(57)【要約】【課題】  拡声音声装置において、送出および再生音量共に過大または過小となる。【解決手段】  拡声音声装置における音声調整装置において、送信する音声信号を予め設定されていた音量へと調整する送信利得を算出する送出音量測定部（１１２）とその送信利得に基づいて音声信号の音量を増幅または減衰する送信音量調整部（１１３）を持たせた。  また、受信する音声信号を予め設定されていた音量へと調整する再生利得を算出する再生音量測定部（１１１）とその再生利得に基づいて音声信号の音量を増幅または減衰する送信音量調整部（１１０）を持たせた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロフォンとこのマイクロフォンから出力された音声信号を通信網に送出する音声送信部とを少なくとも備えた通信装置において用いられる音量調整装置であって、
前記マイクロフォンから入力された音声信号に基づいて送信利得を算出する送信利得算出手段と、
前記送信利得に基づいて前記音声信号を増幅または減衰し、所定の大きさに調整して前記音声送出部に出力する送信音量調整手段と
を備えたことを特徴とする送信音声調整装置。
【請求項２】
通信網から音声信号を受信する音声受信部と前記音声信号から音声を再生して出力するラウドスピーカとマイクロフォンとを少なくとも備えた通信装置において用いられる音量調整装置であって、
前記ラウドスピーカより出力された音声を前記マイクロフォンによって検出した音響エコーの大きさに基づいて再生利得を算出する再生利得算出手段と
前記再生利得に基づいて前記音声信号を増幅または減衰し、前記ラウドスピーカからの再生音を所定の再生音量に調整する再生音量調整手段と
を備えたことを特徴とする再生音声調整装置。
【請求項３】
通信網から音声信号を受信する音声受信部と前記音声信号から音声を再生して出力するラウドスピーカとを少なくとも備えた通信装置において用いられる音量調整装置であって、
前記音声受信部から入力された音声信号に基づいて再生利得を算出する再生利得算出手段と、
前記再生利得に基づいて前記音声信号を増幅または減衰し、前記ラウドスピーカからの再生音を所定の再生音量に調整する再生音量調整手段と
を備えたことを特徴とする再生音声調整装置。
【請求項４】
請求項１に記載された送信音声調整装置と請求項２または３に記載された再生音量調整装置とからなる音声調整装置において、
前記送信利得の算出と前記再生利得の算出とを切り替える制御手段
をさらに備えたとを特徴とする音声調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロフォンとラウドスピーカを用いて音声通話を行う拡声音声システムにおける音量調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の拡声音声システムは、マイクロフォンとラウドスピーカとを備えた拡声音声装置によりハンドセットを用いずに、所謂ハンズフリーで音声通話を行うものである。
拡声音声装置は、音声を送信音声信号に変換して送出音量調整装置に入力するマイクロフォンと、入力された送信音声信号を増幅または減衰し通信インターフェースに入力するする送出音量調整装置と、通信インターフェースから入力された音声信号を増幅または減衰しラウドスピーカに入力する再生音量調整部と、入力された再生音声信号を再生音に変換するラウドスピーカと、通信網に接続される通信インターフェースとから構成される。
以下に拡声音声装置における送信および再生の動作を説明する。
【０００３】
（送信の動作）
送信の場合、まず通話者の発声した音声は、マイクロフォンによって音声信号（以下、「送信音声信号」という。）に変換され送信音声調整装置に入力される。送信音声調整装置において、入力された送信音声信号は、所定の利得に基づいて増幅または減衰され、通信インターフェースを介して相手方に送信される。
【０００４】
（再生動作）
一方、再生動作の場合、通信網を介して送信された音声信号は、通信インターフェースによって受信され、再生音量調整装置に入力される。再生音量調整装置において、入力された音声信号（以下「再生音声信号」という。）は、所定の利得に基づいて増幅または減衰されてラウドスピーカに入力される。
【０００５】
なお、上述した従来技術は、出願人が出願時点で知る限りにおいて文献公知ではない。
また、出願人は、出願時までに本発明に関連する先行技術文献を発見することができなかった。よって、先行技術文献情報を開示していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、 拡声音声装置において、上述したように音量調整装置が所定の利得に基づいて音声信号を増幅または減衰するので拡声音声装置に入力される音声信号のレベルによっては音量が変化し、その音量変化の範囲は数ｄＢとなる。従って、従来の拡声音声装置においては、音が過大または過小となることがあり、通話品質の悪化させる原因となっていた。
【０００７】
さらに、音声通信パソコンを用いた拡声音声装置（以下「ソフトフォン」という。）においては、音量変化の範囲は数十ｄＢと端的に広い。ソフトフォンにおいて音量変化の範囲が端的に広くなる理由は次のようなものである
【０００８】
ここでいうソフトフォンは、通信インターフェースとラウドスピーカとマイクロフォンとを備えたコンピュータから構成され、このコンピュータが予めインストールされていたプログラムと協働することによって、音声通信を行うものである。
一般の拡声音声装置と大きく異なる点は、「送信の動作」および「再生の動作」において音量調整がＯＳ（オペレーションシステム）の音量設定利得に基づいて増幅または減衰されるところにある。
そして、この音量調整がＯＳの音量設定利得（以下、「ＯＳ利得」という）に基づいて増幅または減衰されることは、パソコンの利用用途の多様性と関連し次のような問題を生じさせる。
すなわち、パソコンの利用用途の多様性とは、音声通信以外の用途にも供されることであり、その結果、ＯＳ利得の設定がパソコン上の各アプリケーションを使用するごとに変わることがある。
従って、ソフトフォンにおいて最適な音量となるようにＯＳ利得の設定を行ってもソフトフォン以外のアプリケーション（例えば、オーディオリスニングなど）により異なるＯＳ利得の設定がなされてしまえば、ソフトフォンにおいて最適な音量とはならない。
その為に、ソフトフォンにおける送信および再生音量は、過大または過小となりやすく音量変化の範囲も数十ｄＢとなるのである。
【０００９】
従って、拡声音声装置における送信および再生音量は、音量調整装置が静的な利得に基づき音声信号の音量を増幅または減衰することが、音声信号の音量が過大または過小となりやすくさせ、通話品質を低下させる原因となる。
そこで本発明は、拡声音声装置において、送信および再生音量の過大または過小に起因する通話品質の低下を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、送信音声においては、マイクロフォンとこのマイクロフォンから出力された音声信号を通信網に送出する音声送信部とを少なくとも備えた通信装置において用いられる音量調整装置であって、そのマイクロフォンから入力された音声信号に基づいて送信利得を算出する送信利得算出手段と、前記送信利得に基づいてその音声信号を増幅または減衰し、所定の大きさに調整してその音声送出部に出力する送信音量調整手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、再生音声においては、通信網から音声信号を受信する音声受信部とその音声信号から音声を再生して出力するラウドスピーカとマイクロフォンとを少なくとも備えた通信装置において用いられる音量調整装置であって、そのラウドスピーカより出力された音声をそのマイクロフォンによって検出した音響エコーの大きさに基づいて再生利得を算出する再生利得算出手段と、その再生利得に基づいてその音声信号を増幅または減衰し、そのラウドスピーカからの再生音を所定の再生音量に調整する再生音量調整手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
または、通信網から音声信号を受信する音声受信部とその音声信号から音声を再生して出力するラウドスピーカとを少なくとも備えた通信装置において用いられる音量調整装置であって、その音声受信部から入力された音声信号に基づいて再生利得を算出する再生利得算出手段と、その再生利得に基づいてその音声信号を増幅または減衰し、そのラウドスピーカからの再生音を所定の再生音量に調整する再生音量調整手段とを備えたことを特徴としてもよい。
【００１３】
さらに、上述した送信利得の算出とその再生利得の算出とを切り替える制御手段をさらに備えたとを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、送信音声信号は予め設定された送信音量（以下「最適送信レベル」という）へ動的に調整され、また再生音声信号は予め設定された再生音量（以下「最適再生レベル」という）へ動的に調整されるので通話品質の低下を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる所謂ソフトフォンを用いた拡声音声システムの概要を示す図である。
図１において、このシステムは、通話者１０４と相手方１０１との音声通話を想定し、通信網１０２とこの通信網１０２に接続された拡声音声装置として機能するソフトフォン１０３とから構成されている。
【００１６】
ソフトフォン１０３は、図１に示すように、通信インターフェースである音声受信部１０５と音声送信部１０６と、ラウドスピーカ１０８と、マイクロフォン１０９と、音量を調整する音量調整装置１０７とを備えたコンピュータから構成され、このコンピュータが予めインストールされたプログラムと協働することによって、構成された拡声通信装置として機能する。
ここで、音声送信部１０６は、通信網１０２を介して音量調整装置１０７から出力された音声信号を音声データに変換し相手方１０１に送信する機能を持つ。
また、音声受信部１０５は、通信網１０２を介して相手方１０１からの音声データを受信しこれを音声信号に変換して音量調整装置１０７に出力する機能を持つ。
【００１７】
音声調整装置１０７は、図１に示すように、音声受信部１０５から入力された音声信号（以下「再生音声信号」という。）における再生利得ａを算出する再生音量測定部１１１と、その再生利得ａに基づき入力された再生音声信号を最適再生レベルに調整する再生音量調整部１１０と、マイクロフォン１０９から入力された音声信号（以下「送信音声信号」という。）における送信利得ｂを算出する送出音量測定部１１２と、その送信利得ｂに基づき入力された送信音声信号を最適送信レベルに調整する送出音量調整部１１３と、送出音量測定部１１２による送信利得ｂの算出動作と再生音量測定部１１１による再生利得ａの算出動作とを順次切り替える制御部１１４と、から構成されている。
ここで、「最適再生レベル」は、予め設定された一定の再生音量レベルを指す。
「再生利得ａ」は、再生音量調整部１１０において再生音声信号を増幅または減衰する際の利得である。
また、「最適送信レベル」は、予め設定された一定の送信音量レベルを指す。
「送信利得ｂ」は、送出音量調整部１１３において送信音声信号を増幅または減衰する際の利得である。
【００１８】
以下に、本実施の形態において、通話者１０４の発声音が最適送信レベルの音声信号となって相手方１０１に出力されるまでの「送信ステップ」と、相手方１０１からの音声信号が最適再生レベルの音声信号となり、ラウドスピーカ１０８から再生音となるまでの「再生ステップ」とについてそれぞれ説明する。
【００１９】
（ａ）送信ステップ
まず、マイクロフォン１０９によって、通話者１０４の発声音は送信音声信号に変換され、その変換された送信音声信号は送出音量調整部１１３と送出音量測定部１１２とに入力される。送出音量測定部１１２において、送信利得ｂが算出され、送出音量調整部１１３に入力される。その送信音声信号は、送出音量調整部１１３によって送信利得ｂに基づいて最適送信レベルとなるように増幅または減衰され音声送信部１０６に入力される。音声送信部１０６によって、送信音声信号はエンコードされ、通信網１０２を介して相手方１０１に送信される。
【００２０】
ここで送信利得ｂは、本実施の形態では、送出音量測定部１１２において最適送信レベルと送信利得ｂによって増幅または減衰された送信音声信号のレベル（以下、「測定送信レベル」という。）の差（最適送信レベル［ｄＢ］−測定送信レベル［ｄＢ］）に基づき測定送信レベルが最適再生レベルとなるように算出する。
なお、送信利得ｂは、通話開始から一定時間経過後に一定値に固定してもよいし、継続的に送信利得ｂを変更してもよい。
【００２１】
（ｂ）再生ステップ
通信網１０２を介して相手方１０１によってエンコードされた音声データは、音声受信部１０５に入力されるとデコードされて再生音声信号となり再生音量調整装置１１０に入力される。
音声受信部１０５から入力された再生音声信号は、再生音量調整部１１０によって、既に設定されている再生利得ａの初期値（以下、「再生利得ａ’」という）に基づいて、増幅または減衰される。
なお、本実施の形態においては、再生利得ａ’を０［ｄＢ］とする。
再生音量調整部１１０によって調整された再生音声信号は、ラウドスピーカ１０８に入力され再生音に変換される。
ラウドスピーカ１０８から出力された再生音の一部は、マイクロフォン１０９により検出されて音響エコーｃとなる。この音響エコーに相当する音声信号が再生音量測定部１１１に入力されると、再生音量測定部１１１は、再生利得ａを算出しこれを再生音量調整部１１０に入力する。再生音量調整部１１０は、それまで保持していた再生利得ａ’更新し、新たな再生利得ａに基づいて再生音声信号の増幅または減衰を行う。
【００２２】
ここで再生利得ａは、本実施の形態においては、最適再生レベルと再生利得ａによって増幅または減衰された再生音声信号のレベル（以下「測定再生レベル」という。）の差（最適再生レベル［ｄＢ］−測定再生レベル［ｄＢ］）に基づき測定再生レベルが最適再生レベルとなるように算出する。
なお、再生利得ａは、通話開始から一定時間経過後に一定値に固定してもよいし、継続的に再生利得ａを変更させてもよい。
【００２３】
本実施の形態においては、通話者１０４の発声音と音響エコーが同時にマイクロフォンに入力されてくることが考えられ、発声音と音響エコーを区別することができない場合、上述した送信ステップにおける送出利得の算出と再生ステップにおける再生利得ａの算出を同時に行うことはできない。そこで、本実施の形態においては、制御部１１４により、送信利得算出動作と再生利得算出動作とを切り替える。
ここで「送信利得算出動作」は、送出音量測定部１１２による送信利得ｂの算出動作である。また「再生利得算出動作」は、再生音量測定部１１１による再生利得ａの算出動作である。
以下に具体的な制御部１１４による上述した動作の切り替えについて説明する。
【００２４】
まず先に「送信利得算出動作」を開始させ、「再生利得算出動作」を停止させる。
「送信利得算出動作」が完了した時点で「送信利得算出動作」を停止させ、「再生利得算出動作」を開始させる。
上記の切替動作は、例えば、ソフトフォン１０３の起動時において行うようにすればよい。その際には、「送信利得算出動作」と「再生利得算出動作」とのうち、予め設定されたいずれか一方を先に稼働させればよい。また、起動時に上記の切替動作を行った後も所定の切替タイミングまたは切替回数により、「送信利得算出動作」と「再生利得算出動作」とを交互に切り替えるとしてもよい。
なお、図示はしないが、音量調整装置が発声音の音声信号か音響エコーｃの音声信号かを判別し接続先を選択するスプリッターを持つ場合は、制御部１１４を省略し、「送信利得算出動作」と「再生利得算出動作」とを常時に動作させるようにしてもよい。
【００２５】
［第２の実施の形態］
図２は、本発明の第２の実施の形態にかかるソフトフォンシステムの概要を示す図である。
第１の実施形態においては、音響エコーｃにより再生利得ａを算出するものとして説明したが、本実施の形態は、ラウドスピーカ１０８が再生音を出力する前の再生音声信号により再生利得ａを算出するようにしたものである。
以下、第１の実施の形態と同一の構成については、同一の符号を用い、その詳細な説明を省略する。
また、第１の実施の形態と異なる構成は、再生音量調整装置から出力される再生音声信号の出力先をラウドスピーカ１０８とするか再生音量調整部１１１とするかを切り替えるスイッチ（以下「ＳＷ」という。）が追加されたことである。
このＳＷにより再生利得ａを算出する場合は再生音声信号の出力先を再生音声調整部１１１とし、その他の場合はその再生音声信号の出力先をラウドスピーカ１０８とする。
そしてこの再生音声信号の出力先の切り替えは、制御部１１４が行う。
【００２６】
本実施の形態における「送信ステップ」は、第１の実施の形態と同一の手順であるのでその詳細な説明を省略する。
また、本実施の形態における「再生ステップ」は、次のようなものである。
通信網１０２を介して相手方１０１によってエンコードされた音声データは、音声受信部１０５に入力される。音声受信部１０５において、その音声データは、音声信号にデコードされて再生音量調整装置１１０に入力される。音声受信部１０５から入力された再生音声信号は、再生音量調整部１１０によって、初期値として保持している再生利得ａ’に基づいて増幅または減衰される。
なお、本実施の形態によって、初期値としての再生利得ａ’を０［ｄＢ］とする。
【００２７】
制御部１１４によって、再生音声信号の出力先を再生音声調整部１１１となるようＳＷを切り替える。再生音量調整部１１０によって調整された再生音声信号は、ＳＷを介して再生音声調整部１１１に入力される。再生音量調整部１１１は、再生利得ａを算出し、その再生利得ａを再生音量調整部１１０に入力する。再生音量調整部１１０によって、保持していた再生利得ａ’を再生音量測定部１１１から入力されてきた再生利得ａと入れ替える。制御部１１４において、再生音声信号の出力先をラウドスピーカ１０８となるようＳＷを切り替える。再生音量調整部１１０によって、保再生利得ａに基づいて、再生音声信号は増幅または減衰され、ラウドスピーカ１０８に入力される。
ラウドスピーカ１０８によって、再生音量調整部１１０から入力された再生音声信号は再生音として出力される。
【００２８】
ここで再生利得ａの算出方法は次の通りである。
本実施の形態においては、再生音量測定部１１１は、最適再生レベルと再生利得ａによって増幅または減衰された測定再生レベルの差（最適再生レベル［ｄＢ］−測定再生レベル［ｄＢ］）に基づき測定再生レベルが最適再生レベルとなるように再生利得ａを算出する。
なお、再生利得ａは、通話開始から一定時間経過後に一定値に固定してもよいし、継続的に再生利得ａを変更させてもよい。
また、本実施の形態における制御部１１４による送信利得算出動作と再生利得算出動作との切り替えは、第１の実施の形態と同一の構成であるのでその詳細な説明を省略する。
【００２９】
また、上述した第１および第２のソフトフォンを前提として説明したが、本発明は、ソフトフォン以外にも、例えば専用端末に用いてもよい。また、本発明は、所謂ＩＰ網を利用するものに限定されるものではなく、例えばＩＳＤＮでもアナログ一般電話回線でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１の実施の形態にかかる拡声音声システムの概要を示す図
【図２】第２の実施の形態にかかる拡声音声システムの概要を示す図
【符号の説明】
【００３１】
１０１…相手方、１０２…通信網、１０３…ソフトフォン、１０４…通話者、１０５…音声受信部、１０６…音声送信部、１０７…音量調整部、１０８…ラウドスピーカ、１０９…マイクロフォン、１１０…再生音量調整部、１１１…再生音量測定部、１１２…送出音量測定部、１１３…送出音量調整部、１１４…制御部、ａ，…再生利得，ｂ…送信利得，ｃ…音響エコー
【図１】
2006345117.tif 000003
【図２】
2006345117.tif 000004