(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
近端話者の音声を電気信号に変換して入力送信信号として出力するハンズフリー用マイクロホンと、
上記マイクロホンに近接して設けられ遠端話者の音声である受信信号を拡声する拡声用スピーカと、
上記マイクロホンを介した近端話者の入力送信信号からエコー成分を消去した残差信号を出力送信信号として出力すると共に、遠端話者からの受信信号を上記拡声用スピーカに出力し、かつ上記受信信号のレベルの変化に従って変化する音声検出閾値と上記残差信号のレベルとの比較に基づいて音声検出フラグを出力するエコー処理部と、
上記音声検出フラグが有音を示しているときのみ電力が供給されて上記出力送信信号の送信制御を行う送信制御手段と
を備え、
上記エコー処理部は、
上記受信信号と上記入力送信信号を入力として該入力送信信号の中のエコー成分を消去した残差信号を出力する適応フィルタと、
上記残差信号のレベルを計算する第１のレベル計算手段と、
上記音声検出閾値を制御する音声検出閾値制御手段と、
上記残差信号のレベルが上記音声検出閾値制御手段から出力される音声検出閾値を越えた時に有音を示す音声検出フラグを出力する音声検出手段と、
上記入力送信信号のレベルを計算する第２のレベル計算手段と、
上記入力送信信号のレベルと上記残差信号のレベルとからエコー消去量を計算するエコー消去量計算手段と
を備えたエコーキャンセラを有し、
上記音声検出閾値制御手段は、上記エコー消去量計算手段から出力されるエコー消去量のレベルの変化に従って音声検出閾値を制御する
ことを特徴とするハンズフリー電話機。
【請求項２】
請求項１記載のハンズフリー電話機において、
上記エコーキャンセラは、上記受信信号のレベルを計算する第３のレベル計算手段をさらに備え、上記音声検出閾値制御手段は、受信信号のレベルからエコー消去量を減じた値に従って音声検出閾値を制御する
ことを特徴とするハンズフリー電話機。
【請求項３】
近端話者の音声を電気信号に変換して入力送信信号として出力するハンズフリー用マイクロホンと、
上記マイクロホンに近接して設けられ遠端話者の音声である受信信号を拡声する拡声用スピーカと、
上記マイクロホンを介した近端話者の入力送信信号からエコー成分を消去した残差信号を出力送信信号として出力すると共に、遠端話者からの受信信号を上記拡声用スピーカに出力し、かつ上記受信信号のレベルの変化に従って変化する音声検出閾値と上記残差信号のレベルとの比較に基づいて音声検出フラグを出力するエコー処理部と、
う上記音声検出フラグが有音を示しているときのみ電力が供給されて上記出力送信信号の送信制御を行う送信制御手段と
を備え、
上記エコー処理部は、
上記受信信号のレベルを計算する第１のレベル計算手段と、
上記受信信号のレベルの変化に従って音声検出閾値を制御する音声検出閾値制御手段と、
上記入力送信信号のレベルを計算する第２のレベル計算手段と、
上記入力送信信号のレベルが上記音声検出閾値制御手段から出力される音声検出閾値を越えた時に有音を示す音声検出フラグを出力する音声検出手段と、
上記入力送信信号を所定の減衰量に従って減衰させて減衰送信信号を出力するアッテネータと、
上記受信信号のレベルに基づいて上記アッテネータに設定する減衰量を制御するアッテネータ制御手段と
を備えたエコーサプレッサを有する
ことを特徴とするハンズフリー電話機。
【請求項４】
請求項２記載のハンズフリー電話機において、
上記エコーキャンセラは、上記残差信号を所定の減衰量に従って減衰させて減衰送信信号を出力するアッテネータと、上記受信信号のレベルに基づいて上記アッテネータに設定する減衰量を制御するアッテネータ制御手段とをさらに備えた
ことを特徴とするハンズフリー電話機。
【請求項５】
請求項４記載のハンズフリー電話機において、
上記エコーキャンセラは、上記適応フィルタと上記アッテネータとの間に設けられて、上記音声検出手段から出力される音声検出フラグが近端話者が発話中でないことを示している時に背景雑音特性の推定を行い該音声検出フラグに従って雑音除去量を制御し上記残差信号から雑音除去した雑音除去送信信号を上記アッテネータに出力するノイズキャンセラをさらに備え、上記アッテネータは、上記雑音除去送信信号を上記アッテネータ制御手段により設定される減衰量に従って減衰させて減衰送信信号を出力する
ことを特徴とするハンズフリー電話機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、拡声電話におけるエコー信号を消去または抑圧するエコーキャンセラ及びエコーサプレッサを有するハンズフリー電話機に関し、特に、音声検出と音声送信制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１４と図１５は携帯電話に拡声用スピーカ、ハンズフリー用マイク、エコー処理部を接続して拡声電話として使用する場合の従来のハンズフリー電話機全体の構成を示しており、図１４はアナログ方式の携帯電話の場合を、図１５はディジタル方式の携帯電話の場合をそれぞれ示している。
ここで、エコー処理部とは、エコーキャンセラまたはエコーサプレッサを示し、また、以下の説明で、近端話者とは、拡声電話を使用している話者を示す。さらに、遠端話者とは、近端話者から見た相手の話者のことを示す。
【０００３】
まず、受信系について説明する。
図１４に示すアナログ方式の携帯電話の場合に、アンテナ２９で受信された信号は、無線部２８にて復調されてアナログの音声信号となり、さらにＡ／Ｄ変換器２７にてＡ／Ｄ変換されて遠端話者のディジタルの音声信号である受信信号Ｒ（ｋ）になる。ここで、ｋとはディジタル信号であるＲ（ｋ），Ｓ（ｋ），Ｓ２（ｋ）の時刻を表している。
【０００４】
また、図１５に示すディジタル方式の携帯電話の場合に、アンテナ２９で受信された信号は、無線部２８にて復調されて音声符号データになり、さらに音声復号化部３２にて復号化され、ディジタルの音声信号である受信信号Ｒ（ｋ）になる。この受信信号Ｒ（ｋ）は遠端話者の音声である。
【０００５】
そして、図１４に示すアナログ方式の携帯電話の場合及び図１５に示すディジタル方式の携帯電話の場合の両者ともに、エコー処理部２５を経た後、Ｄ／Ａ変換器２４にてＤ／Ａ変換されたアナログの音声信号は、拡声用スピーカ２２によって空間に放射され、近端話者の耳に達する。
【０００６】
次に、送信系について説明する。
図１４に示すアナログ方式の携帯電話及び図１５に示すディジタル方式の携帯電話の場合に、ハンズフリー用マイク２１より入力された信号は、Ａ／Ｄ変換器２３にてＡ／Ｄ変換されディジタル信号の入力送信信号Ｓ（ｋ）となる。
入力送信信号Ｓ（ｋ）は、近端話者のみが発話している時には近端話者の音声であり、また、遠端話者のみが発話中である場合には、受信信号Ｒ（ｋ）がＤ／Ａ変換され拡声用スピーカ２２より出力された信号が空間を経由してハンズフリーマイク２１にエコー信号となって回り込んだ信号である。また、両話者が同時に発話している場合には、近端話者の音声とエコー信号の重畳したものである。
【０００７】
ハンドセットを使用せずに拡声用スピーカ２２とハンズフリー用マイク２１を使用する拡声電話において、エコー処理部２５は、受信信号Ｒ（ｋ）が拡声用スピーカ２２から出力され、ハンズフリー用マイク２１へ回り込むことにより発生するエコーを防止する機能を果たす。すなわち、エコー処理部２５は、入力送信信号Ｓ（ｋ）の中のエコー成分を減衰させ、近端話者の音声のみを出力送信信号Ｓ２（ｋ）として出力するのである。
【０００８】
そして、携帯電話本体３０は、バッテリー電力の節約のために、近端話者が発話中でないときには電波の送信を抑えるために音声検出手段３３を備えており、図１４に示すアナログ方式の携帯電話の場合に、音声検出手段３３は、音声検出フラグＦＬＧを無線部２８へ出力する。これにより、無線部２８は、音声検出フラグＦＬＧが有音を示しているときのみ電波を送信する音声送信制御を行う。
【０００９】
また、図１５に示すディジタル方式の携帯電話では、無線部２８とエコー処理部２５の間の音声符号化部３１とノイズキャンセラ８へも音声検出フラグＦＬＧが出力され、音声検出フラグＦＬＧが有音を示している時のみ雑音除去処理と音声符号化処理を行うことで、無線部２８のみでなくノイズキャンセラ８と音声符号化部３１の電力も節約する。
なお、従来のエコーキャンセラの例としては、「エコーキャンセラによるハンズフリー通話」（昭和６４年１月、沖電気研究開発、第１４１号、Ｖｏｌ．５６Ｎｏ．１、ｐ３４−ｐ４０）に記載されているものがある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、エコーキャンセラの課題について述べる。
従来のエコー処理部２５には、エコー成分を消去または抑圧する機能はあるが、無線部２８の音声送信制御のための音声検出フラグＦＬＧを出力する機能はない。そのため、音声送信制御を行うためには、携帯電話本体３０の音声検出手段３３にてエコー処理部２５の出力する出力送信信号から近端話者の音声検出を行う必要がある。
【００１１】
ところが、エコー処理部２５が適応フィルタを用いたエコーキャンセラである場合には、次のような場合に適応フィルタの適応化が不十分な状態になる。
まず、第１に、拡声電話での通話が開始された直後で、まだ適応フィルタの適応化が不十分な時、第２に、近端話者が体を動かすことなどにより、拡声スピーカからハンズフリーマイクまでの音波の反射様態が変化して、適応フィルタが適応化対象としているエコー経路が変化する場合である。
これらの場合には、出力送信信号にエコー成分が残留するため、出力送信信号をもとに近端話者の音声検出を行うと、出力送信信号中の残留エコーを近端話者の音声と誤検知する。
【００１２】
この問題を、近端話者は発話しておらず、遠端話者のみが発話している場合の音声検出手段３３の内部の各パラメータの状態を示す図１６を用いて説明する。
ここで、音声検出手段３３の近端音声の検出方法は以下のようなものである。
出力送信信号レベルを観測し、そのレベルが比較的低く、近端話者が発話中でないと考えられる区間のレベルを過去の一定区間にわたり平均し、その値を近端の背景雑音レベルとする。そして、背景雑音レベルにマージンを加えたものを近端音声の音声検出閾値ＴＨ（ｋ）とする。
【００１３】
この場合は、近端話者が発話していないので、入力送信信号Ｓ（ｋ）のほとんどがエコー成分である。この図ではエコーキャンセラにより入力送信信号Ｓ（ｋ）のエコー成分がある程度消去され、エコー消去後の残差信号である出力送信信号Ｓ２（ｋ）のレベルＬｓ２（ｋ）は、図の全区間において入力送信信号レベルＬｓ（ｋ）より小さくなっている。
【００１４】
遠端話者の発話開始直後の出力送信信号Ｓ２（ｋ）の中の残留エコーがある程度大きくなるまでは、出力送信信号レベルＬｓ２（ｋ）は音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を下回っているが、出力送信信号中の残留エコーが大きくなり、出力送信信号レベルＬｓ２（ｋ）が音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を越えると、音声検出手段３３は残留エコーを近端音声と誤検知し、音声検出フラグＦＬＧを０から１に変える。
この結果、音声を送信し無線部２８が無駄な電力を消費してしまうだけでなく、遠端側の話者にとっては自分の声に反応してエコーが聴こえることになる。
【００１５】
次に、エコーサプレッサの課題について述べる。
エコー処理部２５がアッテネータを用いたエコーサプレッサである場合に生じる問題を説明する。
このエコーサプレッサは、受信信号レベルが遠端話者が発話中であることを示している時には近端からの入力送信信号を減衰させた信号を出力送信信号として出力し、一方、受信信号レベルが遠端話者が発話を停止したことを示す時には入力送信信号を減衰させずにそのまま出力送信信号として出力するものである。
【００１６】
このエコーサプレッサの問題点を、近端話者は発話しておらず、遠端話者のみが発話しており、また、背景雑音が比較的大きい場合の音声検出手段３３の内部の各パラメータの状態を示す図１７を用いて説明する。
まず、遠端話者が発話を開始し、入力送信信号レベルＬｓ（ｋ）が音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を越えると、エコーサプレッサからは入力送信信号Ｓ（ｋ）を減衰した信号が出力送信信号Ｓ２（ｋ）として出力され、出力送信信号レベルＬｓ２（ｋ）は急激に小さくなり、近端の背景雑音レベルより下まで下がる。
【００１７】
また、音声検出閾値ＴＨ（ｋ）は出力送信信号レベルＬｓ２（ｋ）にやや遅れて追従し、背景雑音のレベルが下がったものとし、出力送信信号レベルＬｓ２（ｋ）が小さくなるに従って小さくなる。そして、遠端話者の発話が終了すると、エコーサプレッサは出力送信信号Ｓ２（ｋ）の減衰を解除するので、出力送信信号レベルＬｓ２（ｋ）は急激に大きくなって音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を越える。これを音声検出手段３３は近端音声の発話開始と誤検知し、音声検出フラグＦＬＧを０から１へ変える。
この結果、無線部２８が無駄な電力を消費し音声を送信してしまい、また、遠端側の話者は自分の発話の終了に反応して背景雑音が聴こえるという不自然な印象を受けることになる。
【００１８】
また、エコーキャンセラの構成によっては、適応フィルタの他に、エコーサプレッサと同様なアッテネータを併設するものがあるが、このエコーキャンセラの場合にも上述したエコーサプレッサと同様の問題が生じる。
【００１９】
また、エコー処理部２５がアッテネータを用いたエコーサプレッサである場合と、アッテネータを併設するエコーキャンセラの場合には、ノイズキャンセラにおいて以下に述べるような問題が生じる。
ノイズキャンセラは、一般に、ノイズキャンセラへの入力信号が背景雑音のみのである時に背景雑音特性の推定を行い、入力信号が音声信号であるか否かに従って、先に推定した背景雑音特性を用いた雑音除去の除去量を制御する。ここで重要なことは、背景雑音特性の推定時を誤って音声区間で行ってしまうと、雑音除去により音声の品質を劣化させてしまうことである。
【００２０】
ところが、エコー処理部２５がアッテネータを用いたエコーサプレッサである場合と、アッテネータを併設するエコーキャンセラの場合には、先に述べたように音声検出手段３３の音声検出フラグＦＬＧの誤りが発生するので、ノイズキャンセラ３４は適切な雑音除去処理が行えず音声の品質を劣化させ、遠端側の話者に不自然な印象を与える。
【００２１】
この発明は上述した点に鑑みてなされたもので、エコーキャンセラ、エコーサプレッサと音声送信制御の機能を組み合わせて使用する場合に、誤りの少ない近端音声の検出情報を提供し、より電力節約効果を高くし、また、遠端話者に不自然な印象を与えないハンズフリー電話機を提供することを目的とするものである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るハンズフリー電話機は、近端話者の音声を電気信号に変換して入力送信信号として出力するハンズフリー用マイクロホンと、上記マイクロホンに近接して設けられ遠端話者の音声である受信信号を拡声する拡声用スピーカと、上記マイクロホンを介した近端話者の入力送信信号からエコー成分を消去した残差信号を出力送信信号として出力すると共に、遠端話者からの受信信号を上記拡声用スピーカに出力し、かつ上記受信信号のレベルの変化に従って変化する音声検出閾値と上記残差信号のレベルとの比較に基づいて音声検出フラグを出力するエコー処理部と、上記音声検出フラグが有音を示しているときのみ電力が供給されて上記出力送信信号の送信制御を行う送信制御手段とを備えたものである。
【００２３】
また、上記エコー処理部は、上記受信信号と上記入力送信信号を入力として該入力送信信号の中のエコー成分を消去した残差信号を出力する適応フィルタと、上記残差信号のレベルを計算する第１のレベル計算手段と、上記音声検出閾値を制御する音声検出閾値制御手段と、上記残差信号のレベルが上記音声検出閾値制御手段から出力される音声検出閾値を越えた時に有音を示す音声検出フラグを出力する音声検出手段とを備えたエコーキャンセラを有することを特徴とするものである。
【００２４】
また、上記エコーキャンセラは、上記受信信号のレベルを計算する第２のレベル計算手段をさらに備え、上記音声検出閾値制御手段は、上記第２のレベル計算手段から出力される受信信号のレベルの変化に従って音声検出閾値を制御することを特徴とするものである。
【００２５】
また、上記エコーキャンセラは、上記入力送信信号のレベルを計算する第３のレベル計算手段と、上記入力送信信号のレベルと上記残差信号のレベルとからエコー消去量を計算するエコー消去量計算手段とをさらに備え、上記音声検出閾値制御手段は、上記エコー消去量計算手段から出力されるエコー消去量のレベルの変化に従って音声検出閾値を制御することを特徴とするものである。
【００２６】
また、上記エコーキャンセラは、上記受信信号のレベルを計算する第２のレベル計算手段をさらに備え、上記音声検出閾値制御手段は、受信信号のレベルからエコー消去量を減じた値に従って音声検出閾値を制御することを特徴とするものである。
【００２７】
また、上記エコー処理部は、上記受信信号のレベルを計算する第２のレベル計算手段と、上記受信信号のレベルの変化に従って音声検出閾値を制御する音声検出閾値制御手段と、上記入力送信信号のレベルを計算する第３のレベル計算手段と、上記入力送信信号のレベルが上記音声検出閾値制御手段から出力される音声検出閾値を越えた時に有音を示す音声検出フラグを出力する音声検出手段と、上記入力送信信号を所定の減衰量に従って減衰させて減衰送信信号を出力するアッテネータと、上記受信信号のレベルに基づいて上記アッテネータに設定する減衰量を制御するアッテネータ制御手段とを備えたエコーサプレッサを有することを特徴とするものである。
【００２８】
また、上記エコーキャンセラは、上記残差信号を所定の減衰量に従って減衰させて減衰送信信号を出力するアッテネータと、上記受信信号のレベルに基づいて上記アッテネータに設定する減衰量を制御するアッテネータ制御手段とをさらに備えたことを特徴とするものである。
【００２９】
さらに、上記エコーキャンセラは、上記適応フィルタと上記アッテネータとの間に設けられて、上記音声検出手段から出力される音声検出フラグが近端話者が発話中でないことを示している時に背景雑音特性の推定を行い該音声検出フラグに従って雑音除去量を制御し上記残差信号から雑音除去した雑音除去送信信号を上記アッテネータに出力するノイズキャンセラをさらに備え、上記アッテネータは、上記雑音除去送信信号を上記アッテネータ制御手段により設定される減衰量に従って減衰させて減衰送信信号を出力することを特徴とするものである。
【００３０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１と図２は携帯電話に拡声用スピーカ、ハンズフリー用マイク、エコー処理部を接続して拡声電話として使用する場合のこの発明の実施の形態１によるハンズフリー電話機全体の構成を示しており、図１はアナログ方式の携帯電話の場合を、図２はディジタル方式の携帯電話の場合をそれぞれ示している。図１及び図２において、図１４及び図１５に示す従来例と同一の部分は同一符号を付してその説明を省略する。
【００３１】
また、図１４及び図１５に示す従来例と異なる点は、携帯電話本体３０内に音声検出手段３３を備えてなく、本実施の形態１に係るエコー処理部２５Ａが、受信信号のレベルの変化に従って変化する音声検出閾値と残差信号のレベルとの比較に基づいて音声検出フラグＦＬＧを出力する音声検出手段を内蔵している点であり、また、無線部２８Ａが、上記音声検出フラグＦＬＧが有音を示しているときのみ電力が供給されて上記出力送信信号Ｓ２（ｋ）の送信制御を行う送信制御手段として機能する点である。なお、この送信制御手段として機能するものとして、図１及び図２では無線部２８Ａを例としているが、無線部以外に有線処理する有線部であってもこの発明を適用できる。
【００３２】
ここで、上記エコー処理部２５Ａに、出力送信信号である残差信号の中に含まれる残留エコーを近端話者の音声と誤検知することのないようにするエコーキャンセラを備えた例について図３を参照して述べる。
図３に示すエコーキャンセラは、受信信号Ｒ（ｋ）と入力送信信号Ｓ（ｋ）を入力として該入力送信信号Ｓ（ｋ）の中のエコー成分を消去した残差信号Ｕ（ｋ）を出力する適応フィルタ４と、上記残差信号Ｕ（ｋ）のレベルを計算するレベル計算手段２と、音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を制御する音声検出閾値制御手段６と、上記残差信号Ｕ（ｋ）のレベルＬｕ（ｋ）が上記音声検出閾値制御手段６から出力される音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を越えた時に有音を示す音声検出フラグＦＬＧを出力する音声検出手段７と、受信信号Ｒ（ｋ）のレベルを計算するレベル計算手段１とを備えてなり、上記音声検出閾値制御手段６は、上記レベル計算手段１から出力される受信信号のレベルＬｒ（ｋ）の変化に従って音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を制御するようになっている。
【００３３】
すなわち、図３において、適応フィルタ４は、入力送信信号Ｓ（ｋ）と受信信号Ｒ（ｋ）を用いて入力送信信号Ｓ（ｋ）の中のエコー成分を消去し残差信号Ｕ（ｋ）を出力する。ここで、残差信号Ｕ（ｋ）は、図１及び図２に示す出力送信信号Ｓ２（ｋ）に相当する。また、レベル計算手段１、２は、受信信号Ｒ（ｋ）と残差信号Ｕ（ｋ）より受信信号レベルＬｒ（ｋ）、残差信号レベルＬｕ（ｋ）を計算し出力する。ここで、レベルとは、例えばパワーの対数変換値を指す。
【００３４】
また、音声検出閾値制御手段６は、受信信号レベルＬｒ（ｋ）の大きさに従って音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を設定し音声検出手段３３に与える。
すなわち、
ＴＨ（ｋ）  ＝  Ｌｒ（ｋ）  −  β１  と設定する。
ただし、ＴＨ（ｋ）  の下限値を設けるために、
Ｌｒ（ｋ）  ≦  β１  ＋  θ１の時には、ＴＨ（ｋ）  ＝  θ１と設定する。
ここで、β１、θ１はいずれも定数であり、θ１はＴＨ（ｋ）の下限値を決めるための定数である。その結果、受信信号レベルＬｒ（ｋ）が大きい時には音声検出閾値ＴＨ（ｋ）は大きく、受信信号レベルＬｒ（ｋ）が小さい時には音声検出閾値ＴＨ（ｋ）は小さく設定されて音声検出手段７に与えらる。そして、音声検出手段７は残差信号レベルＬｕ（ｋ）が音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を越えた時には音声検出フラグＦＬＧを１に、越えない時には０にして出力する。
【００３５】
音声検出閾値制御手段６が受信信号レベルＬｒ（ｋ）の大小に従って音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を設定するのは以下のような理由からである。
すなわち、受信信号レベルＬｒ（ｋ）が大きい時には、入力送信信号Ｓ（ｋ）に対して適応フィルタ４により一定量のエコー消去がなされても残差信号Ｕ（ｋ）には残留エコー成分が多く含まれるため、残差信号レベルＬｕ（ｋ）は近端音声と残留エコー成分の重畳した信号のレベルを表すことになる。
従って、音声検出手段３３は、音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を大きく設定しないと、残差信号Ｕ（ｋ）の中の残留エコー成分を近端音声と誤ってしまう。
【００３６】
一方、受信信号レベルＬｒ（ｋ）が小さい時には、適応フィルタ４によりある程度のエコー消去がなされれば残差信号Ｕ（ｋ）の中の残留エコー成分は極めて小さくなり、残差信号レベルＬｕ（ｋ）は近端音声のレベルを正確に表す。
音声検出手段３３は、この時には音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を小さく設定すれば、残差信号Ｕ（ｋ）中の近端音声に敏感に反応し、例えば語頭の微小な子音さえも検知できるようになる。
【００３７】
本実施の形態１の動作を説明する図４からわかるように、受信信号レベルＬｒ（ｋ）の変化に従って音声検出閾値ＴＨ（ｋ）も変化するので、受信信号レベルＬｒ（ｋ）が大きいときでも残差信号レベルＬｕ（ｋ）が音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を越えることはなく、音声検出フラグＦＬＧは０のままである。
【００３８】
以上説明したように、この実施の形態１によれば、受信信号レベルの大小に関係なく誤りの少ない近端音声の検知が可能となり、無線部２８Ａは、音声検出フラグＦＬＧが有音を示しているときのみ電力が供給されるようにして出力送信信号の送信制御を行うことにより、電力節約効果を高くし、また、遠端話者に不自然な印象を与えることがなくなる。
【００３９】
また、実施の形態１に係るエコー処理部２５Ａのエコーキャンセラは、音声検出フラグＦＬＧをエコーキャンセラ外部に出力するので、従来のエコーキャンセラの出力信号を音声検出手段の入力とする拡声電話に比べると、受信信号レベルＬｒ（ｋ）の影響と適応フィルタ４のエコー消去量の影響による近端音声の誤検出を起こしにくい拡声電話を構成することが可能になる。
【００４０】
さらに、音声検出閾値制御手段６は、受信信号のレベルＬｒ（ｋ）が大きいために、入力送信信号Ｓ（ｋ）に対して適応フィルタ４によりエコー消去がなされても残差信号Ｕ（ｋ）中にエコー成分が僅かながら残留し、そのために残差信号レベルが近端音声のみのレベルを正確に表さない時には、残差信号に対する音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を大きく設定し、他方、受信信号のレベルＬｒ（ｋ）が小さく、入力送信信号Ｓ（ｋ）に対して適応フィルタ４によりエコー消去がなされた後の残差信号Ｕ（ｋ）中にはエコー成分がほとんど残留せず、そのために残差信号レベルが近端音声のみのレベルを正確に表している時には、残差信号に対する音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を小さく設定するので、その結果、音声検出手段７は、受信信号レベルの影響を受けることなく、残差信号レベルより近端音声の検出を行うことができる。
【００４１】
実施の形態２．
次に、図５はエコー処理部２５Ａに備えられる実施の形態２に係るエコーキャンセラを示す構成図であり、出力送信信号である残差信号の中に含まれる残留エコーを近端話者の音声と誤検知することのないエコーキャンセラを示している。図５において、図３に示す実施の形態１に係るエコーキャンセラと同一部分は同一符号を付しその説明は省略する。新たな符号として、３は入力送信信号Ｓ（ｋ）のレベルを計算するレベル計算手段、５は上記入力送信信号のレベルＬｓ（ｋ）とレベル計算手段２からの残差信号レベルＬｕ（ｋ）とからエコー消去量Ｄ（ｋ）を計算するエコー消去量計算手段であり、音声検出閾値制御手段６は、上記エコー消去量計算手段５から出力されるエコー消去量Ｄ（ｋ）のレベルの変化に従って音声検出閾値を制御するようになっている。
【００４２】
すなわち、本実施の形態２において、レベル計算手段３は、入力送信信号Ｓ（ｋ）より入力送信信号レベルＬｓ（ｋ）を計算し出力する。エコー消去量計算手段５は、入力送信信号レベルＬｓ（ｋ）と残差信号レベルＬｕ（ｋ）より式（１）に従ってエコー消去量Ｄ（ｋ）を計算する。
Ｄ（ｋ）  ＝  Ｌｓ（ｋ）  −  Ｌｕ（ｋ）                      （１）
また、音声検出閾値制御手段６は、エコー消去量Ｄ（ｋ）の大きさに従って音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を設定して音声検出手段７に与える。
すなわち、Ｄ（ｋ）＜γ２かつＬｕ（ｋ）＞γ３の時にはＴＨ（ｋ）＝θ２と設定し、それ以外の時にはＴＨ（ｋ）＝θ３と設定する。γ２、γ３、θ２、θ３はいずれも定数であり、θ２とθ３には、θ２＜θ３という関係がある。
その結果、エコー消去量Ｄ（ｋ）が小さい時には音声検出閾値ＴＨ（ｋ）は大きく、エコー消去量Ｄ（ｋ）が大きい時には音声検出閾値ＴＨ（ｋ）は小さく設定されて音声検出手段７に与えられる。
【００４３】
音声検出閾値制御手段６がエコー消去量Ｄ（ｋ）の大小に従って音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を設定するのは以下のような理由からである。
すなわち、エコー消去量Ｄ（ｋ）が小さい時には、残差信号Ｕ（ｋ）には残留エコー成分が多く含まれるため、残差信号レベルＬｕ（ｋ）は近端音声と残留エコー成分の重畳した信号のレベルを表すことになる。従って、音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を大きく設定しないと、音声検出手段７は残差信号Ｕ（ｋ）の中の残留エコー成分を近端音声と誤ってしまう。
【００４４】
一方、エコー消去量Ｄ（ｋ）が大きい時には、残差信号Ｕ（ｋ）の中の残留エコー成分は極めて小さくなり、残差信号レベルＬｕ（ｋ）は近端音声のレベルを正確に表す。この時には音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を小さく設定すれば、音声検出手段７は残差信号Ｕ（ｋ）中の近端音声に敏感に反応し、例えば語頭の微小な子音さえも検知できるようになる。
【００４５】
本実施の形態の動作を説明する図６からわかるように、エコー消去量Ｄ（ｋ）の変化に従って音声検出閾値ＴＨ（ｋ）も変化するので、エコー消去量Ｄ（ｋ）が小さいときでも残差信号レベルＬｕ（ｋ）が音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を越えることはなく、音声検出フラグＦＬＧは０のままである。
【００４６】
以上説明したように、この実施の形態２によれば、エコー消去量の大小に関係なく誤りの少ない良好な近端音声の検知が可能となる。
すなわち、音声検出閾値制御手段６は、エコー消去量Ｄ（ｋ）が小さい時、すなわち、残差信号Ｕ（ｋ）中にエコー成分が残留し、そのために残差信号レベルが近端音声のみのレベルを正確に表さない時には残差信号Ｕ（ｋ）に対する音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を大きく設定し、他方、エコー消去量Ｄ（ｋ）が大きい時、すなわち、残差信号Ｕ（ｋ）中にエコー成分は殆ど残留せず、残差信号レベルが近端音声のみのレベルを正確に表す時には残差信号Ｕ（ｋ）に対する音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を小さく設定するので、その結果、音声検出手段７は、適応フィルタ４によるエコー消去量の影響を受けることなく、残差信号レベルより近端音声の検出を行うことができる。
【００４７】
実施の形態３．
次に、図７はエコー処理部２５Ａに備えられる実施の形態３に係るエコーキャンセラを示す構成図であり、出力送信信号である残差信号の中に含まれる残留エコーを近端話者の音声と誤検知することのないエコーキャンセラを示している。
図７において、図５に示す実施の形態２に係るエコーキャンセラと同一部分は同一符号を付しその説明は省略する。図７に示す実施の形態３に係るエコーキャンセラは、図５に示す実施の形態２に係るエコーキャンセラに対し、図３に示す実施の形態１と同様な受信信号Ｒ（ｋ）のレベルを計算するレベル計算手段１を備えており、また、音声検出閾値制御手段６は、受信信号Ｒ（ｋ）のレベルからエコー消去量計算手段５によって計算されたエコー消去量を減じた値に従って音声検出閾値を制御するようになっている。
【００４８】
すなわち、本実施の形態３において、音声検出閾値制御手段６は、受信信号Ｒ（ｋ）のレベルＬｒ（ｋ）からエコー消去量Ｄ（ｋ）を減じた値に従って下式に示す音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を設定し音声検出手段７に与える。
ＴＨ（ｋ）  ＝  Ｌｒ（ｋ）  −  Ｄ（ｋ）  −  β２
ただし、  ＴＨ（ｋ）の下限値を設けるために、
Ｌｒ（ｋ）−Ｄ（ｋ）  ≦  β２  ＋θ１  の時には
ＴＨ（ｋ）  ＝  θ１
と設定する。ここで、β２、θ１はいずれも定数であり、θ１はＴＨ（ｋ）の下限値を決めるための定数である。その結果、受信信号レベルＬｒ（ｋ）からエコー消去量Ｄ（ｋ）  を減じた値が大きい時には音声検出閾値ＴＨ（ｋ）は大きく、受信信号レベルＬｒ（ｋ）からエコー消去量Ｄ（ｋ）を減じた値が小さい時には音声検出閾値ＴＨ（ｋ）は小さく設定されて音声検出手段７に与えられる。
【００４９】
音声検出閾値制御手段６が受信信号レベルＬｒ（ｋ）からエコー消去量Ｄ（ｋ）を減じた値の大小に従って音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を設定するのは以下のような理由からである。
すなわち、受信信号レベルＬｒ（ｋ）からエコー消去量Ｄ（ｋ）を減じた値が大きい時には、残差信号Ｕ（ｋ）  には残留エコー成分が多く含まれているため、残差信号レベルＬｕ（ｋ）は近端音声と残留エコー成分の重畳した信号のレベルを表すことになる。従って、音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を大きく設定しないと、音声検出手段７は残差信号Ｕ（ｋ）の中の残留エコー成分を近端音声と誤ってしまう。
【００５０】
一方、受信信号レベルＬｒ（ｋ）からエコー消去量Ｄ（ｋ）を減じた値が小さい時には、残差信号Ｕ（ｋ）の中の残留エコー成分は極めて小さくなり、残差信号レベルＬｕ（ｋ）は近端音声のレベルを正確に表す。この時には音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を小さく設定すれば、音声検出手段７は残差信号Ｕ（ｋ）中の近端音声に敏感に反応し、例えば語頭の微小な子音さえも検知できるようになる。
【００５１】
本実施の形態３の動作を説明した図８からわかるように、受信信号レベルＬｒ（ｋ）からエコー消去量Ｄ（ｋ）を減じた値の変化に従って音声検出閾値ＴＨ（ｋ）も変化するので、受信信号レベルＬｒ（ｋ）  からエコー消去量Ｄ（ｋ）を減じた値が大きいときでも残差信号レベルＬｕ（ｋ）が音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を越えることはなく、音声検出フラグＦＬＧは０のままである。
【００５２】
以上説明したように、この実施の形態３によれば、受信信号レベルの大小とエコー消去量の大小に関係なく誤りの少ない良好な近端音声の検知が可能である。
すなわち、音声検出閾値制御手段６は、受信信号のレベルＬｒ（ｋ）からエコー消去量Ｄ（ｋ）を減算した値が大きい時には残差信号Ｕ（ｋ）に対する音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を大きく設定し、他方、受信信号のレベルＬｒ（ｋ）からエコー消去量Ｄ（ｋ）を減算した値が小さい時には残差信号Ｕ（ｋ）に対する音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を小さく設定するので、その結果、音声検出手段７は、受信信号レベルＬｒ（ｋ）の影響と適応フィルタ４のエコー消去量の影響を受けることなく、残差信号レベルより近端音声の検出を行うことができる。
【００５３】
実施の形態４．
次に、図９はエコー処理部２５Ａに備えられる実施の形態４に係るエコーサプレッサを示す構成図であり、アッテネータの動作による送信信号のレベル変化を近端音声であると誤検知することのないエコーサプレッサを示している。
図９において、レベル計算手段１と音声検出閾値制御手段６は、図３に示す実施の形態１と同様であり、また、レベル計算手段３は図５に示す実施の形態２と同様であるのでその説明を省略する。新たな符号として、９と１０はアッテネータ制御手段とアッテネータを示し、アッテネータ制御手段９は、受信信号レベルＬｒ（ｋ）に基づいてアッテネータ１０の減衰量ＡＴ（ｋ）を制御するようになされ、これにより、アッテネータ１０は、入力送信信号Ｓ（ｋ）のレベルをアッテネータ制御手段９により制御される減衰量ＡＴ（ｋ）に従って減衰させて減衰送信信号Ｗ（ｋ）を出力するようになっている。また、音声検出手段７は、入力送信信号レベルＬｓ（ｋ）が音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を越えた時には音声検出フラグＦＬＧを１に、越えない時には０にして出力する。
【００５４】
ここで、上記アッテネータ制御手段９は以下の様にして減衰量を決定する。
（処理１）Ｌｒ（ｋ）  ≦  α  の時は減衰量ＡＴ（ｋ）を０にする。
（処理２）Ｌｒ（ｋ）  ＞  α  の時は減衰量ＡＴ（ｋ）をＡＬにする。
なお、定数αは遠端話者の音声である受信信号の有音判定の閾値、ＡＬはアッテネータの減衰量であり、処理１は遠端話者が発話していないと判定した場合、処理２は遠端話者が発話していると判定した場合の処理である。
そして、アッテネータ１０は、入力送信信号Ｓ（ｋ）を減衰量ＡＴ（ｋ）に従って減衰させ、減衰送信信号Ｗ（ｋ）を出力する。ここで、減衰送信信号Ｗ（ｋ）は図１及び図２に示す出力送信信号Ｓ２（ｋ）に相当する。
【００５５】
本実施の形態においても重要な点は、音声検出閾値制御手段６と音声検出手段７の動作であり、従来例のように出力送信信号レベル、すなわち減衰送信信号レベルＬｗ（ｋ）から近端音声検知を行うのではなく、受信信号レベルＬｒ（ｋ）から音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を設定し、入力送信信号レベルＬｓ（ｋ）と音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を用いて近端音声検知を行うことである。
【００５６】
本実施の形態４に係る動作を説明する図１０からわかるように、アッテネータの動作による減衰送信信号レベルＬｗ（ｋ）の変化を近端音声であると誤検知することはなく、音声検出フラグＦＬＧは０のままである。
【００５７】
以上述べたように、この実施の形態４のエコーサプレッサによれば、音声検出フラグＦＬＧをエコーサプレッサ外部に出力するので、従来のエコーサプレッサの出力信号を音声検出手段の入力とする拡声電話に比べると、受信信号レベルの変化の影響による近端音声の誤検出を起こしにくい拡声電話を構成することが可能になる。
【００５８】
また、音声検出手段７は、入力送信信号レベルＬｓ（ｋ）と音声検出閾値ＴＨ（ｋ）から近端音声の有無を判定するので、音声検出フラグＦＬＧの決定は入力送信信号Ｓ（ｋ）に対するアッテネータ１０の減衰処理の影響を受けない。すなわち、前述したように受信信号レベルＬｒ（ｋ）と入力送信信号レベルＬｓ（ｋ）の関係によりアッテネータ１０が送信信号のレベルを変化させても、その変化を近端音声の発話の開始や終了と誤判定することはなく、正しい音声検出フラグＦＬＧを出力することが可能である。
【００５９】
さらに、換言すれば、エコーサプレッサの外部に出力される音声検出フラグは、入力送信信号レベルＬｓ（ｋ）と音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を音声検出手段７に入力することで得られるので、遠端話者の発話によりアッテネータ１０による送信信号の減衰量ＡＴ（ｋ）が変化しても音声検出フラグＦＬＧはその変化に一切影響されない。すなわち、従来のエコーサプレッサの出力信号である減衰処理を施した出力送信信号を音声検出手段の入力とするシステムに比べて、受信信号の有無による近端音声の誤検出を起こしにくい拡声電話の構成が可能になる。
【００６０】
実施の形態５．
次に、図１１はエコー処理部２５Ａに備えられる実施の形態５に係るエコーキャンセラを示す構成図であり、出力送信信号である残差信号の中に含まれる残留エコーを近端話者の音声と誤検知することがなく、また、アッテネータの動作による送信信号のレベル変化を近端音声であると誤検出することのないエコーキャンセラを示している。
図１１において、レベル計算手段１ないし３、適応フィルタ４、エコー消去量計算手段５、音声検出閾値制御手段６及び音声検出手段７は、図７に示す実施の形態３と同様であるのでその説明を省略する。図７に示す実施の形態３に対し新たに付加されたものは、図９に示す実施の形態４と同様なアッテネータ制御手段９及びアッテネータ１０である。
【００６１】
ここで、アッテネータ制御手段９は、受信信号レベルＬｒ（ｋ）に基づいてアッテネータ１０の減衰量ＡＴ（ｋ）を以下の様に決定する。
（処理１）Ｌｒ（ｋ）  ≦  α  の時は減衰量ＡＴ（ｋ）を０にする。
（処理２）Ｌｒ（ｋ）  ＞  α  の時は減衰量ＡＴ（ｋ）をＡＳ（＜ＡＬ）にする。
なお、定数αは遠端話者の音声である受信信号の有音判定の閾値、ＡＳはアッテネータ１０の減衰量であり、処理１は遠端話者が発話していないと判定した場合、処理２は遠端話者が発話していると判定した場合の処理である。
以上のように決定された減衰量ＡＴ（ｋ）に従って、アッテネータ１０は、適応フィルタ４からの残差信号Ｕ（ｋ）を減衰処理し、減衰送信信号Ｗ（ｋ）を出力する。
【００６２】
次に、本実施の形態５の動作を図１２を用いて説明する。
音声検出閾値ＴＨ（ｋ）は、図１２に示すように、実施の形態３の動作を説明した図８と同様に、受信信号レベルＬｒ（ｋ）からエコー消去量Ｄ（ｋ）を減じた値の変化に従って変化する。従って、受信信号レベルＬｒ（ｋ）  からエコー消去量Ｄ（ｋ）を減じた値が大きいときでも残差信号レベルＬｕ（ｋ）が音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を越えることはなく、音声検出フラグＦＬＧは０のままである。
【００６３】
すなわち、アッテネータ１０の出力である減衰送信信号のレベルＬｗ（ｋ）から近端音声検知を行うのではなく、アッテネータ１０の入力である残差信号のレベルＬｕ（ｋ）から近端音声検知を行うので、図１２からわかるように、アッテネータ１０の動作による減衰送信信号レベルＬｗ（ｋ）の変化を近端音声であると誤検知することはない。
【００６４】
以上述べたように、この実施の形態５によれば、受信信号レベルの大小とエコー消去量の大小に関係なく良好な近端音声の検知が可能であり、また、エコーキャンセラの外部に出力される音声検出フラグに一切影響を与えることなく、アッテネータの減衰量を変化させることが可能である。
換言すれば、エコーキャンセラの外部に出力される音声検出フラグＦＬＧは、残差信号レベルＬｕ（ｋ）と音声検出閾値ＴＨ（ｋ）を音声検出手段７に入力することで得られるので、遠端話者の発話によりアッテネータ１０による残差信号の減衰量ＡＴ（ｋ）が変化しても音声検出フラグＦＬＧはその変化に一切影響されない。すなわち、従来のエコーキャンセラの出力信号である残差信号にアッテネータによる減衰処理を施した信号を音声検出手段の入力とするシステムに比べて、受信信号の有無による近端音声の誤検出を起こしにくい拡声電話の構成が可能になる。
【００６５】
実施の形態６．
次に、図１３はエコー処理部２５Ａ内に備えられる実施の形態６に係るエコーキャンセラを示す構成図であり、内蔵するノイズキャンセラが、近端話者の発話していない区間だけで背景雑音特性の推定を行うことと、近端話者の発話の有無によって雑音除去量の制御を行うことを、より確実にしたエコーキャンセラを示している。
【００６６】
本実施の形態６においては、図１１に示す実施の形態５に対し、新たな構成として、適応フィルタ４とアッテネータ１０との間に設けられて、音声検出手段７から出力される音声検出フラグＦＬＧが近端話者が発話中でないことを示している時に背景雑音特性の推定を行い該音声検出フラグに従って雑音除去量を制御し残差信号Ｕ（ｋ）から雑音除去した雑音除去送信信号Ｖ（ｋ）を上記アッテネータ１０に出力するノイズキャンセラ１１がさらに備えられており、上記アッテネータ１０は、上記雑音除去送信信号Ｖ（ｋ）を上記アッテネータ制御手段９により設定される減衰量ＡＴ（ｋ）に従って減衰させて減衰送信信号Ｗ（ｋ）を出力するようにされている。
【００６７】
すなわち、ノイズキャンセラ１１は、適応フィルタ４から出力される残差信号Ｕ（ｋ）と音声検出手段７の出力する音声検出フラグＦＬＧを入力として、残差信号Ｕ（ｋ）に含まれる近端の背景雑音を除去し、雑音除去送信信号Ｖ（ｋ）を出力するものである。
ノイズキャンセラ１１は、音声検出フラグＦＬＧが近端話者が発話中でないことを示している時に背景雑音特性の推定を行い、音声検出フラグＦＬＧに従って雑音除去量を制御する。そして、アッテネータ１０は、アッテネータ制御手段９の決定する減衰量ＡＴ（ｋ）に従って雑音除去送信信号Ｖ（ｋ）を減衰処理し、減衰送信信号Ｗ（ｋ）を出力する。
【００６８】
したがって、この実施の形態６によれば、実施の形態５において説明したように、音声検出フラグＦＬＧはアッテネータ１０の減衰量の変化には影響されないので、その音声検出フラグを入力とするノイズキャンセラ１１は、アッテネータ１０の動作に一切影響されることなく、近端話者の発話の無い時に背景雑音特性の推定を行い、近端話者の発話の有無によって雑音除去量を制御することが可能である。すなわち、相手の遠端話者に不自然な印象を与えない雑音除去処理が可能である。
【００６９】
換言すれば、ノイズキャンセラ１１は、アッテネータ１０の動作の影響を受けない音声検出フラグＦＬＧを参照するように構成したので、入力送信信号が背景雑音のみである時に背景雑音特性を推定し、入力信号が音声信号であるか否かに従って雑音の除去量を制御する処理を、アッテネータ１０の動作の影響を受けずに確実に行えるようになり、遠端話者に不自然な印象を与えない雑音除去処理が可能になる。
【００７０】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係るハンズフリー電話機によれば、近端話者の音声を電気信号に変換して入力送信信号として出力するハンズフリー用マイクロホンと、上記マイクロホンに近接して設けられ遠端話者の音声である受信信号を拡声する拡声用スピーカと、上記マイクロホンを介した近端話者の入力送信信号からエコー成分を消去した残差信号を出力送信信号として出力すると共に、遠端話者からの受信信号を上記拡声用スピーカに出力し、かつ上記受信信号のレベルの変化に従って変化する音声検出閾値と上記残差信号のレベルとの比較に基づいて音声検出フラグを出力するエコー処理部と、上記音声検出フラグが有音を示しているときのみ電力が供給されて上記出力送信信号の送信制御を行う送信制御手段とを備えたので、誤りの少ない近端音声の検出情報を提供し、より電力節約効果を高くすると共に、遠端話者に不自然な印象を与えないハンズフリー電話機を提供することができる。
【００７１】
また、上記エコー処理部は、上記受信信号と上記入力送信信号を入力として該入力送信信号の中のエコー成分を消去した残差信号を出力する適応フィルタと、上記残差信号のレベルを計算する第１のレベル計算手段と、上記音声検出閾値を制御する音声検出閾値制御手段と、上記残差信号のレベルが上記音声検出閾値制御手段から出力される音声検出閾値を越えた時に有音を示す音声検出フラグを出力する音声検出手段とを備えたエコーキャンセラを有することにより、音声検出フラグをエコーキャンセラ外部に出力することで、従来のエコーキャンセラの出力信号を音声検出手段の入力とする拡声電話に比べると、受信信号レベルの影響と適応フィルタのエコー消去量の影響による近端音声の誤検出を起こしにくい拡声電話の構成が可能になる。
【００７２】
また、上記エコーキャンセラは、上記受信信号のレベルを計算する第２のレベル計算手段をさらに備え、上記音声検出閾値制御手段は、上記第２のレベル計算手段から出力される受信信号のレベルの変化に従って音声検出閾値を制御することにより、受信信号のレベルが大きいために、入力送信信号に対して適応フィルタによりエコー消去がなされても残差信号中にエコー成分が僅かながら残留し、そのために残差信号レベルが近端音声のみのレベルを正確に表さない時には、残差信号に対する音声検出閾値を大きく設定し、他方、受信信号のレベルが小さく、入力送信信号に対して適応フィルタによりエコー消去がなされた後の残差信号中にはエコー成分がほとんど残留せず、そのために残差信号レベルが近端音声のみのレベルを正確に表している時には、残差信号に対する音声検出閾値を小さく設定することで、その結果、音声検出手段は、受信信号レベルの影響を受けることなく、残差信号レベルより近端音声の検出を行うことができることになる。
【００７３】
また、上記エコーキャンセラは、上記入力送信信号のレベルを計算する第３のレベル計算手段と、上記入力送信信号のレベルと上記残差信号のレベルとからエコー消去量を計算するエコー消去量計算手段とをさらに備え、上記音声検出閾値制御手段は、上記エコー消去量計算手段から出力されるエコー消去量のレベルの変化に従って音声検出閾値を制御することにより、エコー消去量が小さい時、すなわち、残差信号中にエコー成分が残留し、そのために残差信号レベルが近端音声のみのレベルを正確に表さない時には残差信号に対する音声検出閾値を大きく設定し、他方、エコー消去量が大きい時エコー消去量が大きい時、すなわち、残差信号中にエコー成分は殆ど残留せず、残差信号レベルが近端音声のみのレベルを正確に表す時には残差信号に対する音声検出閾値を小さく設定することで、その結果、音声検出手段は、適応フィルタによるエコー消去量の影響を受けることなく、残差信号レベルより近端音声の検出を行うことができることになる。
【００７４】
また、上記エコーキャンセラは、上記受信信号のレベルを計算する第２のレベル計算手段をさらに備え、上記音声検出閾値制御手段は、受信信号のレベルからエコー消去量を減じた値に従って音声検出閾値を制御することにより、受信信号のレベルからエコー消去量を減算した値が大きい時には残差信号に対する音声検出閾値を大きく設定し、他方、受信信号のレベルからエコー消去量を減算した値が小さい時には残差信号に対する音声検出閾値を小さく設定することで、その結果、音声検出手段は受信信号レベルの影響と適応フィルタのエコー消去量の影響を受けることなく、残差信号レベルより近端音声の検出を行うことができることになる。
【００７５】
また、上記エコー処理部は、上記受信信号のレベルを計算する第２のレベル計算手段と、上記受信信号のレベルの変化に従って音声検出閾値を制御する音声検出閾値制御手段と、上記入力送信信号のレベルを計算する第３のレベル計算手段と、上記入力送信信号のレベルが上記音声検出閾値制御手段から出力される音声検出閾値を越えた時に有音を示す音声検出フラグを出力する音声検出手段と、上記入力送信信号を所定の減衰量に従って減衰させて減衰送信信号を出力するアッテネータと、上記受信信号のレベルに基づいて上記アッテネータに設定する減衰量を制御するアッテネータ制御手段とを備えたエコーサプレッサを有することにより、音声検出フラグをエコーサプレッサ外部に出力することで、従来のエコーサプレッサの出力信号を音声検出手段の入力とする拡声電話に比べると、受信信号レベルの変化の影響による近端音声の誤検出を起こしにくい拡声電話を構成することが可能になる。
【００７６】
また、エコーサプレッサの外部に出力される音声検出フラグは、入力送信信号レベルと音声検出閾値を音声検出手段に入力することで得られるので、遠端話者の発話によりアッテネータによる送信信号の減衰量が変化しても音声検出フラグはその変化に一切影響されない。すなわち、従来のエコーサプレッサの出力信号である減衰処理を施した出力送信信号を音声検出手段の入力とするシステムに比べて、受信信号の有無による近端音声の誤検出を起こしにくい拡声電話の構成が可能になる。
【００７７】
また、上記エコーキャンセラは、上記残差信号を所定の減衰量に従って減衰させて減衰送信信号を出力するアッテネータと、上記受信信号のレベルに基づいて上記アッテネータに設定する減衰量を制御するアッテネータ制御手段とをさらに備えたことにより、アッテネータにより残差信号を受信信号のレベルに基づいて設定される減衰量に従って減衰させて減衰送信信号を出力することができ、また、エコーキャンセラの外部に出力される音声検出フラグは、残差信号レベルと音声検出閾値を音声検出手段に入力することで得られるので、遠端話者の発話によりアッテネータによる残差信号の減衰量が変化しても音声検出フラグはその変化に一切影響されない。すなわち、従来のエコーキャンセラの出力信号である残差信号にアッテネータによる減衰処理を施した信号を音声検出手段の入力とするシステムに比べて、受信信号の有無による近端音声の誤検出を起こしにくい拡声電話の構成が可能になる。
【００７８】
さらに、上記エコーキャンセラは、上記適応フィルタと上記アッテネータとの間に設けられて、上記音声検出手段から出力される音声検出フラグが近端話者が発話中でないことを示している時に背景雑音特性の推定を行い該音声検出フラグに従って雑音除去量を制御し上記残差信号から雑音除去した雑音除去送信信号を上記アッテネータに出力するノイズキャンセラをさらに備え、上記アッテネータは、上記雑音除去送信信号を上記アッテネータ制御手段により設定される減衰量に従って減衰させて減衰送信信号を出力することにより、ノイズキャンセラをアッテネータの動作の影響を受けない音声検出フラグを参照するように構成したので、入力送信信号が背景雑音のみである時に背景雑音特性を推定し、入力信号が音声信号であるか否かに従って雑音の除去量を制御する処理を、アッテネータの動作の影響を受けずに確実に行えるようになり、遠端話者に不自然な印象を与えない雑音除去処理が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るハンズフリー電話機を示す全体構成図であり、アナログ方式の携帯電話を用いた拡声電話の場合を示すものである。
【図２】この発明に係るハンズフリー電話機を示す全体構成図であり、ディジタル方式の携帯電話を用いた拡声電話の場合を示すものである。
【図３】この発明の実施の形態１におけるエコー処理部２５Ａ内のエコーキャンセラの構成を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態１におけるエコーキャンセラの動作説明図である。
【図５】この発明の実施の形態２におけるエコー処理部２５Ａ内のエコーキャンセラの構成を示すブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態２におけるエコーキャンセラの動作説明図である。
【図７】この発明の実施の形態３におけるエコー処理部２５Ａ内のエコーキャンセラの構成を示すブロック図である。
【図８】この発明の実施の形態３におけるエコーキャンセラの動作説明図である。
【図９】この発明の実施の形態４におけるエコー処理部２５Ａ内のエコーサプレッサの構成を示すブロック図である。
【図１０】この発明の実施の形態４におけるエコーサプレッサの動作説明図である。
【図１１】この発明の実施の形態５におけるエコー処理部２５Ａ内のエコーキャンセラの構成を示すブロック図である。
【図１２】この発明の実施の形態５におけるエコーキャンセラの動作説明図である。
【図１３】この発明の実施の形態６におけるエコー処理部２５Ａ内のエコーキャンセラの構成を示すブロック図である。
【図１４】従来のハンズフリー電話機を示す構成図であり、アナログ方式の携帯電話を用いた拡声電話全体の構成図である。
【図１５】従来のハンズフリー電話機を示す構成図であり、ディジタル方式の携帯電話を用いた拡声電話全体の構成図である。
【図１６】従来のエコー処理部内のエコーキャンセラと携帯電話本体の音声検出手段の動作説明図である。
【図１７】従来のエコー処理部内のエコーサプレッサと携帯電話本体の音声検出手段の動作説明図である。
【符号の説明】
１  レベル計算手段、２  レベル計算手段、３  レベル計算手段、４  適応フィルタ、５  エコー消去量計算手段、６  音声検出閾値制御手段、７  音声検出手段、９  アッテネータ制御手段、１０  アッテネータ、１１  ノイズキャンセラ、２１  ハンズフリー用マイク、２２  拡声用スピーカ、２３  Ａ／Ｄ変換器、２４  Ｄ／Ａ変換器、２５Ａ  エコー処理部、２６  Ｄ／Ａ変換器、２７  Ａ／Ｄ変換器、２８Ａ  無線部、２９  アンテナ、３０  携帯電話本体、３１  音声符号化部、３２  音声復号化部、３３  音声検出手段、３４  ノイズキャンセラ。
【図１】
0003597671.tif 000002
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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