JP2023183789A - 複信方式の無線通信におけるハウリングキャンセル方式及び無線通信機 - Google Patents
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Abstract
Description
特に、特定小電力無線局や簡易無線局に係る携帯型無線通信機の場合には、小さな本体筐体内にスピーカとマイクロホンを内蔵させており、音声出力孔と収音孔の距離が小さくなるためにハウリングが不可避的に発生してしまう。
図6に示すようにエコーキャンセラを用いる方法がある。
同図におけるエコーキャンセラ101は、無線送受信部102からSP側アンプ103に供給される受信復調信号を入力として音響エコー信号に模した信号(擬似エコー信号)を作成し、スピーカ104から出力された音声の一部がマイクロホン105に回り込んで、MIC側アンプ106で増幅された音響エコー信号から前記擬似エコー信号を差し引くことで、ハウリングの原因となる音響エコーを消去するものである。
しかしながら、適応フィルタで完全に音響エコーを取り除くことが不可能であるためにエコーサプレッサを設けているが、エコーサプレッサによる音響エコーの減衰量には限界があり、ハウリングを防止するためにボイススイッチでの音量制御を行わざるを得ない場合が多く、スピーカから大音量を出力させることができないという問題がある。
また、エコーキャンセラを用いると音声信号に歪が生じて聴き取りづらくなるという傾向がある。
また、双方の無線通信機で同時に音声入力がある状態では、双方の無線通信機での入力音声はそれぞれ自局のマイク側減衰器では減衰されないが、相手局のスピーカ側減衰器で回り込み音響エコーに係る実効音量に対応した減衰量分だけ減衰されるため、相手局での受信再生音はその減衰量分だけ小さい音量になる結果、この場合にもハウリングは発生しない。
また、この発明ではエコーキャンセラを音声送信信号系に挿入しておらず、音声入力の有無を判定するための信号作成のために用いているだけであるため、受信再生音に歪が生じることはない。
音声入力判定の遅延による受信音声の頭切れの傾向についても、音量が小さくなるが充分に聴こえるため、通話上での違和感は生じない。
図1は実施形態に係る無線通信機のブロック図であり、11はアンテナ、12は変調送信部と受信復調部を含む無線送受信部、13はマイクロホン、14はMIC側アンプ、15はMIC側減衰器、16はSP側減衰器、17はSP側アンプ、18はスピーカ、19はエコーキャンセラ、20は音声入力判定部、21は制御部を示す。
一般に、無線通信機には操作部や表示部及び全体を制御するシステム制御部があるが、本発明の説明においては重要ではないため割愛されている。
一方、同無線通信機の受信信号系は、音声信号で搬送波を変調した信号をアンテナ11で受信して復調し、その復調された音声信号はSP側減衰器16を通じてSP側アンプ17へ出力され、SP側アンプ17で増幅された音声信号でスピーカ18を駆動して音声出力させる。
すなわち、音声入力判定部20が音声入力有りの判定信号を出力している状態では、MIC側減衰器15を0dB、SP側減衰器16をXdBに設定制御し(S1,S2)、逆に音声入力判定部20が音声入力無しの判定信号を出力している状態では、MIC側減衰器15をXdB、SP側減衰器16を0dBに設定制御する(S3,S4)。
ただし、図3から図5において、音声信号の伝送路上の各機能要素はそれらの符号の数字部分が図1のブロック図に示される各機能要素の符号と対応しており、符号の数字部分に付されている“a”と“b”は無線通信機AとBに係るものであることを示している。また、以下の説明において、図3から図5に示されていないエコーキャンセラ19、音声入力判定部20及び制御部21が記載される場合にも同様とする。
なお、各図の中央に符号22で示してあるものは、無線通信機AとBの無線送受信部12a,12bと空中線伝送路に相当する。
この場合には、無線通信機A側の音声入力判定部20aは音声入力ありの判定信号を出力するため、制御部21aはMIC側減衰器15aを0dBに、SP側減衰器16aをXdBに設定制御する。
一方、無線通信機B側の音声入力判定部20bは音声入力なしの判定信号を出力するため、制御部21bはMIC側減衰器15bをXdBに、SP側減衰器16bを0dBに設定制御する。
一方、無線通信機Bでのスピーカ18bからマイクロホン13bへの音波の回り込みに係る音響エコー信号については、マイクロホン13b→MIC側アンプ14b→MIC側減衰器15b(XdB)→(無線送受信部12a,12bと空中線伝送路)→SP側減衰器16a(XdB)→SP側アンプ17a→スピーカ18aの経路を通じて無線通信機Aで再生出力されることになるが、MIC側減衰器15bとSP側減衰器16aを合わせて2*XdB分の大きな減衰を受けるため、無線通信機Aでハウリングが発生することはなく、当然に無線通信機Bでのハウリングの発生はない。
この場合は、図3と比較すれば明らかなように、ユーザの音声入力について無線通信機AとBが図3の場合と逆の関係になっているだけであり、無線通信機Aでの制御部21aによるMIC側減衰器15aとSP側減衰器16aの設定制御及び無線通信機Bでの制御部21bによるMIC側減衰器15bとSP側減衰器16bの設定制御が逆になっている。
したがって、無線通信機Bにおいてユーザのマイクロホン13bに対する入力音声信号は、MIC側減衰器15bとSP側減衰器16aで減衰を受けないために、無線通信機Aのスピーカ18aからは最大音量で再生出力させることができる一方、無線通信機Bでのスピーカ18bからマイクロホン13bへの音波の回り込みに係る音響エコー信号については、MIC側減衰器15aとSP側減衰器16bを合わせて2*XdB分の大きな減衰を受けるため、無線通信機Bでハウリングが発生することはなく、当然に無線通信機Aでのハウリングの発生はない。
この場合には、無線通信機AとBの各音声入力判定部20a,20bが音声入力ありの判定信号を出力するため、制御部21a,21bはそれぞれ各MIC側減衰器15a,15bを0dBに、各SP側減衰器16a,16bをXdBに設定制御する。
したがって、無線通信機Aにおけるユーザの入力音声信号は、マイクロホン13a→MIC側アンプ14a→MIC側減衰器15a(0dB)→(無線送受信部12a,12bと空中線伝送路)→SP側減衰器16b(XdB)→SP側アンプ17b→スピーカ18bの経路を通じて無線通信機Bで再生出力され、無線通信機Bにおけるユーザの入力音声信号は、マイクロホン13b→MIC側アンプ14b→MIC側減衰器15b(0dB)→(無線送受信部12a,12bと空中線伝送路)→SP側減衰器16a(XdB)→SP側アンプ17a→スピーカ18aの経路を通じて無線通信機Aで再生出力される。
その場合、双方の無線通信機AとBでの入力音声信号は自局のMIC側減衰器15a,15bでは減衰されないが、相手局のSP側減衰器16b,16aでXdBだけ減衰され、相手局での再生音声はその減衰量分だけ小さい音量になるため、ハウリングは発生しない。
ただし、再生音声のXdB分の音量減衰量は、一般的な携帯型無線通信機で計測して25%~30%程度の音量の低下になるだけで、実用上支障をきたすような低下量ではない。
Claims (2)
- 複信方式で同時通話を行う各々の無線通信機が、
マイクロホンの出力信号を増幅するマイク側アンプと変調送信部との間に設けられたマイク側減衰器と、
受信復調部とスピーカへの入力信号を増幅するスピーカ側アンプとの間に設けられたスピーカ側減衰器と、
前記マイク側アンプから前記マイク側減衰器へ出力される第1の信号と前記スピーカ側減器から前記スピーカ側アンプへ出力される第2の信号とが入力され、前記第2の信号に基づいて作成した疑似エコー信号を前記第1の信号から差し引いて得られる第3の信号を出力するエコーキャンセラと、
前記エコーキャンセラが出力する前記第3の信号に基づいて、前記マイクロホンに対する音声入力の有無を判定する音声入力判定手段と、
前記音声入力判定手段の判定結果に基づいて、前記マイク側減衰器と前記スピーカ側減衰器の各減衰量を制御設定する制御手段と
を備え、
前記制御手段が、前記スピーカから音波を最大出力させた場合の音量の内、前記マイクロホンへ回り込む音響エコーに係る音量の計測値に、前記マイクロホンの出力信号を増幅するマイク側アンプの利得、前記スピーカへの入力信号を増幅するスピーカ側アンプの利得及びハウリングマージンを考慮したものを実効音量として、前記音声入力判定手段が音声入力有りと判定している場合には、前記マイク側減衰器による減衰量を0デシベル(dB)に、前記スピーカ側減衰器による減衰量を前記実効音量に対応するデシベル(dB)値に設定し、前記音声入力判定手段が音声入力無しと判定している場合には、前記マイク側減衰器による減衰量を前記実効音量に対応するデシベル(dB)値に、前記スピーカ側減衰器による減衰量を0デシベル(dB)に設定するようにしたことを特徴とする複信方式の無線通信におけるハウリングキャンセル方式。 - 複信方式で同時通話を行う無線通信機であって、
マイクロホンの出力信号を増幅するマイク側アンプと変調送信部との間に設けられたマイク側減衰器と、
受信復調部とスピーカへの入力信号を増幅するスピーカ側アンプとの間に設けられたスピーカ側減衰器と、
前記マイク側アンプから前記マイク側減衰器へ出力される第1の信号と前記スピーカ側減器から前記スピーカ側アンプへ出力される第2の信号とが入力され、前記第2の信号に基づいて作成した疑似エコー信号を前記第1の信号から差し引いて得られる第3の信号を出力するエコーキャンセラと、
前記エコーキャンセラが出力する前記第3の信号に基づいて、前記マイクロホンに対する音声入力の有無を判定する音声入力判定手段と、
前記スピーカから音波を最大出力させた場合の音量の内、前記マイクロホンへ回り込む音響エコーに係る音量の計測値に、前記マイク側アンプの利得、前記スピーカ側アンプの利得及びハウリングマージンを考慮したものを実効音量として、前記音声入力判定手段が音声入力有りと判定している場合には、前記マイク側減衰器による減衰量を0デシベル(dB)に、前記スピーカ側減衰器による減衰量を前記実効音量に対応するデシベル(dB)値に設定し、前記音声入力判定手段が音声入力無しと判定している場合には、前記マイク側減衰器による減衰量を前記実効音量に対応するデシベル(dB)値に、前記スピーカ側減衰器による減衰量を0デシベル(dB)に設定する制御手段と
を具備したことを特徴とする無線通信機。
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