JP2017201351A - Wireless device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce noise components included in a transmitted signal of a wireless device by a simple process.SOLUTION: A transceiver comprises a sound collection part 10 for collecting sounds and generating a sound collection signal, a noise data generation part 22 for generating noise data on the basis of the sound collection signal, and a transmission unit 28 for transmitting the sound collection signal as a wireless signal. The transmission unit 28 is switched on the basis of a user operation between a transmission on state in which a wireless signal is transmitted and a transmission off state in which no wireless signal is transmitted. The sound collection part 10 generates sound frames as sound collection signals successively along with the passage of time. The noise data generation unit 22 generates noise data on the basis of a prescribed number of sound frames dating back to the past from the latest sound frame that were generated when the transmission unit 28 was in the off state. The transmission unit 28 reduces noise components included in the wireless signal on the basis of the noise data.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、無線装置に関し、特に、送信信号に含まれる騒音成分に対する処理に関する。   The present invention relates to a radio apparatus, and more particularly to processing for noise components included in a transmission signal.

遠隔地点の間でコミュニケーションを図る手段としてトランシーバが広く用いられている。トランシーバはマイクで音を収集し、音声信号を相手方のトランシーバに送信する。また、トランシーバは、相手方のトランシーバから送信された無線信号を受信し、受信信号に含まれる音声をスピーカから出力する。   Transceivers are widely used as means for communicating between remote points. The transceiver collects sound with a microphone and transmits the audio signal to the other transceiver. Further, the transceiver receives a radio signal transmitted from the counterpart transceiver, and outputs a sound included in the received signal from the speaker.

トランシーバの周囲が騒がしい場合、スピーカから出力される音声が騒音に埋もれて聴き取り難くなることがある。また、送話者の声に騒音が重なってマイクで収集され、受話側のトランシーバでは音声に加えて騒音がスピーカから出力され、受話側のトランシーバのスピーカから発せられる音声が聴き取り難くなることがある。   When the surroundings of the transceiver are noisy, the sound output from the speaker may be buried in noise and difficult to hear. In addition, noise is superimposed on the voice of the sender and collected by the microphone. In the transceiver on the receiver side, noise is output from the speaker in addition to the voice, making it difficult to hear the sound emitted from the speaker of the receiver transceiver. is there.

このような問題を解決する技術として、特許文献1には、騒音を打ち消す音をスピーカから出力する技術が記載されている。この技術を用いる装置は、マイクによって騒音を収集して騒音信号を生成し、騒音信号を逆極性にした打ち消し信号と音声信号とを併せた信号に基づく音をスピーカから出力する。また、特許文献2には、携帯電話機等の通信装置で音声を送信する場合に、送信信号に含まれる騒音成分を低減する技術が記載されている。この技術を用いる装置は、予め用意された複数種の周波数スペクトラムから、音声信号の無音区間の周波数スペクトラムに近いものを騒音の周波数スペクトラムとして選択する。そして、騒音の周波数スペクトラムを用いて音声信号の騒音成分を低減する。   As a technique for solving such a problem, Patent Document 1 describes a technique for outputting a sound for canceling noise from a speaker. An apparatus using this technique collects noise by a microphone to generate a noise signal, and outputs a sound based on a signal obtained by combining a cancellation signal in which the noise signal has a reverse polarity and an audio signal, from a speaker. Patent Document 2 describes a technique for reducing a noise component included in a transmission signal when voice is transmitted by a communication device such as a mobile phone. An apparatus using this technology selects a frequency spectrum close to the frequency spectrum in the silent section of the audio signal as a noise frequency spectrum from a plurality of types of frequency spectra prepared in advance. And the noise component of an audio | voice signal is reduced using the frequency spectrum of noise.

特開2008−244852号公報JP 2008-244852 A 特開平6−282297号公報JP-A-6-282297

特許文献2に記載されているように、騒音の周波数スペクトラムを用いて送信信号に含まれる騒音成分を低減する場合、予め複数の周波数スペクトラムを用意する必要がある等、騒音を求める処理が複雑となってしまうことがある。   As described in Patent Document 2, when noise components included in a transmission signal are reduced using a noise frequency spectrum, it is necessary to prepare a plurality of frequency spectra in advance, and the process for obtaining noise is complicated. It may become.

本発明は、無線装置の送信信号に含まれる騒音成分を簡単な処理によって低減することを目的とする。   An object of the present invention is to reduce noise components included in a transmission signal of a wireless device by simple processing.

本発明は、音声を収集し集音信号を生成する集音部と、前記集音信号に基づいて騒音データを生成する騒音データ生成部と、前記集音信号を無線信号として送信する送信ユニットと、を備え、前記送信ユニットは、ユーザの操作に基づいて、前記無線信号を送信する送信オン状態、または、前記無線信号を送信しない送信オフ状態に切り換えられ、前記集音部は、時間経過と共に順次、前記集音信号として音声フレームを生成し、前記騒音データ生成部は、最新の前記音声フレームから過去に遡った所定数の前記音声フレームであって、前記送信ユニットが前記送信オフ状態にあるときに生成された前記音声フレームに基づいて、前記騒音データを生成し、前記送信ユニットは、前記無線信号に含まれる騒音成分を前記騒音データに基づいて低減することを特徴とする。   The present invention includes a sound collection unit that collects sound and generates a sound collection signal, a noise data generation unit that generates noise data based on the sound collection signal, and a transmission unit that transmits the sound collection signal as a radio signal; The transmission unit is switched to a transmission-on state in which the radio signal is transmitted or a transmission-off state in which the radio signal is not transmitted based on a user operation. Sequentially, an audio frame is generated as the collected sound signal, and the noise data generation unit is a predetermined number of the audio frames retroactively from the latest audio frame, and the transmission unit is in the transmission off state. The noise data is generated based on the generated voice frame, and the transmission unit generates a noise component included in the radio signal based on the noise data. Characterized in that it reduced.

また、本発明は、音声を収集し集音信号を生成する集音部と、前記集音信号に基づいて騒音データを生成する騒音データ生成部と、前記集音信号を無線信号として送信する送信ユニットと、を備え、前記送信ユニットは、ユーザの操作に基づいて、前記無線信号を送信する送信オン状態、または、前記無線信号を送信しない送信オフ状態に切り換えられ、 前記騒音データ生成部は、前記送信ユニットが先に前記送信オフ状態になったときにおける前記集音信号、および、前記送信ユニットが次に前記送信オフ状態になったときにおける前記集音信号に基づいて前記騒音データを生成し、前記送信ユニットは、前記無線信号に含まれる騒音成分を前記騒音データに基づいて低減することを特徴とする。   In addition, the present invention provides a sound collection unit that collects sound and generates a sound collection signal, a noise data generation unit that generates noise data based on the sound collection signal, and a transmission that transmits the sound collection signal as a radio signal The transmission unit is switched to a transmission on state for transmitting the radio signal or a transmission off state for not transmitting the radio signal based on a user operation, and the noise data generation unit is The noise data is generated based on the sound collection signal when the transmission unit is first in the transmission off state and the sound collection signal when the transmission unit is next in the transmission off state. The transmission unit reduces a noise component included in the radio signal based on the noise data.

望ましくは、前記騒音データ生成部は、前記送信オフ状態および前記送信オン状態が交互に繰り返される場合に、複数回に亘る前記送信オフ状態における各前記集音信号に基づいて前記騒音データを生成する。   Preferably, the noise data generation unit generates the noise data based on the collected sound signals in the transmission off state over a plurality of times when the transmission off state and the transmission on state are alternately repeated. .

望ましくは、前記集音部は、時間経過と共に順次、前記集音信号として音声フレームを生成し、前記騒音データ生成部は、最新の前記音声フレームから過去に遡った所定数の前記音声フレームであって、前記送信ユニットが前記送信オフ状態にあるときに生成された前記音声フレームに基づいて、前記騒音データを生成する。   Preferably, the sound collection unit sequentially generates sound frames as the sound collection signal as time passes, and the noise data generation unit includes a predetermined number of the sound frames retroactively from the latest sound frame. The noise data is generated based on the audio frame generated when the transmission unit is in the transmission off state.

望ましくは、無線信号を受信し、その無線信号に基づき音声を再生する受信ユニットを備え、前記騒音データ生成部は、前記音声信号の大きさが所定値を超えないときにおける前記集音信号に基づいて前記騒音データを生成し、前記受信ユニットは、前記騒音データに基づいて、再生される音声についての音声対騒音比を向上させる処理を実行する。   Preferably, a reception unit that receives a radio signal and reproduces audio based on the radio signal is provided, and the noise data generation unit is based on the sound collection signal when the magnitude of the audio signal does not exceed a predetermined value. The noise data is generated, and the receiving unit executes a process for improving a voice-to-noise ratio for the reproduced voice based on the noise data.

本発明によれば、無線装置の送信信号に含まれる騒音成分を簡単な処理によって低減することができる。   According to the present invention, the noise component included in the transmission signal of the wireless device can be reduced by simple processing.

本発明の実施形態に係るトランシーバの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the transceiver which concerns on embodiment of this invention. 制御部が選択部を制御するタイミングを説明する図である。It is a figure explaining the timing which a control part controls a selection part. 騒音スペクトラムデータを求める処理を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the process which calculates | requires noise spectrum data. 初期スペクトラム、騒音スペクトラム、および強調スペクトラムを示す図である。It is a figure which shows an initial stage spectrum, a noise spectrum, and an emphasis spectrum. 集音信号の周波数スペクトラム、騒音スペクトラム、および送信信号の周波数スペクトラムを示す図である。It is a figure which shows the frequency spectrum of a sound collection signal, a noise spectrum, and the frequency spectrum of a transmission signal. 集音信号および受信音声レベル値の時間波形、ならびに、送話スイッチおよび選択部の状態を示す図である。It is a figure which shows the time waveform of a sound-collection signal and a received audio | voice level value, and the state of a transmission switch and a selection part.

図1には、本発明の実施形態に係るトランシーバの構成が示されている。このトランシーバは単信方式のトランシーバである。押しボタン型の送話スイッチ58が設けられており、送話スイッチ58が押下されている間、トランシーバはマイク12から収集された音声を無線信号に変換し、相手方のトランシーバに送信する。送話スイッチ58が解放されている間、トランシーバは相手方のトランシーバから送信された無線信号を受信し、受信信号に含まれる音声をスピーカ52から出力する。   FIG. 1 shows the configuration of a transceiver according to an embodiment of the present invention. This transceiver is a simplex transceiver. A push button type transmission switch 58 is provided, and while the transmission switch 58 is pressed, the transceiver converts the voice collected from the microphone 12 into a radio signal and transmits it to the counterpart transceiver. While the transmission switch 58 is released, the transceiver receives the radio signal transmitted from the counterpart transceiver, and outputs the sound included in the received signal from the speaker 52.

ユーザは、送話スイッチ58を押下しながらマイク12に向けて発声する。また、送話スイッチ58を解放している間、ユーザは、スピーカ52から発せられる相手の声を聴き取る。会話を続けるユーザは、送話スイッチ58を押下して発声し、送話スイッチ58を解放して相手の声を聴くという操作を繰り返す。トランシーバでは、送話スイッチ58が押下されて無線信号を送信する送信状態(送信オン状態)と、送話スイッチ58が解放されて無線信号を受信する受信状態(送信オフ状態)とが交互に繰り返される。   The user speaks toward the microphone 12 while pressing the transmission switch 58. Further, while releasing the transmission switch 58, the user listens to the voice of the other party emitted from the speaker 52. The user who continues the conversation repeats the operation of pressing the transmission switch 58 to speak, releasing the transmission switch 58 and listening to the other party's voice. In the transceiver, a transmission state (transmission on state) in which the transmission switch 58 is pressed and a radio signal is transmitted and a reception state (transmission off state) in which the transmission switch 58 is released and a radio signal is received are alternately repeated. It is.

トランシーバの構成について説明する。トランシーバは、集音部10、選択部20、騒音データ生成部22、送信ユニット28、受信ユニット38、受信検出部60、送話スイッチ58、および制御部56を備える。集音部10は、マイク12、増幅部14、音声エンコーダ16および集音FFT部18を備える。FFTは、Fast Fourier Transform(高速フーリエ変換)を省略したものである。   The configuration of the transceiver will be described. The transceiver includes a sound collection unit 10, a selection unit 20, a noise data generation unit 22, a transmission unit 28, a reception unit 38, a reception detection unit 60, a transmission switch 58, and a control unit 56. The sound collection unit 10 includes a microphone 12, an amplification unit 14, a sound encoder 16, and a sound collection FFT unit 18. FFT is an abbreviation for Fast Fourier Transform.

マイク12は、ユーザの声やトランシーバの周囲の騒音に応じた集音信号を増幅部14に出力する。増幅部14は集音信号を増幅し、音声エンコーダ16に出力する。音声エンコーダ16は集音信号をディジタル信号に変換し、集音FFT部18に出力する。音声エンコーダ16から出力されるディジタル信号は、所定時間長のフレームが時間軸上で連なった信号である。各フレームには時間軸上で連なる複数の音声サンプルが含まれている。各音声サンプルは信号レベルをディジタル値によって表す。音声をディジタル符号化する規格には、フレームの時間長を20msecとするものがある。周波数解析部としての集音FFT部18は、集音信号に対して高速フーリエ変換処理を施し、周波数スペクトラムデータを生成する。この高速フーリエ変換処理は、1つのフレームを1セットの周波数スペクトラムデータに変換するものである。1セットの周波数スペクトラムデータは1つの周波数スペクトラムを表す。周波数スペクトラムは、周波数軸上の各周波数に対して複素数の周波数成分値を対応付けたものである。集音FFT部18は、時間経過と共に順次、集音信号の周波数スペクトラムデータを1セットごとに選択部20に出力する。   The microphone 12 outputs a sound collection signal corresponding to the voice of the user and the noise around the transceiver to the amplification unit 14. The amplifying unit 14 amplifies the collected sound signal and outputs it to the audio encoder 16. The voice encoder 16 converts the collected sound signal into a digital signal and outputs it to the collected sound FFT unit 18. The digital signal output from the audio encoder 16 is a signal in which frames having a predetermined time length are continuous on the time axis. Each frame includes a plurality of audio samples that are continuous on the time axis. Each audio sample represents a signal level by a digital value. Some standards for digitally encoding speech include a frame time length of 20 msec. A sound collection FFT unit 18 as a frequency analysis unit performs fast Fourier transform processing on the sound collection signal to generate frequency spectrum data. This fast Fourier transform process converts one frame into a set of frequency spectrum data. One set of frequency spectrum data represents one frequency spectrum. The frequency spectrum is obtained by associating a complex frequency component value with each frequency on the frequency axis. The sound collection FFT unit 18 sequentially outputs the frequency spectrum data of the sound collection signal to the selection unit 20 for each set as time passes.

なお、集音FFT部18は、所定複数のフレームを1セットの周波数スペクトラムデータに変換する処理を実行してもよい。この場合、所定複数のフレームが集音FFT部18に入力されるごとに、集音FFT部18は1セットの周波数スペクトラムデータを求める。   Note that the sound collection FFT unit 18 may execute a process of converting a predetermined plurality of frames into a set of frequency spectrum data. In this case, each time a predetermined plurality of frames are input to the sound collection FFT unit 18, the sound collection FFT unit 18 obtains one set of frequency spectrum data.

選択部20は、基幹端子B、送信端子T、開放端子O、および騒音収集端子Nを備える。選択部20は、制御部56の制御に応じて送信端子T、開放端子O、および騒音収集端子Nのうちいずれか1つを選択し、選択した端子と基幹端子Bとを接続する。   The selection unit 20 includes a basic terminal B, a transmission terminal T, an open terminal O, and a noise collection terminal N. The selection unit 20 selects any one of the transmission terminal T, the open terminal O, and the noise collection terminal N according to the control of the control unit 56, and connects the selected terminal and the backbone terminal B.

ここでは、基幹端子Bが送信端子Tに接続されているものとして、送信ユニット28の構成および動作について説明する。送信ユニット28は、減算器30、送信側IFFT部32、および送信部34を備える。IFFTは、Inverse Fast Fourier Transform(高速フーリエ逆変換)を省略したものである。集音部10から減算器30には、選択部20を介して集音信号の周波数スペクトラムデータが出力される。また、騒音データ生成部22が備える記憶部26には、後述する処理によってトランシーバの周囲の騒音の周波数スペクトラムを示す騒音スペクトラムデータが記憶されている。この騒音スペクトラムデータが記憶部26から減算器30に読み出される。   Here, the configuration and operation of the transmission unit 28 will be described assuming that the basic terminal B is connected to the transmission terminal T. The transmission unit 28 includes a subtracter 30, a transmission side IFFT unit 32, and a transmission unit 34. IFFT is an abbreviation for Inverse Fast Fourier Transform. The frequency spectrum data of the sound collection signal is output from the sound collection unit 10 to the subtracter 30 via the selection unit 20. In addition, the storage unit 26 included in the noise data generation unit 22 stores noise spectrum data indicating the frequency spectrum of noise around the transceiver by processing described later. This noise spectrum data is read from the storage unit 26 to the subtractor 30.

減算器30および送信側IFFT部32は騒音低減部36を構成し、集音信号の周波数スペクトラムデータに含まれる騒音成分を、騒音スペクトラムデータに基づいて低減して、送信信号を生成する。すなわち、減算器30は、集音信号の周波数スペクトラムデータが示す各周波数成分値から、騒音スペクトラムデータが示す各周波数成分値を減算して騒音低減スペクトラムデータを生成し、送信側IFFT部32に出力する。騒音成分を低減する処理は、1セットの周波数スペクトラムデータごとに行われる。送信側IFFT部32は、1セットの騒音低減スペクトラムデータに対して高速フーリエ逆変換処理を施し、1つのフレームを生成する。すなわち、送信側IFFT部32は、騒音低減スペクトラムデータに対し高速フーリエ逆変換処理を1セットごとに施して、時間軸上で連なるフレームによって構成される時間領域の送信信号を生成し、送信部34に出力する。送信部34は送信信号を無線信号に変換し送信する。   The subtractor 30 and the transmission side IFFT unit 32 constitute a noise reduction unit 36, which reduces a noise component included in the frequency spectrum data of the collected sound signal based on the noise spectrum data and generates a transmission signal. That is, the subtractor 30 generates noise reduction spectrum data by subtracting each frequency component value indicated by the noise spectrum data from each frequency component value indicated by the frequency spectrum data of the collected sound signal, and outputs the noise reduction spectrum data to the transmission side IFFT unit 32. To do. The process of reducing the noise component is performed for each set of frequency spectrum data. The transmission-side IFFT unit 32 performs fast Fourier inverse transform processing on one set of noise reduction spectrum data to generate one frame. That is, the transmission-side IFFT unit 32 performs fast Fourier inverse transform processing on the noise reduction spectrum data for each set to generate a time-domain transmission signal composed of frames that are continuous on the time axis. Output to. The transmission unit 34 converts the transmission signal into a radio signal and transmits it.

なお、集音FFT部18が、複数の所定複数のフレームを1セットの周波数スペクトラムデータに変換する処理を実行する場合、送信側IFFT部32は、1セットの騒音低減スペクトラムデータに対して、その所定複数のフレームを生成する。   When the sound collection FFT unit 18 executes a process of converting a plurality of predetermined plurality of frames into a set of frequency spectrum data, the transmission-side IFFT unit 32 performs the processing for the noise reduction spectrum data of one set. A predetermined plurality of frames are generated.

次に、受信ユニット38について説明する。受信ユニット38は、受信部40、受信側FFT部42、スペクトラム強調部44、受信側IFFT部46、音声デコーダ48、増幅部50、およびスピーカ52を備える。受信部40は、相手方のトランシーバから送信された無線信号を受信する。受信部40は、無線信号に含まれるディジタル信号化された音声信号を抽出し、この受信音声信号を受信検出部60および受信側FFT部42に出力する。受信音声信号は、送信信号と同様、時間軸上で連なるフレームによって構成される。   Next, the receiving unit 38 will be described. The reception unit 38 includes a reception unit 40, a reception-side FFT unit 42, a spectrum enhancement unit 44, a reception-side IFFT unit 46, an audio decoder 48, an amplification unit 50, and a speaker 52. The receiving unit 40 receives a radio signal transmitted from the counterpart transceiver. The receiving unit 40 extracts a digital audio signal included in the radio signal, and outputs the received audio signal to the reception detecting unit 60 and the reception-side FFT unit 42. The received audio signal is composed of frames that are continuous on the time axis, like the transmission signal.

受信側FFT部42、スペクトラム強調部44、受信側IFFT部46は、記憶部26に記憶された騒音スペクトラムデータに基づいて、次のような強調処理を受信音声信号に対して施す。   The reception-side FFT unit 42, the spectrum enhancement unit 44, and the reception-side IFFT unit 46 perform the following enhancement processing on the received audio signal based on the noise spectrum data stored in the storage unit 26.

受信側FFT部42は、受信音声信号に対して高速フーリエ変換処理を施し、周波数スペクトラムデータを生成する。この高速フーリエ変換処理は、集音FFT部18で実行される高速フーリエ変換処理と同様、1フレームを1セットの周波数スペクトラムデータに変換するものである。受信側FFT部42は、時間経過と共に順次、周波数スペクトラムデータを1セットごとにスペクトラム強調部44に出力する。記憶部26からスペクトラム強調部44には騒音スペクトラムデータが読み出される。   The reception-side FFT unit 42 performs a fast Fourier transform process on the received audio signal to generate frequency spectrum data. This fast Fourier transform process is to transform one frame into a set of frequency spectrum data, similar to the fast Fourier transform process executed by the sound collection FFT unit 18. The reception-side FFT unit 42 sequentially outputs the frequency spectrum data to the spectrum enhancement unit 44 for each set as time elapses. Noise spectrum data is read from the storage unit 26 to the spectrum emphasizing unit 44.

なお、受信側FFT部42は、所定複数のフレームを1セットの周波数スペクトラムデータに変換する処理を実行してもよい。この場合、所定複数のフレームが受信側FFT部42に入力されるごとに、受信側FFT部42は1セットの周波数スペクトラムデータを求める。   Note that the reception-side FFT unit 42 may execute processing for converting a predetermined plurality of frames into a set of frequency spectrum data. In this case, every time a plurality of predetermined frames are input to the reception-side FFT unit 42, the reception-side FFT unit 42 obtains one set of frequency spectrum data.

スペクトラム強調部44は、騒音スペクトラムデータに基づいて周波数重み付け関数を求める。周波数重み付け関数は、周波数に対して重み付け係数を対応付ける関数である。例えば、騒音スペクトラムデータが示す周波数成分値の絶対値が大きい程、重み付け係数が大きい値とされる。各周波数に対する重み付け係数は2値化されてもよい。例えば、騒音スペクトラムデータの周波数成分値の絶対値が所定値を超える周波数については重み付け係数を1より大きい値とし、周波数成分値の絶対値が所定値を超えない周波数については重み付け係数を1とするか、あるいは0を超える1以下の値とする。   The spectrum enhancement unit 44 obtains a frequency weighting function based on the noise spectrum data. The frequency weighting function is a function that associates a weighting coefficient with a frequency. For example, the greater the absolute value of the frequency component value indicated by the noise spectrum data, the greater the weighting coefficient. The weighting coefficient for each frequency may be binarized. For example, the weighting coefficient is set to a value greater than 1 for frequencies where the absolute value of the frequency component value of the noise spectrum data exceeds a predetermined value, and the weighting coefficient is set to 1 for frequencies where the absolute value of the frequency component value does not exceed the predetermined value. Or a value of 1 or less exceeding 0.

スペクトラム強調部44は、受信音声信号の周波数スペクトラムデータが示す各周波数成分値(複素数)に、周波数重み付け関数から得られる重み付け係数を乗じて強調スペクトラムデータを生成し、受信側IFFT部46に出力する。   The spectrum emphasizing unit 44 generates emphasized spectrum data by multiplying each frequency component value (complex number) indicated by the frequency spectrum data of the received audio signal by a weighting coefficient obtained from the frequency weighting function, and outputs the emphasized spectrum data to the receiving-side IFFT unit 46. .

受信側IFFT部46は、1セットの強調スペクトラムデータに対して高速フーリエ逆変換処理を施し、1つのフレームを生成する。すなわち、受信側IFFT部46は、強調スペクトラムデータに対し高速フーリエ逆変換処理を施して、時間軸上で連なるフレームによって構成される時間領域の受信音声信号を生成し、音声デコーダ48に出力する。この受信音声信号は、無線信号から抽出された受信音声信号に対して強調処理が施されたディジタル信号である。   The receiving-side IFFT unit 46 performs fast Fourier inverse transform processing on one set of emphasized spectrum data to generate one frame. In other words, the receiving IFFT unit 46 performs fast Fourier inverse transform processing on the emphasized spectrum data, generates a reception audio signal in the time domain constituted by frames continuous on the time axis, and outputs the received audio signal to the audio decoder 48. This received audio signal is a digital signal obtained by performing enhancement processing on the received audio signal extracted from the radio signal.

なお、受信側FFT部42が、所定複数のフレームを1セットの周波数スペクトラムデータに変換する処理を実行する場合、受信側IFFT部46は、1セットの強調スペクトラムデータに対して、その所定複数のフレームを生成する。   When the reception-side FFT unit 42 executes processing for converting a predetermined plurality of frames into a set of frequency spectrum data, the reception-side IFFT unit 46 applies the predetermined plurality of frames to the set of emphasized spectrum data. Generate a frame.

音声デコーダ48、増幅部50およびスピーカ52は再生部54を構成し、受信音声信号を音声として再生する。すなわち、音声デコーダ48は、受信側IFFT部46から出力された受信音声信号をアナログ信号に変換し、増幅部50に出力する。増幅部50は、アナログ信号化された受信音声信号を増幅し、スピーカ52に出力する。スピーカ52は受信音声信号に応じた音声を出力する。上述の強調処理によって、ユーザに聞こえる騒音に対する音声の比(音声対騒音比)が向上する。   The audio decoder 48, the amplification unit 50, and the speaker 52 constitute a reproduction unit 54, which reproduces the received audio signal as audio. That is, the audio decoder 48 converts the received audio signal output from the reception-side IFFT unit 46 into an analog signal and outputs the analog signal to the amplifying unit 50. The amplifying unit 50 amplifies the received audio signal converted into an analog signal and outputs the amplified signal to the speaker 52. The speaker 52 outputs a sound corresponding to the received sound signal. The above-described enhancement processing improves the ratio of voice to noise heard by the user (speech-to-noise ratio).

一方、受信検出部60は、受信部40から出力された受信音声信号が示す音声のレベルを表す受信音声レベル値を制御部56に出力する。制御部56は次のように、送話スイッチ58の状態と受信音声レベル値とに基づいて選択部20を制御する。制御部56は送話スイッチ58が押下されたことを検出すると、選択部20を制御して基幹端子Bを送信端子Tに接続する。他方、制御部56は、送話スイッチ58が解放されたことを検出すると、受信検出部60から出力される受信音声レベル値が所定閾値を超えているか否かを判定する。制御部56は、受信音声レベル値が所定閾値を超えていないと判定した場合には、選択部20を制御して、基幹端子Bを騒音収集端子Nに接続する。また、制御部56は、送話スイッチ58が解放されたことを検出し、さらに、受信音声レベル値が所定閾値を超えていると判定した場合には、選択部20を制御して、基幹端子Bを開放端子Oに接続する。   On the other hand, the reception detection unit 60 outputs a reception sound level value indicating a sound level indicated by the reception sound signal output from the reception unit 40 to the control unit 56. The control unit 56 controls the selection unit 20 based on the state of the transmission switch 58 and the received voice level value as follows. When the control unit 56 detects that the transmission switch 58 has been pressed, the control unit 56 controls the selection unit 20 to connect the basic terminal B to the transmission terminal T. On the other hand, when the control unit 56 detects that the transmission switch 58 has been released, the control unit 56 determines whether or not the reception voice level value output from the reception detection unit 60 exceeds a predetermined threshold value. When the control unit 56 determines that the received voice level value does not exceed the predetermined threshold value, the control unit 56 controls the selection unit 20 to connect the basic terminal B to the noise collection terminal N. In addition, when the control unit 56 detects that the transmission switch 58 is released and further determines that the received voice level value exceeds a predetermined threshold value, the control unit 56 controls the selection unit 20 to B is connected to the open terminal O.

このような制御によれば、送話スイッチ58が押下されたときは基幹端子Bが送信端子Tに接続され、トランシーバは送信オン状態となる。また、送話スイッチ58が解放されたときは、受信音声レベル値に応じて基幹端子Bは、騒音収集端子Nまたは開放端子Oに接続される。すなわち、送話スイッチ58が解放され受信音声レベル値が所定閾値を超えていない場合には、基幹端子Bは騒音収集端子Nに接続され、送話スイッチ58が解放され受信音声レベル値が所定閾値を超えている場合には、基幹端子Bは開放端子Oに接続される。   According to such control, when the transmission switch 58 is pressed, the trunk terminal B is connected to the transmission terminal T, and the transceiver is in a transmission-on state. When the transmission switch 58 is released, the main terminal B is connected to the noise collection terminal N or the open terminal O according to the received voice level value. That is, when the transmission switch 58 is released and the reception voice level value does not exceed the predetermined threshold value, the main terminal B is connected to the noise collection terminal N, and the transmission switch 58 is released and the reception voice level value becomes the predetermined threshold value. Is exceeded, the basic terminal B is connected to the open terminal O.

図2は、制御部56が選択部20を制御するタイミングを説明する図である。図2(a)には、送話スイッチが押下されているか解放されているかが時間軸に対応付けて示されている。図2(b)には、受信音声レベル値の時間波形が概念的に示されている。図2(c)には、選択部20において、送信端子T、開放端子Oおよび騒音収集端子Nのうちいずれが選択されているかが示されている。送話スイッチが押下されている期間は、トランシーバが送信オン状態にある送信期間Ttである。このとき基幹端子Bは送信端子Tに接続されており、集音信号が無線信号によって送信される。送話スイッチが解放されている期間では、トランシーバは受信状態(送信オフ状態)にある。受信状態には、受信音声レベル値が所定閾値Aを超えておらず、基幹端子Bが騒音収集端子Nに接続された受信クワイエット状態と、受信音声レベル値が所定閾値Aを超えており、基幹端子Bが開放端子Oに接続された受信リスニング状態とがある。そして、受信期間には、トランシーバが受信クワイエット状態にある受信クワイエット期間Tnと、トランシーバが受信リスニング状態にある受信リスニング期間Toとがある。図2(c)に示されている例では、送話スイッチが解放されている各受信期間には、受信クワイエット期間Tn、受信リスニング期間To、受信クワイエット期間Tnの順に、これらの期間が含まれている。   FIG. 2 is a diagram illustrating the timing at which the control unit 56 controls the selection unit 20. FIG. 2A shows whether the transmission switch is pressed or released in association with the time axis. FIG. 2B conceptually shows the time waveform of the received voice level value. FIG. 2C shows which one of the transmission terminal T, the open terminal O, and the noise collection terminal N is selected in the selection unit 20. The period during which the transmission switch is pressed is the transmission period Tt in which the transceiver is in the transmission on state. At this time, the trunk terminal B is connected to the transmission terminal T, and the collected sound signal is transmitted by a radio signal. During the period when the transmission switch is released, the transceiver is in a reception state (transmission off state). In the reception state, the reception voice level value does not exceed the predetermined threshold A, the reception quiet state in which the basic terminal B is connected to the noise collection terminal N, and the reception voice level value exceeds the predetermined threshold A. There is a reception listening state in which the terminal B is connected to the open terminal O. The reception period includes a reception quiet period Tn in which the transceiver is in a reception quiet state and a reception listening period To in which the transceiver is in a reception listening state. In the example shown in FIG. 2C, each reception period in which the transmission switch is released includes these periods in the order of reception quiet period Tn, reception listening period To, reception quiet period Tn. ing.

次に、騒音データ生成部22の構成および動作について図1に戻って説明する。騒音データ生成部22は、移動平均演算部24および記憶部26を備える。基幹端子Bが騒音収集端子Nに接続されている間、騒音収集端子Nから移動平均演算部24には時間経過と共に順次、集音信号の周波数スペクトラムデータが1セットごとに出力される。   Next, the configuration and operation of the noise data generation unit 22 will be described with reference to FIG. The noise data generation unit 22 includes a moving average calculation unit 24 and a storage unit 26. While the main terminal B is connected to the noise collection terminal N, the frequency spectrum data of the sound collection signal is sequentially output from the noise collection terminal N to the moving average calculation unit 24 for each set as time passes.

移動平均演算部24は、最新の1セットの周波数スペクトラムデータを含め過去に遡って一定数Kセット(Kフレーム)の周波数スペクトラムデータを記憶する。移動平均演算部24は、それより古い周波数スペクトラムデータを削除してもよいし、あるいは処理に用いられないようにしてもよい。この場合、正の整数であるスペクトラムセット数Kは、最新の受信クワイエット期間より少なくとも1つ前の受信クワイエット期間から周波数スペクトラムデータが得られるような値としてもよい。   The moving average calculation unit 24 stores a predetermined number K sets (K frames) of frequency spectrum data retroactively including the latest set of frequency spectrum data. The moving average calculation unit 24 may delete older frequency spectrum data, or may not use it for processing. In this case, the spectrum set number K, which is a positive integer, may be a value such that frequency spectrum data can be obtained from the reception quiet period that is at least one before the latest reception quiet period.

送信クワイエット期間は、ユーザによる送話スイッチ58の操作、および相手方の発声時間に応じて変化する。例えば、ユーザが送話スイッチ58を解放する時間が長く、相手方が話している時間が短い程、送信クワイエット期間は長くなる。そのため、スペクトラムセット数Kは、ユーザが会話を行うときにおける平均的な送信クワイエット期間を基準にして定められてもよい。   The transmission quiet period changes according to the operation of the transmission switch 58 by the user and the speaking time of the other party. For example, the longer the time for the user to release the transmission switch 58 and the shorter the time the other party is speaking, the longer the transmission quiet period. Therefore, the number of spectrum sets K may be determined based on an average transmission quiet period when the user has a conversation.

移動平均演算部24は、このようにして記憶されたKセットの周波数スペクトラムデータが示すK個の周波数スペクトラムを平均化して騒音スペクトラムを求める。すなわち、移動平均演算部24は、周波数軸上の各周波数について、Kセットの周波数スペクトラムデータが示すK個の周波数成分値の平均値を求め、各周波数について求められた平均値を、騒音スペクトラムデータが示す各周波数成分とする。移動平均演算部24は、騒音スペクトラムデータを記憶部26に記憶させる。移動平均演算部24は、選択部20から1セットの周波数スペクトラムデータが新たに出力されるごとに、騒音スペクトラムデータを新たに求め、記憶部26に記憶する。記憶部26は、最新の騒音スペクトラムデータを記憶し、過去の騒音スペクトラムデータを消去してもよい。   The moving average calculation unit 24 obtains a noise spectrum by averaging the K frequency spectra indicated by the K sets of frequency spectrum data stored in this manner. That is, the moving average calculation unit 24 obtains an average value of K frequency component values indicated by K set frequency spectrum data for each frequency on the frequency axis, and obtains the average value obtained for each frequency as noise spectrum data. Each frequency component indicated by The moving average calculation unit 24 stores the noise spectrum data in the storage unit 26. The moving average calculation unit 24 newly obtains noise spectrum data each time a set of frequency spectrum data is output from the selection unit 20 and stores the noise spectrum data in the storage unit 26. The storage unit 26 may store the latest noise spectrum data and delete the past noise spectrum data.

図3には、2つの受信クワイエット期間Tn−1およびTn−2において音声エンコーダ16から出力された集音信号に基づいて、騒音スペクトラムデータS2を求める処理が概念的に示されている。受信クワイエット期間Tn−1およびTn−2のそれぞれは、時間軸上に連なる複数のフレームFを含んでいる。集音FFT部18は、受信クワイエット期間Tn−1およびTn−2に含まれる各フレームについて周波数スペクトラムデータS1を生成し、Kセットの周波数スペクトラムデータS1を生成する。移動平均演算部24は、Kセットの周波数スペクトラムデータS1が示すK個の周波数スペクトラムを平均化して騒音スペクトラムデータS2を求める。   FIG. 3 conceptually shows a process for obtaining the noise spectrum data S2 based on the collected sound signals output from the speech encoder 16 in the two reception quiet periods Tn-1 and Tn-2. Each of the reception quiet periods Tn-1 and Tn-2 includes a plurality of frames F consecutive on the time axis. The sound collection FFT unit 18 generates frequency spectrum data S1 for each frame included in the reception quiet periods Tn-1 and Tn-2, and generates K sets of frequency spectrum data S1. The moving average calculator 24 averages the K frequency spectra indicated by the K sets of frequency spectrum data S1 to obtain noise spectrum data S2.

なお、移動平均演算部24は、最新の受信クワイエット期間を含めて過去に遡ったM個の受信クワイエット期間の間に求められた複数Lセットの周波数スペクトラムデータを記憶してもよい。ここで、受信クワイエット期間数Mは2以上の任意の整数である。この記憶処理は、例えば、次のように行われる。制御部56は、受信クワイエット期間のタイミングを示すタイミング情報を騒音データ生成部22に出力する。タイミング情報は、例えば、受信クワイエット期間に1を示し、受信クワイエット期間でない期間に0を示す情報である。移動平均演算部24は、選択部20から出力された周波数スペクトラムデータを取得すると共に、制御部56から出力されたタイミング情報に基づいて各受信クワイエット期間のタイミングを認識する。これによって周波数スペクトラムデータについては、最新の受信クワイエット期間を含めて過去に遡ったM個の受信クワイエット期間に求められたLセットを記憶し、それより古い周波数スペクトラムデータは削除あるいは処理に用いないようにする。   Note that the moving average calculation unit 24 may store a plurality of L sets of frequency spectrum data obtained during the M reception quiet periods retroactive to the past including the latest reception quiet period. Here, the reception quiet period number M is an arbitrary integer of 2 or more. This storage processing is performed as follows, for example. The control unit 56 outputs timing information indicating the timing of the reception quiet period to the noise data generation unit 22. The timing information is information indicating, for example, 1 in the reception quiet period and 0 in a period other than the reception quiet period. The moving average calculation unit 24 acquires the frequency spectrum data output from the selection unit 20 and recognizes the timing of each reception quiet period based on the timing information output from the control unit 56. As a result, for frequency spectrum data, L sets obtained during the M reception quiet periods retroactive to the past including the latest reception quiet period are stored, and older frequency spectrum data is not deleted or used for processing. To.

移動平均演算部24は、上記Lセットの周波数スペクトラムデータを平均化して騒音スペクトラムを求める。ここで、正の整数Lは、ユーザの送話スイッチ58の操作および相手方の発声時間に応じて変化する。例えば、ユーザが送話スイッチ58を解放する時間が長く、相手方が話している時間が短い程、正の整数Lは大きくなる。正の整数Lが予め定められた上限値Pに達した場合には、移動平均演算部24は、最新の1セットの周波数スペクトラムデータを含め過去に遡って上限値Pセットの周波数スペクトラムデータを平均化して騒音スペクトラムを求める。   The moving average calculator 24 averages the L sets of frequency spectrum data to obtain a noise spectrum. Here, the positive integer L changes according to the user's operation of the transmission switch 58 and the utterance time of the other party. For example, the positive integer L increases as the time for the user to release the transmission switch 58 is longer and the time for which the other party is speaking is shorter. When the positive integer L reaches the predetermined upper limit value P, the moving average calculating unit 24 averages the frequency spectrum data of the upper limit value P set retroactively including the latest set of frequency spectrum data. To obtain the noise spectrum.

スペクトラムセット数Kまたは受信クワイエット期間数Mは、騒音の性質に応じて定められてもよい。すなわち、騒音スペクトラムデータを求めるために用いる集音信号の時間長は騒音の性質に応じて定められてもよい。一般に、騒音の周波数スペクトラムは時間的に変化する。例えば、救急車やパトカーのサイレンのように高い音と低い音とが交互に現れる騒音では、音の高低が変化する周期で周波数スペクトラムが変化する。このような動的周波数スペクトラムを有する騒音については、騒音スペクトラムデータを求めるために用いる集音信号の時間長を、周波数スペクトラムが変化する周期よりも長くすることで騒音低減部36およびスペクトラム強調部44による効果が高まることが多い。すなわち、騒音低減部36によって騒音を低減する効果、およびスペクトラム強調部44によって音声対騒音比が向上する効果が高まることが多い。上述のサイレンの例では、騒音スペクトラムデータを求めるために用いる集音信号の長さが、サイレンの音の高低が変化する周期よりも長くなるようにスペクトラムセット数Kまたは受信クワイエット期間数Mを定めることで騒音低減効果および音声対騒音比の向上効果が高まることが多い。   The number K of spectrum sets or the number M of reception quiet periods may be determined according to the nature of noise. That is, the time length of the collected signal used for obtaining the noise spectrum data may be determined according to the nature of the noise. In general, the frequency spectrum of noise varies with time. For example, in a noise in which a high sound and a low sound appear alternately such as an ambulance or a police car siren, the frequency spectrum changes in a cycle in which the sound level changes. For noise having such a dynamic frequency spectrum, the noise reduction unit 36 and the spectrum enhancement unit 44 are made by making the time length of the collected signal used for obtaining the noise spectrum data longer than the period in which the frequency spectrum changes. The effect of is often increased. That is, the effect of reducing noise by the noise reduction unit 36 and the effect of improving the voice-to-noise ratio by the spectrum enhancement unit 44 are often increased. In the example of the siren described above, the number of spectrum sets K or the number of reception quiet periods M is determined so that the length of the collected sound signal used for obtaining the noise spectrum data is longer than the period in which the siren sound level changes. As a result, the noise reduction effect and the improvement effect of the voice-to-noise ratio are often increased.

トランシーバによって送話および受話を行う際の具体的な動作について説明する。送話をする際にユーザは送話スイッチ58を押下し、受話をする際にユーザは送話スイッチ58を解放する。制御部56は、送話スイッチ58が解放されたことを検出すると、受信検出部60から出力される受信音声レベル値が所定閾値を超えているか否かを判定する。   A specific operation at the time of transmitting and receiving by the transceiver will be described. The user presses the transmission switch 58 when transmitting, and the user releases the transmission switch 58 when receiving a call. When the control unit 56 detects that the transmission switch 58 has been released, the control unit 56 determines whether or not the reception voice level value output from the reception detection unit 60 exceeds a predetermined threshold value.

制御部56は、受信音声レベル値が所定閾値を超えていないと判定した場合には、選択部20を制御して、基幹端子Bを騒音収集端子Nに接続する。このときユーザが発声していない場合、マイク12はトランシーバの周囲の騒音に応じた集音信号を出力する。これによって集音部10は、騒音に応じた周波数スペクトラムデータを1セットごとに順次、移動平均演算部24に出力する。移動平均演算部24は騒音スペクトラムデータを求め、記憶部26に記憶させる。   When the control unit 56 determines that the received voice level value does not exceed the predetermined threshold value, the control unit 56 controls the selection unit 20 to connect the basic terminal B to the noise collection terminal N. If the user is not speaking at this time, the microphone 12 outputs a sound collection signal corresponding to the noise around the transceiver. As a result, the sound collection unit 10 sequentially outputs frequency spectrum data corresponding to the noise to the moving average calculation unit 24 for each set. The moving average calculation unit 24 obtains noise spectrum data and stores it in the storage unit 26.

一方、制御部56は、送話スイッチ58が解放されたことを検出し、さらに、受信音声レベル値が所定閾値を超えていると判定した場合には、選択部20を制御して、基幹端子Bを開放端子Oに接続する。また、移動平均演算部24を制御し、騒音スペクトラムデータの更新を停止させ、その時点で記憶部26に記憶されている騒音スペクトラムデータを最新のものとして保持させる。   On the other hand, when the control unit 56 detects that the transmission switch 58 has been released, and further determines that the received voice level value exceeds the predetermined threshold, the control unit 56 controls the selection unit 20 to B is connected to the open terminal O. Further, the moving average calculation unit 24 is controlled to stop the update of the noise spectrum data, and the noise spectrum data stored in the storage unit 26 at that time is held as the latest.

受信ユニット38は、受信された無線信号から受信音声信号を抽出し、記憶部26に記憶されている騒音スペクトラムデータに基づいて受信音声信号に対して強調処理を施し、さらに、強調処理が施された受信音声信号に基づく音声をスピーカ52から出力する。   The receiving unit 38 extracts a received voice signal from the received radio signal, performs enhancement processing on the received voice signal based on the noise spectrum data stored in the storage unit 26, and further performs enhancement processing. The voice based on the received voice signal is output from the speaker 52.

このように、送話スイッチ58が解放され、受信音声レベル値が所定閾値を超えていないときは、騒音スペクトラムデータが順次更新される。そして、送話スイッチ58が解放され、受信音声レベル値が所定閾値を超えているときは、騒音スペクトラムデータによって強調処理が施された受信音声信号に基づく音声がスピーカ52から出力される。   As described above, when the transmission switch 58 is released and the received voice level value does not exceed the predetermined threshold value, the noise spectrum data is sequentially updated. When the transmission switch 58 is released and the received voice level value exceeds a predetermined threshold value, a voice based on the received voice signal that has been enhanced by the noise spectrum data is output from the speaker 52.

図4(a)には、強調処理が施される前の受信音声信号の周波数スペクトラム(初期スペクトラム68)、および騒音スペクトラム70が概念的に示されている。また、図4(b)には、強調処理が施された後の受信音声信号の周波数スペクトラム(強調スペクトラム72)、および騒音スペクトラム70が概念的に示されている。横軸は周波数を示し、縦軸は周波数成分値の絶対値を示す。強調スペクトラム72は、初期スペクトラム68に騒音スペクトラム70に基づく重み付け係数を乗じたものである。重み付け係数は、騒音スペクトラム70が大きい程大きい値を有する。したがって、図4(b)に示されているように、騒音が大きい周波数程、強調スペクトラム72が大きくなり、スピーカ52からユーザに届く音声は騒音スペクトラムに応じて大きくなる。これによって騒音対騒音比が向上し、トランシーバの周囲が騒がしい場合であっても、スピーカ52から出力される音声が聴き取り易くなる。   FIG. 4A conceptually shows the frequency spectrum (initial spectrum 68) of the received audio signal and the noise spectrum 70 before the enhancement processing is performed. FIG. 4B conceptually shows the frequency spectrum (enhanced spectrum 72) of the received audio signal after the enhancement process and the noise spectrum 70. The horizontal axis indicates the frequency, and the vertical axis indicates the absolute value of the frequency component value. The emphasized spectrum 72 is obtained by multiplying the initial spectrum 68 by a weighting coefficient based on the noise spectrum 70. The weighting coefficient has a larger value as the noise spectrum 70 is larger. Therefore, as shown in FIG. 4B, the emphasized spectrum 72 increases as the noise increases, and the sound reaching the user from the speaker 52 increases in accordance with the noise spectrum. This improves the noise-to-noise ratio and makes it easier to hear the sound output from the speaker 52 even when the surroundings of the transceiver are noisy.

なお、制御部56は、送話スイッチ58が押下されている間、受信ユニット38を構成する一部または総ての電子デバイスに供給される電源電力をオフにし、送話スイッチ58が解放されると共に、電源電力がオフになっていた電子デバイスに供給される電源電力をオンにする処理を実行してもよい。これによって、送話の際に受信ユニット38で消費される電力が低減される。   The control unit 56 turns off the power supplied to some or all of the electronic devices constituting the reception unit 38 while the transmission switch 58 is pressed, and the transmission switch 58 is released. At the same time, a process of turning on the power supply supplied to the electronic device whose power supply has been turned off may be executed. As a result, the power consumed by the receiving unit 38 during transmission is reduced.

送話スイッチ58が解放され、受信音声レベル値が所定閾値を超えていない場合、スピーカ52からは音声が出力されないか、スピーカ52から音声が出力されてもその大きさは微小である。そして、送話スイッチ58を解放している間、ユーザはスピーカ52が出力する音声を聴き取るため、発声しないことが通常である。したがって、送話スイッチ58が解放され、受信音声レベル値が所定閾値を超えていない間は、マイク12はトランシーバの周囲の騒音に応じた集音信号を出力する可能性が高い。そのため、トランシーバの周囲の騒音に応じた騒音スペクトルデータが記憶部26に記憶される可能性が高い。   When the transmission switch 58 is released and the reception voice level value does not exceed the predetermined threshold value, no sound is output from the speaker 52, or even if the sound is output from the speaker 52, the size is very small. While the transmission switch 58 is released, the user usually listens to the sound output from the speaker 52 and therefore does not speak. Therefore, while the transmission switch 58 is released and the reception voice level value does not exceed the predetermined threshold, the microphone 12 is highly likely to output a sound collection signal corresponding to the noise around the transceiver. Therefore, there is a high possibility that noise spectrum data corresponding to noise around the transceiver is stored in the storage unit 26.

一方、送話スイッチ58が解放され、受信音声レベル値が所定閾値を超えている場合、スピーカ52からは、ユーザが聴き取ることが可能な音声が出力される場合が多い。したがって、マイク12はスピーカ52が出力する音声を収集してしまう可能性が高い。そこで、選択部20の基幹端子Bを開放端子Oに接続し、集音部10が出力する周波数スペクトラムデータを用いないこととする。そして、既に記憶部26に記憶されている騒音スペクトラムデータを用いて受信音声信号に対する強調処理が実行される。   On the other hand, when the transmission switch 58 is released and the received voice level value exceeds a predetermined threshold, the speaker 52 often outputs a voice that can be heard by the user. Therefore, there is a high possibility that the microphone 12 collects the sound output from the speaker 52. Therefore, the basic terminal B of the selection unit 20 is connected to the open terminal O, and the frequency spectrum data output from the sound collection unit 10 is not used. And the emphasis process with respect to a received audio | voice signal is performed using the noise spectrum data already memorize | stored in the memory | storage part 26. FIG.

なお、ここでは、受信検出部60は、受信音声信号を検出するものとしているが、受信検出部60は、受信部40が受信する無線信号を検出するものとしてもよい。この場合、無線信号のレベルを示す無線信号レベル値が受信検出部60から出力され、受信音声レベル値に代えて無線信号レベル値が制御に用いられる。   Here, the reception detection unit 60 is assumed to detect a reception voice signal, but the reception detection unit 60 may be configured to detect a radio signal received by the reception unit 40. In this case, a radio signal level value indicating the level of the radio signal is output from the reception detection unit 60, and the radio signal level value is used for control instead of the received audio level value.

次に、トランシーバによる送話について説明する。制御部56は送話スイッチ58が押下されたことを検出すると、選択部20を制御して基幹端子Bを送信端子Tに接続する。   Next, transmission by the transceiver will be described. When the control unit 56 detects that the transmission switch 58 has been pressed, the control unit 56 controls the selection unit 20 to connect the basic terminal B to the transmission terminal T.

マイク12はユーザの声およびトランシーバの周囲の騒音を収集し、ユーザの声および騒音に応じた集音信号を出力する。集音部10は、集音信号の周波数スペクトラムデータを1セットごとに順次、選択部20を介して送信ユニット28に出力する。送信ユニット28は、集音信号に応じた周波数スペクトラムデータに基づいて、騒音成分が低減された送信信号を生成し無線送信する。   The microphone 12 collects the user's voice and noise around the transceiver, and outputs a sound collection signal corresponding to the user's voice and noise. The sound collection unit 10 sequentially outputs the frequency spectrum data of the sound collection signal to the transmission unit 28 via the selection unit 20 for each set. The transmission unit 28 generates and wirelessly transmits a transmission signal with reduced noise components based on the frequency spectrum data corresponding to the collected sound signal.

このように、送話スイッチ58が押下されたときには、集音信号に応じた周波数スペクトラムデータが集音部10で生成される。さらに、集音信号の周波数スペクトラムデータから騒音成分を低減して得られた送信信号が送信ユニット28から無線送信される。   Thus, when the transmission switch 58 is pressed, the frequency spectrum data corresponding to the sound collection signal is generated by the sound collection unit 10. Further, a transmission signal obtained by reducing noise components from the frequency spectrum data of the collected sound signal is wirelessly transmitted from the transmission unit 28.

図5(a)には、集音信号の周波数スペクトラム62、および騒音スペクトラム64が示されている。横軸は周波数を示し、縦軸は周波数成分値の絶対値を示す。また、図5(b)には、送信信号の周波数スペクトラム66が示されている。送信信号の周波数スペクトラム66からは騒音スペクトラム64が減算され、騒音成分が抑制されている。   FIG. 5A shows a frequency spectrum 62 and a noise spectrum 64 of the sound collection signal. The horizontal axis indicates the frequency, and the vertical axis indicates the absolute value of the frequency component value. FIG. 5B shows the frequency spectrum 66 of the transmission signal. The noise spectrum 64 is subtracted from the frequency spectrum 66 of the transmission signal, and the noise component is suppressed.

無線送信された送信信号は、受話側である相手方のトランシーバで受信され、送信信号に含まれる音声信号に基づく音声がスピーカから出力される。送話側のトランシーバからは、騒音成分が低減された送信信号が送信されるため、送話側のトランシーバの周囲が騒がしい場合であっても、受話側のトランシーバのスピーカから出力される音声は聴き取り易い。   The wirelessly transmitted transmission signal is received by the other party's transceiver, which is the receiving side, and audio based on the audio signal included in the transmission signal is output from the speaker. The transmitting transceiver transmits a transmission signal with reduced noise components, so even if the surroundings of the transmitting transceiver are noisy, you can listen to the audio output from the speaker of the receiving transceiver. Easy to take.

なお、制御部56は、送話スイッチ58が解放されている間、送信ユニット28を構成する一部または総ての電子デバイスに供給される電源電力をオフにし、送話スイッチ58が押下されると共に、電源電力がオフにされていた電子デバイスの電源電力をオンにする処理を実行してもよい。これによって、受話の際に送信ユニット28で消費される電力が低減される。   Note that while the transmission switch 58 is released, the control unit 56 turns off the power supplied to some or all of the electronic devices constituting the transmission unit 28, and the transmission switch 58 is pressed. At the same time, a process of turning on the power of the electronic device that has been turned off may be executed. Thereby, the power consumed by the transmission unit 28 during reception is reduced.

トランシーバの動作例について、図1および図6を参照して説明する。図6(a)には、集音部10のマイク12が出力する集音信号の時間波形が概念的に示されている。また、図6(b)には、受信音声レベル値の時間波形が概念的に示されている。図6(c)には、送話スイッチ58が押下されているか、解放されているかを示すタイミングチャートが示されており、図6(d)には、選択部20において、送信端子T、開放端子Oおよび騒音収集端子Nのうちいずれが選択されているかを示すタイミングチャートが示されている。   An example of the operation of the transceiver will be described with reference to FIGS. FIG. 6A conceptually shows a time waveform of a sound collection signal output from the microphone 12 of the sound collection unit 10. FIG. 6B conceptually shows the time waveform of the received voice level value. FIG. 6C shows a timing chart indicating whether the transmission switch 58 is pressed or released, and FIG. 6D shows the transmission terminal T and the release in the selection unit 20. A timing chart showing which one of the terminal O and the noise collecting terminal N is selected is shown.

時間t0から時間t1の間、時間t2から時間t3の間、および時間t4以降では、送話スイッチ58が解放されており、受信音声レベル値は閾値Aを超えていない。この期間は受信クワイエット期間である。したがって、選択部20は騒音収集端子Nを選択し、雑音スペクトラムデータが順次更新され記憶部26に記憶される。この間、ユーザが発声をしていない場合には、騒音スペクトラムデータは騒音を示す可能性が高い。   From time t0 to time t1, from time t2 to time t3, and after time t4, the transmission switch 58 is released, and the received voice level value does not exceed the threshold A. This period is a reception quiet period. Therefore, the selection unit 20 selects the noise collection terminal N, and the noise spectrum data is sequentially updated and stored in the storage unit 26. During this time, if the user is not speaking, the noise spectrum data is likely to indicate noise.

時間t1から時間t2の間は送話スイッチ58が押下されている。また、ユーザの声に応じた集音信号がマイク12から出力される。この期間は送信期間である。したがって、選択部20は送信端子Tを選択し、送信ユニット28は集音信号に基づく送信信号を無線送信する。   The transmission switch 58 is pressed from time t1 to time t2. A sound collection signal corresponding to the user's voice is output from the microphone 12. This period is a transmission period. Therefore, the selection unit 20 selects the transmission terminal T, and the transmission unit 28 wirelessly transmits a transmission signal based on the collected sound signal.

時間t3から時間t4の間は送話スイッチ58が解放されており、受信音声レベル値が閾値Aを超えている。この期間は受信リスニング期間である。したがって、選択部20は開放端子Oを選択し、強調処理が施された受信音声信号に基づく音声がスピーカ52から出力される。   From time t3 to time t4, the transmission switch 58 is released, and the received voice level value exceeds the threshold A. This period is a reception listening period. Therefore, the selection unit 20 selects the open terminal O, and a sound based on the received sound signal subjected to the enhancement process is output from the speaker 52.

本実施形態に係るトランシーバによれば、騒音スペクトラムデータを生成するタイミングは、相手方のトランシーバから送信された音声信号のレベル、および、ユーザによる送話スイッチの操作に応じて制御されるため、騒音スペクトラムデータを生成するための制御が簡単となる。   According to the transceiver according to the present embodiment, the timing of generating noise spectrum data is controlled according to the level of the voice signal transmitted from the counterpart transceiver and the operation of the transmission switch by the user. Control for generating data is simplified.

また、上述のスペクトラムセット数Kまたは受信クワイエット期間数Mを適切に設定し、騒音スペクトラムデータを求めるために用いる集音信号の時間長を調整することで、騒音低減部36によって騒音を低減する効果、およびスペクトラム強調部44によって騒音対騒音比が向上する効果が高まることが多い。すなわち、騒音スペクトラムデータを求めるために用いる集音信号の時間長を騒音の周波数スペクトラムが変化する周期よりも長くすることでこれらの効果が高まることが多い。   In addition, the noise reduction unit 36 can reduce noise by appropriately setting the number K of spectrum sets or the number M of reception quiet periods and adjusting the time length of the collected sound signal used for obtaining noise spectrum data. And the effect of improving the noise-to-noise ratio by the spectrum emphasizing unit 44 is often increased. That is, in many cases, these effects are enhanced by setting the time length of the collected signal used for obtaining the noise spectrum data to be longer than the period in which the noise frequency spectrum changes.

なお、本実施形態に係るトランシーバを構成する集音FFT部18、選択部20、移動平均演算部24、減算器30、送信側IFFT部32、受信側FFT部42、スペクトラム強調部44、受信側IFFT部46、および制御部56はディジタル信号を処理する。これらの構成要素は、所定の演算処理を実行するプロセッサによって構成してもよい。また、これらの構成要素の一部または全部を、ハードウエアであるディジタル回路によって個別に構成してもよい。   Note that the sound collection FFT unit 18, the selection unit 20, the moving average calculation unit 24, the subtractor 30, the transmission side IFFT unit 32, the reception side FFT unit 42, the spectrum enhancement unit 44, and the reception side that configure the transceiver according to the present embodiment. The IFFT unit 46 and the control unit 56 process digital signals. These components may be configured by a processor that executes predetermined arithmetic processing. Also, some or all of these components may be individually configured by digital circuits that are hardware.

また、本実施形態に係るトランシーバは、相手方のトランシーバが複信方式のトランシーバであってもよい。一般に、複信方式では、一方のトランシーバから他方のトランシーバへの無線送信と、他方のトランシーバから一方のトランシーバへの無線送信が異なる周波数帯で同時に行われる。相手方のトランシーバが複信方式である場合には、送信部34の送信周波数を相手方のトランシーバの受信周波数に設定し、受信部40の受信周波数を相手方のトランシーバの送信周波数に設定すればよい。相手方のトランシーバは複信方式であるものの、単信方式のトランシーバと同様の操作で送話および受話が行われる。   Further, in the transceiver according to the present embodiment, the counterpart transceiver may be a duplex type transceiver. In general, in the duplex system, radio transmission from one transceiver to the other transceiver and radio transmission from the other transceiver to the one transceiver are simultaneously performed in different frequency bands. When the counterpart transceiver is a duplex system, the transmission frequency of the transmitter 34 may be set to the reception frequency of the counterpart transceiver, and the reception frequency of the receiver 40 may be set to the transmission frequency of the counterpart transceiver. Although the counterpart's transceiver is a duplex system, transmission and reception are performed in the same manner as a simplex transceiver.

10 集音部、12 マイク、14,50 増幅部、16 音声エンコーダ、18 集音FFT部、20 選択部、30 減算器、32 送信側IFFT部、34 送信部、36 騒音低減部、38 受信ユニット、40 受信部、42 受信側FFT部、44 スペクトラム強調部、46 受信側IFFT部、48 音声デコーダ、52 スピーカ、54 再生部、56 制御部、58 送話スイッチ、60 受信検出部、62 集音信号の周波数スペクトラム、64 騒音スペクトラム、66 送信信号の周波数スペクトラム、68 初期スペクトラム、70 騒音スペクトラム、72 強調スペクトラム。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Sound collection part, 12 Microphone, 14, 50 Amplification part, 16 Voice encoder, 18 Sound collection FFT part, 20 Selection part, 30 Subtractor, 32 Transmission side IFFT part, 34 Transmission part, 36 Noise reduction part, 38 Reception unit , 40 receiving unit, 42 receiving side FFT unit, 44 spectrum enhancement unit, 46 receiving side IFFT unit, 48 audio decoder, 52 speaker, 54 playback unit, 56 control unit, 58 transmission switch, 60 reception detecting unit, 62 sound collecting Frequency spectrum of signal, 64 noise spectrum, 66 Frequency spectrum of transmission signal, 68 Initial spectrum, 70 Noise spectrum, 72 Weighted spectrum.

Claims (5)

音声を収集し集音信号を生成する集音部と、
前記集音信号に基づいて騒音データを生成する騒音データ生成部と、
前記集音信号を無線信号として送信する送信ユニットと、を備え、
前記送信ユニットは、
ユーザの操作に基づいて、前記無線信号を送信する送信オン状態、または、前記無線信号を送信しない送信オフ状態に切り換えられ、
前記集音部は、
時間経過と共に順次、前記集音信号として音声フレームを生成し、
前記騒音データ生成部は、
最新の前記音声フレームから過去に遡った所定数の前記音声フレームであって、前記送信ユニットが前記送信オフ状態にあるときに生成された前記音声フレームに基づいて、前記騒音データを生成し、
前記送信ユニットは、
前記無線信号に含まれる騒音成分を前記騒音データに基づいて低減することを特徴とする無線装置。
A sound collection unit that collects sound and generates a sound collection signal;
A noise data generation unit that generates noise data based on the collected sound signal;
A transmission unit that transmits the collected sound signal as a radio signal,
The transmitting unit is
Based on the user's operation, it is switched to a transmission on state for transmitting the radio signal, or a transmission off state for not transmitting the radio signal,
The sound collector is
A sound frame is generated as the sound collection signal sequentially over time,
The noise data generator is
A predetermined number of the audio frames retroactive from the latest audio frame, and generating the noise data based on the audio frames generated when the transmission unit is in the transmission off state;
The transmitting unit is
A radio apparatus that reduces a noise component included in the radio signal based on the noise data.
音声を収集し集音信号を生成する集音部と、
前記集音信号に基づいて騒音データを生成する騒音データ生成部と、
前記集音信号を無線信号として送信する送信ユニットと、を備え、
前記送信ユニットは、
ユーザの操作に基づいて、前記無線信号を送信する送信オン状態、または、前記無線信号を送信しない送信オフ状態に切り換えられ、
前記騒音データ生成部は、
前記送信ユニットが先に前記送信オフ状態になったときにおける前記集音信号、および、前記送信ユニットが次に前記送信オフ状態になったときにおける前記集音信号に基づいて前記騒音データを生成し、
前記送信ユニットは、
前記無線信号に含まれる騒音成分を前記騒音データに基づいて低減することを特徴とする無線装置。
A sound collection unit that collects sound and generates a sound collection signal;
A noise data generation unit that generates noise data based on the collected sound signal;
A transmission unit that transmits the collected sound signal as a radio signal,
The transmitting unit is
Based on the user's operation, it is switched to a transmission on state for transmitting the radio signal, or a transmission off state for not transmitting the radio signal,
The noise data generator is
The noise data is generated based on the sound collection signal when the transmission unit is first in the transmission off state and the sound collection signal when the transmission unit is next in the transmission off state. ,
The transmitting unit is
A radio apparatus that reduces a noise component included in the radio signal based on the noise data.
請求項2に記載の無線装置において、
前記騒音データ生成部は、
前記送信オフ状態および前記送信オン状態が交互に繰り返される場合に、複数回に亘る前記送信オフ状態における各前記集音信号に基づいて前記騒音データを生成することを特徴とする無線装置。
The wireless device according to claim 2, wherein
The noise data generator is
When the transmission off state and the transmission on state are alternately repeated, the radio apparatus generates the noise data based on each sound collection signal in the transmission off state over a plurality of times.
請求項2または請求項3に記載の無線装置において、
前記集音部は、時間経過と共に順次、前記集音信号として音声フレームを生成し、
前記騒音データ生成部は、
最新の前記音声フレームから過去に遡った所定数の前記音声フレームであって、前記送信ユニットが前記送信オフ状態にあるときに生成された前記音声フレームに基づいて、前記騒音データを生成することを特徴とする無線装置。
The wireless device according to claim 2 or claim 3,
The sound collection unit sequentially generates sound frames as the sound collection signal as time passes,
The noise data generator is
Generating the noise data based on the predetermined number of the audio frames retroactive from the latest audio frame, the audio frames generated when the transmission unit is in the transmission off state. A wireless device characterized.
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の無線装置において、
無線信号を受信し、その無線信号に基づき音声を再生する受信ユニットを備え、
前記騒音データ生成部は、
前記音声信号の大きさが所定値を超えないときにおける前記集音信号に基づいて前記騒音データを生成し、
前記受信ユニットは、
前記騒音データに基づいて、再生される音声についての音声対騒音比を向上させる処理を実行することを特徴とする無線装置。
The radio apparatus according to any one of claims 1 to 4,
A receiving unit that receives a radio signal and reproduces sound based on the radio signal;
The noise data generator is
Generating the noise data based on the collected sound signal when the magnitude of the audio signal does not exceed a predetermined value;
The receiving unit is
A wireless device that executes a process for improving a voice-to-noise ratio of a reproduced voice based on the noise data.
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