JP5849758B2 - 通信装置、状態通知方法 - Google Patents

Description

本発明は通信装置に関し、特にノイズキャンセル機能を有する単方向通信装置に関する。

業務用無線機に代表される音声入力装置は、工場や建設現場、また、消防・警察等といった高い騒音下で使用される機会が多い。そのため、マイクで収音された音声信号に含まれる雑音成分を抑圧することで、高い騒音下でも良好な通話を確保できることが求められる。

特許文献１には、筐体に音声収音用マイク（以下メインマイクと称する）および雑音収音用マイク（以下サブマイクと称する）の２個のマイクを備え、サブマイクで収音した信号から生成したノイズの逆相成分をメインマイクの信号に加算することにより、メインマイクの雑音成分を抑圧する音声入力システムが開示されている。当該技術はアクティブノイズキャンセル方式と呼ばれ、高騒音下でも明瞭な音声を収音することが可能となる。

また、特許文献２には、複数のマイクロホンから出力された信号から雑音を除去した残留信号の方向別の音量を算出し、方向別残留信号の音量を表示することで、マイクロホンで収集された音声がどれだけ抑圧されているかを音源ごとに確認できる音収集システムが開示されている。

また、特許文献３には、外部デバイスへコンテンツデータの送信を行う電子機器が開示されている。当該電子機器は、外部デバイスとの間で伝送される一つ以上のコンテンツに関するコンテンツ情報を取得し、一つ以上のコンテンツを伝送する際、前記取得したコンテンツ情報に基づき、コンテンツが伝送されている期間中インジケータの発光部を点灯又は点滅する。当該構成により、コンテンツデータの伝送状況の切り替わりを適切にユーザに報知することが可能となる。

また、特許文献４には、所謂ハンズフリー通話が可能な電話装置であって、マイクから入力された音声が所定の音声であるかを判断する音声認識部を備え、当該音声の認識結果を表示する表示手段を更に備える音声応答機能付電話装置が開示されている。当該装置によれば、使用者に音声認識部の認識結果を報知することで、音声応答機能の信頼性を向上させている。

特開２００４−１２０７１７号公報 特開２０１０−０２８５３１号公報 特開２０１０−２７９０４３号公報 特開２０００−１０６５８８号公報

高騒音下の環境で使用される単方向通信機能を有する通信装置には、送信モード（送信状態）と非送信状態（スタンバイ状態）とを切り替えるスイッチが配置されており、使用者が当該切り替えスイッチを押下することで送信モードへと切り替える。

このような装置においては、使用者に対して現在の通信状態を誤認しないよう、現在の通信状態が送信状態か非送信状態かのどちらであるかを適切に通知する必要がある。そこで、装置筐体にＬＥＤ等の発光部が設けられ、上記切り替えスイッチに連動して当該ＬＥＤの発光状態を制御する構成がとられる。

ここで、高騒音下の環境で使用される通信装置では、その使用環境や部品点数、部品コストなどの制約上、装置筐体に配置されるＬＥＤの数や色を増やすことが難しい場合がある。そこで、１つのＬＥＤが装置筐体に配置され、上記送信モードの切り替えに対応してＬＥＤを点灯又は消灯させる制御が行われる。

ここで、工事現場等の高騒音下の環境で使用される通信装置において音声を収音して送信する場合、話者からの音声が周囲雑音で潰されてしまい、受信先にいる聞き手が会話内容を適切に理解できない場合があると言う課題が発生していた。このような状況においては、話者に対して装置の使用状態を改善するように指導（注意喚起）できることが求められていた。

上記課題を鑑み、本発明は、限られた制約下で良質な音声を送信できる送信装置と状態通知方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様である通信装置は、音声を収音する第１収音部と、第１収音部で収音される音声を音声信号として外部に送信する送信部と、前記送信部が前記音声信号を送信しない非送信状態から前記送信部が前記音声信号を送信する送信状態に自装置の通信状態を切り替える切り替え部と、前記送信部で送信される前記音声信号の音声品質を判定する音声品質判定部と、光を発光する発光部と、前記発光部を制御する発光制御部と、を具備し、前記発光制御部は、前記切り替え部が切り替える前記通信状態と、前記音声品質判定部における前記音声品質の判定結果とに基づいて、前記発光部が、消灯状態、点滅状態、点灯状態、のいずれかの状態をとるように制御する。
また、前記発光制御部は、前記通信状態が非送信状態である場合は前記発光部を消灯状態とし、前記通信状態が送信状態で、かつ、前記音声品質が良好と判定されている場合は前記発光部を点滅状態とし、前記通信状態が送信状態で、かつ、前記音声品質が不良と判定されている場合は前記発光部を点灯状態としても良い。
また、前記発光制御部は、前記通信状態が非送信状態である場合は前記発光部を消灯状態とし、前記通信状態が送信状態で、かつ、前記音声品質が良好と判定されている場合は前記発光部を点灯状態とし、前記通信状態が送信状態で、かつ、前記音声品質が不良と判定されている場合は前記発光部を点滅状態としても良い。
また、前記音声品質判定部は、前記第１収音部で収音される音声の音量レベルに基づいて前記音声品質を判定しても良い。
また、音声を収音する第２収音部と、前記第２収音部から入力される第２音声信号を用いて、前記第１収音部から入力される第１音声信号に対するノイズキャンセルを行うノイズキャンセル処理部と、を更に具備し、前記送信部は、前記ノイズキャンセル処理部における前記ノイズキャンセル後の音声信号を外部に送信し、前記音声品質判定部は、前記ノイズキャンセル後の音声信号の音声品質を判定しても良い。
また、第１収音部で収音された音声に基づいて音声区間であるかの判定を行う音声区間判定部を更に備え、前記音声品質判定部は、前記音声区間判定部において音声区間であると判定されている場合に、前記ノイズキャンセル処理部におけるノイズキャンセル後の音声信号の音声品質を判定しても良い。
また、前記音声区間判定部は、第１収音部から入力される第１音声信号を一定長の単位で周波数領域に変換する周波数変換部と、前記周波数変換部における変換後のスペクトル成分に基づいて、発話による音声成分であるか音声ではない雑音成分であるかを判定する音声判定部と、を備えても良い。
また、前記発光制御部は、前記通信状態が非送信状態である場合は前記発光部を消灯状態とし、前記通信状態が送信状態で、かつ、音声区間でない場合は、前記発光部を点灯状態とし、前記通信状態が送信状態で、かつ、音声区間であり、前記音声品質が不良と判定されている場合は、前記発光部を点灯状態とし、前記通信状態が送信状態で、かつ、音声区間であり、前記音声品質が良好と判定されている場合は前記発光部を点滅状態とする制御を行っても良い。
また、前記第１収音部は、装置本体正面に配置されるメインマイクであり、前記第２収音部は、装置本体背面に配置されるサブマイクとすることができる。
また、前記第１収音部で収音される音声と前記第２収音部で収音される音声との位相差に基づいてメインマイク方向を判定するマイク方向判定部を更に具備し、前記音声品質判定部は、前記マイク方向判定部における前記メインマイク方向の判定結果に基づいて前記ノイズキャンセル処理部におけるノイズキャンセル後の音声信号の音声品質を判定することができる。
また、前記発光部は、装置本体に設置されたＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。
また、本発明の一態様である状態通知方法は、単方向通信装置に設けられた発光素子を用いて前記単方向通信装置の使用状態を通知する状態通知方法であって、前記単方向通信装置の通信状態が送信状態であるか非送信状態であるかを判定する通信状態判定ステップと、前記通信状態が前記送信状態である場合に送信される音声信号の音声品質を判定する音声品質判定ステップと、通信状態判定ステップにおける判定結果と前記音声品質判定ステップにおける判定結果とに基づいて前記発光素子を消灯状態、点灯状態、点滅状態のいずれかの状態となるように制御する制御ステップと、を有する。
また、本発明の一態様である通信装置は、音声を収音する第１収音部と、前記第１収音部で収音される音声を音声信号として外部に送信する送信部と、前記送信部が前記音声信号を送信しない非送信状態から前記送信部が前記音声信号を送信する送信状態に自装置の通信状態を切り替える切り替え部と、前記第１収音部での音声の収音状態を判定する収音状態判定部と、光を発光する発光部と、前記発光部を制御する発光制御部と、を具備し、前記発光制御部は、前記切り替え部が切り替える前記通信状態と、前記収音状態判定部における前記第１収音部での音声の収音状態とに基づいて、前記発光部が、消灯状態、点滅状態、点灯状態、のいずれかの状態をとるように制御する。
ここで、前記発光制御部は、前記切り替え部が前記通信状態を送信状態に切り替えた場合に、前記発光部を点灯状態とし、前記収音状態判定部で判定された収音状態に基づいて、前記発光部を点滅状態とすることを特徴としても良い。

本発明によれば、限られた制約下で良質な音声を送信できる送信装置と状態通知方法を提供することができる。

実施の形態１に係る通信装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る通信装置の動作の流れを示すフローチャート図である。 実施の形態２に係る通信装置（ノイズキャンセルマイク）の外観（（ａ）正面図、（ｂ）背面図）を示す図である。 実施の形態２に係る通信装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係る音声品質の判定処理の流れを示すフローチャート図である。 ＬＥＤの発光状態と通信状態と音声品質の判定結果との関係を纏めたグラフである。 実施の形態３に係る通信装置の構成を示すブロック図である。 通信装置（音声入力装置）の使用者に対する方向と位相との関係を説明する図である。 実施の形態３に係るメインマイク方向の判定処理（第１判定処理）の流れを示すフローチャート図である。 実施の形態３に係るノイズキャンセル効果の判定処理の流れを示すフローチャート図である。 実施の形態３に係る音声品質に関する総合判定処理の動作の流れを示すフローチャート図である。 実施の形態４に係る音声入力装置（通信装置）の構成を示すブロック図である。 実施の形態４に係る発光制御部の制御内容を示したグラフである。 実施の形態４に係る発光制御部制御動作の流れを示すフローチャート図である。 実施の形態４に係る別の音声入力装置（通信装置）の構成を示すブロック図である。

本発明の実施の形態について以下に図面を参照して説明する。以下の説明は、本発明の好適な実施の形態を示すものであって、本発明の範囲が以下の実施の形態に限定されるものではない。以下の説明において、同一の符号が付されたものは実質的に同様の内容を示している。

（実施の形態１）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態１に係る通信装置１００の構成を示すブロック図である。通信装置１００は、第１収音部１０１と、送信部１０２と、音声品質判定部１０３と、ＰＴＴ（Push To Talk）部１０４と、発光制御部１０５と、発光素子１０６と、を具備する。

第１収音部１０１は、通信装置１００に取り付けられたマイクであり、音声を収音する。第１収音部１０１で収音された音声は第１音声信号として、送信部１０２及び音声品質判定部１０３に出力される。

送信部１０２は、第１収音部１０１より入力した第１音声信号を、必要に応じて音声符号化処理を行った上で外部に設置された他の通信装置へ送信する。送信部１０２は後述するＰＴＴ部１０４が押下され、当該ＰＴＴ部１０４から送信モード信号を入力している場合に、音声信号を外部の通信装置へ送信する。

音声品質判定部１０３は、第１収音部１０１より入力した第１音声信号に基づいて、送信部１０２より送信される音声信号の音声品質を判定する。音声品質判定部１０３は、当該判定結果を、音声品質を示す音声品質信号として発光制御部１０５に出力する。

ここで、具体的に音声品質判定部１０３は、第１収音部１０１で収音される音声の音量レベルを判定することで送信部１０２から送信される音声信号の音声品質を判定する。すなわち、第１収音部１０１で収音される音声の音量レベルが所定の基準値より低い場合は、受信者側で十分に聞き取ることができないと判断し、音声品質が不良であると判定する。

ＰＴＴ部１０４は、送信部１０２で音声信号を送信するかしないかを切り替える。

すなわち、ＰＴＴ部１０４は、自装置１００の通信状態（通信モード）を、送信部１０２が音声信号を送信する送信状態（送信モード）又は送信部１０２が音声信号を送信しない非送信状態（スタンバイモード）のいずれかの状態に切り替える切り替え部である。ＰＴＴ部１０４が押下されることにより、通信装置１００の状態が非送信状態から送信状態へ切り替えられることで、音声信号の送信が行われる。

なお、非送信状態（スタンバイモード）には、外部より送信される信号の受信はしていないが受信信号を検知する状態である、いわゆる受信待ち受け状態及び電波を実際に受信している受信状態を含む。また、通信装置１００が受信機能を有さない、送信専用の送信装置の場合には、非送信状態は、何もしない状態である。非送信状態は、このような受信状態や何もしない状態などを含み、送信部１０２が音声信号を送信しない状態を指している。なお、車載用無線機のマイクロホンの場合には、スピーカは車載用無線機に配置される。

ＰＴＴ部１０４は、より具体的には、通信装置１００の筐体に取り付けられた通信状態を切り替える切り替えスイッチであり、使用者が発話を行う時に当該ＰＴＴ部１０４が押下されることで、通信状態が、非送信状態から送信状態に切り替えられる。すなわち、装置１００の通信状態はデフォルトで非送信状態をとり、発話を行いたい使用者がＰＴＴ部１０４を押下することで使用者によって手動で送信状態に切り替えられる。ＰＴＴ部１０４が押下されると、送信状態に切り替えられたことを示す送信モード信号が送信部１０２と、発光制御部１０５とに出力される。

発光制御部１０５は、発光素子１０６の発光を制御することで装置１００の使用状態を使用者に通知する。発光素子１０６は、装置１００の筐体に取り付けられており、具体的にはＬＥＤ（Light Emitting Diode）であるものとして説明する。

発光制御部１０５は、音声品質判定部１０３から入力される音声品質を示す音声品質信号と、ＰＴＴ部１０４より入力する現在の通信状態が送信状態に切り替えられていることを示す送信モード信号とに基づいて発光素子１０６の発光状態を制御する。

図２は、通信装置１００の動作の流れを示すフローチャート図である。

発光制御部１０５は、現在の通信状態が送信状態であるかを判定する（ステップＳ１０１）。ＰＴＴ部１０４が押下されておらず、送信モード信号が入力されていない場合は、現在の通信状態は非送信状態であるため（ステップＳ１０１のＮｏ）、発光制御部１０５は、発光素子１０６に駆動電流を流さず、発光素子１０６を消灯状態とする（ステップＳ１０２）。一方、ＰＴＴ部１０４が押下されて現在の通信状態が送信状態である場合は、音声品質判定部１０３において音声品質判定処理が行われる（ステップＳ１０３）。

発光制御部１０５は、音声品質判定部１０３における判定処理に基づいて、送信部１０２より送信される音声信号の音声品質が良好であるかを判定する（ステップＳ１０４）。すなわち、音声品質判定部１０３より入力する音声品質信号において当該音声品質が良好と示されているか不良と示されているかを確認する。

ステップＳ１０４における判定の結果、音声品質が良好であると示されている場合は、発光制御部１０５は、発光素子１０６を点滅させる（ステップＳ１０５）。一方、音声品質が不良であると示されている場合は、発光制御部１０５は発光素子１０６を点灯させる（ステップＳ１０６）。

このように、発光制御部１０５は、ＰＴＴ部１０４が切り替える通信状態と、音声品質判定部１０３における音声品質の判定結果とに基づいて、発光素子１０６が、消灯状態、点滅状態、点灯状態、のいずれかの状態となるように制御する。発光素子１０６の３つの状態を通じて、装置１００の使用状態を使用者に通知することができ、点灯状態の発光素子１０６を視覚的に認識した使用者は現在の音声品質が悪いことを認識し、マイク１０１に口を近づける等の改善行動を行うことができる。

以上のように、本実施の形態１では、通信機能を切り替えて通信を行う単方向通信装置において、装置筐体に取り付けられたＬＥＤ等の発光素子を用いて通信方向を適切に使用者に通知しつつ、送信される音声信号の音声品質の良し悪しを併せて通知することができる。

すなわち、本実施の形態１の通信装置は、通信状態を非送信状態から送信部が音声信号を送信する送信状態に切り替える切り替え部を有する。当該切り替え部であるＰＴＴ部が押下されることで、発光制御部は、非送信状態を示す消灯状態から送信状態を示す点灯状態に変更するよう発光素子を制御する。更に、発光制御部は、音声品質の判定結果に基づき、良好な音声品質が得られている場合は点灯状態から点滅状態に変更することで使用者に対して装置の使用状態を通知する。従って使用者が、当該通知を受けて装置の使用状態を変更する行動をとることで、聞き手側に送られる音声の品質を改善することができる。

なお、上記通信装置は、ＰＴＴ部１０４が押下されておらず、装置１００の通信状態が非送信状態である場合に、外部の通信装置より送信される音声信号を受信する受信部を備えていても良い。受信部で受信された音声信号は、適宜復号された後、スピーカより音声が放音される。

（実施の形態２）
高騒音下での使用が想定される本発明の送信装置において、マイクで収音される音声の音量レベルが高い場合でも、話者の発話が周囲の雑音に埋もれてしまい、音声品質が劣悪である場合がある。

このような環境下では、音量レベルが音声品質を適切に表しているとは言えない。従って、音量レベルが閾値を超えており、発光素子が注意喚起を促していない場合であっても、聞き手側に伝送される音声は品質が悪く、聞き手が会話内容を適切に理解することができないと言った問題が生じていた。

特に、音声をデジタル無線送信で送信する場合、音声符号化を行って帯域圧縮された上で送信されることになるが、周囲の雑音により、適切な音声符号化が行われず、音声が潰れてしまうという課題が顕著になる。

そこで、本実施の形態２に係る通信装置では、聞き手側に伝送される音声の音声品質を的確に話者に通知することで、装置の使用状態の指導及び改善を促して音声品質の改善に繋げることを可能とすることを特徴とする。以下、図面を用いて詳細に説明する。

図３は、本実施の形態２に係る通信装置２００の外観を示す図である。図３（ａ）は、通信装置２００の正面図を、図３（ｂ）は、通信装置２００の背面図を、それぞれ示している。

通信装置２００は、ノイズキャンセルマイク部２２０と無線通信機２４０とがコード２３０で相互に接続されている装置である。ここで、ノイズキャンセルマイク部２２０とは、主にマイク等が配置される音声入力装置に該当する。ノイズキャンセルマイク部２２０の筐体正面には、第１収音部であるメインマイク２０１とスピーカ２１２とがそれぞれ配置されている。

また、ノイズキャンセルマイク部２２０の背面には、第２収音部であるサブマイク２０２と、ベルト等に保持するためのベルトクリップ２２１とがそれぞれ配置されている。

ノイズキャンセルマイク部２２０の上部には、ＬＥＤ２１０が、また、側面にはＰＴＴ部２０７がそれぞれ配置されている。

次に、通信装置２００の構成を図４のブロック図を参照して説明する。通信装置２００は、メインマイク２０１と、サブマイク２０２と、音声区間判定部２０３と、ノイズキャンセル処理部２０４と、ノイズサプレッサ部２０５と、無線送信部２０６と、ＰＴＴ部２０７と、音声品質判定部２０８と、ＬＥＤ制御部２０９と、ＬＥＤ２１０と、無線受信部２１１と、スピーカ２１２と、を具備する。

メインマイク２０１は、通信装置２００のノイズキャンセルマイク部２２０に取り付けられたマイクであり、音声を収音する。メインマイク２０１で収音された音声信号（第１音声信号）は、音声区間判定部２０３、ノイズキャンセル処理部２０４、及び音声品質判定部２０８に出力される。

サブマイク２０２もメインマイク２０１と同様、通信装置２００のノイズキャンセルマイク部２２０に取り付けられたマイクであり、音声を収音する。サブマイク２０２で収音された音声信号（第２音声信号）は、ノイズキャンセル処理部２０４及び音声品質判定部２０８に出力される。

ここで、メインマイク２０１とサブマイク２０２の２つのマイクのうち、メインマイク２０１は、主に話者（使用者）からの発話を収音する第１収音部に相当し、装置表面に配置される。一方、サブマイク２０２は、主にノイズキャンセル処理に利用するために設けられた周辺の雑音を収音する第２収音部に相当し、装置背面に配置される。

なお、サブマイク２０２の配置位置は、装置背面に限定されるものではなく、装置側面や装置底面その他装置の内部に配置されていても良い。但し、後述するノイズキャンセル効果を高めるために、メインマイク２０１が使用者側である装置正面に配置され、サブマイク２０２が使用者の反対側である装置背面にそれぞれ配置されることが好ましい。

音声区間判定部２０３は、メインマイク２０１から入力する第１音声信号に基づいて音声区間判定を行うことで、発話が行われている区間である音声区間を検出する。

音声区間判定部２０３が行う音声区間であるかどうかの判定は、メインマイク２０１からの第１音声信号を一定長の単位で周波数領域に変換し、そのスペクトル成分を分析することにより、母音であるか、子音であるか、また音声ではない雑音成分であるかを判定する。

音声区間判定部２０３は、音声区間であることを示す信号をノイズキャンセル処理部２０４及び音声品質判定部２０８に出力する。以下の説明では、当該音声区間であることを示す信号を音声区間指示信号と称して説明する。

ノイズキャンセル処理部２０４は、メインマイク２０１より入力した第１音声信号とサブマイク２０２より入力した第２音声信号とに基づいてノイズキャンセル処理（雑音成分抑圧処理）を実行する。

具体的には、ノイズキャンセル処理部２０４は、適応フィルタを用いてサブマイク２０２で収音された音声に基づいてメインマイク２０１に混入する雑音成分の逆相成分を生成する。そして、ノイズキャンセル処理部２０４は、メインマイク２０１から入力した第１音声信号と、当該生成した雑音成分の逆相成分によるノイズキャンセル用信号とを加算することによってメインマイク２０１に混入する雑音成分を抑圧する。ノイズキャンセル処理部２０４は、当該ノイズキャンセル後の音声信号をノイズサプレッサ２０５と音声品質判定部２０８とへ出力する。

ここで、ノイズキャンセル処理部２０４は、メインマイク２０１から入力した第１音声信号に対して一定期間（例えば２５６サンプル）のフレーム毎にノイズキャンセル処理を実行する。

以下の説明では、ノイズキャンセル処理部２０４でノイズキャンセル処理が行われて雑音成分が抑圧されたノイズキャンセル後の音声信号のことをノイズキャンセル処理後信号と称して説明することがある。

ノイズサプレッサ部２０５は、ノイズキャンセル処理部２０４より入力したノイズキャンセル処理後信号の周波数軸上に現れる音声以外の雑音成分を抑圧する処理を行う。ノイズサプレッサ２０５は、雑音成分の抑圧後の信号を時間領域の音声信号に戻した後、無線送信部２０６に出力する。

無線送信部２０６は、ノイズサプレッサ部２０５より受け取った信号に対して適宜音声符号化を行った後、当該音声符号化後の音声信号を搬送波に変調して外部の無線通信装置へ向けて無線送信する。

なお、以下の説明では、上記説明したノイズサプレッサ部２０５と無線送信部２０６とを纏めて通信部として扱うことがある。

ＰＴＴ部２０７は、ノイズキャンセル後の音声信号を無線送信部２０６より送信するかしないかを切り替える。

すなわち、ＰＴＴ部２０７は、自装置２００の通信状態（通信モード）を、無線送信部２０６が音声信号を送信する送信状態(送信モード)又は待機状態である非送信状態のいずれかの通信状態に切り替える。ここで、無線受信部２１１が外部より送信される音声信号を受信する受信状態（受信モード）は、上記非送信状態に含まれるため、使用者は、信号を受信したい場合は非送信状態に切り替える。ＰＴＴ部２０７により、通信状態として通信装置２００が取り得る送信状態又は非送信状態のいずれかが選択される。

使用者が発話を行う時に当該ＰＴＴ部２０７が押下されることで、通信状態が、非送信状態から送信状態に切り替えられる。ＰＴＴ部２０７が押下されると、送信状態に切り替えられたことを示す送信モード信号が無線送信部２０６と、ＬＥＤ制御部２０９と、無線受信部２１１とに出力される。

音声品質判定部２０８は、送信部より送信される音声信号であるノイズキャンセル処理部２０４において行われたノイズキャンセル処理後の音声信号の音声品質を判定する。音声品質判定部２０８は、判定結果を音声品質信号としてＬＥＤ制御部２０９に出力する。

ここで、音声品質判定部２０８は、外部の雑音環境や、ノイズキャンセル処理部２０４が行ったノイズキャンセルが効果的に働いているか等の複数の観点から送信部より送信される音声信号の音声品質の良し悪しを判定する。

例えば、音声品質判定部２０８は、ノイズキャンセル処理部２０４が行うノイズキャンセル処理によってメインマイク２０１からの第１音声信号に対して生じる減衰量に基づいてノイズキャンセルが効果的に働いているかを判定することができる。

具体的に、音声品質判定部２０８は、メインマイク２０１からの第１音声信号が、上記ノイズキャンセル処理によってどれくらい減衰しているかを算出し、減衰量が一定の閾値以上であればノイズキャンセルが効果的に働いていると判定することができる。

すなわち、音声品質判定部２０８は、ノイズキャンセル処理前の第１音声信号の平均パワー（平均強度）と、当該ノイズキャンセル処理後の信号の平均パワー（平均強度）とを比較し、当該比較結果に基づいてノイズキャンセルが効果的に働いているかを判定することができる。メインマイク２０１で収音される音声には話者の発話音声と周辺雑音が混在しており、一定以上の減衰量が認められれば周辺雑音が効果的に抑圧されていると判断することができるためである。

ＬＥＤ制御部２０９は、図１の発光制御部１０５に対応し、発光素子であるＬＥＤ２１０に駆動電流を流して発光状態を制御する。ＬＥＤ制御部２０９は、ＰＴＴ部２０７から入力する通信状態を示す送信モード信号と、音声品質判定部２０８から入力する送信部より送信される音声信号の音声品質を示す音声品質信号とに基づいてＬＥＤを制御する。

無線受信部２１１は、外部の無線通信装置より無線送信される音声信号を受信する。無線受信部２１１は、ＰＴＴ部２０７より送信モード信号を入力している場合は、現在の装置の通信状態が送信状態に切り替えられているとして、無線受信を行わない。無線受信部２１１は、受信した音声信号を復号した後にスピーカ２１２に出力する。

スピーカ２１２は、無線受信部２１１より入力した音声信号を音声として放音する。

次に、通信装置２００における音声品質判定処理の流れを図５のフローチャートを参照して説明する。

音声区間判定部２０３は、メインマイク２０１からの第１音声信号に基づいて話者が発話中であるかどうかの音声区間判定処理を行う（ステップＳ２０１）。当該判定の結果、音声区間でないと判定された場合は、ステップＳ２０１に戻って判定処理を継続する。

ステップＳ２０１における判定の結果、音声区間である場合、音声品質判定部２０８は、信号強度算出処理を行う（ステップＳ２０２〜ステップＳ２０４）。

まず、音声品質判定部２０８は、サブマイク２０２から入力される第２音声信号の１フレーム区間における平均パワーを算出する（ステップＳ２０２）。次に、音声品質判定部２０８は、メインマイク２０１から入力される第１音声信号の１フレーム区間における平均パワーを算出する（ステップＳ２０３）。次に、音声品質判定部２０８は、ノイズキャンセル処理部２０４から入力されるノイズキャンセル処理後信号の１フレーム区間における平均パワーを算出する（ステップＳ２０４）。

次に、音声品質判定部２０８は、ステップＳ２０２で求めた第２音声信号の平均パワーが所定の閾値Ｐｔｈ１を超えているかを判定する（ステップＳ２０５）。

第２音声信号の平均パワーが所定の閾値Ｐｔｈ１を超えていない場合、音声品質判定部２０８は、音声品質が良好であると判定する（ステップＳ２０８）。これは、サブマイク２０２で収音される音声は主に周囲の環境雑音であるため、第２音声信号の平均パワーがＰｔｈ１以下であることは静寂な環境下にあるとみなすことができる。従って、話者の発話による音声が周囲の雑音で潰れると言ったことが起きず、音声品質が良好であると判定することができる。

一方、第２音声信号の平均パワーが閾値Ｐｔｈ１を超えている場合、音声品質判定部２０８は、ステップＳ２０３で算出したノイズキャンセル処理前の第１音声信号の平均パワーと、ステップＳ２０４で算出したノイズキャンセル処理後の信号の平均パワーとの比較を行う（ステップＳ２０６）。

ステップＳ２０６の比較の結果、第１音声信号に対するノイズキャンセル処理後信号のパワー比が所定の閾値Ｐｔｈ２を超えていれば、ノイズキャンセルが効果的に働いておらず、音声品質は不良であると判定する（ステップＳ２０９）。

これは、ステップＳ２０５の判定で環境雑音が所定の強度以上存在していると判定されている中で、ノイズキャンセル処理前後のパワーに変動が見られない事を意味しており、ノイズキャンセルが効果的に働いていないとみなすことができるためである。

一方、当該ステップＳ２０６の比較の結果、第１音声信号に対するノイズキャンセル処理後信号のパワー比が第２閾値Ｐｔｈ２を超えていなければ、ノイズキャンセル処理後信号の平均パワーが所定の閾値Ｐｔｈ３を超えているかを判定する（ステップＳ２０７）。

ステップＳ２０７における判定の結果、ノイズキャンセル処理後信号の平均パワーが閾値Ｐｔｈ３を超えていなければ、音声品質は不良であると判定する（ステップＳ２０９）。

これは、ノイズキャンセル処理によって本来残るべき話者の発話音声についても削られているとみなすことができ、聞き手側において話者の発話内容を聞き取ることが困難であることを意味しているため、音声品質が不良であると判定することができる。

一方、ステップＳ２０７における判定の結果、ノイズキャンセル処理後信号の平均パワーが閾値Ｐｔｈ３を超えていれば、好ましい音声レベルが得られており、音声品質が良好と判定する（ステップＳ２０８）。

ステップＳ２０８又はステップＳ２０９でそれぞれ得られた音声の品質が良好であるか不良であるかの判定結果は音声品質を示す音声品質信号として、ＬＥＤ制御部２０９に送られる。

ＬＥＤ制御部２０９は、実施の形態１の図２の処理動作と同様、ＰＴＴ部２０７から入力される送信モード信号に基づいて現在の通話状態が送信状態であるかどうかの判定を行い、更に音声品質判定部２０８から入力される音声品質信号に基づいて音声品質が良好か不良かの判定を行う。

ＬＥＤ制御部２０９は、図６に示すグラフの対応関係に基づき、ＰＴＴ部２０７が押下されて通信状態が送信状態であり、かつ、音声品質が良好と判定されている場合は、正常な送信状態であることを意味する点滅状態となるようにＬＥＤ２１０に駆動電流を流す。

一方、ＬＥＤ制御部２０９は、ＰＴＴ部２０７が押下されて通信状態が送信状態であり、かつ、音声品質が不良と判定されている場合は、送信状態において音声品質の改善が必要であることを意味する点灯状態となるようにＬＥＤ２１０に駆動電流を流す。

また、ＬＥＤ制御部２０９は、ＰＴＴ部２０７が押下されて通信状態が送信状態である場合であって、音声品質信号が入力されていない場合は、送信状態を示す点灯状態となるようにＬＥＤ２１０に駆動電流を流す。このように、音声品質信号が入力されない場合としては、音声区間判定部２０３で音声区間と判定されていない場合がある。この場合、音声品質判定部２０８において図５に示した音声品質判定処理が進まないため、音声品質信号がＬＥＤ制御部２０９に出力されることは無い。ＬＥＤ制御部２０９は、ＰＴＴ部２０７より送信モード信号を入力していながら、音声品質判定部２０８より音声品質信号が入力されない場合は、通信状態は送信状態であり、一方、発話が検出されない非音声区間であると判定し、ＬＥＤ２１０を点灯状態とする。

このように、送信状態において、非音声区間におけるＬＥＤの発光状態と、送信状態かつ音声区間であって音声品質が悪い場合のＬＥＤの発光状態を同一とすると、使用者にとって音声が適切に装置に入っていないことが感じやすくなるため好ましい。

発話を行っていながらも当該ＬＥＤ２１０の点灯が点滅状態に移行しないことを視認した使用者は、使用状態が適切ではないことを認識して、装置（マイク）の持ち方や方向、口までの距離を変更し、ＬＥＤ２１０が点灯状態から点滅状態に戻ることを試みる。すなわち、使用者に装置の使用状態を指導すると言った手法を通じて、聞き手側に伝送される音声信号の音声品質を改善することができる。

一方、ＬＥＤ制御部２０９は、ＰＴＴ部２０７が押下されておらず、通信状態が送信状態ではない、すなわち、非送信状態である場合には、ＬＥＤ２１０に駆動電流を流さず、ＬＥＤ２１０を消灯状態に維持する。

以上のように本実施の形態２に係る通信装置は、話者の発話音声が周囲のノイズに埋もれてしまわないように、複数の収音部を備え、ノイズキャンセル処理を行った上で、ノイズキャンセル処理後の音声信号を送信する構成をとる。従って、周囲の雑音が大きい場合においても、聞き手側によりクリアな音声を伝送することができる。

但し、ノイズキャンセル機能を搭載した場合でも、ノイズキャンセルが効果的に働かず、未だ聞き手側に伝えられる会話の音声品質が悪い場合が起こり得る。この時、単方向通信装置では、聞き手側から音声品質が劣悪であることを伝えることができないため、話者は会話が成り立っていないにもかかわらず、そのことに気づかず会話を進めてしまうと言ったことが起こる。

そこで、本実施の形態２に係る通信装置では、このような問題に対処するため、ノイズキャンセルが効果的に働いているかの判定を行い、その他の判定も必要に応じて組み合わせることで聞き手側における音声品質を推定する。そして、音声品質の改善が必要とされる場合においては、通信装置に設けられたＬＥＤを上手く活用して話者である使用者に注意喚起を促すことができる。

（実施の形態３）
実施の形態２に係る通信装置は、ノイズキャンセルが効果的に働いているかどうかを基準として音声品質の判定を行っている。当該構成により、メインマイク音量レベルを基準として音声品質の判定を行う場合と比較してより適切な音声品質の判定が可能となる。

ここで、実施の形態２に係る通信装置２００では、ノイズキャンセルがうまくいっていないにもかかわらず、音声品質判定部２０８が行うノイズキャンセル効果判定で誤判定を出してしまう場合があった。

このような誤判定が起きる典型的な事例として、通信装置２００が話者に対して横〜斜め方向を向いている場合がある。この場合、装置自体が横を向いているために、装置背面に設置されたサブマイク２０２側にも使用者（話者）からの発話音声の成分が強く入る。ノイズキャンセル処理部２０４が行うノイズキャンセル処理では、サブマイク２０２の信号を参照信号としてノイズキャンセルを行う。従って、サブマイク２０２側に入る音声成分をノイズであると判断してしまい、メインマイク２０１から入力される音声信号の中から残すべき音声成分も削られてしまうことになる。

この場合、横を向いた装置の正面に強力なノイズ源が存在すると、メインマイク２０１で収音された当該ノイズ源のノイズ音が残存し、ノイズキャンセル処理後信号の強度レベルが閾値を超える。従って、図５に示したステップＳ２０５〜ステップＳ２０７の判定の結果、最終的に音声品質が良好と誤った判定がなされてしまう可能性がある。

本実施の形態３では、このような場合についても適切に音声品質を判定して適切な通知を使用者に行うことができる通信装置を提供することを実現している。以下、図面を参照して詳しく説明する。なお、実施の形態１、２で既に説明した部分については、発明の明確化のため説明を一部省略する。

図７は、本実施の形態３に係る通信装置３００の構成を示すブロック図である。通信装置３００は、メインマイク２０１と、サブマイク２０２と、音声区間判定部３０３と、ノイズキャンセル処理部２０４と、ノイズサプレッサ部２０５と、無線送信部２０６と、ＰＴＴ部２０７と、音声品質判定部３０８と、ＬＥＤ制御部２０９と、ＬＥＤ２１０と、無線受信部２１１と、スピーカ２１２と、マイク方向判定部３１３と、を具備する。また、音声品質判定部３０８は、ノイズキャンセル効果判定部３１４と、総合判定部３１５の２つの判定部を内部に有する。また、通信装置３００の外観は図３で示した通信装置２００と同様であるものとする。

音声区間判定部３０３は、使用者が発話している音声区間であるか、使用者が発話していない非音声区間であるかを、メインマイク２０１から入力する第１音声信号を一定長の単位で周波数領域に変換した上でスペクトル成分を分析する手法を用いて判定する。音声区間判定部３０３は、音声区間であるかどうかの判定結果を、ノイズキャンセル処理部２０４、マイク方向判定部３１３、及びノイズキャンセル効果判定部３１４に出力する。

マイク方向判定部３１３は、メインマイク２０１とサブマイク２０２でそれぞれ収音される音声の位相差を検出し、当該位相差に基づいてメインマイク２０１の方向を判定する。マイク方向判定部３１３は、メインマイク方向に関する判定結果を第１判定結果として総合判定部３１５に出力する。

図８は、当該マイクの方向によって生じる音声の位相差を説明する図である。図８から分かるように、メインマイク２０１が取り付けられた通信装置３００本体が話者と対面しており、正常な使用状態である場合は、メインマイク２０１に入る音声と本体を回り込んでサブマイク２０２に入る音声との位相差が大きくなる。一方、通信装置３００本体の方向が話者に対して傾いている場合は、口から２つのマイクまでの距離差が縮まり、メインマイク２０１に入る音声とサブマイク２０２に入る音声との位相差が小さくなる。特に装置正面に取り付けられたメインマイク２０１の方向が使用者に対して９０度の方向を向いている場合は、メインマイク２０１及びサブマイク２０２の各々から口までの距離がほぼ等しいとみなされることから位相差は０に近づくことになる。

そこで、マイク方向判定部３１３は、メインマイク２０１とサブマイク２０２でそれぞれ収音される音声の位相差が所定の閾値以下である場合は、メインマイクの方向が話者の口の方を向いていないと推定し、使用者は適切な使用を行っていないものと判定する。逆に、メインマイク２０１とサブマイク２０２でそれぞれ収音される音声の位相差が、上記所定の閾値を超えた所定の範囲内である場合には、マイク方向判定部３１３は、使用者が適切な使用を行っていると判定することできる。

ノイズキャンセル効果判定部３１４は、ノイズキャンセル処理部２０４が行うノイズキャンセルが効果的に働いているかを判定する。ノイズキャンセル効果判定部３１４は、ノイズキャンセル効果に関する判定結果を第２判定結果として総合判定部３１５に出力する。

総合判定部３１５は、サブマイク２０２より入力する第２音声信号の平均パワーや、マイク方向判定部３１３から入力する第１判定結果、ノイズキャンセル効果判定部３１４から入力する第２判定結果等を総合的に判定することで、送信部より送信される音声信号の音声品質が良好であるかどうかを判定する。総合判定部３１５で総合的に判定された音声品質はＬＥＤ制御部２０９に出力されてＬＥＤ２１０の発光制御に用いられる。

次に、通信装置３００の動作について説明する。図９は、マイク方向判定部３１３における判定処理の流れを示すフローチャート図である。

マイク方向判定部３１３は、メインマイク２０１から入力した第１音声信号の位相とサブマイク２０２から入力した第２音声信号の位相とを比較する（ステップＳ３０１）。次にマイク方向判定部３１３は、メインマイク２０１からの第１音声信号とサブマイク２０２からの第２音声信号との位相差が一定値以下であるかを判定する（ステップＳ３０２）。上述の通り、メインマイク２０１の方向のずれがそのまま当該位相差に現れるためである。

ステップＳ３０２における判定の結果、位相差が一定値以上である場合は、マイク方向判定部３１３は、メインマイク２０１と口との位置関係が良好であり、適正な使用がなされているものとして判定する（ステップＳ３０３）。一方、ステップＳ３０２における判定の結果、当該位相差が一定値以内である場合は、マイク方向判定部３１３は、メインマイク２０１と口との位置関係が不良であり、不適正な使用がなされているものとして判定する（ステップＳ３０４）。

マイク方向判定部３１３は、ステップＳ３０３又はステップＳ３０４で得られた判定結果を、第１判定結果として音声品質判定部３０８の総合判定部３１５に出力する（ステップＳ３０５）。ここで、当該第１判定結果は、上述の通りメインマイク方向が適切であるかどうかを示す情報であり、別の観点から見て、装置が適切な使用状態で使用されているかどうかを示す情報である。

次にノイズキャンセル効果判定部３１４の動作を図１０に示すフローチャートを参照して説明する。ノイズキャンセル効果判定部３１４は、音声区間判定部３０３において音声区間であると判定され、音声区間指示信号が入力されるのを待つ（ステップＳ３１１）。ノイズキャンセル効果判定部３１４は、当該音声区間指示信号が入力された場合、ステップＳ３１２に進む。

ノイズキャンセル効果判定部３１４は、ノイズキャンセル処理部２０４がフレーム単位でノイズキャンセル処理を実行する場合に、当該１フレームの期間におけるメインマイク２０１からの第１音声信号の平均パワー（平均強度）を算出する（ステップＳ３１２）。

次に、ノイズキャンセル効果判定部３１４は、ノイズキャンセル処理部２０４におけるノイズキャンセル処理後の信号の平均パワー（平均強度）を算出する（ステップＳ３１３）。

次に、ノイズキャンセル効果判定部３１４は、上記算出したノイズキャンセル処理前の第１音声信号の平均パワーと、ノイズキャンセル処理後の信号の平均パワーとの比較を行う（ステップＳ３１４）。

当該比較の結果、第１音声信号に対するノイズキャンセル処理後信号のパワー比が一定レベル（閾値Ｐｔｈ２）以上であればノイズキャンセルが効果的に働いていないと判定する（ステップＳ３１７）。

一方、当該比較の結果、第１音声信号に対するノイズキャンセル処理後信号のパワー比が一定レベル（閾値Ｐｔｈ２）以下であれば、ノイズキャンセル処理後信号の平均パワーが一定レベル（閾値Ｐｔｈ３）以上であるかを判定する（ステップＳ３１５）。

ステップＳ３１５における判定の結果、ノイズキャンセル処理後信号の平均パワーが一定レベル以下であれば、ステップＳ３１７に進み、音声品質は不良であると判定する。

一方、ステップＳ３１５における判定の結果、ノイズキャンセル処理後信号の平均パワーが一定レベル（閾値Ｐｔｈ３）以上であれば、好ましい音声レベルが得られており、ノイズキャンセルは効果的に働いていると判定する（ステップＳ３１６）。

ステップＳ３１６又はステップＳ３１７でそれぞれ得られたノイズキャンセルが効果的に働いているかどうかの判定結果は、第２判定結果として総合判定部３１５に送られる。

このように、ノイズキャンセル効果判定部３１４は、ノイズキャンセルが効果的に働いているかどうかをノイズキャンセル処理部２０４におけるノイズキャンセル処理前後の信号強度を利用して判定する。ここで、ノイズキャンセルが効果的に働いているとは、話者の発話音声と周囲雑音とが混ざった信号の中から周囲雑音が取り除かれて発話音声部分を適切に残っていることを意味する。

従って、ノイズキャンセル処理によって周囲雑音が適切に取り除かれたならば、ノイズキャンセル処理後の音声信号の信号強度Ｐｎｃはノイズキャンセル処理前の音声信号の信号強度Ｐｉｎと比較して周囲雑音成分の信号強度分差し引かれて低くなる。そこで、ノイズキャンセル処理前後の音声信号の信号強度ＰｉｎとＰｎｃとを比較することでノイズキャンセルが効果的に働いているかを判断することができる。

ここでは、ノイズキャンセル効果判定部３１４が
（１−ａ） （Ｐｎｃ／Ｐｉｎ）＜Ｐｔｈ２
であるかを判定するか、又は
（１−ｂ） （Ｐｉｎ−Ｐｎｃ）＞Ｐｔｈ２′
であるかを判定することでノイズキャンセルが効果的に働いているかを調べることができる。

また、上記判定を行った上で
（２） Ｐｎｃ＞Ｐｔｈ３
を判定することで、ノイズキャンセル処理によって残すべき音声部分まで削られていないかを判定することができる。ノイズキャンセル効果判定部３１４は、これらの判定に基づいてノイズキャンセルが効果的に働いているかどうかの判定を行うことができる。

次に、総合判定部３１５の動作について図１１のフローチャートを参照して説明する。

総合判定部３１５は、サブマイク２０２から入力される第２音声信号の１フレーム区間における平均パワーを算出する（ステップＳ３２１）。

総合判定部３１５は、ステップＳ３２１で求めた第２音声信号の平均パワーが所定の閾値Ｐｔｈ１を超えているかを判定する（ステップＳ３２２）。

第２音声信号の平均パワーが所定の閾値Ｐｔｈ１を超えていない場合、総合判定部３１５は、音声品質が良好であると判定する（ステップＳ３２７）。これは、通信装置３００が静寂な環境下で使用されているとみなすことができ、話者の発話が周囲の雑音で潰れると言ったことが起きないことから、音声品質が良好であると判定することができるためである。

総合判定部３１５は、ステップＳ３２２における判定の結果、第２音声信号の平均パワーが一定レベルを超えていると判定した場合、マイク方向判定部３１３より第１判定結果を入力する（ステップＳ３２３）。

総合判定部３１５は、第１判定結果において良好な結果が示されているかを判定する（ステップＳ３２４）。第１判定結果が良好ではない場合、すなわち、第１判定結果においてメインマイクと話者の口との位置関係が不良であると示されている場合、総合判定部３１５は、音声品質が不良と判定する（ステップＳ３２８）。

一方、第１判定結果が良好である場合、総合判定部３１５は、ノイズキャンセル効果判定部３１４より第２判定結果を入力する（ステップＳ３２５）。

総合判定部３１５は、第２判定結果において良好な結果が示されているかを判定する（ステップＳ３２６）。第２判定結果が良好ではない場合、すなわち、第２判定結果においてノイズキャンセルが効果的に働いていないと示されている場合、音声品質が不良と判定する（ステップＳ３２８）。

一方、総合判定部３１５は、第２判定結果が良好である場合、すなわち、第２判定結果においてノイズキャンセルが効果的に働いていると示されている場合、音声品質が良好と判定する（ステップＳ３２７）。

総合判定部３１５は、上記処理の流れに従い、ステップＳ３２７又はステップＳ３２８で得られた音声品質が良好であるかどうかについての情報を音声品質信号としてＬＥＤ制御部２０９に出力する（ステップＳ３２９）。

なお、ノイズキャンセル効果判定部３１４は、ノイズキャンセル処理が行われている場合、又は、ノイズキャンセルが行われる必要がある場合にのみ動作させるようにしてもよい。例えば、第２音声信号のパワーが一定レベル以上の場合、または、ノイズキャンセル処理が行われてることを示すフラグがある場合、などにノイズキャンセル効果判定部３１４を動作するようにする。ノイズキャンセル処理を行うか否かについては、例えば、第２音声信号のパワーが一定レベル以上であるか以外に、第１音声信号と第２音声信号との位相差により音声の到来方向を判定して、到来方向に応じて決めてもよい。

次に、ＬＥＤ制御部２０９の動作について図２に示すフローチャートを流用して説明する。

ＬＥＤ制御部２０９は、所定の間隔（例えば１／３０秒毎）で現在の通信状態をチェックする（ステップＳ１０１）。すなわち、ＰＴＴ部２０７が押下されて送信モードに切り替えられているかを確認する。

確認の結果、ＰＴＴ部２０７は押下されておらず、装置の通信状態が非送信状態にセットされている場合は、ＬＥＤ制御部２０９は、ＬＥＤ２１０に駆動電流を流さずＬＥＤ２１０の発光状態を消灯状態とする制御を行う（ステップＳ１０２）。

一方、ＰＴＴ部２０７が押下されて装置の通信状態が送信状態にセットされている場合は、ＬＥＤ制御部２０９は、音声品質判定部３０８の総合判定部３１５より音声品質信号を入力する（ステップＳ１０３）。ＬＥＤ制御部２０９は、当該音声品質信号で示される音声品質をチェックする（ステップＳ１０４）

ＬＥＤ制御部２０９は、音声品質信号において音声品質が良好であると示されている場合は、駆動電流を流してＬＥＤ２１０の発光状態を点滅状態とする制御を行う（ステップＳ１０５）。一方、ＬＥＤ制御部２０９は、音声品質信号において音声品質が不良であると示されている場合は、駆動電流を流してＬＥＤ２１０の発光状態を点灯状態とする制御を行う（ステップＳ１０６）。

以上のように、本実施の形態３に係る通信装置３００は、ノイズキャンセル効果に関する判定結果と、マイク方向に関する判定結果を利用して総合的に音声信号の音声品質を判定した上でＬＥＤの発光状態を制御する。当該構成によれば、より適切な音声品質を使用者に通知することができる。

（実施の形態４）
図１２は、本実施の形態４に係る音声入力装置１０００の構成を示すブロック図である。音声入力装置１０００は、収音部１００１と、送信部１００２と、収音状態判定部１００３と、送信指示部１００４と、発光制御部１００５と、発光部１００６とを具備する。なお、音声入力装置１０００の各部は、図１の通信装置１００における第１収音部１０１、送信部１０２、音声品質判定部１０３、ＰＴＴ部１０４、発光制御部１０５、発光部１０７にそれぞれ対応している。

収音部１００１は、音声を収音し、収音した音声を音声信号として、送信部１００２及び収音状態判定部１００３に出力する。

送信部１００２は、収音部１００１より入力した音声信号を、送信指示部１００４からの指示に従って他の通信装置へ送信する。送信部１００２は送信指示部１００４より送信指示信号を入力している場合に、音声信号を外部の通信装置へ送信する。

収音状態判定部１００３は、収音部１００１より入力した音声信号に基づいて、送信部１００２より送信される音声信号の収音状態を判定する。ここで、当該収音状態とは、音声信号の音声品質や、音声区間であるか否かの判定結果など、送信部１００２より送信される音声信号の特徴を示している。収音状態判定部１００３は、収音状態の判定結果を収音状態情報として、発光制御部１００５に出力する。

送信指示部１００４は、送信部１００２に音声信号を送信させる指示を行う。

すなわち、送信指示部１００４は、ＰＴＴスイッチと連動しており、当該ＰＴＴスイッチの押下に連動して送信指示信号を送信部１００２と発光制御部１００５とに出力する。送信指示部１００４は、当該送信指示信号を送信部１００２に出力することで、自装置１０００の通信状態（通信モード）を、送信部１００２が音声信号を送信しない非送信状態（スタンバイモード）から送信部１００２が音声信号を送信する送信状態（送信モード）に切り替える。

発光制御部１００５は、発光部１００６の発光を制御することで装置１０００の使用状態を使用者に通知する。発光部１００６は、装置１０００の筐体に取り付けられており、ここではＬＥＤであるものとして説明する。

発光制御部１００５は、送信指示部１００４より入力する送信指示信号と、収音状態判定部１００３から入力される収音状態情報と、に基づいて発光部１００６の発光状態を制御する。

以上のように、音声入力装置１０００は、音声を収音する収音部と、前記収音部で収音される音声を音声信号として外部に送信する送信部と、前記送信部に前記音声信号の送信を指示する送信指示部と、前記送信部で送信される前記音声信号の収音状態を判定する収音状態判定部と、光を発光する発光部と、前記発光部を制御する発光制御部と、を具備する。前記発光制御部は、前記送信指示部における指示状態と、前記収音状態判定部で判定された収音状態とに基づいて、前記発光部が、消灯状態、点滅状態、点灯状態、のいずれかの状態をとるように制御する。

例えば、収音状態判定部１００３は、音量レベルを測定する音量レベル測定部を内部に有し、送信部１００２で送信される音声信号の音量レベルを収音状態として判定することができる。この場合、発光制御部１００５は、送信指示部１００４が音声信号の送信を指示していない場合は、発光部１００７を消灯状態とし、送信指示部１００２が音声信号の送信を指示しており、かつ、音量レベルが所定の基準値未満である場合は、前記発光部１００６を点灯状態とし、送信指示部１００２が音声信号の送信を指示しており、かつ、音量レベルが所定の基準値以上である場合は、発光部１００６を点滅状態とするように制御することができる。

次に、発光制御部１００５が行う制御について詳しく説明する。ここで、収音状態判定部１００３は、収音状態として、発話による音声区間であるか否かの判定を行うものとする。また、収音状態判定部１００３は、収音状態として、送信部１００２で送信される音声信号の音声品質を判定するものとする。これらの判定結果は、それぞれ発話による音声区間であるか否かを示す音声区間情報と音声品質を示す音声品質情報として発光制御部１００５に出力される。

図１３は、発光制御部１００５が行う発光制御の制御内容を纏めたグラフである。発光制御部１００５は、当該グラフに示すようにＬＥＤの状態を消灯状態、点灯状態、点滅状態とする制御を行う。図１４に示す発光制御部１００５が行う発光制御の処理の流れを示すフローチャート図と共に説明する。

発光制御部１００５は、所定の処理フレーム毎に、送信指示信号が入力されたかを判定する（ステップＳ１００１）。判定の結果、送信指示信号が入力されていない場合は、発光制御部１００５は、ＰＴＴスイッチは押下されておらず、送信指示部１００４より送信指示信号が出力されていないため、装置の通信状態は非送信状態であると判断する。この場合、発光制御部１００５は、図１３のＮｏ１のエントリに示すように、消灯状態となるようにＬＥＤを制御する（ステップＳ１００２）。

一方、ステップＳ１００１の判定の結果、送信指示信号が入力されていると判定した場合、発光制御部１００５は、収音状態判定部１００３より入力した音声区間情報において、音声区間として示されているかを判定する（ステップＳ１００３）。判定の結果、音声区間として判定されていない場合は、発光制御部１００５は、ＰＴＴスイッチは押下されて送信状態であるものの、使用者は発話を行っていないものと判断する。この場合、発光制御部１００５は、図１３のＮｏ２のエントリに示すように点灯状態となるようにＬＥＤを制御する（ステップＳ１００４）。

ステップＳ１００３の判定の結果、音声区間情報において音声区間であると示されている場合は、併せて収音状態判定部１００３より収音状態情報の一部として入力した音声品質情報に基づいて音声品質が良好であると示されているかを判定する（ステップＳ１００５）。

当該判定の結果、音声品質は良好ではないと示されている場合、発光制御部１００５は、使用者が発話しているものの、音声装置の使用状態が適切では無いため、音声品質が保たれていないと判断する。この場合、発光制御部１００５は、図１３のＮｏ３のエントリに示すように、点灯状態となるようにＬＥＤを制御する（ステップＳ１００６）。

一方、ステップＳ１００５の判定の結果、音声品質は良好であると示されている場合、適切な使用状態で装置が使用されていると判断し、図１３のＮｏ４のエントリに示すように、ＬＥＤを点滅状態とする制御を行う（ステップＳ１００７）。

以上のように、本実施の形態４に係る音声入力装置（通信装置）１０００において、収音状態判定部１００３は、発話による音声区間であるかの判定結果と、送信部１００２で送信される音声信号の音声品質と、を収音状態として判定する。この時、発光制御部１００５は、送信指示部１００４が音声信号の送信を指示していない場合は、発光部１００６を消灯状態とする。送信指示部１００４が音声信号の送信を指示しており、かつ、発話による音声区間ではない場合は、前記発光部１００６を点灯状態とする。送信指示部１００４が前記音声信号の送信を指示しており、かつ、発話による音声区間であり、かつ、音声品質が所定の基準値未満である場合は、発光部１００６を点灯状態とする。送信指示部１００４が音声信号の送信を指示しており、かつ、発話による音声区間であり、かつ、前記音声品質が所定の基準値以上である場合は、発光部１００６を点滅状態とする。

発光制御部１００５が上記処理手順に従ってＬＥＤの発光状態を制御することで、使用者に対して適切な通知を行うことが可能となる。

なお、本実施の形態４に係る音声入力装置としては、図７と対応させて図１５の構成とすることも可能である。当該音声入力装置２０００は、更にノイズキャンセル処理部１００７と、ノイズサプレッサ部１００８と、を配置して時間領域および周波数領域でそれぞれノイズ抑圧処理を行うことで送信前に音声信号の音声品質の改善を行う。また、収音状態判定部１００３は、具体的に、音声区間判定部１００９と、ノイズキャンセル効果判定部１０１０と、マイク方向判定部１０１１と、音声品質判定部１０１２と、を具備する。なお、各ブロックの機能や動作については、他の実施の形態の対応するブロックについて既に説明済みであるため、説明を省略する。

また、発光制御部１００５は収音状態判定部１００３から、音声区間と、音声品質との両方の情報を受け取り、発光部１００６の制御を行ったが、例えば、収音状態判定部１００３は音声品質については判定せず音声区間の情報についてのみ判定して、発光制御部１００５に出力し、発光制御部１００５は、音声区間の情報のみに基づいて発光部１００６の制御を行ってもよい。また、収音状態判定部１００３は第１収音部１００１で収音された音声信号の音量情報を発光制御部１００５に出力し、発光制御部１００５は、音声信号の音量情報に基づいて発光部１００６の制御を行ってもよい。

以上説明したように、本発明によれば、送信状態と非送信状態とを切り替える単方向通信装置において、現在の通信状態（音声の伝送状態）を適切に使用者に報知することで通信状態の誤認を防ぎつつ、音声品質の改善を可能としている。

すなわち、ＬＥＤを搭載しているハンディマイクにおいて、伝送される音声が周囲ノイズに埋もれるか埋もれないかは使用者のマイクの持ち方や口からの距離、声の大きさ等によって左右される。そこで、ハンディマイクを正しく使用者に使用して貰うために、本発明の通信装置は、ノイズキャンセル処理の情報や音声レベルの情報等に基づいて、話者の発話音声が明瞭に伝送可能かを判断する判定部を備えている。そして当該判定機能によって判定された音声を送信している状態であるかの情報に基づいてＬＥＤを点滅、点灯、消灯させるための制御部を備えている。当該構成とすることで、装置筐体に設置される表示部品点数を抑えつつ、総合的な判定結果をＬＥＤの表示を点滅、点灯、消灯させる等して効果を音声に連動させて通話者に知らせることができる。

ここで、伝送される音声信号の音声品質が良好である場合に、ＬＥＤ制御部はＬＥＤを高速で点滅させると使用者に対して音声品質が良好であることの通知機能が高いため好ましい。当該表示方法であれば、音声信号の送信中においても使用者へ違和感なく話者の発話音声と連動させて情報を通知することが可能となる。また、検出された音声区間において、音声品質が不良であれば、ＬＥＤが警告ランプとして点灯し続けることで適切な装置使用を使用者に促して改善を試みることにより結果として明瞭な音声を伝送することができる。

また、当該表示機能を備えることで、初めてノイズキャンセルマイクを使用する場合のトレーニング用としても本発明を利用することができる。

また、上記説明では、主に２マイク方式のアクティブノイズキャンセル機能を搭載した無線通信装置について説明したがこれに限定されるものではなく、有線で通信を行う通信装置の他、ノイズキャンセルマイクといった音声収音装置としても良い。また、装置筐体に取り付けられるノイズキャンセルのための雑音収音用サブマイクの数は複数設けられていても良い。

本発明は、上述の各実施の形態で説明したように、ノイズキャンセルマイクを正しく使用者に使わせるよう誘導することにより、ノイズキャンセルの性能を高めて高品質の音声を聞き手に伝送することができる。すなわち、音声品質等の判定結果をＬＥＤ等の判定結果通知部を用いて通知する目的は、ノイズキャンセル性能を表示することではなく、使用者にノイズキャンセルマイクを正しく使わせるための誘導にある。

これは、２マイク方式のアクティブノイズキャンセル機能を搭載した無線機、あるいは無線機用外部マイクにおいて、使用者のマイクの持ち方や口からの距離によって、ノイズキャンセル効果は大きく左右されるという解決すべき課題があったためである。

すなわち、ヘッドセットのような説話型のマイクと異なり、無線機本体あるいは本体に接続するハンドマイクは、持ち方によってはマイクが話者の口に対して９０度方向であったり、口から離れすぎていたりする場合がある。このような場合に、メインマイクに充分な音声が届かず相対的に雑音成分も増えるため、ノイズキャンセル処理を行なっても充分な効果が得られない。また作業の都合上、両手を空けるために肩や胸にマイクを装着したまま通話を行う場合もあり、その場合のノイズキャンセル性能は正しい持ち方をしている場合に比べ低下してしまう。

そこで、マイクの入力信号から、音声／非音声区間情報、ノイズキャンセル処理によるノイズの減衰量、２つのマイクの位相差を用いたマイク位置推定情報等を使って、使用者が正しいマイクの持ち方をしているかどうかを判定し、ＬＥＤ等の表示部によって正しいマイクの持ち方をするよう誘導するという方法で解決したものである。

すなわち、ノイズキャンセル機能を備えた無線機用外部マイクにおいて、ノイズキャンセル機能が効果的に働くような持ち方をしているかどうかを推定する信号処理技術を組み込んでいる。

また、本発明によれば、話者の後方に雑音源がある場合や、雑音の周波数特性が音声の特性に近い場合等、状況によってはノイズキャンセルがうまくいかない場合であっても適切な対処が可能となる。

すなわち、第一の判定部として、マイクの入力信号からノイズキャンセル効果が効果的に得られているかどうかを推定し、ノイズキャンセル効果があまり得られていない場合には、マイクに備えられた表示装置により使用者に警告を与えて正しい持ち方をするよう促す。入力信号からノイズキャンセル効果を推定するには、ある一定区間（フレーム）が音声であるか雑音であるかを判定する音声区間判定情報、入力信号にノイズキャンセル処理を行った結果、ノイズ成分がどの程度減衰したかを示すノイズ低減量等を用いて判定する。さらに第二の判定部として、２つのマイクの入力信号の位相差から、マイクと話者の口との位置関係を推定し、メインマイクが正しく口の方向に向いていない場合には使用者に警告を与える。

ここで、第二の判定部で行われる判定には、第１音声信号（目的音）と第２音声信号（参照音）とを用いて２つ以上のマイクロホンを配置した音声入力装置に対する、目的音の到来方向を検知する目的音方向検知部とを備えることで実現可能である。

また、本発明において、音声区間判定部で話者から発話された音声が検出されない場合、すなわち音声区間でない場合であってＰＴＴ部が押下されている場合は、ＬＥＤ制御部は、ＬＥＤを点灯状態とすることができる。

すなわち、ＬＥＤ制御部はＰＴＴ部が押下されているかいないかに基づいて、ＬＥＤを点灯又は消灯させる制御を行う。換言すれば、ＬＥＤ制御部は、装置の通信状態が、送信部が音声信号を送信する送信状態である場合はＬＥＤを点灯状態とする制御を行い、送信部が音声信号を送信しない非送信状態である場合はＬＥＤを消灯状態とする制御を行う。ここで、音声区間判定部において音声区間であると判定され、音声品質判定部において送信部より送信される音声信号の音声品質が良好であると判定されている場合に、ＬＥＤ制御部はＬＥＤを点滅状態とする制御を行う。

すなわち、当該通信装置は、音声を収音する第１収音部と、第１収音部で収音される音声を音声信号として外部に送信する送信部と、第１収音部で収音された音声に基づいて音声区間であるかの判定を行う音声区間判定部と、外部より送信される音声信号を受信する受信部と、通信状態を前記送信部が前記音声信号を送信する送信状態に切り替える切り替え部と、前記音声区間判定部において前記音声区間であると判定されている場合に、送信部で送信される前記音声信号の音声品質を判定する音声品質判定部と、光を発光する発光部と、前記発光部を制御する発光制御部と、を具備し、発光制御部は、前記通信状態が非送信状態である場合に前記発光部を消灯状態とする制御を行い、前記切り替え部によって前記通信状態が前記送信状態に切り替えられている場合に前記発光部を点灯状態とする制御を行い、前記通信状態が前記送信状態に切り替えられている場合であって、前記音声品質判定部において、前記送信部で送信される前記音声信号の音声品質が良好であると判定されている場合は、前記発光部を点滅状態とする制御を行う。

このように構成することで、使用者がＰＴＴ部を押下した上で発話していてもＬＥＤが点灯状態である場合は、使用者は通信装置が正しく音声に反応していないと感じることができる。すなわち、通信装置は、発話している使用者に対して適切な音声伝送が行えていないことを使用者により明確に伝えることができる。

このように、ＰＴＴ部が押下されて送信状態である場合であって、音声区間でない場合のＬＥＤ表示と、ＰＴＴ部が押下されて送信状態である場合であって、音声区間であって音声品質が良好ではない時のＬＥＤ表示を同一とすることが好ましい。当該構成とすることで、良好な音声品質の音声伝送が行えているかどうかを使用者に対して適切に通知することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

例えば、点滅と点灯を逆に設定しても良い。すなわち、上記実施の形態では、ＬＥＤ制御部は、音声の送信中であれば、音声に対する判定を使用して、ノイズキャンセル処理が良好に動作し、伝送される音声に問題が無ければＬＥＤを点滅させ、一方伝送される音声に問題があればＬＥＤを点灯させていた。そしてＬＥＤ制御部は、音声の送信中でなければＬＥＤを消灯させていた。しかしながらこれに限定されるものではない。

ここで、ＬＥＤ制御部は、ＰＴＴ部が押下されて通信状態が送信状態にセットされている場合において、音声品質判定部で判定される音声信号の音声品質が良好でない場合に、ＬＥＤを点滅させる制御を行っても良い。この場合、ＬＥＤ制御部は、ＰＴＴ部が押下されて通信状態が送信状態にセットされている場合において、音声品質判定部で判定される音声信号の音声品質が良好である場合に、ＬＥＤを点灯させる制御を行っても良い。この場合も、ＬＥＤ制御部は、通信状態が送信状態でない場合には、ＬＥＤを消灯させる。このような構成であっても良い。

また、上記の処理は、メインプロセッサのＲＯＭ等に格納されたコンピュータプログラムによって実行可能である。上述の例において、各処理をコンピュータ（プロセッサ）に行わせるための命令群を含むプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

１００ 通信装置 １０１ 第１収音部
１０２ 送信部 １０３ 音声品質判定部
１０４ ＰＴＴ部 １０５ 発光制御部
１０６ 発光素子 ２００ 通信装置
２０１ メインマイク（第１収音部） ２０２ サブマイク（第２収音部）
２０３ 音声区間判定部 ２０４ ノイズキャンセル処理部
２０５ ノイズサプレッサ部 ２０６ 無線送信部
２０７ ＰＴＴ部 ２０８ 音声品質判定部
２０９ ＬＥＤ制御部 ２１０ ＬＥＤ
２１１ 無線受信部 ２１２ スピーカ
２２０ ノイズキャンセルマイク部 ２２１ ベルトクリップ
２３０ コード ２４０ 無線通信機
３００ 通信装置 ３０３ 音声区間判定部
３０８ 音声品質判定部 ３１３ マイク方向判定部
３１４ ノイズキャンセル効果判定部 ３１５ 総合判定部

Claims (7)

1. 音声を収音する第１収音部及び第２収音部と、
   前記第２収音部から入力される第２音声信号を用いて、前記第１収音部から入力される第１音声信号に対するノイズキャンセルを行うノイズキャンセル処理部と、
   前記ノイズキャンセル処理部における前記ノイズキャンセル後の音声信号を外部に送信する送信部と、
   前記送信部が前記音声信号を送信しない非送信状態から前記送信部が前記音声信号を送信する送信状態に自装置の通信状態を切り替える切り替え部と、
   前記送信部で送信される前記ノイズキャンセル後の音声信号の音声品質を判定する音声品質判定部と、
   第１収音部で収音された音声に基づいて音声区間であるか否かの判定を行う音声区間判定部と、
   光を発光する発光部と、
   前記発光部を制御する発光制御部と、
   を具備し、
   前記発光制御部は、前記切り替え部が切り替える前記通信状態と、前記音声区間判定部における前記音声区間であるか否かの判定結果と、前記音声品質判定部における前記音声品質の判定結果とに基づいて、前記発光部が、消灯状態、点滅状態、点灯状態、のいずれかの状態をとるように制御し、
   前記音声区間ではないと判定された場合、及び、前記音声品質が不良と判定された場合において、前記発光部は、前記いずれかの状態のうち同一の状態をとる通信装置。
2. 前記音声区間判定部は、
   第１収音部から入力される第１音声信号を一定長の単位で周波数領域に変換する周波数変換部と、
   前記周波数変換部における変換後のスペクトル成分に基づいて、発話による音声成分であるか音声ではない雑音成分であるかを判定する音声判定部と、
   を備える請求項１に記載の通信装置。
3. 前記発光制御部は、
   前記通信状態が非送信状態である場合は前記発光部を消灯状態とし、
   前記通信状態が送信状態で、かつ、音声区間でない場合は、前記発光部を点灯状態とし、
   前記通信状態が送信状態で、かつ、音声区間であり、前記音声品質が不良と判定されている場合は、前記発光部を点灯状態とし、
   前記通信状態が送信状態で、かつ、音声区間であり、前記音声品質が良好と判定されている場合は前記発光部を点滅状態とする制御を行う、
   請求項１または請求項２に記載の通信装置。
4. 前記第１収音部は、装置本体正面に配置されるメインマイクであり、
   前記第２収音部は、装置本体背面に配置されるサブマイクである、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の通信装置。
5. 前記第１収音部で収音される音声と前記第２収音部で収音される音声との位相差に基づいてメインマイク方向を判定するマイク方向判定部を更に具備し、
   前記音声品質判定部は、前記マイク方向判定部における前記メインマイク方向の判定結果に基づいて前記ノイズキャンセル処理部におけるノイズキャンセル後の音声信号の音声品質を判定する、
   請求項４に記載の通信装置。
6. 前記発光部は、装置本体に設置されたＬＥＤ（Light Emitting Diode）である、
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の通信装置。
7. 単方向通信装置に設けられた発光素子を用いて前記単方向通信装置の使用状態を通知する状態通知方法であって、
   前記単方向通信装置に入力される音声信号にノイズキャンセルを行うノイズキャンセル処理ステップと、
   前記単方向通信装置の通信状態が送信状態であるか非送信状態であるかを判定する通信状態判定ステップと、
   前記通信状態が前記送信状態である場合に送信される前記ノイズキャンセル処理後の音声信号の音声品質を判定する音声品質判定ステップと、
   前記単方向通信装置に入力される音声信号に基づいて音声区間であるか否かの判定を行う音声区間判定ステップと、
   通信状態判定ステップにおける判定結果と前記音声品質判定ステップにおける判定結果と前記音声区間判定ステップとに基づいて前記発光素子を消灯状態、点灯状態、点滅状態のいずれかの状態となるように制御し、かつ、前記音声区間ではないと判定された場合、及び、前記音声品質が不良と判定された場合において、前記発光素子は、前記いずれかの状態のうち同一の状態をとなるように制御する制御ステップと、
   を有する状態通知方法。

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