JPH0630089A - Telephone set - Google Patents

Telephone set

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Publication number
JPH0630089A
JPH0630089A JP17860692A JP17860692A JPH0630089A JP H0630089 A JPH0630089 A JP H0630089A JP 17860692 A JP17860692 A JP 17860692A JP 17860692 A JP17860692 A JP 17860692A JP H0630089 A JPH0630089 A JP H0630089A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
ambient sound
sound
microphone
ambient
Prior art date
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Pending
Application number
JP17860692A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuya Suzuki
克哉 鈴木
Ryoichi Miyamoto
良一 宮本
Tatsumasa Yoshida
達正 吉田
Shinsuke Takada
真資 高田
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.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP17860692A priority Critical patent/JPH0630089A/en
Publication of JPH0630089A publication Critical patent/JPH0630089A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain a telephone set capable of having a smooth conversation between a talker and an opponent by eliminating an ambient tone component from the reception signal of a transmitter. CONSTITUTION:A microphone 15 and the transmitter 8 are arranged at different positions, and they receive ambient tones on different routes, and a DSP(digital signal processor) 20 obtains and sets a transfer function K between an ambient sound source and the transmitter 8 former of which minimizes difference of two signals within prescribed period of time according to the start of the operation of transmission and reception. When the talker emits a voice, a transmission signal from which the ambient tone component included in the reception signal from the transmitter 8 is eliminated by a spurious ambient signal based on the transfer function K at that time is attenuated by an attenuator 7 and it is outputted to a speaker 6 as a sidetone, and also, a transmission/reception part 3 transmits it to the opposite side.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】電話機に関し、特に周囲音を低減
して送話者の音声を送信する電話機に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a telephone, and more particularly to a telephone for reducing ambient sound and transmitting a voice of a talker.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は従来の携帯用の電話機の概略構成
図である。図において、1は相手側の電話番号が設定さ
れるテンキー、2は相手側に電話をする場合又は相手側
から電話があった場合に押下されるフックボタン、3は
少なくとも、テンキー1からの電話番号を相手側に送信
すると共に、送話者の音声を認識して送話信号として送
信し、また相手側から送話信号を受信する送受信部であ
る。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is a schematic diagram of a conventional portable telephone. In the figure, 1 is a numeric keypad for setting the telephone number of the other party, 2 is a hook button that is pressed when calling the other party, or when there is a call from the other party, 3 is at least a telephone call from the ten key 1 It is a transmitting / receiving unit that transmits the number to the other party, recognizes the voice of the talker and transmits it as a transmission signal, and receives the transmission signal from the other party.

【0003】5は送受信部3からの相手側の送話信号を
増幅するアンプ、6はアンプ5からの相手側の送話信号
を音声に変換するスピーカ、8は送話者の音声を受音
し、受音信号に変換する送話器(以下単にマイクとい
う)、9はマイク8からの受音信号を増幅して、送受信
部3に出力するアンプ、10はマイク8とスピーカ6に
並列に接続され、マイク8からの受音信号を減衰させて
スピーカ6側に側音として出力するアッテネータであ
る。
Reference numeral 5 is an amplifier for amplifying the transmission signal of the other party from the transmitting / receiving section 3, 6 is a speaker for converting the transmission signal of the other party from the amplifier 5 into voice, and 8 is the voice of the sender. Then, a transmitter (hereinafter, simply referred to as a microphone) for converting into a sound reception signal, an amplifier 9 for amplifying the sound reception signal from the microphone 8 and outputting the amplified sound reception signal to the transmitter / receiver 3 is connected in parallel to the microphone 8 and the speaker 6. It is an attenuator that is connected and attenuates the sound reception signal from the microphone 8 and outputs it as side sound to the speaker 6 side.

【0004】上記のように構成された携帯用の電話機に
ついて以下に動作を説明する。一般に空気中で音を発す
ると、音Nは空間のもつ伝達関数Kに基づいて伝わる。
このため、例えば騒音等がある場所で、送話者が電話を
すると、単位時間当たりの周囲音源の音Nが受音される
と、受音側では音Nと伝達関数Kとが重畳(NK)した
関数で示される音となって受音されることが知られてい
る。
The operation of the portable telephone configured as described above will be described below. Generally, when a sound is emitted in the air, the sound N is transmitted based on the transfer function K of the space.
Therefore, for example, when a speaker makes a phone call in a place where there is noise, when the sound N of the ambient sound source per unit time is received, the sound N and the transfer function K are superimposed on the sound receiving side (NK It is known that the sound is received as a sound indicated by the function.

【0005】このような、音の伝搬の性質の基で、例え
ば、送話者が口を送話器2に近付けているとし、送話者
とマイク8の伝達関数Kが無視できるとして説明する。
例えば騒音等がある場所で、送話者が電話をすると、周
囲音(NK)と送話者の音声Sがマイク8によって受音
され、電気信号に変換されて受音信号として出力され
る。
On the basis of such a sound propagation property, for example, it is assumed that the talker brings his mouth close to the transmitter 2 and the transfer function K between the talker and the microphone 8 can be ignored. .
For example, when the talker makes a call in a place where there is noise or the like, the ambient sound (NK) and the talker's voice S are received by the microphone 8, converted into an electric signal and output as a sound reception signal.

【0006】この、受音信号は送話者の音声Sと周囲音
(NK)となり、アンプ4によって増幅されて、送受信
部3に出力される。送受信部3はこの受音信号(S+N
K)を相手側に送話信号として送信し、また相手側の送
話信号をアンプ5を介してスピーカ6に出力する。ま
た、アッテネータ10はマイク8からの受音信号(S+
NK)を減衰して、側音としてスピーカ1側に出力して
いた。
The received sound signal becomes the voice S of the sender and the ambient sound (NK), is amplified by the amplifier 4, and is output to the transmitter / receiver 3. The transmitter / receiver 3 receives this sound reception signal (S + N
K) is transmitted as a transmission signal to the other party, and the transmission signal of the other party is output to the speaker 6 via the amplifier 5. Further, the attenuator 10 receives the sound receiving signal (S +
NK) was attenuated and output to the speaker 1 side as a side sound.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来の電話機は、スピ
ーカと送話器との間にアッテネータを接続し、送話者自
身の音声をスピーカ側に低レベルで出力し、側音として
送話者自身に自分の音声が確実に受音されていることを
知らせると共に、送話器からの受音信号を相手側に送信
し、相手側の送話信号を受信してスピーカに出力するも
のであるが、周囲音が大きい場合は周囲音が送話者の音
声に重畳してマイクに受音され、アッテネータを介して
スピーカに出力されるためS/Nが劣化し、スピーカか
らの側音がほとんど周囲音となる。このため、送話者は
周囲音によるノイズが大きいと判断し、送話者自身が発
声レベルを大きくして話さなければならないという問題
点があった。
In a conventional telephone, an attenuator is connected between a speaker and a transmitter to output the speaker's own voice to the speaker side at a low level, and to output the speaker as a side tone. Notifying the user that his / her voice is being received reliably, the sound receiving signal from the transmitter is transmitted to the other party, and the other party's transmitting signal is received and output to the speaker. However, when the ambient sound is large, the ambient sound is superimposed on the voice of the speaker and is received by the microphone, and is output to the speaker via the attenuator, so that the S / N is deteriorated and most of the side sound from the speaker is generated. It becomes the ambient sound. Therefore, there is a problem that the speaker determines that the noise due to the ambient sound is large and that the speaker himself needs to increase the voicing level to speak.

【0008】また、送話器は受音面に到達した音を電気
信号に変換して出力するため、送話者の音声は、周囲音
が重畳された送話信号となって、相手側に送信される。
このため、相手側に受信されたときは、相手側は送話側
の周囲音と共に、送話者の音声を聞くことになり、送話
側の周囲音が非常に大きい場合は、送話者の音声が聞く
難くなるという問題点があった。
Further, since the transmitter converts the sound reaching the sound receiving surface into an electric signal and outputs the electric signal, the speaker's voice becomes a transmitter signal on which the ambient sound is superimposed, and is transmitted to the other party. Sent.
Therefore, when received by the other party, the other party hears the voice of the talker together with the ambient sound of the talker, and if the ambient sound of the talker is very loud, There was a problem that it became difficult to hear the voice.

【0009】本発明は以上の問題点を解決するためにな
されたもので、周囲音成分を送話器の受音信号から除去
して送話者及び相手側双方にとって、スムーズな会話が
できる電話機を得ることを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and removes the ambient sound component from the sound reception signal of the transmitter to enable a telephone for both the sender and the other party to have a smooth conversation. Aim to get.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明に係わる電話機
は、周囲音を受音し、周囲音信号として出力するマイク
ロホンと、マイクロホンと異なる位置に配置され、周囲
音又は周囲音と送話者の音声を受音し、受音信号として
出力する送話器と、送話又は受話動作の開始に伴って、
所定時間内に、マイクロホンからの周囲音信号と所定の
伝達関数とによって疑似周囲音信号を生成させ、この疑
似周囲音信号と送話器からの周囲音による受音信号とを
比較し、両方の信号の差が最少となるように伝達関数を
更新して設定し、所定時間経過後は送話器から出力され
る受音信号から、そのときの疑似周囲音信号の成分を除
去し、それを送話信号として出力する演算手段と、演算
手段からの送話信号をスピーカに出力するアッテネータ
と、演算手段からの送話信号を相手側に送信し、相手側
からの送話信号を受信してスピーカに出力する送受信部
とを備えたものである。
A telephone according to the present invention is provided with a microphone which receives an ambient sound and outputs it as an ambient sound signal, and is arranged at a position different from that of the microphone. A transmitter that receives sound and outputs it as a sound reception signal, and with the start of the transmission or reception operation,
Within a predetermined time, a pseudo ambient sound signal is generated by the ambient sound signal from the microphone and a predetermined transfer function, and the pseudo ambient sound signal is compared with the sound reception signal by the ambient sound from the transmitter, and both The transfer function is updated and set so that the difference between the signals is minimized, and after a lapse of a predetermined time, the pseudo ambient sound signal component at that time is removed from the sound reception signal output from the transmitter, and the An arithmetic unit that outputs a transmission signal, an attenuator that outputs the transmission signal from the calculation unit to a speaker, and a transmission signal from the calculation unit that is transmitted to the other party and receives the transmission signal from the other party. The transmitter / receiver outputs to a speaker.

【0011】[0011]

【作用】本発明においては、マイクロホンが周囲音を受
音し、周囲音信号として出力する。送話器はマイクロホ
ンとは異なる位置に配置されているため、送話者が音声
を発声する前は、マイクロホンとは異なる経路で受音し
た周囲音を受音信号として出力する。また送話者が音声
を発声したときは、周囲音と送話者の音声を重畳して受
音した受音信号を出力する。
In the present invention, the microphone receives the ambient sound and outputs it as an ambient sound signal. Since the transmitter is arranged at a position different from that of the microphone, before the speaker speaks, the ambient sound received through a route different from that of the microphone is output as a sound reception signal. When the speaker utters a voice, the ambient sound and the voice of the speaker are superimposed and the received sound signal is output.

【0012】そして、演算手段は、送話又は受話動作の
開始に伴って、所定時間内にマイクロホンからの周囲音
信号と所定の伝達関数とによって疑似周囲音信号を生成
させ、この疑似周囲音信号と送話器からの周囲音による
受音信号とを比較する。そして、両方の信号の差が最少
となるように、伝達関数を更新し、周囲音信号と更新さ
れた伝達関数とによって疑似周囲音信号を生成させ、そ
の疑似周囲信号の生成毎に送話器からの周囲音による受
音信号とを比較し、両方の信号の差が最も最少とする伝
達関数を設定する。
Then, the arithmetic means generates a pseudo ambient sound signal by the ambient sound signal from the microphone and a predetermined transfer function within a predetermined time with the start of the transmitting or receiving operation, and the pseudo ambient sound signal. And the received signal due to the ambient sound from the transmitter. Then, the transfer function is updated so that the difference between the two signals is minimized, a pseudo ambient sound signal is generated by the ambient sound signal and the updated transfer function, and the transmitter is generated each time the pseudo ambient signal is generated. The received signal due to the ambient sound from is compared and the transfer function that minimizes the difference between the two signals is set.

【0013】次に、所定時間経過後はマイクロホンから
の周囲音信号と設定された伝達関数とによって疑似周囲
音信号が生成され、送話器から出力される受音信号か
ら、そのときの疑似周囲音信号の成分を除去し、それを
送話信号として出力する。そして、アッテネータは疑似
周囲音信号の成分を除去した送話信号を減衰させてスピ
ーカに側音として出力する。また、送受信部は相手側に
疑似周囲音信号の成分を除去した周囲音信号を送信す
る。
Next, after a lapse of a predetermined time, a pseudo ambient sound signal is generated by the ambient sound signal from the microphone and the set transfer function, and from the sound reception signal output from the transmitter, the pseudo ambient sound signal at that time is generated. The component of the sound signal is removed, and it is output as a transmission signal. Then, the attenuator attenuates the transmission signal from which the component of the pseudo ambient sound signal is removed and outputs it as a side sound to the speaker. Further, the transmitting / receiving unit transmits the ambient sound signal from which the component of the pseudo ambient sound signal has been removed, to the other party.

【0014】[0014]

【実施例】図1は本発明の電話機の一実施例を示す概略
構成図である。図において、1〜10は図4と同様なも
のである。15は周囲音を収集し、周囲音信号として出
力するマイクロホンである。この、マイクロホン15は
送話者が発生する音声を収集しないように指向性を備え
ている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic block diagram showing an embodiment of a telephone according to the present invention. In the figure, 1 to 10 are the same as those in FIG. Reference numeral 15 is a microphone that collects ambient sound and outputs it as an ambient sound signal. The microphone 15 has directivity so as not to collect the voice generated by the speaker.

【0015】16はマイクロホン15からの周囲音信号
を増幅するアンプ、17はアンプ16からの周囲音信号
を所定のサンプル信号に基づいて量子化し、1サンプル
毎に所定ビット数の周囲音データを出力するA/D変換
器、18はアンプ9からの受音信号を所定のサンプル信
号に基づいて、量子化し、1サンプル毎に所定ビット数
の受音データを出力するA/D変換器である。
Reference numeral 16 denotes an amplifier for amplifying the ambient sound signal from the microphone 15, and 17 denotes quantizing the ambient sound signal from the amplifier 16 based on a predetermined sample signal, and outputting ambient sound data of a predetermined number of bits for each sample. An A / D converter 18 is an A / D converter that quantizes the sound reception signal from the amplifier 9 based on a predetermined sample signal and outputs sound reception data of a predetermined number of bits for each sample.

【0016】20は少なくともA/D変換器17からの
周囲音データ及びA/D変換器18からの受音データを
入力し、受音データに含まれる周囲音データ成分を除去
し、送信音出力データとして出力するDSP(Digi
tal Signal Prcessor)である。こ
のDSP20は、フックボタン2の押下によって、送話
又は受話動作を開始し、所定時間内に、マイクロホン1
5からの周囲音データと予め設定されている周囲音源か
らマイク8の間の伝達関数とによって疑似周囲音データ
を生成させ、この疑似周囲音データとマイク8からの周
囲音による受音データとを比較し、両方の差が最少とな
るように伝達関数を更新して設定し、所定時間経過後は
マイク8から出力される受音データから、そのときの疑
似周囲音データの成分を除去する。
Reference numeral 20 denotes at least the ambient sound data from the A / D converter 17 and the sound reception data from the A / D converter 18, and removes the ambient sound data component contained in the sound reception data to output a transmission sound. DSP (Digital) that outputs as data
tal Signal Processor). The DSP 20 starts a transmitting or receiving operation by pressing the hook button 2, and within a predetermined time, the microphone 1
Pseudo ambient sound data is generated by the ambient sound data from 5 and a preset transfer function from the ambient sound source to the microphone 8, and the pseudo ambient sound data and the sound reception data by the ambient sound from the microphone 8 are generated. By comparison, the transfer function is updated and set so that the difference between the two is minimized, and after the elapse of a predetermined time, the component of the pseudo ambient sound data at that time is removed from the sound reception data output from the microphone 8.

【0017】21はDSP20からの送話音データをア
ナログに変換し、送話信号として出力するD/A変換
器、22はD/A変換器21からの送話信号を増幅する
アンプ、23はアッテネータ7からの送話信号と送受信
部10から出力される相手側の送話信号とを合成してス
ピーカ6側に出力する加算器である。また、アッテネー
タ7はバッファ22の出力側と加算器23に接続され、
DSP20の送話音データを減衰させて側音信号として
スピーカ6側に出力するようにされている。
Reference numeral 21 is a D / A converter that converts the transmission sound data from the DSP 20 into analog and outputs it as a transmission signal, 22 is an amplifier that amplifies the transmission signal from the D / A converter 21, and 23 is It is an adder that synthesizes the transmission signal from the attenuator 7 and the transmission signal of the other party output from the transmission / reception unit 10 and outputs the synthesized signal to the speaker 6 side. The attenuator 7 is connected to the output side of the buffer 22 and the adder 23,
The transmission sound data of the DSP 20 is attenuated and output as a side sound signal to the speaker 6 side.

【0018】図2は本発明に係わるDSPの概略機能を
示す構成図である。但し、アンプは省略する。図におい
て、2〜20は図1と同様なものである。31a〜31
mは遅れ要素群である。この遅れ要素群はプログラムに
よって構成され、A/D変換17からの1サンプル毎の
周囲音データが入力する毎に蓄積し、次の1サンプル毎
の周囲音データが入力する毎に蓄積した1サンプル毎の
周囲音データをそれぞれ出力する。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic function of the DSP according to the present invention. However, the amplifier is omitted. In the figure, 2 to 20 are the same as those in FIG. 31a to 31
m is a delay element group. This delay element group is composed of a program, and is accumulated each time ambient sound data for each sample from the A / D converter 17 is input, and for each next ambient sound data for each sample input. The ambient sound data for each is output.

【0019】33a〜33mは線形予測要素群である。
この線形予測要素群はプログラムによって構成され、そ
れぞれ重みずけされた係数に基づいて、遅れ要素31a
〜遅れ要素31mからの1サンプル毎の周囲音データを
変換して出力する。35は加算手段である、加算手段3
5はプログラムによって構成され、線形予測要素33a
〜線形予測要素33mからの出力信号が入力する毎に加
算し、1サンプル毎の疑似周囲音データとして出力す
る。36は加算手段である。加算手段36はプログラム
によって構成され、A/D変換器18を介して、マイク
8からの1サンプル毎の受音データと1サンプル毎の疑
似周囲音データとをの差を出力する。
Reference numerals 33a to 33m are linear prediction element groups.
This linear prediction element group is configured by a program, and based on the weighted coefficients, the delay element 31a
-Ambient sound data for each sample from the delay element 31m is converted and output. The addition means 35 is addition means 3
5 is configured by a program, and the linear prediction element 33a
Each time the output signal from the linear prediction element 33m is input, it is added and output as pseudo ambient sound data for each sample. 36 is an adding means. The adding means 36 is composed of a program and outputs a difference between the sound reception data for each sample from the microphone 8 and the pseudo ambient sound data for each sample via the A / D converter 18.

【0020】38は伝達関数算出手段である。伝達関数
算出手段38はプログラムによって構成され、加算手段
36からの1サンプル毎の差信号を入力し、その差信号
のベクトル成分に基づいて、周囲音源からマイク8まで
の間の空間の伝達関数を求め、求めた伝達関数に基づい
て、1サンプル毎の各線形予測要素の係数を周知の適応
アリゴリズムによって求めて対応する線形予測要素に設
定し、差信号が所定時間内で収束したことが知らせられ
ると、伝達関数の算出を停止する伝達関数算出手段であ
る。
Reference numeral 38 is a transfer function calculating means. The transfer function calculating means 38 is configured by a program, receives the difference signal for each sample from the adding means 36, and calculates the transfer function of the space from the ambient sound source to the microphone 8 based on the vector component of the difference signal. Based on the obtained transfer function, the coefficient of each linear prediction element for each sample is obtained by a well-known adaptive algorithm and set in the corresponding linear prediction element, and it is notified that the difference signal has converged within a predetermined time. And a transfer function calculating means for stopping the calculation of the transfer function.

【0021】この適応アリゴリズムとは、自乗平均誤差
を最急降下法に基づいて最少にするように、係数を修正
するもので、例えば修正部分を入力e(t)のベクトル
のノルムで正規化したLMS(Least Mean
Square)、推定すべき状態変数が時不変である場
合のカルマンフィルタと等価なRLS(Recursi
ve Least Square)などによるものであ
る。38は判断手段である。判断手段38は加算手段3
6の出力差信号が入力する毎に記憶し、出力差信号が収
束しているかどうかを判断し、収束していると判断した
場合は、伝達関数算出手段38の伝達関数の算出を停止
させると共に、動作を停止する。
The adaptive algorithm is to correct the coefficient so as to minimize the root mean square error based on the steepest descent method. For example, the LMS in which the corrected part is normalized by the norm of the vector of the input e (t) is used. (Least Mean
Square), RLS (Recursi) equivalent to a Kalman filter when the state variable to be estimated is time invariant
ve Least Square). 38 is a judgment means. The determination means 38 is the addition means 3
The output difference signal 6 is stored each time it is input, and it is determined whether the output difference signal has converged. If it is determined that the output difference signal has converged, the transfer function calculation means 38 stops calculating the transfer function and , Stop working.

【0022】つまり、DSP20はフックボタン2の押
下に伴って、時刻tにおける望み信号である送話者の音
声と疑似周囲音の差が最少になるように周囲音源とマイ
ク8との間の伝達関数を求めて更新し、その更新毎に各
係数を更新する適応フィルタを構成している。
That is, when the hook button 2 is pressed, the DSP 20 transmits between the ambient sound source and the microphone 8 so that the difference between the desired signal of the talker's voice and the pseudo ambient sound at the time t is minimized. An adaptive filter is constructed that obtains and updates a function, and updates each coefficient with each update.

【0023】図3は本発明の一実施例の電話機の外観図
である。図において、1〜15は上記と同様なもので、
40は表示部である。同図に示すように、特にマイクロ
ホン15はマイク8に対して離され、送話者の音声を取
込まないように、スピーカ1の上部に取付けられ、伸縮
自在にされている。
FIG. 3 is an external view of a telephone according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 to 15 are the same as above,
40 is a display unit. As shown in the figure, in particular, the microphone 15 is separated from the microphone 8 and is attached to the upper portion of the speaker 1 so that it can be expanded and contracted so as not to capture the voice of the speaker.

【0024】上記のように構成された電話機について以
下に動作を説明する。例えば送話者が交通量の多い場所
にいるとして説明する。送話者が図3に示すような携帯
用の移動電話を用いて電話をする場合は、フックボタン
2を押し、その後にマイク8に向かって発音するのが一
般的であり、発音まで1秒程度の時間を要し、この間に
空間の伝達関数を求めるものである。本発明の電話機は
このフックボタン2の押下によって出力されるフック信
号によって本発明の動作を開始する。
The operation of the telephone configured as described above will be described below. For example, assume that the talker is in a place with heavy traffic. When the talker makes a call using a portable mobile phone as shown in FIG. 3, it is common to press the hook button 2 and then speak into the microphone 8 for 1 second. It takes some time, and the transfer function of space is obtained during this period. The telephone of the present invention starts the operation of the present invention by the hook signal output by pressing the hook button 2.

【0025】例えば、フックボタン2の押下されたとき
に出力されるフック信号の入力に伴って、各部は動作を
開始し、マイクロホン15は周囲音源からの周囲音Nを
電気信号に変換し、周囲音信号として出力する。この場
合は、周囲音源とマイクロホン15の間の伝達関数Fと
するとマイクロホン15からの周囲音信号はFNとな
る。このとき、マイク8はまだ送話者が音声を発してい
ないため、またマイクロホン15とは異なる位置に配置
されているため、マイクロホン15とは異なる経路で周
囲音を受音する。このため、マイク8は周囲音源からマ
イク8までの空間の伝達関数Kに基づいた周囲音信号K
Nを出力する。
For example, in response to the input of a hook signal output when the hook button 2 is pressed, each unit starts its operation, and the microphone 15 converts the ambient sound N from the ambient sound source into an electric signal to Output as a sound signal. In this case, assuming that the transfer function F between the ambient sound source and the microphone 15 is F, the ambient sound signal from the microphone 15 is FN. At this time, the microphone 8 receives the ambient sound through a route different from that of the microphone 15 because the microphone is not yet uttered by the speaker and is arranged at a position different from the microphone 15. Therefore, the microphone 8 uses the ambient sound signal K based on the transfer function K of the space from the ambient sound source to the microphone 8.
Output N.

【0026】次に、A/D変換器17は所定のサンプル
信号に基づいて、周囲音信号FNを量子化し、周囲音デ
ータFNとして出力する。また、A/D変換器18はマ
イク8からの送話信号を所定のサンプル信号に基づい
て、量子化し受音データとして出力する。また、DSP
20の伝達関数算出手段38はフック信号の入力に伴
い、線形予測要素33a〜線形予測要素33nに予測要
素a〜aを設定する。
Next, the A / D converter 17 quantizes the ambient sound signal FN based on a predetermined sample signal and outputs it as ambient sound data FN. Further, the A / D converter 18 quantizes the transmission signal from the microphone 8 based on a predetermined sample signal and outputs it as sound reception data. Also, DSP
The transfer function calculating unit 38 of 20 sets the prediction elements a 1 to a n in the linear prediction elements 33 a to 33 n in response to the input of the hook signal.

【0027】次に、DSP20はA/D変換器17の1
サンプル毎の周囲音データをu(t)として入力する。
このtはサンプルした時点の現在の時間である。次に1
サンプル毎の周囲音データu(t)の入力に伴って、遅
延要素31aは前の1サンプルのデジタルの周囲音デー
タu(t−1)、遅延要素31bは2サンプル前の周囲
音データu(t−2)、遅延要素31mはmサンプル前
のデジタルの周囲音データu(t−m)を出力する。但
し、フックボタン2の投入直後は遅延要素31a〜遅延
要素31mは0に設定しているので、0の出力信号であ
る。つまり、遅延要素31a〜遅延要素31mは1サン
プル毎の周囲音データu(t)が入力する毎に、順次シ
フトすることで現在入力した周囲音データu(t)に対
して、mサンプル前までのデジタルの周囲音データを出
力する。
Next, the DSP 20 outputs 1 of the A / D converter 17.
The ambient sound data for each sample is input as u (t).
This t is the current time at the time of sampling. Then 1
With the input of the ambient sound data u (t) for each sample, the delay element 31a has the previous digital ambient sound data u (t-1) of one sample, and the delay element 31b has the ambient sound data u (two samples before). t-2), the delay element 31m outputs the digital ambient sound data u (tm) m samples before. However, since the delay elements 31a to 31m are set to 0 immediately after the hook button 2 is turned on, the output signal is 0. That is, the delay elements 31a to 31m are sequentially shifted each time ambient sound data u (t) for each sample is input, so that m samples before the ambient sound data u (t) currently input. The digital ambient sound data of is output.

【0028】次に、線形予測要素33aは1サンプルの
周囲音データu(t)が入力する毎に設定された重みづ
けされた予測係数aに基づいて変換し、線形予測要素
33b〜線形予測要素33mは予測要素a〜aに基
づいて変換する。但し、フックボタン2の押下直後は、
遅延要素31b〜遅延要素31mからの出力は0である
ので、線形予測要素33b〜線形予測要素33mからの
出力は0となる。
Next, the linear predictive element 33a transforms based on the weighted predictive coefficient a 1 set every time one sample of ambient sound data u (t) is input, and the linear predictive element 33b to linear predictive element 33b. element 33m is converted based on the prediction element a 2 ~a n. However, immediately after pressing the hook button 2,
Since the outputs from the delay elements 31b to 31m are 0, the outputs from the linear prediction elements 33b to 33m are 0.

【0029】次に、加算手段35は予測要素33a〜線
形予測要素33mの出力信号を加算する。つまり加算手
段35は重みづけされた予測係数に基づいた1サンプル
の過去の出力信号を加算することによって、現在の1サ
ンプルの周囲音信号を予測したことになる。この予測し
た周囲音データを1サンプル時の疑似周囲音データy
(t)という。従って、疑似周囲音データy(t)は以
下の1式で示される。
Next, the adding means 35 adds the output signals of the prediction elements 33a to 33m. That is, the adding means 35 predicts the current 1-sample ambient sound signal by adding the 1-sample past output signal based on the weighted prediction coefficient. This predicted ambient sound data is pseudo ambient sound data y for one sample.
(T). Therefore, the pseudo ambient sound data y (t) is expressed by the following equation 1.

【0030】[0030]

【数1】 [Equation 1]

【0031】この1式におけるMとはタップ数といい遅
れ要素の最後の番号である。また、h(m)は求めた伝
達関数Hである。mはサンプル番号、tはサンプル時間
である。また、A/D変換器18はマイク8からの受音
信号を所定のサンプル信号でサンプリングし、1サンプ
ル毎のデジタルの送話信号をDSP20に出力する。D
SP20は1サンンプル毎の送話データ(KN)をd
(t)として入力する。そして、加算手段36は1サン
プル時の送話データd(t)と1サンプル時の周囲音デ
ータy(t)との差を出力差信号e(t)として出力す
る。つまり、1サンプルの疑似周囲音データ(HN=y
(t))とマイク8からの送話データ(KN=d
(t))との出力差信号e(t)を出力するので、式2
に示す式となる。
M in this equation is the number of taps and is the last number of the delay element. Further, h (m) is the calculated transfer function H. m is the sample number and t is the sample time. Further, the A / D converter 18 samples the sound reception signal from the microphone 8 with a predetermined sample signal and outputs a digital transmission signal for each sample to the DSP 20. D
SP20 sends the transmission data (KN) for each sample
Input as (t). Then, the adding means 36 outputs the difference between the transmission data d (t) at one sample and the ambient sound data y (t) at one sample as the output difference signal e (t). That is, one sample of pseudo ambient sound data (HN = y
(T)) and the transmission data from the microphone 8 (KN = d
Since the output difference signal e (t) from (t)) is output,
It becomes the formula shown in.

【0032】[0032]

【数2】 e(t)=d(t)−y(t) ………(2)## EQU00002 ## e (t) = d (t) -y (t) ... (2)

【0033】次に、伝達関数算出手段38は加算手段3
6からの出力差信号e(t)が入力する毎に、その出力
差信号e(t)毎のベクトル成分に基づいて、マイク8
までの空間の伝達関数H(t)を求める。そして、この
伝達関数H(t)を求める毎に伝達関数H(t)に基づ
いて、周知の適応アルゴリズムによって線形予測要素3
3a〜線形予測要素33mまでの重みずけ係数a〜a
mを求めて対応する線形予測要素33a〜線形予測要素
33mに設定(更新)する。
Next, the transfer function calculating means 38 is added by the adding means 3.
Every time the output difference signal e (t) from 6 is input, the microphone 8 is output based on the vector component for each output difference signal e (t).
The transfer function H (t) of the space up to is obtained. Then, every time the transfer function H (t) is obtained, the linear prediction element 3 is calculated by a well-known adaptive algorithm based on the transfer function H (t).
3a to linear prediction element 33m, weighting coefficient a 1 to a
m is obtained and set (updated) in the corresponding linear prediction elements 33a to 33m.

【0034】また、判定手段39は出力信号e(t)が
出力される毎に記憶し、前回の出力信号e(t)との変
化の度合いにより、収束しているかを判断する。収束し
ていると判断した場合は伝達関数算出手段38の動作を
停止させる。つまり、DSP20はフックボタン2の押
下により、送話者が音声を発生する前に周囲音を収集
し、周囲音源とマイク8との間の1サンプル毎の伝達関
数Kを推定し、その推定した伝達関数Hにより疑似周囲
音データを生成させ、この疑似周囲音データとマイク8
からの周囲音による受音データとを比較し、両方の差が
最少となるように伝達関数Hを更新して設定する。そし
て、例えば送話者が音声を発すると、周囲音(KN)が
加わった音(S+KN)としてマイク8に受音され送話
信号としてA/D変換器18に出力される。A/D変換
器18は上記と同様にサンプルして送話データ(S+K
N)を出力する。
The determining means 39 stores the output signal e (t) each time it is output, and determines whether or not the output signal e (t) is converged based on the degree of change from the previous output signal e (t). If it is determined that they have converged, the operation of the transfer function calculation means 38 is stopped. That is, the DSP 20 collects the ambient sound before the speaker produces a voice by pressing the hook button 2, estimates the transfer function K between the ambient sound source and the microphone 8 for each sample, and estimates the transfer function K. The pseudo ambient sound data is generated by the transfer function H, and the pseudo ambient sound data and the microphone 8 are generated.
And the received sound data due to the ambient sound are compared, and the transfer function H is updated and set so that the difference between the two is minimized. Then, for example, when the talker makes a voice, it is received by the microphone 8 as a sound (S + KN) to which the ambient sound (KN) is added, and is output to the A / D converter 18 as a talk signal. The A / D converter 18 samples the transmission data (S + K
N) is output.

【0035】また、マイクロホン15は周囲音信号FN
を出力し、A/D変換器17は上記と同様にサンプルし
て周囲音データFNを出力する。そして、遅延要素31
a〜遅延要素31mによって1サンプル毎にシフトした
周囲音データu(t)にされ、線形予測要素33aが現
在の周囲音データu(t)を、求められて設定された伝
達関数H(=h(n=1〜m))による係数aによ
って変換すると共に、線形予測要素33b〜線形予測要
素33mが1サンプル毎の前回の周囲音データu(t−
m)を入力して変換する。そして、加算手段35によっ
て加算される毎に現在入力した周囲音に対応する疑似周
囲音データy(t)として出力する。この場合は、y
(t)はHFNである。
Further, the microphone 15 uses the ambient sound signal FN.
And the A / D converter 17 samples in the same manner as above and outputs ambient sound data FN. Then, the delay element 31
a to ambient sound data u (t) shifted by each sample by the delay element 31m, and the linear prediction element 33a obtains the current ambient sound data u (t), and sets the transfer function H (= h The conversion is performed by the coefficient a 1 according to n (n = 1 to m), and the linear prediction element 33b to the linear prediction element 33m convert the previous ambient sound data u (t−) for each sample.
Input m) and convert. Then, each time it is added by the adding means 35, it is output as pseudo ambient sound data y (t) corresponding to the ambient sound currently input. In this case y
(T) is HFN.

【0036】次に、加算手段36はマイク8の受音デー
タd(t)であるS+KNと疑似周囲音データy(t)
であるHFNとの差を出力差データe(t)として出力
する。従って、y(t)=HFN=Yとすると、DSP
20の出力Zは以下の式によって示される。
Next, the adding means 36 adds S + KN which is the sound reception data d (t) of the microphone 8 and the pseudo ambient sound data y (t).
Is output as output difference data e (t). Therefore, if y (t) = HFN = Y, then the DSP
The output Z of 20 is given by:

【0037】[0037]

【数3】 Z=(S+KN)−Y =S+(K−H)N ………(3) ただし、 Y=HN## EQU00003 ## Z = (S + KN) -Y = S + (K-H) N ... (3) where Y = HN

【0038】この3式によると、ほぼF=Hである場合
は、DSP20の出力Zは=Sとなる望み信号が得られ
る。この場合は、予め伝達関数Hはマイク8とマイクロ
ホン2とが受音した周囲音とが一致するように求められ
ているので、ほぼK=Hであるので送話者の音声信号S
が望み信号となる。
According to these three equations, when approximately F = H, the output signal Z of the DSP 20 is the desired signal S = S. In this case, since the transfer function H is obtained in advance so that the ambient sound received by the microphone 8 and the ambient sound received by the microphone 2 coincide with each other, K is almost equal to H, so that the voice signal S of the speaker is obtained.
Is the desired signal.

【0039】次に、DSP20からの送話者の受音デー
タZ(=S)を送話データとして、出力し、D/A21
はアナログに変換し、アンプ22を介して出力する。そ
して、アッテネータ10は送話データZ(=S)を減衰
させてスピーカ6側に側音として出力する。従って、送
話者は自分の音声のみを側音として聞くことができ、か
つ相手側も送話者の音声をはっきりと聞くことができ
る。なお、上記実施例では、マイクロホンをスピーカの
上に設けたが移動用電話の場合は本体の裏面に備えても
よい。また、出力差信号が収束すると伝達関数Hの算出
を停止するようにしたがタイマによって例えば100m
sの時間をカウントし、100ms経過した場合に伝達
関数Hの算出を停止するようにしてもよい。
Next, the sound reception data Z (= S) of the transmitter from the DSP 20 is output as the transmission data, and the D / A 21 is output.
Is converted to analog and output via the amplifier 22. Then, the attenuator 10 attenuates the transmission data Z (= S) and outputs it as sidetone to the speaker 6 side. Therefore, the talker can hear only his own voice as the sidetone, and the other party can also clearly hear the voice of the talker. In the above embodiment, the microphone is provided above the speaker, but in the case of a mobile phone, it may be provided on the back surface of the main body. Further, when the output difference signal converges, the calculation of the transfer function H is stopped.
The time of s may be counted and the calculation of the transfer function H may be stopped when 100 ms has elapsed.

【0040】さらに、上記実施例ではA/D又はD/A
をDSPの前後に取付けたがA/D及びD/Aの機能を
備えた演算手段を用いてもよい。さらに、上記実施例で
は携帯用移動電話機として説明したが受話器を備えた一
般的な電話機でもよい。
Further, in the above embodiment, A / D or D / A
Is attached before and after the DSP, an arithmetic means having the functions of A / D and D / A may be used. Furthermore, in the above-mentioned embodiment, a mobile telephone for mobile use has been described, but a general telephone equipped with a handset may be used.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、マイクロ
ホンと送話器とを異なる位置に配置して、互いに異なる
経路で到達した周囲音源からの周囲音を受音させて、送
話又は受音の動作開始に伴って、所定時間内に、両方の
信号の差が最も小さくなるような周囲音源から送話器の
間の伝達関数を求めて設定し、送話者が音声を発声した
ときはそのときの伝達関数に基づく疑似周囲音信号によ
って、送話器からの受音信号に含まれる周囲音成分を除
去した送話信号を、減衰させて側音としてスピーカに出
力すると共に、相手側に送信するようにしたので、送話
者は送話者自身の音のみを側音として聞くことができる
と共に、相手側は送話者の音声をはっきりと聞くことが
できるという効果が得られている。従って、周囲音が大
きい場合でも、送話側及び相手側にとって、了解性が向
上し、スムーズな会話ができるという効果が得られてい
る。
As described above, according to the present invention, the microphone and the transmitter are arranged at different positions, and ambient sounds from ambient sound sources that arrive on different routes are received to transmit or With the start of sound receiving operation, within a predetermined time, the transfer function between the transmitters was set from the ambient sound source such that the difference between the two signals was the smallest, and was set, and the speaker uttered a voice. In this case, the pseudo ambient sound signal based on the transfer function at that time attenuates the ambient sound component included in the received sound signal from the transmitter, attenuates it, and outputs it as a side sound to the speaker. Since it is transmitted to the side, the effect that the speaker can hear only the speaker's own sound as the sidetone and the other party can clearly hear the speaker's voice is obtained. ing. Therefore, even if the ambient sound is loud, the intelligibility is improved for the transmitting side and the other side, and a smooth conversation can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の電話機の一実施例を示す概略構成図で
ある。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a telephone according to the present invention.

【図2】本発明に係るDSPの概略機能を示す構成図で
ある。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a schematic function of a DSP according to the present invention.

【図3】本発明の一実施例の電話機の外観図である。FIG. 3 is an external view of a telephone according to an embodiment of the present invention.

【図4】従来の携帯用の電話機の概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a conventional portable telephone.

【符号の説明】 1 テンキー 2 フックボタン 3 送受信部 6 スピーカ 8 送話器 9 アッテネータ 15 マイクロホン 17 A/D変換器 18 A/D変換器 20 DSP 21 D/A変換器 31a〜31m 遅れ要素群 33a〜33m 線形予測要素群 35 加算手段 38 伝達関数算出手段 38 判定手段[Explanation of Codes] 1 Numeric keypad 2 Hook button 3 Transmitter / receiver 6 Speaker 8 Transmitter 9 Attenuator 15 Microphone 17 A / D converter 18 A / D converter 20 DSP 21 D / A converter 31a to 31m Delay element group 33a ˜33 m Linear prediction element group 35 Addition means 38 Transfer function calculation means 38 Judgment means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高田 真資 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Shinsuke Takada 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Oki Electric Industry Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 周囲音を受音し、周囲音信号として出力
するマイクロホンと、 前記マイクロホンと異なる位置に配置され、前記周囲音
又は該周囲音と送話者の音声を受音し、受音信号として
出力する送話器と、 送話又は受話動作の開始に伴って、所定時間内に、前記
マイクロホンからの周囲音信号と所定の伝達関数とによ
って疑似周囲音信号を生成させ、この疑似周囲音信号と
前記送話器からの周囲音による受音信号とを比較し、両
方の信号の差が最少となるように前記伝達関数を更新し
て設定し、前記所定時間経過後は前記送話器から出力さ
れる受音信号から、そのときの疑似周囲音信号の成分を
除去し、それを送話信号として出力する演算手段と、 前記演算手段からの送話信号をスピーカに出力するアッ
テネータと、 前記演算手段からの送話信号を相手側に送信し、該相手
側からの送話信号を受信して前記スピーカに出力する送
受信部とを有することを特徴とする電話機。
1. A microphone that receives an ambient sound and outputs it as an ambient sound signal, and a microphone that is arranged at a position different from the microphone and that receives the ambient sound or the ambient sound and the voice of a speaker and receives the sound. A transmitter that outputs as a signal, and a pseudo ambient sound signal is generated by the ambient sound signal from the microphone and a predetermined transfer function within a predetermined time with the start of a transmitting or receiving operation. The sound signal is compared with the sound reception signal due to the ambient sound from the transmitter, the transfer function is updated and set so that the difference between the two signals is minimized, and the transfer is performed after the predetermined time has elapsed. From a sound reception signal output from the device, a component of the pseudo ambient sound signal at that time is removed and output as a transmission signal, and an attenuator that outputs the transmission signal from the calculation unit to a speaker. , From the computing means Telephone, characterized in that it comprises sending a transmission signal to the other party, and a receiving unit which receives and outputs transmission signals from the mating side to the loudspeaker.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010517328A (en) * 2006-07-21 2010-05-20 エヌエックスピー ビー ヴィ Wireless telephone system and audio signal processing method in the system

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