JP3466049B2 - 通話機の音声スイッチ - Google Patents

通話機の音声スイッチ

Info

Publication number
JP3466049B2
JP3466049B2 JP11572597A JP11572597A JP3466049B2 JP 3466049 B2 JP3466049 B2 JP 3466049B2 JP 11572597 A JP11572597 A JP 11572597A JP 11572597 A JP11572597 A JP 11572597A JP 3466049 B2 JP3466049 B2 JP 3466049B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voice
power
receiving
transmitting
input
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP11572597A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH10308815A (ja
Inventor
泰 山崎
知紀 佐藤
均 松澤
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu 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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP11572597A priority Critical patent/JP3466049B2/ja
Publication of JPH10308815A publication Critical patent/JPH10308815A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3466049B2 publication Critical patent/JP3466049B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はハンズフリー通話機
などに用いられる音声スイッチに関するものである。音
声スイッチ方式を採用したハンズフリー通話機において
は、背景雑音のレベルの変動に対しても、背景雑音中か
ら有音部分を的確に抽出できる有音判定を行えることが
必要とされる。
【0002】
【従来の技術】ハンズフリー機能を実現するためには、
スピーカの音量を上げ、マイクの感度を高める必要があ
る。しかしながら、このようにすると、図2に示される
ように、スピーカ等の音声出力部から出力された受話音
声がマイクロホン等の音声入力部に回り込む音響エコー
が生じる。これは、通話相手にとっては自分の声がこだ
まのように聞こえる現象で、非常に使いにくいものとな
る。この音響エコーを除去するためには、(1)エコー
キャンセラ方式、(2)音声スイッチ方式の二方式があ
る。
【0003】エコーキャンセラ方式は適応信号処理技術
を用いて音響エコーを除去するものである。例えば図3
に示されるように、出力された受話音声がマイクに回り
込む音響エコーrを、通話機の内部で擬似的に発生さ
せ、マイク入力された信号から差し引くものである。こ
の擬似エコーr’の発生はスピーカからマイクへの伝達
関数をFIRフィルタで表したものである。この伝達関
数は通話機の周囲の状況によって変化するため、擬似エ
コーr’と音響エコーrの誤差が最小になるよう適応的
にフィルタを変化させるものである。
【0004】一方、音声スイッチ方式は、図4に示され
るように、スピーカ出力音声とマイク入力音声とのパワ
ーを比較し、どちらか一方を抑圧することで、音響エコ
ーを除去する。つまり、スピーカ出力している間はマイ
ク入力された信号は音響エコーであるので、この間はマ
イク入力信号を抑圧することで、相手に音響エコーを送
信することを防ぐ。
【0005】このように、ハンズフリー機能を実現する
上で問題となる音響エコーの除去には、エコーキャンセ
ラ、音声スイッチの2方式がある。両者の長所、短所の
比較は図5に示すとおりであり、処理量と能力のトレー
ドオフとなる。コストを優先させる場合には音声スイッ
チ方式を採用することになる。本発明はこの音声スイッ
チに関わるものである。
【0006】図6にはこの音声スイッチを備えたハンズ
フリー通話機の詳細な従来構成が示される。図6におい
て、1は相手側からの音声信号を受信する復調器等から
なる受信部、2は受信ゲインgain-rを変化させるこ
とで受信信号のパワーを抑圧制御できるパワー抑圧部、
3は増幅器やスピーカ等からなり受話音声(R)を放音
する音声出力部である。6はマイクロホンや増幅器から
なり送話音声を入力する音声入力部、7は送信ゲインg
ain-sを変化させることで受信信号のパワーを抑圧制
御できるパワー抑圧部、8は送話音声信号を相手側に送
信する変調器等からなる送信部である。
【0007】4は受信部1で受信した受信信号のパワー
を計算するパワー計算部、5’はパワー計算部4で算出
したパワーに基づいて現在の受話音声状態s-rが無音か
有音かを検出する有音検出部、11は音声入力部6に入
力した音声信号のパワーを計算するパワー計算部、9’
はパワー計算部11で算出したパワーに基づいて現在の
送話音声状態s-sが無音か有音かを検出する有音検出
部、10は有音検出部5’、9’の検出結果に基づいて
パワー抑圧部2、7のいずれ側を抑圧制御状態にするか
を判定する判定部である。
【0008】ここで、パワー計算部4、11は次の計算
式により入力音声データのパワーを計算する。すなわ
ち、入力された音声データをxi とすると、出力パワー
i は、 pi =10×log 〔Σ(xi-j ×xi-j )〕 で求まる。但し、Σはj=0からJまでの加算であるも
のとする。
【0009】有音検出部5’、9’は、図7に示される
ように、入力パワーpi を一定のしきい値thと比較す
る比較部からなり、次の判定式により、入力パワーpi
をしきい値thと比較して、現在の音声状態Si が有音
か無音かを判定している。ここで、si =0は無音、s
i =1は有音を意味する。判定式は、 if(pi <th) si =0 if(pi >th) si =1 である。これは、入力パワーpi がしきい値thより小
さければ、音声状態siを「0」とし、しきい値thに
よりも大きければ、音声状態si を「1」とするもので
ある。これより、しきい値th以下の背景雑音が誤って
有音を判定されることを防ぐ。
【0010】判定部10は、図8に示す判定論理テーブ
ルに従って、受話パワー抑圧部2の受話ゲインgain
-rと送話パワー抑圧部7の送話ゲインgain-sを制御
している。ここで、受話ゲインgain-rと送話ゲイン
gain-sは 0.0≦gain≦1.0 の範囲のものである。図8の判定論理テーブルでは、 送話音声状態s-s=0、受話音声状態s-r=0の場合
には、送話ゲインgain-s、受話ゲインgain-rと
もに「0.0」とする. 送話音声状態s-s=1、受話音声状態s-r=0の場合
には、送話ゲインgain-sを「1.0」、受話ゲイン
gain-rを「0.0」とする. 送話音声状態s-s=0、受話音声状態s-r=1の場合
には、送話ゲインgain-sを「0.0」、受話ゲイン
gain-rを「1.0」とする. 送話音声状態s-s=1、受話音声状態s-r=1の場合
には、受話を優先して、送話ゲインgain-sを「0.
0」、受話ゲインgain-rを「1.0」とする. の制御を行う。
【0011】この判定部10の判定結果に従って、パワ
ー抑圧部2、7は入力音声データx i に対して以下の処
理を行って、出力音声データxi として出力する。 xi =xi ×gain
【0012】このように、この音声スイッチ方式は、受
話音声と送話音声の状態によりどちらか一方を抑圧し、
他方が受話音声であればスピーカ出力し、送話音声であ
れば送信するものである。両者のいずれもが音声の場合
には、受話音声を優先する場合や、音声パワーの高い方
を優先する場合など様々な基準が考えられる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】従来の音声スイッチの
有音検出部5、9では、有音判定はしきい値thと入力
音声パワーpi を比較することで行っているが、様々な
使用環境では背景雑音のレベルが変動し、一定のしきい
値thでは有音判定がうまく動作しないことがある。例
えば、しきい値thを低めに設定しておくと、背景雑音
のパワーが高くなると背景雑音を常に有音と判定してし
まうし、逆にしきい値thを高めに設定しておくと、小
さなレベルの有音が検出されなくなる。
【0014】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであり、背景雑音のレベル変動に対しても的確に有音
を検出できるようにすることを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明に係る通話機の音声スイッチは、受話音声
のパワー計算をする受話側パワー計算手段と、送話音声
のパワー計算をする送話側パワー計算手段と、前記受話
側パワー計算手段の受話音声のパワーから受話音声の有
音/無音の音声状態を判定する受話側有音検出手段と、
前記送話側パワー計算手段の送話音声のパワーから送話
音声の有音/無音の音声状態を判定する送話側有音検出
手段と、前記受話音声のパワーを抑圧する受話側抑圧手
段と、前記送話音声のパワーを抑圧する送話側抑圧手段
と、前記受話側有音検出手段の受話音声の音声状態およ
び前記送話側有音検出手段の送話音声の音声状態に基づ
き前記受話側抑圧手段の受話音声および前記送話側抑圧
手段の送話音声のいずれを抑圧するかを判定する判定手
段とを備え、前記受話側および送話側の有音検出手段の
少なくとも一方は、その入力音声を無音と判定している
ときに、入力音声のパワーの時間平均またはそれに準じ
る値に基づいてしきい値を学習する背景雑音学習部と、
このしきい値と入力音声のパワーの比較結果に基づいて
有音/無音の検出を行う比較部とを備えるように構成さ
れる。有音判定手段で入力音声のパワーと比較するしき
い値が固定では、環境変化による背景雑音の変動に対応
できなくなる。そこで、背景雑音を学習する。これは、
入力音声を無音と判定しているときに、ある定められた
時間範囲の音声パワーの時間平均またはそれに準じる値
を求めることで現在の背景雑音のレベルを測定し、それ
に基づいてしきい値を設定し直すものである。これによ
り、背景雑音のレベル変化に対応した適正なしきい値を
用いて有音/無音の検出ができる。
【0016】前記背景雑音学習部でのしきい値の学習に
用いる入力音声パワーの時間範囲は、音声状態の変化
(例えば有音区間から無音区間への切替え)によって時
間範囲を狭めるなどに変えるようにしてもよい。このよ
うにすることで、背景雑音の学習の追従性を高めること
ができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。図1には本発明の一実施例としての音
声スイッチを備えたハンズフリー通話機が示される。図
中、受信部1、パワー抑圧部2、7、音声出力部3、パ
ワー計算部4、11、音声入力部6、送信部8、判定部
10は、図6の従来装置で説明した回路要素と同じもの
であるので、ここでは詳細な説明は省く。
【0018】一方、有音検出部5、9は従来回路のもの
と相違している。すなわち、有音検出部5は比較部51
と背景雑音学習部52からなり、有音検出部9は比較部
91と背景雑音学習部92からなる。この有音検出部
5、9は同じ構成であるので、以降、有音検出部5につ
いてだけその機能・作用を説明する。
【0019】比較部51は入力されたパワー信号pi
所定のしきい値thと比較する回路であり、それによ
り、次の判定式により、判定結果としての音声状態si
を出力している。ここで、si =0は無音、si =1は
有音を意味する。判定式は、 if(pi <th) si =0 if(pi >th) si =1 である。これは、入力パワーpi がしきい値thより小
さければ、音声状態siを「0」とし、しきい値thに
よりも大きければ、音声状態ci を「1」とするもので
ある。
【0020】背景雑音学習部52は入力された音声パワ
ーに基づいてしきい値thを設定し、比較部51に供給
する回路であり、比較部51からの音声状態si も入力
されている。この背景雑音学習部52は、比較部51か
らの音声状態si がsi =0すなわち無音であるとき
に、次式 th=Pave +α (無音の場合) (1) Pave =(Σpi )/N (2) 但し、Σはi=1からNまでの加算 に従ってしきい値thを演算して比較部51に供給す
る。この式は、入力音声のパワーpi の時間平均値であ
る平均パワーPave を(2)式で求め、この平均パワー
ave に所定の係数αを加算したものをしきい値thと
するものである。ここで、比較部51からの音声状態s
i がsi =1すなわち有音であるときには、thは前回
の無音時の値を保持するものとする。
【0021】係数αは小さくすれば、有音の検出感度が
高まるが背景騒音を有音と誤判定する確率も高まり、逆
に係数αを大きくすれば、有音の検出感度が鈍くなるが
背景騒音を有音と誤判定する確率が下がるというもの
で、経験的に適当な値を設定すればよい。
【0022】このように構成すると、背景雑音のレベル
が高まってくると、それに応じてしきい値thの値も大
きくなり、背景雑音を有音として誤検出する確率が下が
り、反対に、背景雑音のレベルが下がってくると、それ
に応じてしきい値thの値も小さくなり、小さいレベル
の有音も的確に検出できるようになる。
【0023】このように、本実施例では、有音検出部で
用いるしきい値thの学習部を設けることで、環境変化
による背景雑音の変動に対処している。その際に、有音
区間では背景雑音の学習を停止し、無音区間でのみ学習
を行うものである。
【0024】本発明の実施にあたっては種々の変形形態
が可能である。以下にその一つを説明する。この実施例
では、上記の背景雑音の学習を行う際に有音区間から無
音区間に変化した時点(話し終わった時点)で、背景雑
音の学習の追従性を高めるため、学習に用いるパワーの
範囲を狭めることとする。無音区間でのしきい値thの
学習は、 th=Pave +α (3) Pave =(Σpi )/M (4) 但し、Σはi=1からMまでの加算 とし、有音から無音に変化した場合には、(4)式での
平均計算に用いる範囲Mを前述の(2)式のNよりも小
さくする。なお、一定時間が経過した後にはこの範囲は
通常の範囲すなわちM=Nに戻すものとする。
【0025】なお、上述の各実施例では平均パワーP
ave は入力音声パワーpi の時間平均値としたが、本発
明はこれに限られるものではなく、かかる時間平均値に
準じる値、例えば音声パワーpi の2乗値を所定サンプ
ル回数にわたり加算したものの平方根をとり、これをサ
ンプル回数で割ったものなどとしてもよい。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
有音検出部に設けた背景雑音学習部で様々な環境下での
背景雑音の変化に対応することが可能となり、背景雑音
のレベル変動に対しても的確に有音を検出できるように
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一実施例としての音声スイッチを
備えたハンズフリー通話機を示す図である。
【図2】ハンズフリー通話機等における音響エコーを説
明する図である。
【図3】エコーキャンセラ方式を説明する図である。
【図4】音声スイッチ方式を説明する図である。
【図5】エコーキャンセラ方式と音声スイッチ方式を比
較する図である。
【図6】従来の音声スイッチを備えたハンズフリー通話
機を示す図である。
【図7】従来装置における有音検出部の構成を示す図で
ある。
【図8】有音/無音の判定テーブルの例を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 受信部 2、7 パワー抑圧部 3 音声出力部 4、11 パワー計算部 5、5’、9、9’ 有音検出部 6 音声入力部 8 送信部 51、91 比較部 52、92 背景雑音学習部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−13940(JP,A) 特開 平9−64961(JP,A) 特開 平8−8789(JP,A) 特開 平6−22025(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04M 1/60 H04B 3/23

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】受話音声のパワー計算をする受話側パワー
    計算手段と、 送話音声のパワー計算をする送話側パワー計算手段と、 前記受話側パワー計算手段の受話音声のパワーから受話
    音声の有音/無音の音声状態を判定する受話側有音検出
    手段と、 前記送話側パワー計算手段の送話音声のパワーから送話
    音声の有音/無音の音声状態を判定する送話側有音検出
    手段と、 前記受話音声のパワーを抑圧する受話側抑圧手段と、 前記送話音声のパワーを抑圧する送話側抑圧手段と、 前記受話側有音検出手段の受話音声の音声状態および前
    記送話側有音検出手段の送話音声の音声状態に基づき前
    記受話側抑圧手段の受話音声および前記送話側抑圧手段
    の送話音声のいずれを抑圧するかを判定する判定手段と を備え、 前記受話側および送話側の有音検出手段の少なくとも一
    方は、 その入力音声を無音と判定しているときに、入力音声の
    パワーの時間平均またはそれに準じる値に基づいてしき
    い値を学習する背景雑音学習部と、 このしきい値と入力音声のパワーの比較結果に基づいて
    有音/無音の検出を行う比較部とを備えるように構成さ
    れた通話機の音声スイッチ。
  2. 【請求項2】前記背景雑音学習部でのしきい値の学習に
    用いる入力音声パワーの時間範囲を音声状態によって変
    えるようにした請求項1記載の通話機の音声スイッチ。
JP11572597A 1997-05-06 1997-05-06 通話機の音声スイッチ Expired - Fee Related JP3466049B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11572597A JP3466049B2 (ja) 1997-05-06 1997-05-06 通話機の音声スイッチ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11572597A JP3466049B2 (ja) 1997-05-06 1997-05-06 通話機の音声スイッチ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10308815A JPH10308815A (ja) 1998-11-17
JP3466049B2 true JP3466049B2 (ja) 2003-11-10

Family

ID=14669576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11572597A Expired - Fee Related JP3466049B2 (ja) 1997-05-06 1997-05-06 通話機の音声スイッチ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3466049B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4351137B2 (ja) * 2004-10-13 2009-10-28 ティーオーエー株式会社 通話装置
JP5070073B2 (ja) * 2008-01-30 2012-11-07 アイホン株式会社 インターホンシステム
JP2010068108A (ja) * 2008-09-09 2010-03-25 Aiphone Co Ltd インターホンシステム
JP5291577B2 (ja) * 2009-08-31 2013-09-18 アイホン株式会社 インターホンシステム

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10308815A (ja) 1998-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7945442B2 (en) Internet communication device and method for controlling noise thereof
US7856097B2 (en) Echo canceling apparatus, telephone set using the same, and echo canceling method
EP1298815B1 (en) Echo processor generating pseudo background noise with high naturalness
US6223154B1 (en) Using vocoded parameters in a staggered average to provide speakerphone operation based on enhanced speech activity thresholds
JP2538176B2 (ja) エコ―制御装置
US5619566A (en) Voice activity detector for an echo suppressor and an echo suppressor
US7536006B2 (en) Method and system for near-end detection
KR101089481B1 (ko) 스펙트럼 음향 특성에 기초한 더블 토크 검출 방법
US7203308B2 (en) Echo canceller ensuring further reduction in residual echo
EP0901267A2 (en) The detection of the speech activity of a source
US6510224B1 (en) Enhancement of near-end voice signals in an echo suppression system
US5390244A (en) Method and apparatus for periodic signal detection
US7881927B1 (en) Adaptive sidetone and adaptive voice activity detect (VAD) threshold for speech processing
US6173058B1 (en) Sound processing unit
US20070121926A1 (en) Double-talk detector for an acoustic echo canceller
JP3597671B2 (ja) ハンズフリー電話機
US6377679B1 (en) Speakerphone
JP2009094802A (ja) 通信装置
JP3466049B2 (ja) 通話機の音声スイッチ
JPH07264102A (ja) ステレオエコーキャンセラ
JP4475155B2 (ja) エコーキャンセラ
JP3466050B2 (ja) 通話機の音声スイッチ
JP2009021859A (ja) 通話状態判定装置および該通話状態判定装置を備えたエコーキャンセラ
JP4735419B2 (ja) 音声通話装置
JP3460783B2 (ja) 通話機の音声スイッチ

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20030819

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080829

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090829

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090829

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100829

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110829

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120829

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120829

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130829

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees