JP2018049124A - Radio communication device, radio communication system, and noise reduction method - Google Patents

Radio communication device, radio communication system, and noise reduction method Download PDF

Info

Publication number
JP2018049124A
JP2018049124A JP2016184054A JP2016184054A JP2018049124A JP 2018049124 A JP2018049124 A JP 2018049124A JP 2016184054 A JP2016184054 A JP 2016184054A JP 2016184054 A JP2016184054 A JP 2016184054A JP 2018049124 A JP2018049124 A JP 2018049124A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silent state
value
audio data
point
wireless communication
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016184054A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6529473B2 (en
Inventor
浩幸 井河
Hiroyuki Ikawa
浩幸 井河
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Systemware Co Ltd
Original Assignee
Nippon Systemware Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Systemware Co Ltd filed Critical Nippon Systemware Co Ltd
Priority to JP2016184054A priority Critical patent/JP6529473B2/en
Publication of JP2018049124A publication Critical patent/JP2018049124A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6529473B2 publication Critical patent/JP6529473B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the generation of undesired sound (noise) readily with a light load.SOLUTION: Radio communication devices 10A and 10B for communicating with each other by voice using radio communication each include: a communication unit 11 for receiving voice data transmitted by a transmission side device; a detection unit 13 for detecting, as a change point, a point where voice data received by the communication unit 11 changes from a non-silent state to a silent state or a point where the voice data changes from a silent state to a non-silent state; a deletion unit 14 for deleting a waveform including the change point detected by the detection unit from the voice data; and a reproduction unit 15 for reproducing the voice data after the deletion unit 14 deleted the waveform.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、無線通信を用いて音声通話を行う無線通信装置、無線通信システム、及びノイズ軽減方法に関する。   The present invention relates to a wireless communication apparatus, a wireless communication system, and a noise reduction method for performing a voice call using wireless communication.

音声通話を行う通信システムとして、インターネットやLANなどのネットワークを利用して通信を行うものが普及している。このような通信システムにおいては、音声データは、送信側の通信端末において符号化されることによりデジタル信号に変換され、分割された個々のパケットの状態でネットワークに送出される。パケットがネットワーク上を介して受信側の通信端末に届くと、受信側の通信端末において結合されて復号化されることによりアナログ信号の音声信号(音声データ)に変換される。そして、受信側の通信端末において音声信号が再生される。   As a communication system for performing a voice call, a communication system using a network such as the Internet or a LAN is widely used. In such a communication system, the voice data is converted into a digital signal by being encoded in the communication terminal on the transmission side, and is transmitted to the network in the state of individual divided packets. When the packet reaches the receiving communication terminal via the network, it is combined and decoded at the receiving communication terminal to be converted into an analog audio signal (audio data). Then, the audio signal is reproduced at the receiving communication terminal.

このような通信システムでは、ネットワークにおいてパケットの伝送遅延やパケットロスが生じることがある。パケットの伝送遅延やパケットロスが生じた場合には、受信側の通信端末において一部のパケットが届かないため、音声データの値が急に無音状態(値0)となる。このように、音声データの値が急激に変動すると、例えば「ブツッ」といったノイズ(通話音とは異なる異音)が発生する場合がある。このようなノイズの発生により、受信者に不快音を与え、ひいては通話に支障をきたすおそれもある。そこで、通信端末において音声データの不足分を補間する処理が行われ、これにより経過時間の補正が行われている(例えば、特許文献1参照)。   In such a communication system, packet transmission delay and packet loss may occur in the network. When packet transmission delay or packet loss occurs, some of the packets do not reach the receiving communication terminal, and the value of the voice data suddenly becomes silent (value 0). In this way, when the value of the voice data fluctuates rapidly, for example, noise such as “buzz” (an abnormal sound different from the call sound) may occur. The generation of such noise may give an unpleasant sound to the receiver and may cause trouble in the call. Therefore, a process of interpolating the shortage of audio data is performed in the communication terminal, thereby correcting the elapsed time (see, for example, Patent Document 1).

また、近年、小型携帯端末の急激な普及により、小型携帯端末を用いた無線通信による音声通話の増加に伴い、このような無線通信による音声通話における高音質化の要求も高くなってきている。   In recent years, with the rapid spread of small mobile terminals, with the increase of voice calls by wireless communication using small mobile terminals, the demand for higher sound quality in voice calls by such wireless communication has also increased.

特開2007−114417号公報JP 2007-114417 A

上記特許文献1に示すように、受信側の通信端末において、音声データの値の急激な変化を検知したときに、音声データを円滑化して適切な値となるように補正するといった音質改善処理を実行すると、受信側の通信端末において、比較的高い演算能力を要するとともに、浮動小数点演算ユニットやデジタル・シグナル・プロセッサなども搭載し稼働させる必要がある。このため、上記した音質改善処理では、コストの増加を招くとともに、受信側の通信端末として無線通信装置などの演算能力が比較的低い機器が用いられる場合には、上記処理を実行させることが困難であるといった課題を有している。   As shown in the above-mentioned Patent Document 1, when a sudden change in the value of audio data is detected in the communication terminal on the receiving side, sound quality improvement processing is performed such that the audio data is smoothed and corrected to an appropriate value. When executed, the communication terminal on the receiving side requires a relatively high computing capability, and it is also necessary to install and operate a floating point arithmetic unit and a digital signal processor. For this reason, the above-described sound quality improvement process causes an increase in cost, and it is difficult to execute the above process when a device having a relatively low calculation capability such as a wireless communication device is used as a communication terminal on the receiving side. It has the problem of being.

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、ノイズの発生を容易かつ低負荷で軽減することが可能な無線通信装置、無線通信システム、及びノイズ軽減方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a radio communication device, a radio communication system, and a noise reduction method capable of reducing noise generation easily and with low load. To do.

上記目的を達成するために、本発明では、無線通信を用いて音声通話を行う無線通信装置であって、送信側の装置から送信される音声データを受信する通信部と、通信部で受信された音声データが非無音状態から無音状態に変化する点又は無音状態から非無音状態に変化する点を変化点として検出する検出部と、検出部で検出された変化点を含む波形を音声データから消去する消去部と、消去部で波形が消去された音声データを再生する再生部と、を備えることを特徴とする無線通信装置を提供する。   In order to achieve the above object, according to the present invention, a wireless communication device for performing a voice call using wireless communication, which is received by a communication unit that receives voice data transmitted from a transmission-side device, and the communication unit. A detection unit that detects a point at which the voice data changes from the silent state to the silent state or a point at which the silent state changes to the silent state, and a waveform including the change point detected by the detection unit from the voice data Provided is a wireless communication device comprising: an erasing unit for erasing; and a reproducing unit for reproducing audio data whose waveform has been erased by the erasing unit.

また、本発明では、検出部は、音声データが非無音状態から無音状態に変化する場合に、音声データにおいて無音状態に変化する直近の非無音状態の値と無音状態の値との差が一定値以上であるか否か判定し、音声データが無音状態から非無音状態に変化する場合に、音声データにおいて非無音状態に変化した直後の値と無音状態の値との差が一定値以上であるか否か判定し、一定値以上であると判定した場合、非無音状態から無音状態に変化する点又は無音状態から非無音状態に変化する点を変化点として検出し、消去部は、変化点より前の音声データの値が0である点から当該変化点までの波形、又は変化点から当該変化点より後の音声データの値が0である点までの波形を、音声データから消去する構成でもよい。   Further, in the present invention, when the audio data changes from the silent state to the silent state, the detection unit has a constant difference between the value of the nearest non-silent state and the silent state value that changes to the silent state in the voice data. When the audio data changes from the silent state to the silent state, the difference between the value immediately after the voice data changes to the silent state and the silent state value is a certain value or more. If it is determined whether or not there is a certain value or more, a point where the silent state is changed to the silent state or a point where the silent state is changed to the silent state is detected as the changing point. The waveform from the point where the value of the audio data before the point is 0 to the change point or the waveform from the change point to the point where the value of the audio data after the change point is 0 is deleted from the audio data. It may be configured.

また、本発明では、通信部は、BLEを用いて無線通信を行う構成でもよい。   In the present invention, the communication unit may be configured to perform wireless communication using BLE.

また、本発明では、検出部は、音声データの値が0の状態が一定期間継続した場合に音声データが無音状態であると認識する構成でもよい。   In the present invention, the detection unit may be configured to recognize that the audio data is in a silent state when the value of the audio data is 0 for a certain period.

また、本発明では、上記した無線通信装置と、通信ネットワークと接続され、無線通信装置との間で音声データを送受信するとともに、音声データのプロトコル変換を行うゲートウェイと、を備えることを特徴とする無線通信システムを提供する。   In addition, the present invention includes the above-described wireless communication device, and a gateway that is connected to the communication network and transmits / receives voice data to / from the wireless communication device and performs protocol conversion of the voice data. A wireless communication system is provided.

また、本発明では、無線通信を用いて音声通話を行う無線通信装置のノイズ軽減方法であって、送信側の装置から送信される音声データを受信する通信ステップと、通信ステップで受信された音声データが非無音状態から無音状態に変化する点又は無音状態から非無音状態に変化する点を変化点として検出する検出ステップと、検出ステップで検出された変化点を含む波形を音声データから消去する消去ステップと、消去ステップで波形が消去された音声データを再生する再生ステップと、を備えることを特徴とするノイズ軽減方法を提供する。   According to the present invention, there is also provided a noise reduction method for a wireless communication device that performs a voice call using wireless communication, the communication step for receiving voice data transmitted from a transmission-side device, and the voice received in the communication step. A detection step for detecting a point at which data changes from a silent state to a silent state or a point at which the silent state changes to a silent state as a change point, and a waveform including the change point detected at the detection step is deleted from the audio data. There is provided a noise reduction method comprising: an erasing step; and a reproducing step of reproducing audio data whose waveform has been erased in the erasing step.

また、本発明では、検出ステップは、音声データが非無音状態から無音状態に変化する場合に、音声データにおいて無音状態に変化する直近の非無音状態の値と無音状態の値との差が一定値以上であるか否か判定し、音声データが無音状態から非無音状態に変化する場合に、音声データにおいて非無音状態に変化した直後の値と無音状態の値との差が一定値以上であるか否か判定し、一定値以上であると判定した場合、非無音状態から無音状態に変化する点又は無音状態から非無音状態に変化する点を変化点として検出し、消去ステップは、変化点より前の音声データの値が0である点から当該変化点までの波形、又は変化点から当該変化点より後の音声データの値が0である点までの波形を、音声データから消去する構成でもよい。   Further, in the present invention, the detection step is such that when the audio data changes from the silent state to the silent state, the difference between the nearest non-silent state value and the silent state value that changes to the silent state in the voice data is constant. When the audio data changes from the silent state to the silent state, the difference between the value immediately after the voice data changes to the silent state and the silent state value is a certain value or more. If it is determined whether or not there is a certain value or more, a point that changes from a silent state to a silent state or a point that changes from a silent state to a silent state is detected as a changing point, and the erasure step changes The waveform from the point where the value of the audio data before the point is 0 to the change point or the waveform from the change point to the point where the value of the audio data after the change point is 0 is deleted from the audio data. It may be configured.

また、本発明では、通信ステップにおいて、BLEを用いて無線通信を行う構成でもよい。   Moreover, in this invention, the structure which performs radio | wireless communication using BLE in a communication step may be sufficient.

また、本発明では、音声データの値が0の状態が一定期間継続した場合に音声データが無音状態であると認識する構成でもよい。   Further, the present invention may be configured such that the voice data is recognized as being silent when the voice data value of 0 continues for a certain period.

本発明によれば、無線通信による音声通話において、容易かつ低負荷でノイズを軽減することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the voice call by radio | wireless communication, noise can be reduced easily and with low load.

実施形態に係る無線通信システムの構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the radio | wireless communications system which concerns on embodiment. 図1の無線通信装置の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the radio | wireless communication apparatus of FIG. 音声波形の一例を示す図であり、(a)は正常な音声波形の一例を示す図、(b)は欠損が生じた音声波形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an audio | voice waveform, (a) is a figure which shows an example of a normal audio | voice waveform, (b) is a figure which shows an example of the audio | voice waveform in which the defect | deletion produced. 図2の無線通信装置が行う音声再生に係る処理の一例を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an example of processing related to audio reproduction performed by the wireless communication apparatus of FIG. 2. 補正後の音声波形の一例を示す図であり、(a)は音声波形における補正部A及びBを示す図、(b)は(a)の補正部Aを拡大した図、(c)は(a)の補正部Bを拡大した図である。It is a figure which shows an example of the audio | voice waveform after correction | amendment, (a) is a figure which shows the correction | amendment part A and B in an audio | voice waveform, (b) is the figure which expanded the correction | amendment part A of (a), (c) is ( It is the figure which expanded the correction | amendment part B of a).

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。また、図面においては、実施形態を説明するため、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現することがある。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to this. In the drawings, in order to describe the embodiment, the scale may be changed as appropriate, for example, by partially enlarging or emphasizing.

図1は、実施形態に係る無線通信システムSYSの構成の一例を示すブロック図である。無線通信システムSYSは、デジタル機器用の近距離無線通信規格の1つであるBluetooth(登録商標)などの無線技術を利用したデータ通信システムである。図1に示すように、無線通信システムSYSは、無線通信装置10A,10Bと、ゲートウェイ20と、を備えている。なお、図1に示す無線通信システムSYSでは、2台の無線通信装置10A,10Bを示しているが、3台以上の無線通信装置が設けられてもよい。また、図1に示す無線通信システムSYSでは、ゲートウェイ20を1台だけ示しているが、2台以上のゲートウェイが設けられてもよい。   FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a wireless communication system SYS according to the embodiment. The wireless communication system SYS is a data communication system using a wireless technology such as Bluetooth (registered trademark), which is one of short-range wireless communication standards for digital devices. As shown in FIG. 1, the wireless communication system SYS includes wireless communication devices 10 </ b> A and 10 </ b> B and a gateway 20. In the wireless communication system SYS shown in FIG. 1, two wireless communication devices 10A and 10B are shown, but three or more wireless communication devices may be provided. Further, in the wireless communication system SYS shown in FIG. 1, only one gateway 20 is shown, but two or more gateways may be provided.

無線通信装置10A,10Bは、Bluetooth(登録商標)などの無線技術を利用して音声通話を行う装置である。本実施形態では、無線通信装置10A,10Bどうしが無線通信を用いて音声通話を行うことが可能である。また、無線通信装置10A,10Bは、それぞれ、ゲートウェイ20と無線通信を行うことにより、通信ネットワーク30を介して他の通信装置41,42(無線通信装置10A,10Bと同じ構成の無線通信装置を含む)と音声通話を行うことが可能である。   The wireless communication devices 10A and 10B are devices that perform a voice call using a wireless technology such as Bluetooth (registered trademark). In the present embodiment, the wireless communication devices 10A and 10B can perform a voice call using wireless communication. Further, the wireless communication devices 10A and 10B perform wireless communication with the gateway 20, respectively, so that other communication devices 41 and 42 (wireless communication devices having the same configuration as the wireless communication devices 10A and 10B) are connected via the communication network 30. Voice calls).

無線通信装置10A,10Bは、例えばBluetooth(登録商標)レシーバーなどの演算能力が低く、低消費電力の機器を想定している。BLE(Bluetooth(登録商標) Low Energy)、すなわち低消費電力の無線技術であるBluetooth(登録商標)バージョン4.0による音声通話が発表される等、演算能力の低い機器による音声通話が実現されつつある。また、Bluetooth(登録商標)バージョン5の規格が制定された。このBluetooth(登録商標)バージョン5は、Bluetooth(登録商標)バージョン4.xと比較した場合、速度2倍、距離4倍、データ量8倍というように伝送能力が強化され、また、ブロードキャストによる通信も規格化されているため、これまで以上に幅広い機器でのBluetooth(登録商標)の採用が進んでいる。従って、Bluetooth(登録商標)バージョン5の登場により、音声通話の分野にBluetooth(登録商標)が採用されることが見込まれている。しかし、上述したように、演算能力の低い機器では、従来の音質改善処理の実装が困難であった。そこで、本発明では、以下に示すノイズ低減対策を提案する。   The wireless communication devices 10A and 10B are assumed to be low power consumption devices such as a Bluetooth (registered trademark) receiver with a low calculation capability. BLE (Bluetooth (Registered Trademark) Low Energy), that is, a voice call based on Bluetooth (Registered Trademark) Version 4.0, which is a low-power-consumption wireless technology, is being announced, and voice conversation by a device with low computing power is being realized is there. In addition, the Bluetooth (registered trademark) version 5 standard was established. This Bluetooth (registered trademark) version 5 corresponds to Bluetooth (registered trademark) version 4. Compared with x, the transmission capability has been strengthened to double the speed, 4 times the distance, and 8 times the amount of data, and the communication by broadcast has been standardized. (Registered trademark) is being adopted. Therefore, with the advent of Bluetooth (registered trademark) version 5, it is expected that Bluetooth (registered trademark) will be adopted in the field of voice calls. However, as described above, it has been difficult to implement the conventional sound quality improvement processing in a device with low calculation capability. Therefore, the present invention proposes the following noise reduction measures.

ゲートウェイ20は、データのプロトコル変換を行うことで異なるプロトコルのネットワークを接続する装置である。ゲートウェイ20は、通信ネットワーク30と接続されている。また、ゲートウェイ20は、無線通信装置10A,10Bと無線通信可能に構成されている。ゲートウェイ20は、無線通信装置10A,10Bから送信される音声データのパケットを受信すると、受信した音声データのパケットをプロトコル変換する。そして、ゲートウェイ20は、プロトコル変換して生成したデータを通信ネットワーク30を介して他の通信装置41,42に送信する。また、ゲートウェイ20は、他の通信装置41,42から送信される音声データのパケットを通信ネットワーク30を介して受信すると、受信した音声データのパケットをプロトコル変換する。そして、ゲートウェイ20は、プロトコル変換して生成したデータを無線通信によって無線通信装置(例えば無線通信装置10A,10Bのいずれか一方)に送信する。   The gateway 20 is a device that connects networks of different protocols by performing protocol conversion of data. The gateway 20 is connected to the communication network 30. The gateway 20 is configured to be capable of wireless communication with the wireless communication devices 10A and 10B. When the gateway 20 receives the voice data packet transmitted from the wireless communication devices 10A and 10B, the gateway 20 performs protocol conversion on the received voice data packet. The gateway 20 transmits data generated by protocol conversion to the other communication devices 41 and 42 via the communication network 30. When the gateway 20 receives the voice data packets transmitted from the other communication devices 41 and 42 via the communication network 30, the gateway 20 converts the received voice data packets into a protocol. Then, the gateway 20 transmits the data generated by the protocol conversion to the wireless communication device (for example, one of the wireless communication devices 10A and 10B) by wireless communication.

通信ネットワーク30は、無線通信装置10A,10Bなどの通信装置どうしを互いに通信可能に接続する。通信ネットワーク30としては、例えば、インターネットやLAN(Local Area Network)などである。また、通信ネットワーク30は、有線ネットワークであってもよいし、無線ネットワークであってもよい。音声を各種符号化方式で符号化及び圧縮し、パケットに変換したものをIP(Internet Protocol : インターネットプロトコル)ネットワークでリアルタイム伝送する技術のことをVoIP (Voice over Internet Protocol)という。   The communication network 30 connects communication devices such as the wireless communication devices 10A and 10B so that they can communicate with each other. Examples of the communication network 30 include the Internet and a LAN (Local Area Network). The communication network 30 may be a wired network or a wireless network. Voice over Internet Protocol (VoIP) refers to a technology that encodes and compresses voice using various encoding methods and converts it into packets and transmits it in real time over an IP (Internet Protocol) network.

図2は、無線通信システムSYSにおける無線通信装置10A,10Bの一例を示すブロック図である。図2に示すように、無線通信装置10A,10Bは、通信部11と、符号化・復号化部12と、検出部13と、消去部14と、再生部15と、を備えている。なお、図2には示していないが、無線通信装置10A,10Bには、アンテナ、マイク、スピーカなども設けられている。また、無線通信装置10Aと無線通信装置10Bは、同一の構成を備えているものとする。   FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of the wireless communication devices 10A and 10B in the wireless communication system SYS. As illustrated in FIG. 2, the wireless communication devices 10 </ b> A and 10 </ b> B include a communication unit 11, an encoding / decoding unit 12, a detection unit 13, an erasing unit 14, and a reproduction unit 15. Although not shown in FIG. 2, the wireless communication devices 10A and 10B are also provided with an antenna, a microphone, a speaker, and the like. In addition, it is assumed that the wireless communication device 10A and the wireless communication device 10B have the same configuration.

通信部11は、無線通信装置及びゲートウェイ20との間で無線通信による音声データの送受信を行う。本実施形態では、通信部11は、BLE(又はBluetooth(登録商標)バージョン4.x以上の無線通信の規格)を用いて無線通信を行う。   The communication unit 11 transmits and receives audio data by wireless communication between the wireless communication device and the gateway 20. In the present embodiment, the communication unit 11 performs wireless communication using BLE (or a wireless communication standard of Bluetooth (registered trademark) version 4.x or higher).

符号化・復号化部12は、無線通信装置10A,10Bのユーザーが発した音声信号を符号化してデジタル信号の音声データに変換する。また、符号化・復号化部12は、通信部11において受信した音声データを復号化する。   The encoding / decoding unit 12 encodes an audio signal emitted by a user of the wireless communication devices 10A and 10B and converts the audio signal into digital signal audio data. The encoding / decoding unit 12 decodes the audio data received by the communication unit 11.

検出部13は、符号化・復号化部12で復号化された音声データが非無音状態から無音状態に変化する点又は無音状態から非無音状態に変化する点を変化点として検出する。ここで、無音状態とは、音がない状態であり、具体的には音声データの値0が一定期間継続した状態をいう。また、非無音状態とは、音がある状態であり、具体的には音声データの値が0でない状態をいう。本実施形態では、検出部13は、音声データのパケットの伝送遅延あるいはパケットロスなどにより音声データが欠落した部分を検出する。   The detection unit 13 detects a point at which the audio data decoded by the encoding / decoding unit 12 changes from a silent state to a silent state or a point at which the voice data changes from a silent state to a silent state. Here, the silent state is a state in which there is no sound, and specifically means a state in which the value 0 of the audio data continues for a certain period. Further, the non-silent state is a state where there is sound, specifically, a state where the value of the audio data is not zero. In the present embodiment, the detection unit 13 detects a portion where audio data is lost due to a transmission delay or packet loss of audio data packets.

消去部14は、検出部13で検出された変化点を含む波形を音声データから消去する。これにより、「ブツッ」といったノイズ(異音)の発生を軽減する。再生部15は、音声データを再生する(すなわちスピーカから音声を出力する)。消去部14で波形が消去された場合は、再生部15は、消去部14で波形が消去された音声データを再生する。   The erasure unit 14 erases the waveform including the change point detected by the detection unit 13 from the audio data. This reduces the occurrence of noise (abnormal noise) such as “buzz”. The reproduction unit 15 reproduces audio data (that is, outputs audio from a speaker). When the waveform is erased by the erasing unit 14, the reproducing unit 15 reproduces the audio data from which the waveform is erased by the erasing unit 14.

次に、無線通信装置10A,10Bにおける音声データ処理の詳細なプロセスについて、図面を参照しながら説明する。まず、パケットの伝送遅延やパケットロスなどにより音声波形について説明する。図3は、音声波形の一例を示す図であり、(a)は、正常な音声波形の一例を示す図、(b)は、欠損が生じた音声波形の一例を示す図である。図3(a)、(b)では、縦軸は音量、横軸は時間を示しており、音の強さ(音圧)は、音声波形の振幅として表される。なお、図3(a)、(b)に示す波形は、PCM(pulse code modulation)において8kHzのサンプリング周波数で振幅値を16bitで表したときの音声波形である。   Next, a detailed process of audio data processing in the wireless communication devices 10A and 10B will be described with reference to the drawings. First, a speech waveform will be described based on packet transmission delay, packet loss, and the like. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a speech waveform, where (a) is a diagram illustrating an example of a normal speech waveform, and (b) is a diagram illustrating an example of a speech waveform in which a defect has occurred. 3A and 3B, the vertical axis indicates volume and the horizontal axis indicates time, and the sound intensity (sound pressure) is expressed as the amplitude of the speech waveform. The waveforms shown in FIGS. 3A and 3B are speech waveforms when the amplitude value is represented by 16 bits at a sampling frequency of 8 kHz in PCM (pulse code modulation).

正常な音声波形は、図3(a)に示すように、連続した波の形状となっている。ところで、パケットの伝送遅延やパケットロスなどにより一部のパケットが届かない場合には、図3(b)に示すように、一部の波形が欠損した音声波形となる。音声波形における一部の波形が欠損すると、急激な音圧の変化により「ブツッ」といったノイズ(異音)が発生する。図3(b)に示す異音発生部1,2がノイズ(異音)の発生個所である。そこで、無線通信装置10A,10Bにおける音声データ処理では、以下の処理を行う。   A normal speech waveform has a continuous wave shape as shown in FIG. By the way, when some packets do not reach due to packet transmission delay, packet loss, or the like, as shown in FIG. When a part of the voice waveform is lost, noise (abnormal noise) such as “buzz” is generated due to a sudden change in sound pressure. The abnormal sound generators 1 and 2 shown in FIG. 3B are the places where noise (abnormal noise) is generated. Therefore, in the audio data processing in the wireless communication devices 10A and 10B, the following processing is performed.

図4は、無線通信装置10A,10Bが行う音声再生処理の一例を示すフローチャートである。図5は、補正後の音声波形の一例を示す図であり、(a)は、音声波形における補正部A及びBを示す図であり、図5(b)は、図5(a)の補正部Aを拡大した図であり、図5(c)は、図5(a)の補正部Bを拡大した図である。なお、図3(a)、(b)に示す波形も、PCM(pulse code modulation)において8kHzのサンプリング周波数で振幅値を16bitで表したときの音声波形である。   FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a sound reproduction process performed by the wireless communication devices 10A and 10B. FIG. 5 is a diagram showing an example of a corrected speech waveform, (a) is a diagram showing correction parts A and B in the speech waveform, and FIG. 5 (b) is a diagram of FIG. 5 (a). FIG. 5C is an enlarged view of the part A, and FIG. 5C is an enlarged view of the correction part B in FIG. The waveforms shown in FIGS. 3A and 3B are also audio waveforms when the amplitude value is represented by 16 bits at a sampling frequency of 8 kHz in PCM (pulse code modulation).

図4に示すように、無線通信装置10A,10Bでは、先ず、通信部11は、送信側の装置から送信される音声データを、BLEを用いた無線通信により受信する受信処理を行う(ステップS01、通信ステップ)。次いで、符号化・復号化部12は、上記受信処理で受信された音声データを復号化する復号処理を行う(ステップS02)。この際、音声データの欠損部分の値は0となる。   As shown in FIG. 4, in the wireless communication devices 10A and 10B, first, the communication unit 11 performs a reception process of receiving voice data transmitted from a transmission-side device through wireless communication using BLE (step S01). , Communication step). Next, the encoding / decoding unit 12 performs a decoding process for decoding the audio data received in the reception process (step S02). At this time, the value of the missing portion of the audio data is 0.

続いて、音声データ処理部(すなわち、検出部13及び消去部14)は、音声データに対して音質改善処理を行う(ステップS03)。この音質改善処理では、先ず、検出部13は、音声データが非無音状態から無音状態に変化する点又は無音状態から非無音状態に変化する点を変化点として検出し(検出ステップ)、次いで、検出された変化点を含む波形を音声データから消去する(消去ステップ)。   Subsequently, the audio data processing unit (that is, the detecting unit 13 and the erasing unit 14) performs sound quality improvement processing on the audio data (step S03). In this sound quality improvement process, first, the detection unit 13 detects a point at which the voice data changes from the silent state to the silent state or a point at which the voice data changes from the silent state to the silent state (detection step), and then The waveform including the detected change point is erased from the audio data (erase step).

具体的には、上記した検出ステップでは、検出部13は、図5(b)に示すように音声データが非無音状態から無音状態に変化する場合に、音声データにおいて無音状態に変化する直近の非無音状態の値(図5(b)の点P1の値)と無音状態の値(図5(b)の点P2の値)との差が一定値以上であるか否か判定する。検出部13は、一定値以上であると判定した場合、非無音状態から無音状態に変化する点(図5(b)の点P1,P2)を変化点として検出する。   Specifically, in the above-described detection step, when the audio data changes from the silent state to the silent state as shown in FIG. It is determined whether or not the difference between the silent state value (the value at point P1 in FIG. 5B) and the silent state value (the value at point P2 in FIG. 5B) is greater than or equal to a certain value. When the detection unit 13 determines that the value is equal to or greater than a certain value, the detection unit 13 detects points (points P1 and P2 in FIG. 5B) that change from the silent state to the silent state as changing points.

また、検出部13は、図5(c)に示すように音声データが無音状態から非無音状態に変化する場合に、音声データにおいて非無音状態に変化した直後の値(図5(c)の点P12の値)と無音状態の値(図5(c)の点P11の値)との差が一定値以上であるか否か判定する。検出部13は、一定値以上であると判定した場合、無音状態から非無音状態に変化する点(図5(c)の点P11,P12)を変化点として検出する。   Further, when the audio data changes from the silent state to the non-silent state as shown in FIG. 5C, the detection unit 13 has a value immediately after the change to the silent state in the audio data (in FIG. 5C). It is determined whether or not the difference between the value of the point P12) and the silent state value (the value of the point P11 in FIG. 5C) is a certain value or more. When the detection unit 13 determines that the value is equal to or greater than a certain value, the detection unit 13 detects points (points P11 and P12 in FIG. 5C) that change from the silent state to the silent state as the changing points.

ここで、上記した一定値は、「ブツッ」というノイズが十分に軽減されるような値である。例えば、PCMにおいて8kHzのサンプリング周波数で振幅値を16bitで表したときの音声波形における「20000」の値とする。   Here, the above-described constant value is a value that can sufficiently reduce the noise “buzz”. For example, the value is “20000” in the speech waveform when the amplitude value is represented by 16 bits at a sampling frequency of 8 kHz in PCM.

また、上記した検出ステップでは、検出部13は、音声データの値が0の状態が一定期間継続した場合に音声データが無音状態であると認識する。一定期間の例として5回分のサンプリング間隔(1/8kHz×5)とする。   In the above-described detection step, the detection unit 13 recognizes that the audio data is in a silent state when the audio data value of 0 continues for a certain period. As an example of the fixed period, a sampling interval for 5 times (1/8 kHz × 5) is used.

上記した消去ステップでは、消去部14は、図5(b)に示すように音声データが非無音状態から無音状態に変化する場合、変化点(図5(b)の点P1,P2)より前の音声データの値が0である点(図5(b)の点P3)から当該変化点までの期間t1の波形を消去する。また、消去部14は、図5(c)に示すように声データが無音状態から非無音状態に変化する場合、変化点(図5(c)の点P11,P12)から当該変化点より後の音声データの値が0である点(図5(c)の点13)までの期間t2の波形を消去する。これにより、図5(a)に示す音声データの波形の補正部A、Bは、それぞれ、図5(b)の下側の図及び図5(c)の下側の図に示す波形になる。このように、消去ステップにより、音声データの波形において値が急激に変動する部分の波形が消去される。なお、図5(b)の下側の図及び図5(c)の下側の図では、音声波形において消去された部分の値が0に置き換えられた状態となる。   In the above-described erasure step, the erasure unit 14, prior to the change point (points P 1 and P 2 in FIG. 5B), when the audio data changes from the silence state to the silence state as shown in FIG. The waveform of the period t1 from the point where the value of the voice data is 0 (point P3 in FIG. 5B) to the change point is deleted. Further, when the voice data changes from the silent state to the non-silent state as shown in FIG. 5C, the erasing unit 14 follows the change point from the change points (points P11 and P12 in FIG. 5C). The waveform of the period t2 up to the point where the value of the voice data is 0 (point 13 in FIG. 5C) is deleted. Accordingly, the sound data waveform correction sections A and B shown in FIG. 5A have waveforms shown in the lower diagram of FIG. 5B and the lower diagram of FIG. 5C, respectively. . In this manner, the waveform of the portion where the value abruptly fluctuates in the sound data waveform is erased by the erasing step. In the lower diagram in FIG. 5B and the lower diagram in FIG. 5C, the value of the erased portion in the speech waveform is replaced with 0.

図4の説明に戻り、音質改善処理(ステップS03)に引き続き、再生部15は、上記した消去ステップで波形が消去された音声データを再生する音声再生処理を行い(ステップS04、再生ステップ)、音声データが再生される。   Returning to the description of FIG. 4, following the sound quality improvement process (step S03), the playback unit 15 performs a sound playback process of playing back the sound data whose waveform has been deleted in the above-described deletion step (step S04, playback step). Audio data is played back.

無線通信装置10A,10Bでは、上述したステップS01〜S04の処理が所定間隔毎に繰り返し実行される。   In the wireless communication devices 10A and 10B, the processes in steps S01 to S04 described above are repeatedly executed at predetermined intervals.

以上に説明したように、本実施形態の無線通信装置10A,10Bによれば、受信した音声データに対して、変化点を検出し、変化点を含む波形を音声データから消去することにより、音声データの波形において値が急激に変動する部分の波形が消去されるので、容易かつ低負荷でノイズの発生を低減することができる。   As described above, according to the wireless communication devices 10A and 10B of the present embodiment, a change point is detected in received audio data, and a waveform including the change point is erased from the audio data. Since the waveform of the portion where the value fluctuates abruptly in the data waveform is erased, the generation of noise can be easily reduced with a low load.

また、このようなノイズの低減方法によれば、非常に低負荷で実現できるので、機器のコストの増加を抑制しつつ通話の音質の向上を実現することができる。また、無線通信装置10A,10Bとして、例えばBluetooth(登録商標)レシーバーなど、演算能力が低い機器が用いることを想定しているが、このような場合であっても、無線通信装置10A,10Bにおいて上記したノイズ低減方法を採用することが容易となる。   Moreover, according to such a noise reduction method, since it can be realized with a very low load, it is possible to improve the sound quality of a call while suppressing an increase in the cost of the device. In addition, although it is assumed that devices having low calculation capability such as Bluetooth (registered trademark) receivers are used as the wireless communication devices 10A and 10B, even in such a case, the wireless communication devices 10A and 10B It becomes easy to employ the above-described noise reduction method.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記した説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to above-mentioned description, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.

例えば、上記した一定値については、サンプリング周波数や、bit数、カットしたいノイズレベルなどに応じて適宜変更可能である。   For example, the above-described constant value can be appropriately changed according to the sampling frequency, the number of bits, the noise level to be cut, and the like.

また、低消費電力の無線通信技術であればよく、Bluetooth(登録商標)を用いる場合に限られるわけではない。   In addition, any wireless communication technology with low power consumption may be used, and the present invention is not limited to using Bluetooth (registered trademark).

10A,10B 無線通信装置
11 通信部
13 検出部
14 消去部
15 再生部
20 ゲートウェイ
30 通信ネットワーク
SYS 無線通信システム
10A, 10B Wireless communication apparatus 11 Communication unit 13 Detection unit 14 Erasing unit 15 Playback unit 20 Gateway 30 Communication network SYS Wireless communication system

Claims (9)

無線通信を用いて音声通話を行う無線通信装置であって、
送信側の装置から送信される音声データを受信する通信部と、
前記通信部で受信された前記音声データが非無音状態から無音状態に変化する点又は無音状態から非無音状態に変化する点を変化点として検出する検出部と、
前記検出部で検出された前記変化点を含む波形を前記音声データから消去する消去部と、
前記消去部で前記波形が消去された前記音声データを再生する再生部と、を備えることを特徴とする無線通信装置。
A wireless communication device for performing a voice call using wireless communication,
A communication unit that receives audio data transmitted from a transmission-side device; and
A detection unit for detecting, as a change point, a point at which the voice data received by the communication unit changes from a silent state to a silent state or a point at which the voice data changes from a silent state to a silent state;
An erasure unit for erasing a waveform including the change point detected by the detection unit from the audio data;
A wireless communication apparatus comprising: a reproduction unit that reproduces the audio data from which the waveform has been erased by the erasure unit.
前記検出部は、前記音声データが非無音状態から無音状態に変化する場合に、前記音声データにおいて無音状態に変化する直近の非無音状態の値と無音状態の値との差が一定値以上であるか否か判定し、前記音声データが無音状態から非無音状態に変化する場合に、前記音声データにおいて非無音状態に変化した直後の値と無音状態の値との差が一定値以上であるか否か判定し、前記一定値以上であると判定した場合、非無音状態から無音状態に変化する点又は無音状態から非無音状態に変化する点を前記変化点として検出し、
前記消去部は、前記変化点より前の前記音声データの値が0である点から当該変化点までの波形、又は前記変化点から当該変化点より後の前記音声データの値が0である点までの波形を、前記音声データから消去する請求項1に記載の無線通信装置。
When the audio data changes from a silent state to a silent state, the detection unit has a difference between a value of the nearest non-silent state and the silent state value that changes to the silent state in the voice data is a certain value or more. When the voice data changes from a silent state to a silent state, the difference between the value immediately after the voice data changes to the silent state and the silent state value is a certain value or more. If it is determined whether or not it is equal to or more than the predetermined value, a point that changes from a silent state to a silent state or a point that changes from a silent state to a silent state is detected as the changing point,
The erasing unit has a waveform from a point where the value of the audio data before the change point is 0 to the change point, or a point where the value of the audio data after the change point is 0. The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the waveform up to is erased from the audio data.
前記通信部は、BLEを用いて無線通信を行う請求項1または請求項2に記載の無線通信装置。   The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the communication unit performs wireless communication using BLE. 前記検出部は、前記音声データの値が0の状態が一定期間継続した場合に前記音声データが無音状態であると認識する請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の無線通信装置。   4. The wireless communication device according to claim 1, wherein the detection unit recognizes that the audio data is in a silent state when the value of the audio data is 0 for a certain period. 5. . 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の無線通信装置と、
通信ネットワークと接続され、前記無線通信装置との間で前記音声データを送受信するとともに、前記音声データのプロトコル変換を行うゲートウェイと、を備えることを特徴とする無線通信システム。
The wireless communication apparatus according to any one of claims 1 to 4,
A wireless communication system comprising: a gateway that is connected to a communication network and transmits / receives the audio data to / from the wireless communication device and performs protocol conversion of the audio data.
無線通信を用いて音声通話を行う無線通信装置のノイズ軽減方法であって、
送信側の装置から送信される音声データを受信する通信ステップと、
前記通信ステップで受信された前記音声データが非無音状態から無音状態に変化する点又は無音状態から非無音状態に変化する点を変化点として検出する検出ステップと、
前記検出ステップで検出された前記変化点を含む波形を前記音声データから消去する消去ステップと、
前記消去ステップで前記波形が消去された前記音声データを再生する再生ステップと、を備えることを特徴とするノイズ軽減方法。
A noise reduction method for a wireless communication device that performs a voice call using wireless communication,
A communication step of receiving audio data transmitted from a transmitting device;
Detecting the point where the audio data received in the communication step changes from a silent state to a silent state or a point where the voice data changes from a silent state to a silent state;
An erasing step of erasing the waveform including the change point detected in the detecting step from the audio data;
A reproduction step of reproducing the audio data from which the waveform has been erased in the erasure step.
前記検出ステップは、前記音声データが非無音状態から無音状態に変化する場合に、前記音声データにおいて無音状態に変化する直近の非無音状態の値と無音状態の値との差が一定値以上であるか否か判定し、前記音声データが無音状態から非無音状態に変化する場合に、前記音声データにおいて非無音状態に変化した直後の値と無音状態の値との差が一定値以上であるか否か判定し、前記一定値以上であると判定した場合、非無音状態から無音状態に変化する点又は無音状態から非無音状態に変化する点を前記変化点として検出し、
前記消去ステップは、前記変化点より前の前記音声データの値が0である点から当該変化点までの波形、又は前記変化点から当該変化点より後の前記音声データの値が0である点までの波形を、前記音声データから消去する請求項6に記載のノイズ軽減方法。
In the detection step, when the sound data changes from a silence state to a silence state, a difference between a value of the most recent silence state and a silence state value that changes to a silence state in the sound data is a certain value or more. When the voice data changes from a silent state to a silent state, the difference between the value immediately after the voice data changes to the silent state and the silent state value is a certain value or more. If it is determined whether or not it is equal to or more than the predetermined value, a point that changes from a silent state to a silent state or a point that changes from a silent state to a silent state is detected as the changing point,
In the erasing step, the waveform from the point where the value of the audio data before the change point is 0 to the change point, or the value of the audio data after the change point after the change point is 0 The noise reduction method according to claim 6, wherein the waveform up to is erased from the audio data.
前記通信ステップにおいて、BLEを用いて無線通信を行う請求項6または請求項7に記載のノイズ軽減方法。   The noise reduction method according to claim 6 or 7, wherein, in the communication step, wireless communication is performed using BLE. 前記検出ステップにおいて、前記音声データの値が0の状態が一定期間継続した場合に前記音声データが無音状態であると認識する請求項6から請求項8のいずれか1項に記載のノイズ軽減方法。   The noise reduction method according to any one of claims 6 to 8, wherein in the detection step, the voice data is recognized as being silent when a state where the value of the voice data is 0 continues for a certain period. .
JP2016184054A 2016-09-21 2016-09-21 Wireless communication apparatus, wireless communication system, and noise reduction method Expired - Fee Related JP6529473B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016184054A JP6529473B2 (en) 2016-09-21 2016-09-21 Wireless communication apparatus, wireless communication system, and noise reduction method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016184054A JP6529473B2 (en) 2016-09-21 2016-09-21 Wireless communication apparatus, wireless communication system, and noise reduction method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018049124A true JP2018049124A (en) 2018-03-29
JP6529473B2 JP6529473B2 (en) 2019-06-12

Family

ID=61766270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016184054A Expired - Fee Related JP6529473B2 (en) 2016-09-21 2016-09-21 Wireless communication apparatus, wireless communication system, and noise reduction method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6529473B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP6529473B2 (en) 2019-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5351206B2 (en) System and method for adaptive transmission of pseudo background noise parameters in non-continuous speech transmission
US8972251B2 (en) Generating a masking signal on an electronic device
JP2018528479A (en) Adaptive noise suppression for super wideband music
US20120121096A1 (en) Intelligibility control using ambient noise detection
JP4894476B2 (en) Voice transmitter and mobile communication terminal
US20070237339A1 (en) Environmental noise reduction and cancellation for a voice over internet packets (VOIP) communication device
CN103077727A (en) Method and device used for speech quality monitoring and prompting
US9491545B2 (en) Methods and devices for reverberation suppression
CN102158778A (en) Method, equipment and system for reducing headset noise
US20020120439A1 (en) Method and apparatus for providing comfort noise in communication system with discontinuous transmission
CN108133712B (en) Method and device for processing audio data
US20070129022A1 (en) Method for adjusting mobile communication activity based on voicing quality
US20180336910A1 (en) Speech/audio signal processing method and coding apparatus
KR20010051097A (en) Improvements in or relating to digital communications apparatus
JP2013526125A (en) Method and apparatus for performing high quality voice communications over a voice over internet protocol (VoIP) communications network
JP6529473B2 (en) Wireless communication apparatus, wireless communication system, and noise reduction method
JP2012095047A (en) Speech processing unit
JPWO2003103253A1 (en) Transmitter / receiver
JP6610195B2 (en) Terminal device and communication method
JP5135001B2 (en) Wireless communication apparatus, wireless communication method, and wireless communication system
KR100732990B1 (en) A mobile communication terminal having a function of controlling sound pressure level of the bluetooth head set and the method thereof
JP2007282090A (en) Portable information terminal and sound reproducing method
JPH0697846A (en) Radio communication equipment
US20100179809A1 (en) Apparatus and method of processing a received voice signal in a mobile terminal
JP5053712B2 (en) Radio terminal and audio playback method for radio terminal

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180717

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190422

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190417

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190514

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6529473

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees