(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクからの送話信号を入力する送話信号入力部と、
前記送話信号入力部において入力した送話信号を減衰させ、減衰させた送話信号をネットワーク側に出力する送話信号減衰部と、
前記送話信号入力部において入力した送話信号の信号レベルを算出する送話信号レベル算出部と、
前記送話信号入力部において入力した送話信号が音声信号であるかを判定する送話信号音声判定部と、
前記ネットワーク側からの受話信号を入力する受話信号入力部と、
前記受話信号入力部において入力した受話信号を減衰させ、減衰させた受話信号をスピーカに出力する受話信号減衰部と、
前記受話信号入力部において入力した受話信号の信号レベルを算出する受話信号レベル算出部と、
前記受話信号入力部において入力した受話信号が音声信号であるかを判定する受話信号音声判定部と、
前記受話信号レベル算出部において算出した信号レベルを遅延させる受話信号レベル遅延部と、
前記受話信号レベル遅延部において遅延した信号レベルと、前記受話信号レベル算出部において算出した信号レベルとを加算する受話信号レベル加算部と、
前記受話信号音声判定部の判定結果を遅延させる受話信号判定遅延部と、
前記受話信号判定遅延部において遅延した判定結果と、前記受話信号音声判定部の判定結果との論理和を演算する受話信号判定演算部と、
前記受話信号判定演算部において演算した論理和、前記受話信号レベル加算部において加算した信号レベル、前記送話信号音声判定部での判定結果、前記送話信号レベル算出部において算出した信号レベルをもとに、前記送話信号減衰部での第１の減衰量と前記受話信号減衰部での第２の減衰量とを制御する制御部とを備え、
前記制御部での第１の減衰量と第２の減衰量は、前記スピーカから前記マイクへの受話信号の回り込みによる遅延時間に応じても制御されていることを特徴とする通話装置。
【請求項２】
前記受話信号レベル遅延部における遅延時間と、前記受話信号判定遅延部における遅延時間とを設定する遅延時間設定部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の通話装置。
【請求項３】
前記スピーカから前記マイクへの受話信号の回り込みによる遅延時間を推定する遅延時間推定部をさらに備え、
前記遅延時間推定部において推定した遅延時間をもとに、前記受話信号レベル遅延部における遅延時間と、前記受話信号判定遅延部における遅延時間とが設定されることを特徴とする請求項１に記載の通話装置。
【請求項４】
前記遅延時間推定部は、前記受話信号減衰部から出力された受話信号と、前記送話信号入力部において入力した送話信号との相関値をもとに、遅延時間を推定することを特徴とする請求項３に記載の通話装置。
【請求項５】
前記制御部は、受話状態から受話状態以外の状態に遷移する条件を満たした場合に、一定期間にわたって、受話状態における第１の減衰量と第２の減衰量とを維持することを特徴とする請求項１に記載の通話装置。
【請求項６】
マイクからの送話信号を入力するステップと、
入力した送話信号を減衰させ、減衰させた送話信号をネットワーク側に出力するステップと、
入力した送話信号の信号レベルを算出するステップと、
入力した送話信号が音声信号であるかを判定するステップと、
前記ネットワーク側からの受話信号を入力するステップと、
入力した受話信号を減衰させ、減衰させた受話信号をスピーカに出力するステップと、
入力した受話信号の信号レベルを算出するステップと、
入力した受話信号が音声信号であるかを判定するステップと、
受話信号に対する判定結果を遅延させた判定結果と受話信号に対する判定結果との論理和、受話信号の信号レベルを遅延させた信号レベルと受話信号の信号レベルとの加算結果、送話信号に対する判定結果、送話信号の信号レベルをもとに、送話信号を減衰させる際の第１の減衰量と受話信号を減衰させる際の第２の減衰量とを制御するステップとを備え、
前記制御するステップでの第１の減衰量と第２の減衰量は、前記スピーカから前記マイクへの受話信号の回り込みによる遅延時間に応じても制御されていることを特徴とする通話方法。
【請求項７】
マイクからの送話信号を入力するステップと、
入力した送話信号を減衰させ、減衰させた送話信号をネットワーク側に出力するステップと、
入力した送話信号の信号レベルを算出するステップと、
入力した送話信号が音声信号であるかを判定するステップと、
前記ネットワーク側からの受話信号を入力するステップと、
入力した受話信号を減衰させ、減衰させた受話信号をスピーカに出力するステップと、
入力した受話信号の信号レベルを算出するステップと、
入力した受話信号が音声信号であるかを判定するステップと、
受話信号に対する判定結果を遅延させた判定結果と受話信号に対する判定結果との論理和、受話信号の信号レベルを遅延させた信号レベルと受話信号の信号レベルとの加算結果、送話信号に対する判定結果、送話信号の信号レベルをもとに、送話信号を減衰させる際の第１の減衰量と受話信号を減衰させる際の第２の減衰量とを制御するステップとを備え、
前記制御するステップでの第１の減衰量と第２の減衰量は、前記スピーカから前記マイクへの受話信号の回り込みによる遅延時間に応じても制御されていることをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通話技術に関し、特にマイクとスピーカを備えた通話方法およびそれを利用した通話装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハンズフリー通話では、通話機器から離れた通話者に対して、相手側の通話機器から伝送されてくる音声信号がスピーカによって拡声出力されるとともに、通話者の発する音声がマイクロホンにより集音して相手側の通話機器へ伝送される。その際、通話者が発した音声の一部が相手側の通話機器のスピーカからマイクロホンに帰還することによって、エコーが発生しうる。一方、通話機器には音声スイッチが使用されているが、音声スイッチは、送話状態や受話状態などの通話状態を推定し、推定結果にもとづき適切な配分で送話路および受話路に対して損失を挿入する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−６７１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
受話信号がスピーカからマイクロホンに回り込む際に時間遅延が発生する場合、受話信号の入力がなくなり、かつ送話信号が発生していなくても、回り込んできた受話信号によって送話状態と推定される。その結果、文末の受話信号がエコーとなって送信されてしまう。これを防止するためには、遅延させた受話信号をもとに、通話状態を推定すればよいが、その場合には、文頭の受話信号に対して受話状態と推定できなくなってしまうので、受話信号の頭切れが発生する。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、通話の音質の悪化を抑制する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の通話装置は、マイクからの送話信号を入力する送話信号入力部と、送話信号入力部において入力した送話信号を減衰させ、減衰させた送話信号をネットワーク側に出力する送話信号減衰部と、送話信号入力部において入力した送話信号の信号レベルを算出する送話信号レベル算出部と、送話信号入力部において入力した送話信号が音声信号であるかを判定する送話信号音声判定部と、ネットワーク側からの受話信号を入力する受話信号入力部と、受話信号入力部において入力した受話信号を減衰させ、減衰させた受話信号をスピーカに出力する受話信号減衰部と、受話信号入力部において入力した受話信号の信号レベルを算出する受話信号レベル算出部と、受話信号入力部において入力した受話信号が音声信号であるかを判定する受話信号音声判定部と、受話信号レベル算出部において算出した信号レベルを遅延させる受話信号レベル遅延部と、受話信号レベル遅延部において遅延した信号レベルと、受話信号レベル算出部において算出した信号レベルとを加算する受話信号レベル加算部と、受話信号音声判定部の判定結果を遅延させる受話信号判定遅延部と、受話信号判定遅延部において遅延した判定結果と、受話信号音声判定部の判定結果との論理和を演算する受話信号判定演算部と、受話信号判定演算部において演算した論理和、受話信号レベル加算部において加算した信号レベル、送話信号音声判定部での判定結果、送話信号レベル算出部において算出した信号レベルをもとに、送話信号減衰部での第１の減衰量と受話信号減衰部での第２の減衰量とを制御する制御部とを備える。制御部での第１の減衰量と第２の減衰量は、スピーカからマイクへの受話信号の回り込みによる遅延時間に応じても制御されている。
【０００７】
本発明の別の態様は、通話方法である。この方法は、マイクからの送話信号を入力するステップと、入力した送話信号を減衰させ、減衰させた送話信号をネットワーク側に出力するステップと、入力した送話信号の信号レベルを算出するステップと、入力した送話信号が音声信号であるかを判定するステップと、ネットワーク側からの受話信号を入力するステップと、入力した受話信号を減衰させ、減衰させた受話信号をスピーカに出力するステップと、入力した受話信号の信号レベルを算出するステップと、入力した受話信号が音声信号であるかを判定するステップと、受話信号に対する判定結果を遅延させた判定結果と受話信号に対する判定結果との論理和、受話信号の信号レベルを遅延させた信号レベルと受話信号の信号レベルとの加算結果、送話信号に対する判定結果、送話信号の信号レベルをもとに、送話信号を減衰させる際の第１の減衰量と受話信号を減衰させる際の第２の減衰量とを制御するステップとを備える。制御するステップでの第１の減衰量と第２の減衰量は、スピーカからマイクへの受話信号の回り込みによる遅延時間に応じても制御されている。
【０００８】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、通話の音質の悪化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例１に係る通話システムの構成を示す図である。
【図２】図１の通話装置の構成を示す図である。
【図３】図３（ａ）−（ｃ）は、図２の受話信号判定演算部における処理の概要を示す図である。
【図４】図２の制御部において保持されているテーブルのデータ構造を示す図である。
【図５】本発明の実施例２に係る通話装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の実施例３に係る通話装置の構成を示す図である。
【図７】図６の通話装置による切替手順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】
【００１１】
（実施例１）
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例１は、ネットワークを介して接続された相手装置の話者と通話するための通話装置である。通話装置は、例えば、室内に設置されたり、タブレット端末等内に含まれたりする。この通話装置は、通話装置から離れた位置からの通話を可能にする。これを実現するために、スピーカアンプとマイクアンプの利得がある程度大きくされる。そのため、スピーカから出力された受話信号がマイクに回り込んで入力される現象が発生する。この回り込みに時間遅延が発生する状況下において、受話信号の入力がなくなり、かつ送話信号が発生していない場合、通話装置は、回り込んできた受話信号によって送話状態と推定する。その結果、通話装置は、文末の受話信号を送信する。これがエコーである。
【００１２】
前述のごとく、エコーを防止するために、通話装置は、受話信号を遅延させてから、通話状態を推定する。しかしながら、このような処理を実行した場合、文頭の受話信号に対して受話状態と推定できなくなってしまうので、受話信号の頭切れが発生する。これに対応するために、本実施例に係る通話装置は、受話信号を受けつけると、受話状態と判定するとともに、受話信号の受付が終了しても、遅延時間の間にわたって受話状態に対応した制御を維持する。
【００１３】
図１は、本発明の実施例１に係る通話システム１００の構成を示す。通話システム１００は、通話装置１０、ネットワーク１２、相手装置１４を含む。通話装置１０と相手装置１４は、ネットワーク１２を介して接続される。通話装置１０と相手装置１４とは、いずれも送話機能と受話機能を備えているので、通話装置１０を使用するユーザと、相手装置１４を使用するユーザとの間での通話が可能である。この通話のために、ネットワーク１２は、相手装置１４から通話装置１０への信号を伝送するとともに、通話装置１０から相手装置１４への信号も伝送する。以下では、通話装置１０に着目するので、相手装置１４から通話装置１０への信号を「受話信号」といい、通話装置１０から相手装置１４への信号を「送話信号」という。
【００１４】
図２は、通話装置１０の構成を示す。通話装置１０は、音声スイッチ部２０、アナログ回路２２、スピーカ２４、マイク２６、通信処理部２８を含む。音声スイッチ部２０は、送話信号入力部３４、送話信号音声判定部３６、送話信号レベル算出部３８、送話側減衰部４０、受話信号入力部４２、受話信号音声判定部４４、受話信号判定遅延部４６、受話信号判定演算部４８、受話信号レベル算出部５０、受話信号レベル遅延部５２、受話信号レベル加算部５４、遅延時間設定部５６、受話側減衰部５８、第１比較部６０、第２比較部６２、制御部６４を含む。また、送話側減衰部４０は、送話側調節部７０、送話信号減衰部７２を含み、受話側減衰部５８は、受話側調節部７４、受話信号減衰部７６を含む。アナログ回路２２は、マイクアンプ３０、Ａ／Ｄ部３２、Ｄ／Ａ部６６、スピーカアンプ６８を含む。
【００１５】
マイク２６は、音声を入力し、それを送話信号としてマイクアンプ３０に出力する。マイクアンプ３０は、マイク２６からの送話信号を入力し、送話信号を増幅する。マイクアンプ３０は、増幅した送話信号（以下、これもまた「送話信号」という）をＡ／Ｄ部３２に出力する。Ａ／Ｄ部３２は、マイクアンプ３０からの送話信号を入力する。当該送話信号は、アナログ信号であり、Ａ／Ｄ部３２は、アナログ信号をデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ部３２は、デジタル信号に変換した送話信号（以下、これもまた「送話信号」という）を送話信号入力部３４に出力する。
【００１６】
送話信号入力部３４は、Ａ／Ｄ部３２からの送話信号を入力する。この送話信号は、前述のごとくマイク２６において入力されている。送話信号入力部３４は、送話信号を送話信号音声判定部３６、送話信号レベル算出部３８、送話信号減衰部７２に出力する。送話信号減衰部７２には、制御部６４からの指示に応じて減衰量（以下、「第１の減衰量」という）が設定される。なお、設定される第１の減衰量については後述する。送話信号減衰部７２は、設定された第１の減衰量によって、送話信号入力部３４において入力した送話信号を減衰させる。つまり、送話信号減衰部７２は、入力した送話信号に損失を挿入する。送話信号減衰部７２は、減衰させた送話信号（以下、これもまた「送話信号」という）を通信処理部２８に出力する。
【００１７】
通信処理部２８は、ネットワーク１２と接続されることによって、図示しない相手装置１４との通信を実行する。通信処理部２８は、送話信号減衰部７２からの送話信号を入力する。通信処理部２８は、送話信号を変調して、その結果（以下、これもまた「送話信号」という）をネットワーク１２経由で相手装置１４に送信する。通信処理部２８は、ネットワーク１２を介して相手装置１４からの受話信号を受信する。通信処理部２８は、受話信号を復調して、その結果（以下、これもまた「受話信号」という）を受話信号入力部４２に出力する。通信処理部２８における処理には公知の技術が使用されればよいので、ここでは詳細な説明を省略する。なお、通信処理部２８は、２線−４線変換回路であってもよい。
【００１８】
受話信号入力部４２は、通信処理部２８からの受話信号を入力する。受話信号減衰部７６には、制御部６４からの指示に応じて減衰量（以下、「第２の減衰量」という）が設定される。ここでも、設定される第２の減衰量については後述する。受話信号減衰部７６は、設定された第２の減衰量によって、受話信号入力部４２において入力した受話信号を減衰させる。つまり、受話信号減衰部７６は、入力した受話信号に損失を挿入する。受話信号減衰部７６は、減衰させた受話信号（以下、これもまた「受話信号」という）をＤ／Ａ部６６に出力する。
【００１９】
Ｄ／Ａ部６６は、受話信号減衰部７６からの受話信号を入力する。当該受話信号は、デジタル信号であり、Ｄ／Ａ部６６は、デジタル信号をアナログ信号に変換する。Ｄ／Ａ部６６は、アナログ信号に変換した受話信号（以下、これもまた「受話信号」という）をスピーカアンプ６８に出力する。スピーカアンプ６８は、Ｄ／Ａ部６６からの受話信号を入力し、受話信号を増幅する。その際の利得は、本通話装置１０から離れても音声が聞こえるように設定される。スピーカアンプ６８は、増幅した受話信号（以下、これもまた「受話信号」という）をスピーカ２４に出力する。スピーカ２４は、スピーカアンプ６８からの受話信号を入力し、これを音声として出力する。スピーカ２４から出力された音声は、回り込んでマイク２６に入力される。スピーカ２４から出力された音声がマイク２６に入力されるまでの時間が遅延時間である。
【００２０】
送話信号音声判定部３６は、送話信号入力部３４からの送話信号を入力する。送話信号音声判定部３６は、送話信号が音声信号であるか、非音声信号であるかを判定する。音声信号は、マイク２６において入力した音声が含まれた信号であり、非音声信号は、マイク２６において入力した音声が含まれない信号であり、雑音が主として含まれる信号である。送話信号音声判定部３６は、送話信号の瞬時パワーを推定する。また、送話信号音声判定部３６は、背景騒音パワーを推定する。例えば、瞬時パワーを推定するために、送話信号の電力の短期間平均値が導出され、背景騒音パワーを推定するために、送話信号の電力の長期間平均値が導出される。また、瞬時パワーを推定するために、立ち上がりが急峻で立ち下がりが緩やかな特性を有するフィルタ等が使用されてもよく、背景騒音パワーを推定するために、立ち上がりが緩やかで立ち下がりが急峻な特性を有するフィルタ等が使用されてもよい。
【００２１】
さらに、送話信号音声判定部３６は、瞬時パワーの推定値Ｐｓと背景騒音パワーの推定値Ｐｎの比（＝Ｐｓ／Ｐｎ）、つまり信号対雑音比を導出する。送話信号音声判定部３６は、しきい値を予め記憶し、測定した信号対雑音比がしきい値以上である場合に、送話信号が音声信号であると判定する。一方、送話信号音声判定部３６は、測定した信号対雑音比がしきい値よりも小さい場合に、送話信号が非音声信号であると判定する。送話信号音声判定部３６は、送話信号が音声信号であると判定した場合に、送話側の音声区間検出信号（以下、「ＴＳＤ」という）を「１」に設定し、送話信号が非音声信号であると判定した場合に、ＴＳＤを「０」に設定する。送話信号音声判定部３６は、ＴＳＤを制御部６４に出力する。
【００２２】
送話信号レベル算出部３８は、送話信号入力部３４からの送話信号を入力する。送話信号レベル算出部３８は、送話信号の信号レベルを算出する。送話信号の信号レベルは、前述の瞬時パワーの推定値Ｐｓであり、これは、送話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｔ）と示される。送話信号レベル算出部３８は、送話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｔ）を第１比較部６０、送話側調節部７０に出力する。
【００２３】
受話信号音声判定部４４は、受話信号入力部４２からの受話信号を入力する。受話信号音声判定部４４は、受話信号が音声信号であるか、非音声信号であるかを判定する。音声信号は、相手装置１４のマイク（図示せず）において入力した音声が含まれた信号であり、非音声信号は、相手装置１４のマイクにおいて入力した音声が含まれない信号であり、雑音が主として含まれる信号である。受話信号音声判定部４４における処理は、送話信号音声判定部３６における処理と同様であるので、ここでは説明を省略する。受話信号音声判定部４４は、受話信号が音声信号であると判定した場合に、受話側の音声区間検出信号（以下、「ＲＳＤ」という）を「１」に設定し、受話信号が非音声信号であると判定した場合に、ＲＳＤを「０」に設定する。受話信号音声判定部４４は、ＲＳＤを受話信号判定遅延部４６、受話信号判定演算部４８に出力する。
【００２４】
受話信号判定遅延部４６は、受話信号音声判定部４４からの判定結果であるＲＳＤを入力する。受話信号判定遅延部４６は、ＲＳＤを遅延させる。ＲＳＤを遅延させる際の遅延時間は、遅延時間設定部５６によって設定されているが、それは、例えば、スピーカ２４から出力された音声がマイク２６に入力されるまでの時間以上になるように設定される。受話信号判定遅延部４６は、遅延させたＲＳＤ（以下、「遅延ＲＳＤ」という）を受話信号判定演算部４８に出力する。
【００２５】
受話信号判定演算部４８は、受話信号判定遅延部４６からの遅延ＲＳＤを入力するとともに、受話信号音声判定部４４からのＲＳＤを入力する。受話信号判定演算部４８は、遅延ＲＳＤとＲＳＤとの論理和を演算する。この処理を具体的に説明するために、図３（ａ）−（ｃ）を使用する。図３（ａ）−（ｃ）は、受話信号判定演算部４８における処理の概要を示す。図３（ａ）は、ＲＳＤの時間変化を示す。図示のごとく、時間Ｔ１までは、ＲＳＤが「０」であり、時間Ｔ１からＴ３の間において、ＲＳＤが「１」であり、時間Ｔ３以降において、ＲＳＤが「０」である。つまり、時間Ｔ１からＴ３の間では、受話信号が音声信号であるが、それ以外では、受話信号が非音声信号である。図３（ｂ）は、遅延ＲＳＤの時間変化を示す。遅延ＲＳＤは、ＲＳＤを時間「Ｔ２−Ｔ１」だけ遅延させている。そのため、時間Ｔ２までは、ＲＳＤが「０」であり、時間Ｔ２からＴ４の間において、ＲＳＤが「１」であり、時間Ｔ４以降において、ＲＳＤが「０」である。なお、時間「Ｔ４−Ｔ３」は、時間「Ｔ２−Ｔ１」に等しい。
【００２６】
図３（ｃ）は、遅延ＲＳＤとＲＳＤとの論理和の時間変化を示す。論理和を演算することによって、時間Ｔ１までは、ＲＳＤが「０」であり、時間Ｔ１からＴ４の間において、ＲＳＤが「１」であり、時間Ｔ４以降において、ＲＳＤが「０」である。そのため、論理和では、図３（ａ）に示したＲＳＤに対して、時間「Ｔ３」から時間「Ｔ４」にわたって、「１」の期間が延長されている。これは、受話信号判定遅延部４６における遅延時間だけ、音声信号の期間が延長されていることに相当する。図２に戻る。受話信号判定演算部４８は、論理和を制御部６４に出力する。
【００２７】
受話信号レベル算出部５０は、受話信号入力部４２からの受話信号を入力する。受話信号レベル算出部５０は、受話信号の信号レベルを算出する。受話信号の信号レベルは、前述の瞬時パワーの推定値Ｐｓであり、これは、受話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｒ）と示される。受話信号レベル算出部５０は、受話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｒ）を受話信号レベル遅延部５２、受話信号レベル加算部５４に出力する。
【００２８】
受話信号レベル遅延部５２は、受話信号レベル算出部５０において算出した信号レベルである受話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｒ）を入力する。受話信号レベル遅延部５２は、受話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｒ）を遅延させる。受話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｒ）を遅延させる際の遅延時間は、遅延時間設定部５６によって設定されており、例えば、受話信号判定遅延部４６での遅延時間と同一の値に設定される。受話信号レベル遅延部５２は、遅延させた受話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｒ）（以下、「遅延受話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｒ）」という）を受話信号レベル加算部５４に出力する。
【００２９】
受話信号レベル加算部５４は、受話信号レベル遅延部５２からの遅延受話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｒ）を入力するとともに、受話信号レベル算出部５０からの受話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｒ）を入力する。受話信号レベル加算部５４は、遅延受話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｒ）と、受話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｒ）とを加算する。この処理は、受話信号判定演算部４８と同様に、時間「Ｔ３」から時間「Ｔ４」にわたって、受話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｒ）を延長させることに相当する。受話信号レベル加算部５４は、加算値を第２比較部６２、受話側調節部７４に出力する。
【００３０】
遅延時間設定部５６は、前述のごとく、受話信号レベル遅延部５２における遅延時間と、受話信号判定遅延部４６における遅延時間とを設定する。遅延時間設定部５６は、図示しないインターフェイスを備えており、当該インターフェイスを介して外部から遅延時間の値を受けつけ、それを保持する。また、遅延時間設定部５６には、固定の遅延時間の値が予め保持されていてもよい。この遅延時間は、スピーカ２４から出力された音声がマイク２６に入力されるまでの時間に対応する。例えば、前述のごとく、遅延時間は、時間「Ｔ２−Ｔ１」、つまり「Ｔ４−Ｔ３」に設定される。
【００３１】
送話側調節部７０は、送話信号レベル算出部３８からの送話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｔ）を入力する。また、送話側調節部７０は、送話信号減衰部７２から通信処理部２８を介して受話信号減衰部７６に帰還する系の利得に応じて決定される値を係数に持ち、係数と送話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｔ）を乗算する。送話側調節部７０は、乗算結果（以下、「調節後送話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｔ）」という）を第２比較部６２に出力する。
【００３２】
受話側調節部７４は、受話信号レベル加算部５４からの加算値を入力する。また、受話側調節部７４は、受話信号減衰部７６からスピーカ２４、マイク２６を介して送話信号減衰部７２に帰還する系の利得に応じて決定される値を係数に持ち、係数と加算値を乗算する。受話側調節部７４は、乗算結果（以下、「調節後加算値」という）を第１比較部６０に出力する。
【００３３】
第１比較部６０は、送話信号レベル算出部３８からの送話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｔ）を入力するとともに、受話側調節部７４からの調節後加算値を入力する。第１比較部６０は、送話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｔ）と調節後加算値とを比較する。送話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｔ）が調節後加算値以上であれば、第１比較部６０は、第１比較結果として「１」を制御部６４に出力する。一方、送話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｔ）が調節後加算値よりも小さければ、第１比較部６０は、第１比較結果として「０」を制御部６４に出力する。
【００３４】
第２比較部６２は、送話側調節部７０からの調節後送話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｔ）を入力するとともに、受話信号レベル加算部５４からの加算値を入力する。第２比較部６２は、調節後送話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｔ）と加算値とを比較する。調節後送話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｔ）が加算値以上であれば、第２比較部６２は、第２比較結果として「１」を制御部６４に出力する。一方、調節後送話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｔ）が加算値よりも小さければ、第２比較部６２は、第２比較結果として「０」を制御部６４に出力する。
【００３５】
制御部６４は、４つの入力端子を備えており、図示のごとく、各入力端子は、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４と示される。入力端子Ｃ１は、第１比較部６０からの第１比較結果を入力する。入力端子Ｃ２は、第２比較部６２からの第２比較結果を入力する。入力端子Ｃ３は、送話信号音声判定部３６からのＴＳＤを入力する。入力端子Ｃ４は、受話信号判定演算部４８からの論理和を入力する。制御部６４は、第１比較結果、第２比較結果、ＴＳＤ、論理和をもとに、送話信号減衰部７２での第１の減衰量と受話信号減衰部７６での第２の減衰量とを制御する。ここでは、制御部６４の処理を具体的に説明するために、図４を使用する。
【００３６】
図４は、制御部６４において保持されているテーブルのデータ構造を示す。図示のごとく、「入力」として、各入力端子に入力される値が示され、「出力」として、通話システム１００の状態が示される。つまり、制御部６４は、各入力端子に入力される値に応じて、通話システム１００の状態を特定する。前述ごとく、入力端子Ｃ１からＣ４は、いずれも「０」あるいは「１」となる２値信号である。ここで、「Ｘ」はどのような値でもよいことを示し、「Ｙ」は、Ｃ３とＣ４とが「０」でないことを示す。
【００３７】
また、送話状態は、通話装置１０において送話がなされている状態である。送話状態において、制御部６４は、第１の減衰量を小さくし、第２の減衰量を大きくする。例えば、第１の減衰量は、「０」ｄＢに設定され、第２の減衰量は、ｘｄＢ（ｘは、１以上の整数）に設定される。一方、受話状態は、通話装置１０において受話がなされている状態である。受話状態において、制御部６４は、第１の減衰量を大きくし、第２の減衰量を小さくする。例えば、第１の減衰量は、ｘｄＢに設定され、第２の減衰量は、「０」ｄＢに設定される。アイドル状態は、第１の減衰量と第２の減衰量とが同一にされている状態を示し、高速アイドル状態は、短い遷移時間、例えばｍｓｅｃの単位でアイドル状態に移行することを示し、緩速アイドル状態は、長い遷移時間、例えばｓｅｃの単位でアイドル状態に移行することを示す。図２に戻る。制御部６４は、第１の減衰量を送話信号減衰部７２に設定し、第２の減衰量を受話信号減衰部７６に設定する。
【００３８】
図３（ｃ）に示したように、受話信号判定演算部４８において導出した論理和は、ＲＳＤと同様に、時間「Ｔ１」において「１」になる。また、受話信号レベル加算部５４において導出した加算値も、受話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｒ）と同様に、時間「Ｔ１」において大きくなる。そのため、時間「Ｔ１」において、第１比較部６０における第１比較結果と、第２比較部６２における第２比較結果が「０」になる可能性が高くする。このように、時間「Ｔ１」において、入力端子Ｃ１、Ｃ２が「０」になり、入力端子Ｃ４が「１」になることによって、受話状態と判定されやすくなる。その結果、受話信号の頭切れの発生が抑制される。
【００３９】
一方、図３（ｃ）に示したように、受話信号判定演算部４８において導出した論理和では、ＲＳＤと比較して、「１」の期間が、時間「Ｔ３」から時間「Ｔ４」まで延長される。また、受話信号レベル加算部５４において導出した加算値では、受話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｒ）と比較して、時間「Ｔ３」から時間「Ｔ４」において値が大きくなる。そのため、時間「Ｔ３」から時間「Ｔ４」において、第１比較部６０における第１比較結果と、第２比較部６２における第２比較結果が「０」になる可能性が高くする。このように、時間「Ｔ３」から時間「Ｔ４」において、入力端子Ｃ１、Ｃ２が「０」になり、入力端子Ｃ４が「１」になることによって、受話状態と判定されやすくなる。その結果、送話信号減衰部７２に設定すべき第１の減衰量が大きくなり、エコーの発生が抑制される。
【００４０】
このように、制御部６４において第１の減衰量と第２の減衰量とを決定するために使用される第１比較結果、第２比較結果には、加算値が反映されている。また、制御部６４において第１の減衰量と第２の減衰量とを決定するために論理和が使用されている。そのため、第１の減衰量と第２の減衰量は、論理和、加算値が反映されているといえる。この論理和、加算値は、遅延時間設定部５６において設定される遅延時間に応じても決定される。そのため、第１の減衰量と第２の減衰量は、スピーカ２４からマイク２６への受話信号の回り込みによる遅延時間に応じても制御されているといえる。
【００４１】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ハードウエアとソフトウエアの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００４２】
本実施例によれば、スピーカからマイクへの受話信号の回り込みによる遅延時間に応じても第１の減衰量と第２の減衰量を設定するので、受話信号の回り込みによる遅延時間の影響を小さくするように制御できる。また、受話信号の回り込みの影響を小さくするように制御されるので、エコーの発生を抑制できる。また、エコーの発生が抑制されるので、通話の音質の悪化を抑制できる。
【００４３】
また、受話信号のレベルとその遅延値との加算値、受話信号が音声信号であるかの判定結果とその遅延値との論理和とを使用して状態を判定するので、受話信号の回り込みの影響を小さくできる。また、スピーカからマイクへの受話信号の回り込みによる遅延時間に応じて、受話信号のレベルと、受話信号が音声信号であるかの判定結果とを遅延させる時間を設定するので、エコーの発生を抑制できる。また、受話信号のレベルと判定結果もそのまま利用されるので、頭切れの発生を抑制できる。また、エコーの発生、頭切れの発生が抑制されるので、通話の音質の悪化を抑制できる。また、遅延時間を設定するので、遅延時間を容易に変更できる。また、遅延時間が既知のときに簡易に遅延を設定できる。
【００４４】
本発明の一態様の概要は、次の通りである。本発明のある態様の通話装置１０は、マイク２６からの送話信号を入力する送話信号入力部３４と、送話信号入力部３４において入力した送話信号を減衰させ、減衰させた送話信号をネットワーク１２側に出力する送話信号減衰部７２と、送話信号入力部３４において入力した送話信号の信号レベルを算出する送話信号レベル算出部３８と、送話信号入力部３４において入力した送話信号が音声信号であるかを判定する送話信号音声判定部３６と、ネットワーク１２側からの受話信号を入力する受話信号入力部４２と、受話信号入力部４２において入力した受話信号を減衰させ、減衰させた受話信号をスピーカ２４に出力する受話信号減衰部７６と、受話信号入力部４２において入力した受話信号の信号レベルを算出する受話信号レベル算出部５０と、受話信号入力部４２において入力した受話信号が音声信号であるかを判定する受話信号音声判定部４４と、受話信号音声判定部４４での判定結果、受話信号レベル算出部５０において算出した信号レベル、送話信号音声判定部３６での判定結果、送話信号レベル算出部３８において算出した信号レベルをもとに、送話信号減衰部７２での第１の減衰量と受話信号減衰部７６での第２の減衰量とを制御する制御部６４とを備える。制御部６４での第１の減衰量と第２の減衰量は、スピーカ２４からマイク２６への受話信号の回り込みによる遅延時間に応じても制御されている。
【００４５】
受話信号レベル算出部５０において算出した信号レベルを遅延させる受話信号レベル遅延部５２と、受話信号レベル遅延部５２において遅延した信号レベルと、受話信号レベル算出部５０において算出した信号レベルとを加算する受話信号レベル加算部５４と、受話信号音声判定部４４の判定結果を遅延させる受話信号判定遅延部４６と、受話信号判定遅延部４６において遅延した判定結果と、受話信号音声判定部４４の判定結果との論理和を演算する受話信号判定演算部４８とをさらに備えてもよい。制御部６４には、受話信号判定演算部４８において演算した論理和、受話信号レベル加算部５４において加算した信号レベル、送話信号音声判定部３６での判定結果、送話信号レベル算出部３８において算出した信号レベルが入力されてもよい。
【００４６】
受話信号レベル遅延部５２における遅延時間と、受話信号判定遅延部４６における遅延時間とを設定する遅延時間設定部５６をさらに備えてもよい。
【００４７】
本発明の別の態様は、通話方法である。この方法は、マイク２６からの送話信号を入力するステップと、入力した送話信号を減衰させ、減衰させた送話信号をネットワーク１２側に出力するステップと、入力した送話信号の信号レベルを算出するステップと、入力した送話信号が音声信号であるかを判定するステップと、ネットワーク１２側からの受話信号を入力するステップと、入力した受話信号を減衰させ、減衰させた受話信号をスピーカ２４に出力するステップと、入力した受話信号の信号レベルを算出するステップと、入力した受話信号が音声信号であるかを判定するステップと、受話信号に対する判定結果、受話信号の信号レベル、送話信号に対する判定結果、送話信号の信号レベルをもとに、送話信号を減衰させる際の第１の減衰量と受話信号を減衰させる際の第２の減衰量とを制御するステップとを備える。制御するステップでの第１の減衰量と第２の減衰量は、スピーカ２４からマイク２６への受話信号の回り込みによる遅延時間に応じても制御されている。
【００４８】
（実施例２）
次に、実施例２を説明する。実施例２は、実施例１と同様に、離れた位置からの通話を可能にする通話装置に関する。通話装置は、実施例１と同様に、エコーを防止するために、受話信号を受けつけると受話状態と判定するとともに、受話信号の受付が終了しても遅延時間の間にわたって受話状態と判定する。なお、実施例１では、遅延時間が外部から入力されたり、遅延時間が固定されたりしている。一方、実施例２は、スピーカから出力され、かつマイクに入力される受話信号の遅延時間を測定し、測定した遅延時間を設定する。実施例２に係る通話システム１００は、図１と同様のタイプである。ここでは、差異を中心に説明する。
【００４９】
図５は、本発明の実施例２に係る通話装置１０の構成を示す。通話装置１０は、図２と比較すると、遅延時間設定部５６を含まず、遅延時間推定部８０を含む。遅延時間推定部８０は、受話信号減衰部７６からの受話信号を入力するとともに、送話信号入力部３４からの送話信号を入力する。遅延時間推定部８０は、受話信号と送話信号との相関値を導出し、相関値をもとに遅延時間を推定する。
【００５０】
具体的に説明すると、遅延時間推定部８０は、受話信号を遅延させる際の時間を変えながら、受話信号と送話信号の相関値を複数計算する。遅延時間推定部８０は、複数の相関値の中から最大の相関値を選択する。遅延時間推定部８０は、選択した相関値を計算する際に受話信号を遅延させた時間を遅延時間として取得する。この遅延時間は、スピーカ２４からマイク２６への受話信号の回り込みによる遅延時間に相当する。
【００５１】
遅延時間推定部８０は、推定した遅延時間をもとに、受話信号レベル遅延部５２における遅延時間と、受話信号判定遅延部４６における遅延時間とを設定する。推定した遅延時間がそのまま設定されてもよいし、推定した遅延時間を固定の期間だけ延長させた時間が設定されてもよい。
【００５２】
本実施例によれば、スピーカからマイクへの受話信号の回り込みによる遅延時間を推定するので、遅延時間が未知であっても、遅延時間を設定できる。また、遅延時間が設定されるので、通話の音質の悪化を抑制できる。また、受話信号と送話信号との相関値をもとに遅延時間を推定するので、処理を簡易にできる。また、スピーカからマイクへの受話信号の回り込みによる遅延時間を推定するので、遅延時間が変動する場合にも対応できる。
【００５３】
本発明の一態様の概要は、次の通りである。スピーカ２４からマイク２６への受話信号の回り込みによる遅延時間を推定する遅延時間推定部８０をさらに備えてもよい。遅延時間推定部８０において推定した遅延時間をもとに、受話信号レベル遅延部５２における遅延時間と、受話信号判定遅延部４６における遅延時間とが設定されてもよい。
【００５４】
遅延時間推定部８０は、受話信号減衰部７６から出力された受話信号と、送話信号入力部３４において入力した送話信号との相関値をもとに、遅延時間を推定してもよい。
【００５５】
（実施例３）
次に、実施例３を説明する。実施例３は、これまでと同様に、離れた位置からの通話を可能にする通話装置に関する。通話装置は、これまでと同様に、エコーを防止するために、受話信号を受けつけると受話状態と判定するとともに、受話信号の受付が終了しても遅延時間の間にわたって受話状態に対応した制御を維持する。一方、実施例３では、これまでと異なって、ＲＳＤ、受話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｒ）を遅延させない。実施例３に係る通話システム１００は、図１と同様のタイプである。ここでは、差異を中心に説明する。
【００５６】
図６は、本発明の実施例３に係る通話装置１０の構成を示す。通話装置１０は、図２と比較すると、受話信号判定遅延部４６、受話信号判定演算部４８、受話信号レベル遅延部５２、受話信号レベル加算部５４、遅延時間設定部５６を含まない。
【００５７】
受話信号音声判定部４４は、これまでと同様にＲＳＤを導出し、ＲＳＤを制御部６４に出力する。受話信号レベル算出部５０は、これまでと同様に、受話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｒ）を導出し、受話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｒ）を第２比較部６２、受話側調節部７４に出力する。受話側調節部７４は、受話信号レベル算出部５０からの受話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｒ）を入力する。また、受話側調節部７４は、受話信号減衰部７６からスピーカ２４、マイク２６を介して送話信号減衰部７２に帰還する系の利得に応じて決定される値を係数に持ち、係数と受話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｒ）を乗算する。受話側調節部７４は、乗算結果（以下、「調節後受話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｒ）」という）を第１比較部６０に出力する。
【００５８】
第１比較部６０は、送話信号レベル算出部３８からの送話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｔ）を入力するとともに、受話側調節部７４からの調節後受話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｒ）を入力する。第１比較部６０は、送話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｔ）と調節後受話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｒ）とを比較する。送話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｔ）が調節後受話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｒ）以上であれば、第１比較部６０は、第１比較結果として「１」を制御部６４に出力する。一方、送話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｔ）が調節後受話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｒ）よりも小さければ、第１比較部６０は、第１比較結果として「０」を制御部６４に出力する。
【００５９】
第２比較部６２は、送話側調節部７０からの調節後送話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｔ）を入力するとともに、受話信号レベル算出部５０からの受話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｒ）を入力する。第２比較部６２は、調節後送話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｔ）と受話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｒ）とを比較する。調節後送話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｔ）が受話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｒ）以上であれば、第２比較部６２は、第２比較結果として「１」を制御部６４に出力する。一方、調節後送話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｔ）が受話側瞬時パワー推定値Ｐｓ（Ｒ）よりも小さければ、第２比較部６２は、第２比較結果として「０」を制御部６４に出力する。
【００６０】
制御部６４に備えられた４つの入力端子のうち、入力端子Ｃ１からＣ３は、これまでと同様に、第１比較結果、第２比較結果、ＴＳＤを入力する。一方、入力端子Ｃ４は、受話信号音声判定部４４からのＲＳＤを入力する。制御部６４は、第１比較結果、第２比較結果、ＴＳＤ、ＲＳＤをもとに、送話信号減衰部７２での第１の減衰量と受話信号減衰部７６での第２の減衰量とを制御する。この制御のために、制御部６４は、これまでと同様に図４に示したテーブルを保持し、各入力端子に入力される値に応じて、通話システム１００の状態を特定する。また、制御部６４は、特定した状態に応じた第１の減衰量を送話信号減衰部７２に設定するとともに、特定した状態に応じた第２の減衰量を受話信号減衰部７６に設定する。
【００６１】
さらに、制御部６４が、各入力端子に入力される値に応じて受話状態を特定している場合を想定する。この場合において、各入力端子に入力される値が、受話状態以外の状態に遷移する条件を満たしたしても、制御部６４は、一定期間にわたって、受話状態における第１の減衰量と第２の減衰量とを維持する。受話状態以外の状態は、送話状態、高速アイドル状態、緩速アイドル状態のいずれでもよい。また、一定期間は、前述の遅延時間設定部５６において設定される遅延時間と同等の値に設定される。さらに、受話状態における第１の減衰量と第２の減衰量は、前述のごとく、それぞれｘｄＢと「０」ｄＢである。
【００６２】
図３（ｃ）に示した時間「Ｔ３」において、受話状態から別の状態への遷移がなされた場合であっても、制御部６４は、時間「Ｔ３」から時間「Ｔ４」において、受話状態における第１の減衰量と第２の減衰量を維持する。その結果、送話信号減衰部７２に設定すべき第１の減衰量が大きくなり、エコーの発生が抑制される。
【００６３】
以上の構成による通話システム１００の動作を説明する。図７は、通話装置１０による切替手順を示すフローチャートである。受話状態から他の状態への遷移を検出し（Ｓ１０のＹ）、一定期間が経過していなければ（Ｓ１２のＮ）、制御部６４は、受話状態における第１の減衰値と第２の減衰値を維持し（Ｓ１４）、ステップ１２に戻る。一定期間が経過すれば（Ｓ１２のＹ）、遷移した状態での第１の減衰値と第２の減衰値を設定する（Ｓ１６）。受話状態から他の状態への遷移を検出しなければ（Ｓ１０のＮ）、ステップ１２からステップ１６はスキップされる。
【００６４】
本実施例によれば、受話状態から受話状態以外の状態に遷移する条件を満たした場合に、一定期間にわたって、受話状態における第１の減衰量と第２の減衰量とを維持するので、エコーの発生を抑制できる。また、受話状態になった場合に、受話状態における第１の減衰量と第２の減衰量を設定するので、頭切れの発生を抑制できる。また、エコーの発生、頭切れの発生が抑制されるので、通話の音質の悪化を抑制できる。
【００６５】
本発明の一態様の概要は、次の通りである。制御部６４は、受話状態から受話状態以外の状態に遷移する条件を満たした場合に、一定期間にわたって、受話状態における第１の減衰量と第２の減衰量とを維持してもよい。
【００６６】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００６７】
１０  通話装置、  １２  ネットワーク、  １４  相手装置、  ２０  音声スイッチ部、  ２２  アナログ回路、  ２４  スピーカ、  ２６  マイク、  ２８  通信処理部、  ３０  マイクアンプ、  ３２  Ａ／Ｄ部、  ３４  送話信号入力部、  ３６  送話信号音声判定部、  ３８  送話信号レベル算出部、  ４０  送話側減衰部、  ４２  受話信号入力部、  ４４  受話信号音声判定部、  ４６  受話信号判定遅延部、  ４８  受話信号判定演算部、  ５０  受話信号レベル算出部、  ５２  受話信号レベル遅延部、  ５４  受話信号レベル加算部、  ５６  遅延時間設定部、  ５８  受話側減衰部、  ６０  第１比較部、  ６２  第２比較部、  ６４  制御部、  ６６  Ｄ／Ａ部、  ６８  スピーカアンプ、  ７０  送話側調節部、  ７２  送話信号減衰部、  ７４  受話側調節部、  ７６  受話信号減衰部、  １００  通話システム。
【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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【図７】
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