JP3644132B2 - 信号処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、オーディオ録音媒体の録音情報を再生し、かつ、自動車電話システムなどのハンズフリー通話における会話時の受話音声と送話音声との間で発生するエコー音声のキャンセル処理を行うエコーキャンセル装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図3は従来のオーディオ装置の構成を示すブロック図である。図3において、このオーディオ装置は、カセットデッキなどの音声信号再生装置11でステレオの録音媒体の録音情報を再生した音声信号(左L、右R)がA/D変換回路12に入力され、ここでデジタル信号に変換して、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)などの信号処理回路13に入力される。信号処理回路13では、A/D変換回路12からのデジタル音声信号(L,R)に臨場感などの処理を施して、それぞれD/A変換回路14に出力する。D/A変換回路14からのアナログ音声信号(L,R)を増幅器15で増幅し、スピーカ16a,16bを通じてステレオ音声を出力する。
【0003】
図4は自動車電話システムなどのハンズフリー通話におけるエコーキャンセル装置の構成を示すブロック図である。図4において、このエコーキャンセル装置は、自動車電話システムなどのハンズフリー通話に利用するものであり、自動車電話機の受信部からの受信音声信号がA/D変換器21でデジタル信号に変換されてデジタルシグナルプロセッサ(DSP)で構成される信号処理回路22に入力される。この信号処理回路22は受信音声信号の周波数特性及びレベルに対するサンプリングを行う。
【0004】
また、信号処理回路22はエコーキャンセル処理及びアッテネータ(減衰)処理を行う。D/A変換回路23でアナログ信号に変換した受信音声信号を図示しない低周波増幅回路を通じてスピーカ26に送出する。マイクロホン27からの会話における送話信号を、図示しない低周波増幅回路で増幅した後にA/D変換回路24でデジタル信号に変換して信号処理回路22に入力する。信号処理回路22では、デジタル化した送話信号に対する周波数特性及びレベルに対するサンプリングを行う。同時に受信音声信号に対する周波数特性及びレベルと、送話信号の周波数特性及びレベルとを比較して、必要に応じてエコーキャンセル処理及びアッテネータ処理を行って、その送話信号をD/A変換回路25に出力する。ここでアナログ送話信号に変換し、自動車電話機の送信部に送出する。このようにして、自動車電話システムなどのハンズフリー通話時のエコーキャンセルを行う。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来例では、カセットデッキなどのオーディオ装置と自動車電話システムなどのハンズフリー通話におけるエコーキャンセル装置との両方が必要であり、その装置規模が増大化するという欠点があった。
【0006】
本発明は、このような従来の技術における課題を解決するものであり、オーディオ装置及び自動車電話システムなどのハンズフリー通話におけるエコーキャンセル装置とが一体化され、その装置規模が縮小されて、小型化が可能になる優れたエコーキャンセル装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、本発明は、選択してデジタル信号化した受信音声信号又は第1オーディオ信号を、信号処理手段に入力して、デジタル受信音声信号に含む回線エコー、又はデジタル送話信号に対するエコーキャンセル処理を行い、又は、オーディオ信号に対する音響効果を付加する処理を行い、アナログ信号化し、かつ、選択した受信音声信号を通話用スピーカに出力し、又は、第1オーディオ信号を第1オーディオ用スピーカに出力し、また、エコー音声信号を含むマイクロホンからの送話信号又は第2オーディオ信号を信号処理手段を通じて処理した送話信号を送信音声信号として出力し、又は、第2オーディオ信号の場合に第2オーディオ用スピーカに出力している。
【0008】
したがって、オーディオ装置及び自動車電話システムなどのハンズフリー通話におけるエコーキャンセル装置とが一体化される。この場合、受信音声信号処理系と、送話信号処理系をステレオ再生時の左右の信号処理系として構成しており、単純にオーディオ装置とエコーキャンセル装置とを一体化した場合に比較して、オーディオ装置でのステレオ再生用の左右の信号処理系の一方を設ける必要がなくなり、その装置規模が縮小されて、小型化が可能になる。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明は、受信音声信号又は第1オーディオ信号の一方を選択して出力する第1入力選択手段と、第1入力選択手段からの受信音声信号又は第1オーディオ信号をデジタル信号に変換する第1A/D変換手段と、第1A/D変換手段からのデジタル受信音声信号に含む回線エコーに対するエコーキャンセル処理又はオーディオ信号に対する音響効果を付加する処理を行う信号処理手段と、信号処理手段からのデジタル受信音声信号をアナログ受信音声信号に変換して出力する第1D/A変換手段と、第1D/A変換手段から受信音声信号が出力された場合に通話用スピーカに受信音声信号を出力し、また、第1オーディオ信号の場合に第1オーディオ用スピーカに第1オーディオ信号を出力する第1出力選択手段と、スピーカからの受信音声出力のエコー音声信号を含むマイクロホンからの送話信号又は第2オーディオ信号の一方を選択する第2入力選択手段と、第2入力選択手段からの送話信号又は第2オーディオ信号をデジタル信号に変換して信号処理手段に出力する第2A/D変換手段と、信号処理手段からのデジタル送話信号又は第2オーディオ信号をアナログ信号に変換して出力する第2D/A変換手段と、第2D/A変換手段から送話信号が出力された場合に、この送話信号を送信音声信号として出力し、また、第2オーディオ信号の場合に、この第2オーディオ用スピーカに第2オーディオ信号を出力する第2出力選択手段とを備えたものであり、オーディオ装置及びエコーキャンセル装置とが一体化され、受信音声信号処理系と、送話信号処理系をステレオ再生時の左右の信号処理系として構成しており、単純にオーディオ装置とエコーキャンセル装置とを一体化した場合に比較して、オーディオ装置でのステレオ再生用の左右の信号処理系の一方を設ける必要がなくなり、その装置規模が縮小されて、小型化が可能になる。
【0010】
また、本発明は、信号処理手段にデジタルフィルタを備え、このフィルタ定数に基づいてオーディオ信号に対する音響効果を付加したものである。
【0011】
また、本発明は、信号処理手段にデジタルフィルタを設け、このフィルタ定数を可変して周波数特性を可変したものである。
【0012】
また、本発明は、信号処理手段でのデジタル受信音声信号に対するエコーキャンセル処理に代えて、スピーカからマイクロホンに入力されるエコー音声を含むデジタル送話信号に対するエコーキャンセル処理を行っているものである。
【0013】
次に、本発明のエコーキャンセル装置の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【0014】
(実施形態1)
図1は本実施の形態におけるエコーキャンセル装置(信号処理装置に相当)の構成を示すブロック図である。図1において、このエコーキャンセル装置は、自動車電話機の受信部からの受信音声信号Sa、オーディオ機器からのオーディオ信号Sdの一方を選択する入力信号セレクタ回路33(第1のセレクタに相当)と、この入力信号セレクタ回路33が選択した受信音声信号Sa又はオーディオ信号Sdをデジタル信号に変換するA/D変換回路34とを有している。また、A/D変換回路34からのデジタル受信音声信号(Sa)に対するエコーキャンセル処理、又は、デジタルオーディオ信号(Sd)に対する臨場感などの付加処理を行いDSPで構成される信号処理回路35と、この信号処理回路35からのデジタル受信音声信号(Sa)又はデジタルオーディオ信号(Sd)をアナログ信号に変換して出力するD/A変換回路36とを有している。
【0015】
さらに、D/A変換回路36からのアナログ受信音声信号(Sa)又はアナログオーディオ信号(Sd)を出力する出力信号セレクタ回路37と、この出力信号セレクタ回路37からのアナログ受信音声信号(Sa)を図示しない低周波増幅回路を通じて音声出力する電話用スピーカ38とを有している。また、出力信号セレクタ回路37からのアナログオーディオ信号(Sd)を図示しない低周波増幅回路を通じて音声出力するオーディオ用スピーカ39と、ハンズフリー通話時の会話の送話信号を出力するマイクロホン40と、このマイクロホン40からの送話信号又は図示しないオーディオ機器で再生したオーディオ信号Seの一方を選択する送信入力信号セレクタ回路41(第2のセレクタに相当)とを有している。さらに、送信入力信号セレクタ回路41からの送話信号又はオーディオ信号Seをデジタル信号に変換して信号処理回路35に出力するA/D変換回路42と、信号処理回路35からのデジタル送話信号又はデジタルオーディオ信号Seをアナログ信号に変換して出力するD/A変換回路43とを有している。
【0016】
また、D/A変換回路43からのデジタル送話信号を図示しない自動車電話機の送信部からの送信音声信号Sbとして出力し、又は、デジタルオーディオ信号Seをスピーカ45に出力する送信出力信号セレクタ回路44と、オーディオ再生、又は、エコーキャンセル処理の一方を信号処理回路35に対して指示する制御回路48とを有している。さらに、オーディオ再生又はエコーキャンセル処理の一方の選択を制御回路48に指示するための操作部49を有している。
【0017】
図2は信号処理回路35の詳細な構成を示すブロック図である。
図2において、この信号処理回路35はA/D変換回路34からのデジタル受信音声信号(Sa)又はデジタルオーディオ信号Sdのサンプリングを行い、この周波数成分に基づいてエコーキャンセル処理を行うデジタルフィルタ51,52を有している。また、A/D変換回路34からのデジタル受信音声信号(Sa)の音圧レベル、周波数特性から検出したエコー成分に基づいてデジタルフィルタ定数を決定してデジタルフィルタ51,52へ出力するフィルタ定数算出回路53を有している。
【0018】
次に、この実施形態の動作について説明する。
操作部49から制御回路48にオーディオ再生が指示されると、制御回路48がオーディオ再生モードを実行するため、信号処理回路35に、その動作を指示する。さらに、制御回路48が入力信号セレクタ回路33をオーディオ信号Sd(例えば、ステレオオーディオR側入力信号)を選択するように切り替え、さらに、出力信号セレクタ回路37がオーディオ用スピーカ39(ステレオオーディオR側音声出力)を選択するように切り替える。また、制御回路48が送信入力信号セレクタ回路41をオーディオ信号Se(例えば、ステレオオーディオL側入力信号)を選択するように切り替え、さらに、送信出力信号セレクタ回路44がオーディオ用スピーカ45(ステレオオーディオL側音声出力)を選択するように切り替える。この結果、この図1に示す構成の装置はオーディオ装置として動作する。
【0019】
すなわち、入力信号セレクタ回路33からのオーディオ信号SdがA/D変換回路34を通じてデジタル信号に変換されて信号処理回路35に入力される。信号処理回路35がオーディオ信号処理、例えば、臨場感などの付加処理を行った後に、D/A変換回路36、出力信号セレクタ回路37を通じたアナログ受信音声信号(Sa)をオーディオ用スピーカ39(ステレオオーディオR側音声出力、一のステレオ用スピーカまたは他のステレオ用スピーカに相当する)に入力して、そのステレオオーディオR側の音声出力を行う。同時に、送信入力信号セレクタ回路41からのデジタルオーディオ信号SeがA/D変換回路42を通じて信号処理回路35に入力される。信号処理回路35がオーディオ信号処理、例えば、臨場感などの付加処理を行った後、D/A変換回路43、送信出力信号セレクタ回路44を通じたアナログ受信音声信号(Se)をオーディオ用スピーカ45(ステレオオーディオL側音声出力、一のステレオ用スピーカまたは他のステレオ用スピーカに相当する)に入力して、そのステレオオーディオL側の音声出力を行う。このようにしてオーディオ再生モードによるステレオオーディオ音声出力が行われる。
【0020】
次に、エコーキャンセル装置として動作する場合、操作部49から制御回路48にエコーキャンセル動作を指示すると制御回路48がエコーキャンセルモードを制御し、信号処理回路35がエコーキャンセルモードに設定される。さらに、制御回路48が入力信号セレクタ回路33を受信音声信号Saを選択するように切り替え、さらに、出力信号セレクタ回路37を受信用スピーカ38を選択するように切り替える。また、制御回路48が送信入力信号セレクタ回路41をマイクロホン40からの送話信号を選択するように切り替え、さらに、送信出力信号セレクタ回路44が送信音声信号を出力するように切り替える。この結果、この図1に示す構成の装置はエコーキャンセル装置として動作する。
【0021】
すなわち、自動車電話機の受信部からの受信音声信号Saが入力信号セレクタ回路33,A/D変換回路34でデジタル信号に変換して信号処理回路35に入力する。信号処理回路35は、デジタル受信音声信号(Sa)からエコーキャンセル処理を行ったデジタル受信音声信号(Sa)をD/A変換回路36に出力する。このD/A変換回路36でアナログ信号に変換した受信音声信号Saを、出力信号セレクタ回路37を通じて電話用スピーカ38に送出し、その音声出力を行う。また、マイクロホン40からの会話における送話信号を、図示しない低周波増幅回路で増幅した後に送信入力信号セレクタ回路41を通じてA/D変換回路42でデジタル信号に変換して信号処理回路35に入力する。
【0022】
信号処理回路35ではデジタル受信音声信号(Sa)とデジタル送話信号とからエコーキャンセル処理を行ったデジタル送話信号をD/A変換回路43に出力する。ここでデジタル信号の送話信号をアナログ信号に変換し、送信出力信号セレクタ回路44を通じて送信音声信号Sbとして自動車電話機の送信部に送出する。この場合、図2に示す信号処理回路35は、フィルタ定数算出回路53がA/D変換回路34からのデジタル受信音声信号(Sa)の音圧レベル、周波数特性から検出したエコー成分に基づいてデジタルフィルタ定数を決定してデジタルフィルタ51,52へ出力する。デジタルフィルタ51,52がA/D変換回路34からのデジタル受信音声信号(Sa)のサンプリングを行い、この周波数成分に基づいてエコーキャンセル処理を行う。
【0023】
【発明の効果】
以上のように本発明は、デジタル受信音声信号に含む回線エコー、又はデジタル送話信号に対するエコーキャンセル処理を行い、又は、ステレオオーディオ信号に対する音響効果を付加する処理を行っているため、オーディオ装置及びエコーキャンセル装置とが一体化されることにより、受信音声信号処理系と、送話信号処理系をステレオ再生時の左右の信号処理系に利用しており、単純にオーディオ装置とエコーキャンセル装置とを一体化した場合に比較して、オーディオ装置でのステレオ再生用の左右の信号処理系の一方を設ける必要がなくなり、その装置規模が縮小されて小型化できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態におけるエコーキャンセル装置の構成を示すブロック図
【図2】同実施の形態における信号処理回路の詳細な構成を示すブロック図
【図3】従来のオーディオ装置の構成を示すブロック図
【図4】従来のエコーキャンセル装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
33 入力信号セレクタ回路
34,42 A/D変換回路
35 信号処理回路
36,43 D/A変換回路
37 出力信号セレクタ回路
38,39,45 スピーカ
40 マイクロホン
41 送信入力信号セレクタ回路
44 送信出力信号セレクタ回路
48 制御回路
49 操作部
51,52 デジタルフィルタ
53 フィルタ定数算出回路
Sa 受信音声信号
Sb 送信音声信号
Sd,Se オーディオ信号
Claims (7)
- エコーキャンセル処理および付加処理を行う信号処理回路と、前記信号処理回路を電話回線側またはオーディオ装置の一の出力側に接続する第1のセレクタと、前記信号処理回路をマイクロホン側またはオーディオ装置の他の出力側に接続する第2のセレクタとを備え、
前記信号処理回路は、前記第1のセレクタによって電話回線側に接続されるとともに前記第2のセレクタによって前記マイクロホン側に接続される場合には電話回線側からの音声信号に対してエコーキャンセル処理を施して電話用スピーカ側に出力するとともにマイクロホン側からの音声信号を処理して電話回線側に出力し、他方、前記第1のセレクタによってオーディオ装置の一の出力側に接続されるとともに前記第2のセレクタによってオーディオ装置の他の出力側に接続されている場合にはオーディオ装置の各出力側からのオーディオ信号に付加処理を施して一のステレオ用スピーカ側および他のステレオ用スピーカ側にそれぞれ出力することを特徴とする信号処理装置。 - ユーザの選択に応じて前記第1のセレクタに対して前記信号処理回路を電話回線側に接続させるとともに前記第2のセレクタに対して前記信号処理回路をマイクロホン側に接続させるか前記第1のセレクタに対して前記信号処理回路をオーディオ装置の一の出力側に接続させるとともに前記第2のセレクタに対して前記信号処理回路を前記オーディオ装置の他の出力側に接続させる制御回路を備えることを特徴とする請求項1に記載の信号処理装置。
- 前記制御回路は、前記第1のセレクタに対して前記信号処理回路をオーディオ装置の一の出力側に接続させるとともに前記第2のセレクタに対して前記信号処理回路を前記オーディオ装置の他の出力側に接続させている場合には、前記信号処理回路に設けられたデジタルフィルタのフィルタ数を一定にすることを特徴とする請求項2に記載の信号処理装置。
- 前記制御回路は、前記第1のセレクタに対して前記信号処理回路をオーディオ装置の一の出力側に接続させるとともに前記第2のセレクタに対して前記信号処理回路を前記オーディオ装置の他の出力側に接続させている場合には、前記信号処理回路に設けられたデジタルフィルタのフィルタ数を可変にすることを特徴とする請求項2に記載の信号処理装置。
- 前記制御回路は、前記第1のセレクタに対して前記信号処理回路を電話回線側に接続させるとともに前記第2のセレクタに対して前記信号処理回路を前記マイクロホン側に接続させている場合には、前記信号処理回路に設けられたディジタルフィルタのフィルタ係数を一定にすることを特徴とする請求項2に記載の信号処理装置。
- 前記制御回路は、前記第1のセレクタに対して前記信号処理回路を電話回線側に接続させるとともに前記第2のセレクタに対して前記信号処理回路を前記マイクロホン側に接続させている場合には、前記信号処理回路に設けられたディジタルフィルタのフィルタ係数を可変にすることを特徴とする請求項2に記載の信号処理装置。
- 請求項1ないし請求項6の何れかに記載の信号処理装置を備えた自動車電話機。
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