(57)【要約】【課題】簡易な構成で高品質な通話が可能な音声入出力装置を提供すること。【解決手段】マイクＡ１とマイクＢ２は話者の音声を入力し、それぞれ音声信号を生成する。ここでマイクＡ１とマイクＢ２とは、スピーカ３から等距離に配置され、スピーカ３から出力された音声を同レベルの音声信号に変換する。信号減算器４は、マイクＡ１が生成した音声信号のレベルから、マイクＢ２が生成した音声信号のレベルを代数的に減算して、送話信号を生成する。これにより、マイクＡ１およびマイクＢ２に混入した、スピーカ３から出力された音声を送話信号から除去することができる。そのため、エコーやハウリングの発生を防止することができ、簡易な構成で高品質な通話が可能となるのである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
話者の音声を入力して音声信号を生成する複数の音声入力手段の各々が、通話相手方の音声を出力する音声出力手段から等距離に配置され、
前記複数の音声入力手段の各々が生成した各音声信号のレベルの偏差を算出し、これに基づいて送話信号を生成することで、前記話者の音声とともに前記音声入力手段に混入した、前記音声出力手段から出力された音声を、前記送話信号から除去する処理手段と、
前記処理手段が生成した送話信号を通話相手方へ送信し、前記通話相手方から送信された受話信号を受信して前記音声出力手段へ出力する通信手段とを備えることを特徴とする音声入出力装置。
【請求項２】
前記音声入力手段は２つ設けられ、前記音声入力手段の各々および前記音声出力手段は一直線上に配置されることを特徴とする請求項１記載の音声入出力装置。
【請求項３】
話者の音声を入力して音声信号を生成する複数の音声入力手段と、
通話相手方の音声を出力する音声出力手段と、
前記音声出力手段から前記複数の音声入力手段に入力される音声による音声信号のレベルが等しくなるように、前記複数の音声入力手段が生成した音声信号の少なくとも一方を加工する加工手段と、
前記加工手段による加工後に各音声信号のレベルの偏差を算出し、これに基づいて送話信号を生成することで、前記話者の音声とともに前記音声入力手段に混入した、前記音声出力手段から出力された音声を、前記送話信号から除去する処理手段と、
前記処理手段が生成した送話信号を通話相手方へ送信し、前記通話相手方から送信された受話信号を受信して前記音声出力手段へ出力する通信手段とを備えることを特徴とする音声入出力装置。
【請求項４】
前記加工手段は、前記音声信号のレベルを調整する機能を有することを特徴とする請求項３記載の音声入出力装置。
【請求項５】
前記加工手段は、前記音声信号の位相を調整する機能を有することを特徴とする請求項３または請求項４記載の音声入出力装置。
【請求項６】
前記処理手段が生成した送話信号を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記加工手段の動作を制御する制御手段とを備えることを特徴とする請求項３記載の音声入出力装置。
【請求項７】
前記音声入出力装置は車両に搭載されて動作するものであり、前記音声入出力装置は、前記車両における車室の幅を車両の進行方向と平行に２等分する２等分線上に配置されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の音声入出力装置。
【請求項８】
前記音声入出力装置は、車室内のルームライト、ルームミラー、マップランプ、もしくはオーバーヘッドモジュールのいずれかの車室の天井に取り付けられた機器に配置されることを特徴とする請求項７に記載の音声入出力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声入出力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信技術の発達により、様々な通話形態によって通話を行う装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、三人の話者が同時に通話することが可能な携帯端末機が示されている。この携帯端末機は、ＰＤＣ方式とＰＨＳ方式の２つの通信方式によって通信が可能であり、各通信方式毎にエコーキャンセラが設けられている。三人が同時に通話を行う場合、話者Ａは話者Ｂと話者Ｃに対して、異なる通信方式を利用して回線を接続し、通話を行う。話者Ｂと話者Ｃとの間の通話は話者Ａの携帯端末機を介して行われるが、異なる通信方式を利用して通話を行っているため、各通信方式毎に設けられたエコーキャンセラによって話者Ｂと話者Ｃの通話音声が遮断されることなく通話が可能である。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１９６７３６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一方、このような通話形態の多様化にともない、通話装置の構成も複雑化してきている。特に、通話装置の一機能を担う音声入出力装置はその代表例であり、ハウリング防止機能やエコーキャンセル機能等の搭載により、複雑化の程度も著しい。しかしながら、通話装置の使用に際して課される制約条件によっては、複雑な構成の音声入出力装置は使用できない場合がある。かといって、音声入出力装置の有する機能を省くことによって簡略化を行うと、通話品質が劣化して通話自体が困難となる。
【０００６】
本発明は、前記の問題点を鑑み、簡易な構成で高品質な通話が可能な音声入出力装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の音声入出力装置は、話者の音声を入力して音声信号を生成する複数の音声入力手段の各々が、通話相手方の音声を出力する音声出力手段から等距離に配置され、複数の音声入力手段の各々が生成した各音声信号のレベルの偏差を算出し、これに基づいて送話信号を生成することで、話者の音声とともに音声入力手段に混入した、音声出力手段から出力された音声を、送話信号から除去する処理手段と、処理手段が生成した送話信号を通話相手方へ送信し、通話相手方から送信された受話信号を受信して音声出力手段へ出力する通信手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
このように、請求項１の音声入出力装置では、話者の音声は通話相手方の音声を出力する音声出力手段から等距離に配置された、複数の音声入力手段から入力される。このとき、複数の音声入力手段は、音声出力手段から等距離に配置されているので、音声出力手段からの音声が各音声入力手段に入力されたとき、等しいレベルの音声信号となる。このため、処理手段が、各音声入力手段が生成した各音声信号のレベルの偏差を算出することで、音声出力手段からの音声に基づく音声信号成分が除去され、話者の音声に基づく送話信号が生成される。このようにして生成された送話信号には、エコーやハウリングの原因となる音声出力手段の出力した信号成分が含まれていないため、送話信号が通信手段によって通話相手方へ送信されたとき、通話相手方はクリアな音声にて話者の音声を聞くことができる。
【０００９】
上述したように、請求項１の音声入出力装置によれば、エコーやハウリングの発生を防止することができ、簡易な構成で高品質な通話が可能となるのである。
【００１０】
請求項２に記載のように、音声入力手段は２つ設けられ、音声入力手段の各々および音声出力手段は一直線上に配置されることが望ましい。これにより、エコーやハウリングの発生を防止しつつ、本音声入出力装置を小型化することができ、設置が容易となる。
【００１１】
また、請求項３に記載の音声入出力装置は、話者の音声を入力して音声信号を生成する複数の音声入力手段と、通話相手方の音声を出力する音声出力手段と、音声出力手段から複数の音声入力手段に入力される音声による音声信号のレベルが等しくなるように、複数の音声入力手段が生成した音声信号の少なくとも一方を加工する加工手段と、加工手段による加工後に各音声信号のレベルの偏差を算出し、これに基づいて送話信号を生成することで、話者の音声とともに音声入力手段に混入した、音声出力手段から出力された音声を、送話信号から除去する処理手段と、処理手段が生成した送話信号を通話相手方へ送信し、通話相手方から送信された受話信号を受信して音声出力手段へ出力する通信手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
このように、請求項３の音声入出力装置では、話者の音声は複数の音声入力手段から入力されるが、各音声入力手段が音声出力手段から等距離に配置されていない場合には、各音声入力手段は音声出力手段からの音声が入力されたとき、等しいレベルの音声信号を生成することができない。すなわち、各音声入力手段が生成した音声信号をそのまま利用するだけでは、処理手段は音声出力手段からの音声に基づく音声信号成分を除去することができない。また、各音声入力手段が音声出力手段から等距離に配置されていても、各音声入力手段の有するレベル特性や位相特性のばらつきが大きい場合には、各音声入力手段は音声出力手段からの音声が入力されたとき、等しいレベルの音声信号を生成することができず、処理手段は音声出力手段からの音声に基づく音声信号成分を十分に除去することはできない。さらには、例えば車室内の音響特性によっても、処理手段は音声出力手段からの音声に基づく音声信号成分を除去することができない場合がある。
【００１３】
そこで、請求項３の音声入出力装置では、音声出力手段から各音声入力手段に入力される音声による音声信号のレベルが等しくなるように、各音声入力手段が生成した音声信号の少なくとも一方を加工手段によって加工し、加工後の各音声信号のレベルの偏差を算出して送話信号を生成する。これにより、各音声入力手段の配置、各音声入力手段の有するレベル特性や位相特性のばらつき、および車室内の音響特性によらず、音声出力手段からの音声に基づく音声信号成分を除去して、話者の音声に基づく送話信号を生成することが可能となる。
【００１４】
請求項４に記載のように、加工手段は、音声信号のレベルを調整する機能を有することが望ましい。各音声入力手段の生成した音声信号のレベルを増幅して調整することにより、各音声入力手段の配置や、各音声入力手段の有するレベル特性のばらつき、および車室内の音響特性による音声信号のレベルの変動を容易に補正することが可能となる。
【００１５】
請求項５に記載のように、加工手段は、音声信号の位相を調整する機能を有することが望ましい。これにより、各音声入力手段の配置、各音声入力手段の有する位相特性のばらつき、および車室内の音響特性による音声信号の位相の変動まで考慮した、高精度な補正が可能となる。
【００１６】
請求項６に記載のように、処理手段が生成した送話信号を検出する検出手段と、検出手段の検出結果に基づいて、加工手段の動作を制御する制御手段とを備えることが望ましい。生成された送話信号のレベルを検出手段によって検出し、その検出結果に基づいて制御手段が加工手段の動作を制御することで、より高精度な音声信号の補正が可能となる。
【００１７】
請求項７に記載のように、音声入出力装置は車両に搭載されて動作するものであり、音声入出力装置は、車両における車室の幅を車両の進行方向と平行に２等分する２等分線上に配置されることが望ましい。
【００１８】
本音声入出力装置は、複数の音声入力手段が生成した各音声信号のレベルの偏差を算出することで、音声出力手段からの音声に基づく音声信号成分を除去する。しかしながら、話者が各音声入力手段から等距離に位置する場所から音声を発すると、話者の音声から各音声入力手段が生成する音声信号の各々のレベルが全て等しくなり、処理手段が各音声信号のレベルの偏差を算出する際に、話者の音声に基づく音声信号成分が除去されてしまう。本音声入出力装置を車両に搭載して動作させる際には、車両における車室の幅を車両の進行方向と平行に２等分する２等分線上に配置することで、話者が車内のどのシートに座って発話しても、話者から各音声入力手段までの距離が等しくならず、話者の音声に基づく音声信号成分が除去されることなく通話が可能となるのである。
【００１９】
請求項８に記載のように、音声入出力装置は、車室内のルームライト、ルームミラー、マップランプ、もしくはオーバーヘッドモジュールのいずれかの車室の天井に取り付けられた機器に配置されることが望ましい。これにより、話者の音声に基づく音声信号成分が除去されることなく通話が可能であり、なおかつ、車室内の空間を有効に活用することができるのである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態である音声入出力装置の全体構成を示すブロック図である。
【００２１】
音声入力手段であるマイクＡ１およびマイクＢ２は、例えば小型のマイクロホンであり、話者の音声を入力して音声信号を生成する。音声出力手段であるスピーカ３は、例えば小型のスピーカであり、通話相手方の音声を出力する。なお、本実施形態におけるマイクＡ１とマイクＢ２とは、いずれもスピーカ３から距離ｄだけ離れて配置され、かつ、マイクＡ１とマイクＢ２とが、スピーカ３を間に挟んで一直線となるように配置されている。これにより、エコーやハウリングの発生を防止しつつ、本音声入出力装置を小型化することができ、設置が容易となるためである。
【００２２】
なお、本音声入出力装置は、車両のルームライトの上方に設置される。これにより、話者がどのシートに座っていても、話者と各マイクとの距離が等しくならず、話者の音声に基づく音声信号成分が除去されることなく通話が可能となるのである（詳細については後述する）。さらには、車室内の空間を有効に活用することもできる。本音声入出力装置の設置場所としては、話者と各マイクとの間の距離が等しくならないような場所、すなわち、車室の幅を車両の進行方向と平行に２等分する２等分線上に設置するのであれば、何処に設置してもよい。
【００２３】
処理手段である信号減算器４は、例えばオペアンプから構成され、マイクＡ１が生成した音声信号のレベルから、マイクＢ２が生成した音声信号のレベルを代数的に減算し、２つの音声信号におけるレベルの偏差を算出して送話信号を生成する。送話信号の生成に関しては、マイクＢ２が生成した音声信号のレベルからマイクＡ１が生成した音声信号のレベルを代数的に減算し、２つの音声信号におけるレベルの偏差を算出して送話信号を生成してもよい。また、音声信号のレベルの減算に関しては、例えばＡ／Ｄ変換器によってマイクＡ１およびマイクＢ２が生成した音声信号のレベルを一旦ディジタル化し、ディジタル減算回路によって減算を行うこととしても良い。また、信号減算器４によって、送信すべき話者の音声信号も減算され、その偏差のレベルが小さくなるため、信号減算器４の前段もしくは後段に増幅器を接続することが好ましい。
【００２４】
通信手段である通信装置５は、例えば車載用無線機であり、信号減算器４が生成した送話信号を通話相手方へ送信する。また、通話相手方から送信された受話信号を受信してスピーカ３へ出力する。通話相手方との通信に関しては、例えばナビゲーション装置に搭載された通信機能を利用することとしても良いし、携帯電話の通信機能を利用することとしても良い。
【００２５】
次に、第１実施形態の音声入出力装置が、送話信号を生成する処理を順に説明する。
【００２６】
話者が発した音声は、マイクＡ１およびマイクＢ２から入力され、それぞれ音声信号が生成される。次に、信号減算器４は、マイクＡ１が生成した音声信号のレベルから、マイクＢ２が生成した音声信号のレベルを代数的に減算して、２つの音声信号のレベルの偏差を算出し、これを送話信号として生成する。本音声入出力装置は、車両のルームライトの上方に設置されていることから、話者が車室内のどのシートに座っていても、話者と各マイクとの間の距離は等しくならない。そのため、各マイクが生成する音声信号の話者の音声に基づく音声信号成分のレベルも等しくならず、信号減算器４が２つの音声信号のレベルを代数的に減算しても、話者の音声に基づく音声信号成分は除去されない。一方、スピーカ３と各マイクとは等距離に配置されているため、各マイクが生成する音声信号のスピーカ３から出力された音声に基づく音声信号成分のレベルは概ね等しくなり、信号減算器４が２つの音声信号のレベルを代数的に減算することによって、スピーカ３から出力された音声に基づく音声信号成分が除去されるのである。
【００２７】
このように、本実施形態の音声入出力装置では、スピーカ３から等距離に配置されたマイクＡ１およびマイクＢ２が生成した各音声信号のレベルを代数的に減算し、２つの音声信号のレベルの偏差を送話信号として生成することにより、マイクＡ１およびマイクＢ２に混入した、スピーカ３から出力された音声を、送話信号から除去することができる。これにより、エコーやハウリングの発生を防止することができ、簡易な構成で高品質な通話が可能となるのである。
（第２実施形態）
図２は、本発明の第２実施形態である音声入出力装置の全体構成を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態では、上述の第１実施形態における音声入出力装置において、増幅器Ａ６および増幅器Ｂ７、レベル検出器８、リモコン９、スイッチング回路１０、ＥＣＵ１１を新たに設けた点が第１実施形態と異なる。
【００２８】
加工手段である増幅器Ａ６および増幅器Ｂ７は、増幅率を変更することが可能な可変増幅器であり、マイクＡ１およびマイクＢ２が生成した各音声信号のレベルを、設定された増幅率に従ってそれぞれ増幅する。各増幅器の増幅率は、ＥＣＵ１１によって変更される。音声信号のレベルの増幅に関しては、例えばＡ／Ｄ変換器によって一旦ディジタル信号に変換した後に増幅することとしても良い。
【００２９】
検出手段であるレベル検出器８は、例えば信号計測器であり、信号減算器４が生成した送話信号のレベルを検出してＥＣＵ１１へ出力する。送話信号のレベルの検出に関しては、例えばＡ／Ｄ変換器によってディジタル信号に変換して検出することとしても良い。
【００３０】
リモコン９は、例えばテンキーと機能キーとを備えた多機能リモコンであり、ＥＣＵ１１に対して増幅器Ａ６と増幅器Ｂ７の増幅率の調整を行うよう指示する。増幅率の調整の指示に関しては、コンピュータから通信ネットワークを介して指示することとしてもよい。また、各増幅器に調整スイッチを設け、ユーザーもしくはサービスマンが手動で調整することとしてもよい。
【００３１】
スイッチング回路１０は、例えばフリップフロップ等から構成され、ＥＣＵ１１の指示に従ってスピーカ３の接続先を通信装置５側もしくはＥＣＵ１１側へ切り換える。スピーカ３の接続先の切り換えに関しては、例えば無接点リレーを用いて行うこととしてもよい。
【００３２】
ＥＣＵ１１は、リモコン９から増幅器Ａ６と増幅器Ｂ７の増幅率の調整を行うよう指示されると、スイッチング回路１０に対してスピーカ３の接続先をＥＣＵ１１側へ切り換えるよう指示する。そして、テスト信号をスピーカ３へ出力し、レベル検出器８が検出した送話信号のレベルが所定値以下となるように、増幅器Ａ６と増幅器Ｂ７の増幅率を変更する。これらの動作は、車両に搭載されたカーナビゲーション装置や通信装置等のＣＰＵに行わせることとしてもよい。
【００３３】
なお、本実施形態のマイクＡ１はスピーカ３から距離ｄ１だけ離れて配置されており、マイクＢ２はスピーカ３から距離ｄ２だけ離れて配置されている。
【００３４】
その他の構成・動作については、前述の第１実施形態と同様なので、説明を省略する。
【００３５】
図３は、第２実施形態の音声入出力装置が、増幅器Ａ６と増幅器Ｂ７の増幅率を調整する処理のフローチャートである。本フローチャートの処理は、話者がリモコン９から各増幅器の増幅率の調整を行うよう指示するたびに実行される。
【００３６】
ステップ３０１では、スイッチング回路１０のスイッチをＥＣＵ１１側へ切り換える。ステップ３０２では、テスト信号の出力を開始する。テスト信号はＴＳＰ信号、正弦波、ホワイトノイズ、インパルスのいずれかでよく、スピーカ３から出力される。
【００３７】
ステップ３０３では、所定時間だけウェイトし、テスト信号から送話信号が生成されるのを待つ。ステップ３０４では、ステップ３０２で出力したテスト信号に応じて、生成された送話信号のレベルを検出する。ステップ３０５では、ステップ３０４で検出した送話信号のレベルの絶対値が所定値Ｋ以下であるか否かを判定する。送話信号のレベルの絶対値が所定値Ｋ以下であれば、ステップ３０７へ進み、テスト信号の出力を終了する。その後、ステップ３０８にてスイッチング回路１０のスイッチを通信装置５側へ切り換え、処理を終了する。一方、ステップ３０５で検出した送話信号のレベルの絶対値が所定値Ｋ以下でない場合は、ステップ３０６へ進み、増幅器Ａ６もしくは増幅器Ｂ７の増幅率を、送話信号のレベルの絶対値がゼロに近づくように変更する。その後、ステップ３０３へ戻り、送話信号のレベルの絶対値が所定値Ｋ以下となるまで、上述の手順を繰り返す。
【００３８】
このように、マイクＡ１およびマイクＢ２がスピーカ３から等距離に配置されていない場合、各マイクが生成する音声信号のうち、スピーカ３からの音声に基づく音声信号成分は等しいレベルとならず、信号減算器４はスピーカ３からの音声に基づく音声信号成分を送話信号から除去することができない。また、マイクＡ１およびマイクＢ２がスピーカ３から等距離に配置されていても、各マイクの有するレベル特性のばらつきが大きい場合には、スピーカ３からの音声に基づく音声信号成分は等しいレベルとならず、信号減算器４はスピーカ３からの音声に基づく音声信号成分を送話信号から十分に除去することはできない。さらには、例えば車室内の音響特性によっても、信号減算器４はスピーカ３からの音声に基づく音声信号成分を送話信号から除去することができない場合がある。そのため、スピーカ３からの音声に基づく音声信号成分のレベルが等しくなるように各増幅器の増幅率を調整し、増幅された各音声信号のレベルの偏差に基づいて送話信号を生成することで、各マイクの配置や、各マイクの有するレベル特性のばらつき、および車室内の音響特性によらず、スピーカ３からの音声に基づく音声信号成分を送話信号から除去することが可能となるのである。また、生成された送話信号をレベル検出器８によって検出し、検出結果に基づいてＥＣＵ１１が増幅器Ａ６および増幅器Ｂ７の増幅率を変更することで、マイクＡ１およびマイクＢ２の配置や、各マイクのレベル特性のばらつき、および車室内の音響特性による音声信号のレベルの変動を高精度に補正することが可能となるのである。
【００３９】
なお、本フローチャートの処理は、本音声入出力装置が使用されていない際に、一定時間毎に自動的に行うこととしても良い。また、本音声入出力装置を搭載した車両のディーラーや工場等で定期的に行うこととしてもよい。
【００４０】
次に、第２実施形態の音声入出力装置が、送話信号を生成する処理を順に説明する。
【００４１】
話者が発した音声は、マイクＡ１およびマイクＢ２から入力され、それぞれ音声信号が生成される。次に、増幅器Ａ６および増幅器Ｂ７は、マイクＡ１およびマイクＢ２によって生成された音声信号を、図３のフローチャートの処理を実行することによって設定された増幅率に従って増幅する。信号減算器４は、増幅器Ａ６によって増幅された音声信号のレベルから、増幅器Ｂ７によって増幅された音声信号のレベルを代数的に減算して、２つの音声信号のレベルの偏差を算出し、スピーカ３から出力された音声の音声信号成分を除去した送話信号を生成する。
【００４２】
このように、本実施形態の音声入出力装置では、マイクＡ１およびマイクＢ２が生成した音声信号のレベルを増幅器Ａ６および増幅器Ｂ７によってそれぞれ増幅し、増幅された各音声信号のレベルの偏差を信号減算器４によって算出して、送話信号を生成する。これにより、各マイクの配置や、各マイクのレベル特性のばらつき、および車室内の音響特性によらず、スピーカ３から出力された音声を送話信号から除去することが可能となるのである。なお、各マイクとスピーカとの距離は等距離であっても良い。また、増幅器は１つだけ設けることとし、どちから一方の音声信号を増幅することとしても良い。
（第３実施形態）
図４は、本発明の第３実施形態である音声入出力装置の全体構成を示すブロック図である。図４に示すように、本実施形態では、上述の第２実施形態における音声入出力装置において、増幅器Ａ６および増幅器Ｂ７に代えて波形成形器Ａ１２および波形成形器Ｂ１３をそれぞれ設け、さらに、レベル検出器８に代えて波形検出器１４を設けた点が第２実施形態と異なる。
【００４３】
波形成形器Ａ１２および波形成形器Ｂ１３は、マイクＡ１およびマイクＢ２が生成した各音声信号の波形を、設定された成形パラメータに従って成形し、各音声信号のレベルおよび位相を成形パラメータに従って変更する。各波形成形器の成形パラメータは可変であり、ＥＣＵ１１によって変更される。音声信号のレベルや位相の変更に関しては、例えばＡ／Ｄ変換器によって音声信号をディジタル信号に変換し、ｚ変換、ｗａｖｅｌｅｔ変換等により行うこととしても良い。
【００４４】
波形検出器１４は、例えば信号計測器であり、信号減算器４が生成した送話信号の波形を検出する。送話信号の波形の検出に関しては、例えばＡ／Ｄ変換器によってディジタル信号に変換して検出することとしてもよい。
【００４５】
本実施形態のリモコン９は、ＥＣＵ１１に対して波形成形器Ａ１２と波形成形器Ｂ１３の成形パラメータの調整を行うよう指示する。
【００４６】
本実施形態のＥＣＵ１１は、リモコン９から波形成形器Ａ１２と波形成形器Ｂ１３の成形パラメータの調整を行うよう指示されると、スイッチング回路１０に対してスピーカ３の接続先をＥＣＵ１１側へ切り換えるよう指示する。そして、テスト信号をスピーカ３へ出力し、波形検出器１４が検出した送話信号の波形と、テスト信号の波形との偏差が所定値よりも小さくなるように、波形成形器Ａ１２と波形成形器Ｂ１３の成形パラメータを変更する。
【００４７】
その他の構成・動作については、前述の第２実施形態と同様なので、説明を省略する。
【００４８】
図５は、第３実施形態の音声入出力装置が、波形成形器Ａ１２と波形成形器Ｂ１３の成形パラメータを調整する処理のフローチャートである。図５に示すように、本実施形態のフローチャートでは、前述の第２実施形態における図３のフローチャートにおいて、生成された送話信号のレベルを検出するステップに代わり、生成された送話信号の波形を検出するステップを設け、送話信号のレベルの絶対値が所定値Ｋ以下であるか否かを判定するステップに代わり、送話信号の波形とテスト信号の波形との偏差が所定値Ｌよりも小さくなるか否かを判定するステップを設ける。また、増幅器Ａ６もしくは増幅器Ｂ７の増幅率を変更するステップに代わり、波形成形器Ａ１２もしくは波形成形器Ｂ１３の成形パラメータを変更するステップを設ける。換言すれば、ステップ５０４、５０５、５０６以外の全ての処理は、前述の第２実施形態における図３のフローチャートの処理と同様であり、その説明は省略する。なお、本フローチャートの処理は、話者がリモコン９から各波形成形器の成形パラメータを調整するよう指示するたびに実行される。
【００４９】
ステップ５０４では、生成された送話信号の波形を検出する。ステップ５０５では、ステップ５０４で検出した送話信号の波形と、ステップ５０２で出力したテスト信号の波形との偏差を算出し、これが所定値Ｌ以下であるか否かを判定する。送話信号の波形とテスト信号の波形との偏差が所定値Ｌ以下でない場合は、ステップ５０６へ進み、波形成形器Ａ１２および波形成形器Ｂ１３の成形パラメータを、送話信号の波形とテスト信号の波形との偏差が小さくなるように変更する。その後、ステップ５０３へ戻り、送話信号の波形とテスト信号の波形との偏差が所定値Ｌ以下となるまで、上述の手順を繰り返す。
【００５０】
このように、生成された送話信号を波形検出器１４によって検出し、検出結果に基づいてＥＣＵ１１が波形成形器Ａ１２および波形成形器Ｂ１３の成形パラメータを変更することで、各マイクの配置や、各マイクのレベル特性および位相特性のばらつき、および車室内の音響特性による音声信号のレベルおよび位相の変動を、より高精度に補正することが可能となるのである。
【００５１】
なお、本フローチャートの処理は、本音声入出力装置が使用されていない際に、一定時間毎に自動的に行うこととしても良い。また、本音声入出力装置を搭載した車両のディーラーや工場等で定期的に行うこととしてもよい。
【００５２】
次に、第３実施形態の音声入出力装置が、送話信号を生成する処理を順に説明する。
【００５３】
話者が発した音声は、マイクＡ１およびマイクＢ２から入力され、それぞれ音声信号が生成される。次に、波形成形器Ａ１２および波形成形器Ｂ１３は、マイクＡ１およびマイクＢ２によって生成された音声信号の波形を、図５のフローチャートの処理を実行することによって設定された成形パラメータに従って、成形する。信号減算器４は、波形成形器Ａ１２によって成形された音声信号のレベルから、波形成形器Ｂ１３によって成形された音声信号のレベルを減算して、２つの音声信号のレベルの偏差を算出し、スピーカ３から出力された音声の音声信号成分を除去した送話信号を生成する。
【００５４】
このように、本実施形態の音声入出力装置では、各マイクが生成した音声信号の波形を波形成形器Ａ１２および波形成形器Ｂ１３によってそれぞれ成形し、信号減算器４は成形された各音声信号のレベルの偏差を算出して送話信号を生成する。これにより、各マイクの配置や、各マイクのレベル特性のばらつき、および車室内の音響特性によらず、スピーカ３から出力された音声を、より高い精度で送話信号から除去することが可能となるのである。また、波形成形器は１つだけ設けることとし、どちから一方の音声信号の波形を成形することとしても良い。
【００５５】
なお、上述した各実施形態において、信号減算器４の後段にエコーキャンセラやハウリング防止回路等を設けてもよい。これにより、本音声入出力装置の構成は複雑化するが、より高品質な通話を行うことが可能となる。また、マイクは３つ以上あっても良いし、スピーカも複数あってもよい。
【００５６】
さらに、上述した各実施形態は、それぞれ単独で用いても良いし、複合して用いても良いことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である音声入出力装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２実施形態である音声入出力装置の全体構成を示すブロック図である。
【図３】第２実施形態の音声入出力装置が、増幅器Ａと増幅器Ｂの増幅率を調整する処理のフローチャートである。
【図４】本発明の第３実施形態である音声入出力装置の全体構成を示すブロック図である。
【図５】第３実施形態の音声入出力装置が、波形成形器Ａと波形成形器Ｂの成形パラメータを調整する処理のフローチャートである
【符号の説明】
１…マイクＡ、２…マイクＢ、３…スピーカ、４…信号減算器、５…通信装置
【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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