JP3095214B2 - 通話装置 - Google Patents
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Description
音用マイクロホン(以下、気導マイクという)と骨導音
用ピックアップ(以下、骨導マイクという)を用いると
ともに、耳に装着して通話を行う装置において、低騒音
から高騒音までの騒音環境で、良好な音声信号を送信す
るための通話装置に関するものである。
て電話の送話・受話が行える通話装置が提供されてい
る。これらの装置の送話器としては、気導マイクと骨導
マイクがある。気導マイクの収音信号は広帯域で音質は
良好であるが、周囲騒音の影響を受けやすい。一方、骨
導マイクの収音信号は狭帯域(低域成分のみ)で音質は
悪いが、周囲騒音に対して影響を受けにくい特徴があ
る。これらの特徴を利用して、従来の通話装置では信号
を低域周波数成分と高域周波数成分に分けて処理する手
法が提案されている。すなわち、音声信号を収音すると
きに、使用者が周囲の騒音レベルに応じて、気導マイク
の収音信号の高域周波数成分と骨導マイクで収音した信
号の低域周波数成分を手動で選択または混合する方法で
ある。しかし、自動的に混合することができないことか
ら、使用者にとっては調節の煩わしさが負担であった。
イクの収音信号の高域周波数成分と骨導マイクの収音信
号の低域周波数成分を周囲騒音を検知して自動的に最適
な混合比で混合する方法が提案されている(特開平7−
312634号公報参照)。
騒音が無いか、または小さいときに、低域成分信号が骨
導音のみであるため、周波数帯域の確保を重視して骨導
音を残すと骨導音特有の音質の悪さが目立った。一方、
音質を重視して骨導音を除くと、低域の周波数帯域が確
保できないといった欠点があった。
収音信号の高域周波数成分と骨導マイクの収音信号の低
域周波数成分を用いて送話信号を合成しているため、使
用する周囲騒音の有無・大小にかかわらず、良好な送話
信号を生成できるものはなかった。
と骨導マイクを用いて通話する装置において、周囲騒音
レベルに応じて最適な音質の送話信号になるように合成
し、また、送話音声の有無を自動判定して、送話音声レ
ベルを周囲騒音レベルと誤判定しないようにすることに
ある。
に記載の発明は、気導音用マイクロホンと骨導音用ピッ
クアップの二つの収音部と、該気導音用マイクロホンの
収音信号の低域周波数成分と高域周波数成分並びに前記
骨導音用ピックアップの収音信号の低域周波数成分を各
々抽出する周波数成分抽出手段と、前記収音部の使用時
における周囲騒音レベルを推定する周囲騒音レベル推定
手段と、該周囲騒音レベル推定手段の推定結果に基づい
て前記気導音用マイクロホンの収音信号の低域,高域周
波数成分と骨導音用ピックアップの収音信号の低域周波
数成分の混合比を変化させて送話信号として合成する合
成手段とを有するものである。
マイクロホンと骨導音用ピックアップの二つの収音部
と、該気導音用マイクロホンの収音信号の低域周波数成
分と高域周波数成分並びに前記骨導音用ピックアップの
収音信号の低域周波数成分を各々抽出する周波数成分抽
出手段と、前記気導音用マイクロホンの収音信号と骨導
音用ピックアップの収音信号のレベルを比較することに
より送話信号の有無を判定する送話信号有無判定手段
と、この送話信号有無判定手段の判定結果が送話音声が
ないと判定された場合、前記気導音用マイクロホンの収
音信号から周囲騒音レベルを推定する周囲騒音レベル推
定手段と、送話音声があると判定された場合、前記推定
された周囲騒音レベルを保持する騒音レベル保持手段
と、該周囲騒音レベル推定手段の推定結果に基づいて前
記気導音用マイクロホンの収音信号の低域,高域周波数
成分と骨導音用ピックアップの収音信号の低域周波数成
分の混合比を変化させて送話信号として合成する合成手
段とを有するものである。
数成分の音質と周囲騒音レベルに対する関係(気導音と
して実線で示す)、および骨導マイクの収音信号の低域
周波数成分の音質と周囲騒音レベルに対する関係(骨導
音として点線で示す)をそれぞれ図1に示す。気導マイ
クの収音信号の低域周波数成分の音質は、周囲騒音のレ
ベルに大きく影響を受け、騒音レベルの大きな時は音質
の劣化が著しい。一方、骨導マイクの収音信号の低域周
波数成分の音質は、周囲騒音のレベルに比較的影響を受
けず、騒音レベルが大きな時でも音質の劣化は比較的小
さい。したがって、気導マイクの収音信号の低域周波数
成分と骨導マイクの収音信号の低域周波数成分の加算時
の重みを騒音レベルに対応した図2のように制御するこ
とで、最適な音声信号の低域周波数成分を合成する。
音用マイクの収音信号の周波数成分が低域のみであるた
め、気導マイクの収音信号の高域周波数成分のみであ
る。気導マイクの収音信号の高域周波数成分の音質と周
囲騒音レベルに対する関係を図3に示す。気導マイクの
収音信号の高域周波数成分の音質は、周囲騒音のレベル
に大きく影響を受け、騒音レベルの大きな時は音質の劣
化が著しい。しかし、収音信号の高域周波数成分は、気
導マイクの収音信号の高域周波数成分のみであることか
ら、帯域の確保の観点からはなるべくそのレベルを高く
すべきである。したがって、騒音レベルによって、気導
マイクの収音信号の高域周波数成分のレベルを予め定め
た重みに基づいて、最適な音質になるように音声信号の
高域周波数成分のレベルを図4のように調整する。
のレベルの推定値を求める必要がある。骨導マイクの収
音信号の低域周波数成分と気導マイクの収音信号の低域
周波数成分の大きさの関係は、送話音声の有無によっ
て、図5,図6に示すように設定できる。すなわち、送
話信号がない場合、図5に示すように気導マイクに騒音
成分のみが入り、骨導マイクに騒音がほとんどは入らな
い。したがって、気導マイクの収音信号のレベルは騒音
レベルに応じて高くなり、骨導マイクの収音信号のレベ
ルは騒音レベルに依存せず、低いままである。
び骨導マイクに送話信号が入る。その時、気導マイクの
収音信号のレベルに比べて、骨導マイクの収音信号のレ
ベルが高くなるように利得設定することで、図6に示す
ように常に骨導マイクの収音信号のレベルを高くするこ
とができる。したがって、骨導マイクの収音信号の低域
周波数成分のレベルと気導マイクの収音信号の低域周波
数成分のレベルを比較することで、送話音声の有無の識
別ができる。骨導マイクの収音信号の低域周波数成分の
レベルと気導マイクの収音信号の低域周波数成分のレベ
ルを比較し、骨導マイクの収音信号のレベルが、気導マ
イクの収音信号のレベルに比べて小さな場合、送話音声
が無いと判別できる。その場合、気導マイクの収音信号
を周囲騒音と見なして、その信号を積分することで周囲
騒音レベルを推定することが可能である。一方、骨導マ
イクの収音信号のレベルが、気導マイクの収音信号のレ
ベルに比べて大きな場合は送話状態である。この場合、
気導マイクの収音信号に音声が重畳して入力されている
ため、そのレベルを騒音レベルと誤判定しないように、
送話状態直前のレベルを騒音レベルとする。
収音信号の低域周波数成分の音質と骨導マイクの収音信
号の低域周波数成分の音質と周囲騒音レベルに対する関
係と、図3の気導マイクの収音信号の高域周波数成分の
音質と周囲騒音レベルに対する関係を効果的に利用でき
る。騒音レベルに応じて、気導マイクの収音信号の低域
周波数成分と骨導マイクの収音信号の低域周波数成分の
混合比を図2の中の重みに基づいて制御することで、最
適な音声信号の低域周波数成分を自動的に合成すること
ができる。さらに、気導マイクの収音信号の高域周波数
成分のレベルを図4の中の重みに基づいて制御すること
で、最適な音声信号の高域周波数成分を自動的に合成す
ることができる。したがって、送話音声の帯域全般にわ
たって、騒音レベルに応じて、最適な音声信号を合成す
ることができる。
ック図である。図7において、1は気導マイク、2は骨
導マイク、3は気導マイク用アンプ、4は骨導マイク用
アンプ、5は前記気導マイク用アンプ3からの収音信号
を低域周波数成分と高域周波数成分に分けるフィルタで
あり、気導マイク用の高域通過フィルタ(HPF)6
と、気導マイク用の低域通過フィルタ(LPF)7とか
らなる。8は骨導マイク用の低域通過フィルタ(LP
F)である。9は前記気導マイク用の低域通過フィルタ
(LPF)7からの低域周波数成分のレベルと骨導マイ
ク用の低域通過フィルタ(LPF)8からの低域周波数
成分のレベルを比較し、送話音声の有無を判定する送話
状態検出部、10は前記送話状態検出部9からの音声の
有無の判定情報に基づき、高域周波数成分のレベル制御
部11と、低域周波数成分のレベル制御部12へ制御情
報を提供する制御情報付与部、レベル制御部11は気導
マイク1の収音信号の高域周波数成分のレベルを、制御
情報付与部10からの制御情報に基づいて制御する。レ
ベル制御部12は前記気導マイク用の低域通過フィルタ
7からの気導マイク1の収音信号の低域周波数成分と骨
導マイク用の低域通過フィルタ8からの骨導マイク2の
収音信号の低域周波数成分のレベルを、制御情報付与部
10からの制御情報に基づいて制御する。両レベル制御
部11,12は例えば直流電圧による利得制御回路で構
成される。13は混合回路で、レベル制御部11からの
気導マイク1の収音信号の高域周波数成分と、レベル制
御部12からの気導マイク1の収音信号と骨導マイク2
の収音信号の低域周波数成分の合成信号を混合する。1
4は電話機回線用回路への送話信号出力端子である。
導マイク用アンプ3で増幅される。骨導マイク2で収音
された音声信号は、骨導マイク用アンプ4で増幅され
る。気導マイク用アンプ3からの収音信号は、高域通過
フィルタ(HPF)6と、低域通過フィルタ(LPF)
7とでそれぞれ高域と低域の周波数成分が取り出され
る。骨導マイク2の収音信号は、低域通過フィルタ(L
PF)8で低域の周波数成分が取り出される。
9において、気導マイク1の低域通過フィルタ(LP
F)7からの低域周波数成分のレベルと、骨導マイク2
の低域通過フィルタ(LPF)8からの低域周波数成分
のレベルとを比較し、図5,図6の特性を利用して送話
音声の有無を判定する。
有無を判定する送話状態検出部9から送話していないと
の判断情報を受けた場合、気導マイク1からの収音信号
を騒音と見なして、その信号を積分することで騒音レベ
ルを推定する。一方、送話しているとの判断情報を受け
た場合、直前に推定された騒音レベルを保持する。
の収音信号の高域周波数成分のレベルが調整される。制
御情報付与部10からの制御情報に基づいて推定された
騒音レベルから、図4を利用して予め設定された騒音レ
ベルとの関係に基づき、収音信号の高域周波数成分のレ
ベルが制御される。
の収音信号の低域周波数成分と骨導マイク2の収音信号
の低域周波数成分レベルが調整された後で合成される。
制御情報付与部10からの制御情報に基づいて推定され
た騒音レベルから、図2を利用して予め設定された騒音
レベルと重みの関係に基づき、両収音信号の低域周波数
成分に対するレベルが制御される。
波数成分と、レベル制御部12からの送話信号の低域周
波数成分は、混合回路13で混合され、最適な音声信号
となって送話信号出力端子14から出力される。
付与部10の実施例を示したものである。制御情報付与
部10において、10−1は前記気導マイク用アンプ3
からの収音信号の整流部、10−2は前記整流部10−
1の整流信号を、送話音声の有無を判定する送話状態検
出部9の出力に基づき、騒音レベル保持部10−3への
接続をオン/オフする電子スイッチ、10−3は前記電
子スイッチ10−2の出力を、あらかじめ決められた時
定数で保持し、信号の高域周波数成分のレベル制御部1
1と信号の低域周波数成分のレベル制御部12へ制御情
報として提供する騒音レベル保持部である。
−1で気導マイク1からの出力を整流する。電子スイッ
チ10−2で、整流部10−1の整流信号を、送話音声
の有無を判定する送話状態検出部9から送話していない
との判断情報を受けた場合、騒音レベル保持部10−3
に接続する。送話状態検出部9から送話しているとの判
断情報を受けた場合、騒音レベル保持部10−3への接
続を中断する。騒音レベル保持部10−3で、電子スイ
ッチ10−2の出力を、あらかじめ決められた時定数で
保持し、信号の高域周波数成分のレベル制御部11と信
号の低域周波数成分のレベル制御部12へ制御情報とし
て提供する。
記のようになる。
示すように収音部として気導マイク1と骨導マイク2を
用い、周波数成分抽出手段として気導マイク用の高域通
過フィルタ6,低域通過フィルタ7と、骨導マイク用の
低域通過フィルタ8とを用いている。そして、周囲騒音
レベル推定手段には制御情報付与部10が対応してい
る。さらに、合成手段としてレベル制御部11,12な
らびに混合回路13の部分が対応している。
収音部,周波数成分抽出手段および合成手段については
請求項1に記載の発明と同じであるが、送話信号有無判
定手段としては送話状態検出部9が対応し、周囲騒音レ
ベル推定手段としては、図8に示す制御情報付与部10
が用いられ、さらに送話音声がある場合、推定した周囲
騒音レベルを保持する騒音レベル保持手段として図8の
騒音レベル保持部10−3が用いられる。
として気導マイクと骨導マイクを用いた通信装置におい
て、気導マイクの低域周波数成分をも考慮に入れたので
その使用環境において良好な音声の通話を可能にする。
また、気導マイクの収音信号と骨導マイクの収音信号の
レベルを比較することで、送話音声の有無の自動判定を
行っている。送話音声が無いと判定された場合、気導マ
イクの収音信号に音声が重畳して入力されているため、
そのレベルを騒音レベルと誤判定しないように、送話状
態直前のレベルを騒音レベルとしており、推定された周
囲騒音レベルに応じて気導マイクの収音信号の低域と高
域周波数成分および骨導マイクの収音信号の低域周波数
成分を最適な音質になるように合成して送話信号を生成
している。このように周囲騒音のレベルを正確に反映し
て、送話音声の有無に関わらず、各騒音レベルに応じて
最適な送話信号を合成し、送話信号の音質の向上を可能
にした。
て本発明の効果を説明したが、一般の電話の通話におい
ても、使用時の周囲騒音の環境・状態において、最適な
音質になるように、気導マイクと骨導マイクを用いるこ
とにより、送話信号を生成することが可能になる。
音質と周囲騒音レベルとの関係を示す図である。
適な混合比と周囲騒音レベルとの関係を示す図である。
騒音レベルとの関係を示す図である。
ルと周囲騒音レベルとの関係を示す図である。
ベルとの関係(送話音声無し)を示す図である。
ベルとの関係(送話音声有り)を示す図である。
る。
報付与部の実施例を示すブロック図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 気導音用マイクロホンと骨導音用ピック
アップの二つの収音部と、該気導音用マイクロホンの収
音信号の低域周波数成分と高域周波数成分並びに前記骨
導音用ピックアップの収音信号の低域周波数成分を各々
抽出する周波数成分抽出手段と、前記収音部の使用時に
おける周囲騒音レベルを推定する周囲騒音レベル推定手
段と、該周囲騒音レベル推定手段の推定結果に基づいて
前記気導音用マイクロホンの収音信号の低域,高域周波
数成分と骨導音用ピックアップの収音信号の低域周波数
成分の混合比を変化させて送話信号として合成する合成
手段とを有することを特徴とする通話装置。 - 【請求項2】 気導音用マイクロホンと骨導音用ピック
アップの二つの収音部と、該気導音用マイクロホンの収
音信号の低域周波数成分と高域周波数成分並びに前記骨
導音用ピックアップの収音信号の低域周波数成分を各々
抽出する周波数成分抽出手段と、前記気導音用マイクロ
ホンの収音信号と骨導音用ピックアップの収音信号のレ
ベルを比較することにより送話信号の有無を判定する送
話信号有無判定手段と、この送話信号有無判定手段の判
定結果が送話音声がないと判定された場合、前記気導音
用マイクロホンの収音信号から周囲騒音レベルを推定す
る周囲騒音レベル推定手段と、送話音声があると判定さ
れた場合、前記推定された周囲騒音レベルを保持する騒
音レベル保持手段と、該周囲騒音レベル推定手段の推定
結果に基づいて前記気導音用マイクロホンの収音信号の
低域,高域周波数成分と骨導音用ピックアップの収音信
号の低域周波数成分の混合比を変化させて送話信号とし
て合成する合成手段とを有することを特徴とする通話装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08168985A JP3095214B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 通話装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08168985A JP3095214B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 通話装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH1023122A JPH1023122A (ja) | 1998-01-23 |
JP3095214B2 true JP3095214B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=15878222
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08168985A Expired - Lifetime JP3095214B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 通話装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3095214B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010061594A1 (ja) | 2008-11-27 | 2010-06-03 | 帝人ファイバー株式会社 | 制電性極細繊維およびその製造方法 |
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CN111988702B (zh) * | 2020-08-25 | 2022-02-25 | 歌尔科技有限公司 | 音频信号的处理方法、电子设备及存储介质 |
-
1996
- 1996-06-28 JP JP08168985A patent/JP3095214B2/ja not_active Expired - Lifetime
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