(57)【要約】【課題】第１音信号に基づく音を出力値に応じた音量で出力する音声出力部、及び受音した音に基づき出力すべき音の周波数毎の強度を示した第２音信号を生成する音声入力部と連携し、第２音信号から、第１音信号に係る音に基づくエコーを抑制する抑制部を用いた装置等であって、効果的にエコーを抑制することが可能できるエコー抑制装置、通信装置、エコー抑制方法及びエコー抑制プログラムを提供する。【解決手段】エコーの周波数特性に基づき、エコーの周波数特性に基づいて予め設定されている調整値により、第２音信号に対して、エコーによる影響が大きい周波数帯の強度を抑制する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１音信号に基づく音を出力値に応じた音量で出力する音出力部、及び受音した音に基づき出力すべき音の周波数毎の強度を示した第２音信号を生成する音入力部と連携し、前記第１音信号に係る音に基づくエコーを前記第２音信号から抑制する抑制部を備えるエコー抑制装置であって、
周波数帯に対応付けて前記第２音信号の強度を調整する調整値を記録してある記録部と、
前記記録部に記録してある調整値に基づいて、前記抑制部に入力する前記第２音信号の強度を周波数毎に調整する調整部と
を備え、
前記調整値は、前記エコーの周波数特性に基づいて設定されている
ことを特徴とするエコー抑制装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエコー抑制装置であって、
前記調整値は、前記エコーによる影響が大きい周波数帯の強度に対する抑制を、前記エコーによる影響が小さい周波数帯の強度に対する抑制より、大きくするように設定されている
ことを特徴とするエコー抑制装置。
【請求項３】
請求項１に記載のエコー抑制装置であって、
前記調整値は、３０００〜４０００Ｈｚの周波数帯の強度に対する抑制を、他の周波数帯の強度に対する抑制より、大きくするように設定されている
ことを特徴とするエコー抑制装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のエコー抑制装置であって、
前記調整部は、前記音出力部から音を出力している場合に、第２音信号の強度を調整する
ことを特徴とするエコー抑制装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のエコー抑制装置であって、
前記調整部は、前記音出力部が所定の出力値以上の音を出力している場合に、第２音信号の強度を調整する
ことを特徴とするエコー抑制装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のエコー抑制装置であって、
前記記録部は、前記音出力部からの音の出力値に対応付けて、複数の調整値を記録してあり、
前記音出力部から出力する音の出力値を検出する手段と、
検出した出力値に対応する調整値を選択する手段と
を備え、
前記調整部は、選択した調整値に基づいて、前記抑制部に入力する前記第２音信号の強度を調整する
ことを特徴とするエコー抑制装置。
【請求項７】
第１音信号に基づく音を出力値に応じた音量で出力する音出力部、及び受音した音に基づき出力すべき音の周波数毎の強度を示した第２音信号を生成する音入力部と連携し、前記第１音信号に係る音に基づくエコーを前記第２音信号から抑制する抑制部を備えるエコー抑制装置であって、
前記音出力部から出力する音の出力値を検出する手段と、
前記検出部が検出した出力値に基づいて、周波数帯毎に、前記第２音信号の強度を調整する調整値を決定する手段と、
決定した調整値に基づいて、前記抑制部に入力する前記第２音信号の強度を周波数帯毎に調整する調整部と
を備え、
前記調整値は、前記エコーの周波数特性に基づいて決定されている
ことを特徴とするエコー抑制装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のエコー抑制装置と、
第１音信号に基づく音を出力する音出力部と、
受音した音に基づいて第２音信号を生成する音入力部と、
他の装置と第１音信号及び第２音信号に係る通信を行う通信部と
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項９】
第１音信号に基づく音を出力値に応じた音量で出力する音出力部、及び受音した音に基づき出力すべき音の周波数毎の強度を示した第２音信号を生成する音入力部を用い、前記第１音信号に係る音に基づくエコーを前記第２音信号から抑制するエコー抑制方法であって、
周波数帯に対応付けて前記第２音信号の強度を調整する調整値を予め記録してある記録部から、前記エコーの周波数特性に基づいて設定されている調整値を読み取るステップと、
読み取った調整値に基づいて、前記第２音信号の強度を周波数帯毎に調整するステップと
を実行することを特徴とするエコー抑制方法。
【請求項１０】
第１音信号に基づく音を出力する音出力部、及び受音した音に基づいて第２音信号を生成する音入力部と連携可能なコンピュータに、前記第１音信号に係る音に基づくエコーを前記第２音信号から抑制させるエコー抑制プログラムであって、
コンピュータに、
周波数帯に対応付けて前記第２音信号の強度を調整する調整値を予め記録してある記録部から、前記エコーの周波数特性に基づいて設定されている調整値を読み取る手順と、
読み取った調整値に基づいて、前記第２音信号の強度を周波数帯毎に調整する手順と
を実行させることを特徴とするエコー抑制プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音信号に基づく音を出力する音出力部、及び受音した音に基づいて音信号を生成する音入力部と連携し、前記第１音信号に係る音に基づくエコーを前記第２音信号から抑制する抑制部を備えるエコー抑制装置、そのようなエコー抑制装置を備えた通信装置、そのようなエコー抑制装置を用いたエコー抑制方法、及びそのようなエコー抑制装置を実現するためのエコー抑制プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯型電話機等の通信装置では、音声信号を搬送波に重畳して送受信する。そして、受信した音声信号に基づく受話音声をスピーカから出力し、マイクにて受音した送話音声に基づく音声信号を送信する。
【０００３】
このような通信装置においては、スピーカから出力された音声が、マイクにて受音されることにより、送話音声にエコーが発生する。そこで、送話音声からエコー成分を取り除くエコーキャンセラ機能が必要となる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
このようなエコーキャンセラを用いた通信装置は、例えば特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２７３０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしならがら、エコーキャンセラでは、エコーの抑制が不十分な場合もある。ところが、エコーキャンセラによるエコー成分の除去を強くすると、本来のエコー以外の音声にも影響が生じることもあり、結果として音声品質の劣化を招くという問題が生じる。
【０００７】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、送話音声に係る音声信号に対し、予め記録している周波数特性に基づく調整値により、送話音声に係る音声信号の強度を調整する。エコー成分には、通信装置の形状、マイク及びスピーカの位置、受話特性等の様々な要因に基づく周波数依存性がある。そこで、エコー成分の影響が大きい周波数帯に係る音声信号の強度を、周波数特性に基づく調整値にて調整することにより、エコーの発生を抑制することができる。これにより、音声品質の劣化を招くことなくエコー成分を抑制することが可能なエコー抑制装置を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、本発明に係るエコー抑制装置を用いることによって、音声品質の劣化を招くことなくエコー成分を抑制することが可能な通信装置の提供を他の目的とする。
【０００９】
また、本発明は、本発明に係るエコー抑制装置を用いることによって、音声品質の劣化を招くことなくエコー成分を抑制することが可能なエコー抑制方法の提供を他の目的とする。
【００１０】
また、本発明は、本発明に係るエコー抑制装置を実現することが可能なエコー抑制プログラムの提供を他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記問題を解決するため、本発明に係るエコー抑制装置は、第１音信号に基づく音を出力値に応じた音量で出力する音出力部、及び受音した音に基づき出力すべき音の周波数毎の強度を示した第２音信号を生成する音入力部と連携し、前記第１音信号に係る音に基づくエコーを前記第２音信号から抑制する抑制部を備えるエコー抑制装置であって、周波数帯に対応付けて前記第２音信号の強度を調整する調整値を記録してある記録部と、前記記録部に記録してある調整値に基づいて、前記抑制部に入力する前記第２音信号の強度を周波数毎に調整する調整部とを備え、前記調整値は、前記エコーの周波数特性に基づいて設定されていることを特徴とする。
【００１２】
したがって、本発明では、エコーが発生し易い周波数帯に係る信号の強度を抑制することができ、エコー成分を効率的に抑制することができる。
【００１３】
また、本発明に係るエコー抑制装置にあっては、前記調整値は、前記エコーによる影響が大きい周波数帯の強度に対する抑制を、前記エコーによる影響が小さい周波数帯の強度に対する抑制より、大きくするように設定されていることを特徴とする。
【００１４】
したがって、本発明では、エコーによる影響が大きい周波数帯の信号の強度を重点的に抑制することで、エコー成分を効率的に抑制することができる。
【００１５】
また、本発明に係るエコー抑制装置にあっては、前記調整値は、３０００〜４０００Ｈｚの周波数帯の強度に対する抑制を、他の周波数帯の強度に対する抑制より、大きくするように設定されていることを特徴とする。
【００１６】
したがって、本発明では、エコーによる影響が大きい３０００〜４０００Ｈｚの周波数帯の信号の強度を重点的に抑制することで、エコー成分を効率的に抑制することができる。
【００１７】
また、本発明に係るエコー抑制装置にあっては、前記調整部は、前記音出力部から音を出力している場合に、第２音信号の強度を調整することを特徴とする。
【００１８】
したがって、本発明では、音出力部から音を出力している場合に強度の調整を行うことで、エコー発生の要因となる音の出力中に、エコー成分を抑制する処理を実行することができる。
【００１９】
また、本発明に係るエコー抑制装置にあっては、前記調整部は、前記音出力部が所定の出力値以上の音を出力している場合に、第２音信号の強度を調整することを特徴とする。
【００２０】
したがって、本発明では、エコーの発生が顕著になる所定の出力値以上の音を出力する際に、エコー成分を抑制する処理を実行することができる。
【００２１】
また、本発明に係るエコー抑制装置にあっては、前記記録部は、前記音出力部からの音の出力値に対応付けて、複数の調整値を記録してあり、前記音出力部から出力する音の出力値を検出する手段と、検出した出力値に対応する調整値を選択する手段とを備え、前記調整部は、選択した調整値に基づいて、前記抑制部に入力する前記第２音信号の強度を調整することを特徴とする。
【００２２】
したがって、本発明では、音の出力値に応じて選択された調整値を用いてエコーを抑制することにより、エコーの発生状況に応じた調整を行うことができ、効果的にエコー成分を抑制することができる。
【００２３】
また、本発明に係るエコー抑制装置は、第１音信号に基づく音を出力値に応じた音量で出力する音出力部、及び受音した音に基づき出力すべき音の周波数毎の強度を示した第２音信号を生成する音入力部と連携し、前記第１音信号に係る音に基づくエコーを前記第２音信号から抑制する抑制部を備えるエコー抑制装置であって、前記音出力部から出力する音の出力値を検出する手段と、前記検出部が検出した出力値に基づいて、周波数帯毎に、前記第２音信号の強度を調整する調整値を決定する手段と、決定した調整値に基づいて、前記抑制部に入力する前記第２音信号の強度を周波数帯毎に調整する調整部とを備え、前記調整値は、前記エコーの周波数特性に基づいて決定されていることを特徴とする。
【００２４】
したがって、本発明では、音の出力値に応じてエコーを抑制することにより、エコーの発生状況に応じた調整を行うことができ、効果的にエコー成分を抑制することができる。
【００２５】
本発明に係る通信装置は、前記エコー抑制装置と、第１音信号に基づく音を出力する音出力部と、受音した音に基づいて第２音信号を生成する音入力部と、他の装置と第１音信号及び第２音信号に係る通信を行う通信部とを備えることを特徴とする。
【００２６】
したがって、本発明では、例えば、携帯型電話機等の通信装置に適用した場合に、エコーが発生し易い周波数帯に係る信号の強度を抑制することができ、エコー成分を効率的に抑制することができる。
【００２７】
本発明に係るエコー抑制方法は、第１音信号に基づく音を出力値に応じた音量で出力する音出力部、及び受音した音に基づき出力すべき音の周波数毎の強度を示した第２音信号を生成する音入力部を用い、前記第１音信号に係る音に基づくエコーを前記第２音信号から抑制するエコー抑制方法であって、周波数帯に対応付けて前記第２音信号の強度を調整する調整値を予め記録してある記録部から、前記エコーの周波数特性に基づいて設定されている調整値を読み取るステップと、読み取った調整値に基づいて、前記第２音信号の強度を周波数帯毎に調整するステップとを実行することを特徴とする。
【００２８】
したがって、本発明では、エコーが発生し易い周波数帯に係る信号の強度を抑制することができ、エコー成分を効率的に抑制することができる。
【００２９】
本発明に係るエコー抑制プログラムは、第１音信号に基づく音を出力する音出力部、及び受音した音に基づいて第２音信号を生成する音入力部と連携可能なコンピュータに、前記第１音信号に係る音に基づくエコーを前記第２音信号から抑制させるエコー抑制プログラムであって、コンピュータに、周波数帯に対応付けて前記第２音信号の強度を調整する調整値を予め記録してある記録部から、前記エコーの周波数特性に基づいて設定されている調整値を読み取る手順と、読み取った調整値に基づいて、前記第２音信号の強度を周波数帯毎に調整する手順とを実行させることを特徴とする。
【００３０】
したがって、本発明では、例えば、携帯型電話機等のコンピュータにて実行することにより、コンピュータが、本発明のエコー抑制装置として作動し、エコーが発生し易い周波数帯に係る信号の強度を抑制することができ、エコー成分を効率的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係るエコー抑制装置、通信装置、エコー抑制方法及びエコー抑制プログラムは、エコーの周波数特性に基づき周波数帯毎に設定された第２音信号の調整値を予め記録部に記録しておき、受音した音に基づく第２音信号を調整値に基づいて調整した上で、出力する音に基づくエコーを抑制する。エコー成分には、装置の筐体の形状、音出力部及び音入力部の位置、受音特性等の様々な要因に基づく周波数依存性がある。このような周波数特性を加味して導出された調整値を予め記録しておき、エコー成分の影響が大きい周波数帯に係る音声信号の強度を、周波数特性に基づく調整値にて調整することにより、エコーの発生を抑制することができる。よって、エコー成分に影響する周波数帯に対して効果的に抑制処理を行うことができるので、全周波数帯に対してエコー成分の抑制処理を行う場合と比べて、音声品質の劣化を招くことなくエコー成分を抑制することが可能である等、優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る通信装置を用いたエコー抑制方法の一例を概念的に示す説明図である。
【図２】本発明に係る通信装置の構成例を概念的に示すブロック図である。
【図３】、本発明に係るエコー抑制装置（通信装置）が備える調整値データベースの記録内容の一例を概念的に示す説明図である。
【図４】本発明に係るエコー抑制方法の適用の前提となるエコーの周波数特性の一例を示すグラフである。
【図５】本発明に係るエコー抑制装置のエコー抑制処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係るエコー抑制装置に係るエコー抑制処理の他の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３４】
図１は、本発明に係る通信装置を用いたエコー抑制方法の一例を概念的に示す説明図である。本発明の通信装置１は、後述するエコー抑制装置２を内蔵する携帯型電話機等の装置であり、スピーカ等の音声出力部３と、マイクロホン等の音声入力部４と、基地局を介して電話機等の他の装置と通信する内蔵アンテナ及びその付属装置等の通信機構５（内蔵）とを備えている。更に、通信装置１は、液晶画面等の表示部６及び各種キー等の操作部７を備えている。なお、表示部６に、操作部７の機能を持たせた液晶タッチパネル等のデバイスを用いることも可能であり、その場合、操作部７を省略することができる。
【００３５】
通信装置１は、他の装置から受信した音声信号（以下、第１音信号という）に基づく受話音声を音声出力部３から出力し、ユーザは、音声出力部３から出力される受話音声を聴取することができる。また、ユーザは、音声入力部４に対して発声することにより、通信装置１に対する送話音声の入力を行うことができる。通信装置１は、音声入力部４にて受音した送話音声に基づいて音声信号（以下、第２音信号という）を生成し、生成した第２音信号を、搬送波に重畳して他の装置へ送信する。
【００３６】
ユーザが、音声出力部３から出力される音声を聴取し、音声入力部４に対して発声する場合に、通信装置１は、音声出力部３から出力した音声を、音声入力部４にて受音する場合がある。このような場合、第２音声信号として送信する送話音声にエコーが発生する恐れがある。本発明に係る通信装置１が備えるエコー抑制装置２は、このようなエコーを抑制する機能を有する。
【００３７】
図２は、本発明に係る通信装置１の構成例を概念的に示すブロック図である。図２は、通信装置１が備える各種機構のうちで、特にエコー抑制方法に関する機構を示したものであり、通信装置１は、図２に例示した各種機構以外に、表示部６、操作部７等の様々な機構を備えている。通信装置１は、エコー抑制に関する機構として、エコー抑制装置２、音声出力部３、音声入力部４、通信機構５等の機構を備えている。
【００３８】
エコー抑制装置２は、制御機構２０及び音声処理機構２１を備えている。
【００３９】
制御機構２０は、エコー抑制装置２を制御する機構であり、制御部２００、記録部２０１、記憶部２０２等の各種回路を備えている。
【００４０】
制御部２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）等の情報処理回路、時計回路、レジスタ回路等の各種回路を備え、制御機構２０の主機構としてエコー抑制装置２に対する各種制御を行う。
【００４１】
記録部２０１は、ＳＳＤ（Solid State Disk）等の不揮発性メモリを用いて構成される回路であり、各種プログラム及びデータ等の情報が記録されている。各種プログラムとしては、例えば、本発明に係るエコー抑制方法を実行するためのエコー抑制プログラムＰＧが記録されている。また、各種データとしては、例えば、本発明のエコー抑制方法の実行に必要となる調整値が、調整値データベースＤＢとして記録されている。
【００４２】
記憶部２０２は、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）等の揮発性メモリを用いて構成される回路であり、制御部２００の制御にて実行される各種処理に要する一時的な各種データを記憶する。
【００４３】
制御部２００が、記録部２０１に記録されているエコー抑制プログラムＰＧ等の各種プログラム及び調整値等の各種データを読み取り、記憶部２０２に記憶させて実行することにより、携帯型電話機等のコンピュータは、本発明の通信装置１（エコー抑制装置２）として動作する。
【００４４】
音声処理機構２１は、エコー抑制等の信号処理を行う機構であり、復調部２１０、復号化部２１１、エコー抑制部２１２、受話調整部２１３、Ｄ／Ａ変換部２１４、Ａ／Ｄ変換部２１５、送話調整部２１６、符号化部２１７、変調部２１８等の各種回路を備えている。
【００４５】
復調部２１０は、搬送波に重畳された第１音信号の入力を通信機構５から受け付け、第１音信号を取り出す復調処理を行う回路である。復調部２１０にて復調した第１音信号は、復号化部２１１へ出力される。
【００４６】
復調部２１０にて復調した第１音信号は、通信装置１の通信に係る通信規約に基づいて符号化されたデジタル信号である。復号化部２１１は、符号化されている第１音信号に対して復号化処理を行う回路である。復号化された第１音信号は、エコー抑制部２１２へ出力される。
【００４７】
エコー抑制部２１２は、第１音信号を参照して、受音（観測）した第２音信号から、第１音信号に起因するエコーを抑制する回路であり、例えば、適応型のエコーキャンセラ−として構成される。第１音信号に基づき音声出力部３から出力された音は、外部環境の音場を通って、音声入力部４にて受音される。エコー抑制部２１２は、例えば、音声出力部３及び音声入力部４間の音場の状況を適応的に推定し、推定結果及び第１音信号に基づいてエコー成分を導出し、導出したエコー成分を、第２音信号から低減することにより、エコーの抑制を行う。そして、エコー抑制部２１２は、受話調整部２１３へ第１音信号を出力する。
【００４８】
受話調整部２１３は、復調部２１０にて復調された第１音信号に対して各種信号処理を行う回路である。受話調整部２１３は、例えば、周波数帯毎の信号に対し、出力値に基づく音量を調整する音量調整処理、周波数特性を調整するイコライザ処理、周波数を変換する変換処理等の処理を行うことにより、音質の変換、ノイズ除去等の機能を実現する。受話調整部２１３にて調整された第１音信号は、Ｄ／Ａ変換部２１４へ出力される。なお本願において、出力値とは、第１音信号により示される値の一つであり、第１音信号に基づき出力される音の音量に関連し、例えば、周波数領域における周波数毎の振幅に係る値により示される。
【００４９】
Ｄ／Ａ変換部２１４は、受話調整部２１３にて調整されたデジタル信号である第１音信号を、アナログ信号に変換する回路である。アナログ信号に変換された第１音信号は、音声出力部３へ出力され、音声出力部３から出力値に応じた音量の音として出力される。ユーザは、音声出力部３から出力された音を聴取することができる。
【００５０】
音声入力部４は、ユーザの発声等の音を受音し、受音した音に基づいてアナログ信号である第２音信号を生成し、生成した第２音信号をＡ／Ｄ変換部２１５へ出力する。第２音信号には、受音した音に基づき出力すべき周波数毎の強度が、例えば周波数領域における振幅として示されている。
【００５１】
Ａ／Ｄ変換部２１５は、音声入力部４にて生成されたアナログ信号である第２音信号を、デジタル信号に変換する回路である。Ａ／Ｄ変換部２１５にてデジタル信号に変換された第２音信号は、送話調整部２１６へ出力される。
【００５２】
送話調整部２１６は、Ａ／Ｄ変換部２１５にてデジタル信号に変換された第２音信号に対して各種信号処理を行う回路である。送話調整部２１６は、例えば、周波数帯毎の信号に対し、信号の強度を調整するイコライザ処理、周波数を変換する変換処理等の処理を行うことにより、音質の変換、エコー抑制等の機能を実現する。特に本発明に係るエコー抑制装置２では、制御機構２０の制御にて、記録部２０１の調整値データベースＤＢに予め記録されている調整値に基づいて、第２音信号の強度を周波数毎に調整する。これにより、本発明に係るエコー抑制装置２は、エコー成分となり易い周波数帯の信号の強度を抑え、エコー抑制部２１２によるエコー抑制機能を補助し、効率的にエコーを抑制することができる。送話調整部２１６にて調整された第２音信号は、エコー抑制部２１２へ出力される。
【００５３】
前述のようにエコー抑制部２１２は、第１音信号を参照して、第２音信号から、第１音信号に起因するエコーを抑制し、エコーを抑制した第２音信号を符号化部２１７へ出力する。
【００５４】
符号化部２１７は、エコーを抑制した第２音信号に対し、通信装置１の通信に係る通信規約に基づいて符号化処理を行う回路である。符号化された第２音信号は、変調部２１８へ出力される。
【００５５】
変調部２１８は、第２音信号を搬送波に重畳する変調処理を行う回路であり、変調した第２音信号は、通信機構５へ出力される。
【００５６】
通信機構５は、受信処理を行う受信部５０及び送信処理を行う送信部５１を備えている。受信部５０は、通信信号として第２音信号を受信し、受信した第２音信号を音声処理機構２１の復調部２１０へ出力する。送信部５１は、音声処理機構２１の変調部２１８から第２音信号の入力を受け、第２音信号を搬送波に重畳した通信信号として他の装置へ送信する。
【００５７】
次に、記録部２０１に記録されている調整値データベースＤＢの記録内容について説明する。図３は、本発明に係るエコー抑制装置２（通信装置１）が備える調整値データベースＤＢの記録内容の一例を概念的に示す説明図である。調整値データベースＤＢには、周波数帯に対応付けて、第２音信号の強度を調整する調整値が記録されている。調整値は、エコーの周波数特性に応じて予め設定されている値であり、エコーが発生し易い周波数帯に対し、第２音信号の強度を抑制するように設定されている。即ち、エコーの影響が大きい周波数帯に対しては、当該周波数帯の信号の強度に対する抑制を、エコーによる影響が小さい周波数帯の強度に対する抑制より、大きくするような値が設定されている。なお、エコーの周波数特性は、通信装置１の形状、音声出力部３及び音声入力部４の配設位置、音声入力部４の受話特性等の様々な要因に基づいて決定されるので、調整値は、必要に応じてモデル機での実験を行った上での設定がなされる。
【００５８】
また、調整値は、周波数帯毎に、第１音信号の信号強度に応じて複数設定されている。例えば、図３に示す例では、周波数帯「ＡＡＡ〜ＢＢＢ」において、信号強度「Ｘ１〜Ｘ２」に対して、調整値Ｙ１が設定されており、信号強度「Ｘ２〜Ｘ３」に対しては、調整値Ｙ２が設定されている。
【００５９】
図３に示すように、調整値データベースＤＢでは、同じ周波数帯であっても、第１音信号の信号強度に応じて異なる調整値が記録されている。調整値データベースＤＢの記録内容に基づき、第１音信号の信号強度、即ち、音量に対応する出力値に応じて調整値を選択することにより、エコーの発生状況に応じた段階的な調整を行うことができ、効果的にエコー成分を抑制することが可能となる。このように、第２音信号の信号強度に応じたエコー抑制を行うことにより、過剰なエコー抑制を行うことを防止し、送話音声に係る音声品質が過度に劣化することを防止することができる。また、エコー抑制部２１２のみにより同様の抑制を行う場合と比べて、処理量を削減することができるので、消費電力の削減等の効果を奏する。なお、全ての周波数帯に対して調整値を設定する必要は無く、エコーの発生の影響が大きい周波数帯にのみ調整値を設定することで、不要なエコー抑制を防止することができる。
【００６０】
図４は、本発明に係るエコー抑制方法の適用の前提となるエコーの周波数特性の一例を示すグラフである。図４に示すグラフでは、横軸に周波数をとり、縦軸にエコーの大きさをｄＢＶ単位でとって、その関係を示したものである。図４に例示したグラフでは、エコーの発生は、３０００〜４０００Ｈｚで顕著となっている。したがって、このような周波数特性のエコーが発生する場合には、第１音信号の３０００〜４０００Ｈｚの強度を重点的に抑制すれば、全周波数帯域におけるエコーの発生を効果的に抑制することが可能となる。
【００６１】
次に、本発明に係るエコー抑制方法の処理について説明する。図５は、本発明に係るエコー抑制装置２のエコー抑制処理の一例を示すフローチャートである。本発明に係る通信装置１に内蔵されたエコー抑制装置２は、制御機構２０の制御として、記録部２０１に記録されたエコー抑制プログラムＰＧ等の各種プログラムを制御部２００にて実行することにより、エコー抑制処理を行う。
【００６２】
先ず、制御機構２０は、例えば、通信装置１の起動、通信機構５による通信開始、ユーザによる所定の操作を契機として、エコー抑制処理を開始し、送話調整部２１６を初期化する（Ｓ１０１）。ステップＳ１０１の初期化とは、送話調整部２１６のイコライザ処理を実行する機能に対し、各周波数帯に対する調整を初期値、即ち、調整値による調整を行っていない状態にすることを示す。
【００６３】
制御機構２０は、通話中であるか否かを判別する（Ｓ１０２）。送話に対するエコーの影響は、通話により音を出力している場合に生じることから、通話をしていない場合、即ち、音を出力していない場合には、移行の処理を実行しないようにすることで、処理負荷の抑制及び消費電力の軽減を実現することができる。
【００６４】
ステップＳ１０２において、通話中であると判別した場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、制御機構２０は、第１音信号に係る出力値を検出する（Ｓ１０３）。ステップＳ１０３では、第１音信号に基づいて出力される音の音量、即ち、受話音量を示す値として、出力値を検出する。
【００６５】
制御機構２０は、検出した第１音信号に係る出力値が所定値以上であるか否かを判別する（Ｓ１０４）。判別の基準となる所定値は、例えば、記録部２０１に予め記録されている値が用いられる。エコーの発生が顕著になる音量を示す出力値を、予め所定値として決定しておくことにより、エコーの発生が小さい状況下でのエコー抑制処理を停止することができ、処理負荷の抑制、消費電力の軽減、音質低下の防止等の効果が得られる。
【００６６】
ステップＳ１０４において、第１音信号の出力値が所定値以上であると判別した場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、制御機構２０は、調整値データベースＤＢに記録されている調整値のうちから、第１音信号の出力値に対応する調整値を各周波数帯について選択する（Ｓ１０５）。
【００６７】
制御機構２０は、選択した出力値を調整値データベースＤＢから読み取り（Ｓ１０６）、読み取った調整値を、周波数帯毎の調整用の値として設定する（Ｓ１０７）。
【００６８】
制御機構２０は、設定した調整値に基づいて、送話調整部２１６にて、第２音信号の強度を周波数帯毎に調整し（Ｓ１０８）、ステップＳ１０２へ戻り、以降の処理を繰り返す。ステップＳ１０８では、例えば、信号強度に対し調整値を用いて減算、除算等の演算を行うことにより、調整処理が実行される。
【００６９】
送話調整部２１６にて強度が調整された第２音信号は、エコー抑制部２１２へ出力される。エコー抑制部２１２では、調整された第２音信号のエコーを抑制する。エコーを抑制された第２音信号は、符号化部２１７及び変調部２１８を介して、通信機構５の送信部５１から他の装置へ送信される。
【００７０】
ステップＳ１０２において、通話中ではないと判別した場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、通話の終了等の理由により、エコーの抑制を実施する必要はないと判断して、エコー抑制処理を終了する。
【００７１】
ステップＳ１０４において、第１音信号の出力値が所定値未満であると判別した場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、ステップＳ１０２へ戻り、以降の処理を繰り返す。第１音信号の出力値が所定値未満である場合、出力される音の音量が小さくエコーが発生し難いことから、エコーの抑制を実施しないようにする。これにより、音質低下の防止、処理負荷の軽減及び消費電力の削減を実現することができる。
【００７２】
このようにして、エコー抑制処理が実行される。
【００７３】
図５のフローチャートに例示したエコー抑制処理においては、調整値データベースＤＢでは、出力値に応じて段階的に設定された調整値を用いる形態を示したが、本発明はこれに限らず、出力値に応じて無段階に変化する調整値を用いても良い。このような調整値は、例えば、出力値をｘとし、調整値をｙとした場合に、周波数帯毎にｙ＝Ｆ（ｘ）で定義される関数を予め設定しておくことによりエコー抑制に用いることができる。即ち、予め決定した関数を調整値データベースＤＢに記録しておき、当該関数を用いて出力値ｘから調整値ｙを算出し、導出した調整値ｙを用いて調整を行うことができる。更には、周波数ｆについても説明変数に加え、ｙ＝Ｆ（ｘ，ｆ）で定義される関数を決定し、調整の対象となる周波数帯ｆ1 〜ｆ2 に対して、当該関数にて調整値ｙを算出するようにしてもよい。
【００７４】
図６は、本発明に係るエコー抑制装置２に係るエコー抑制処理の他の例を示すフローチャートである。図６は、出力値に応じて無段階に変化する調整値を用いたエコー抑制処理の例について示している。このようなエコー抑制処理においては、先ず、図５に示すフローチャートを用いて説明したエコー抑制処理のステップＳ１０１〜Ｓ１０４の処理を実行する。
【００７５】
そして、ステップＳ１０４において、第１音信号の出力値が所定値以上であると判別した場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、制御機構２０は、第１音信号の出力値に基づいて周波数帯毎の調整値を決定する（Ｓ２０１）。ステップＳ２０１では、例えば、前述のように関数を用いて出力値から算出した調整値を、出力値に基づく調整値として決定する。
【００７６】
以降の処理は、図５に示すフローチャートを用いて説明したエコー抑制処理のステップＳ１０７以降の処理と同様である。即ち、制御機構２０は、決定した調整値を、周波数帯毎の調整用の値として設定し（Ｓ１０７）、設定した調整値に基づいて、送話調整部２１６にて、第２音信号の強度を周波数帯毎に調整する（Ｓ１０８）。
【００７７】
このようにして、他の形態によるエコー抑制処理が実行される。
【００７８】
以上、詳述した実施の形態に係る通信装置１が備えるエコー抑制装置２では、エコーの周波数特性を考慮し、エコー成分の影響が大きい周波数帯に係る音声信号を抑制する。これにより、エコー抑制部２１２による従来のエコーキャンセラ処理だけでは抑制が困難なエコーを効果的に抑制することができる。しかも、エコー成分の影響が大きい周波数帯に係る音声信号のみを抑制することで、全体の送話音量を大きく変更することなくエコーを抑制することができる。また、エコー成分の影響が大きい周波数帯に係る音声銀号のみを抑制することで、送話音質の劣化を抑制することができる。更に、エコーの発生が顕著になる音量を示す出力値を、予め所定値として決定しておくことにより、エコーの発生が小さい状況下でのエコー抑制処理を停止することができ、処理負荷の抑制、消費電力の軽減、音質低下の防止等の効果が得られる。
【００７９】
前記実施の形態は、本発明の無数に存在する実施例の一部を開示したに過ぎず、目的、用途、仕様等の様々な要因を加味して適宜設計することが可能である。
【００８０】
例えば、前記実施の形態では、複数の周波数帯のそれぞれに複数段階の調整値を設定する形態を示したが、本発明はこれに限らず、調整値を設定する周波数帯は、一つだけでも良く、また、調整値は、出力値に関わらず一定の値であっても良い。
【００８１】
また、例えば、前記実施の形態では、携帯型電話機にエコー抑制装置を搭載する形態を示したが、本発明はこれに限らず、スピーカ（音声入力部）及びマイク（音声出力部）を有する固定型の電話機、テレビジョン電話機等の通信装置に適用するようにしても良い。更には、通信装置以外の装置、例えば、音声案内及び音声認証機能を有する家電製品、ナビゲーションシステム等の装置に適用し、エコーを抑制して音声認識率を向上させるようにすることも可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１    通信装置
２    エコー抑制装置
２０    制御機構
２００    制御部
２０１    記録部
２０２    記憶部
２１    音声処理機構
２１０    復調部
２１１    復号化部
２１２    エコー抑制部（抑制部）
２１３    受話調整部
２１４    Ｄ／Ａ変換部
２１５    Ａ／Ｄ変換部
２１６    送話調整部（調整部）
２１７    符号化部
２１８    変調部
３    音声出力部（音出力部）
４    音声入力部（音入力部）
５    通信機構
６    表示部
７    操作部
ＤＢ    調整値データベース
ＰＧ    エコー抑制プログラム
【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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