JP2010010856A - Noise cancellation device, noise cancellation method, noise cancellation program, noise cancellation system, and base station - Google Patents

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和宏 藤本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To remove noise components from a speech voice at high precision without necessity to mount a noise cancellation function on a mobile communication terminal. <P>SOLUTION: A terminal detection unit in a fixed range 35 detects circuits during voice communication, and detects other mobile communication terminals (lines) which exist in a fixed distance range for mobile communication terminals of noise elimination target lines out of a plurality of circuits during voice communication. A sound data collection unit 36 collects sound data of the other mobile communication terminals detected by the terminal detection unit in the fixed range 35. A sound data analysis-noise component discrimination unit 37 analyzes the sound data collected by the sound data collection unit 36, detects common frequency components, and discriminates the frequency components as a noise component. A noise component elimination unit 38 subtracts the noise component from the voice data of each noise elimination target line. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

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.

特開2002−169599号公報(図2)Japanese Patent Laying-Open No. 2002-169599 (FIG. 2)

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 mobile communication terminals 1, 2, 3, 4 exist in the area of the base station 10 and are under the management of the base station 10. In this embodiment, among the mobile communication terminals 1, 2, 3, and 4 in the area of the base station 10, for example, the lines of the mobile communication terminals 1, 2, and 3 are in a connected state and a voice call is in progress. Suppose that Further, among the mobile communication terminals 1, 2, and 3 during the voice call, in particular, the mobile communication terminal 1 is, for example, a mobile communication terminal 5 that exists in the area (under management) of another base station 13. And a voice call. On the other hand, it is assumed that the mobile communication terminals 2 and 3 are in a voice call with another terminal not shown. In addition, it is assumed that the mobile communication terminals 1, 2, 3, and 4 in the base station 10 area exist in the same noise environment as in an exhibition hall or an entertainment facility, for example. Note that the base station 10 and the base station 13 may be base stations of the same mobile phone network, or may be base stations of different mobile phone networks. In the example of FIG. 1, the mobile phone network 11 of the base station 10 and the mobile phone network 12 of the base station 13 are different mobile phone networks.

[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 communication antenna 21 transmits and receives signal radio waves for communication such as telephone calls and e-mails, and a terminal communication circuit 20 performs frequency conversion, modulation, demodulation, and the like of these transmission / reception signals.

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 speaker 27 is a speaker for receiving voice, a ringer (ringing tone), a sound output speaker such as an alarm sound, etc. provided in the mobile phone terminal. The microphone 28 is a microphone for transmitting and collecting external sound. The voice processing unit 26 performs various processes related to voice such as call voice data and reproduced music.

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 display unit 23 includes a display device such as a liquid crystal display or an organic EL (ElectroLuminescent) display, and a display drive circuit for the display.

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 terminal memory unit 25 stores, for example, an OS (Operating System) program, a control program for the terminal control unit 22 to control each unit, other various application programs, and various data, and a work area of the terminal control unit 22 As needed, store data.

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 operation unit 24 is a key device such as a numeric keypad, a speech key, an end / power key, and a key device provided on the casing of the mobile phone terminal, and when the key device is pressed. An operation signal generator for generating the operation signal.

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 terminal control unit 22 includes a CPU (Central Processing Unit), and performs control of each unit of the mobile phone terminal according to the present embodiment, calculation and control of various signal processing, and the like.

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 communication antenna 32 transmits / receives signal radio waves to / from a mobile communication terminal (mobile phone terminal), and a base station radio communication circuit 31 performs frequency conversion, modulation, demodulation, etc. of the transmitted / received signal. Do.

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 station memory unit 33 stores, for example, an OS program, a control program for the base station control unit 30 to control each unit, a noise cancellation program according to the present invention, a signal processing program, and various other data. Data is stored at any time as a work area of the base station control unit 30. Note that the noise cancellation program according to the present invention stored in the base station memory unit 33 is stored via a disk-shaped recording medium, an external semiconductor memory, or the like, or stored via a cable or wirelessly through an external interface. It may be.

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 station control unit 30 is composed of a CPU (Central Processing Unit) and performs control of each part of the base station of this embodiment, calculation and control of various signal processing, and the like.

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 terminal detection unit 35 is a mobile communication terminal (that is, a mobile communication terminal that is within a certain distance from each other among mobile communication terminals of a plurality of lines that are under the control of the base station and are engaged in a voice call) The line of each mobile communication terminal) is detected. The details of the detection processing of each mobile communication terminal within a certain distance range will be described later.

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 data collection unit 36 collects call voice data of all mobile communication terminals that are under the control of the base station and that are in a voice call and exist within a certain distance range. That is, the sound data collection unit 36 collects sound data collected by the microphones of the respective mobile communication terminals and transmitted from the mobile communication terminals to the base station as call voice data.

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 component determination unit 37 analyzes the collected sound data by the sound data collection unit 36, obtains a signal component that can be used for noise removal, and determines the signal component as a noise component. The details of the noise component determination process will be described later.

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 component removing unit 38 subtracts the noise component from the sound data of each mobile communication terminal existing within the certain distance range. Thereby, the noise component removing unit 38 obtains sound data from which noise components have been removed from the sound data of each mobile communication terminal existing within the certain distance range.

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 component removing unit 38 as voice data transmitted from each mobile communication terminal during the voice call to each call partner. That is, clear call voice data from which ambient environmental noise components are removed (noise cancellation) is transmitted to each call partner.

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 terminal detection unit 35, the sound data collection unit 36, the sound data analysis / noise component determination unit 37, and the noise component removal unit 38 may be formed by software by executing the noise cancellation program of the present invention. However, it may be configured as hardware.

[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 mobile communication terminal 1 is cited as a target line for noise cancellation processing, and an example of the operation sequence of the entire system when the base station 10 performs noise cancellation on the voice data of the line is shown. . In the following description, the target line for noise cancellation processing is described as being limited to the line of the mobile communication terminal 1, but the base station of the present invention is subject to noise cancellation processing for all the lines under its management. Can be treated as a line.

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 base station 10 receives a voice call start request (T1) from the mobile communication terminal 1 through the base station radio communication circuit 31, the base station control unit 30 starts the operation for noise cancellation processing of the present embodiment. To do. At this time, in the mobile communication system as a whole, a voice call is started between the mobile communication terminal 1 and the mobile communication terminal 5.

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 mobile communication terminal 1 and the mobile communication terminal 5, the base station 10 receives all the mobile communication terminals (in FIG. 1) under the control of the base station. In the example, it is confirmed whether the terminals 1, 2, 3, 4) are in a voice call state. And the base station 10 is the mobile communication terminal 2 which exists in the fixed distance range with respect to the said mobile communication terminal 1 and the said terminal 1 among the mobile communication terminals in all the voice call states. 3 is requested (T2) for sound data collected by the microphone of each terminal. At this time, each mobile communication terminal 1, 2, 3 transmits the sound data collected by the microphone of each terminal to the base station 10 as a response to the transmission request (T2) of the sound data (T3 ) In the sequence of FIG. 4, an example is given in which a transmission request (T2) of sound data and a response (T3) are made. However, if each terminal is already in a voice call state at this time, It is possible to omit processing of the request (T2) and the response (T3).

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 base station 10 collects the voice data of the mobile communication terminals 1, 2, and 3 during the voice call and within a certain distance range by the sound data collection unit 36, The sound data analysis / noise component determination unit 37 analyzes the collected sound data and performs noise component determination processing (T4). Furthermore, the sound data analysis / noise component determination unit 37 is a signal having a common frequency and a common phase component (same time axis component) from sound data collected from each terminal within a certain distance range during a voice call. The component is extracted, and the signal component is determined as common environmental noise under the management of the base station.

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 base station 10 removes the environmental noise component (T6) by the noise component removal unit 38 from the call voice signal transmitted (T5) from the mobile communication terminal 1. The call voice signal after the noise removal is transmitted to the base station 13 (T7), and is transmitted to the mobile communication terminal 5 of the call partner via the base station 13.

[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 base station 10 according to the embodiment of the present invention with reference to the flowchart shown in FIG. Note that the example of FIG. 5 shows a flowchart when the base station control unit 30 is mainly executed by executing the noise cancellation program of the present invention to control each unit. Of course, the terminal detection unit 35, the sound data collection unit 36, the sound data analysis / noise component determination unit 37, and the noise component removal unit 38 may be formed in software by executing the noise cancellation program of the present invention. It is included in this flowchart.

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 mobile communication terminal 10 starts a voice call as in the example of FIG. 4, the base station control unit 30 starts the processing of the flowchart of FIG.

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 station control unit 30 monitors the network under the management of the base station through the base station radio communication circuit 31 as the processing of step S1, and the mobile communication terminal 1. Check whether there is a line other than 1 that has a voice call. If the base station control unit 30 determines in step S1 that there is another line in a voice call, the base station control unit 30 proceeds to step S2, and if it determines that there is no other line in a voice call, The process of the flowchart is terminated.

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 station control unit 30 causes the terminal detection unit 35 within a certain range to confirm the position information of the mobile communication terminal 1, and in addition, the mobile communication terminal performing a voice call. Confirm the location information. At this time, the base station control unit 30 performs other mobile communication during a voice call within a predetermined distance range from the position of the mobile communication terminal 1 by the in-range terminal detection unit 35 as a process of step S3. Determine whether a terminal exists. A specific example of the process of determining the position of each terminal and determining whether it is within a certain distance range will be described later. When the base station control unit 30 determines that there is another mobile communication terminal that is performing a voice call within a certain distance range, the base station control unit 30 proceeds to step S4, and when it is determined that there is no other mobile communication terminal. Ends the process of the flowchart.

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 station control unit 30 uses the sound data collection unit 36 to obtain the audio signal waveform data of all the lines in the mobile communication terminal 1 and other mobile communication terminals within the fixed distance range. Let them collect.

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 station control unit 30 causes the sound data analysis / noise component determination unit 37 to determine a location where the audio signal waveform components match on two or more lines from the collected audio signal waveform data, and the waveform of the matching location Ingredients are extracted. The audio signal waveform components can be matched by looking at the match between the frequency component and the phase component (time axis component). A specific example of the coincidence determination process of the frequency component and phase component (time axis component) of the same time will be described later.

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 mobile communication terminal 1 is, for example, a waveform as shown in FIG. 6, and the mobile communication terminal 2 that is in a certain distance range from the mobile communication terminal 1 during the voice call. Assume that the audio signal waveform of the terminal 3 is such as shown in FIGS. In this case, the sound data analysis / noise component determination unit 37 obtains a location where the audio signal waveform components in two or more lines match among the audio signal waveforms of each line in FIGS. The signal waveform component at the selected location is extracted. That is, according to the examples of FIGS. 6 to 8, for example, the signal waveform components of the two lines shown in FIGS. 7 and 8 are substantially the same, whereas the audio signal waveform of FIG. For example, an audio signal waveform component m at the time of a human call is superimposed on the signal waveform of FIG. Therefore, in this case, the sound data analysis / noise component determination unit 37 shows the signal waveforms excluding the voice signal waveform component m during the person's call, specifically, the signal waveform components of FIGS. 7 and 8 in FIG. Thus, it is extracted as a waveform component.

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 station control unit 30 advances the processing to step S5, uses the signal waveform component extracted in step S4 as a noise component, and the noise component removal unit 38 causes the speech signal waveform and time of the mobile communication terminal 1 to be transmitted. After matching the axis reference, the noise component is subtracted from the call voice signal waveform. That is, in this case, the noise component removing unit 38 subtracts, for example, the waveform component (noise component) shown in FIG. 9 from the audio signal waveform of the mobile communication terminal 1 shown in FIG. . As a result, the noise component removal unit 38 obtains the audio signal waveform M after the noise component removal as shown in FIG.

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 station control unit 30 sends the call voice signal after the ambient noise has been removed by the noise component removal unit 38 from the mobile phone communication circuit 34 to the mobile phone network 11 as the process of step S6. To the mobile communication terminal 5 of the call partner.

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 station control unit 30 determines whether or not the voice communication of the mobile communication terminal 1 is continued as the process of step S7, and returns the process to step S1 when continuing, while the voice call is continued. When this is not the case, the process of this flowchart is terminated. That is, the base station control unit 30 continues the voice call of the mobile communication terminal 1, and there is a line of another mobile communication terminal that is making a voice call within a certain distance range of the terminal 1. As long as this is done, the processing of this flowchart is repeated.

[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 terminal detecting unit 35 of the base station 10 will be described with reference to FIGS. 11 and 12.

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 terminal detection unit 35 time-divides the audio signal waveform of each line under the control of the base station at a predetermined time interval, and time-divides each time slot t1, For each t2, t3,..., a process for determining whether or not the mobile communication terminal of each line is within a certain distance range is performed. In the examples of FIGS. 11 and 12, a case where there are five lines A to E as each line under the control of the base station. In the example of FIGS. 11 and 12, the target line for noise cancellation processing is described as line A.

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 terminal detection unit 35 time-divides each voice signal waveform of each of the lines A to E on the same time axis, and uses the signal component of each time slot of each line, A determination process is performed as to whether or not each mobile communication terminal of line B to line E is within a certain distance from the mobile communication terminal of line A subject to the noise cancellation process.

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 terminal detection unit 35 decomposes the signal waveform in the section of the time slot t3 for each of the lines A to E into frequency components. FIG. 12 shows an example of frequency components and amplitudes of the lines A to E after the signal waveform of the time slot t3 is expanded into frequency components.

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 terminal detection unit 35 divides the frequency component into a voice band obtained from a person's voice and a non-voice band other than that. In the example of FIG. 12, the voice band is divided into a voice band based on a person's call voice, a non-voice band lower than the voice band, and a non-voice band higher than the voice band.

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 terminal detection unit 35 compares the amplitudes of the frequency components with respect to several frequency points as indicated by arrows in FIG. In the example of FIG. 12, for example, ten frequency points are extracted as indicated by arrows in the figure. That is, the in-range terminal detection unit 35 obtains an amplitude difference between the frequency components of the noise cancellation processing target line A for all the 10 frequency points, and the amplitude differences are within a predetermined threshold ( For example, a line that is within ± 30% is obtained.

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 terminal detection unit 35 exists within a certain distance range from the mobile communication terminal of the line A whose noise difference is within the predetermined threshold from the mobile communication terminal of the noise cancellation processing target line A. Detect as a connected terminal. In the case of the example of FIG. 12, since the amplitude difference of the line B, the line C, and the line D is within ± 30%, the in-range terminal detection unit 35 is connected to the terminals of the lines B, C, and D. Is present within a certain distance range from the terminal of line A. On the other hand, since the amplitude difference is out of ± 30% for the terminal on line E, the in-range terminal detection unit 35 indicates that the terminal on line E is within a certain distance from the terminal on line A. Judge that there is no.

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 range detection unit 35 may determine whether or not each terminal is within a fixed distance range based on the GPS position information obtained from the terminals of the respective lines A to E.

[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 component determination unit 37 of the base station 10 obtains a signal component that can be used for noise removal from the signal waveform component of each terminal within a certain distance range, and determines that the signal component is a noise component. The detailed processing at this time will be described with reference to FIG.

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 component determination unit 37 generates the sound signal waveforms of the lines B, C, and D determined by the above-described fixed range terminal detection unit 35 within the fixed distance range in the same manner as in FIG. Each of them is time-divided, and the signal waveform in each time slot is further decomposed into frequency components. In addition, the sound data analysis / noise component determination unit 37 divides the frequency component after being developed into the frequency component into a voice band based on a person's call voice and a non-voice band other than that as described above.

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 component determination unit 37 will be described by taking the sound signal waveform in the section of the time slot t6 as an example. FIG. 13 shows an example of frequency components of the lines B, C, and D and their amplitudes after the signal waveform of the time slot t6 is expanded into frequency components.

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 component determination unit 37 extracts several frequency points as indicated by arrows in FIG. 13 from the voice band of the person's call voice, the frequency components of these frequency points, and a predetermined frequency point. Amplitude values (hereinafter referred to as audio signal determination limit values) are compared. In the case of the example in FIG. 13, the sound data analysis / noise component determination unit 37 extracts, for example, five frequency points as indicated by arrows in the figure, and the amplitude value of the frequency component at each of these five frequency points. And the audio signal determination limit value are compared.

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 component determination unit 37, when any one of the amplitude values of the frequency components at each frequency point exceeds the audio signal determination limit value, the voice signal of the person's call is transmitted to the line. Judged to be included. That is, in the example of FIG. 13, since the amplitude value of the frequency component of the line C exceeds the voice signal determination limit value, the sound data analysis / noise component determination unit 37 includes the call voice signal in the line C. It is judged that

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 component determination unit 37 excludes the signal component of the line C from the candidate signal components that can be used for noise removal. That is, the reason why the signal component of the line C is excluded is that it is not preferable to use a signal component that is considered to contain a voice signal based on a person's call voice for noise removal.

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 component determination unit 37 calculates the amplitude average of the signal components of the remaining lines B and D excluding the line C, and the noise component removal unit uses the signal component after the amplitude average as a noise component. Send to 38.

[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.

本発明実施形態の通信システムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the communication system of embodiment of this invention. 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ブロック回路図である。It is a block circuit diagram which shows schematic structure of the mobile telephone terminal which is a mobile communication terminal of this invention embodiment. 本発明実施形態の基地局の概略構成を示すブロック回路図である。It is a block circuit diagram which shows schematic structure of the base station of this invention embodiment. 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図である。It is a schematic operation | movement sequence diagram of the noise cancellation process by the base station of this embodiment. 本実施形態の基地局における音データの収集、解析、ノイズ成分判定、ノイズ除去処理のフローチャートである。It is a flowchart of sound data collection, analysis, noise component determination, and noise removal processing in the base station of the present embodiment. ノイズキャンセル処理の対象回線となっている移動体通信端末の音声信号波形の一例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows an example of the audio | voice signal waveform of the mobile communication terminal used as the object line of a noise cancellation process. 音声通話中で且つノイズキャンセル処理対象回線の移動体通信端末から一定距離範囲内の他の移動体通信端末の音声信号波形の一例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows an example of the audio | voice signal waveform of the other mobile communication terminal within the fixed distance range from the mobile communication terminal of a noise cancellation process target line during a voice call. 音声通話中で且つノイズキャンセル処理対象回線の移動体通信端末から一定距離範囲内のさらに他の移動体通信端末の音声信号波形の一例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows an example of the audio | voice signal waveform of the further another mobile communication terminal within the fixed distance range from the mobile communication terminal of a noise cancellation process target line during a voice call. 図7と図8の信号波形成分からノイズ成分として抽出される信号波形の一例を示す波形図である。FIG. 9 is a waveform diagram illustrating an example of a signal waveform extracted as a noise component from the signal waveform components of FIGS. 7 and 8. 図6の音声信号波形から図9のノイズ成分が除去された後の音声信号波形の一例を示す波形図である。FIG. 10 is a waveform diagram showing an example of an audio signal waveform after the noise component of FIG. 9 is removed from the audio signal waveform of FIG. 6. 基地局において管理下の各回線の音声信号波形をそれぞれ時分割した各時間スロットの説明に用いる図である。It is a figure used for description of each time slot which time-divided each voice signal waveform of each line under management in a base station. 図11の時間スロットt3の信号波形を周波数成分に展開した後の各回線の周波数成分とその振幅の一例を示し、各移動体通信端末が一定距離範囲内か否かの判定の説明に用いる周波数−振幅特性図である。FIG. 11 shows an example of frequency components and amplitudes of each line after the signal waveform of time slot t3 in FIG. 11 is expanded into frequency components, and the frequency used to explain whether or not each mobile communication terminal is within a certain distance range. -It is an amplitude characteristic figure. 図11の時間スロットt6の信号波形を周波数成分に展開した後の各回線の周波数成分とその振幅の一例を示し、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る際のノイズ成分判定の説明に用いる図である。FIG. 11 shows an example of frequency components and amplitudes of each line after the signal waveform of time slot t6 in FIG. 11 is expanded into frequency components, and signal components that can be used for noise removal from the signal waveform components of each terminal within a fixed distance range. It is a figure used for description of the noise component determination at the time of calculating | requiring.

符号の説明Explanation of symbols

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)

接続状態となっている回線を検出すると共に、上記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一定範囲内端末検出部と、
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.
上記一定範囲内端末検出部は、接続状態となっている回線上の音信号を音声信号成分と非音声信号成分に分け、上記接続状態の回線上の音信号の非音声信号成分と上記ノイズ除去対象回線上の音信号の非音声信号成分との間の差分が、所定閾値以内となっている回線を、上記他の通信端末の回線として検出する請求項1記載のノイズキャンセル装置。   The in-range terminal detection unit divides a sound signal on the connected line into a voice signal component and a non-voice signal component, and removes the non-voice signal component of the sound signal on the connected line and the noise. The noise canceling apparatus according to claim 1, wherein a line whose difference between the sound signal and the non-voice signal component on the target line is within a predetermined threshold is detected as the line of the other communication terminal. 上記一定範囲内端末検出部は、接続状態となっている回線上の音信号を一定時間間隔の時間スロット毎に周波数成分に分解し、当該時間スロット毎の周波数成分を音声周波数帯域成分と非音声周波数帯域成分とに分けて、当該非音声周波数帯域成分について上記差分を求める請求項2記載のノイズキャンセル装置。   The in-range terminal detection unit decomposes the sound signal on the connected line into frequency components for each time slot at a predetermined time interval, and converts the frequency components for each time slot into audio frequency band components and non-speech The noise cancellation apparatus according to claim 2, wherein the difference is obtained for the non-speech frequency band component separately from the frequency band component. 上記一定範囲内端末検出部は、接続状態となっている回線の通信端末の位置情報を求め、当該位置情報を基に、上記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請求項1記載のノイズキャンセル装置。   The terminal within a certain range detects position information of the communication terminal of the connected line, and exists within a certain distance range with respect to the communication terminal of the line for noise removal based on the position information. The noise canceling apparatus according to claim 1, wherein a line of another communication terminal is detected. 上記音信号解析・ノイズ成分判定部は、上記音信号収集部にて収集された音信号を音声信号成分と非音声信号成分に分けて、上記音声信号成分と所定のリミット値とを比較し、上記音声信号成分が上記所定のリミット値以内である音信号成分をノイズ成分と判定する請求項1記載のノイズキャンセル装置。   The sound signal analysis / noise component determination unit divides the sound signal collected by the sound signal collection unit into a sound signal component and a non-sound signal component, compares the sound signal component with a predetermined limit value, The noise canceling device according to claim 1, wherein a sound signal component whose sound signal component is within the predetermined limit value is determined as a noise component. 上記音信号解析・ノイズ成分判定部は、上記音信号収集部にて収集された音信号を一定時間間隔の時間スロット毎に周波数成分に分解し、当該時間スロット毎の周波数成分を音声周波数帯域成分と非音声周波数帯域成分とに分けて、当該音声周波数帯域成分と上記所定のリミット値とを比較する請求項5記載のノイズキャンセル装置。   The sound signal analysis / noise component determination unit decomposes the sound signal collected by the sound signal collection unit into frequency components for each time slot at a predetermined time interval, and converts the frequency component for each time slot into a sound frequency band component. The noise canceling apparatus according to claim 5, wherein the audio frequency band component is compared with the predetermined limit value separately for the non-voice frequency band component. 上記音信号解析・ノイズ成分判定部は、上記所定のリミット値以内の複数の音声周波数帯域成分を平均した後の音声周波数帯域成分を上記ノイズ成分と判定する請求項6記載のノイズキャンセル装置。   The noise cancellation apparatus according to claim 6, wherein the sound signal analysis / noise component determination unit determines a sound frequency band component after averaging a plurality of sound frequency band components within the predetermined limit value as the noise component. 一定範囲内端末検出部が、接続状態となっている回線を検出すると共に、上記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ステップと、
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.
接続状態となっている回線を検出すると共に、上記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一定範囲内端末検出部と、
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.
複数の回線を管理下に置く基地局と、
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.
接続状態となっている回線を検出すると共に、上記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移動体通信端末に対して一定距離範囲内に存在する他の移動体通信端末の回線を検出する一定範囲内端末検出部と、
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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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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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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