図12には、上記時間スロットt3の信号波形を周波数成分に展開した後の、各回線A〜回線Eの周波数成分とその振幅の一例を示す。
The fixed-range
次に、一定範囲内端末検出部35は、上記周波数成分を、人の通話音声から得られる音声帯域とそれ以外の非音声帯域とに分ける。図12の例では、人の通話音声による音声帯域と、その音声帯域よりも低域側の非音声帯域と、その音声帯域よりも高域側の非音声帯域に分けられている。
Next, the in-range
次に、一定範囲内端末検出部35は、上記非音声帯域の中で図12中矢印で示すような幾つかの周波数ポイントに対して周波数成分の振幅を比較する。なお、図12の例では、図中矢印で示すように、例えば10個の周波数ポイントを抽出している。すなわち、一定範囲内端末検出部35は、それら10個の各周波数ポイント全てに対して、ノイズキャンセル処理対象回線Aの周波数成分との間の振幅差分を求め、それら各振幅差分が所定閾値以内(例えば±30%以内)となっている回線を求める。
Next, the in-range
そして、一定範囲内端末検出部35は、上記振幅差分が所定閾値以内となっている回線の移動体通信端末を、上記ノイズキャンセル処理対象回線Aの移動体通信端末から一定距離範囲内に存在している端末として検出する。なお、図12の例の場合、回線B,回線C,回線Dの上記振幅差分が±30%以内となっているため、一定範囲内端末検出部35は、それら回線B,C,Dの端末が、回線Aの端末から一定距離範囲内に存在していると判定する。一方、回線Eの端末については、上記振幅差分が±30%から外れているため、一定範囲内端末検出部35は、当該回線Eの端末は回線Aの端末から一定距離範囲内に存在していないと判定する。
Then, the within-range
なお、各回線A〜回線Eの移動体通信端末がGPS(Global Positioning System)デバイスを搭載しており、当該GPSデバイスからの位置情報が基地局へ提供される設定になっているような場合、一定範囲内端末検出部35は、それら各回線A〜回線Eの端末から得られるGPS位置情報を基に、各端末が一定距離範囲内であるか否かを判定しても良い。
In addition, when the mobile communication terminals of each line A to line E are equipped with a GPS (Global Positioning System) device and the position information from the GPS device is set to be provided to the base station, The terminal within the fixed
[ノイズ成分の判定方法]
次に、基地局10の音データ解析・ノイズ成分判定部37において、一定距離範囲内の各端末の信号波形成分から、ノイズ除去に使用可能な信号成分を求め、その信号成分をノイズ成分と判定する際の詳細な処理について、図13を参照しながら説明する。
[Noise component judgment method]
Next, the sound data analysis / noise
音データ解析・ノイズ成分判定部37は、上述の一定範囲内端末検出部35にて一定距離範囲内である判定された各回線B,C,Dの音声信号波形を、前記図11と同様にそれぞれ時分割し、さらに各時間スロットの区間内の信号波形を周波数成分に分解する。また、音データ解析・ノイズ成分判定部37は、前述同様、上記周波数成分に展開された後の周波数成分を、人の通話音声による音声帯域とそれ以外の非音声帯域とで分ける。
The sound data analysis / noise
ここで、音データ解析・ノイズ成分判定部37におけるノイズ成分の判定処理について、時間スロットt6の区間の音声信号波形を例に挙げて説明する。図13には、時間スロットt6の信号波形を周波数成分に展開した後の、回線B,C,Dの周波数成分とその振幅の一例を示す。
Here, the determination process of the noise component in the sound data analysis / noise
音データ解析・ノイズ成分判定部37は、上記人の通話音声による音声帯域の中で、図13中矢印で示すような幾つかの周波数ポイントを抽出し、それら周波数ポイントの周波数成分と、所定の振幅値(以下、音声信号判定リミット値と呼ぶ。)とを比較する。なお、図13の例の場合、音データ解析・ノイズ成分判定部37は、図中矢印で示すように例えば5個の周波数ポイントを抽出し、それら5個の各周波数ポイントにおける周波数成分の振幅値と、音声信号判定リミット値とを比較する。
The sound data analysis / noise
また、音データ解析・ノイズ成分判定部37は、上記各周波数ポイントの周波数成分の振幅値のうち、一つでも上記音声信号判定リミット値を超えた場合、その回線には人の通話音声信号が含まれていると判断する。すなわち図13の例の場合、回線Cの周波数成分の振幅値が上記音声信号判定リミット値を超えているため、音データ解析・ノイズ成分判定部37は、当該回線Cには通話音声信号が含まれていると判断する。
Further, the sound data analysis / noise
次に、音データ解析・ノイズ成分判定部37は、上記回線Cの信号成分を、ノイズ除去に使用可能な信号成分の候補から除外する。すなわち、当該回線Cの信号成分を除外するのは、人の通話音声による音声信号が含まれていると考えられる信号成分をノイズ除去に使用してしまうのは好ましくないためである。
Next, the sound data analysis / noise
そして、音データ解析・ノイズ成分判定部37は、上記回線Cを除いた残りの回線Bとい回線Dの信号成分の振幅平均をとり、その振幅平均後の信号成分をノイズ成分としてノイズ成分除去部38へ送る。
Then, the sound data analysis / noise
[まとめ]
以上説明したように、本実施形態によれば、基地局は、その管理下にある複数の移動体通信端末のうち、音声通話中で且つ相互に一定距離範囲内の複数の端末を検出し、それら各端末の通話音声信号から周囲環境のノイズ成分を求め、そのノイズ成分を通話音声信号から除去している。
[Summary]
As described above, according to the present embodiment, the base station detects a plurality of terminals that are in a voice call and within a certain distance range from each other among a plurality of mobile communication terminals under the control of the base station, A noise component of the surrounding environment is obtained from the call voice signal of each terminal, and the noise component is removed from the call voice signal.
すなわち、本実施形態によれば、例えば展示会場や娯楽施設等のように多くの人が集まる一定範囲の場所内で発生している特有の環境雑音を、基地局が高い精度で検出でき、さらに、その環境雑音を基地局が通話音声信号から除去できるため、通話相手先端末へは高品質の通話音声信号が送られることになる。 That is, according to the present embodiment, for example, the base station can detect the specific environmental noise occurring in a certain range of places where many people gather, such as an exhibition hall or an amusement facility, with high accuracy. Since the base station can remove the environmental noise from the call voice signal, a high-quality call voice signal is sent to the call partner terminal.
このように、本実施形態によれば、基地局にてノイズ成分の検出と除去が行われるため、移動体通信端末が個別にノイズキャンセル機能を搭載する必要がない。また、移動体通信端末にノイズキャンセル機能を搭載する必要がないため、当該端末のユーザは、ノイズキャンセル機能を有効に設定する等の操作を行わなくても済む。 Thus, according to this embodiment, since the noise component is detected and removed by the base station, it is not necessary for the mobile communication terminal to be individually equipped with a noise cancellation function. Further, since it is not necessary to mount a noise cancellation function in the mobile communication terminal, the user of the terminal does not need to perform an operation such as setting the noise cancellation function to be effective.
なお、上述した実施形態の説明は、本発明の一例である。このため、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんである。 The above description of the embodiment is an example of the present invention. For this reason, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made according to the design or the like as long as the technical idea according to the present invention is not deviated.
1〜5 移動体通信端末(携帯電話端末)、10,13 基地局、11,12 携帯電話網、20 端末通信回路、21 移動体通信端末の通信アンテナ、22 端末制御部、23 表示部、24 操作部、25 端末メモリ部、26 音声処理部、27 スピーカ、28 マイクロホン、30 基地局制御部、31 基地局無線通信回路、32 基地局の通信アンテナ、33 基地局メモリ部、34 携帯電話網通信回路、35 一定範囲内端末検出部、36 音データ収集部、37 音データ解析・ノイズ成分判定部、38 ノイズ成分除去部 1-5 Mobile communication terminal (mobile phone terminal), 10, 13 base station, 11, 12 mobile phone network, 20 terminal communication circuit, 21 communication antenna of mobile communication terminal, 22 terminal control unit, 23 display unit, 24 Operation unit, 25 Terminal memory unit, 26 Audio processing unit, 27 Speaker, 28 Microphone, 30 Base station control unit, 31 Base station radio communication circuit, 32 Base station communication antenna, 33 Base station memory unit, 34 Mobile phone network communication Circuit, 35 within-range terminal detection unit, 36 sound data collection unit, 37 sound data analysis / noise component determination unit, 38 noise component removal unit
Claims (11)
少なくとも上記一定範囲内端末検出部にて検出された他の通信端末の回線の音信号を収集する音信号収集部と、
上記音信号収集部にて収集された音信号を解析して共通の信号成分を検出し、当該共通の信号成分をノイズ成分と判定する音信号解析・ノイズ成分判定部と、
上記音信号解析・ノイズ成分判定部にてノイズ成分と判定された信号成分を、上記ノイズ除去対象回線の音信号から除去するノイズ成分除去部と、
を有するノイズキャンセル装置。 While detecting a line that is in a connected state, a line of another communication terminal that is within a certain distance range from a plurality of lines in the above-mentioned connected state to a communication terminal that is a noise removal target line. A terminal detection unit within a certain range to detect,
A sound signal collection unit that collects sound signals of lines of other communication terminals detected by the terminal detection unit within the certain range;
A sound signal analysis / noise component determination unit that analyzes the sound signal collected by the sound signal collection unit to detect a common signal component and determines the common signal component as a noise component;
A noise component removing unit that removes the signal component determined to be a noise component by the sound signal analyzing / noise component determining unit from the sound signal of the noise removal target line;
A noise canceling device.
音信号収集部が、少なくとも上記一定範囲内端末検出部にて検出された他の通信端末の回線の音信号を収集するステップと、
音信号解析・ノイズ成分判定部が、上記音信号収集部にて収集された音信号を解析して共通の信号成分を検出し、当該共通の信号成分をノイズ成分と判定するステップと、
上記音信号解析・ノイズ成分判定部にてノイズ成分と判定された信号成分を、ノイズ成分除去部が上記ノイズ除去対象回線の音信号から除去するステップと、
を有するノイズキャンセル方法。 The within-range terminal detection unit detects a line that is in a connected state and exists within a certain distance range from the plurality of lines that are in the above-mentioned connected state to the communication terminal of the noise removal target line. Detecting a line of another communication terminal to perform,
A sound signal collecting unit collecting a sound signal of a line of another communication terminal detected by at least the terminal within a certain range;
A sound signal analysis / noise component determination unit that analyzes the sound signal collected by the sound signal collection unit to detect a common signal component, and determines the common signal component as a noise component;
A step of removing a signal component determined to be a noise component by the sound signal analysis / noise component determination unit from a sound signal of the noise removal target line by a noise component removal unit;
A noise canceling method.
少なくとも上記一定範囲内端末検出部にて検出された他の通信端末の回線の音信号を収集する音信号収集部と、
上記音信号収集部にて収集された音信号を解析して共通の信号成分を検出し、当該共通の信号成分をノイズ成分と判定する音信号解析・ノイズ成分判定部と、
上記音信号解析・ノイズ成分判定部にてノイズ成分と判定された信号成分を、上記ノイズ除去対象回線の音信号から除去するノイズ成分除去部として、
コンピュータを機能させるノイズキャンセルプログラム。 While detecting a line that is in a connected state, a line of another communication terminal that is within a certain distance range from a plurality of lines in the above-mentioned connected state to a communication terminal that is a noise removal target line. A terminal detection unit within a certain range to detect,
A sound signal collection unit that collects sound signals of lines of other communication terminals detected by the terminal detection unit within the certain range;
A sound signal analysis / noise component determination unit that analyzes the sound signal collected by the sound signal collection unit to detect a common signal component and determines the common signal component as a noise component;
As a noise component removal unit that removes the signal component determined as the noise component by the sound signal analysis / noise component determination unit from the sound signal of the noise removal target line,
A noise cancellation program that makes the computer work.
当該基地局による管理の基で他の端末との間で回線が接続される複数の通信端末とを有し、
上記基地局は、接続状態となっている回線を検出すると共にその接続状態となっている複数の回線の中からノイズ除去対象回線の通信端末に対して一定距離範囲内に存在する他の通信端末の回線を検出し、当該検出した他の通信端末の回線の音信号を収集し、その収集した音信号を解析して検出した共通の信号成分をノイズ成分として判定し、当該ノイズ成分と判定した信号成分を上記ノイズ除去対象回線の音信号から除去する、
ノイズキャンセルシステム。 A base station under control of multiple lines,
A plurality of communication terminals connected to other terminals based on management by the base station, and
The base station detects a line that is in a connected state and, from among a plurality of lines that are in the connected state, another communication terminal that is within a certain distance range with respect to the communication terminal of the noise removal target line , Collect the sound signal of the line of the other detected communication terminal, analyze the collected sound signal, determine the common signal component detected as a noise component, and determine the noise component Removing the signal component from the sound signal of the noise removal target line,
Noise cancellation system.
少なくとも上記一定範囲内端末検出部にて検出された他の移動体通信端末の回線の音信号を収集する音信号収集部と、
上記音信号収集部にて収集された音信号を解析して共通の信号成分を検出し、当該共通の信号成分をノイズ成分と判定する音信号解析・ノイズ成分判定部と、
上記音信号解析・ノイズ成分判定部にてノイズ成分と判定された信号成分を、上記ノイズ除去対象回線の音信号から除去するノイズ成分除去部と、
を有する基地局。 Detects a line that is in a connected state and, from among the plurality of lines that are in the above-mentioned connected state, another mobile communication that exists within a certain distance range with respect to the mobile communication terminal of the noise removal target line A terminal detection unit within a certain range for detecting the terminal line;
A sound signal collecting unit that collects a sound signal of a line of another mobile communication terminal detected by at least the terminal within a certain range;
A sound signal analysis / noise component determination unit that analyzes the sound signal collected by the sound signal collection unit to detect a common signal component and determines the common signal component as a noise component;
A noise component removing unit that removes the signal component determined to be a noise component by the sound signal analyzing / noise component determining unit from the sound signal of the noise removal target line;
Base station with
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JP2008165285A JP2010010856A (en) | 2008-06-25 | 2008-06-25 | Noise cancellation device, noise cancellation method, noise cancellation program, noise cancellation system, and base station |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011217005A (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Saxa Inc | Intercom system, center device, and noise elimination method |
JP2012028887A (en) * | 2010-07-21 | 2012-02-09 | Nakayo Telecommun Inc | Telephone controller with ambient noise cancellation function |
WO2013140996A1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-09-26 | 日本電気株式会社 | Information processing system, information processing method, server, mobile terminal, and control method and control program for these |
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2008
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