(57)【要約】【課題】  ノイズキャンセラを有する遠隔対話装置において、環境変化、経時変化に追従して安定したノイズ除去を行えるようにする。【解決手段】  利用客音声を入力するマイクロホン（２１）と、センタ対応者音声を出力するスピーカ（５３）と、ノイズキャンセラ（３０）と、エコーキャンセラ（４０）とを備えた遠隔対話装置において、前記ノイズキャンセラは、機器が発生するノイズ信号をデータとして記憶し、記憶したデータから擬似ノイズ信号を発生するノイズ信号発生手段（３１と、利用客音声の非入力時において前記擬似ノイズ信号を参照信号として前記機器が発生するノイズ源から前記マイクロホンまでの伝達特性を推定してノイズ打消し信号を出力するノイズキャンセラ用適応デジタルフィルタ（２４）と、前記機器が発生するノイズ信号から適応デジタルフィルタが出力するノイズ打消し信号を差し引く加算器（２５）とを備えたものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用客音声を入力するマイクロホンと、センタ対応者音声を出力するスピーカと、前記マイクロホンから入力される機器が発生するノイズを打消すノイズキャンセラと、前記センタ対応者音声信号を参照信号として前記ノイズキャンセラから出力される前記マイクロホンからの音響エコーを打消すエコーキャンセラとを備えた遠隔対話装置において、
前記ノイズキャンセラは、機器が発生するノイズ信号をデータとして記憶し、記憶したデータから擬似ノイズ信号を発生するノイズ信号発生手段と、前記利用客音声の非入力時において前記擬似ノイズ信号を参照信号として前記機器が発生するノイズ源から前記マイクロホンまでの伝達特性を推定してノイズ打消し信号を出力するノイズキャンセラ用適応デジタルフィルタと、前記機器が発生するノイズ信号から適応デジタルフィルタが出力するノイズ打消し信号を差し引く加算器とを備えたことを特徴とする遠隔対話装置。
【請求項２】
前記ノイズ信号のメモリへの書き込みは、利用客音声信号の非入力時、かつセンタ対応者音声信号の非入力時に行うことを特徴とする請求項１記載の遠隔対話装置。
【請求項３】
メモリに記憶されたデータとＡ／Ｄ変換したノイズ信号データとの差が一定以上のとき、ノイズ信号データをメモリに書きこまないことを特徴とする請求項２記載の遠隔対話装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顧客が操作する端末装置に搭載され、スピーカとマイクロホンを用いて顧客とセンタ側の対応者とで対話する対話機能を持つ遠隔対話装置、特に音声信号に音響的に重畳する機器が発生する音響ノイズ成分を抑圧するノイズキャンセラを有する遠隔対話装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、通話時のノイズキャンセラとしては特許文献１に記載されているような、拡声電話機において擬似ノイズ信号のデータをメモリに記憶しておき、マイクロホンから入力される機器ノイズを打ち消す方法が提案されている。
【０００３】
図２は、特許文献１に記載されているような従来のノイズキャンセラの例を示すブロック図である。
利用者音声はマイクロホン１でアナログ音声信号に変換され、マイクロホン１の出力側に順次接続されたアナログ音声信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２、ノイズキャンセラ３、エコーキャンセラ４、及びデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器５を介してセンタ対応者側へ伝えられる。一方、センタ対応者側からの音声はアナログ音声信号に変換された後、順次接続されたアナログ音声信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器６、デジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器７を介してスピーカ８から利用者側へ伝えられる。
【０００４】
ノイズキャンセラ３は、マイクロホン１からの、例えば冷却ファンなどの機器が発生するノイズＮを適応デジタフィルタ（ＡＤＦ）を用いて消去するものであり、擬似ノイズ信号Ｓ９を発生するノイズ信号発生手段９と、ＡＤＦ１０と、加算器１１とで構成されている。ノイズ信号発生手段９は、擬似ノイズ信号のデータを記憶する読出し専用メモリ（ＲＯＭ）１２で構成されている。
【０００５】
ＡＤＦ１０は、Ａ／Ｄ変換器２，６の出力を取り込んで音声信号があるか否かを検出する音声検出器１５からの信号Ｓ１５で適応動作がオン／ＯＦＦ制御され、音声信号の非入力時において、擬似ノイズ信号Ｓ９を参照信号とし、ノイズ源からマイクロホン１までの伝達特性を推定してノイズ打消し信号Ｓ１０を加算器１１へ出力し、例えば加算器１１の出力の二乗平均値が最小となるように、学習同定法や、ＬＭＳ（least mean square ）法等によって適応制御の係数が設定される。こうして設定された係数に基づいて生成されるノイズ打消し信号Ｓ１０が、加算器１１でＡ／Ｄ変換器２から出力される信号から差し引かれてノイズ成分が打ち消される。
【０００６】
エコーキャンセラ４は、マイクロホン１が拾うスピーカ８の音響エコーＥを消去する機能を有し、ＡＤＦ１３と、加算器１４とで構成されている。ＡＤＦ１３は、Ａ／Ｄ変換器６からのセンタ対応者側音声信号を参照信号とし、スピーカ８からマイクロホン１までの音響伝達特性を推定し、ＡＤＦ１０と同様にしてエコー打消し信号Ｓ１３を生成して加算器１４へ出力する。加算器１４では、加算器１１からの出力からエコー打消し信号Ｓ１３を差し引いて音響エコーＥを消去している。
【０００７】
このようにノイズキャンセラ３によってノイズの影響を除き、エコーキャンセラ４によってエコーの影響を除くことができ、センタ対応者側にノイズを送信することなく良好な音声品質を確保することができる。
【特許文献１】特開平５−１４４５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら特許文献１に示されているような従来のノイズキャンセラでは、予めノイズ測定を行い、メモリにノイズデータを格納しておく必要があり、ノイズ測定した環境と実際に機器が設置される環境ではノイズレベル、スペクトルが異なる場合があり、ノイズ除去効果が得られないという問題がある。
また、経時変化によりノイズの発生状況が変化した場合には、これに追従できない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記課題を解決しようとするもので、ノイズキャンセラを有する遠隔対話装置において、環境変化、経時変化に追従して安定したノイズ除去を行えるようにすることを目的とする。
そのために本発明は、利用客音声を入力するマイクロホンと、センタ対応者音声を出力するスピーカと、前記マイクロホンから入力される機器が発生するノイズを打消すノイズキャンセラと、前記センタ対応者音声信号を参照信号として前記ノイズキャンセラから出力される前記マイクロホンからの音響エコーを打消すエコーキャンセラとを備えた遠隔対話装置において、前記ノイズキャンセラは、機器が発生するノイズ信号をデータとして記憶し、記憶したデータから擬似ノイズ信号を発生するノイズ信号発生手段と、前記利用客音声の非入力時において前記擬似ノイズ信号を参照信号として前記機器が発生するノイズ源から前記マイクロホンまでの伝達特性を推定してノイズ打消し信号を出力するノイズキャンセラ用適応デジタルフィルタと、前記機器が発生するノイズ信号から適応デジタルフィルタが出力するノイズ打消し信号を差し引く加算器とを備えたことを特徴とする。
また、本発明は、前記ノイズ信号のメモリへの書き込みは、利用客音声信号の非入力時、かつセンタ対応者音声信号の非入力時に行うことを特徴とする。
また、本発明は、メモリに記憶されたデータとＡ／Ｄ変換したノイズ信号データとの差が一定以上のとき、ノイズ信号データをメモリに書きこまないことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、機器設置環境に応じたノイズデータをメモリに格納でき、ノイズデータを更新する際に、一時的なノイズ変化あるいは音声信号により本来の機器発生ノイズ以外の信号による誤ったノイズデータをメモリに格納することが無いので環境変化、経時変化に追従して安定したノイズ除去が可能である
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の一実施例を示すもので、顧客が操作する機器に搭載される遠隔対話装置の構成ブロック図である。
この遠隔対話装置は、利用者の音声信号を入力するマイクロホン２１を有し、その出力側には、アナログ音声信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２２、音声信号の入力を検出して制御信号Ｓ２３を出力する音声検出器２３、ノイズキャンセラ３０、エコーキャンセラ４０、センタとの音声データを送受信する音声通信制御器５１から構成され、通信回線６０を経由してセンタと接続される。センタ側には音声通信制御器５２、通話器７０が接続される。
【００１２】
ノイズキャンセラ３０は、マイクロホン２１からの機器発生ノイズＮをＡＤＦを用いて消去するものであり、擬似ノイズ信号Ｓ３１を発生するノイズ信号発生手段３１と、ＡＤＦ２４と、加算器２５とで構成されている。
ノイズ信号発生手段３１は、擬似ノイズ信号のデータを記憶する読み書き可能なメモリ（ＲＡＭ）３２と、ＲＡＭ書込制御器３３と、比較器３４とからなっている。比較器３４はマイクロホン２１で検出され、Ａ／Ｄ変換器２２でＡ／Ｄ変換された機器発生ノイズと、ＲＡＭ３２の記憶内容とを比較する。ＲＡＭ書込制御器３３は比較器３４の出力を取り込み、比較結果に応じて擬似ノイズデータのＲＡＭへの書き込みを制御する。
【００１３】
ＡＤＦ２４は音声検出器２３から出力される制御信号Ｓ２３によって適応動作がオン、オフ制御されるもので、利用者音声信号、センタ対応者音声信号の非入力時において、ノイズ信号発生手段３１からの擬似ノイズ信号Ｓ３１を参照信号とし、機器のノイズ発生源からマイクロホン２１までの伝達特性を推定してノイズ打消し信号Ｓ２４を加算器２５へ出力し、加算器２５の出力の二乗平均値が最小となるように、学習同定法や、ＬＭＳ（least mean square ）法等によって適応制御の係数が設定される。こうして設定された係数に基づいて生成されるノイズ打消し信号Ｓ２４が、加算器２５でＡ／Ｄ変換器２２から出力される信号から差し引かれてノイズ成分が打ち消される。
【００１４】
エコーキャンセラ４０は、スピーカ５３からマイクロホン２１を通して入ってくる音響エコーＥを消去する機能を有し、ＡＤＦ４１と、加算器４２とで構成されている。ＡＤＦ４１は、音声通信制御器５１からのセンタ対応者音声信号を参照信号とし、スピーカ５３からマイクロホン１までの音響伝達特性を推定し、ＡＤＦ２４と同様にしてエコー打消し信号Ｓ４１を生成して加算器４２へ出力する。加算器４２では、Ａ／Ｄ変換器２２の出力信号からエコー打消し信号Ｓ４１を差し引いて音響エコーＥを消去している。
【００１５】
次に、動作を説明する。
まず、機器から発生するノイズは、例えば機器設置時にマイクロホン２１から入力され、Ａ／Ｄ変換器２２でデジタル化されてＲＡＭ書込制御器３３の制御によりＲＡＭ３２内に格納しておく。
利用者の音声信号は、マイクロホン２１から入力され、該マイクロホン２１の出力がＡ／Ｄ変換器２２でデジタル信号に変換され、ノイズキャンセラ３０及びエコーキヤンセラ４０を介して音声通信制御器５１、通信回線６０を介してセンタ側へ送信され、センタ側では音声通信制御器５２でアナログ信号に変換されてセンタ側通話器７０からセンタ側の対応者へ伝えられる。一方、センタ対応者側からの音声信号は、音声通信制御器５２、通信回線６０、音声通信制御器５１を介してＤ／Ａ変換器５４で再びアナログ信号に変換され、スピーカ５２から出力されて利用者が聞くことになる。
【００１６】
Ａ／Ｄ変換器２２の出力信号は、利用者及びセンタ側対応者の音声が存在しないときにはノイズ信号と見なすことができる。この音声信号がなくなったことを音声検出器２３で検出し、音声検出器２３から出力される制御信号Ｓ２３によってノイズキャンセラ３０内のＡＤＦ２４の適応動作を行わせる。ＡＤＦ２４は、擬似ノイズ信号Ｓ３１を参照信号とし、ノイズ発生源からマイクロホン２１までの音響伝達特性を推定し、加算器２５から出力される残差信号Ｓ２５が最小となるようなノイズ打消し信号Ｓ３４を加算器２５へ出力する。加算器２５は、マイクロホン２１から入力された信号より、ノイズ打消し信号Ｓ２４を差し引き、マイクロホン２１から混入する実際の機器発生ノイズＮを消去する。
【００１７】
また、利用者の音声信号がないときには、それを音声検出器２３で検出し、その制御信号Ｓ２３によってエコーキャンセラ４０内のＡＤＦ４１の適応動作が行われる。ＡＤＦ４１は、音声通信制御器５１からのセンタ対応者音声信号を参照信号とし、ノイズキャンセラ３０内のＡＤＦ２４と同様に、スピーカ５２からマイクロホン２１までの音響伝達特性を推定し、エコー打消し信号Ｓ４１を加算器４２へ出力する。加算器４２では、Ａ／Ｄ変換器２２の出力からエコー打消し信号Ｓ４１を差し引き、マイクロホン２１からの音響エコーＥを打消す。
【００１８】
なお、上記の例では機器から発生するノイズデータを機器設置時にメモリに書き込むようにしているが、機器電源投入時毎に書き込むようにすることも可能である。この場合、既に書き込まれたノイズデータとＡ／Ｄ変換器２２からのノイズデータを比較し、差が一定値以上の場合は書き込まないようにし、一時的なノイズ変化による誤ったノイズデータをメモリに書き込まないように制御することも可能である。
さらに、音声検出器２３から出力される制御信号Ｓ２３により利用者またはセンタ対応者の音声信号が無いときのみノイズデータ更新を行ない、誤ったノイズデータをメモリに書き込まないように制御することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
以上のように本発明によれば、環境変化、経時変化に追従して安定したノイズ除去が可能であるので、産業上の利用価値は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の遠隔対話装置ブロック図である。
【図２】従来技術のノイズキャンセラブロック図である。
【符号の説明】
【００２１】
１…マイクロホン、２…Ａ／Ｄ変換器、３…ノイズキャンセラ、４…エコーキャンセラ、５…Ｄ／Ａ変換器、６…Ａ／Ｄ変換器、７…Ｄ／Ａ変換器、８…スピーカ、９…ノイズ発生手段、１０…ＡＤＦ、１１…加算器、１２…ＲＯＭ、１３…ＡＤＦ、１４…加算器、２１…マイクロホン、２２…Ａ／Ｄ変換器、２３…音声検出器、２４…ＡＤＦ、２５…加算器、３０…ノイズキャンセラ、３１…ノイズ信号発生手段、３２…メモリ、３３…ＲＡＭ書込制御器、３４…比較器、４０…エコーキャンセラ、４１…ＡＤＦ、４２…加算器、５１…音声通信制御器、５２…音声通信制御器、５３…スピーカ、５４…Ｄ／Ａ変換器、６０…通信回線、７０…通話器、８０…遠隔対話装置。
【図１】
2005303517.tif 000003
【図２】
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