JP2010028570A - 対話型ハンズフリー話速変換通話装置 - Google Patents

Abstract

【課題】対話型ハンズフリー話速変換通話装置において、被話速変換話者の発話中に対向話者の発話などがあっても不自然に音声が途切れることがないようにし、違和感のない快適な通話を実現する。
【解決手段】通話装置は、マイクから信号が入力される送話ライン及び信号をスピーカに伝送する受話ラインと、送話状態と受話状態を切り替えるボイススイッチ部と、送話ラインのうちマイクとボイススイッチ部との間に設けられ送話音声の話速を変換する話速変換部を有している。ボイススイッチ部から話速変換部にはボイススイッチ状態信号が出力され、話速変換部は、ボイススイッチ部が送話状態である場合には、話速変換処理を行い、ボイススイッチ部が送話状態ではない場合には、話速変換処理中の信号をバッファ部からすべて削除すると共に、入力される信号に対して話速変換処理を行わない。
【選択図】図２

Description

本発明は、話速を減速して会話を聞き取りやすくする話速変換機能を有し、送話と受話を切り替えるボイススイッチを用いた対話型ハンズフリー話速変換通話装置に関する。

従来より、送話と受話を切り替えるボイススイッチを用いた対話型ハンズフリー型通信装置（以下、通信装置と称する）において、話速を減速する話速変換処理を行えるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。図７は、従来の通信装置の一例の構成を示す。通信装置８１は、子機２０との間で会話を行うために用いられ、受話音声をスピーカ８３に伝送する受話ライン８２とマイク８４から入力される送話音声を伝送する送話ライン８５とをボイススイッチ部８６により切替え、受話と送話のうちレベルが大きいほうの信号を通過させて送話、受話を行う。子機２０には、スピーカ２３とマイク２４が設けられている。この通信装置８１では、例えばボイススイッチ部８６とマイク８４との間に話速変換部８８を設け、送話音声について話速変換を行うように構成されている。話速変換を行うことにより、被話速変換話者が早口である場合等においても、子機２０を使用する相手方（対向話者）が音声を聞き取りやすくなり、通信装置８１の利便性が向上する。

ところで、上記のような従来の通信装置８１においては、相手方から発話されてスピーカ８３から出力された受話音声がマイク８４に入力される音響エコーや、回線エコーが発生した場合、そのエコー音声が話速変換されて遅延すると、相手方にそのエコー音声の文末が返ってくることがある。これは、話速変換が行われると、相手方の通常の話速の会話が終わったときに、話速変換により遅延したエコー音声の文末がボイススイッチ部８６に入力され、ボイススイッチ部８６が受話状態から送話状態に切り替わり、相手方に出力されることにより発生する。このような問題に関し、特許文献１には、ハンズフリー型で話速変換を行う通信装置において、エコーキャンセラを用いて音響エコーを低減させることが開示されている。しかしながら、このようにエコーキャンセラを設けたとしても、マイクとスピーカとの位置が近い場合には、エコーキャンセラだけで音響エコーを消しきることができないという問題がある。また、音響エコーをより低減させるためには、高性能のエコーキャンセラが必要となり、通信装置の演算量が大きくなるという問題がある。

また、上記のような現象を防ぐため、例えば、通信装置８１において、ボイススイッチ部８６が受話状態であるときには話速変換を中断させることが考えられる。しかしながら、ボイススイッチ部８６が受話状態であるときに話速変換を中断させる場合、被話速変換話者の発話中にボイススイッチ部８６が送話と受話との切替を行うと、被話速変換話者の音声が不自然に途切れ、その被話速変換話者の相手方に違和感を覚えさせることがあるという問題がある。図８は、このような音声が不自然に途切れる現象の一例について示す。この現象は、例えば、被話速変換話者が発話中（入力１）にその相手方が被話速変換話者の発話音声よりも大きな音声を入力（入力２）したりしてボイススイッチ部８６が切り替えられる場合等に発生する。例えば、通信装置８１が上述の図７のような構成である場合、被話速変換話者が発話中でボイススイッチ部８６が送話状態であるとき、送話音声（入力１）は、話速変換部８８でバッファに記憶されつつ話速変換され、話速変換部８８から出力され、出力１となる。このとき、入力２があり、ボイススイッチ部８６が受話状態に切り替わると、話速変換処理が中断され、バッファには話速変換処理中の送話音声が保持されたままとなり、且つ、バッファには、受話状態であるときにマイク８４に新たに入力された送話音声は保存されなくなる。従って、その後、相手方からの音声入力がされなくなるなどして話速変換処理が再開されると、バッファに溜まっていた送話音声について話速変換した信号が出力され、その後、再度送話状態に切り替わった後にマイク８４に入力された送話音声が話速変換されて出力される（出力１）。すなわち、受話状態から送話状態に戻ったときには、送話音声の出力が一旦中断された後に発話から遅れて信号が出力されると共に、受話状態中に入力された音声は欠落して受話状態に変更される前に発話された音声に続けてその後入力された音声が出力されることになる。このように被話速変換話者からの音声が相手方の発話前後で組み合わされるため、相手方の発話後に被話速変換話者が発話していない内容が、相手方の発話後に相手方に対して出力され、相手方に強い違和感を覚えさせることがある。また、この場合、相手方は自分の発話が原因で被話速変換話者による発話が不自然に聞こえていることに気づかないため、会話に混乱が生じる可能性がある。
特許３０６９５４７号公報

本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、話速変換処理によるエコーの発生を防止し、且つ、被話速変換話者の発話中に対向話者の発話などがあっても不自然に音声が途切れることがなく、違和感のない快適な通話を実現することができる対話型ハンズフリー話速変換通話装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、受話音声が信号として伝送される受話ラインと、前記受話ラインからの信号に基づき受話音声を出力する音声出力手段と、入力された送話音声を信号とする音声入力手段と、前記音声入力手段から入力された送話音声の信号を伝送する送話ラインと、前記音声入力手段から入力された送話音声の信号を話速が遅くなるように変換する第１話速変換処理を実行可能な第１話速変換部と、前記受話ライン及び送話ラインが接続され、前記第１話速変換部から出力された出力音声と前記受話ラインから入力された受話音声の大小関係に応じて、送話状態と受話状態の切換えを行なうボイススイッチ部とを備え、前記第１話速変換部は、前記ボイススイッチ部が送話状態である場合には、前記第１話速変換処理を行い、前記ボイススイッチ部が送話状態ではない場合には、前記第１話速変換処理中の信号をすべて削除すると共に、入力される信号に対して前記第１話速変換処理を行わないものである。

請求項２の発明は、受話音声が信号として伝送される受話ラインと、前記受話ラインからの信号に基づき受話音声を出力する音声出力手段と、入力された送話音声を信号とする音声入力手段と、前記音声入力手段から入力された送話音声の信号を伝送する送話ラインと、前記受話ライン及び送話ラインが接続され、前記音声入力手段から入力された送話音声と前記受話ラインから入力された受話音声の大小関係に応じて、送話状態と受話状態の切換えを行なうボイススイッチ部と、前記ボイススイッチ部と前記音声出力手段の間に設けられ、前記ボイススイッチ部から出力される信号を話速が遅くなるように変換する第２話速変換処理を実行可能な第２話速変換部とを備え、前記第２話速変換部は、前記ボイススイッチ部が受話状態である場合には、前記第２話速変換処理を行い、前記ボイススイッチ部が受話状態ではない場合には、前記第２話速変換処理中の信号をすべて削除すると共に、入力される信号に対して前記第２話速変換処理を行わないものである。

請求項３の発明は、受話音声が信号として伝送される受話ラインと、前記受話ラインからの信号に基づき受話音声を出力する音声出力手段と、入力された送話音声を信号とする音声入力手段と、前記音声入力手段から入力された送話音声の信号を伝送する送話ラインと、前記音声入力手段から入力された送話音声の信号を話速が遅くなるように変換する第１話速変換処理を実行可能な第１話速変換部と、前記受話ライン及び送話ラインが接続され、前記第１話速変換部から出力された出力音声と前記受話ラインから入力された受話音声の大小関係に応じて、送話状態と受話状態の切換えを行なうボイススイッチ部と、前記ボイススイッチ部と前記音声出力手段の間に設けられ、前記ボイススイッチ部から出力される信号を話速が遅くなるように変換する第２話速変換処理を実行可能な第２話速変換部とを備え、前記第１話速変換部は、前記ボイススイッチ部が送話状態である場合には、前記第１話速変換処理を行い、前記ボイススイッチ部が送話状態ではない場合には、前記第１話速変換処理中の信号をすべて削除すると共に、入力される信号に対して前記第１話速変換処理を行わず、前記第２話速変換部は、前記ボイススイッチ部が受話状態である場合には、前記第２話速変換処理を行い、前記ボイススイッチ部が受話状態ではない場合には、前記第２話速変換処理中の信号をすべて削除すると共に、入力される信号に対して前記第２話速変換処理を行わないものである。

請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項の発明において、前記第１話速変換部及び／又は第２話速変換部に入力される音声の信号が入力され、入力された信号について音声区間の信号であるかどうかを検出する音声区間検出部をさらに備え、前記第１話速変換部及び／又は第２話速変換部は、前記音声区間検出部が当該第１話速変換部又は第２話速変換部に入力される信号を音声区間の信号であると判断した場合には、当該信号について前記第１話速変換処理又は第２話速変換処理を実行し、前記音声区間検出部が当該第１話速変換部又は第２話速変換部に入力される信号を音声区間の信号ではないと判断した場合には、当該信号を圧縮するものである。

請求項５の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項の発明において、前記音声出力手段から前記音声入力手段へ入力される信号を除去する第１エコーキャンセラ部と、前記送話ラインから前記受話ラインヘ回り込む信号を除去する第２エコーキャンセラ部とをさらに備えたものである。

請求項６の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項の発明において、前記第１話速変換部及び／又は第２話速変換部に入力される音声の信号が入力され、入力された信号について話速を検出する話速検出部をさらに備え、前記第１話速変換部及び／又は第２話速変換部は、前記話速検出部の話速検出結果に応じて、前記第１話速変換処理又は前記第２話速変換処理における話速の減速量を変更するものである。

請求項７の発明は、請求項６の発明において、前記話速検出部に入力される音声の信号が入力され、入力された信号について音声区間の信号であるかどうかを検出する音声区間検出部をさらに備え、前記話速検出部は、前記音声区間検出部が当該話速検出部に入力される信号を音声区間の信号であると判断し、且つ、前記ボイススイッチ部が前記第１話速変換処理又は前記第２話速変換処理が行われた被話速変換音声を通過させるような状態である場合にのみ、入力された信号について話速検出処理を行うものである。

請求項８の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項の発明において、前記第１話速変換部及び／又は第２話速変換部に入力される音声の信号が入力され、入力された信号について音声区間の信号であるかどうかを検出する音声区間検出部をさらに備え、前記第１話速変換部及び／又は第２話速変換部は、前記音声区間検出部が当該第１話速変換部又は第２話速変換部に入力される信号を音声区間の信号でないと判断する状態から、音声区間の信号であると判断する状態に変化したとき、前記第１話速変換処理又は前記第２話速変換処理における話速の減速量を所定値に設定し、その後、時間の経過につれ話速の減速量を小さくするものである。

請求項１の発明によれば、第１話速変換部とボイススイッチ部を連動させることにより、第１話速変換処理による音声の遅延に起因する不快な音響や回線エコーの発生を抑えることができる。また、ボイススイッチ部が受話状態になったときに第１話速変換処理中の信号をすべてバッファ等から削除することにより、話速が変換されている音声を発話する被話速変換話者が発話しているときに対向話者が発話しても、音声が途切れることはあっても、不自然に音声が途切れることがなくなり、より違和感のない通話を実現することができる。

請求項２の発明によれば、第２話速変換部とボイススイッチ部を連動させることにより、第２話速変換処理による音声の遅延に起因する不快な音響や回線エコーの発生を抑えることができる。また、ボイススイッチ部が送話状態になったときに第２話速変換処理中の信号をすべてバッファ等から削除することにより、被話速変換話者が発話しているときに対向話者が発話しても、不自然に音声が途切れることがなく、違和感のない通話を実現することができる。

請求項３の発明によれば、第１話速変換部及び第２話速変換部とボイススイッチ部を連動させることにより、それらの話速変換処理による音声の遅延に起因する不快な音響や回線エコーの発生を抑えることができる。また、ボイススイッチ部が受話状態になったときに送話ライン側の第１話速変換処理中の信号をすべて削除し、送話状態になったときに受話ライン側の第２話速変換処理中の信号をすべて削除するので、被話速変換話者が発話しているときに対向話者が発話しても、不自然に音声が途切れることがなく、違和感のない通話を実現することができる。

請求項４の発明によれば、非音声区間の信号を圧縮することにより、話速変換処理による音声の遅延量を小さくし、より自然な通話を実現することができる。

請求項５の発明によれば、エコーキャンセラ部によりボイススイッチ部で抑圧される信号の抑圧量を小さくすることができ、より自然な通話を実現することができる。

請求項６の発明によれば、話速が速い音声については話速変換処理を行い、元々話速が遅く、さらに話速を遅くする必要がない音声についてはそのまま出力することができるので、より快適な通話を実現することができる。

請求項７の発明によれば、被話速変換話者の対向側話者の発話による回り込み音声に対して話速検出を行わないので、精度良く話速検出を行い、特に話速が速い音声について減速量を大きくした話速変換処理を行うことができ、さらに快適な通話を実現することができる。

請求項８の発明によれば、発話の開始時から時間が経過するにつれて話速を減速する割合を小さくなり、話速変換処理によって生じる音声の遅延量を小さくし、より自然な通話を実現することができる。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る対話型ハンズフリー話速変換通話装置（以下、通信装置とする）の構成を示す。通信装置１は、例えば住宅等の室内に配され、玄関先等に設けられる子機２０等と共にインタホンシステムを構成するようにして用いられる。通信装置１は、受話ライン２と、受話ライン２が接続されたスピーカ（音声出力手段）３と、マイク（音声入力手段）４と、マイク４が接続された送話ライン５とを有している。また、通信装置１は、受話ライン２及び送話ライン５に設けられたボイススイッチ部６と、送話ライン５に設けられた第１話速変換部１１と、受話ライン２に設けられた第２話速変換部１２と、音声区間検出部１５を有している。他方、子機２０は、例えば、スピーカ３と同様のスピーカ２３と、マイク４と同様のマイク２４を有している。各スピーカ３，２３には、それぞれ、Ｄ／Ａコンバータ３ａが接続され、各マイク４，２４には、それぞれ、Ａ／Ｄコンバータ４ａが接続されており、通信装置１の内部や通信装置１と子機２０との間では、音声がディジタル信号として伝送される。

受話ライン２では、例えば子機２０のマイク２４から入力された受話音声の信号が、ボイススイッチ部６及び第２話速変換部１２を順に経由し、スピーカ３に伝送される。また、送話ライン５では、マイク４から入力された送話音声の信号が、第１話速変換部１１及びボイススイッチ部６を順に経由して、子機２０に伝送される。スピーカ３，２３は、伝送された信号に基づいて、音声を出力する。マイク４，２４は、ユーザにより入力された送話音声を信号とする。

ボイススイッチ部６には、受話ライン２と送話ライン５が接続されている。ボイススイッチ部６は、例えば特開２０００−３０７７４５号公報に記載されている音声切替装置を用いたものである。ボイススイッチ部６は、受話ライン２と送話ライン５のそれぞれから入力された音声の大小関係に応じて、送話ライン５の送話音声を伝送させる送話状態とするか受話ライン２の受話音声を伝送させる受話状態とするかの切替を行う。これにより、通信装置１と子機２０とは、互いの間で、送話と受話とを切り替えて対話可能にすることができる。ボイススイッチ部６は、第１話速変換部１１と第２話速変換部１２とに、受話状態か送話状態かで例えば電位が異なり、受話状態か送話状態かいずれの状態でもないかを判別可能なボイススイッチ状態信号を出力する。

ここで、通信装置１は、一方のユーザの喋る速度すなわち話速が速い場合等であっても、相手方が容易に聞きとることができるように、話速をゆっくりに減速する話速変換機能を備えている。この話速変換機能は、第１話速変換部１１が送話ライン５の送話音声について行う第１話速変換処理、及び、第２話速変換部１２が受話ライン２の受話音声について行う第２話速変換処理より実現される。すなわち、本実施形態において、話速変換機能は、通信装置１から子機２０への送話と、子機２０から通信装置１への送話すなわち通信装置１にとっての受話の両方に適用可能に構成されている。

第１話速変換部１１は、ＰＩＣＯＬＡ処理部１３と、バッファ部１４とを有している。第１話速変換処理では、ＰＩＣＯＬＡ処理部１３は、ＰＩＣＯＬＡ（Pointer Interval Controlled OverLap and Add）アルゴリズムにより、マイク４から入力された送話音声の信号を、話速が所定の割合だけ遅くなるように変換し出力する機能を有している。話速が減速されるように変換すると、音声の入力時間より出力時間の方が長くなる。そのため、所定の長さのフレーズを継続して話速変換し出力することができるように、話速が変換された後の信号は一旦バッファ部１４に溜められ、順次ボイススイッチ部６に出力される。これにより、送話音声の話速を減速することができる。

第２話速変換部１２も、第１話速変換部１１と略同様に、ＰＩＣＯＬＡ処理部１３と、バッファ部１４とを有している。すなわち、第２話速変換処理では、ボイススイッチ部６から出力される受話音声の信号について、ＰＩＣＯＬＡ処理部１３が話速が遅くなるように変換すると、その変換後の信号が、バッファ部１４から順次スピーカ３に出力される。これにより、受話音声の話速を減速することができる。

ここで、ボイススイッチ部６からのボイススイッチ状態信号は、第１話速変換部１１及び第２話速変換部１２のそれぞれのＰＩＣＯＬＡ処理部１３及びバッファ部１４に入力される。そして、各ＰＩＣＯＬＡ処理部１３及びバッファ部１４は、ボイススイッチ部が送話状態であるときと受話状態である時に応じて、異なる動作を行うように構成されている。

先ず、第１話速変換部１１のＰＩＣＯＬＡ処理部１３及びバッファ部１４の動作について説明する。ＰＩＣＯＬＡ処理部１３及びバッファ部１４は、ボイススイッチ部６が送話状態である場合には、上述の第１話速変換処理を行う。これにより、ＰＩＣＯＬＡ処理部１３で変換した送話信号をバッファ部１４から出力し、送信信号の話速を減速させることができる。なお、本実施形態において第１話速変換処理及び第２話速変換処理を行うに際しては、音声区間検出部１５に関連する条件を満たしている必要があるが、これについては後述する。他方、ボイススイッチ部６が送話状態ではない状態すなわち受話状態又はニュートラルな状態である場合には、ＰＩＣＯＬＡ処理部１３は、第１話速変換処理を中断し、バッファ部１４は、ＰＩＣＯＬＡ処理部１３によりそれまでに話速変換が行われ一時的に溜められている信号を全て削除する。すなわち、ボイススイッチ部６が受話状態であるときには、第１話速変換部１１は、第１話速変換処理中の信号をすべて削除すると共に、入力される信号に対して第１話速変換処理を行わない。

次に、第２話速変換部１２の動作について説明する。第２話速変換部１２のＰＩＣＯＬＡ処理部１３及びバッファ部１４は、第１話速変換部とは逆の動作をする。すなわち、ボイススイッチ部６が受話状態である場合には、ＰＩＣＯＬＡ処理部１３及びバッファ部１４は、第２話速変換処理を行い、受話信号の話速を減速させることができる。他方、ボイススイッチ部６が受話状態ではない状態すなわち送話状態又はニュートラルな状態である場合には、ＰＩＣＯＬＡ処理部１３は、第２話速変換処理を中断し、バッファ部１４は、ＰＩＣＯＬＡ処理部１３によりそれまでに話速変換が行われ一時的に溜められている信号を全て削除する。すなわち、ボイススイッチ部６が送話状態であるときには、第２話速変換部１２は、第２話速変換処理中の信号をすべて削除すると共に、入力される信号に対して第２話速変換処理を行わない。

ところで、本実施形態では、さらに音声区間検出部１５と連動してＰＩＣＯＬＡ処理部１３が動作するように構成されている。音声区間検出部１５としては、例えば、特開２００５−１５６８８６号公報に示されている音声区間検出器を用いることができる。音声区間検出部１５は、第１話速変換部１１及び第２話速変換部１２のそれぞれに対応するように設けられている。第１話速変換部１１に対応する一方の音声区間検出部１５には、第１話速変換部１１に入力される音声の信号が入力される。音声区間検出部１５は、入力された信号について音声区間の信号であるかどうかを検出する。そして、当該音声区間検出部１５は、入力された信号が音声区間の信号であると判断した場合には、その旨を示す音声区間フラグをたてる。第１話速変換部１１は、その音声区間フラグが立っている場合にのみ、上記のようにして第１話速変換処理を実行可能になる。第２話速変換部１２に対応する他方の音声区間検出部１５には、第２話速変換部１２に入力される音声の信号が入力される。音声区間検出部１５は、上述と同様に、入力された信号が音声区間の信号であると判断した場合には、その旨を示す音声区間フラグをたてる。第２話速変換部１２は、その音声区間フラグが立っている場合にのみ、上記のようにして第２話速変換処理を実行可能になる。なお、音声区間検出部１５が当該第１話速変換部１１又は第２話速変換部１２に入力される信号を音声区間の信号ではないと判断した場合には、ＰＩＣＯＬＡ処理部１３は、当該信号を省いて、バッファ部１４に保存せず、第１話速変換部１１や第２話速変換部１２から出力しないようにし、出力する音声の長さを圧縮する。

このように、本実施形態では、第１話速変換部１１とボイススイッチ部６を連動させ、第２話速変換部１２とボイススイッチ部６を連動させることにより、第１話速変換処理又は第２話速変換処理による音声の遅延に起因して回り込み音声の末尾がスピーカ３又はスピーカ２３に返ってくる等、不快な音響や回線エコーの発生を抑えることができる。また、ボイススイッチ部６が受話状態になったときに第１話速変換処理中の信号や第２話速変換処理中の信号がすべてバッファ部１４から削除されるので、被話速変換話者がマイク４又はマイク２４に発話しているときに、マイク２４又はマイク４からその対向話者が発話しても、従来のように不自然に音声が途切れることがなくなる。図２は、本実施形態における話速変換処理が行われたときに出力される音声の一例を示す。このとき、図に示すように、話速変換処理中の音声と、対向話者が発話した区間の被話速変換話者の音声は失われるが、被話速変換話者が発話していない内容が対向話者に対して出力されることはなく、対向話者にとっては自分が発話した区間の被話速変換話者の音声が自分の発話によって消えたように感じられる。従って、より違和感のない通話を実現することができる。また、本実施形態では、非音声区間の信号が省かれ、出力音声の長さが圧縮されるので、第１話速変換処理及び第２話速変換処理による音声の遅延量をより小さくすることができる。従って、さらに自然な通話を実現することができる。

なお、図３は、本実施形態の一変形例に係る話速変換処理の態様を示す。第１話速変換部１１及び第２話速変換部１２は、第１話速変換処理又は第２話速変換処理における話速の減速量を、当初は所定値に設定し、その後、時間の経過につれ話速の減速量を小さくするようにしてもよい。すなわち、図に示すように、このようにした場合、変換後の音声は、当初の話速については、変換前との差が大きくよりゆっくりとなるが、それから時間の経過につれ、話速の変換前と変換後との差が小さくなり、変換後の話速が徐々に速くなる。この減速量を漸次変更する処理は、音声区間検出部１５が、第１話速変換部１１又は第２話速変換部１２に入力される信号について、音声区間の信号でないと判断していた状態から、音声区間の信号であると判断した状態に変化する度に、減速量を当初の所定値に設定して行われる。信号が音声区間であるかどうかは、音声区間フラグに応じて判断される。これにより、音声の始めの部分を比較的大きな減速量で減速して聞き取りやすくしつつ、その後話速を速くしていくことにより話速変換処理によって生じる音声の遅延量を小さくすることができ、より自然な通話を実現することができる。

図４は、本発明の第２実施形態に係る通信装置を示す。以下の実施形態において、上述の第１実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、第１実施形態と相違する部分についてのみ説明する。第２実施形態に係る通信装置３１は、通信装置１と比較し、音声区間検出部１５と、第２話速変換部１２とを有しておらず、第１エコーキャンセラ部３２、及び第２エコーキャンセラ部３３を有している点で相違する。第１話速変換部１１は、第１実施形態と同様に、ボイススイッチ部６からのボイススイッチ状態信号に応じて、第１話速変換処理を行う。第２実施形態では、音声区間検出部１５が設けられていないので、第１実施形態では行われていた非音声区間の信号を省いて行う変換後の音声の圧縮は行われない。

第１エコーキャンセラ部３２は、ボイススイッチ部６及び第１話速変換部１１と、スピーカ３及びマイク４との間の送話ライン５及び受話ライン２に配置されている。第１エコーキャンセラ部３２は、スピーカ３から出力される音声の信号と、マイク４から入力された信号とを比較し、マイク４から入力された信号にスピーカ３から出力された音声によるもの含まれている場合には、そのスピーカ３から回り込んだ音声の信号を除去するように構成されている。

第２エコーキャンセラ部３３は、ボイススイッチ部６よりも子機２０が接続される側に、送話ライン５及び受話ライン２に接続されて配置されている。第２エコーキャンセラ部３３は、送話ライン５から入力される信号と受話ラインから入力される信号とを比較し、送話ライン５から受話ライン２へ回り込む信号を除去するように構成されている。

このように、第２実施形態では、送話ライン５におけるスピーカ３から回り込んだ音声の信号や、受話ライン２における送話ライン５空回り込んだ信号を除去することができるので、ボイススイッチ部６で抑圧される信号の抑圧量を小さくすることができ、より自然な通話を実現することができる。

図５は、本発明の第３実施形態に係る通信装置を示す。第３実施形態に係る通信装置４１は、通信装置１と比較し、音声区間検出部１５と、第２話速変換部１２とを有しておらず、話速検出部４２を有している点で相違する。第１話速変換部１１は、第１実施形態と同様に、ボイススイッチ部６からのボイススイッチ状態信号に応じて、第１話速変換処理を行う。第３実施形態では、音声区間検出部１５が設けられていないので、第２実施形態と同様に、変換後の音声の圧縮は行われない。

話速検出部４２は、第１話速変換部１１に対応して配置されており、第１話速変換部１１に入力されるマイク４からの音声の信号が入力される。話速検出部４２は、入力された信号について、話速を検出し、その話速を示す話速信号を第１話速変換部１１に送信する。第１話速変換部１１は、話速検出部４２の話速信号に応じて、第１話速変換処理における話速の減速量を変更する。話速の減速量は、例えば、話速の検出結果と話速の所定の閾値とを比較して決定され、所定の閾値よりも話速が速ければ、話速の減速量を減速前の所定の割合とし、所定の閾値よりも話速が遅ければ、話速をほとんど減速しないようにする。なお、この話速の減速量の変更態様はこれに限られず、例えば話速と減速量との所定の変換テーブルを参照して減速量を設定するようにしてもよい。

本実施形態においては、第１話速変換部１１のＰＩＣＯＬＡ処理部１３が、その信号に応じて変更した話速の減速量で第１話速変換処理を行うので、話速が速い音声については第１話速変換処理を行い、元々話速が遅く、さらに話速を遅くする必要がない音声についてはそのまま出力することができるので、聞き取りやすく且つ遅延が生じにくくなり、より快適な通話を実現することができる。

図６は、本発明の第４実施形態に係る通信装置を示す。第４実施形態に係る通信装置５１は、第３実施形態の通信装置４１に、音声区間検出部１５をさらに設けたものである。音声区間検出部１５は、第１実施形態において説明したものと同様の機能を有しており、話速検出部４２と同様に、第１話速変換部１１に対応するように配置されている。

音声区間検出部１５には、第１話速変換部１１及び話速検出部４２に入力される音声の信号が入力される。音声区間検出部１５は、入力された信号について、その信号が音声区間の信号であるかどうかを検出し、音声区間である場合に、音声区間フラグを立てる。

話速検出部４２には、ボイススイッチ部６から、ボイススイッチ状態信号が入力される。話速検出部４２は、入力された信号が音声区間の信号であり、且つ、送話状態である時にのみ、入力された信号について話速検出処理を行う。入力された信号が音声区間の信号であるかどうかは、音声区間フラグにより確認される。また、ボイススイッチ部６が送話状態であるかどうか、すなわち、ボイススイッチ部６が第１話速変換処理が行われた被話速変換音声を通過させるような状態であるかどうかは、ボイススイッチ状態信号により判断される。第４実施形態では、被話速変換話者の対向側話者すなわち子機２０側の話者の発話による回り込み音声に対しては、音声区間が検出されず、話速検出が行われない。従って、精度良く話速検出を行い、特に話速が速い音声について減速量を大きくした話速変換処理を行うことができ、さらに快適な通話を実現することができる。

なお、本発明は上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を変更しない範囲で適宜に種々の変形が可能である。例えば、各実施形態において、通信装置には、第１話速変換部と第２話速変換部のいずれか一方のみが設けられており、通信装置１の送話又は受話のいずれか一方向のみについての話速変換機能が実現されていてもよく、両方が設けられており、両方向についての話速変換機能が実現されていてもよい。この場合、設けられている話速変換部に応じて音声区間検出部や話速検出部等を配置することにより、上述と同様の作用及び効果を得ることができる。また、第１話速変換部や第２話速変換部は、ＰＩＣＯＬＡアルゴリズムに限らず、他のアルゴリズムで話速変換を行うように構成されていてもよい。さらにまた、通信装置は、インタホンシステムに限られず、対話式ハンズフリー通信を行う種々のシステムに用いることができる。

本発明の第１実施形態に係る対話型ハンズフリー話速変換通話装置を用いて構成された通話システムの構成例を示すブロック図。 上記通信装置により行われる話速変換処理の一例を示す図。 上記話速変換処理の一変形例を示す図。 本発明の第２実施形態に係る対話型ハンズフリー話速変換通話装置の一構成例を示すブロック図。 本発明の第３実施形態に係る対話型ハンズフリー話速変換通話装置の一構成例を示すブロック図。 本発明の第４実施形態に係る対話型ハンズフリー話速変換通話装置の一構成例を示すブロック図。 従来の対話型ハンズフリー話速変換通話装置の一構成例を示すブロック図。 上記通信装置により行われる話速変換処理の一例を示す図。

符号の説明

１，３１，４１，５１ 対話型ハンズフリー話速変換通話装置
２ 受話ライン
３ スピーカ（音声出力手段）
４ マイク（音声入力手段）
５ 送話ライン
６ ボイススイッチ部
１１ 第１話速変換部
１２ 第２話速変換部
１５ 音声区間検出部
３２ 第１エコーキャンセラ部
３３ 第２エコーキャンセラ部
４２ 話速検出部

Claims (8)

1. 受話音声が信号として伝送される受話ラインと、
   前記受話ラインからの信号に基づき受話音声を出力する音声出力手段と、
   入力された送話音声を信号とする音声入力手段と、
   前記音声入力手段から入力された送話音声の信号を伝送する送話ラインと、
   前記音声入力手段から入力された送話音声の信号を話速が遅くなるように変換する第１話速変換処理を実行可能な第１話速変換部と、
   前記受話ライン及び送話ラインが接続され、前記第１話速変換部から出力された出力音声と前記受話ラインから入力された受話音声の大小関係に応じて、送話状態と受話状態の切換えを行なうボイススイッチ部とを備え、
   前記第１話速変換部は、
   前記ボイススイッチ部が送話状態である場合には、前記第１話速変換処理を行い、
   前記ボイススイッチ部が送話状態ではない場合には、前記第１話速変換処理中の信号をすべて削除すると共に、入力される信号に対して前記第１話速変換処理を行わないことを特徴とする対話型ハンズフリー話速変換通話装置。
2. 受話音声が信号として伝送される受話ラインと、
   前記受話ラインからの信号に基づき受話音声を出力する音声出力手段と、
   入力された送話音声を信号とする音声入力手段と、
   前記音声入力手段から入力された送話音声の信号を伝送する送話ラインと、
   前記受話ライン及び送話ラインが接続され、前記音声入力手段から入力された送話音声と前記受話ラインから入力された受話音声の大小関係に応じて、送話状態と受話状態の切換えを行なうボイススイッチ部と、
   前記ボイススイッチ部と前記音声出力手段の間に設けられ、前記ボイススイッチ部から出力される信号を話速が遅くなるように変換する第２話速変換処理を実行可能な第２話速変換部とを備え、
   前記第２話速変換部は、
   前記ボイススイッチ部が受話状態である場合には、前記第２話速変換処理を行い、
   前記ボイススイッチ部が受話状態ではない場合には、前記第２話速変換処理中の信号をすべて削除すると共に、入力される信号に対して前記第２話速変換処理を行わないことを特徴とする対話型ハンズフリー話速変換通話装置。
3. 受話音声が信号として伝送される受話ラインと、
   前記受話ラインからの信号に基づき受話音声を出力する音声出力手段と、
   入力された送話音声を信号とする音声入力手段と、
   前記音声入力手段から入力された送話音声の信号を伝送する送話ラインと、
   前記音声入力手段から入力された送話音声の信号を話速が遅くなるように変換する第１話速変換処理を実行可能な第１話速変換部と、
   前記受話ライン及び送話ラインが接続され、前記第１話速変換部から出力された出力音声と前記受話ラインから入力された受話音声の大小関係に応じて、送話状態と受話状態の切換えを行なうボイススイッチ部と、
   前記ボイススイッチ部と前記音声出力手段の間に設けられ、前記ボイススイッチ部から出力される信号を話速が遅くなるように変換する第２話速変換処理を実行可能な第２話速変換部とを備え、
   前記第１話速変換部は、
   前記ボイススイッチ部が送話状態である場合には、前記第１話速変換処理を行い、
   前記ボイススイッチ部が送話状態ではない場合には、前記第１話速変換処理中の信号をすべて削除すると共に、入力される信号に対して前記第１話速変換処理を行わず、
   前記第２話速変換部は、
   前記ボイススイッチ部が受話状態である場合には、前記第２話速変換処理を行い、
   前記ボイススイッチ部が受話状態ではない場合には、前記第２話速変換処理中の信号をすべて削除すると共に、入力される信号に対して前記第２話速変換処理を行わないことを特徴とする対話型ハンズフリー話速変換通話装置。
4. 前記第１話速変換部及び／又は第２話速変換部に入力される音声の信号が入力され、入力された信号について音声区間の信号であるかどうかを検出する音声区間検出部をさらに備え、
   前記第１話速変換部及び／又は第２話速変換部は、
   前記音声区間検出部が当該第１話速変換部又は第２話速変換部に入力される信号を音声区間の信号であると判断した場合には、当該信号について前記第１話速変換処理又は第２話速変換処理を実行し、
   前記音声区間検出部が当該第１話速変換部又は第２話速変換部に入力される信号を音声区間の信号ではないと判断した場合には、当該信号を圧縮することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の対話型ハンズフリー話速変換通話装置。
5. 前記音声出力手段から前記音声入力手段へ入力される信号を除去する第１エコーキャンセラ部と、前記送話ラインから前記受話ラインヘ回り込む信号を除去する第２エコーキャンセラ部とをさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の対話型ハンズフリー話速変換通話装置。
6. 前記第１話速変換部及び／又は第２話速変換部に入力される音声の信号が入力され、入力された信号について話速を検出する話速検出部をさらに備え、
   前記第１話速変換部及び／又は第２話速変換部は、前記話速検出部の話速検出結果に応じて、前記第１話速変換処理又は前記第２話速変換処理における話速の減速量を変更することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の対話型ハンズフリー話速変換通話装置。
7. 前記話速検出部に入力される音声の信号が入力され、入力された信号について音声区間の信号であるかどうかを検出する音声区間検出部をさらに備え、
   前記話速検出部は、前記音声区間検出部が当該話速検出部に入力される信号を音声区間の信号であると判断し、且つ、前記ボイススイッチ部が前記第１話速変換処理又は前記第２話速変換処理が行われた被話速変換音声を通過させるような状態である場合にのみ、入力された信号について話速検出処理を行うことを特徴とする請求項６に記載の対話型ハンズフリー話速変換通話装置。
8. 前記第１話速変換部及び／又は第２話速変換部に入力される音声の信号が入力され、入力された信号について音声区間の信号であるかどうかを検出する音声区間検出部をさらに備え、
   前記第１話速変換部及び／又は第２話速変換部は、前記音声区間検出部が当該第１話速変換部又は第２話速変換部に入力される信号を音声区間の信号でないと判断する状態から、音声区間の信号であると判断する状態に変化したとき、前記第１話速変換処理又は前記第２話速変換処理における話速の減速量を所定値に設定し、その後、時間の経過につれ話速の減速量を小さくすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の対話型ハンズフリー話速変換通話装置。

Images