(57)【要約】【課題】  移動体通信端末にノイズキャンセル機能を搭載する必要がなく、通話音声から高い精度でノイズ成分を除去可能とする。【解決手段】  一定範囲内端末検出部３５は、音声通話中の回線を検出し、その音声通話中の複数の回線の中から、ノイズ除去対象回線の移動体通信端末に対して一定距離範囲内に存在する他の移動体通信端末（回線）を検出する。音データ収集部３６は、一定範囲内端末検出部３５にて検出された他の移動体通信端末の音データを収集する。音データ解析・ノイズ成分判定部３７は、音データ収集部３６にて収集された音データを解析して共通の周波数成分を検出し、その周波数成分をノイズ成分と判定する。ノイズ成分除去部３８は、そのノイズ成分をノイズ除去対象回線の音声データから減算する。【選択図】  図３
2010010856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続状態となっている回線を検出すると共に、上記接続状態となっている複数の回線の中から、ノイズ除去対象回線の通信端末に対して一定距離範囲内に存在する他の通信端末の回線を検出する一定範囲内端末検出部と、
少なくとも上記一定範囲内端末検出部にて検出された他の通信端末の回線の音信号を収集する音信号収集部と、
上記音信号収集部にて収集された音信号を解析して共通の信号成分を検出し、当該共通の信号成分をノイズ成分と判定する音信号解析・ノイズ成分判定部と、
上記音信号解析・ノイズ成分判定部にてノイズ成分と判定された信号成分を、上記ノイズ除去対象回線の音信号から除去するノイズ成分除去部と、
を有するノイズキャンセル装置。
【請求項２】
上記一定範囲内端末検出部は、接続状態となっている回線上の音信号を音声信号成分と非音声信号成分に分け、上記接続状態の回線上の音信号の非音声信号成分と上記ノイズ除去対象回線上の音信号の非音声信号成分との間の差分が、所定閾値以内となっている回線を、上記他の通信端末の回線として検出する請求項１記載のノイズキャンセル装置。
【請求項３】
上記一定範囲内端末検出部は、接続状態となっている回線上の音信号を一定時間間隔の時間スロット毎に周波数成分に分解し、当該時間スロット毎の周波数成分を音声周波数帯域成分と非音声周波数帯域成分とに分けて、当該非音声周波数帯域成分について上記差分を求める請求項２記載のノイズキャンセル装置。
【請求項４】
上記一定範囲内端末検出部は、接続状態となっている回線の通信端末の位置情報を求め、当該位置情報を基に、上記ノイズ除去対象回線の通信端末に対して一定距離範囲内に存在する他の通信端末の回線を検出する請求項１記載のノイズキャンセル装置。
【請求項５】
上記音信号解析・ノイズ成分判定部は、上記音信号収集部にて収集された音信号を音声信号成分と非音声信号成分に分けて、上記音声信号成分と所定のリミット値とを比較し、上記音声信号成分が上記所定のリミット値以内である音信号成分をノイズ成分と判定する請求項１記載のノイズキャンセル装置。
【請求項６】
上記音信号解析・ノイズ成分判定部は、上記音信号収集部にて収集された音信号を一定時間間隔の時間スロット毎に周波数成分に分解し、当該時間スロット毎の周波数成分を音声周波数帯域成分と非音声周波数帯域成分とに分けて、当該音声周波数帯域成分と上記所定のリミット値とを比較する請求項５記載のノイズキャンセル装置。
【請求項７】
上記音信号解析・ノイズ成分判定部は、上記所定のリミット値以内の複数の音声周波数帯域成分を平均した後の音声周波数帯域成分を上記ノイズ成分と判定する請求項６記載のノイズキャンセル装置。
【請求項８】
一定範囲内端末検出部が、接続状態となっている回線を検出すると共に、上記接続状態となっている複数の回線の中から、ノイズ除去対象回線の通信端末に対して一定距離範囲内に存在する他の通信端末の回線を検出するステップと、
音信号収集部が、少なくとも上記一定範囲内端末検出部にて検出された他の通信端末の回線の音信号を収集するステップと、
音信号解析・ノイズ成分判定部が、上記音信号収集部にて収集された音信号を解析して共通の信号成分を検出し、当該共通の信号成分をノイズ成分と判定するステップと、
上記音信号解析・ノイズ成分判定部にてノイズ成分と判定された信号成分を、ノイズ成分除去部が上記ノイズ除去対象回線の音信号から除去するステップと、
を有するノイズキャンセル方法。
【請求項９】
接続状態となっている回線を検出すると共に、上記接続状態となっている複数の回線の中から、ノイズ除去対象回線の通信端末に対して一定距離範囲内に存在する他の通信端末の回線を検出する一定範囲内端末検出部と、
少なくとも上記一定範囲内端末検出部にて検出された他の通信端末の回線の音信号を収集する音信号収集部と、
上記音信号収集部にて収集された音信号を解析して共通の信号成分を検出し、当該共通の信号成分をノイズ成分と判定する音信号解析・ノイズ成分判定部と、
上記音信号解析・ノイズ成分判定部にてノイズ成分と判定された信号成分を、上記ノイズ除去対象回線の音信号から除去するノイズ成分除去部として、
コンピュータを機能させるノイズキャンセルプログラム。
【請求項１０】
複数の回線を管理下に置く基地局と、
当該基地局による管理の基で他の端末との間で回線が接続される複数の通信端末とを有し、
上記基地局は、接続状態となっている回線を検出すると共にその接続状態となっている複数の回線の中からノイズ除去対象回線の通信端末に対して一定距離範囲内に存在する他の通信端末の回線を検出し、当該検出した他の通信端末の回線の音信号を収集し、その収集した音信号を解析して検出した共通の信号成分をノイズ成分として判定し、当該ノイズ成分と判定した信号成分を上記ノイズ除去対象回線の音信号から除去する、
ノイズキャンセルシステム。
【請求項１１】
接続状態となっている回線を検出すると共に、上記接続状態となっている複数の回線の中から、ノイズ除去対象回線の移動体通信端末に対して一定距離範囲内に存在する他の移動体通信端末の回線を検出する一定範囲内端末検出部と、
少なくとも上記一定範囲内端末検出部にて検出された他の移動体通信端末の回線の音信号を収集する音信号収集部と、
上記音信号収集部にて収集された音信号を解析して共通の信号成分を検出し、当該共通の信号成分をノイズ成分と判定する音信号解析・ノイズ成分判定部と、
上記音信号解析・ノイズ成分判定部にてノイズ成分と判定された信号成分を、上記ノイズ除去対象回線の音信号から除去するノイズ成分除去部と、
を有する基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯電話端末等にて音声通話が行われている際に、その通話音声から周囲雑音成分を除去するノイズキャンセル装置、ノイズキャンセル方法、ノイズキャンセルプログラム、ノイズキャンセルシステム、及び、基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信端末の代表例である携帯電話端末での音声通話は、人間の発した通話音声等を当該端末に搭載されているマイクロホンにより取り込み、その通話音声信号を、基地局及び携帯電話網を経由して通話相手側の端末へ伝達することにより行われる。
【０００３】
但し、マイクロホンは、通話している人間が発した音声以外にも、周囲の不要な音（つまり環境雑音）をも取り込む。このため、通話相手側には、通話音声以外の上記周囲の不要な環境雑音も伝達されることになり、当該環境雑音が通話の妨げになるといった状況が屡々発生する。
【０００４】
また従来より、携帯電話端末にノイズキャンセル機能を搭載することにより、環境雑音の問題を解決する技術が知られている。このノイズキャンセル機能は、マイクロホンより入力された音声信号の中で、或る特定の条件に合致する信号成分をノイズ成分と判断し、そのノイズ成分を音声信号から除去するような機能となされている。すなわち、当該ノイズ成分の除去は携帯電話端末内で行われるため、基地局側及びその基地局を経由した通話相手側の端末へは当該ノイズ成分の除去後の音声信号が送られることになる。
【０００５】
その他にも、例えば特開２００２−１６９５９９号の公開特許公報（特許文献１）には、入力音声信号を定められた時間単位のフレームに分割し、さらにフレームを所定の周波数帯域に分割し、その分割帯域毎に雑音の抑圧処理を行うノイズ抑制方法が開示されている。この公報記載のノイズ抑制方法では、音声フレームであると判定されたフレームの帯域別ゲイン値が、雑音フレームであると判定されたフレームの帯域別ゲイン値より小さい値を取り得るように、帯域別ゲイン値の設定を行うことで、ノイズ抑制を可能としている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１６９５９９号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前述したようなノイズ除去を行うためには、ノイズキャンセル機能を搭載した携帯電話端末が必要になる。しかしながら、ノイズキャンセル機能を搭載すると端末価格の上昇が避けられず、また、ノイズキャンセル処理の実行は端末内での処理負荷の増大をもたらすことになる。
【０００８】
さらに、携帯電話端末にノイズキャンセル機能が搭載されている場合、実際にその機能を利用するためには、ユーザが自ら携帯電話端末を操作し、当該ノイズキャンセル機能を有効にする設定を行わなければなら、ユーザにとって非常に煩雑な操作が要求される。
【０００９】
また従来のノイズキャンセル機能は、前述したように携帯電話端末の内蔵マイクロホンの入力音声信号からノイズ成分を検出するようになされている。このように、内蔵マイクロホンの入力音声信号のみを用いたノイズ成分検出は、必ずしも十分な精度を有しているとは言い難く、その結果、ノイズキャンセル精度も不十分になり易い。
【００１０】
本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、移動体通信端末にノイズキャンセル機能を搭載する必要がなく、通話音声から高い精度でノイズ成分を除去可能とするノイズキャンセル装置、ノイズキャンセル方法、ノイズキャンセルプログラム、ノイズキャンセルシステム、及び基地局を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、少なくとも、一定範囲内端末検出部と音信号収集部と音信号解析・ノイズ成分判定部とノイズ成分除去部によりノイズキャンセル処理を行う。ここで、一定範囲内端末検出部は、接続状態となっている回線を検出すると共に、その接続状態となっている複数の回線の中から、ノイズ除去対象回線の通信端末に対して一定距離範囲内に存在する他の通信端末の回線を検出する。音信号収集部は、少なくとも、一定範囲内端末検出部にて検出された他の通信端末の回線の音信号を収集する。音信号解析・ノイズ成分判定部は、音信号収集部にて収集された音信号を解析して共通の信号成分を検出し、当該共通の信号成分をノイズ成分と判定する。ノイズ成分除去部は、音信号解析・ノイズ成分判定部にてノイズ成分と判定された信号成分を、ノイズ除去対象回線の音信号から除去する。これにより、本発明は上述の課題を解決している。
【００１２】
すなわち、本発明によれば、回線接続中であり且つノイズ除去対象回線の通信端末から一定距離範囲内の他の通信端末を検出する。これら一定距離範囲内の他の通信端末の回線上の音信号には、ノイズ除去対象回線上の音信号に含まれているのと略々同じノイズ成分が含まれていると考えられる。したがって、それら一定距離範囲内の他の通信端末の回線上の音信号から得たノイズ成分を、ノイズ除去対象回線上の音信号から除去すれば、ノイズキャンセルが可能になる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、基地局にて、回線接続中で且つノイズ除去対象回線の端末から一定距離範囲内の他の通信端末の音信号を検出し、その音信号から求めたノイズ成分をノイズ除去対象回線の音信号から除去している。これにより、本発明においては、通信端末自体にノイズキャンセル機能を搭載する必要がなく、音声信号から高い精度でノイズ成分を除去可能となっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。
【００１５】
なお、以下の説明では、本発明にかかる通信回線の一例として携帯電話回線等の移動体通信回線を挙げ、また、本発明にかかる通信端末の一例として携帯電話端末等の移動体通信端末を挙げている。したがって、本実施形態において、基地局は、携帯電話網の携帯基地局となっている。勿論、本実施形態で挙げたものはあくまで一例であり、本発明はこの例に限定されないことは言うまでもない。
【００１６】
［本発明実施形態のシステム構成例］
図１には、本発明実施形態の通信システムの概略構成を示す。
【００１７】
図１において、移動体通信端末１，２，３，４は、基地局１０のエリア内に存在しており、当該基地局１０の管理下にあるものとする。また本実施形態では、当該基地局１０のエリア内の移動体通信端末１，２，３，４のうち、例えば移動体通信端末１，２，３の回線が接続状態となっていて音声通話中であるとする。さらに、それら音声通話中の移動体通信端末１，２，３のうち、特に移動体通信端末１は、例えば別の基地局１３のエリア内（管理下）に存在している移動体通信端末５と音声通話中となっているとする。一方、移動体通信端末２，３は、図示していない別の端末等と音声通話中であるとする。また、基地局１０エリア内の各移動体通信端末１，２，３，４は、例えば展示会場や娯楽施設内のような同じ騒音環境下に存在しているとする。なお、基地局１０と基地局１３は、それぞれ同じ携帯電話網の基地局であっても良いし、別の携帯電話網の基地局であっても良い。図１の例では、基地局１０の携帯電話網１１と基地局１３の携帯電話網１２は別の携帯電話網であるとしている。
【００１８】
［本発明実施形態の移動体通信端末の構成例］
図２には、本発明実施形態の移動体通信端末である携帯電話端末の概略構成を示す。
【００１９】
図２において、通信アンテナ２１は、通話や電子メール等の通信のための信号電波を送受信し、端末通信回路２０は、それら送受信信号の周波数変換、変調と復調等を行う。
【００２０】
スピーカ２７は、携帯電話端末に設けられている受話用のスピーカやリンガ（着信音）、アラーム音等の音声出力用スピーカである。マイクロホン２８は、送話用及び外部音声集音用のマイクロホンである。音声処理部２６は、通話音声データや再生音楽等の音声に関連する各種の処理を行う。
【００２１】
表示部２３は、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（ElectroLuminescent）ディスプレイ等の表示デバイスと、そのディスプレイの表示駆動回路からなる。
【００２２】
端末メモリ部２５は、例えばＯＳ（Operating System）プログラムや、端末制御部２２が各部を制御するための制御プログラム、その他各種のアプリケーションプログラム、各種データを記憶し、また、端末制御部２２の作業領域として随時データを格納する。
【００２３】
操作部２４は、携帯電話端末の筐体上に設けられているテンキーや発話キー、終話／電源キー等の各キーや十字キー等のキーデバイスと、それらキーデバイスが押下操作等された時の操作信号を発生する操作信号発生器とからなる。
【００２４】
端末制御部２２は、ＣＰＵ（中央処理ユニット）からなり、本実施形態の携帯電話端末の各部の制御と各種信号処理の演算及び制御等を行う。
【００２５】
その他、図２には図示を省略しているが、本実施形態の移動体通信端末は、一般的な携帯電話端末に設けられる各構成要素についても備えている。
【００２６】
［本発明にかかる基地局の概略的な動作及び構成例］
図３には、本発明実施形態の基地局の概略構成を示す。
【００２７】
図３において、通信アンテナ３２は、移動体通信端末（携帯電話端末）との間で信号電波を送受信し、また、基地局無線通信回路３１は、その送受信信号の周波数変換、変調及び復調等を行う。
【００２８】
基地局メモリ部３３は、例えばＯＳプログラムや、基地局制御部３０が各部を制御するための制御プログラムや、本発明にかかるノイズキャンセルプログラム、信号処理用プログラム、その他各種データを記憶し、また、基地局制御部３０の作業領域として随時データを格納する。なお、当該基地局メモリ部３３に格納されている本発明にかかるノイズキャンセルプログラムは、ディスク状記録媒体や外部半導体メモリ等を介して格納されたり、外部インターフェースを通じたケーブル或いは無線を介して格納されたものであっても良い。
【００２９】
基地局制御部３０は、ＣＰＵ（中央処理ユニット）からなり、本実施形態の基地局の各部の制御と各種信号処理の演算及び制御等を行う。
【００３０】
一定範囲内端末検出部３５は、当該基地局の管理下にあり音声通話中の複数の回線の移動体通信端末の内で、互いに一定距離範囲内に存在している各移動体通信端末（つまり各移動体通信端末の回線）を検出する。なお、一定距離範囲内の各移動体通信端末の検出処理の詳細については後述する。
【００３１】
音データ収集部３６は、当該基地局の管理下にあり、また、音声通話中で且つ一定距離範囲内に存在している全移動体通信端末の通話音声データを収集する。すなわち、音データ収集部３６では、それら各移動体通信端末のマイクロホンにて集音され、それら各移動体通信端末から通話音声データとして当該基地局へ送信されてきている音データを収集する。
【００３２】
音データ解析・ノイズ成分判定部３７は、上記音データ収集部３６による収集音データの解析を行い、ノイズ除去に使用可能な信号成分を求め、その信号成分をノイズ成分と判定する。なお、上記ノイズ成分の判定処理の詳細については後述する。
【００３３】
ノイズ成分除去部３８は、上記一定距離範囲内に存在している各移動体通信端末の音データから、上記ノイズ成分を減算する。これにより、当該ノイズ成分除去部３８からは、上記一定距離範囲内に存在している各移動体通信端末の音データからそれぞれノイズ成分が除去された音データが得られることになる。
【００３４】
そして、基地局は、上記ノイズ成分除去部３８によりノイズ成分が除去された後の音データを、上記音声通話中の各移動体通信端末から各通話相手先へ送信される音声データとする。すなわち、各通話相手先には、周囲環境ノイズの成分が除去（ノイズキャンセル）されたクリアな通話音声データが送信されることになる。
【００３５】
なお、一定範囲内端末検出部３５、音データ収集部３６、音データ解析・ノイズ成分判定部３７、ノイズ成分除去部３８は、本発明のノイズキャンセルプログラムの実行によりソフトウェア的に形成されても良いし、ハードウェアとして構成されていても良い。
【００３６】
［システム全体の動作シーケンス］
図４には、本実施形態の基地局によるノイズキャンセル処理の概略的な動作シーケンス例を示す。
【００３７】
この図４の例では、移動体通信端末１の回線をノイズキャンセル処理の対象回線として挙げ、基地局１０が当該回線の音声データにノイズキャンセルを施す場合のシステム全体の動作シーケンス例を示している。なお、以下の説明では、ノイズキャンセル処理の対象回線を移動体通信端末１の回線に限定して述べているが、本発明の基地局は、その管理下にある全ての回線をノイズキャンセル処理対象回線として扱うことができる。
【００３８】
基地局１０は、基地局無線通信回路３１を通じ、移動体通信端末１から音声通話開始の要求（Ｔ１）を受け取ると、基地局制御部３０により本実施形態のノイズキャンセル処理のための動作を開始する。またこの時、当該移動体通信システム全体では、移動体通信端末１と移動体通信端末５との間で音声通話が開始される。
【００３９】
次に、基地局１０は、上記移動体通信端末１と移動体通信端末５との間の音声通話の開始を受けて、当該基地局の管理下にある全ての移動体通信端末（図１の例では端末１，２，３，４）について音声通話状態にあるかどうか確認する。そして、基地局１０は、全ての音声通話状態にある移動体通信端末の中で、上記移動体通信端末１と当該端末１に対して一定距離範囲内に存在している移動体通信端末２，３に対して、それぞれ各端末のマイクロホンにて集音されている音データを要求（Ｔ２）する。この時、各移動体通信端末１，２，３は、当該音データの送信要求（Ｔ２）に対する応答として、各端末のマイクロホンにて集音している音データを当該基地局１０へ送信（Ｔ３）する。なお、図４のシーケンスでは、音データの送信要求（Ｔ２）とその応答（Ｔ３）がなされる例を挙げているが、この時点で各端末が既に音声通話状態となっている場合には、それら要求（Ｔ２）と応答（Ｔ３）の処理を省くことも可能である。
【００４０】
次に、基地局１０は、前述のように、音データ収集部３６により、上記音声通話中で且つ一定距離範囲内の各移動体通信端末１，２，３の音声データを収集し、また、音データ解析・ノイズ成分判定部３７により、当該収集した音データの解析及びノイズ成分判定処理を行う（Ｔ４）。さらに、音データ解析・ノイズ成分判定部３７は、音声通話中で且つ一定距離範囲内の各端末より収集された音データから、共通の周波数と共通の位相成分（同時間軸成分）を有する信号成分を抽出し、その信号成分を当該基地局の管理下における共通の環境ノイズと判定する。
【００４１】
そして、基地局１０は、移動体通信端末１から送信（Ｔ５）されてきている通話音声信号から、ノイズ成分除去部３８にて上記環境ノイズ成分を除去（Ｔ６）する。当該ノイズ除去後の通話音声信号は、基地局１３へ送信（Ｔ７）され、その基地局１３を経由して通話相手先の移動体通信端末５へ送られる。
【００４２】
［本発明にかかる基地局の処理フロー］
以下、図５に示すフローチャートを参照しながら、本発明実施形態の基地局１０において、前述のような音データの収集、解析、ノイズ成分判定、ノイズ除去処理について説明する。なお、図５の例は、主に基地局制御部３０が本発明のノイズキャンセルプログラムを実行して各部を制御することにより行われる場合のフローチャートを示している。勿論、本発明のノイズキャンセルプログラムの実行により、一定範囲内端末検出部３５、音データ収集部３６、音データ解析・ノイズ成分判定部３７、ノイズ成分除去部３８がソフトウェア的に形成される場合もこのフローチャートに含まれる。
【００４３】
基地局制御部３０は、図４の例のように移動体通信端末１０が音声通話を開始すると、その時点で図５のフローチャートの処理を開始する。
【００４４】
図５のフローチャートの処理開始後、先ず、基地局制御部３０は、ステップＳ１の処理として、基地局無線通信回路３１を通じて、当該基地局管理下にある回線網を監視し、上記移動体通信端末１の他にも音声通話を行っている回線があるかどうかを確認する。そして、基地局制御部３０は、ステップＳ１にて他に音声通話中の回線があると判定した場合にはステップＳ２へ処理を進め、他に音声通話中の回線が無いと判定した場合には当該フローチャートの処理を終了する。
【００４５】
ステップＳ２の処理に進むと、基地局制御部３０は、一定範囲内端末検出部３５により、上記移動体通信端末１の位置情報を確認させると共に、その他に音声通話を行っている移動体通信端末の位置情報を確認させる。またこの時の基地局制御部３０は、ステップＳ３の処理として、一定範囲内端末検出部３５により、上記移動体通信端末１の位置から一定距離範囲内に、音声通話中の他の移動体通信端末が存在するか否か判断させる。なお、各端末の位置確認と一定距離範囲内か否かの判定処理の具体例については後述する。そして、基地局制御部３０は、一定距離範囲内に音声通話中の他の移動体通信端末が存在していると判定した場合にはステップＳ４へ処理を進め、一方存在しないと判定した場合には当該フローチャートの処理を終了する。
【００４６】
ステップＳ４の処理に進むと、基地局制御部３０は、音データ収集部３６により、移動体通信端末１と上記一定距離範囲内の他の移動体通信端末における全ての回線の音声信号波形データを収集させる。
【００４７】
そして、基地局制御部３０は、音データ解析・ノイズ成分判定部３７により、上記収集音声信号波形データから二つ以上の回線で音声信号波形成分が一致する箇所を判定させ、その一致箇所の波形成分を抽出させる。なお、音声信号波形成分の一致は、周波数成分と位相成分（時間軸成分）の一致を見ることにより行うことができる。当該同じ時間の周波数成分，位相成分（時間軸成分）の一致判定処理の具体例については後述する。
【００４８】
ここで、移動体通信端末１の音声信号波形が例えば図６のような波形であり、音声通話中で且つ上記移動体通信端末１から一定距離範囲内に存在している移動体通信端末２と端末３の音声信号波形が例えば図７と図８のような波形であったとする。この場合、音データ解析・ノイズ成分判定部３７は、図６〜図８の各回線の音声信号波形のうち、二つ以上の回線において音声信号波形成分が一致している箇所を求め、その一致した箇所の信号波形成分を抽出する。すなわち、図６〜図８の例によれば、例えば図７と図８に示した二つの回線の信号波形成分が略々一致しており、一方、図６の音声信号波形はそれら図７と図８の信号波形に例えば人の通話時の音声信号波形成分ｍが重畳されたものとなっている。したがってこの場合、音データ解析・ノイズ成分判定部３７は、上記人の通話時の音声信号波形成分ｍを除く信号波形、具体的には図７と図８の信号波形成分を、図９に示すように波形成分として抽出する。
【００４９】
次に、基地局制御部３０は、ステップＳ５へ処理を進め、上記ステップＳ４で抽出した信号波形成分をノイズ成分とし、ノイズ成分除去部３８により、移動体通信端末１の通話音声信号波形と時間軸基準を合わせた上で、当該通話音声信号波形から上記ノイズ成分を減算させる。すなわちこの場合のノイズ成分除去部３８では、例えば図９に示した波形成分（ノイズ成分）を、時間軸を合わせた上で、図６に示した移動体通信端末１の音声信号波形から減算する。これにより、当該ノイズ成分除去部３８からは、図１０に示すようなノイズ成分除去後の音声信号波形Ｍが得られることになる。
【００５０】
そして、基地局制御部３０は、上記ノイズ成分除去部３８にて周囲環境ノイズが除去された後の通話音声信号を、ステップＳ６の処理として、携帯電話用通信回路３４から携帯電話網１１へ送出させ、通話相手先の移動体通信端末５へ送るようにする。
【００５１】
その後、基地局制御部３０は、ステップＳ７の処理として、上記移動体通信端末１の音声通話が継続しているか判定し、継続している時にはステップＳ１へ処理を戻し、一方、音声通話が継続しなくなった時にはこのフローチャートの処理を終了する。すなわち、基地局制御部３０は、移動体通信端末１の音声通話が継続しており、且つ、その端末１の一定距離範囲内に音声通話を行っている他の移動体通信端末の回線が存在する限り、このフローチャートの処理を繰り返す。
【００５２】
［一定距離範囲内に存在する移動体通信端末の判定方法］
以下、基地局１０の一定範囲内端末検出部３５において、各移動体通信端末が一定距離範囲内か否かを判定する際の詳細な処理について、図１１と図１２を参照しながら説明する。
【００５３】
一定範囲内端末検出部３５は、図１１に示すように、当該基地局の管理下にある各回線の音声信号波形をそれぞれ一定時間間隔で時分割し、それら時分割された各時間スロットｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・毎に、各回線の移動体通信端末が一定距離範囲内か否かの判定の処理を行う。なお、図１１，図１２の例では、当該基地局の管理下にある各回線として回線Ａ〜回線Ｅの５個の回線が存在している場合を挙げている。また図１１，図１２の例では、ノイズキャンセル処理の対象回線を回線Ａとして説明する。
【００５４】
すなわちこの例の場合、一定範囲内端末検出部３５は、それら各回線Ａ〜回線Ｅの各音声信号波形を同じ時間軸でそれぞれ時分割し、各回線の各時間スロットの信号成分を用いて、回線Ｂ〜回線Ｅの各移動体通信端末が上記ノイズキャンセル処理対象回線Ａの移動体通信端末から一定距離範囲内であるか否かの判定処理を行う。
【００５５】
ここで、上記判定処理について、時間スロットｔ３の区間の音声信号波形を例に挙げて説明する。
【００５６】
一定範囲内端末検出部３５は、各回線Ａ〜回線Ｅについてそれぞれ時間スロットｔ３の区間内の信号波形を周波数成分に分解する。図１２には、上記時間スロットｔ３の信号波形を周波数成分に展開した後の、各回線Ａ〜回線Ｅの周波数成分とその振幅の一例を示す。
【００５７】
次に、一定範囲内端末検出部３５は、上記周波数成分を、人の通話音声から得られる音声帯域とそれ以外の非音声帯域とに分ける。図１２の例では、人の通話音声による音声帯域と、その音声帯域よりも低域側の非音声帯域と、その音声帯域よりも高域側の非音声帯域に分けられている。
【００５８】
次に、一定範囲内端末検出部３５は、上記非音声帯域の中で図１２中矢印で示すような幾つかの周波数ポイントに対して周波数成分の振幅を比較する。なお、図１２の例では、図中矢印で示すように、例えば１０個の周波数ポイントを抽出している。すなわち、一定範囲内端末検出部３５は、それら１０個の各周波数ポイント全てに対して、ノイズキャンセル処理対象回線Ａの周波数成分との間の振幅差分を求め、それら各振幅差分が所定閾値以内（例えば±３０％以内）となっている回線を求める。
【００５９】
そして、一定範囲内端末検出部３５は、上記振幅差分が所定閾値以内となっている回線の移動体通信端末を、上記ノイズキャンセル処理対象回線Ａの移動体通信端末から一定距離範囲内に存在している端末として検出する。なお、図１２の例の場合、回線Ｂ，回線Ｃ，回線Ｄの上記振幅差分が±３０％以内となっているため、一定範囲内端末検出部３５は、それら回線Ｂ，Ｃ，Ｄの端末が、回線Ａの端末から一定距離範囲内に存在していると判定する。一方、回線Ｅの端末については、上記振幅差分が±３０％から外れているため、一定範囲内端末検出部３５は、当該回線Ｅの端末は回線Ａの端末から一定距離範囲内に存在していないと判定する。
【００６０】
なお、各回線Ａ〜回線Ｅの移動体通信端末がＧＰＳ（Global Positioning System）デバイスを搭載しており、当該ＧＰＳデバイスからの位置情報が基地局へ提供される設定になっているような場合、一定範囲内端末検出部３５は、それら各回線Ａ〜回線Ｅの端末から得られるＧＰＳ位置情報を基に、各端末が一定距離範囲内であるか否かを判定しても良い。
【００６１】
［ノイズ成分の判定方法］
次に、基地局１０の音データ解析・ノイズ成分判定部３７において、一定距離範囲内の各端末の信号波形成分から、ノイズ除去に使用可能な信号成分を求め、その信号成分をノイズ成分と判定する際の詳細な処理について、図１３を参照しながら説明する。
【００６２】
音データ解析・ノイズ成分判定部３７は、上述の一定範囲内端末検出部３５にて一定距離範囲内である判定された各回線Ｂ，Ｃ，Ｄの音声信号波形を、前記図１１と同様にそれぞれ時分割し、さらに各時間スロットの区間内の信号波形を周波数成分に分解する。また、音データ解析・ノイズ成分判定部３７は、前述同様、上記周波数成分に展開された後の周波数成分を、人の通話音声による音声帯域とそれ以外の非音声帯域とで分ける。
【００６３】
ここで、音データ解析・ノイズ成分判定部３７におけるノイズ成分の判定処理について、時間スロットｔ６の区間の音声信号波形を例に挙げて説明する。図１３には、時間スロットｔ６の信号波形を周波数成分に展開した後の、回線Ｂ，Ｃ，Ｄの周波数成分とその振幅の一例を示す。
【００６４】
音データ解析・ノイズ成分判定部３７は、上記人の通話音声による音声帯域の中で、図１３中矢印で示すような幾つかの周波数ポイントを抽出し、それら周波数ポイントの周波数成分と、所定の振幅値（以下、音声信号判定リミット値と呼ぶ。）とを比較する。なお、図１３の例の場合、音データ解析・ノイズ成分判定部３７は、図中矢印で示すように例えば５個の周波数ポイントを抽出し、それら５個の各周波数ポイントにおける周波数成分の振幅値と、音声信号判定リミット値とを比較する。
【００６５】
また、音データ解析・ノイズ成分判定部３７は、上記各周波数ポイントの周波数成分の振幅値のうち、一つでも上記音声信号判定リミット値を超えた場合、その回線には人の通話音声信号が含まれていると判断する。すなわち図１３の例の場合、回線Ｃの周波数成分の振幅値が上記音声信号判定リミット値を超えているため、音データ解析・ノイズ成分判定部３７は、当該回線Ｃには通話音声信号が含まれていると判断する。
【００６６】
次に、音データ解析・ノイズ成分判定部３７は、上記回線Ｃの信号成分を、ノイズ除去に使用可能な信号成分の候補から除外する。すなわち、当該回線Ｃの信号成分を除外するのは、人の通話音声による音声信号が含まれていると考えられる信号成分をノイズ除去に使用してしまうのは好ましくないためである。
【００６７】
そして、音データ解析・ノイズ成分判定部３７は、上記回線Ｃを除いた残りの回線Ｂとい回線Ｄの信号成分の振幅平均をとり、その振幅平均後の信号成分をノイズ成分としてノイズ成分除去部３８へ送る。
【００６８】
［まとめ］
以上説明したように、本実施形態によれば、基地局は、その管理下にある複数の移動体通信端末のうち、音声通話中で且つ相互に一定距離範囲内の複数の端末を検出し、それら各端末の通話音声信号から周囲環境のノイズ成分を求め、そのノイズ成分を通話音声信号から除去している。
【００６９】
すなわち、本実施形態によれば、例えば展示会場や娯楽施設等のように多くの人が集まる一定範囲の場所内で発生している特有の環境雑音を、基地局が高い精度で検出でき、さらに、その環境雑音を基地局が通話音声信号から除去できるため、通話相手先端末へは高品質の通話音声信号が送られることになる。
【００７０】
このように、本実施形態によれば、基地局にてノイズ成分の検出と除去が行われるため、移動体通信端末が個別にノイズキャンセル機能を搭載する必要がない。また、移動体通信端末にノイズキャンセル機能を搭載する必要がないため、当該端末のユーザは、ノイズキャンセル機能を有効に設定する等の操作を行わなくても済む。
【００７１】
なお、上述した実施形態の説明は、本発明の一例である。このため、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明実施形態の通信システムの概略構成を示す図である。
【図２】本発明実施形態の移動体通信端末である携帯電話端末の概略構成を示すブロック回路図である。
【図３】本発明実施形態の基地局の概略構成を示すブロック回路図である。
【図４】本実施形態の基地局によるノイズキャンセル処理の概略的な動作シーケンス図である。
【図５】本実施形態の基地局における音データの収集、解析、ノイズ成分判定、ノイズ除去処理のフローチャートである。
【図６】ノイズキャンセル処理の対象回線となっている移動体通信端末の音声信号波形の一例を示す波形図である。
【図７】音声通話中で且つノイズキャンセル処理対象回線の移動体通信端末から一定距離範囲内の他の移動体通信端末の音声信号波形の一例を示す波形図である。
【図８】音声通話中で且つノイズキャンセル処理対象回線の移動体通信端末から一定距離範囲内のさらに他の移動体通信端末の音声信号波形の一例を示す波形図である。
【図９】図７と図８の信号波形成分からノイズ成分として抽出される信号波形の一例を示す波形図である。
【図１０】図６の音声信号波形から図９のノイズ成分が除去された後の音声信号波形の一例を示す波形図である。
【図１１】基地局において管理下の各回線の音声信号波形をそれぞれ時分割した各時間スロットの説明に用いる図である。
【図１２】図１１の時間スロットｔ３の信号波形を周波数成分に展開した後の各回線の周波数成分とその振幅の一例を示し、各移動体通信端末が一定距離範囲内か否かの判定の説明に用いる周波数−振幅特性図である。
【図１３】図１１の時間スロットｔ６の信号波形を周波数成分に展開した後の各回線の周波数成分とその振幅の一例を示し、一定距離範囲内の各端末の信号波形成分からノイズ除去に使用可能な信号成分を求める際のノイズ成分判定の説明に用いる図である。
【符号の説明】
【００７３】
１〜５  移動体通信端末（携帯電話端末）、１０，１３  基地局、１１，１２  携帯電話網、２０  端末通信回路、２１  移動体通信端末の通信アンテナ、２２  端末制御部、２３  表示部、２４  操作部、２５  端末メモリ部、２６  音声処理部、２７  スピーカ、２８  マイクロホン、３０  基地局制御部、３１  基地局無線通信回路、３２  基地局の通信アンテナ、３３  基地局メモリ部、３４  携帯電話網通信回路、３５  一定範囲内端末検出部、３６  音データ収集部、３７  音データ解析・ノイズ成分判定部、３８  ノイズ成分除去部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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