(57)【要約】【課題】  ダブルトーク時の受話器から送話器への音声の回り込みを抑制して通信相手でのエコーを低減できる音声通信装置を提供する。【解決手段】  音声通信装置１０は、受話信号のレベルを入力ゲインに応じて調整する入力ゲイン調整器１２０と、送話信号のレベルを出力ゲインに応じて調整する出力ゲイン調整器１５０と、制御部１６０と、を備える。制御部１６０は、受話検出処理により受話信号が検出されると入力ゲインを出力ゲインより大きく設定する受話モードで動作し、送話検出処理により送話信号が検出されると出力ゲインを入力ゲインより大きく設定する送話モードで動作する。制御部１６０は、受話モニタ期間と送話モニタ期間との少なくとも一方を含むモニタ期間を繰り返し計時する。制御部は、受話モニタ期間の間は送話検出処理を行わずに受話検出処理を行い、送話モニタ期間の間は受話検出処理を行わずに送話検出処理を行う。【選択図】  図１
2018033011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受話信号を受け取ると前記受話信号のレベルを入力ゲインに応じて調整する入力ゲイン調整器と、
前記入力ゲイン調整器でレベルが調整された前記受話信号に基づいて音声を出力する受話器と、
音声を受け取ると前記音声に基づいて送話信号を出力する送話器と、
前記送話器から出力された前記送話信号のレベルを出力ゲインに応じて調整する出力ゲイン調整器と、
前記受話信号を検出する受話検出処理と前記送話信号を検出する送話検出処理とを行い、前記受話検出処理により前記受話信号が検出されると前記入力ゲインを前記出力ゲインより大きく設定する受話モードで動作し、前記送話検出処理により前記送話信号が検出されると前記出力ゲインを前記入力ゲインより大きく設定する送話モードで動作する、制御部と、
を備え、
前記制御部は、
受話モニタ期間と送話モニタ期間との少なくとも一方を含むモニタ期間を繰り返し計時し、
前記受話モニタ期間の間は、前記送話検出処理を行わずに前記受話検出処理を行い、
前記送話モニタ期間の間は、前記受話検出処理を行わずに前記送話検出処理を行う、
ように構成される、
音声通信装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記受話モニタ期間と前記送話モニタ期間との長さの関係を示す優先度に従って、前記受話モニタ期間と前記送話モニタ期間との長さを設定するように構成される、
請求項１の音声通信装置。
【請求項３】
前記制御部は、外部装置からの指示に応じて、前記優先度を変更するように構成される、
請求項２の音声通信装置。
【請求項４】
前記制御部は、外部装置からの指示に応じて、所定の期間の間、前記優先度を変更するように構成される、
請求項２又は３の音声通信装置。
【請求項５】
前記制御部は、外部装置からの指示に応じて、所定の期間の間、前記受話モード又は前記送話モードで動作するように構成される、
請求項１〜４のいずれか一つの音声通信装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記入力ゲイン及び前記出力ゲインを一致させるデフォルトモードを有し、
前記受話検出処理により前記受話信号が検出されないか、前記送話検出処理により前記送話信号が検出されなければ、前記デフォルトモードで動作するように構成される、
請求項１〜５のいずれか一つの音声通信装置。
【請求項７】
前記受話モードの前記入力ゲインは、前記デフォルトモードの前記入力ゲインと等しく、
前記送話モードの前記出力ゲインは、前記デフォルトモードの前記出力ゲインと等しい、
請求項６の音声通信装置。
【請求項８】
前記制御部は、
前記入力ゲインが前記出力ゲインより大きい入力オン期間が存在するように前記入力ゲインを前記出力ゲイン以上に設定する受話処理と前記出力ゲインが前記入力ゲインより大きい出力オン期間が存在するように前記出力ゲインを前記入力ゲイン以上に設定する送話処理とを交互に行う間欠モードを有し、
前記受話検出処理により前記受話信号が検出されないか、前記送話検出処理により前記送話信号が検出されなければ、前記間欠モードで動作するように構成される、
請求項１〜６のいずれか一つの音声通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に音声通信装置に関し、特に全二重通信方式の音声通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、拡声通話装置（音声通信装置）を開示する。特許文献１の拡声通話装置は、音声スイッチと、音響エコーを抑制するエコーキャンセラと、を備える。また、特許文献１の拡声通話装置は、マイクロホン（送話器）の出力信号（送話信号）を増幅するマイクロホンアンプと、スピーカ（受話器）の入力信号（受話信号）を増幅するスピーカアンプと、エコーサプレッサと、を備える。音声スイッチは、相手側の通話端末から送られてくる受話信号をスピーカに伝送する受話側信号経路並びにマイクロホンで集音された送話信号を伝送して相手側の通話端末へ送る送話側信号経路に損失を挿入することで通話状態を受話及び送話に切り換える。エコーサプレッサは、音声スイッチが受話状態であるときに送話側信号経路に減衰量を挿入し、音声スイッチが受話状態でないときには送話側信号経路に減衰量を挿入しない。これによって、通話時の不快なエコー（残留エコー）のみを減衰させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５７１２３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のエコーサプレッサは、ダブルトークを検出している場合は送話側信号経路に減衰量を挿入しない。そのため、ダブルトーク時には受話器から送話器への音声の回り込みが発生し、これにより通信相手でエコーが発生する場合がある。
【０００５】
本発明の課題は、ダブルトーク時の受話器から送話器への音声の回り込みを抑制して通信相手でのエコーを低減できる音声通信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る一態様の音声通信装置は、入力ゲイン調整器と、受話器と、送話器と、出力ゲイン調整器と、制御部と、を備える。前記入力ゲイン調整器は、受話信号を受け取ると前記受話信号のレベルを入力ゲインに応じて調整するように構成される。前記受話器は、前記入力ゲイン調整器でレベルが調整された前記受話信号に基づいて音声を出力するように構成される。前記送話器は、音声を受け取ると前記音声に基づいて送話信号を出力するように構成される。前記出力ゲイン調整器は、前記送話器から出力された前記送話信号のレベルを出力ゲインに応じて調整するように構成される。前記制御部は、前記受話信号を検出する受話検出処理と前記送話信号を検出する送話検出処理とを行うように構成される。前記制御部は、前記受話検出処理により前記受話信号が検出されると前記入力ゲインを前記出力ゲインより大きく設定する受話モードで動作するように構成される。前記制御部は、前記送話検出処理により前記送話信号が検出されると前記出力ゲインを前記入力ゲインより大きく設定する送話モードで動作するように構成される。前記制御部は、受話モニタ期間と送話モニタ期間との少なくとも一方を含むモニタ期間を繰り返し計時するように構成される。前記制御部は、前記受話モニタ期間の間は、前記送話検出処理を行わずに前記受話検出処理を行うように構成される。前記制御部は、前記送話モニタ期間の間は、前記受話検出処理を行わずに前記送話検出処理を行うように構成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る一態様の音声通信装置は、受話器から送話器への音声の回り込みを抑制して通信相手でのエコーを低減できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明に係る一実施形態の音声通信装置を含む音声通信システムのブロック図である。
【図２】図２は、上記音声通信装置の動作のフローチャートである。
【図３】図３Ａは、上記実施形態の第１変形例の音声通信装置の間欠モードにおける入力ゲイン及び出力ゲインの波形図である。図３Ｂは、上記実施形態の第２変形例の間欠モードにおける入力ゲイン及び出力ゲインの波形図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
１．実施形態
本発明に係る一実施形態の音声通信装置１０は、図１に示す音声通信システムに用いられる。音声通信システムは、音声通信装置１０と、信号処理装置２０と、相手方通信装置３０と、を備える。音声通信システムは、例えば、周囲の音の大きい場所（例えば、飛行場や建築現場等）にいる通話者（例えば、作業者）と屋内にいる通話者（例えば、指令者）との通話に適している。音声通信装置１０及び信号処理装置２０は携帯可能な装置であり、作業者が身に着ける。相手方通信装置３０は、例えば、指令者が作業者に指示を送る場所に設置される。音声通信システムでは、相手方通信装置３０は、マイクなどに入力される指令者の音声に基づいて受話信号Ｒｘを作成して信号処理装置２０を経由して音声通信装置１０に送信する。音声通信装置１０は、受話信号Ｒｘに基づいて音声を出力する。音声通信装置１０は、作業者の音声に基づいて送話信号Ｔｘを作成して信号処理装置２０を経由して相手方通信装置３０に送信する。相手方通信装置３０は、送話信号Ｔｘを受信すると、送話信号Ｔｘに基づいてスピーカ等から音声を出力する。このようにして、音声通信システムを通じて、作業者と指令者との通話が行われる。以下、音声通信システムの音声通信装置１０、信号処理装置２０、及び相手方通信装置３０についてさらに詳細に説明する。
【００１０】
音声通信装置１０は、骨伝導により音声を伝えるように構成される。音声通信装置１０は、図１に示すように、通信部１１０、入力ゲイン調整器１２０、受話器１３０、送話器１４０、出力ゲイン調整器１５０、及び、制御部１６０を備える。
【００１１】
通信部１１０は、信号処理装置２０と通信するための通信インタフェースである。通信部１１０は、相手方通信装置３０に入力された音声を示す受話信号Ｒｘのデータの受信、及び、音声通信装置１０に入力された音声を示す送話信号Ｔｘのデータの送信を行う機能を有する。つまり、通信部１１０は、信号処理装置２０から受け取った受話信号Ｒｘのデータを復号化して、受話信号Ｒｘを入力ゲイン調整器１２０に出力する。また、通信部１１０は、出力ゲイン調整器１５０から受け取った送話信号Ｔｘを符号化して、送話信号Ｔｘのデータを生成して信号処理装置２０に送信する。受話信号Ｒｘは、アナログの電気信号であり、受話信号Ｒｘに基づいて出力される音声（音声通信装置１０から出力される音声）の音量は、受話信号Ｒｘのレベルに正比例する。また、送話信号Ｔｘも、アナログの電気信号であり、送話信号Ｔｘに基づいて出力される音声（相手方通信装置３０から出力される音声）は、送話信号Ｔｘのレベルに正比例する。通信部１１０は、受話信号Ｒｘのデータの受信と、送話信号Ｔｘのデータの送信とを同時に行えるように構成されている。つまり、通信部１１０は、全二重通信方式に対応している。また、通信部１１０は、外部装置（信号処理装置２０及び相手方通信装置３０）との間で制御信号の送受信を行う機能を有する。通信部１１０は、無線通信方式により通信を行うように構成されている。無線通信方式は、周知の方式であってよく、特に限定されない。
【００１２】
入力ゲイン調整器１２０は、受話信号Ｒｘを受け取ると受話信号Ｒｘのレベルをゲイン（以下、必要に応じて「入力ゲイン」という）に応じて調整するように構成される。したがって、入力ゲイン調整器１２０は、通信部１１０から受け取った受話信号Ｒｘのレベルを入力ゲインに応じて調整して受話器１３０に出力する。入力ゲイン調整器１２０は、入力ゲインが所定の範囲で調整可能であるように構成されている。入力ゲイン調整器１２０は、完全差動オペアンプを備える増幅回路である。
【００１３】
受話器１３０は、入力ゲイン調整器１２０でレベルが調整された受話信号Ｒｘに基づいて音声を出力するように構成される。受話器１３０は、骨伝導用の受話器である。骨伝導用の受話器は、人体（特に頭部や頸部）に接触される圧電素子を有し、受話信号Ｒｘに基づいて圧電素子で振動を発生させることで音声（骨導音）を出力する。
【００１４】
送話器１４０は、音声を受け取ると音声に基づいて送話信号Ｔｘを出力するように構成される。特に、送話器１４０は、送話信号Ｔｘを出力ゲイン調整器１５０に出力する。送話器１４０は、音声を電気信号に変換する電気音響変換器であり、例えば、マイクロホンである。
【００１５】
出力ゲイン調整器１５０は、送話器１４０から出力された送話信号Ｔｘのレベルをゲイン（以下、必要に応じて「出力ゲイン」という）に応じて調整するように構成される。したがって、出力ゲイン調整器１５０は、送話器１４０から受け取った送話信号Ｔｘのレベルを出力ゲインに応じて調整して通信部１１０に出力する。出力ゲイン調整器１５０は、通常のオペアンプを備える増幅回路である。
【００１６】
入力ゲイン調整器１２０と出力ゲイン調整器１５０とは、共通のゲイン調整範囲を有している。つまり、入力ゲインと出力ゲインとは、同じ範囲で調整できるようになっている。
【００１７】
制御部１６０は、例えば、メモリ及びマイクロプロセッサを備えるマイクロコンピュータであり、メモリに格納されたプログラムをマイクロプロセッサが実行することにより後述の処理及び動作を実行する。
【００１８】
制御部１６０は、受話信号Ｒｘを検出する受話検出処理と送話信号Ｔｘを検出する送話検出処理とを行うように構成される。受話検出処理では、制御部１６０は、通信部１１０から入力ゲイン調整器１２０に入力される受話信号Ｒｘを検出する。制御部１６０は、例えば、入力ゲイン調整器１２０と通信部１１０との間の電路の電圧が閾値以上であれば、受話信号Ｒｘを検出したと判断する。制御部１６０は、これとは別の方法により受話信号Ｒｘを検出してもよい。なお、受話検出処理の閾値は、受話信号Ｒｘ以外のノイズなどによる誤検知を抑制できるように設定されることが好ましい。送話検出処理では、制御部１６０は、送話器１４０から出力ゲイン調整器１５０に入力される送話信号Ｔｘを検出する。制御部１６０は、例えば、送話器１４０と出力ゲイン調整器１５０との間の電路の電圧が閾値以上であれば、送話信号Ｔｘを検出したと判断する。制御部１６０は、これとは別の方法により送話信号Ｔｘを検出してもよい。なお、送話検出処理の閾値は、所望の音声以外の音声や雑音等により送話器１４０から出力される意図しない送話信号Ｔｘを検出しないように設定されることが好ましい。
【００１９】
制御部１６０は、受話モード、送話モード、及び、デフォルトモードの３つの動作モードを有する。制御部１６０は、受話検出処理により受話信号Ｒｘが検出されると受話モードで動作するように構成される。制御部１６０は、送話検出処理により送話信号Ｔｘが検出されると送話モードで動作するように構成される。制御部１６０は、受話検出処理により受話信号Ｒｘが検出されないか、送話検出処理により送話信号Ｔｘが検出されなければ、デフォルトモードで動作するように構成される。
【００２０】
受話モードは、入力ゲインを出力ゲインより大きく設定するモードである。特に、受話モードでは、制御部１６０は、入力ゲインを第１の値（受話入力設定値）に設定する。また、受話モードでは、制御部１６０は、出力ゲインを第１の値（受話入力設定値）より小さい第２の値（受話出力設定値）に設定する。受話入力設定値は、好ましくは、受話信号Ｒｘに基づく音声の音量が適切な大きさとなるような値である。本実施形態では、受話入力設定値は、ゲイン調整範囲の最大値である。受話出力設定値は、好ましくは、送話信号Ｔｘに基づく音声の音量が、通信相手でのエコーが十分に低減される程度に小さくなるような値である。本実施形態では、受話出力設定値は、ゲイン調整範囲の最小値である。
【００２１】
送話モードは、出力ゲインを入力ゲインより大きく設定するモードである。特に、送話モードでは、制御部１６０は、出力ゲインを第２の値（受話出力設定値）より大きい第３の値（送話出力設定値）に設定する。また、送話モードでは、制御部１６０は、入力ゲインを第３の値（送話出力設定値）及び第１の値（受話入力設定値）より小さい第４の値（送話入力設定値）に設定する。送話出力設定値は、好ましくは、送話信号Ｔｘに基づく音声の音量が適切な大きさとなるような値である。本実施形態では、送話出力設定値は、ゲイン調整範囲の最大値である。送話入力設定値は、受話信号Ｒｘに基づく音声の音量が十分に小さくなるような値である。本実施形態では、送話入力設定値は、ゲイン調整範囲の最小値である。
【００２２】
デフォルトモードは、入力ゲイン及び出力ゲインを一致させるモードである。本実施形態において、デフォルトモードの入力ゲインは、受話モードの入力ゲイン（受話入力設定値）と等しい。同様に、デフォルトモードの出力ゲインは、送話モードの出力ゲイン（送話出力設定値）と等しい。本実施形態では、デフォルトモードでは、入力ゲイン及び出力ゲインは、ゲイン調整範囲の最大値である。なお、デフォルトモードの入力ゲインは、厳密な意味で受話モードの入力ゲインと等しくなくてもよく、等しいとみなせる範囲（例えば、通話者が入力ゲインの変化に気づかない程度）であればよい。同様に、デフォルトモードの出力ゲインも、厳密な意味で送話モードの出力ゲインと等しくなくてもよく、等しいとみなせる範囲であればよい。
【００２３】
デフォルトモードから受話モードに移行した場合には、入力ゲインが変化せずに出力ゲインがゲイン調整範囲の最小値まで低下する。同様に、デフォルトモードから送話モードに移行した場合には、出力ゲインが変化せずに入力ゲインがゲイン調整範囲の最小値まで低下する。この構成によれば、デフォルトモードと受話モード又は送話モードとの切り替わりの際に入力ゲイン又は出力ゲインが変化しないから、音量の変化に起因する違和感を抑制できる。なお、この構成は必須ではない。
【００２４】
さらに、制御部１６０は、通常状態では、モニタ期間を繰り返し計時するように構成される。制御部１６０は、マイクロコンピュータに内蔵のクロックなどを用いてモニタ期間を計時する。モニタ期間は、比較的短い時間であり、例えば、１秒である。モニタ期間は、受話モニタ期間と送話モニタ期間との少なくとも一方を含む。制御部１６０は、受話モニタ期間の間は送話検出処理を行わずに受話検出処理を行うように構成され、送話モニタ期間の間は受話検出処理を行わずに送話検出処理を行うように構成される。つまり、受話モニタ期間の間は、制御部１６０は、送話検出処理を行わないから、送話モードで動作せずに、受話モード又はデフォルトモードで動作する。一方、送話モニタ期間の間は、制御部１６０は、受話検出処理を行わないから、受話モードで動作せずに、送話モード又はデフォルトモードで動作する。なお、「受話検出処理（送話検出処理）を行わない」とは、制御部１６０が受話検出処理（送話検出処理）そのものを行わないだけではなく、受話検出処理（送話検出処理）の結果を無効とする（無視する）ことも含む。
【００２５】
また、制御部１６０は、受話モニタ期間と送話モニタ期間との長さの関係を示す優先度に従って、受話モニタ期間と送話モニタ期間との長さを設定するように構成される。例えば、優先度は、受話モニタ期間と送話モニタ期間との合計（つまりモニタ期間）に対する受話モニタ期間の割合（例えば、５０％、１００％）で表される。ここで、優先度が、１００％である場合、受話モニタ期間がモニタ期間と等しくなり、送話モニタ期間が存在しなくなる。この場合、制御部１６０は、送話モードで動作せずに、受話モード又はデフォルトモードで動作する。一方、優先度が、０％である場合、送話モニタ期間がモニタ期間と等しくなり、受話モニタ期間が存在しなくなる。この場合、制御部１６０は、受話モードで動作せずに、送話モード又はデフォルトモードで動作する。このように、優先度によって、受話モードと送話モードとのどちらが優先されるかが決定される。この構成によれば、優先度の変更により、受話と送話のどちらを優先するかを設定できる。なお、この構成は必須ではない。
【００２６】
また、制御部１６０は、外部装置（信号処理装置２０又は相手方通信装置３０）からの指示に応じて、優先度を変更するように構成される。例えば、制御部１６０は、通信部１１０が受信した制御信号に、優先度の変更の指示が含まれていれば、この指示に従い、優先度を変更する。この構成によれば、外部装置により、優先度を変更することで通話品質の向上を図ることができる。なお、この構成は必須ではない。
【００２７】
また、制御部１６０は、外部装置（信号処理装置２０又は相手方通信装置３０）からの指示に応じて、受話モード又は送話モードで動作するように構成される。ただし、この構成は必須ではない。この構成についてより詳細に説明すると、制御部１６０は、通信部１１０が受信した制御信号に、動作モードを受話モードに設定する指示（以下、「強制受話指示」ともいう）が含まれていれば、この指示に従い、所定期間の間、受話モードで動作する。つまり、制御部１６０は、強制受話指示を受け取ると、所定期間の間、受話モードで動作する状態（強制受話状態）となる。また、制御部１６０は、通信部１１０が受信した制御信号に、動作モードを送話モードに設定する指示（以下、「強制送話指示」ともいう）が含まれていれば、この指示に従い、所定期間の間、送話モードで動作する。つまり、制御部１６０は、強制送話指示を受け取ると、所定期間の間、送話モードで動作する状態（強制送話状態）となる。なお、強制受話指示及び強制送話指指示の各々に関して、所定期間は、予め定められた期間であってもよいし、外部装置からの指示が入力されている期間であってもよい。この構成によれば、外部装置により、動作モードの一時的な変更を容易に行える。さらに、強制受話指示と強制送話指示とは新しいほうが優先されてもよいし、どちらを優先するかが予め決定されていてもよい。例えば、強制受話指示は、強制送話指より優先されてもよい。この場合、制御部１６０は、強制受話状態である場合に、強制送話指示を受け取っても、強制受話状態から強制送話状態にはならない。逆に、制御部１６０は、強制送話状態である場合に、強制受話指示を受け取った場合、強制送話状態から強制受話状態になる。
【００２８】
また、制御部１６０は、外部装置（信号処理装置２０又は相手方通信装置３０）からの指示に応じて、受話入力設定値、送話入力設定値、受話出力設定値、及び送話出力設定値を変更するように構成される。例えば、制御部１６０は、通信部１１０が受信した制御信号に、受話入力設定値の変更の指示が含まれていれば、この指示に従い、受話入力設定値を変更する。この構成によれば、外部装置により、受話入力設定値、送話入力設定値、受話出力設定値、及び送話出力設定値のいずれかを変更することで通話品質の向上を図ることができる。なお、この構成は必須ではない。
【００２９】
音声通信装置１０は、通信部１１０、入力ゲイン調整器１２０、出力ゲイン調整器１５０、及び、制御部１６０に電力を供給する電源を備える。また、音声通信装置１０は、通信部１１０、入力ゲイン調整器１２０、受話器１３０、送話器１４０、出力ゲイン調整器１５０、制御部１６０、及び、電源を収納する筐体を備える。筐体は、携帯可能な大きさであり、人体に装着可能に構成される。また、筐体は、受話器１３０の圧電素子を人体に接触させ、かつ、送話器１４０が音声を受け取ることができるように構成される。
【００３０】
信号処理装置２０は、音声通信装置１０及び相手方通信装置３０とそれぞれ通信するように構成される。特に、信号処理装置２０は、相手方通信装置３０からの受話信号Ｒｘを音声通信装置１０に送信し、音声通信装置１０からの送話信号Ｔｘを相手方通信装置３０に送信するように構成されている。信号処理装置２０は、図１に示すように、第１通信部２１０、第２通信部２２０、ノイズキャンセラ２３０、操作部２４０、及び、制御部（外部制御部）２５０を備える。
【００３１】
第１通信部２１０は、音声通信装置１０（通信部１１０）と通信するための通信インタフェースである。第１通信部２１０は、受話信号Ｒｘを受け取ると、受話信号Ｒｘを符号化して、受話信号Ｒｘのデータを生成して音声通信装置１０（通信部１１０）に送信する。第１通信部２１０は、音声通信装置１０（通信部１１０）から受け取った送話信号Ｔｘのデータを復号化して、送話信号Ｔｘを第２通信部２２０に出力する。
【００３２】
第２通信部２２０は、相手方通信装置３０と通信するための通信インタフェースである。第２通信部２２０は、相手方通信装置３０から受け取った受話信号Ｒｘのデータを復号化して、受話信号Ｒｘを第１通信部２１０に出力する。第２通信部２２０は、送話信号Ｔｘを受け取ると、送話信号Ｔｘを符号化して、送話信号Ｔｘのデータを生成して相手方通信装置３０に送信する。
【００３３】
ノイズキャンセラ２３０は、送話信号Ｔｘからノイズ（特に受話信号Ｒｘに起因するノイズ）を除去するための回路である。ノイズキャンセラ２３０は、モニタ部２３１、適応フィルタ２３２、および減算器２３３を備える。モニタ部２３１は、第１通信部２１０と第２通信部２２０との間の受話信号Ｒｘの伝送路に設けられ、受話信号Ｒｘをモニタする。適応フィルタ２３２は、モニタ部２３１からの受話信号Ｒｘに基づいて、送話信号Ｔｘから除去されるべき信号を生成して出力する。適応フィルタ２３２の特性（フィルタ係数）は、受話器１３０と送話器１４０との間の伝達系の伝達特性に応じて設定される。減算器２３３は、第１通信部２１０と第２通信部２２０との間の送話信号Ｔｘの伝送路に設けられ、送話信号Ｔｘから適応フィルタ２３２から出力された信号を除去する。ノイズキャンセラ２３０は従来周知の回路であってよいから、詳細な説明は省略する。
【００３４】
操作部２４０は、音声通信装置１０を制御するためヒューマンマシンインタフェースである。操作部２４０は、例えば、１又は複数のボタンを備える。
【００３５】
外部制御部２５０は、操作部２４０の操作に応じて、音声通信装置１０に各種の指示を含む制御信号を送信する機能を有する。信号処理装置２０を用いることで、優先度の変更、強制受話状態の設定、強制送話状態の設定、受話入力設定値、送話入力設定値、受話出力設定値、及び送話出力設定値の変更が行える。このように制御部（外部制御部）２５０により音声通信装置１０を制御できるから、音声通信装置１０自体の構成を簡素化できる。
【００３６】
なお、信号処理装置２０は、第１通信部２１０、第２通信部２２０、ノイズキャンセラ２３０、操作部２４０、及び、外部制御部２５０に電力を供給する電源を備える。また、信号処理装置２０は、第１通信部２１０、第２通信部２２０、ノイズキャンセラ２３０、操作部２４０、外部制御部２５０、及び電源を収納する筐体を備える。筐体は、携帯可能な大きさに構成される。信号処理装置２０は、例えば、衣服に取り付けられる。
【００３７】
相手方通信装置３０は、音声を受話信号Ｒｘに変換して信号処理装置２０に送信する機能、及び、信号処理装置２０から受け取った送話信号Ｔｘを音声に変換して出力する機能を有する。つまり、相手方通信装置３０は、入力された音声を受話信号Ｒｘに変換し、受話信号Ｒｘを符号化して受話信号Ｒｘのデータを生成して信号処理装置２０に送信する。また、相手方通信装置３０は、信号処理装置２０から受け取った送話信号Ｔｘのデータを復号化して、送話信号Ｔｘを音声に変換して出力する。また、相手方通信装置３０は、音声通信装置１０に各種の指示を含む制御信号を送信する機能を有する。相手方通信装置３０を用いることで、優先度の変更、強制受話状態の設定、強制送話状態の設定、受話入力設定値、送話入力設定値、受話出力設定値、及び送話出力設定値の変更が行える。このように相手方通信装置３０により音声通信装置１０を制御できるから、音声通信装置１０自体の構成を簡素化できる。なお、このような相手方通信装置３０は、マイクロホン、スピーカ、及び通信インタフェースを備えるコンピュータなどにより実現される。
【００３８】
次に、音声通信装置１０の動作について図２のフローチャートを参照して説明する。
【００３９】
音声通信装置１０が起動すると、制御部１６０はデフォルトモードで動作する（Ｓ１０）。次に、制御部１６０は強制受話状態であるかどうかを確認する（Ｓ１１）。制御部１６０は、強制受話状態である場合（Ｓ１１；ＹＥＳ）、受話モードで動作する（Ｓ１５）。したがって、制御部１６０は、入力ゲインを受話入力設定値（例えば、入力ゲインの最大値）に設定し、出力ゲインを受話出力設定値（例えば、出力ゲインの最小値）に設定する。
【００４０】
ステップＳ１１において強制受話状態でない場合（Ｓ１１；ＮＯ）、制御部１６０は強制送話状態であるかどうかを確認する（Ｓ１２）。制御部１６０は、強制送話状態である場合（Ｓ１２；ＹＥＳ）、送話モードで動作する（Ｓ１７）。したがって、制御部１６０は、出力ゲインを送話出力設定値（例えば、出力ゲインの最大値）に設定し、入力ゲインを送話入力設定値（例えば、入力ゲインの最小値）に設定する。
【００４１】
ステップＳ１２において強制送話状態でない場合（Ｓ１２；ＮＯ）、制御部１６０は、通常状態であり、モニタ期間を計時する。つまり、制御部１６０は現在が受話モニタ期間であるかどうかを判定する（Ｓ１３）。現在が受話モニタ期間であれば（Ｓ１３；ＹＥＳ）、制御部１６０は送話検出処理を行わずに受話検出処理を行い、受話信号Ｒｘの検出を行う（Ｓ１４）。受話信号Ｒｘを検出すれば（Ｓ１４；ＹＥＳ）、制御部１６０は、受話モードで動作する（Ｓ１５）。このように、ステップＳ１４では、制御部１６０は、送話検出処理を行わない。そのため、受話信号Ｒｘと送話信号Ｔｘとが同時に存在していても（つまり、ダブルトーク時でも）、制御部１６０は受話モードで動作する。これにより、出力ゲインが入力ゲインより小さくなる。そのため、仮に、送話器１４０が受話信号Ｒｘに基づいて受話器１３０から出力された音声から送話信号Ｔｘを生成したとしても、送話信号Ｔｘのレベルが出力ゲイン調整器１５０により十分に小さくされる。したがって、ダブルトーク時の受話器１３０から送話器１４０への音声の回り込みを抑制して通信相手でのエコーを低減できる。なお、ステップＳ１４で受話信号Ｒｘを検出しなければ（Ｓ１４；ＮＯ）、制御部１６０は、ステップＳ１０に戻り、デフォルトモードで動作する。つまり、受話信号Ｒｘと送話信号Ｔｘとが同時に存在しない場合に入力ゲインと出力ゲインとを一致させる。特に、デフォルトモードの出力ゲインは送話モードの出力ゲインに等しい。そのため、送話信号Ｔｘが存在した場合には、送話信号Ｔｘは、送話モードと同じレベルで信号処理装置２０へ送信される。この後にデフォルトモードから送話モードに切り替わっても出力ゲインが変化しない。つまり、デフォルトモードと送話モードとで出力ゲインが変化しないから、音量の変化に起因する違和感を抑制できる。
【００４２】
ステップＳ１３において現在が受話モニタ期間でなければ（Ｓ１３；ＮＯ）、現在は送話モニタ期間である。そのため、制御部１６０は、受話検出処理を行わずに送話検出処理を行い、送話信号Ｔｘの検出を行う（Ｓ１６）。送話信号Ｔｘを検出すれば（Ｓ１６；ＹＥＳ）、制御部１６０は、送話モードで動作する（Ｓ１７）。このように、ステップＳ１７では、制御部１６０は、受話検出処理を行わない。そのため、受話信号Ｒｘと送話信号Ｔｘとが同時に存在していても（つまり、ダブルトーク時でも）、制御部１６０は送話モードで動作する。これにより、入力ゲインが出力ゲインより小さくなる。そのため、仮に、送話器１４０が受話信号Ｒｘに基づいて受話器１３０から出力された音声から送話信号Ｔｘを生成したとしても、この送話信号Ｔｘのレベルは十分に小さい。したがって、ダブルトーク時の受話器１３０から送話器１４０への音声の回り込みを抑制して通信相手でのエコーを低減できる。なお、ステップＳ１６で送話信号Ｔｘを検出しなければ（Ｓ１６；ＮＯ）、制御部１６０は、ステップＳ１０に戻り、デフォルトモードで動作する。つまり、受話信号Ｒｘと送話信号Ｔｘとが同時に存在しない場合に入力ゲインと出力ゲインとを一致させる。特に、デフォルトモードの入力ゲインは受話モードの入力ゲインに等しい。そのため、受話信号Ｒｘが存在した場合には、受話信号Ｒｘは、受話モードと同じレベルで受話器１３０へ出力される。この後にデフォルトモードから受話モードに切り替わっても入力ゲインが変化しない。つまり、デフォルトモードと受話モードとで入力ゲインが変化しないから、音量の変化に起因する違和感を抑制できる。
【００４３】
以上述べたように、本実施形態の音声通信装置１０では、制御部１６０は、受話モニタ期間と送話モニタ期間との少なくとも一方を含むモニタ期間を繰り返し計時する。制御部１６０は、受話モニタ期間の間は、送話検出処理を行わずに受話検出処理を行い、受話検出処理により受話信号Ｒｘが検出されると入力ゲインを出力ゲインより大きく設定する受話モードで動作する。制御部１６０は、送話モニタ期間の間は、受話検出処理を行わずに送話検出処理を行い、送話検出処理により送話信号Ｔｘが検出されると出力ゲインを入力ゲインより大きく設定する送話モードで動作する。したがって、本実施形態の音声通信装置１０によれば、ダブルトーク時の受話器１３０から送話器１４０への音声の回り込みを抑制して通信相手でのエコーを低減できる。
【００４４】
２．変形例
本発明の実施形態は、上記の実施形態に限定されない。上記の実施形態は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【００４５】
第１変形例は、上記実施形態と、制御部１６０がデフォルトモードの代わりに間欠モードを有する点で相違する。なお、第１変形例のその他の構成は上記実施形態１と同じであるから説明を省略する。
【００４６】
第１変形例において、制御部１６０は、受話検出処理により受話信号Ｒｘが検出されないか、送話検出処理により送話信号Ｔｘが検出されなければ、間欠モードで動作するように構成される。なお、制御部１６０は、デフォルトモードと間欠モードとのいずれで動作するかを選択可能に構成されていてもよい。
【００４７】
間欠モードは、受話処理と送話処理とを交互に行うモードである。以下、図３Ａを参照して、間欠モードについて詳細に説明する。なお、図３Ａでは、入力ゲインと出力ゲインとの関係を容易に理解できるようにするために、入力ゲインのグラフと出力ゲインのグラフとを縦軸において分離している。
【００４８】
受話処理では、制御部１６０は、入力ゲインが出力ゲインより大きい入力オン期間Ｔ１ｏｎが存在するように入力ゲインを出力ゲイン以上に設定する。入力オン期間Ｔ１ｏｎでは、制御部１６０は、入力ゲインを受話入力設定値（例えば、ゲイン調整範囲の最大値Ｇｍａｘ）に、出力ゲインを受話入力設定値より小さい受話出力設定値（例えば、ゲイン調整範囲の最小値Ｇｍｉｎ）に設定する。また、受話処理の期間（受話期間）Ｔｒは、入力オン期間Ｔ１ｏｎに等しい。つまり、制御部１６０は、受話期間Ｔｒを通して、入力ゲインを受話入力設定値（最大値Ｇｍａｘ）に、出力ゲインを受話出力設定値（最小値Ｇｍｉｎ）に設定する。
【００４９】
送話処理では、制御部１６０は、出力ゲインが入力ゲインより大きい出力オン期間Ｔ２ｏｎが存在するように出力ゲインを入力ゲイン以上に設定する。出力オン期間Ｔ２ｏｎでは、制御部１６０は、出力ゲインを受話入力設定値より大きい送話出力設定値に、入力ゲインを送話出力設定値及び受話入力設定値より小さい送話入力設定値に設定する。例えば、送話出力設定値はゲイン調整範囲の最大値Ｇｍａｘであり、送話入力設定値はゲイン調整範囲の最小値Ｇｍｉｎである。送話処理の期間（送話期間）Ｔｓは、出力オン期間Ｔ２ｏｎの前後にデッドタイムＴｄｔを有している。つまり、送話期間Ｔｓは、出力オン期間Ｔ２ｏｎと２つのデッドタイムＴｄｔとの合計の期間である。デッドタイムＴｄｔは、入力ゲインが受話入力設定値より小さく送話入力設定値以上であり出力ゲインが送話出力設定値より小さく受話出力設定値以上である期間である。デッドタイムＴｄｔでは、入力ゲインが送話入力設定値（最小値Ｇｍｉｎ）に、出力ゲインが受話出力設定値（最小値Ｇｍｉｎ）に設定されている。デッドタイムＴｄｔにより、出力ゲインが受話出力設定値（最小値Ｇｍｉｎ）である期間（出力オフ期間）Ｔ２ｏｆｆは、入力オン期間Ｔ１ｏｎと２つのデッドタイムＴｄｔとの合計の期間となっている。また、制御部１６０は、送話期間Ｔｓを通して、入力ゲインを送話入力設定値（最小値Ｇｍｉｎ）に設定する。つまり、入力ゲインが送話入力設定値（最小値Ｇｍｉｎ）である期間（入力オフ期間）Ｔ１ｏｆｆは、送話期間Ｔｓに等しい。
【００５０】
このような受話処理と送話処理とが交互に繰り返されることで、入力オン期間Ｔ１ｏｎと出力オン期間Ｔ２ｏｎとが交互に存在する。そのため、入力ゲインと出力ゲインとの一方を他方より継続的に大きくする場合とは異なり、送話信号Ｔｘと受話信号Ｒｘとの両方が存在しても、音声通信装置１０は受話信号Ｒｘに基づく音声を出力でき、相手方通信装置３０は送話信号Ｔｘに基づく音声を出力できる。そのため、通話品質の低下を抑制できる。さらに、入力ゲインが比較的大きい期間（入力オン期間Ｔ１ｏｎ）と出力ゲインが比較的大きい期間（出力オン期間Ｔ２ｏｎ）とは重複していないから、入力ゲインが大きい場合には出力ゲインが小さいため、受話器１３０から送話器１４０に音声が回り込んでも、送話器１４０から出力される送話信号Ｔｘのレベルは出力ゲイン調整器１５０により抑制される。一方、出力ゲインが大きい場合には入力ゲインが小さいため、受話器１３０から送話器１４０に音声が回り込んでも、送話器１４０から出力される送話信号Ｔｘのレベルは最初から低い。したがって、ダブルトーク時の受話器１３０から送話器１４０への音声の回り込みを抑制して通信相手でのエコーを低減できる。
【００５１】
間欠モードでは、入力ゲインは、受話入力設定値（最大値Ｇｍａｘ）と送話入力設定値（最小値Ｇｍｉｎ）との間で周期的に変化する。したがって、受話器１３０から出力される音声（受話音声）は、連続的というよりは断続的になる。同様に、間欠モードでは、出力ゲインは、送話出力設定値（最大値Ｇｍａｘ）と受話出力設定値（最小値Ｇｍｉｎ）との間で周期的に変化する。そのため、相手方通信装置３０から出力される音声（送話音声）は、連続的というよりは断続的になる。受話音声及び送話音声がどの程度断続的になるかは、受話期間Ｔｒと送話期間Ｔｓとの合計期間Ｔｐで定まる受話処理及び送話処理の周期に依存する。周期は、受話音声及び送話音声に対する通話者の違和感が少なくなるような値に設定されることが好ましい。例えば、周期は、０．００２秒に設定される。
【００５２】
制御部１６０は、受話期間Ｔｒと送話期間Ｔｓとの合計期間Ｔｐ、及び、受話期間Ｔｒと送話期間Ｔｓとの比率に基づいて、受話期間Ｔｒと送話期間Ｔｓとの長さを決定する。また、制御部１６０は、外部装置（信号処理装置２０及び相手方通信装置３０）からの指示に応じて、合計期間Ｔｐ及び比率を変更するように構成される。例えば、制御部１６０は、通信部１１０が受信した制御信号に、合計期間Ｔｐの変更の指示が含まれていれば、この指示に従い、合計期間Ｔｐを変更する。同様に、制御部１６０は、通信部１１０が受信した制御信号に、比率の変更の指示が含まれていれば、この指示に従い、比率を変更する。この構成によれば、外部装置（信号処理装置２０及び相手方通信装置３０）により、合計期間Ｔｐと比率とを変更することで通話品質の向上を図ることができる。
【００５３】
また、制御部１６０は、外部装置（信号処理装置２０又は相手方通信装置３０）からの指示に応じて、受話入力設定値、送話入力設定値、受話出力設定値、及び送話出力設定値を変更するように構成される。例えば、制御部１６０は、通信部１１０が受信した制御信号に、受話入力設定値の変更の指示が含まれていれば、この指示に従い、受話入力設定値を変更する。この構成によれば、外部装置により、受話入力設定値、送話入力設定値、受話出力設定値、及び送話出力設定値のいずれかを変更することで通話品質の向上を図ることができる。なお、この構成は必須ではない。
【００５４】
また、制御部１６０は、受話モードでは、入力ゲインを受話入力設定値に設定し、送話モードでは、出力ゲインを送話出力設定値に設定するように構成される。この構成によれば、間欠モードの受話処理と受話モードとで入力ゲインが変化しないから、音量の変化に起因する違和感を抑制できる。同様に、間欠モードの送話処理と送話モードとで出力ゲインが変化しないから、音量の変化に起因する違和感を抑制できる。なお、この構成は必須ではない。
【００５５】
以上述べたように、制御部１６０は、受話処理と送話処理とを交互に行う間欠モードを有する。受話処理では、制御部１６０は、入力ゲインが出力ゲインより大きい入力オン期間Ｔ１ｏｎが存在するように入力ゲインを出力ゲイン以上に設定する。送話処理では、制御部１６０は、出力ゲインが入力ゲインより大きい出力オン期間Ｔ２ｏｎが存在するように出力ゲインを入力ゲイン以上に設定する。制御部１６０は、受話検出処理により受話信号Ｒｘが検出されないか、送話検出処理により送話信号Ｔｘが検出されなければ、間欠モードで動作するように構成される。この構成では、入力オン期間Ｔ１ｏｎと出力オン期間Ｔ２ｏｎとが交互に存在する。そのため、送話信号Ｔｘと受話信号Ｒｘとの両方が存在した場合でも、通話品質の低下を抑制しながらも、ダブルトーク時の受話器１３０から送話器１４０への音声の回り込みを抑制して通信相手でのエコーを低減できる。
【００５６】
また、制御部１６０は、入力オン期間Ｔ１ｏｎでは、入力ゲインを受話入力設定値に、出力ゲインを受話入力設定値より小さい受話出力設定値に設定するように構成される。制御部１６０は、出力オン期間Ｔ２ｏｎでは、出力ゲインを受話出力設定値より大きい送話出力設定値に、入力ゲインを送話出力設定値及び受話入力設定値より小さい送話入力設定値に設定するように構成される。この構成によれば、ダブルトーク時の受話器１３０から送話器１４０への音声の回り込みを抑制して通信相手でのエコーを低減できる。なお、この構成は必須ではない。
【００５７】
また、制御部１６０は、間欠モードでは、入力オン期間Ｔ１ｏｎと出力オン期間Ｔ２ｏｎとの間に、デッドタイムＴｄｔが存在するように受話処理及び送話処理を行うように構成される。デッドタイムＴｄｔでは、入力ゲインが受話入力設定値より小さく送話入力設定値以上であり出力ゲインが送話出力設定値より小さく受話出力設定値以上である。この構成によれば、入力オン期間Ｔ１ｏｎと出力オン期間Ｔ２ｏｎとが重なってしまうことを確実に防止でき、ダブルトーク時の受話器１３０から送話器１４０への音声の回り込みをより抑制して通信相手でのエコーを低減できる。なお、図３Ａでは、送話期間ＴｓがデッドタイムＴｄｔを含んでいるが、受話期間ＴｒがデッドタイムＴｄｔを含んでいてもよいし、デッドタイムＴｄｔが受話期間Ｔｒと送話期間Ｔｓとにまたがっていてもよい。なお、この構成は必須ではない。
【００５８】
なお、第１変形例において、制御部１６０は、受話信号Ｒｘのレベルが送話信号Ｔｘのレベルより高ければ、受話処理の期間Ｔｒを送話処理の期間Ｔｓより長くするように構成されてもよい。また、制御部１６０は、送話信号Ｔｘのレベルが受話信号Ｒｘのレベルより高ければ、送話処理の期間Ｔｓを受話処理の期間Ｔｒより長くするように構成されてもよい。より詳細には、制御部１６０は、通信部１１０から入力ゲイン調整器１２０に入力される受話信号Ｒｘのレベルと送話器１４０から出力ゲイン調整器１５０に入力される送話信号Ｔｘのレベルとを比較する。そして、制御部１６０は、受話信号Ｒｘのレベルが送話信号Ｔｘのレベルより高ければ、受話期間Ｔｒと送話期間Ｔｓとの比率を受話期間Ｔｒが送話期間Ｔｓより長くなるように変更する。例えば、受話期間Ｔｒと送話期間Ｔｓとの比率を１：１から２：１に変更する。ここで、受話信号Ｒｘのレベルが送話信号Ｔｘのレベルより高い状態が継続すればするほど、制御部１６０は、受話期間Ｔｒを送話期間Ｔｓより長くしてもよい。受話信号Ｒｘのレベルが送話信号Ｔｘのレベルより高い場合には、受話時である可能性が高いため、受話期間Ｔｒを送話期間Ｔｓより優先する。これによって、受話信号Ｒｘに基づく音声の不連続さを低減して通話品質の向上を図ることができる。一方、制御部１６０は、送話信号Ｔｘのレベルが受話信号Ｒｘのレベルより高ければ、受話期間Ｔｒと送話期間Ｔｓとの比率を送話期間Ｔｓが受話期間Ｔｒより長くなるように変更する。例えば、受話期間Ｔｒと送話期間Ｔｓとの比率を１：１から１：２に変更する。ここで、送話信号Ｔｘのレベルが受話信号Ｒｘのレベルより高い状態が継続すればするほど、制御部１６０は、送話期間Ｔｓを受話期間Ｔｒより長くしてもよい。送話信号Ｔｘのレベルが受話信号Ｒｘのレベルより高い場合には、送話時である可能性が高いため、送話期間Ｔｓを受話期間Ｔｒより優先する。これによって、送話信号Ｔｘに基づく音声の不連続さを低減して通話品質の向上を図ることができる。この構成によれば、現在の状況に応じて受話処理の期間Ｔｒと送話処理の期間Ｔｓとの比率が調整されるから、通話品質を向上できる。なお、この構成は必須ではない。
【００５９】
なお、第１変形例において、制御部１６０は、受話信号Ｒｘのレベルが送話信号Ｔｘのレベルより高ければ受話入力設定値を増加させ、送話信号Ｔｘのレベルが受話信号Ｒｘのレベルより高ければ送話出力設定値を増加させるように構成されてもよい。より詳細には、制御部１６０は、通信部１１０から入力ゲイン調整器１２０に入力される受話信号Ｒｘのレベルと送話器１４０から出力ゲイン調整器１５０に入力される送話信号Ｔｘのレベルとを比較する。そして、制御部１６０は、受話信号Ｒｘのレベルが送話信号Ｔｘのレベルより高ければ、受話入力設定値を所定値だけ増加させる。受話信号Ｒｘのレベルが送話信号Ｔｘのレベルより高い場合には、受話時である可能性が高いため、受話入力設定値を増加させて入力ゲイン調整器１２０により受話信号Ｒｘのレベルをより高くすることで、通話品質の向上を図ることができる。一方、制御部１６０は、送話信号Ｔｘのレベルが受話信号Ｒｘのレベルより高ければ、送話出力設定値を所定値だけ増加させる。送話信号Ｔｘのレベルが受話信号Ｒｘのレベルより高い場合には、送話時である可能性が高いため、送話出力設定値を増加させて出力ゲイン調整器１５０により送話信号Ｔｘのレベルをより高くすることで、通話品質の向上を図ることができる。この構成によれば、現在の状況に応じて受話入力設定値及び送話出力設定値が調整されるから、通話品質を向上できる。なお、この構成は必須ではない。
【００６０】
第２変形例は、図３Ｂに示すように制御部１６０の間欠モードの動作（入力ゲイン及び出力ゲインの調整）が第１変形例と相違する。なお、第２変形例のその他の構成は第１変形例と同じであるから説明を省略する。なお、図３Ｂにおいても、入力ゲインと出力ゲインとの関係を容易に理解できるようにするために、入力ゲインのグラフと出力ゲインのグラフとを縦軸において分離している。
【００６１】
第２変形例では、制御部１６０は、間欠モードにおいて、入力ゲインを瞬時に増加及び減少させるのではなく、一定の時間をかけて入力ゲインを変化させる。つまり、制御部１６０は、立ち上がり時間Ｔ１ｒをかけて、入力ゲインを送話入力設定値（最小値Ｇｍｉｎ）から受話入力設定値（最大値Ｇｍａｘ）に増加させる。また、制御部１６０は、立ち下がり時間Ｔ１ｆをかけて、入力ゲインを受話入力設定値（最大値Ｇｍａｘ）から送話入力設定値（最小値Ｇｍｉｎ）に減少させる。また、制御部１６０は、間欠モードにおいて、出力ゲインを瞬時に増加及び減少させるのではなく、一定の時間をかけて出力ゲインを変化させる。つまり、制御部１６０は、立ち上がり時間Ｔ２ｒをかけて、出力ゲインを受話出力設定値（最小値Ｇｍｉｎ）から送話出力設定値（最大値Ｇｍａｘ）に増加させる。また、制御部１６０は、立ち下がり時間Ｔ２ｆをかけて、出力ゲインを送話出力設定値（最大値Ｇｍａｘ）から受話出力設定値（最小値Ｇｍｉｎ）に減少させる。第２変形例では、受話期間Ｔｒは、入力ゲインの立ち上がり時間Ｔ１ｒと入力オン期間Ｔ１ｏｎとの合計の期間であり、出力ゲインの立ち下がり時間Ｔ２ｆと出力オフ期間Ｔ２ｏｆｆとの合計の期間でもある。また、送話期間Ｔｓは、入力ゲインの立ち下がり時間Ｔ１ｆと入力オフ期間Ｔ１ｏｆｆとの合計の期間であり、出力ゲインの立ち上がり時間Ｔ２ｒと出力オン期間Ｔ２ｏｎとの合計の期間でもある。
【００６２】
また、制御部１６０は、入力ゲインの立ち上がり時間Ｔ１ｒと出力ゲインの立ち下がり時間Ｔ２ｆとが一致し、かつ、入力ゲインの立ち下がり時間Ｔ１ｆと出力ゲインの立ち上がり時間Ｔ２ｒとが一致するように受話処理と送話処理とを交互に行うように構成される。この場合、入力オン期間Ｔ１ｏｎと出力オン期間Ｔ２ｏｎとの間の期間において、入力ゲインと出力ゲインとの一方が減少し、他方が増加する。そのため、ダブルトーク時の受話器１３０から送話器１４０への音声の回り込みを抑制して通信相手でのエコーを低減できる。さらに、入力オン期間Ｔ１ｏｎと出力オン期間Ｔ２ｏｎとの間に無音期間が発生する可能性を低減できる。したがって、この構成によれば、通信相手でのエコーを低減しながらも、受話処理と送話処理との切り替え時に無音期間が生じることを抑制でき、通話品質を向上できる。なお、この構成は必須ではない。
【００６３】
また、制御部１６０は、外部装置（信号処理装置２０又は相手方通信装置３０）からの指示に応じて、立ち上がり時間Ｔ１ｒ、立ち下がり時間Ｔ１ｆ、立ち上がり時間Ｔ２ｒ、及び立ち下がり時間Ｔ２ｆの少なくとも一つを変更するように構成されてもよい。この構成によれば、外部装置により、入力ゲインの立ち上がり時間Ｔ１ｒ、入力ゲインの立ち下がり時間Ｔ１ｆ、出力ゲインの立ち上がり時間Ｔ２ｒ、及び出力ゲインの立ち下がり時間Ｔ２ｆのいずれかを変更することで通話品質の向上を図ることができる。
【００６４】
なお、図３Ｂでは、立ち上がり時間Ｔ１ｒと立ち下がり時間Ｔ２ｆとが一致し、立ち下がり時間Ｔ１ｆと立ち上がり時間Ｔ２ｒとが一致しているが、必ずしも一致する必要はない。つまり、制御部１６０は、立ち上がり時間Ｔ１ｒと立ち下がり時間Ｔ２ｆとが少なくとも一部重複し、かつ、立ち下がり時間Ｔ１ｆと立ち上がり時間Ｔ２ｒとが少なくとも一部重複するように受話処理と送話処理とを交互に行うように構成されていればよい。
【００６５】
上述した本発明の実施形態、第１変形例、及び第２変形例は、さらに、以下のように設計等に応じて種々の変更が可能である。
【００６６】
例えば、通信部１１０及び第１通信部２１０は、有線通信方式により通信するように構成されていてもよい。つまり、音声通信装置１０と信号処理装置２０とは有線通信してもよい。有線通信方式は、周知の方式であってよく、特に限定されない。あるいは、通信部１１０及び第１通信部２１０を用いずに、音声通信装置１０と信号処理装置２０とを接続してもよい。この場合、例えば、入力ゲイン調整器１２０は、ノイズキャンセラ２３０のモニタ部２３１を介して第２通信部２２０に接続されればよく、出力ゲイン調整器１５０は、ノイズキャンセラ２３０の減算器２３３を介して第２通信部２２０に接続されればよい。制御部１６０は、外部端子（制御端子）により外部制御部２５０に接続され、外部制御部２５０から制御信号を受け取ればよい。
【００６７】
例えば、第２通信部２２０は、有線通信方式により通信するように構成されていてもよい。つまり、信号処理装置２０と相手方通信装置３０とは有線通信してもよい。有線通信方式は、周知の方式であってよく、特に限定されない。
【００６８】
例えば、入力ゲイン調整器１２０は、完全差動オペアンプを備える増幅回路に限定されず、通常のオペアンプを備える増幅回路であってもよい。入力ゲイン調整器１２０は、受話器１３０の種類に応じて適切に選択されればよい。同様に、出力ゲイン調整器１５０は、通常のオペアンプを備える増幅回路に限定されない。出力ゲイン調整器１５０は、送話器１４０の種類に応じて適切に選択されればよい。上記実施形態では、入力ゲイン調整器１２０の入力ゲインの調整可能な範囲と出力ゲイン調整器１５０の出力ゲインの調整可能な範囲とは必ずしも同じである必要はなく、異なっていてもよい。
【００６９】
例えば、受話器１３０は、気伝導用の受話器であってもよい。気伝導用の受話器は、電気信号を音声に変換する電気音響変換器であり、受話信号Ｒｘに基づいて音波を発生させることで音声（気導音）を出力する。気伝導用の受話器は、例えば、イヤホンやスピーカである。
【００７０】
例えば、優先度は、受話モニタ期間と送話モニタ期間との合計（つまりモニタ期間）に対する送話モニタ期間の割合（例えば、５０％、１００％）であってもよい。あるいは、優先度は、受話モニタ期間と送話モニタ期間との比率であってもよい。要するに、優先度は、受話モニタ期間と送話モニタ期間との長さの関係を示す情報であればよい。
【００７１】
例えば、制御部１６０は、外部装置（信号処理装置２０又は相手方通信装置３０）からの指示に応じて、所定の期間の間、優先度を変更するように構成されてもよい。例えば、制御部１６０は、優先度を所定期間の間１００％に設定する指示を受け取ると、制御部１６０は、優先度を所定期間の間１００％にした後に、元の値（例えば５０％）に戻す。この構成によれば、外部装置により、優先度の一時的な変更を容易に行える。なお、所定期間は、予め定められた期間であってもよいし、外部装置からの指示が入力されている期間であってもよい。
【００７２】
例えば、制御部１６０は、外部装置（信号処理装置２０又は相手方通信装置３０）からの指示に応じて、受話入力設定値、送話入力設定値、受話出力設定値、及び送話出力設定値の少なくとも一つを変更するように構成されていればよい。
【００７３】
例えば、制御部１６０は、デフォルトモードでは、入力ゲインが受話モードの入力ゲイン（受話入力設定値）と異なっていてもよいし、出力ゲインが送話モードの出力ゲイン（送話出力設定値）と異なっていてもよい。例えば、デフォルトモードでは、入力ゲイン及び出力ゲインは、ゲイン調整範囲の最小値であってもよい。なお、制御部１６０は、デフォルトモードを有していなくてもよい。例えば、図２のステップＳ１０では、制御部１６０は、デフォルトモードではなく受話モード又は送話モードで動作してもよい。
【００７４】
例えば、信号処理装置２０は、相手方通信装置３０と一体に設けられていてもよい。つまり、信号処理装置２０は、必ずしも音声通信装置１０を身に着けた人物が身に着ける必要はない。また、信号処理装置２０は、音声通信装置１０と一体に設けられてもよい。また、信号処理装置２０の代わりに、音声通信装置１０が、ノイズキャンセラ２３０を備えてもよい。
【００７５】
例えば、相手方通信装置３０は、音声通信装置１０及び信号処理装置２０のセットであってもよい。つまり、音声通信システムは、音声通信装置１０及び信号処理装置２０を身に着けた人物同士が通話を行えるように構成されていてもよい。また、音声通信システムでは、相手方通信装置３０が親機や基地局、複数の音声通信装置１０の各々が子機や移動局として機能してもよい。信号処理装置２０は必要に応じて音声通信装置１０と相手方通信装置３０とのいずれかに設けられる。特に、信号処理装置２０は、相手方通信装置３０と一体に設けられることが望ましい。このようにすれば、音声通信装置１０の小型軽量化、消費電力削減、機器のコスト削減などが期待できる。
【００７６】
３．態様
本発明に係る第１の態様の音声通信装置（１０）は、入力ゲイン調整器（１２０）と、受話器（１３０）と、送話器（１４０）と、出力ゲイン調整器（１５０）と、制御部（１６０）と、を備える。前記入力ゲイン調整器（１２０）は、受話信号を受け取ると前記受話信号のレベルを入力ゲインに応じて調整するように構成される。前記受話器（１３０）は、前記入力ゲイン調整器（１２０）でレベルが調整された前記受話信号に基づいて音声を出力するように構成される。前記送話器（１４０）は、音声を受け取ると前記音声に基づいて送話信号を出力するように構成される。前記出力ゲイン調整器（１５０）は、前記送話器（１４０）から出力された前記送話信号のレベルを出力ゲインに応じて調整するように構成される。前記制御部（１６０）は、前記受話信号を検出する受話検出処理と前記送話信号を検出する送話検出処理とを行うように構成される。前記制御部（１６０）は、前記受話検出処理により前記受話信号が検出されると前記入力ゲインを前記出力ゲインより大きく設定する受話モードで動作するように構成される。前記制御部（１６０）は、前記送話検出処理により前記送話信号が検出されると前記出力ゲインを前記入力ゲインより大きく設定する送話モードで動作するように構成される。前記制御部（１６０）は、受話モニタ期間と送話モニタ期間との少なくとも一方を含むモニタ期間を繰り返し計時するように構成される。前記制御部（１６０）は、前記受話モニタ期間の間は、前記送話検出処理を行わずに前記受話検出処理を行うように構成される。前記制御部（１６０）は、前記送話モニタ期間の間は、前記受話検出処理を行わずに前記送話検出処理を行うように構成される。第１の態様によれば、ダブルトーク時の受話器から送話器への音声の回り込みを抑制して通信相手でのエコーを低減できるという効果を奏する。
【００７７】
本発明に係る第２の態様の音声通信装置（１０）は、第１の態様との組み合わせにより実現され得る。第２の態様では、前記制御部（１６０）は、前記受話モニタ期間と前記送話モニタ期間との長さの関係を示す優先度に従って、前記受話モニタ期間と前記送話モニタ期間との長さを設定するように構成される。第２の態様によれば、優先度の変更により、受話と送話のどちらを優先するかを設定できる。
【００７８】
本発明に係る第３の態様の音声通信装置（１０）は、第２の態様との組み合わせにより実現され得る。第３の態様では、前記制御部（１６０）は、外部装置（２０，３０）からの指示に応じて、前記優先度を変更するように構成される。第３の態様によれば、外部装置（２０，３０）により、優先度を変更することで通話品質の向上を図れる。
【００７９】
本発明に係る第４の態様の音声通信装置（１０）は、第２又は第３の態様との組み合わせにより実現され得る。第４の態様では、前記制御部（１６０）は、外部装置（２０，３０）からの指示に応じて、所定の期間の間、前記優先度を変更するように構成される。第４の態様によれば、必要に応じて、外部装置（２０，３０）により一時的に優先度を変更できる。
【００８０】
本発明に係る第５の態様の音声通信装置（１０）は、第１〜第４の態様のいずれか一つとの組み合わせにより実現され得る。第５の態様では、前記制御部（１６０）は、外部装置（２０，３０）からの指示に応じて、所定の期間の間、前記受話モード又は前記送話モードで動作するように構成される。第５の態様によれば、外部装置（２０，３０）により、強制的に受話モード又は送話モードに設定できる。
【００８１】
本発明に係る第６の態様の音声通信装置（１０）は、第１〜第５の態様のいずれか一つとの組み合わせにより実現され得る。第６の態様では、前記制御部（１６０）は、前記入力ゲインと前記出力ゲインとを一致させるデフォルトモードを有する。前記制御部（１６０）は、前記受話検出処理により前記受話信号が検出されないか、前記送話検出処理により前記送話信号が検出されなければ、前記デフォルトモードで動作するように構成される。第６の態様によれば、受話信号と送話信号とが同時に存在しない場合に入力ゲインと出力ゲインとを一致させるので、通話品質の向上が図れ、かつ、ダブルトーク時の受話器から送話器への音声の回り込みを抑制して通信相手でのエコーを低減できる。
【００８２】
本発明に係る第７の態様の音声通信装置（１０）は、第６の態様との組み合わせにより実現され得る。第７の態様では、前記受話モードの前記入力ゲインは、前記デフォルトモードの前記入力ゲインと等しく、前記送話モードの前記出力ゲインは、前記デフォルトモードの前記出力ゲインと等しい。第７の態様によれば、デフォルトモードと受話モードとの切り替わりの際に入力ゲインが変化しないから、音量の変化に起因する違和感を抑制できる。同様に、デフォルトモードと送話モードとの切り替わりの際に出力ゲインが変化しないから、音量の変化に起因する違和感を抑制できる。
【００８３】
本発明に係る第８の態様の音声通信装置（１０）は、第１〜第６の態様のいずれか一つとの組み合わせにより実現され得る。第８の態様では、前記制御部（１６０）は、受話処理と送話処理とを交互に行う間欠モードを有する。前記制御部（１６０）は、前記受話処理では、前記入力ゲインが前記出力ゲインより大きい入力オン期間（Ｔ１ｏｎ）が存在するように前記入力ゲインを前記出力ゲイン以上に設定するように構成される。前記制御部（１６０）は、前記送話処理では、前記出力ゲインが前記入力ゲインより大きい出力オン期間（Ｔ２ｏｎ）が存在するように前記出力ゲインを前記入力ゲイン以上に設定するように構成される。前記制御部（１６０）は、前記受話検出処理により前記受話信号が検出されないか、前記送話検出処理により前記送話信号が検出されなければ、前記間欠モードで動作するように構成される。第８の態様によれば、ダブルトーク時の受話器（１３０）から送話器（１４０）への音声の回り込みを抑制して通信相手でのエコーを低減できるという効果を奏する。
【００８４】
本発明に係る第９の態様の音声通信装置（１０）は、第８の態様との組み合わせにより実現され得る。第９の態様では、前記制御部（１６０）は、前記入力オン期間（Ｔ１ｏｎ）では、前記入力ゲインを受話入力設定値に、前記出力ゲインを前記受話入力設定値より小さい受話出力設定値に設定するように構成される。前記制御部（１６０）は、前記出力オン期間（Ｔ２ｏｎ）では、前記出力ゲインを前記受話出力設定値より大きい送話出力設定値に、前記入力ゲインを前記送話出力設定値及び前記受話入力設定値より小さい送話入力設定値に設定するように構成される。第９の態様によれば、ダブルトーク時の受話器（１３０）から送話器（１４０）への音声の回り込みを抑制して通信相手でのエコーを低減できるという効果を奏する。
【００８５】
本発明に係る第１０の態様の音声通信装置（１０）は、第９の態様との組み合わせにより実現され得る。第１０の態様では、前記制御部（１６０）は、前記間欠モードでは、前記入力オン期間（Ｔ１ｏｎ）と前記出力オン期間（Ｔ２ｏｎ）との間に、デッドタイム（Ｔｄｔ）が存在するように前記受話処理及び前記送話処理を行うように構成される。前記デッドタイム（Ｔｄｔ）は、前記入力ゲインが前記受話入力設定値より小さく前記送話入力設定値以上であり前記出力ゲインが前記送話出力設定値より小さく前記受話出力設定値以上である期間である。第１０の態様によれば、前記入力オン期間（Ｔ１ｏｎ）と前記出力オン期間（Ｔ２ｏｎ）とが重なってしまうことを確実に防止できる。そのため、ダブルトーク時の受話器（１３０）から送話器（１４０）への音声の回り込みをより抑制して通信相手でのエコーを低減できるという効果を奏する。
【００８６】
本発明に係る第１１の態様の音声通信装置（１０）は、第９又は第１０の態様との組み合わせにより実現され得る。第１１の態様では、前記制御部（１６０）は、外部装置（２０，３０）からの指示に応じて、前記受話処理の期間（Ｔｒ）と前記送話処理の期間（Ｔｓ）との合計期間（Ｔｐ）を変更するように構成される。第１１の態様によれば、外部装置（２０，３０）により、前記受話処理の期間（Ｔｒ）と前記送話処理の期間（Ｔｓ）との合計期間（Ｔｐ）を変更することで通話品質の向上を図れる。
【００８７】
本発明に係る第１２の態様の音声通信装置（１０）は、第９〜第１１の態様のいずれか一つとの組み合わせにより実現され得る。第１２の態様では、前記制御部（１６０）は、外部装置（２０，３０）からの指示に応じて、前記受話処理の期間（Ｔｒ）と前記送話処理の期間（Ｔｓ）との比率を変更するように構成される。第１２の態様によれば、外部装置（２０，３０）により、受話処理の期間（Ｔｒ）と送話処理の期間（Ｔｓ）との比率を変更することで通話品質の向上を図れる。
【００８８】
本発明に係る第１３の態様の音声通信装置（１０）は、第９〜第１２の態様のいずれか一つとの組み合わせにより実現され得る。第１３の態様では、前記制御部（１６０）は、前記受話信号のレベルが前記送話信号のレベルより高ければ、前記受話処理の期間（Ｔｒ）を前記送話処理の期間（Ｔｓ）より長くするように構成される。前記制御部（１６０）は、前記送話信号のレベルが前記受話信号のレベルより高ければ、前記送話処理の期間（Ｔｓ）を前記受話処理の期間（Ｔｒ）より長くするように構成される。第１３の態様によれば、現在の状況に応じて受話処理の期間（Ｔｒ）と送話処理の期間（Ｔｓ）との比率が調整されるから、通話品質を向上できる。
【００８９】
本発明に係る第１４の態様の音声通信装置（１０）は、第９〜第１３の態様のいずれか一つとの組み合わせにより実現され得る。第１４の態様では、前記制御部（１６０）は、外部装置（２０，３０）からの指示に応じて、前記受話入力設定値、前記送話入力設定値、前記受話出力設定値、及び前記送話出力設定値の少なくとも一つを変更するように構成される。第１４の態様によれば、外部装置（２０，３０）により、受話入力設定値、送話入力設定値、受話出力設定値、及び送話出力設定値のいずれかを変更することで通話品質の向上を図れる。
【００９０】
本発明に係る第１５の態様の音声通信装置（１０）は、第９〜第１４の態様のいずれか一つとの組み合わせにより実現され得る。第１５の態様では、前記制御部（１６０）は、前記受話信号のレベルが前記送話信号のレベルより高ければ、前記受話入力設定値を増加させ、前記送話信号のレベルが前記受話信号のレベルより高ければ、前記送話出力設定値を増加させる、ように構成される。第１５の態様によれば、現在の状況に応じて受話入力設定値及び送話出力設定値が調整されるから、通話品質を向上できる。
【００９１】
本発明に係る第１６の態様の音声通信装置（１０）は、第９〜第１５の態様のいずれか一つとの組み合わせにより実現され得る。第１６の態様では、前記制御部（１６０）は、前記間欠モードでは、前記入力ゲインの立ち上がり時間（Ｔ１ｒ）と前記出力ゲインの立ち下がり時間（Ｔ２ｆ）とが少なくとも一部重複するように前記受話処理と前記送話処理とを交互に行うように構成される。また、前記制御部（１６０）は、前記間欠モードでは、前記入力ゲインの立ち下がり時間（Ｔ１ｆ）と前記出力ゲインの立ち上がり時間（Ｔ２ｒ）とが少なくとも一部重複するように前記受話処理と前記送話処理とを交互に行うように構成される。第１６の態様では、通信相手でのエコーを低減しながらも、受話処理と送話処理との切り替え時に無音期間が生じることを抑制でき、通話品質を向上できる。
【００９２】
本発明に係る第１７の態様の音声通信装置（１０）は、第１６の態様との組み合わせにより実現され得る。第１７の態様では、前記制御部（１６０）は、外部装置（２０，３０）からの指示に応じて、前記入力ゲインの立ち上がり時間（Ｔ１ｒ）、前記入力ゲインの立ち下がり時間（Ｔ１ｆ）、前記出力ゲインの立ち上がり時間（Ｔ２ｒ）、及び前記出力ゲインの立ち下がり時間（Ｔ２ｆ）の少なくとも一つを変更するように構成される。第１７の態様によれば、外部装置（２０，３０）により、入力ゲインの立ち上がり時間（Ｔ１ｒ）、入力ゲインの立ち下がり時間（Ｔ１ｆ）、出力ゲインの立ち上がり時間（Ｔ２ｒ）、及び出力ゲインの立ち下がり時間（Ｔ２ｆ）のいずれかを変更することで通話品質の向上を図れる。
【００９３】
本発明に係る第１８の態様の音声通信装置（１０）は、第９〜第１７の態様のいずれか一つとの組み合わせにより実現され得る。第１８の態様では、前記制御部（１６０）は、前記受話モードでは、前記入力ゲインを前記受話入力設定値に設定し、前記送話モードでは、前記出力ゲインを前記送話出力設定値に設定する、ように構成される。第１８の態様によれば、間欠モードの受話処理と受話モードとで入力ゲインが変化しないから、音量の変化に起因する違和感を抑制できる。同様に、間欠モードの送話処理と送話モードとで出力ゲインが変化しないから、音量の変化に起因する違和感を抑制できる。
【符号の説明】
【００９４】
１０  音声通信装置
１２０  入力ゲイン調整器
１３０  受話器
１４０  送話器
１５０  出力ゲイン調整器
１６０  制御部
２０  信号処理装置（外部装置）
３０  相手方通信装置（外部装置）
Ｔ１ｏｎ  入力オン期間
Ｔ２ｏｎ  出力オン期間
【図１】
2018033011.tif 000003
【図２】
2018033011.tif 000004
【図３】
2018033011.tif 000005