JP2012098632A - Masker sound outputting device and voice communication device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a masker sound outputting device and a voice communication device capable of transmitting a clear voice of a user to a communication destination while preventing contents of a conversation from leaking to a third person near the user by allowing a masker sound to be heard by the third person and preventing the masker sound from being heard by the communication destination.SOLUTION: In a mobile phone 1, a voice of a user is picked up by a microphone 15A to generate a sound signal. Then, an echo which is a wraparound component of a masker sound to be output is removed from the sound signal in an echo cancelling unit 32. Masker sound data is generated from the sound signal in which the echo is removed, and the masker sound is output from a rear speaker 17. Also, the sound signal in which the echo is removed is transmitted to a mobile phone of a communication destination.

Description

本発明は、収音した音声をマスキングするためのマスカ音を出力するマスカ音出力装置及び音声通話装置に関する。   The present invention relates to a masker sound output device and a voice call device that output a masker sound for masking collected voice.

従来、ある音（対象音）が聞こえているときに対象音に近い音響特性（周波数特性など）を持つ別の音が存在した場合、その対象音が聞こえにくくなるという現象（マスキング効果）が一般に知られている。このマスキング効果を利用して、会話の内容が第三者に漏れないようにした所謂スピーチプライバシーと呼ばれる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、マイクロフォン（以下、マイクという）で収音した音声の解析結果（音量レベル及び周波数特性など）に応じてホワイトノイズなどの音源に音響処理を施して、第三者に不快感を与えることのない最低限のマスカ音をスピーカから出力する技術が開示されている。   Conventionally, there is a phenomenon (masking effect) that makes it difficult to hear the target sound when there is another sound that has an acoustic characteristic (frequency characteristic, etc.) close to the target sound when a certain sound (target sound) is heard. Are known. A technique called so-called speech privacy has been proposed in which the masking effect is used to prevent the contents of conversation from leaking to a third party (see, for example, Patent Document 1). In Patent Literature 1, sound processing such as white noise is performed on a sound source collected by a microphone (hereinafter referred to as a microphone) according to an analysis result (volume level, frequency characteristics, etc.), and a third party feels uncomfortable. A technique for outputting a minimum masker sound without giving a noise from a speaker is disclosed.

特開２００６−２６７１７４号公報JP 2006-267174 A

しかしながら、特許文献１の場合、例えば、音声がマスキングされる領域（以下、マスキング領域という）で話者が携帯電話機などの通信装置で通話したとき、通話先には、話者の音声だけでなく、マスカ音も一緒に送信される。このため、特許文献１では、話者の近くにいる第三者に対して、話者の音声をマスキングすることはできるが、同時に、通信先に対しても話者の音声をマスキングすることになり、通話に支障を来たすおそれがある。   However, in the case of Patent Document 1, for example, when a speaker talks on a communication device such as a mobile phone in an area where voice is masked (hereinafter referred to as a masking area), not only the voice of the speaker but also the destination is called. The masker sound is also transmitted. For this reason, in Patent Document 1, the voice of the speaker can be masked against a third party near the speaker, but at the same time, the voice of the speaker is also masked to the communication destination. Therefore, there is a risk of hindering the call.

そこで、本発明の目的は、ユーザの近傍にいる第三者に対してはマスカ音を聞かせつつ、通信先にはマスカ音が聞こえないようにして、会話の内容が第三者に漏れることを防止しながら、通信先には明瞭なユーザの音声を送信できるマスカ音出力装置及び音声通話装置を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to allow the third party in the vicinity of the user to hear a masker sound while preventing the communication destination from hearing the masker sound, so that the content of the conversation leaks to the third party. An object of the present invention is to provide a masker sound output device and a voice communication device capable of transmitting clear user voices to a communication destination while preventing them.

本発明に係るマスカ音出力装置は、収音する収音手段と、マスカ音生成手段と、放音手段と、エコー除去手段と、送信手段とを備える。マスカ音生成手段は、収音手段が収音した音をマスキングするマスカ音を生成する。放音手段は、マスカ音生成手段が生成したマスカ音を出力する。除去手段は、収音手段が収音した音に係る収音信号から、放音手段が出力するマスカ音のエコー成分を除去する。送信手段は、エコー除去手段によりマスカ音のエコー成分が除去された収音信号を、通信可能に接続された外部装置へ送信する。   The masker sound output device according to the present invention includes sound collecting means for collecting sound, masker sound generating means, sound emitting means, echo removing means, and transmitting means. The masker sound generating means generates a masker sound that masks the sound collected by the sound collecting means. The sound emitting means outputs the masker sound generated by the masker sound generating means. The removing unit removes an echo component of the masker sound output from the sound emitting unit from the collected sound signal related to the sound collected by the sound collecting unit. The transmission means transmits the collected sound signal from which the echo component of the masker sound has been removed by the echo removal means to an external device that is communicably connected.

この構成では、放音手段からマスカ音を出力すると共に、外部装置へ送信すべき収音信号からマスカ音のエコー成分を除去する。これにより、ユーザの近傍にはマスカ音を出力しつつ、通信先にはマスカ音が送信されることがないため、ユーザは、近傍にいる第三者に会話の内容が聞かれるおそれがなく、通信先には明瞭な音声を聞かせることができる。   In this configuration, the masker sound is output from the sound emitting means, and the echo component of the masker sound is removed from the collected sound signal to be transmitted to the external device. Thereby, since the masker sound is not transmitted to the communication destination while the masker sound is output in the vicinity of the user, the user is not likely to hear the content of the conversation by a third party in the vicinity. A clear voice can be heard at the communication destination.

本発明に係るマスカ音出力装置は、エコー除去手段によりマスカ音のエコー成分が除去された収音信号からノイズを除去するノイズ除去手段をさらに備える。   The masker sound output device according to the present invention further includes noise removing means for removing noise from the collected sound signal from which the echo component of the masker sound has been removed by the echo removing means.

この構成では、収音信号からさらにノイズを除去するため、通信先によりクリアなユーザの音声を送信できる。   In this configuration, since noise is further removed from the collected sound signal, a clear user's voice can be transmitted to the communication destination.

本発明に係るマスカ音出力装置は、算出手段と、報知手段とを備える。算出手段は、放音手段から出力されるマスカ音の放音範囲を算出する。報知手段は、算出手段が算出した放音範囲を報知する。   The masker sound output device according to the present invention includes a calculation unit and a notification unit. The calculation means calculates the sound emission range of the masker sound output from the sound emission means. The notification means notifies the sound emission range calculated by the calculation means.

この構成では、ユーザがマスカ音の放音範囲を把握することができる。   In this configuration, the user can grasp the sound emission range of the masker sound.

本発明に係るマスカ音出力装置は、前記マスカ音生成手段が複数のマスカ音を生成した場合、マスカ音の選択を受け付ける選択手段をさらに備える。放音手段は、選択手段により選択されたマスカ音を出力する。   The masker sound output device according to the present invention further includes selection means for accepting selection of a masker sound when the masker sound generation means generates a plurality of masker sounds. The sound emitting means outputs the masker sound selected by the selecting means.

この構成では、ユーザが所望のマスカ音を放音手段から出力することができる。   In this configuration, the user can output a desired masker sound from the sound emitting means.

本発明に係る音声通話装置は、本発明に係るマスカ音出力装置と、外部装置から音声信号を受信する受信手段とを備える。マスカ音出力装置の収音手段は、ユーザの音声を収音する。   The voice communication device according to the present invention includes the masker sound output device according to the present invention and a receiving means for receiving a voice signal from an external device. The sound collecting means of the masker sound output device picks up the user's voice.

この構成では、ユーザの近傍にマスカ音を出力しつつ、通信先にはマスカ音が聞こえないようにして、スムーズな通話が可能となる。   In this configuration, a smooth call can be made by outputting a masker sound in the vicinity of the user while preventing the maskee sound from being heard by the communication destination.

本発明によれば、ユーザの近傍にいる第三者に対してはマスカ音を聞かせつつ、通信先にはマスカ音が聞こえないようにして、会話の内容が第三者に漏れることを防止しながら、通信先には明瞭なユーザの音声を送信できる。   According to the present invention, while listening to a third party in the vicinity of the user, a masker sound is heard, and the communication destination is prevented from hearing the masker sound, thereby preventing the contents of the conversation from leaking to the third party. However, clear user voice can be transmitted to the communication destination.

実施形態に係る携帯電話機を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the mobile telephone which concerns on embodiment. 携帯電話機の電気的構成を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows typically the electric constitution of a mobile telephone. 携帯電話機の制御部で実現される機能を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows typically the function implement | achieved by the control part of a mobile telephone. エコーキャンセル部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an echo cancellation part. ノイズキャンセル部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a noise cancellation part. マスキング領域の範囲を表示部に表示した画面の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the screen which displayed the range of the masking area | region on the display part. 携帯電話機で実行される動作の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the operation | movement performed with a mobile telephone.

以下、本発明に係るマスカ音出力装置の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。以下に説明する実施形態では、本発明に係るマスカ音出力装置は、通話用のマイク及びスピーカを備えた携帯電話機として説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a masker sound output device according to the invention will be described with reference to the drawings. In the embodiment described below, the masker sound output device according to the present invention will be described as a mobile phone provided with a microphone and a speaker for calling.

図１は、本実施形態に係る携帯電話機を説明するための模式図である。図１は、携帯電話機１のユーザＵ１と、離れた場所にいる携帯電話機２のユーザＵ２とが通話しており、ユーザＵ１の近傍にユーザＵ１，Ｕ２の会話には無関係の第三者（以下、聴取者という）Ｕ３がいる状態を示す。携帯電話機１，２は、図示しない無線基地局などを介して通信接続し、それぞれが通話用のマイク及びスピーカを筐体前面に備えている。また、携帯電話機１は、通話用のスピーカとは異なり、例えば着信音を出力するスピーカ（以下、背面スピーカという）１７を筐体背面に備えている。   FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a mobile phone according to the present embodiment. FIG. 1 shows that a user U1 of a mobile phone 1 and a user U2 of a mobile phone 2 at a remote location are talking, and a third party (hereinafter referred to as a user U1 or U2) who is unrelated to the conversation of the users U1 and U2. This shows a state where U3 (referred to as a listener) is present. The cellular phones 1 and 2 are connected for communication via a wireless base station (not shown), and each has a microphone and a speaker for calling on the front surface of the casing. The mobile phone 1 includes a speaker (hereinafter referred to as a rear speaker) 17 that outputs a ring tone, for example, on the rear surface of the housing, unlike a speaker for calls.

携帯電話機１は、マイクからユーザＵ１の音声を収音した場合、収音した音声に基づいて、ユーザＵ１の音声をマスキングするマスカ音を生成する。携帯電話機１は、生成したマスカ音を、背面スピーカ１７から出力する。携帯電話機１のユーザＵ１は、背面スピーカ１７の向きを、聴取者Ｕ３がいる方向に向けることで、聴取者Ｕ３の方向に、マスキング領域１００を形成することができる。これにより、携帯電話機１のユーザＵ１は、聴取者Ｕ３に自分の会話の内容が聞き取られないようにできる。   When the mobile phone 1 collects the voice of the user U1 from the microphone, the mobile phone 1 generates a masker sound that masks the voice of the user U1 based on the collected voice. The mobile phone 1 outputs the generated masker sound from the rear speaker 17. The user U1 of the mobile phone 1 can form the masking region 100 in the direction of the listener U3 by directing the back speaker 17 in the direction in which the listener U3 is present. Thereby, the user U1 of the mobile phone 1 can prevent the listener U3 from listening to the content of his / her conversation.

また、携帯電話機１は、背面スピーカ１７から出力されたマスカ音がマイクに回り込み、その回り込んだ音をマイクが収音した場合に、収音した回り込み音を除去する、所謂エコーキャンセル機能を備えている。携帯電話機１のマイクが回り込んだマスカ音を収音し、ユーザＵ１の音声と共に携帯電話機２へ送信した場合、携帯電話機２のユーザＵ２は、ユーザＵ１の音声とマスカ音とが混ざり合って、ユーザＵ１の音声が聞き取り難くなる。このため、携帯電話機１は、回り込み成分を除去することで、ユーザＵ２にユーザＵ１の音声を確実に届けることができる。なお、携帯電話機１の通話先の携帯電話機２は、携帯電話機１と同様に、マスカ音を出力し、エコーキャンセル機能を備える構成であってもよいし、一般的な携帯電話機であってもよい。   The mobile phone 1 also has a so-called echo canceling function that removes the collected wrap-around sound when the masker sound output from the rear speaker 17 wraps around the microphone and the microphone picks up the circulated sound. ing. When the masker sound around the microphone of the mobile phone 1 is collected and transmitted to the mobile phone 2 together with the voice of the user U1, the user U2 of the mobile phone 2 mixes the voice of the user U1 and the masker sound, It becomes difficult to hear the voice of the user U1. For this reason, the mobile phone 1 can reliably deliver the voice of the user U1 to the user U2 by removing the wraparound component. As with the mobile phone 1, the mobile phone 2 that is the destination of the mobile phone 1 may output a masker sound and have an echo canceling function, or may be a general mobile phone. .

以下、携帯電話機１の具体的な構成及び動作についてさらに詳述する。   Hereinafter, the specific configuration and operation of the mobile phone 1 will be described in more detail.

図２は、携帯電話機１の電気的構成を模式的に示すブロック図である。携帯電話機１は、制御部１０、記憶部１１、表示部１２、操作部１３、通信部１４、音声信号入力部１５、音声信号出力部１６、背面スピーカ１７及び二次電池１８などを備えている。各部はバスにより接続しており、二次電池１８は、制御部１０等に電力を供給し、動作可能にする。   FIG. 2 is a block diagram schematically showing the electrical configuration of the mobile phone 1. The cellular phone 1 includes a control unit 10, a storage unit 11, a display unit 12, an operation unit 13, a communication unit 14, an audio signal input unit 15, an audio signal output unit 16, a rear speaker 17, a secondary battery 18, and the like. . Each unit is connected by a bus, and the secondary battery 18 supplies power to the control unit 10 and enables operation.

制御部１０は、例えばマイクロコンピュータであり、携帯電話機１全体を制御している。制御部１０は、プログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵが実行するプログラムを格納するＲＯＭ(Read Only Memory)、及びプログラム等で使用するデータを一時的に記憶するＲＡＭ(Random Access Memory)などから構成される。制御部１０は、電話の発着信処理や音声通話処理など携帯電話機の一般的な処理に加え、出力するマスカ音に係るデータ（以下、マスカ音データという）の生成処理、マスカ音の出力処理、及びマスカ音の回り込み成分を除去するエコーキャンセル処理等を行う。   The control unit 10 is a microcomputer, for example, and controls the entire mobile phone 1. The control unit 10 includes a CPU (Central Processing Unit) that executes programs, a ROM (Read Only Memory) that stores programs executed by the CPU, and a RAM (Random Access Memory) that temporarily stores data used by the programs and the like. Etc. The control unit 10 generates data related to masker sound to be output (hereinafter, referred to as masker sound data), masker sound output processing, In addition, an echo cancellation process or the like is performed to remove the wraparound component of the masker sound.

記憶部１１は、例えば不揮発性メモリであり、マスカ音データ、アドレス帳データやアプリケーション等のプログラムを不揮発的に記憶する。記憶部１１に記憶されるデータは、制御部１０が生成したデータ又は予め記憶されたデータであってもよい。また、ネットワークを介してダウンロードしたデータであってもよいし、接続したパーソナルコンピュータ（以下、パソコンという）から取り込まれたデータであってもよい。   The storage unit 11 is, for example, a nonvolatile memory, and stores programs such as masker sound data, address book data, and applications in a nonvolatile manner. The data stored in the storage unit 11 may be data generated by the control unit 10 or data stored in advance. Further, it may be data downloaded via a network, or data taken from a connected personal computer (hereinafter referred to as a personal computer).

表示部１２は、携帯電話機１の設定画面及び現在時刻に加え、マスカ音が出力されるマスキング領域１００の範囲等を表示する。マスキング領域１００の範囲は、制御部１０により算出される。操作部１３は、数字又は文字を入力する操作ボタンである。操作部１３は、例えば、マスカ音の出力設定のオンオフ操作、又はマスキング領域１００の表示設定のオンオフ操作などを受け付ける。通信部１４には、アンテナ１４Ａが接続されている。通信部１４は、制御部１０により動作制御され、アンテナ１４Ａを通じて電波を媒体として図示しない基地局に対して音声信号等を送受信する。   The display unit 12 displays the range of the masking area 100 where the masker sound is output, in addition to the setting screen of the mobile phone 1 and the current time. The range of the masking area 100 is calculated by the control unit 10. The operation unit 13 is an operation button for inputting numbers or characters. The operation unit 13 receives, for example, an on / off operation of masker output setting or an on / off operation of display setting of the masking area 100. An antenna 14 </ b> A is connected to the communication unit 14. The communication unit 14 is controlled in operation by the control unit 10 and transmits / receives an audio signal or the like to / from a base station (not shown) using radio waves as a medium through the antenna 14A.

音声信号入力部１５は、図示しないＡ／Ｄコンバータを有し、ユーザＵ１の音声を収音するマイク１５Ａが接続されている。ユーザＵ１の音声を収音したマイク１５Ａは、音声信号（収音信号）をＡ／ＤコンバータでＡ／Ｄ変換した後、制御部１０へ出力する。音声信号は、制御部１０でＤ／Ａ変換などの信号処理がなされた後、通信部１４から携帯電話機２へ送信される。   The audio signal input unit 15 includes an A / D converter (not shown) and is connected to a microphone 15A that collects the voice of the user U1. The microphone 15 </ b> A that picks up the voice of the user U <b> 1 performs A / D conversion on the voice signal (sound pickup signal) by the A / D converter, and then outputs it to the control unit 10. The audio signal is transmitted to the mobile phone 2 from the communication unit 14 after signal processing such as D / A conversion is performed by the control unit 10.

音声信号出力部１６は、図示しないＤ／Ａコンバータ及びアンプなどを有し、スピーカ１６Ａが接続されている。音声信号出力部１６には、通信部１４から制御部１０を通じて入力された音声信号をＤ／Ａ変換し、アンプで振幅（ボリューム）を適切な値に調整した後、スピーカ１６Ａから出力する。   The audio signal output unit 16 includes a D / A converter and an amplifier (not shown) and is connected to a speaker 16A. The audio signal output unit 16 D / A converts the audio signal input from the communication unit 14 through the control unit 10, adjusts the amplitude (volume) to an appropriate value with an amplifier, and then outputs the signal from the speaker 16 </ b> A.

背面スピーカ１７は、制御部１０により出力制御され、制御部１０が生成したマスカ音データに基づくマスカ音を出力する。背面スピーカ１７は、指向性又は無指向性の何れであってもよい。   The rear speaker 17 is output-controlled by the control unit 10 and outputs a masker sound based on masker sound data generated by the control unit 10. The rear speaker 17 may be directional or non-directional.

図３は、携帯電話機１の制御部１０で実現される機能を模式的に示すブロック図である。制御部１０は、送受信部３１、エコーキャンセル部３２、マスカ音データ生成部３３、ノイズキャンセル部３４、マスカ音出力制御部３５及びマスキング領域算出部３６等の機能を有している。   FIG. 3 is a block diagram schematically showing functions realized by the control unit 10 of the mobile phone 1. The control unit 10 has functions such as a transmission / reception unit 31, an echo cancellation unit 32, a masker sound data generation unit 33, a noise cancellation unit 34, a masker sound output control unit 35, and a masking region calculation unit 36.

送受信部３１は、通信部１４を通じて携帯電話機２との間で音声信号の送受信を行う。送受信部３１は、携帯電話機２から受信した音声信号を音声信号出力部１６へ出力する。また、送受信部３１は、音声信号入力部１５から入力され、後述のエコーキャンセル部３２及びノイズキャンセル部３４でエコー及びノイズが除去された音声信号を、携帯電話機２へ送信する。   The transmission / reception unit 31 transmits / receives audio signals to / from the mobile phone 2 through the communication unit 14. The transmission / reception unit 31 outputs the audio signal received from the mobile phone 2 to the audio signal output unit 16. In addition, the transmission / reception unit 31 transmits an audio signal input from the audio signal input unit 15 and from which echoes and noises are removed by an echo cancellation unit 32 and a noise cancellation unit 34 described later to the mobile phone 2.

エコーキャンセル部３２は、音声信号入力部１５から入力された音声信号に対してエコーを除去する。スピーカ１６Ａからマスカ音を出力した場合、マイク１５Ａがそのマスカ音を収音することで、音声信号にエコーが含まれることとなる。このため、エコーキャンセル部３２は、適応フィルタを備え、音声信号に対してエコーを除去する。   The echo cancellation unit 32 removes echo from the audio signal input from the audio signal input unit 15. When a masker sound is output from the speaker 16A, the microphone 15A picks up the masker sound, so that an echo is included in the audio signal. For this reason, the echo cancellation unit 32 includes an adaptive filter and removes echo from the audio signal.

図４は、エコーキャンセル部３２の構成を示すブロック図である。エコーキャンセル部３２は、適応型フィルタ３２１とポストプロセッサ３２２とを備える。適応型フィルタ３２１は、エコーキャンセル後の信号Ｓｒｅに基づいて、マスカ音の回り込み音の伝達特性を推定し、推定した伝達特性に準じたフィルタ係数を決定する。適応型フィルタ３２１は、決定したフィルタ係数でマスカ音信号Ｓｍをフィルタ処理することで、マスカ音の回り込み音に相当する疑似回帰音信号を生成する。ポストプロセッサ３２２は、音声信号Ｓｒから疑似回帰音信号を減算することで、エコーキャンセル後の信号Ｓｒｅを生成する。このようなエコーキャンセル処理は、エコーキャンセル後の信号Ｓｒｅに含まれる回り込み音成分が０（零）となるように、継続的に適応化される。   FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of the echo cancel unit 32. The echo cancellation unit 32 includes an adaptive filter 321 and a post processor 322. The adaptive filter 321 estimates the transfer characteristic of the sneak sound of the masker sound based on the signal Sre after the echo cancellation, and determines a filter coefficient according to the estimated transfer characteristic. The adaptive filter 321 filters the masker sound signal Sm with the determined filter coefficient, thereby generating a pseudo regression sound signal corresponding to the wraparound sound of the masker sound. The post processor 322 generates a signal Sre after echo cancellation by subtracting the pseudo regression sound signal from the audio signal Sr. Such echo cancellation processing is continuously adapted so that the wraparound sound component included in the signal Sre after echo cancellation becomes 0 (zero).

したがって、適応後のエコーキャンセル後の信号Ｓｒｅは、略ユーザＵ１の音声のみによって構成されることになる。エコーキャンセル部３２が適応型フィルタ３２１を備えることで、エコーキャンセル部３２は、ユーザＵ１がいる部屋等の残響音又は反射音（伝達特性又は伝達関数）に適応して回り込むマスカ音をより効果的に除去することができる。   Therefore, the signal Sre after the echo cancellation after adaptation is constituted only by the voice of the user U1. Since the echo canceling unit 32 includes the adaptive filter 321, the echo canceling unit 32 is more effective for a masker sound that wraps around adaptively to a reverberant sound or reflected sound (transfer characteristic or transfer function) such as a room where the user U1 is located. Can be removed.

なお、携帯電話機１での音声通話開始直後、エコーキャンセル部３２の適応型フィルタ３２１は、エコーキャンセル後の信号Ｓｒｅが取得できず、音声通話開始直後では疑似回帰音信号を生成できない。このため、マスカ音のエコーを除去できず、携帯電話機１，２のユーザＵ１，Ｕ２は、マスカ音のエコーにより、音声通話ができなくなるおそれがある。そこで、音声通話開始直後は、適応型フィルタ３２１に、マスカ音が回り込む時間を推定して決定した初期値のフィルタ係数を設定して、疑似回帰音信号を生成し、収音信号から初期エコーを除去するようにしてもよい。また、携帯電話機１から携帯電話機２へコール中に、ホワイトノイズを出力し、そのホワイトノイズのエコーを利用して、適応型フィルタ３２１に、マスカ音の回り込み音に相当する疑似回帰音信号を生成させるようにしてもよい。   Note that the adaptive filter 321 of the echo canceling unit 32 cannot acquire the signal Sre after the echo cancellation immediately after the start of the voice call on the mobile phone 1, and cannot generate a pseudo regression sound signal immediately after the start of the voice call. For this reason, the echo of the masker sound cannot be removed, and the users U1 and U2 of the mobile phones 1 and 2 may not be able to make a voice call due to the echo of the masker sound. Therefore, immediately after the start of the voice call, the adaptive filter 321 is set with an initial value filter coefficient determined by estimating the time for which the masker sound wraps around to generate a pseudo-regression sound signal, and an initial echo is obtained from the collected sound signal. You may make it remove. In addition, white noise is output during a call from the mobile phone 1 to the mobile phone 2, and a pseudo-regression sound signal corresponding to the wraparound sound of the masker sound is generated in the adaptive filter 321 using the echo of the white noise. You may make it make it.

エコーキャンセル部３２がエコーを除去する方法は、適宜変更可能である。例えば、エコーキャンセル部３２は、マスカ音データ生成部３３が生成し、マスカ音として出力されるマスカ音データを、マスカ音データ生成部３３から取得し、取得したマスカ音データと同じ成分を音声信号から除去するようにしてもよい。   The method by which the echo cancellation unit 32 removes echoes can be changed as appropriate. For example, the echo cancel unit 32 acquires the masker sound data generated by the masker sound data generation unit 33 and output as the masker sound from the masker sound data generation unit 33, and the same component as the acquired masker sound data is an audio signal. You may make it remove from.

ノイズキャンセル部３４は、エコーキャンセル部３２によりエコーが除去された音声信号からさらにノイズを除去する。ノイズとは、マイク１５Ａが収音した、ユーザＵ１の音声以外の定常的に発生する音、例えば、空調設備又はオフィス機器などの雑音などである。   The noise cancellation unit 34 further removes noise from the audio signal from which the echo has been removed by the echo cancellation unit 32. The noise is a sound that is picked up by the microphone 15 </ b> A and is constantly generated other than the voice of the user U <b> 1, for example, noise of an air conditioner or office equipment.

図５は、ノイズキャンセル部３４の構成を示すブロック図である。ノイズキャンセル部３４は、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）３４１、ノイズ推定部３４２、減算器３４３及びＩＦＦＴ（Inverse FFT）３４４を有している。ＦＦＴ３４１は、エコーキャンセル部３２から入力された音声信号に対し高速フーリエ変換処理を行う。一般的にノイズは大きさが定常的で、多くの周波数成分を含む一方、音声信号は大きさが常に変動し、あまり多くの周波数成分を含んでいない。ノイズ推定部３４２は、この二つの信号の性質の違いを利用し、例えば、携帯電話機１から携帯電話機２へのコール中、ユーザＵ１が発話していないときに、時間的な変化が緩やかで定常的な周波数成分をノイズとして疑似ノイズ信号を推定する。そして、ノイズ推定部３４２は、話者の発話中に推定した場合、話者の音声がノイズとして推定されるため、話者が発話していないときに入力された収音信号と推定した疑似ノイズ信号とに基づいて、新たに疑似ノイズ信号を推定する。減算器３４３は、音声信号からノイズ推定部３４２により推定された擬似ノイズ信号を減算する。ＩＦＦＴ３４４は、擬似ノイズ信号を減算した音声信号に対し高速フーリエ逆変換処理を行う。これにより、音声信号からノイズを除去することができる。また、ノイズキャンセル部３４は、エコーキャンセル部３２により除去しきれなかったエコーもノイズとして除去することができるため、話者の音声のみを通信先の携帯電話機２に送信することができる。なお、ノイズキャンセル部３４は、ノイズゲートを備え、所定レベル以下の周波数成分をカットすることで、ノイズを除去するようにしてもよい。   FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of the noise canceling unit 34. The noise cancellation unit 34 includes an FFT (Fast Fourier Transform) 341, a noise estimation unit 342, a subtractor 343, and an IFFT (Inverse FFT) 344. The FFT 341 performs a fast Fourier transform process on the audio signal input from the echo cancellation unit 32. In general, noise has a constant magnitude and includes many frequency components, while an audio signal constantly varies in size and does not include many frequency components. The noise estimation unit 342 uses the difference between the properties of the two signals. For example, when the user U1 is not speaking during a call from the mobile phone 1 to the mobile phone 2, the temporal change is moderate and steady. A pseudo noise signal is estimated using a typical frequency component as noise. Then, the noise estimation unit 342 estimates the pseudo-noise estimated from the collected sound signal input when the speaker is not speaking because the speaker's voice is estimated as noise when estimated during the speaker's speech. Based on the signal, a new pseudo noise signal is estimated. The subtracter 343 subtracts the pseudo noise signal estimated by the noise estimation unit 342 from the audio signal. The IFFT 344 performs fast Fourier inverse transform processing on the audio signal obtained by subtracting the pseudo noise signal. Thereby, noise can be removed from the audio signal. Further, since the noise canceling unit 34 can also remove echoes that could not be removed by the echo canceling unit 32 as noise, it is possible to transmit only the voice of the speaker to the communication destination mobile phone 2. Note that the noise cancellation unit 34 may include a noise gate, and may remove noise by cutting frequency components below a predetermined level.

エコーキャンセル部３２及びノイズキャンセル部３４がエコー及びノイズを除去した音声信号は、送受信部３１により、通信部１４を通じて携帯電話機２へ送信される。これにより、携帯電話機２のユーザＵ２は、マスカ音及びノイズを含まないユーザＵ１の音声のみを聞くことになり、ユーザＵ１，Ｕ２は音声通話がし易くなる。   The audio signal from which the echo cancellation unit 32 and the noise cancellation unit 34 have removed the echo and noise is transmitted to the mobile phone 2 by the transmission / reception unit 31 through the communication unit 14. As a result, the user U2 of the mobile phone 2 hears only the voice of the user U1 that does not include masker sound and noise, and the users U1 and U2 can easily make a voice call.

マスカ音データ生成部３３は、エコーキャンセル部３２によりエコーが除去された音声信号に基づいて、マスカ音データを生成する。マスカ音データ生成部３３は、エコーが除去された音声信号からマスカ音データを生成するため、より効果的にユーザＵ１の音声をマスキングできるマスカ音データを生成することができる。マスカ音データ生成部３３によるマスカ音データの生成は、適宜変更可能である。マスカ音データ生成部３３は、音声信号をフーリエ変換した後、周波数スペクトルを抽出し、そのスペクトルに基づいて、マスカ音データを生成してもよい。また、マスカ音データ生成部３３は、記憶部１１に予め記憶しておいたマスカ音データから、音声信号と近似の音響特性を有するマスカ音データを検索してもよいし、音声信号と近似の音響特性を有するノイズデータをマスカ音データとして生成してもよい。また、音声信号に近似するように、記憶部１１に予め記憶しておいたマスカ音データの周波数特性を変更してもよい。さらに、音声信号をフレームに分けて、順序を入れ替えたり、逆再生したりするなど、時間軸上で処理するようにしてもよい。   The masker sound data generation unit 33 generates masker sound data based on the audio signal from which the echo is removed by the echo cancellation unit 32. Since the masker sound data generation unit 33 generates masker sound data from the sound signal from which the echo is removed, it is possible to generate masker sound data that can more effectively mask the voice of the user U1. The generation of masker sound data by the masker sound data generation unit 33 can be changed as appropriate. The masker sound data generation unit 33 may extract the frequency spectrum after performing Fourier transform on the audio signal, and generate masker sound data based on the spectrum. Further, the masker sound data generation unit 33 may search for masker sound data having an acoustic characteristic approximate to that of the voice signal from the masker sound data stored in advance in the storage unit 11, or may be similar to the voice signal. Noise data having acoustic characteristics may be generated as masker sound data. Further, the frequency characteristics of masker sound data stored in advance in the storage unit 11 may be changed so as to approximate the sound signal. Furthermore, the audio signal may be divided into frames and processed on the time axis such as changing the order or performing reverse playback.

なお、マスカ音データ生成部３３は、生成したマスカ音データを、音声信号の音響特性等と対応付けて記憶部１１に記憶するようにしてもよい。この場合、以降同じ音響特性を有する音声信号が入力された場合、マスカ音データ生成部３３は、対応するマスカ音データを記憶部１１から取得すればよく、マスカ音を出力するまでの時間を短縮できる。   Note that the masker sound data generation unit 33 may store the generated masker sound data in the storage unit 11 in association with the acoustic characteristics of the audio signal. In this case, when an audio signal having the same acoustic characteristics is input thereafter, the masker sound data generation unit 33 only needs to acquire the corresponding masker sound data from the storage unit 11, and shortens the time until the masker sound is output. it can.

マスカ音出力制御部３５は、マスカ音データ生成部３３が生成したマスカ音データをＤ／Ａ変換し、アンプで振幅（ボリューム）を、操作部１３などで設定された値に調整した後、背面スピーカ１７からマスカ音として出力する。なお、マスカ音データ生成部３３が複数のマスカ音データを生成した場合、マスカ音出力制御部３５は、操作部１３からユーザＵ１の選択を受け付けて、複数の中から選択されたマスカ音データに基づいて、マスカ音を出力するようにしてもよい。   The masker sound output control unit 35 performs D / A conversion on the masker sound data generated by the masker sound data generation unit 33, adjusts the amplitude (volume) with the amplifier to a value set by the operation unit 13, and the like. A masker sound is output from the speaker 17. When the masker sound data generation unit 33 generates a plurality of masker sound data, the masker sound output control unit 35 accepts the selection of the user U1 from the operation unit 13, and converts the masker sound data selected from the plurality of masker sound data. Based on this, a masker sound may be output.

マスキング領域算出部３６は、マスカ音出力制御部３５によりマスカ音が出力されるマスキング領域１００の範囲を算出する。マスキング領域算出部３６は、マスカ音の出力音量に基づいて、出力されたマスカ音が、携帯電話機１からどの距離まで届くかを算出し、表示部１２へ表示する。   The masking region calculation unit 36 calculates the range of the masking region 100 where the masker sound output control unit 35 outputs the masker sound. Based on the output volume of the masker sound, the masking area calculation unit 36 calculates how far the output masker sound reaches from the mobile phone 1 and displays it on the display unit 12.

図６は、マスキング領域１００の範囲を表示部１２に表示した画面の一例を示す模式図である。図６に示すように、表示部１２には、携帯電話機１からどの距離までマスキング領域１００が形成されるかを示す画像が尺度Ｍと共に表示される。マスキング領域１００は、出力音量が大きくなると、マスキング領域１００’のようになる。マスキング領域１００は、スピーカ１６Ａの放音方向は視認できるが、どこまでマスカ音が届くかまでは視認できないため、ユーザＵ１は、画像でマスキング領域１００の範囲を確認することで、携帯電話機１の方向及び音量調節をより効果的に行うことができる。   FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of a screen in which the range of the masking region 100 is displayed on the display unit 12. As shown in FIG. 6, on the display unit 12, an image indicating how far the masking region 100 is formed from the mobile phone 1 is displayed together with the scale M. The masking area 100 becomes like a masking area 100 'when the output volume is increased. In the masking area 100, the sound emission direction of the speaker 16A can be visually recognized, but it cannot be visually recognized how far the masker sound reaches, so the user U1 confirms the range of the masking area 100 with an image, thereby In addition, the volume can be adjusted more effectively.

次に、本実施形態に係る携帯電話機１の動作について説明する。図７は、携帯電話機１で実行される動作の処理手順を示すフローチャートである。   Next, the operation of the mobile phone 1 according to this embodiment will be described. FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure of operations executed by the mobile phone 1.

制御部１０は、携帯電話機２との音声通話を開始するか否かを判定する（Ｓ１）。音声通話を開始しない場合（Ｓ１：ＮＯ）、制御部１０は本処理を終了する。音声通話を開始する場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、制御部１０は、マスカ音の出力設定がオンであるか否かを判定する（Ｓ２）。マスカ音の出力設定は、例えば操作部１３から行われる。出力設定がオンでない場合（Ｓ２：ＮＯ）、制御部１０は、Ｓ９の処理に移る。出力設定がオンの場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、制御部１０は、マイク１５Ａが収音した音声に係る音声信号から、出力されるマスカ音の回り込み成分であるエコー及びノイズを除去する（Ｓ３）。続いて、制御部１０は、エコーを除去した音声信号に基づいて、マスカ音データを生成する（Ｓ４）。   The control unit 10 determines whether or not to start a voice call with the mobile phone 2 (S1). When the voice call is not started (S1: NO), the control unit 10 ends this process. When the voice call is started (S1: YES), the control unit 10 determines whether or not the masker sound output setting is ON (S2). The output setting of the masker sound is performed from the operation unit 13, for example. When the output setting is not on (S2: NO), the control unit 10 proceeds to the process of S9. When the output setting is ON (S2: YES), the control unit 10 removes echo and noise, which are wraparound components of the output masker sound, from the audio signal related to the sound collected by the microphone 15A (S3). Subsequently, the control unit 10 generates masker sound data based on the audio signal from which the echo is removed (S4).

次に、制御部１０は、マスキング領域１００の表示設定がオンであるか否かを判定する（Ｓ５）。表示設定は、例えば操作部１３から行われる。表示設定がオンである場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、制御部１０は、マスカ音の出力音量に基づいて、マスキング領域１００を算出する（Ｓ６）。そして、制御部１０は、算出したマスキング領域１００を表示部１２へ表示する（Ｓ７）。制御部１０は、Ｓ４で生成したマスカ音データに基づいて、背面スピーカ１７からマスカ音を出力する（Ｓ８）。一方、Ｓ５において、表示設定がオンでない場合（Ｓ５：ＮＯ）、制御部１０は、Ｓ８の処理に移る。   Next, the control part 10 determines whether the display setting of the masking area | region 100 is ON (S5). The display setting is performed from the operation unit 13, for example. When the display setting is ON (S5: YES), the control unit 10 calculates the masking area 100 based on the output volume of the masker sound (S6). And the control part 10 displays the calculated masking area | region 100 on the display part 12 (S7). The control unit 10 outputs a masker sound from the rear speaker 17 based on the masker sound data generated in S4 (S8). On the other hand, when the display setting is not on in S5 (S5: NO), the control unit 10 proceeds to the process of S8.

制御部１０は、携帯電話機２との音声通話を実行する（Ｓ９）。具体的には、マスカ音の出力設定がオンである場合には、制御部１０は、マイク１５Ａで収音し、生成した音声信号から、エコー及びノイズを除去した音声信号を携帯電話機２へ送信する。マスカ音の出力設定がオンでない場合には、制御部１０は、マイク１５Ａで収音し、生成した音声信号をそのまま携帯電話機２へ送信する。また、制御部１０は、携帯電話機２から受信した音声信号をスピーカ１６Ａから出力する。そして、制御部１０は、携帯電話機２との音声通話を終了するか否かを判定する（Ｓ１０）。終了しない場合（Ｓ１０：ＮＯ）、制御部１０は、Ｓ２の処理を実行する。終了する場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、制御部１０は本処理を終了する。   The control unit 10 performs a voice call with the mobile phone 2 (S9). Specifically, when the masker sound output setting is ON, the control unit 10 picks up the sound with the microphone 15A and transmits the sound signal from which the echo and noise are removed to the mobile phone 2 from the generated sound signal. To do. When the masker sound output setting is not on, the control unit 10 picks up the sound with the microphone 15A and transmits the generated sound signal to the mobile phone 2 as it is. Further, the control unit 10 outputs the audio signal received from the mobile phone 2 from the speaker 16A. Then, the control unit 10 determines whether or not to end the voice call with the mobile phone 2 (S10). When not ending (S10: NO), control part 10 performs processing of S2. When it complete | finishes (S10: YES), the control part 10 complete | finishes this process.

以上説明したように、本実施形態では、ユーザＵ１の音声をマスキングするマスカ音を背面スピーカ１７から出力すると共に、通信先の携帯電話機２へ送信すべき音声信号からマスカ音の回り込み成分を除去している。これにより、ユーザＵ１の近傍にはマスカ音を出力しつつ、通信先にはマスカ音が送信されることがないため、ユーザＵ１は、近傍にいる聴取者Ｕ３にユーザＵ１の会話の内容が聞かれなるおそれがなく、通信先のユーザＵ２とはスムーズに通話することができる。また、ユーザＵ１は、背面スピーカ１７の向きを変えるだけで、マスキング領域１００を所望の位置に形成することができる。このため、聴取者Ｕ３がどの位置にいても、ユーザＵ１は、自身の会話が聞かれないようにすることができる。   As described above, in the present embodiment, a masker sound for masking the voice of the user U1 is output from the rear speaker 17, and a sneak component of the masker sound is removed from the voice signal to be transmitted to the communication destination mobile phone 2. ing. As a result, a masker sound is output in the vicinity of the user U1, and no masker sound is transmitted to the communication destination. Therefore, the user U1 asks the listener U3 in the vicinity about the content of the conversation of the user U1. There is no fear of this happening, and it is possible to smoothly talk with the user U2 as the communication destination. Further, the user U1 can form the masking region 100 at a desired position simply by changing the direction of the rear speaker 17. For this reason, no matter where the listener U3 is located, the user U1 can prevent his / her conversation from being heard.

なお、本発明に係るマスカ音出力装置の具体的構成などは、適宜設計変更可能であり、上述の実施形態に記載された作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、上述の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。上述の本実施形態では、本発明に係るマスカ音出力装置を、携帯電話機１として説明したが、ＩＰ（Internet Protocol）電話など、マイク及びスピーカを備え、音声通話が可能なＰＤＡ（Personal Digital Assistant）又はパソコンなどであってもよいし、有線の固定電話機又はその子機であってもよく、適宜変更可能である。   In addition, the specific configuration of the masker sound output device according to the present invention can be appropriately changed in design, and the actions and effects described in the above-described embodiment list the most preferable actions and effects resulting from the present invention. However, the operations and effects of the present invention are not limited to those described in the above embodiment. In the above-described embodiment, the masker sound output device according to the present invention has been described as the mobile phone 1. However, a PDA (Personal Digital Assistant) including a microphone and a speaker, such as an IP (Internet Protocol) phone, capable of performing a voice call. Or a personal computer etc. may be sufficient and a wired fixed telephone or its subunit | mobile_unit may be sufficient, and it can change suitably.

１−携帯電話機（音声通話装置）、２−携帯電話機（外部装置）、１２−表示部（報知手段）、１３−操作部（選択手段）、１４−通信部（送信手段）、１５Ａ−マイク（収音手段）、１７−背面スピーカ（放音手段）、３３−マスカ音データ生成部（マスカ音生成手段）、３２−エコーキャンセル部（エコー除去手段）、３４−ノイズキャンセル部（ノイズ除去手段）、１００−マスキング領域（放音範囲） 1-cell phone (voice communication device), 2-cell phone (external device), 12-display unit (notification unit), 13-operation unit (selection unit), 14-communication unit (transmission unit), 15A-microphone ( Sound collecting means), 17-back speaker (sound emitting means), 33-masker sound data generating section (masker sound generating means), 32-echo canceling section (echo removing means), 34-noise canceling section (noise removing means) , 100-masking area (sound emission range)

Claims (5)

収音する収音手段と、
該収音手段が収音した音をマスキングするマスカ音を生成するマスカ音生成手段と、
該マスカ音生成手段が生成したマスカ音を出力する放音手段と、
該収音手段が収音した音に係る収音信号から、前記放音手段が出力するマスカ音のエコー成分を除去するエコー除去手段と、
該エコー除去手段によりマスカ音のエコー成分が除去された収音信号を、通信可能に接続された外部装置へ送信する送信手段と
を備えることを特徴とするマスカ音出力装置。 A sound collecting means for collecting sound;
Masker sound generating means for generating a masker sound for masking the sound collected by the sound collecting means;
Sound emission means for outputting the masker sound generated by the masker sound generation means;
Echo removing means for removing an echo component of a masker sound output by the sound emitting means from a sound collected signal related to the sound collected by the sound collecting means;
A masker sound output device comprising: a transmission unit that transmits a collected sound signal from which an echo component of the masker sound has been removed by the echo removing unit to an external device that is communicably connected. 前記エコー除去手段によりマスカ音のエコー成分が除去された収音信号からノイズを除去するノイズ除去手段
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のマスカ音出力装置。 The masker sound output device according to claim 1, further comprising noise removing means for removing noise from the collected sound signal from which an echo component of the masker sound has been removed by the echo removing means. 前記放音手段から出力されるマスカ音の放音範囲を算出する算出手段と、
該算出手段が算出した放音範囲を報知する報知手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のマスカ音出力装置。 Calculating means for calculating a sound emission range of a masker sound output from the sound emitting means;
The masker sound output device according to claim 1, further comprising: notification means for notifying the sound emission range calculated by the calculation means. 前記マスカ音生成手段が複数のマスカ音を生成した場合、
マスカ音の選択を受け付ける選択手段
をさらに備え、
前記放音手段は、
前記選択手段により選択されたマスカ音を出力する
ことを特徴とする請求項１から３の何れか一つに記載のマスカ音出力装置。 When the masker sound generating means generates a plurality of masker sounds,
Further comprising a selection means for accepting a selection of masked sounds,
The sound emitting means is
The masker sound output device according to any one of claims 1 to 3, wherein the masker sound selected by the selection unit is output. 請求項１乃至４の何れか一つに記載のマスカ音出力装置と、
外部装置から音声信号を受信する受信手段と
を備え、
前記マスカ音出力装置の収音手段は、
ユーザの音声を収音する
ことを特徴とする音声通話装置。 A masker sound output device according to any one of claims 1 to 4,
Receiving means for receiving an audio signal from an external device,
The sound collecting means of the masker sound output device is:
A voice communication device that collects user's voice.
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