(57)【要約】  音声制御装置は、第１装置と、第２装置と、３装置と、を備える。前記第１装置は、ユーザ音声を入力する第１入力部と、前記ユーザ音声を示す音声データを前記第２装置に送信する送信部と、前記第３装置が生成した信号に応じた音声を出力する出力部と、を有する。前記第３装置は、前記ユーザ音声の波長、位相、及び強度を検出する検出部と、前記検出部が検出した波長、位相、及び強度に基づいて、前記ユーザ音声をキャンセルするためのキャンセル音声を示す信号を生成すると共に、前記出力部に前記キャンセル音声を示す信号を提供する生成部と、を有し、前記生成部は、合成音声の音量が小さくなるように前記キャンセル音声の波長、位相、及び強度を計算して計算結果に応じた前記キャンセル音声を示す信号を生成する。
2019012661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯端末に設けられた第１装置と、
前記携帯端末との間で通信可能な第１通信装置に設けられた第２装置と、
前記携帯端末、前記第１通信装置、又は、前記携帯端末及び前記第１通信装置の少なくとも一方と通信可能な第２通信装置に設けられ、信号を生成する第３装置と、
を備え、
前記第１装置は、
前記携帯端末のユーザからのユーザ音声を入力する第１入力部と、
前記第１入力部が入力した前記ユーザ音声を示す音声データを前記第２装置に送信する送信部と、
前記第３装置が生成した信号に応じた音声を出力する出力部と、を有し、
前記第２装置は、
前記ユーザからの前記ユーザ音声を入力する第２入力部と、
前記送信部からの前記音声データを受信する受信部と、を有し、
前記第２装置又は前記第３装置は、
前記第２入力部が入力した前記ユーザ音声と前記受信部が受信した前記音声データとに基づいて、前記携帯端末を特定する第１特定部を有し、
前記第３装置は、
前記第１入力部又は前記第２入力部が入力した前記ユーザ音声の波長、位相、及び強度を検出する検出部と、
前記検出部が検出した波長、位相、及び強度に基づいて、前記ユーザ音声をキャンセルするためのキャンセル音声を示す信号を生成すると共に、前記第１特定部により特定された前記携帯端末の前記出力部に対して前記キャンセル音声を示す信号を提供する生成部と、を有し、
前記第２入力部は、前記ユーザからの前記ユーザ音声と前記キャンセル音声との合成音声を入力し、
前記生成部は、前記合成音声の音量が小さくなるように前記キャンセル音声の波長、位相、及び強度を計算して計算結果に応じた前記キャンセル音声を示す信号を生成する、
音声制御装置。
【請求項２】
前記検出部は、前記第２入力部が入力した前記ユーザ音声の波長、位相を検出し、
前記生成部は、前記受信部が受信した前記音声データから得られる波長及び強度と、前記第２入力部が入力した前記ユーザ音声の位相と、に基づいて、前記キャンセル音声を示す信号を生成すると共に、前記出力部に対して前記キャンセル音声を示す信号を提供する、
請求項１に記載の音声制御装置。
【請求項３】
前記出力部は、指向性のスピーカを含み、
前記第２装置は、互いに異なる位置に設けられた複数の前記第１通信装置のそれぞれに設けられており、
前記第３装置は、前記携帯端末と前記第１通信装置のそれぞれとの位置関係を特定する第２特定部と、複数の前記第２入力部のうちの最も音量の大きな前記合成音声を入力した前記第２入力部である最大音量入力部を特定する第３特定部と、を有し、
前記生成部は、前記位置関係に基づいて、前記携帯端末から前記最大音量入力部を有する前記第２装置が設けられた前記第１通信装置に向かう方向に前記キャンセル音声が進行するように、前記出力部における前記キャンセル音声の指向性を調整する、
請求項１又は２に記載の音声制御装置。
【請求項４】
前記第１装置は、複数の前記携帯端末のそれぞれに設けられており、
前記第３装置は、前記携帯端末のそれぞれのユーザからの前記ユーザ音声の音量の合計値が所定の閾値以上であるか否かを判定する判定部を有し、
前記生成部は、前記合計値が前記所定の閾値以上であると前記判定部が判定した場合に、前記ユーザ音声のそれぞれに応じた前記キャンセル音声を示す信号を生成すると共に、前記ユーザ音声のそれぞれに応じた前記出力部に対して対応する前記キャンセル音声を示す信号を提供する、
請求項１又は２に記載の音声制御装置。
【請求項５】
前記第３装置は、前記第１通信装置に設けられている、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の音声制御装置。
【請求項６】
前記第３装置は、前記携帯端末に設けられている、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の音声制御装置。
【請求項７】
前記第１装置、前記第２装置、及び、前記第３装置の少なくとも一部の機能は、初期状態において禁止されており、
前記第１装置又は前記第３装置は、禁止された前記機能の禁止を解除するためのデータを取得するための取得部をさらに有し、
前記取得部は、前記携帯端末に設けられている、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の音声制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一側面は、音声制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、携帯電話機が記載されている。この携帯電話機は、送話音声や受話音声の処理を行う音声処理部と、送話音声と逆位相の音声を発生させるための逆位相発生部と、受話音声信号を受話音声に変換して発音するためのレシーバと、利用者の音声（送話音声）を収音して電気信号である送話音声信号に変換するマイクロフォンと、周囲にもれる送話音声を打ち消す音を発音するスピーカと、を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４１５８３１号
【発明の概要】
【０００４】
本開示に係る音声制御装置は、携帯端末に設けられた第１装置と、前記携帯端末との間で通信可能な第１通信装置に設けられた第２装置と、前記携帯端末、前記第１通信装置、又は、前記携帯端末及び前記第１通信装置の少なくとも一方と通信可能な第２通信装置に設けられ、信号を生成する第３装置と、を備える。前記第１装置は、前記携帯端末のユーザからのユーザ音声を入力する第１入力部と、前記第１入力部が入力した前記ユーザ音声を示す音声データを前記第２装置に送信する送信部と、前記第３装置が生成した信号に応じた音声を出力する出力部と、を有する。前記第２装置は、前記ユーザからの前記ユーザ音声を入力する第２入力部と、前記送信部からの前記音声データを受信する受信部と、を有し、前記第２装置又は前記第３装置は、前記第２入力部が入力した前記ユーザ音声と前記受信部が受信した前記音声データとに基づいて、前記携帯端末を特定する第１特定部を有する。前記第３装置は、前記第１入力部又は前記第２入力部が入力した前記ユーザ音声の波長、位相、及び強度を検出する検出部と、前記検出部が検出した波長、位相、及び強度に基づいて、前記ユーザ音声をキャンセルするためのキャンセル音声を示す信号を生成すると共に、前記第１特定部により特定された前記携帯端末の前記出力部に対して前記キャンセル音声を示す信号を提供する生成部と、を有する。前記第２入力部は、前記ユーザからの前記ユーザ音声と前記キャンセル音声との合成音声を入力し、前記生成部は、前記合成音声の音量が小さくなるように前記キャンセル音声の波長、位相、及び振幅を計算して計算結果に応じた前記キャンセル音声を示す信号を生成する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は、音声制御装置の設置状況を示す図である。
【図２】図２は、図１に示された音声制御装置の機能的な構成を示すブロック図である。
【図３】図１，２に示された音声制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】図４は、変形例に係る音声制御装置の設置状況を示す図である。
【図５】図５は、図４に示された第３装置を示すブロック図である。
【図６】図６は、別の変形例に係る音声制御装置の設置状況を示す図である。
【図７】図６に示された第３装置を示すブロック図である。
【図８】図８は、さらに別の変形例に係る第３装置を示すブロック図である。
【図９】図９は、プロテクトの解除の動作の一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】
【０００６】
［本開示が解決しようとする課題］
上述したように、特許文献１に記載された携帯電話機においては、送話音声と逆位相の音声をスピーカから発音させることにより、周囲にもれる送話音声をキャンセルすることを図っている。周囲にもれる送話音声をより確実にキャンセルするためには、キャンセル状況をモニタすることが望ましい。しかしながら、人の声の波長は、例えば数十センチメートルにおよぶため、携帯電話機内において送話音声のキャンセル状況をモニタすることは、現実的に困難である。
【０００７】
そこで、本開示は、周囲にもれる音声をより確実に低減可能な音声制御装置を提供することを目的とする。
［本開示の効果］
【０００８】
本開示によれば、周囲にもれる音声をより確実に低減可能な音声制御装置を提供することができる。
［本発明の実施形態の説明］
【０００９】
最初に、本発明の一側面に係る実施形態を列記して説明する。一実施形態に係る音声制御装置は、携帯端末に設けられた第１装置と、前記携帯端末との間で通信可能な第１通信装置に設けられた第２装置と、前記携帯端末、前記第１通信装置、又は、前記携帯端末及び前記第１通信装置の少なくとも一方と通信可能な第２通信装置に設けられ、信号を生成する第３装置と、を備える。前記第１装置は、前記携帯端末のユーザからのユーザ音声を入力する第１入力部と、前記第１入力部が入力した前記ユーザ音声を示す音声データを前記第２装置に送信する送信部と、前記第３装置が生成した信号に応じた音声を出力する出力部と、を有する。前記第２装置は、前記ユーザからの前記ユーザ音声を入力する第２入力部と、前記送信部からの前記音声データを受信する受信部と、を有し、前記第２装置又は前記第３装置は、前記第２入力部が入力した前記ユーザ音声と前記受信部が受信した前記音声データとに基づいて、前記携帯端末を特定する第１特定部を有する。前記第３装置は、前記第１入力部又は前記第２入力部が入力した前記ユーザ音声の波長、位相、及び強度を検出する検出部と、前記検出部が検出した波長、位相、及び強度に基づいて、前記ユーザ音声をキャンセルするためのキャンセル音声を示す信号を生成すると共に、前記第１特定部により特定された前記携帯端末の前記出力部に対して前記キャンセル音声を示す信号を提供する生成部と、を有する。当該キャンセル音声が出力されることで前記第２入力部は、前記ユーザからの前記ユーザ音声と前記キャンセル音声との合成音声を入力する。前記生成部は、前記合成音声の音量が小さくなるように前記キャンセル音声の波長、位相、及び振幅を計算して計算結果に応じた前記キャンセル音声を示す信号を生成する。
【００１０】
この音声制御装置においては、ユーザの使用する携帯端末に第１装置が設けられ、その携帯端末と通信可能な第１通信装置に第２装置が設けられている。また、携帯端末、第１通信装置、又は、携帯端末及び第１通信装置の少なくとも一方と通信可能な第２通信装置に設けられた第３装置の検出部が、ユーザ音声の波長、位相、及び強度を検出し、生成部が、それらに基づいてユーザ音声をキャンセルするためのキャンセル音声を示す信号を生成する。したがって、第１装置の出力部が、当該信号に応じたキャンセル音声を出力することにより、周囲にもれるユーザ音声が低減される。特に、この音声制御装置にあっては、第１通信装置側の第２装置の第２入力部が、ユーザ音声とキャンセル音声との合成音声を入力する。すなわち、第２装置において、合成音声をモニタする。そして、第３装置の生成部が、その合成音声の音量がより小さくなるようにキャンセル音声の波長、位相、及び強度を計算して新たなキャンセル音声を示す信号を生成する。これにより、周囲にもれるユーザ音声をより確実に低減可能である。
【００１１】
一実施形態に係る音声制御装置においては、前記検出部は、前記第２入力部が入力した前記ユーザ音声の波長、位相を検出し、前記生成部は、前記受信部が受信した前記音声データから得られる波長及び強度と、前記第２入力部が入力した前記ユーザ音声の位相と、に基づいて、前記キャンセル音声を示す信号を生成すると共に、前記出力部に対して前記キャンセル音声を示す信号を提供してもよい。この場合、時間的に先行して到達する音声データの検出結果に基づいてキャンセル音声を示す信号を生成することができるため、ユーザ音声をキャンセルするための処理をより高速化できる。
【００１２】
一実施形態に係る音声制御装置においては、前記出力部は、指向性のスピーカを含み、前記第２装置は、互いに異なる位置に設けられた複数の前記第１通信装置のそれぞれに設けられており、前記第３装置は、前記携帯端末と前記通信装置のそれぞれとの位置関係を特定する第２特定部と、複数の前記第２入力部のうちの最も音量の大きな前記合成音声を入力した前記第２入力部である最大音量入力部を特定する第３特定部と、を有し、前記生成部は、前記位置関係に基づいて、前記携帯端末から前記最大音量入力部を有する前記第２装置が設けられた前記第１通信装置に向かう方向に前記キャンセル音声が進行するように、前記出力部における前記キャンセル音声の指向性を調整してもよい。この場合、複数の位置において合成音声をモニタしてキャンセル音声の指向性を調整することにより、相対的に大きな音量の合成音声を構成するユーザ音声を重点的にキャンセル可能であり、周囲にもれるユーザ音声をバランスよく低減可能である。
【００１３】
一実施形態に係る音声制御装置においては、前記第１装置は、複数の前記携帯端末のそれぞれに設けられており、前記第３装置は、前記携帯端末のそれぞれのユーザからの前記ユーザ音声の音量の合計値が所定の閾値以上であるか否かを判定する判定部を有し、前記生成部は、前記合計値が前記所定の閾値以上であると前記判定部が判定した場合に、前記ユーザ音声のそれぞれに応じた前記キャンセル音声を示す信号を生成すると共に、前記ユーザ音声のそれぞれに応じた前記出力部に対して対応する前記キャンセル音声を示す信号を提供してもよい。この場合、複数のユーザ音声に応じたキャンセル音声を用いて、周囲にもれる複数のユーザ音声をより確実に低減可能である。
【００１４】
一実施形態に係る音声制御装置においては、前記第３装置は、前記第１通信装置に設けられていてもよい。この場合、ユーザ音声或いは合成音声の検出や解析、及び、キャンセル音声を示す信号の生成等のデータ処理を第１通信装置で行うことになる。このため、携帯端末、第１通信装置、第２通信装置間の通信処理による時間差を少なくすることができ、携帯端末の構成をより簡素化できる。
【００１５】
一実施形態に係る音声制御装置においては、前記第３装置は、前記携帯端末に設けられていてもよい。この場合、ユーザ音声或いは合成音声の検出や解析、及び、キャンセル音声を示す信号の生成を、ユーザ音声の発生源側の携帯端末で行うことになる。このため、他の機器との通信に伴うタイムラグをより少なくでき、ユーザ音声のキャンセル処理をより短時間で行うことができる。
【００１６】
一実施形態に係る音声制御装置においては、前記第１装置、前記第２装置、及び、前記第３装置の少なくとも一部の機能は、初期状態において禁止されており、前記第１装置又は前記第３装置は、禁止された前記機能の禁止を解除するためのデータを取得するための取得部をさらに有し、取得部は、前記携帯端末に設けられていてもよい。この場合、適切なユーザに当該音声制御装置を使用させることが可能となる。
［本発明の実施形態の詳細］
【００１７】
以下、図面を参照して実施形態に係る音声制御装置の説明を行う。なお、図面の説明において、互いに同一な要素同士、或いは、互いに相当する要素同士には、共通する符号を付することにより、重複する説明を省略する場合がある。
【００１８】
図１は、音声制御装置の設置状況を示す図である。音声制御装置１００は、第１装置１０、第２装置２０、及び、第３装置３０を備えている。ここでは、第１装置１０は携帯端末Ａに設けられており、第２装置２０は通信装置（第１通信装置）Ｂに設けられており、第３装置３０は通信装置（第２通信装置）Ｃに設けられている。音声制御装置１００は、携帯端末Ａのユーザが発した音声（以下、「ユーザ音声」という場合がある）が周囲にもれないように制御するための装置である。
【００１９】
携帯端末Ａは、例えば、少なくともユーザ音声を含むデータを無線により送信可能な端末であって、一例として携帯電話である。通信装置Ｂは、携帯端末Ａとの間で無線により通信可能な装置であって、一例としてＷｉＦｉ（登録商標）のアクセスポイントである）。なお、ここでは、一例として、携帯端末Ａはユーザにより携帯されて電車内に位置し、通信装置Ｂは電車内の所定の場所に設置されている。通信装置Ｃは、携帯端末Ａ又は通信装置Ｂの少なくとも一方と無線により通信可能であり、例えば、所定の場所に設置されたサーバである。ここでは、一例として、通信装置Ｃは、通信装置Ｂと通信可能であり、携帯端末Ａとは通信装置Ｂを介して通信可能である。
【００２０】
携帯端末Ａは、一例として、本体部Ａ１と、本体部Ａ１の一端部に設けられユーザに向けて音声を出力するスピーカＡ２と、本体部Ａ１の他端部に設けられユーザからのユーザ音声を入力するマイクＡ３と、本体部Ａ１の中央部に設けられ各種の情報を表示するディスプレイＡ４と、少なくとも通信装置Ｂとの間でデータを送受信可能なデータ送受信機（不図示）と、を備えている。
【００２１】
また、携帯端末Ａの他端部には、例えばデータ通信に使用可能なポート（不図示）が設けられている。ここでは、第１装置１０は、携帯端末Ａとは別体に構成され、当該ポートを介して携帯端末Ａに取り付けられている（電気的に接続されている）。ただし、第１装置１０は、携帯端末Ａと一体的に設けられていてもよい（内蔵されていてもよい）。携帯端末ＡのスピーカＡ２、マイクＡ３、及び、後述する第１装置１０の第１入力部１１は、携帯端末Ａの同一の面（表面）に配置されている。
【００２２】
通信装置Ｂは、一例として、本体部Ｂ１と、本体部Ｂ１に突設され携帯端末Ａとの通信に用いられるアンテナＢ２と、アンテナＢ２を介して、少なくとも通信装置Ｂとの間でデータを送受信可能なデータ送受信機（不図示）を備えている。ここでは、第２装置２０は、通信装置Ｂと一体的に設けられている（本体部Ｂ１に内蔵されている）。ただし、第２装置２０は、通信装置Ｂと別体に構成されると共に通信装置Ｂと電気的に接続されていてもよい。
【００２３】
通信装置Ｃは、一例として、本体部Ｃ１と、本体部Ｃ１に突設され、携帯端末Ａ及び通信装置Ｂとの少なくとも一方（ここでは通信装置Ｂ）との通信に用いられるアンテナＣ２と、アンテナＣ２を介して携帯端末Ａ及び通信装置Ｂとの少なくとも一方（ここでは通信装置Ｂ）との間でデータを送受信可能なデータ送受信機（不図示）を備えている。ここでは、第３装置３０は、通信装置Ｃと一体的に設けられているが、通信装置Ｃと別体に構成されると共に通信装置Ｃと電気的に接続されていてもよい。
【００２４】
図２は、図１に示された音声制御装置の機能的な構成を示すブロック図である。図１，２に示されるように、第１装置１０は、第１入力部１１と、送信部１２と、出力部１３と、を有している。第１入力部１１は、例えばマイクであって、携帯端末Ａのユーザからのユーザ音声を入力する。
【００２５】
上述したように、第１入力部１１は、携帯端末ＡにおけるマイクＡ３が設けられた面と同一の面に露出している。第１入力部１１は、入力したユーザ音声を送信部１２に提供する（さらに、第３装置３０の後述する検出部３１に提供してもよい）。なお、第１装置１０が携帯端末Ａと一体的に設けられる場合（内蔵される場合）には、携帯端末ＡのマイクＡ３を第１入力部１１として機能させてもよい。
【００２６】
送信部１２は、第１入力部１１からのユーザ音声を示す音声データを第２装置２０（受信部２２）に送信する。このとき、送信部１２は、携帯端末Ａを特定するための識別子等を含むデータを併せて送信してもよい。なお、第１装置１０においては、送信部１２として別途に送信機を設けてもよいし、上述した携帯端末Ａのデータ送受信機を送信部１２として機能させてもよい。
【００２７】
出力部１３は、例えばスピーカであって、後述するように第３装置３０が生成した信号に応じた音声を出力する。ここで、出力部１３は、携帯端末Ａの本体部Ａ１の一端部に設けられたスピーカＡ２であってもよいが、携帯端末ＡにおけるマイクＡ３及び第１入力部１１が設けられた面と反対側の面（裏面）に設けられていることがより好ましい。これは以下の理由による。すなわち、携帯端末Ａのユーザは、携帯端末Ａの表面側から裏面側に向かってマイクＡ３に音声を発すると考えられる。したがって、ユーザ音声をキャンセルするための音声（詳しくは後述する）を、携帯端末Ａの表面から裏面に向かう方向に発することにより、周囲にもれるユーザ音声をより適切にキャンセル可能と考えられる。このような理由により、出力部１３は、携帯端末ＡのマイクＡ３と反対側に設けられることが好ましい。
【００２８】
第２装置２０は、第２入力部２１と、受信部２２と、第１特定部２３と、を有している。第２入力部２１は、例えばマイクであって、第１入力部１１と同様に、携帯端末Ａのユーザからのユーザ音声（或いは、ユーザ音声と後述するキャンセル音声との合成音声）を直接入力する。すなわち、携帯端末Ａのユーザが発したユーザ音声は、携帯端末Ａ側の第１装置１０と、通信装置Ｂ側の第２装置２０と、の両方に入力される。第２入力部２１は、入力したユーザ音声を第１特定部２３に提供する。さらに、ここでは、第２入力部２１は、入力したユーザ音声を第３装置３０の後述する検出部３１に提供する。
【００２９】
受信部２２は、無線通信を使って、第１装置１０の送信部１２からの音声データ、及び、携帯端末Ａと特定するための識別子等を含むデータを受信する。データ通信の方が音波の進行速度よりも速いため、当該受信はユーザ音声が第２入力部２１に到達する前に行われる。受信部２２は、受信したデータを第１特定部２３に提供する。
【００３０】
第１特定部２３は、第２入力部２１が入力したユーザ音声と、受信部２２が受信した音声データとに基づいて、携帯端末Ａを特定する。より具体的には、第１特定部２３は、ユーザ音声と音声データとを比較し、それらの一致度合いに応じて携帯端末Ａを特定する。このとき、携帯端末Ａを示す識別子等のデータをさらに利用してもよい。
【００３１】
通信装置Ｃに設けられた第３装置３０は、検出部３１と、生成部３２と、を有している。検出部３１は、受信部２２が受信した音声データの提供を受ける。そして、検出部３１は、提供された音声データから、ユーザ音声の波長、強度（及び位相）を検出する。ここで、音声データからはヒルベルト変換等を用いて位相を検出してもよいが、位相ずれはユーザ音声（合成音声）から検出することがより好ましく、ここでは敢えて検出しなくともよい。そのため括弧書き表現としている（以下同様）。検出部３１は、その後、第２装置２０の第２入力部２１からユーザ音声、或いは、ユーザ音声とキャンセル音声との合成音声の提供を受ける。提供されたユーザ音声が合成音声であった場合、検出部３１は、合成音声の波長、位相、及び強度を検出する。合成音声の解析により、先に受信して検出していた音声データとユーザ音声を比較して、合成音声の各波長における位相ずれを検出する。検出部３１は、これらの検出結果を示す情報を生成部３２に提供する。起動後に初めてユーザ音声が提供された場合は、生成部３２では所定の位相差を設定するよう指示する。より具体的には、検出部３１は、例えば信号処理回路であって、ユーザ音声の解析によりユーザ音声を構成する各成分の波長、位相、及び、強度を検出する。検出部３１は、これらの検出結果を示す情報を生成部３２に提供する。なお、検出部３１が、起動後に初めてユーザ音声の提供を受けた場合には、検出部３１は、例えば、所定の基準を設定すると共に当該基準との相対的な値として位相を検出することができる。なお、上述した第１特定部２３は、第３装置３０に設けられていてもよい。
【００３２】
生成部３２は、検出部３１が検出した各波長における位相ずれを用いて、現在のユーザ音声をキャンセルするためのキャンセル音声を示す信号を生成する。より具体的には、生成部３２は、先に到達して提供を受ける音声データ（現在のユーザ音声に等しい）に基づいて計算される各波長の強度（振幅）と前記位相ずれとを用いて目標とすべき逆位相成分の強度（振幅）を計算する。
【００３３】
ここでは、各波長成分の強度（振幅）と、対応する逆位相成分の強度（振幅）とが実質的に同一となるように計算する。その後、生成部３２は、各波長で位相を１８０°ずらすと共に、検出した位相ずれを加味して位相量を調整して逆位相成分を合成することにより目標とすべきキャンセル音声を生成する。そして、生成部３２は、生成したキャンセル音声を示す信号を、通信装置Ｂを介して、第１特定部２３により特定された携帯端末Ａの（第１装置１０の）出力部１３に提供する。なお、生成したキャンセル音声を示す信号は、通信装置Ｂを介さずに直接的に携帯端末Ａの出力部１３に提供されてもよい。
【００３４】
これにより、第１装置１０の出力部１３は、生成部３２からのキャンセル音声を示す信号に応じて、キャンセル音声を出力することになる。ここで、出力部１３は、所定のキャンセル音声を出力するために、例えばアンプを含み、振幅を調整することができる。これにより、携帯端末Ａの周囲には、ユーザ音声とキャンセル音声との合成音声が生じることになる。第２装置２０の第２入力部２１は、以上のように携帯端末Ａの周囲に生じた合成音声をさらに直接入力する。すなわち、第２装置２０は、キャンセル処理後のユーザ音声を再び入力してモニタすることになる。さらに、第２装置２０は、入力した合成音声の音量を示す情報を生成部３２に提供する。すなわち、キャンセル状況を示すモニタ結果がフィードバックされる。
【００３５】
そして、第３装置３０の生成部３２は、第２装置２０からの合成音声の音量を示す情報に基づいて、合成音声の音量がより小さくなるように、キャンセル音声の位相ずれを計算する。また、生成部３２は、先に到達して提供を受けている音声データ（現在のユーザ音声に等しい）に基づいて、目標とすべき各波長の強度を再度計算する。そして、生成部３２は、再計算後のキャンセル音声（計算結果に応じたキャンセル音声）を示す信号を通信装置Ｂを介して第１装置１０の出力部１３に提供する。これにより、出力部１３は、生成部３２からの信号に応じて、計算後のキャンセル音声を出力することになる。したがって、携帯端末Ａの周囲には、ユーザ音声と計算後のキャンセル音声とによって、音量がより低減された合成音声が生じることになる。その後、必要に応じて、合成音声の音量が十分に小さくなるまで同様の処理を繰り返してもよい。なお、計算後のキャンセル音声を示す信号は、通信装置Ｂを介さずに、直接的に、第１装置１０の出力部１３に提供されてもよい。
【００３６】
なお、音声制御装置１００の各部は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリ、及びＣＰＵ等のプロセッサ、通信インターフェイス、及び、ハードディスク等の格納部等を含んで構成されるコンピュータにおいて、メモリに格納されるプログラムをＣＰＵで実行することにより実現されてもよい。
【００３７】
引き続いて、音声制御装置１００の動作について説明する。図３は、図１，２に示された音声制御装置の動作を示すフローチャートである。図３に示されるように、音声制御装置１００においては、まず、携帯端末Ａのユーザからのユーザ音声は、第１装置１０の第１入力部１１に入力される（ステップＳ１０１）。後述のステップＳ１０４に示されるように、携帯端末Ａのユーザからのユーザ音声は、第１入力部１１への入力からある時間遅延をもって、第２装置２０の第２入力部にも入力される（到達する）。
【００３８】
その際、ユーザ音声が第２装置２０の第２入力部２１に到達する前に、第１装置１０の送信部１２が、第１入力部１１からのユーザ音声を示す（一致する）音声データを第２装置２０の受信部２２に送信する（ステップＳ１０２）。続いて、当該音声データが第３装置３０の検出部３１に送られ、音声データの提供を受けた検出部３１が、現時点のユーザ音声の波長、強度（及び、位相）を検出する（ステップＳ１０３）。
【００３９】
続いて、上述したように、所定の時間遅延をもって、第２装置２０の第２入力部２１もユーザ音声を直接的に入力する（ステップＳ１０４）。そして、第２装置２０の第１特定部２３が、先に到達している音声データとその後に入力したユーザ音声とを比較することにより携帯端末Ａを特定すると共に、ユーザ音声が閾値以上であることを確認すると当該音声制御装置が有効となる（ステップＳ１０４）。続いて、第３装置３０の検出部３１にユーザ音声を送信すると共に、ユーザ音声を初めて検出したときは予め設定された所定量の位相ずれが与えられる（ステップＳ１０５）。続いて、生成部３２が、検出部３１が検出した位相ずれに基づいて、次のキャンセル音声で使用する目標とすべき位相量を決定する（ステップＳ１０６）。
【００４０】
この間、ユーザは音声を発し続けているので、時々刻々と音声データが第２装置２０を介して第３装置３０の検出部３１に送られており、当該音声データを基にしてユーザ音声の波長、強度（及び位相）が検出され続けている。生成部３２は、ステップＳ１０３で得られる最新の音声データを基にしたユーザ音声の振幅情報（即ち、強度情報）と、ステップＳ１０６で得られる最新のユーザ音声から求めた位相差を使って、目標とするキャンセル音声を示す信号を生成すると共に、生成したキャンセル音声を示す信号を、第１特定部２３により特定された携帯端末Ａの第１装置１０の出力部１３に提供する（ステップＳ１０７）。
【００４１】
続いて、第１装置１０の出力部１３が、生成部３２からの信号に応じて、キャンセル音声を出力する（ステップＳ１０８）。これにより、携帯端末Ａの周囲には、ユーザ音声とキャンセル音声との合成音声が生じることになる。続いて、第２装置２０の受信部２２には、携帯端末Ａに入力したユーザ音声と一致する音声データが提供されて入力され、第２入力部２１には、所定の時間遅延をもって、携帯端末Ａの周囲に生じた合成音声が入力される（ステップＳ１０９）。続いて、第２装置２０が、入力した音声データと合成音声を示す情報を生成部３２に送信する（ステップＳ１１０）。換言すれば、第３装置３０の生成部３２が、音声データ及び合成音声を入力する。
【００４２】
そして、第３装置３０の生成部３２が、第２装置２０からの音声データとユーザ音声のキャンセル状況を示す合成音声に基づいて、合成音声の音量が小さくなるように、キャンセル音声の各波長における位相ずれ、及び強度（振幅）を再度計算する（ステップＳ１１１）。この後、生成部３２が、再計算後のキャンセル音声を示す信号を第２装置２０を介して第１装置１０の出力部１３に提供し、出力部１３が、生成部３２からの信号に応じて、再計算後のキャンセル音声を出力することになる。したがって、携帯端末Ａの周囲には、ユーザ音声と再計算後のキャンセル音声とによって、音量がより低減された合成音声が生じることになる。その後、必要に応じて、合成音声の音量が十分に小さくなるまでステップＳ１０７以降を繰り返し実行してもよい。合成音声の音量が十分に小さくなった場合には、各波長での位相ずれ量を固定してキャンセル音声を出力し続けてもよい。なお、計算後のキャンセル音声を示す信号は第２装置２０を介さずに直接的に第１装置１０の出力部１３に提供されてもよい。
【００４３】
以上説明したように、ユーザ音声に先行して受信した音声データから検出された波長、強度と、当該ユーザ音声或いはユーザ音声とキャンセル音声の合成音声から検出した位相を使用してキャンセル音声を示す信号が生成されるため、キャンセル処理を行う際のユーザ音声の到達時間遅れや処理時間による遅れの影響をより少なくすることが可能となる。音声制御装置１００においては、ユーザの使用する携帯端末Ａに第１装置１０が設けられ、その携帯端末Ａと通信可能な通信装置Ｂ（第１通信装置）に第２装置２０が設けられ、携帯端末Ａ及び通信装置Ｂの少なくとも一方と通信可能な通信装置Ｃ（第２通信装置）に第３装置３０が設けられている。そして、第３装置３０の検出部３１が、ユーザ音声の波長、位相、及び強度を解析・検出し、生成部３２が、それらに基づいてユーザ音声をキャンセルするためのキャンセル音声を示す信号を生成する。したがって、第１装置１０の出力部１３が、当該信号に応じたキャンセル音声を出力することにより、周囲にもれるユーザ音声を低減するようにキャンセルされる。
【００４４】
特に、この音声制御装置１００にあっては、通信装置Ｂ側の第２装置２０の第２入力部２１が、ユーザ音声とキャンセル音声との合成音声を入力する。すなわち、第２装置２０において、合成音声をモニタする。そして、生成部３２が、その合成音声の音量が小さくなるようにキャンセル音声の波長、位相、及び強度を計算する。これにより、発生源とは異なる場所にある第２装置２０でモニタされる合成音声を低減できるため、周囲にもれるユーザ音声をより確実に低減可能である。
【００４５】
以上の実施形態は、本発明の一側面を説明したものである。したがって、本発明は、上述した音声制御装置１００に限定されない。本発明は、各請求項の要旨を変更しない範囲において、上述した音声制御装置１００を任意に変更したものとすることができる。引き続いて、変形例について説明する。
【００４６】
図４は、変形例に係る音声制御装置の設置状況を示す図である。図５は、図４に示された第３装置を示すブロック図である。図４に示されるように、音声制御装置１００Ａは、上述した音声制御装置１００と比較して、第３装置３０に代えて第３装置３０Ａを備える点において、相違している。また、音声制御装置１００Ａは、互いに異なる位置に設けられた複数の通信装置（第１通信装置）Ｂ（ここでは、通信装置Ｂａ、通信装置Ｂｂ、及び、通信装置Ｂｃ）のそれぞれに設けられた第２装置２０（ここでは、第２装置２０ａ、第２装置２０ｂ、及び、第２装置２０ｃ）を備えている。第２装置２０ａ〜２０ｃの各構成は、上述した第２装置２０と同様である。ただし、第１装置１０における出力部１３は、指向性のスピーカを含む。
【００４７】
また、この例では、第３装置３０Ａは、携帯端末Ａに設けられている。さらに、第３装置３０Ａは、上述した第３装置３０と比較して、第２特定部３３及び第３特定部３４をさらに有する点で相違している。第２特定部３３は、携帯端末Ａと通信装置Ｂａ〜Ｂｃのそれぞれとの位置関係を特定する。第２特定部３３は、特定した位置関係を示す情報を生成部３２に提供する。
【００４８】
なお、第２特定部３３は、例えば、携帯端末Ａ及び通信装置Ｂａ〜Ｂｃのそれぞれの位置を取得することによりこれらの位置関係を特定することができる。携帯端末Ａ及び通信装置Ｂａ〜Ｂｃの位置は、例えば、ＧＰＳ等を用いて取得してもよいし、ユーザ音声の入力タイミングの遅延時間に基づいて取得してもよい。
【００４９】
第３特定部３４は、複数の第２装置２０ａ〜２０ｃの第２入力部２１うちの最も音量の大きな合成音声を入力した第２入力部２１である最大音量入力部を特定する。第３特定部３４は、特定した最大音量入力部を示す情報を生成部３２に提供する。
【００５０】
そして、生成部３２は、第２特定部３３が特定した位置関係に基づいて、携帯端末Ａから最大音量入力部を有する第２装置２０（例えば第２装置２０ａ）が設けられた通信装置Ｂａに向かう方向にキャンセル音声が進行するように、出力部１３におけるキャンセル音声の指向性を調整する。
【００５１】
このような変形例に係る音声制御装置１００Ａによれば、複数の位置において合成音声をモニタしてキャンセル音声の指向性を調整することにより、例えば相対的に大きな音量の合成音声となっている位置におけるユーザ音声を重点的にキャンセルすることでバランスよくユーザ音声を低減可能である。引き続いて、別の変形例について説明する。なお、この変形例においても、第３装置３０は、携帯端末Ａ及び通信装置Ｂの少なくとも一方と通信可能な通信装置（第２通信装置）Ｃに設けられていてもよい。
【００５２】
図６は、別の変形例に係る音声制御装置の設置状況を示す図である。図７は、図６に示された第３装置を示すブロック図である。図６，７に示されるように、音声制御装置１００Ｂは、上述した音声制御装置１００と比較して、複数の携帯端末Ａ（ここでは、携帯端末Ａａ、携帯端末Ａｂ、及び、携帯端末Ａｃ）のそれぞれに設けられた複数の第１装置１０（ここでは、第１装置１０ａ、第１装置１０ｂ、及び、第１装置１０ｃ）を備える点、及び、第３装置３０に代えて第３装置３０Ｂを備える点において相違している。また、この例では、第３装置３０Ｂは、通信装置（第１通信装置）Ｂに設けられている。第１装置１０ａ〜１０ｃの各構成は、上述した第１装置１０と同様である。
【００５３】
この変形例では、複数の携帯端末Ａが比較的近接して集合している場合を想定している。このような場合の一例として、例えば小学校や幼稚園等が挙げられる。この場合、携帯端末Ａは、携帯電話である必要は無く、例えば児童や園児が首から下げて携帯可能な任意の端末とすることができる。
【００５４】
第３装置３０Ｂは、上述した第３装置３０と比較して、判定部３５をさらに有する点において相違している。判定部３５は、携帯端末Ａａ〜Ａｃのそれぞれのユーザからのユーザ音声の音量の合計値が所定の閾値以上であるか否かを判定する。判定部３５は、判定結果を示す情報を生成部３２に提供する。
【００５５】
生成部３２は、ユーザ音声の音量の合計値が所定の閾値以上であると判定部３５が判定した場合に、ユーザ音声のそれぞれに応じたキャンセル音声を示す信号を生成すると共に、ユーザ音声のそれぞれに応じた出力部１３に対して対応するキャンセル音声を示す信号を提供する。この変形例に係る音声制御装置１００Ｂによれば、複数のユーザ音声に応じたキャンセル音声を用いて、複数のユーザ音声をより確実にキャンセル可能である。
【００５６】
なお、ユーザ音声のそれぞれに応じたキャンセル音声とは、携帯端末Ａａ〜Ａｃのそれぞれのユーザが発したユーザ音声をキャンセルするためのキャンセル音声である。また、ユーザ音声に応じた出力部１３に信号を提供するとは、例えば、携帯端末Ａａのユーザ音声に応じたキャンセル音声を示す信号を、携帯端末Ａａに設けられた第１装置１０ａの出力部１３に提供することである。
【００５７】
また、この変形例においては、第３装置３０Ｂのうちの判定部３５のみを通信装置Ｂに設け、第３装置３０Ｂのうちの他の部分を複数の携帯端末Ａに設けてもよい。
【００５８】
また、判定部３５は、携帯端末Ａａ〜Ａｃのそれぞれのユーザからのユーザ音声のそれぞれの音量が所定の閾値以上であるか否かを判定してもよい。そして、生成部３２は、所定の閾値以上と判定されたユーザ音声に対応するキャンセル音声のみを示す信号を生成して対応する出力部１３に提供してもよい。なお、この変形例においても、第３装置３０は、携帯端末Ａ及び通信装置Ｂの少なくとも一方と通信可能な通信装置（第２通信装置）Ｃに設けられていてもよい。
【００５９】
ここで、音声制御装置１００における音声キャンセル機能を、例えば所定の手続を完了した適正なユーザのみが有効に使用できるような仕組み（機能プロテクト解除）について述べる。このような仕組みは、適正なユーザか否かを判別するための情報（解除キー（データ））の有無或いは正当な解除キーとの一致不一致に応じて、解除キー（データ）が無い場合或いは不一致の場合には、音声制御装置１００の第１装置１０、第２装置２０、及び、第３装置３０の少なくとも一部の機能を禁止する（動作しないようにする）ことで実現することができる。以下、その一例を示す。
【００６０】
この例では、音声制御装置１００は、第３装置３０に代えて、図８に示される第３装置３０Ｃを備えている。一方、第１装置１０、第２装置２０、及び、第３装置３０の少なくとも一部の機能が、初期状態において禁止されている（上述したように動作しないようにされている）。また、第３装置３０Ｃは、第３装置３０と比較して、取得部３６をさらに備える点で相違している。取得部３６は、禁止された機能の禁止を解除するため（動作するようにするため）のデータ（解除キー）をダウンロードして取得するために用いられる。取得部３６は、一例として、携帯端末ＡのディスプレイＡ４に表示されたアイコンにより起動され、当該データをインターネットを介してダウンロードするためのプログラムである。ここでは、第３装置３０Ｃ（少なくとも取得部３６）は、携帯端末Ａに設けられている。
【００６１】
図９は、プロテクトの解除の動作の一例を示すフローチャートである。図９に示されるように、ここでは、まず、第１装置１０又は第３装置３０Ｃといった携帯端末Ａ側の装置が、ネットワークに接続する（ステップＳ２０１）。ネットワークは、例えばインターネット網である。続いて、取得部３６が、例えば携帯端末Ａのユーザによるアイコンの操作により起動され、プロテクトを解除するための解除キー（データ）のダウンロード要請を受け付ける。
【００６２】
続いて、取得部３６が、実際に、ネットワークを介して解除キーをダウンロードする（ステップＳ２０３）。そして、ダウンロードした解除キーの情報に基づき、禁止された各機能の処理（例えば図３に記載された各処理）を継続するか否かを決定し、或いは、処理を継続できるようなデータに加工（変形、付加、削除）するように処理を変更する（ステップＳ２０４）。これにより、予め設定した正当な解除キー情報を有する場合のみ、音声制御装置１００によるユーザ音声のキャンセル機能が有効になる（すなわち、禁止されていた各機能の禁止が解除され、各機能の処理が行われるようになる）。この構成によれば、適切なユーザのみに音声制御装置１００を使用させることが可能となる。
【００６３】
なお、変形例に係る音声制御装置１００Ａ，１００Ｂが以上の取得部３６を有していてもよい。また、上記実施形態の各構成、及び、各変形例の各構成は、任意に組み合わせて用いることが可能である。
【００６４】
なお本開示では、音声として人の話し声を中心に説明してきたがこれに限られるものではなく、人の泣き声や、いびき、咳等の呼吸音、あるいは犬が吠える音等の動物の鳴き声等も含まれる。
【符号の説明】
【００６５】
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…第１装置、１１…第１入力部、１２…送信部、１３…出力部、２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ…第２装置、２１…第２入力部、２２…受信部、２３…第１特定部、３０，３０Ｂ，３０Ｃ…第３装置、３１…検出部、３２…生成部、３３…第２特定部、３４…第３特定部、３５…判定部、３６…取得部、Ａ，Ａａ，Ａｂ，Ａｃ…携帯端末、Ｂ，Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ…通信装置（第１通信装置）、Ｃ…通信装置（第２通信装置）、１００，１００Ａ，１００Ｂ…音声制御装置。
【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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【国際調査報告】
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