JP2017090586A - Transmitter, receiver, and wireless equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、送信装置、受信装置および無線装置に関し、特に、騒音に対する処理に関する。 The present invention relates to a transmission device, a reception device, and a wireless device, and more particularly to processing for noise.
遠隔地点の間でコミュニケーションを図る手段としてトランシーバが広く用いられている。トランシーバはマイクで音を収集し、音声信号を相手方のトランシーバに送信する。また、トランシーバは、相手方のトランシーバから送信された無線信号を受信し、受信信号に含まれる音声をスピーカから出力する。 Transceivers are widely used as means for communicating between remote points. The transceiver collects sound with a microphone and transmits the audio signal to the other transceiver. Further, the transceiver receives a radio signal transmitted from the counterpart transceiver, and outputs a sound included in the received signal from the speaker.
トランシーバの周囲が騒がしい場合、スピーカから出力される音声が騒音に埋もれて聴き取り難くなることがある。また、送話者の声に騒音が重なってマイクで収集され、受話側のトランシーバでは音声に加えて騒音がスピーカから出力され、受話側のトランシーバのスピーカから発せられる音声が聴き取り難くなることがある。 When the surroundings of the transceiver are noisy, the sound output from the speaker may be buried in noise and difficult to hear. In addition, noise is superimposed on the voice of the sender and collected by the microphone. In the transceiver on the receiver side, noise is output from the speaker in addition to the voice, making it difficult to hear the sound emitted from the speaker of the receiver transceiver. is there.
このような問題を解決する技術として、特許文献１には、騒音を打ち消す音をスピーカから出力する技術が記載されている。この技術を用いる装置は、マイクによって騒音を収集して騒音信号を生成し、騒音信号を逆極性にした打ち消し信号と音声信号とを併せた信号に基づく音をスピーカから出力する。また、特許文献２には、携帯電話機等の通信装置で音声を送信する場合に、送信信号に含まれる騒音成分を低減する技術が記載されている。この技術を用いる装置は、予め用意された複数種の周波数スペクトラムから、音声信号の無音区間の周波数スペクトラムに近いものを騒音の周波数スペクトラムとして選択する。そして、騒音の周波数スペクトラムを用いて音声信号の騒音成分を低減する。 As a technique for solving such a problem, Patent Document 1 describes a technique for outputting a sound for canceling noise from a speaker. An apparatus using this technique collects noise by a microphone to generate a noise signal, and outputs a sound based on a signal obtained by combining a cancellation signal in which the noise signal has a reverse polarity and an audio signal, from a speaker. Patent Document 2 describes a technique for reducing a noise component included in a transmission signal when voice is transmitted by a communication device such as a mobile phone. An apparatus using this technology selects a frequency spectrum close to the frequency spectrum in the silent section of the audio signal as a noise frequency spectrum from a plurality of types of frequency spectra prepared in advance. And the noise component of an audio | voice signal is reduced using the frequency spectrum of noise.
騒音を打ち消す音をスピーカから出力する技術では、騒音と音声とを区別することが困難であり、騒音周波数と音声周波数とが重なる場合には、騒音のみならず音声も打ち消されてしまう。また、音声の周波数帯域外の騒音を打ち消す場合には、音声の周波数帯域での騒音は、依然としてスピーカから出力されてしまう。また、騒音の周波数スペクトラムを用いて、送信信号に含まれる騒音成分を低減する技術では、予め複数の周波数スペクトラムを用意する必要がある等、騒音を求める処理が複雑となってしまう場合がある。 With the technology that outputs noise canceling sound from the speaker, it is difficult to distinguish between noise and voice. When the noise frequency and the voice frequency overlap, not only the noise but also the voice is canceled. Further, when canceling noise outside the voice frequency band, noise in the voice frequency band is still output from the speaker. In addition, in the technique of reducing the noise component included in the transmission signal using the frequency spectrum of noise, it may be necessary to prepare a plurality of frequency spectra in advance, and the process for obtaining noise may be complicated.
本発明は、トランシーバ等に用いられる装置について、再生音を聴き取り易くすること、あるいは、送信信号に含まれる騒音成分を簡単な処理によって低減することを目的とする。 An object of the present invention is to make it easy to listen to reproduced sound or reduce noise components contained in a transmission signal by a simple process for a device used in a transceiver or the like.
本発明は、音声を収集し集音信号を生成する集音部と、前記集音信号に対し騒音低減処理を施し送信信号を生成する騒音低減部と、前記送信信号を無線送信する送信部と、前記送信部が送信状態にないときに、前記集音信号に基づいて騒音データを生成する騒音データ生成部と、を備え、前記騒音低減部は、前記送信部が送信状態にあるときに、前記集音信号に含まれる騒音成分を前記騒音データに基づいて低減し、前記送信信号を生成することを特徴とする。 The present invention includes a sound collection unit that collects sound and generates a sound collection signal, a noise reduction unit that performs a noise reduction process on the sound collection signal to generate a transmission signal, and a transmission unit that wirelessly transmits the transmission signal A noise data generation unit that generates noise data based on the collected sound signal when the transmission unit is not in a transmission state, and the noise reduction unit, when the transmission unit is in a transmission state, A noise component included in the collected sound signal is reduced based on the noise data, and the transmission signal is generated.
望ましくは、前記集音信号の周波数スペクトラムを生成する周波数解析部を備え、前記騒音データ生成部は、前記送信部が送信状態にないときの前記集音信号の周波数スペクトラムに基づいて前記騒音データを生成し、前記騒音低減部は、前記送信部が送信状態にあるときの前記集音信号の周波数スペクトラムから、前記騒音データが示す周波数スペクトラムを減算し、前記送信信号を生成する。 Preferably, a frequency analysis unit that generates a frequency spectrum of the sound collection signal is provided, and the noise data generation unit generates the noise data based on the frequency spectrum of the sound collection signal when the transmission unit is not in a transmission state. The noise reduction unit generates the transmission signal by subtracting the frequency spectrum indicated by the noise data from the frequency spectrum of the collected signal when the transmission unit is in a transmission state.
また、本発明は、音声を収集し集音信号を生成する集音部と、前記集音信号に基づいて騒音スペクトラムを生成する騒音データ生成部と、無線信号を受信し、その無線信号から音声信号を抽出する受信部と、前記騒音スペクトラムに応じて、前記音声信号の周波数スペクトラムに対して強調処理を施すスペクトラム強調部と、前記強調処理が施された前記音声信号を音声として再生する再生部と、を備え、前記騒音データ生成部は、前記音声信号の大きさが所定値を超えないときにおける前記集音信号の周波数スペクトラムに基づいて前記騒音スペクトラムを生成することを特徴とする。 The present invention also provides a sound collection unit that collects sound and generates a sound collection signal, a noise data generation unit that generates a noise spectrum based on the sound collection signal, a wireless signal, and receives sound from the wireless signal. A receiving unit for extracting a signal, a spectrum emphasizing unit for emphasizing the frequency spectrum of the audio signal according to the noise spectrum, and a reproducing unit for reproducing the audio signal subjected to the emphasizing process as audio The noise data generation unit generates the noise spectrum based on a frequency spectrum of the collected sound signal when the size of the audio signal does not exceed a predetermined value.
また、本発明は、音声を収集し集音信号を生成する集音部と、前記集音信号の周波数スペクトラムを求める周波数解析部と、騒音スペクトラムを記憶する記憶部と、前記周波数解析部によって求められた周波数スペクトラムから、前記騒音スペクトラムを減算し、その減算によって得られた周波数スペクトラムから送信信号を生成する騒音低減部と、前記送信信号を無線送信する送信部と、無線信号を受信し、その無線信号から音声信号を抽出する受信部と、前記騒音スペクトラムに応じて、前記音声信号の周波数スペクトラムに対して強調処理を施すスペクトラム強調部と、前記強調処理が施された前記音声信号を音声として再生する再生部と、を備え、前記送信部が送信状態にないときに、前記受信部は無線信号を受信し、前記送信部が送信状態になく、かつ、前記音声信号の大きさが所定値を超えないときに、前記記憶部は前記周波数解析部が求めた周波数スペクトラムを前記騒音スペクトラムとして記憶する。 Further, the present invention provides a sound collection unit that collects sound and generates a sound collection signal, a frequency analysis unit that obtains a frequency spectrum of the sound collection signal, a storage unit that stores a noise spectrum, and a frequency analysis unit. The noise spectrum is subtracted from the obtained frequency spectrum, a noise reduction unit that generates a transmission signal from the frequency spectrum obtained by the subtraction, a transmission unit that wirelessly transmits the transmission signal, a radio signal is received, A receiving unit that extracts an audio signal from a radio signal, a spectrum emphasizing unit that performs an emphasis process on the frequency spectrum of the audio signal according to the noise spectrum, and the audio signal subjected to the emphasizing process as speech A reproduction unit that reproduces, when the transmission unit is not in a transmission state, the reception unit receives a radio signal, and the transmission unit Without the signal state, and, when the magnitude of the audio signal does not exceed a predetermined value, the storage unit stores the frequency spectrum the frequency analyzing unit is determined as the noise spectrum.
望ましくは、前記受信装置または前記無線装置においては、前記強調処理が、前記騒音スペクトラムが示す周波数成分値が大きい程、その周波数成分値に対応する周波数における値を強調する処理を含む。 Preferably, in the receiving device or the wireless device, the enhancement processing includes processing for enhancing a value at a frequency corresponding to the frequency component value as the frequency component value indicated by the noise spectrum increases.
本発明によれば、受信装置の再生音を聴き取り易くすること、あるいは、簡単な処理によって、送信装置から送信される信号に含まれる騒音成分を低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the noise component contained in the signal transmitted from a transmitter can be reduced by making it easy to listen to the reproduction sound of a receiver, or by a simple process.
図１には、本発明の実施形態に係るトランシーバの構成が示されている。このトランシーバは単信方式のトランシーバである。押しボタン型の送話スイッチ５８が設けられており、送話スイッチ５８が押下されている間、トランシーバはマイク１２から収集された音声を無線信号に変換し、相手方のトランシーバに送信する。送話スイッチ５８が開放されている間、トランシーバは相手方のトランシーバから送信された無線信号を受信し、受信信号に含まれる音声をスピーカ５２から出力する。
FIG. 1 shows the configuration of a transceiver according to an embodiment of the present invention. This transceiver is a simplex transceiver. A push button
トランシーバの構成について説明する。トランシーバは、集音部１０、選択部２０、騒音データ生成部２２、送信ユニット２８、受信ユニット３８、受信検出部６０、送話スイッチ５８、および制御部５６を備える。集音部１０は、マイク１２、増幅部１４、Ａ／Ｄ変換部１６および集音ＦＦＴ部１８を備える。ＦＦＴは、Fast Fourier Transform（高速フーリエ変換）を省略したものである。
The configuration of the transceiver will be described. The transceiver includes a
マイク１２は、ユーザの声やトランシーバの周囲の騒音に応じた集音信号を増幅部１４に出力する。増幅部１４は集音信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換部１６に出力する。Ａ／Ｄ変換部１６は集音信号をディジタル信号に変換し、集音ＦＦＴ部１８に出力する。周波数解析部としての集音ＦＦＴ部１８は、集音信号に対して高速フーリエ変換処理を施し、周波数スペクトラムデータを生成する。この高速フーリエ変換処理は、時間軸上で連なる所定桁数のディジタル値を、１セットの周波数スペクトラムデータに変換するものである。１セットの周波数スペクトラムデータは１つの周波数スペクトラムを表す。周波数スペクトラムは、周波数軸上の各周波数に対して複素数の周波数成分値を対応付けたものである。集音ＦＦＴ部１８は、時間経過と共に順次、集音信号の周波数スペクトラムデータを１セットごとに選択部２０に出力する。
The
選択部２０は、基幹端子Ｂ、送信端子Ｔ、開放端子Ｏ、および騒音収集端子Ｎを備える。選択部２０は、制御部５６の制御に応じて送信端子Ｔ、開放端子Ｏ、および騒音収集端子Ｎのうちいずれか１つを選択し、選択した端子と基幹端子Ｂとを接続する。
The
ここでは、基幹端子Ｂが送信端子Ｔに接続されているものとして、送信ユニット２８の構成および動作について説明する。送信ユニット２８は、減算器３０、送信側ＩＦＦＴ部３２、および送信部３４を備える。ＩＦＦＴは、Inverse Fast Fourier Transform（高速フーリエ逆変換）を省略したものである。集音部１０から減算器３０には、選択部２０を介して集音信号の周波数スペクトラムデータが出力される。また、騒音データ生成部２２が備える記憶部２６には、後述する処理によってトランシーバの周囲の騒音の周波数スペクトラムを示す騒音スペクトラムデータが記憶されている。この騒音スペクトラムデータが記憶部２６から減算器３０に読み出される。
Here, the configuration and operation of the
減算器３０および送信側ＩＦＦＴ部３２は騒音低減部３６を構成し、集音信号の周波数スペクトラムデータに含まれる騒音成分を、騒音スペクトラムデータに基づいて低減して、送信信号を生成する。すなわち、減算器３０は、集音信号の周波数スペクトラムデータが示す各周波数成分値から、騒音スペクトラムデータが示す各周波数成分値を減算して騒音低減スペクトラムデータを生成し、送信側ＩＦＦＴ部３２に出力する。送信側ＩＦＦＴ部３２は、騒音低減スペクトラムデータに対し、高速フーリエ逆変換処理を施して時間領域の送信信号を生成し、送信部３４に出力する。送信部３４は送信信号を無線信号に変換し送信する。
The
次に、受信ユニット３８について説明する。受信ユニット３８は、受信部４０、受信側ＦＦＴ部４２、スペクトラム強調部４４、受信側ＩＦＦＴ部４６、Ｄ／Ａ変換部４８、増幅部５０、およびスピーカ５２を備える。受信部４０は、相手方のトランシーバから送信された無線信号を受信する。受信部４０は、無線信号に含まれるディジタル信号化された音声信号を抽出し、この受信音声信号を受信検出部６０および受信側ＦＦＴ部４２に出力する。
Next, the
受信側ＦＦＴ部４２、スペクトラム強調部４４、受信側ＩＦＦＴ部４６は、記憶部２６に記憶された騒音スペクトラムデータに基づいて、次のような強調処理を受信音声信号に対して施す。
The reception-
受信側ＦＦＴ部４２は、受信音声信号に対して高速フーリエ変換処理を施し、周波数スペクトラムデータを生成する。この高速フーリエ変換処理は、集音ＦＦＴ部１８で実行される高速フーリエ変換処理と同様、時間軸上で連なる所定桁数のディジタル値を、１セットの周波数スペクトラムデータに変換するものである。受信側ＦＦＴ部４２は、時間経過と共に順次、周波数スペクトラムデータを１セットごとにスペクトラム強調部４４に出力する。記憶部２６からスペクトラム強調部４４には騒音スペクトラムデータが読み出される。
The reception-
スペクトラム強調部４４は、騒音スペクトラムデータに基づいて周波数重み付け関数を求める。周波数重み付け関数は、周波数に対して重み付け係数を対応付ける関数である。例えば、騒音スペクトラムデータが示す周波数成分値の絶対値が大きい程、重み付け係数が大きい値とされる。各周波数に対する重み付け係数は２値化されてもよい。例えば、騒音スペクトラムデータの周波数成分値の絶対値が所定値を超える周波数については重み付け係数を１より大きい値とし、周波数成分値の絶対値が所定値を超えない周波数については重み付け係数を１とする。
The
スペクトラム強調部４４は、受信音声信号の周波数スペクトラムデータが示す各周波数成分値（複素数）に、周波数重み付け関数から得られる重み付け係数を乗じて強調スペクトラムデータを生成し、受信側ＩＦＦＴ部４６に出力する。
The
受信側ＩＦＦＴ部４６は、強調スペクトラムデータに対し、高速フーリエ逆変換処理を施して、時間領域の受信音声信号を生成しＤ／Ａ変換部４８に出力する。この受信音声信号は、無線信号から抽出された受信音声信号に対して強調処理が施されたディジタル信号である。
The reception-
Ｄ／Ａ変換部４８、増幅部５０およびスピーカ５２は再生部５４を構成し、受信音声信号を音声として再生する。すなわち、Ｄ／Ａ変換部４８は、受信側ＩＦＦＴ部４６から出力された受信音声信号をアナログ信号に変換し、増幅部５０に出力する。増幅部５０は、アナログ信号化された受信音声信号を増幅し、スピーカ５２に出力する。スピーカ５２は受信音声信号に応じた音声を出力する。
The D /
一方、受信検出部６０は、受信部４０から出力された受信音声信号が示す音声のレベルを表す受信音声レベル値を制御部５６に出力する。制御部５６は、後述するように、受信音声レベル値を用いて選択部２０を制御する。
On the other hand, the
次に、基幹端子Ｂが騒音収集端子Ｎに接続されているものとして、騒音データ生成部２２の構成および動作について説明する。騒音データ生成部２２は、移動平均演算部２４および記憶部２６を備える。騒音収集端子Ｎから移動平均演算部２４には、時間経過と共に順次、集音信号の周波数スペクトラムデータが１セットごとに出力される。移動平均演算部２４は、最新の１セットの周波数スペクトラムデータを含め過去に遡ってＮセットに亘る周波数スペクトラムデータを記憶している。移動平均演算部は、Ｎセットの周波数スペクトラムデータが示すＮ個の周波数スペクトラムを平均化して騒音スペクトラムを求める。すなわち、移動平均演算部２４は、周波数軸上の各周波数について、Ｎセットの周波数スペクトラムデータが示すＮ個の周波数成分値の平均値を求め、各周波数について求められた平均値を、騒音スペクトラムデータが示す各周波数成分とする。移動平均演算部２４は、騒音スペクトラムデータを記憶部２６に記憶させる。移動平均演算部２４は、選択部２０から１セットの周波数スペクトラムデータが新たに出力されるごとに、騒音スペクトラムデータを新たに求め、記憶部２６に記憶する。記憶部２６は、最新の騒音スペクトラムデータを記憶し、過去の騒音スペクトラムデータを消去してもよい。
Next, the configuration and operation of the noise data generation unit 22 will be described assuming that the basic terminal B is connected to the noise collection terminal N. The noise data generation unit 22 includes a moving
トランシーバによって送話および受話を行う際の動作について説明する。送話をする際にユーザは送話スイッチ５８を押下し、受話をする際にユーザは送話スイッチ５８を開放する。制御部５６は、送話スイッチ５８が開放されたことを検出すると、受信検出部６０から出力される受信音声レベル値が所定閾値を超えているか否かを判定する。
The operation at the time of transmitting and receiving by the transceiver will be described. The user depresses the
制御部５６は、受信音声レベル値が所定閾値を超えていないと判定した場合には、選択部２０を制御して、基幹端子Ｂと騒音収集端子Ｎとを接続する。このときユーザが発声していない場合、マイク１２はトランシーバの周囲の騒音に応じた集音信号を出力する。これによって集音部１０は、騒音に応じた周波数スペクトラムデータを１セットごとに順次、移動平均演算部２４に出力する。移動平均演算部２４は、集音部１０が１セットの周波数スペクトラムデータを新たに出力するごとに、新たに騒音スペクトラムデータを求め、記憶部２６に記憶させる。
When the
一方、制御部５６は、送話スイッチ５８が開放されたことを検出し、さらに、受信音声レベル値が所定閾値を超えていると判定した場合には、選択部２０を制御して、基幹端子Ｂと開放端子Ｏと接続する。また、移動平均演算部２４を制御し、騒音スペクトラムデータの更新を停止させ、その時点で記憶部２６に記憶されている騒音スペクトラムデータを最新のものとして保持させる。
On the other hand, when the
受信部４０は、受信された無線信号から受信音声信号を抽出し、記憶部２６に記憶されている騒音スペクトラムデータに基づいて受信音声信号に対して強調処理を施し、さらに、強調処理が施された受信音声信号に基づく音声をスピーカ５２から出力する。
The receiving unit 40 extracts a received voice signal from the received radio signal, performs enhancement processing on the received voice signal based on the noise spectrum data stored in the
このように、送話スイッチ５８が開放され、受信音声レベル値が所定閾値を超えていないときは、騒音スペクトラムデータが順次更新される。そして、送話スイッチ５８が開放され、受信音声レベル値が所定閾値を超えているときは、騒音スペクトラムデータによって強調処理が施された受信音声信号に基づく音声がスピーカ５２から出力される。
As described above, when the
図２（ａ）には、強調処理が施される前の受信音声信号の周波数スペクトラム（初期スペクトラム６８）、および騒音スペクトラム７０が概念的に示されている。また、図２（ｂ）には、強調処理が施された後の受信音声信号の周波数スペクトラム（強調スペクトラム７２）、および騒音スペクトラム７０が概念的に示されている。横軸は周波数を示し、縦軸は周波数成分値の絶対値を示す。強調スペクトラム７２は、初期スペクトラム６８に騒音スペクトラム７０に基づく重み付け係数を乗じたものである。重み付け係数は、騒音スペクトラム７０が大きい程大きい値を有する。したがって、図２（ｂ）に示されているように、騒音が大きい周波数程、強調スペクトラム７２が大きくなり、スピーカ５２からユーザに届く音声は騒音スペクトラムに応じて大きくなる。これによって、トランシーバの周囲が騒がしい場合であっても、スピーカ５２から出力される音声が聴き取り易くなる。
FIG. 2A conceptually shows the frequency spectrum (initial spectrum 68) of the received audio signal and the
なお、制御部５６は、送話スイッチ５８が押下されている間、受信ユニット３８を構成する一部または総ての電子デバイスに供給される電源電力をオフにし、送話スイッチ５８が開放されると共に、電源電力がオフになっていた電子デバイスに供給される電源電力をオンにする処理を実行してもよい。これによって、送話の際に受信ユニット３８で消費される電力が低減される。
The
送話スイッチ５８が開放され、受信音声レベル値が所定閾値を超えていない場合、スピーカ５２からは音声が出力されないか、スピーカ５２から音声が出力されてもその大きさは微小である。そして、送話スイッチ５８を開放している間、ユーザはスピーカ５２が出力する音声を聴き取るため、発声しないことが通常である。したがって、送話スイッチ５８が開放され、受信音声レベル値が所定閾値を超えていない間は、マイク１２はトランシーバの周囲の騒音に応じた集音信号を出力する可能性が高い。そのため、トランシーバの周囲の騒音に応じた騒音スペクトルデータが記憶部２６に記憶される可能性が高い。
When the
一方、送話スイッチ５８が開放され、受信音声レベル値が所定閾値を超えている場合、スピーカ５２からは、ユーザが聴き取ることが可能な音声が出力される場合が多い。したがって、マイク１２はスピーカ５２が出力する音声を収集してしまう可能性が高い。そこで、選択部２０の基幹端子Ｂが開放端子Ｏに接続され、集音部１０が出力する周波数スペクトラムデータを用いないこととする。そして、既に記憶部２６に記憶されている騒音スペクトラムデータを用いて受信音声信号に対する強調処理が実行される。
On the other hand, when the
なお、ここでは、受信検出部６０は、受信音声信号を検出するものとしているが、受信検出部６０は、受信部４０が受信する無線信号を検出するものとしてもよい。この場合、無線信号のレベルを示す無線信号レベル値が受信検出部６０から出力され、受信音声レベル値に代えて無線信号レベル値が制御に用いられる。
Here, the
図１に戻ってトランシーバによる送話について説明する。制御部５６は送話スイッチ５８が押下されたことを検出すると、選択部２０を制御して基幹端子Ｂと送信端子Ｔとを接続する。
Returning to FIG. 1, transmission by the transceiver will be described. When the
マイク１２はユーザの声およびトランシーバの周囲の騒音を収集し、ユーザの声および騒音に応じた集音信号を出力する。集音部１０は、集音信号の周波数スペクトラムデータを１セットごとに順次、選択部２０を介して送信ユニット２８に出力する。送信ユニット２８は、集音信号に応じた周波数スペクトラムデータに基づいて、騒音成分が低減された送信信号を生成し無線送信する。
The
このように、送話スイッチ５８が押下されたときには、集音信号に応じた周波数スペクトラムデータが集音部１０で生成される。さらに、集音信号の周波数スペクトラムデータから騒音成分を低減して得られた送信信号が送信ユニット２８から無線送信される。
Thus, when the
図３（ａ）には、集音信号の周波数スペクトラム６２、および騒音スペクトラム６４が示されている。横軸は周波数を示し、縦軸は周波数成分値の絶対値を示す。また、図３（ｂ）には、送信信号の周波数スペクトラム６６が示されている。送信信号の周波数スペクトラム６６からは騒音スペクトラム６４が減算され、騒音成分が抑制されている。
FIG. 3A shows a
無線送信された送信信号は、受話側である相手方のトランシーバで受信され、送信信号に含まれる音声信号に基づく音声がスピーカから出力される。送話側のトランシーバからは、騒音成分が低減された送信信号が送信されるため、送話側のトランシーバの周囲が騒がしい場合であっても、受話側のトランシーバのスピーカから出力される音声は聴き取り易い。 The wirelessly transmitted transmission signal is received by the other party's transceiver, which is the receiving side, and audio based on the audio signal included in the transmission signal is output from the speaker. The transmitting transceiver transmits a transmission signal with reduced noise components, so even if the surroundings of the transmitting transceiver are noisy, you can listen to the audio output from the speaker of the receiving transceiver. Easy to take.
なお、制御部５６は、送話スイッチ５８が開放されている間、送信ユニット２８を構成する一部または総ての電子デバイスに供給される電源電力をオフにし、送話スイッチ５８が押下されると共に、電源電力がオフにされていた電子デバイスの電源電力をオンにする処理を実行してもよい。これによって、受話の際に送信ユニット２８で消費される電力が低減される。
Note that the
トランシーバの動作例について、図１および図４を参照して説明する。図４（ａ）には、集音部１０のマイク１２が出力する集音信号の時間波形が概念的に示されている。また、図４（ｂ）には、受信音声レベル値の時間波形が概念的に示されている。図４（ｃ）には、送話スイッチ５８が押下されているか、開放されているかを示すタイミングチャートが示されており、図４（ｄ）には、選択部２０において、送信端子Ｔ、開放端子Ｏおよび騒音収集端子Ｎのうちいずれが選択されているかを示すタイミングチャートが示されている。
An example of the operation of the transceiver will be described with reference to FIGS. FIG. 4A conceptually shows a time waveform of a sound collection signal output from the
時間ｔ０から時間ｔ１の間、時間ｔ２から時間ｔ３の間、および時間ｔ４以降では、送話スイッチ５８が開放されており、受信音声レベル値は閾値Ａを超えていない。したがって、選択部２０は騒音収集端子Ｎを選択し、雑音スペクトラムデータが順次更新され記憶部２６に記憶される。この間、ユーザが発声をしていない場合には、騒音スペクトラムデータは騒音を示す可能性が高い。
From time t0 to time t1, from time t2 to time t3, and after time t4, the
時間ｔ１から時間ｔ２の間は送話スイッチ５８が押下されている。また、ユーザの声に応じた集音信号がマイク１２から出力される。選択部２０は送信端子Ｔを選択し、送信ユニット２８は集音信号に基づく送信信号を無線送信する。
The
時間ｔ３から時間ｔ４の間は送話スイッチ５８が開放されており、受信音声レベル値が閾値Ａを超えている。選択部２０は開放端子Ｏを選択し、強調処理が施された受信音声信号に基づく音声がスピーカ５２から出力される。
Between time t3 and time t4, the
本実施形態に係るトランシーバによれば、送話時には、騒音スペクトラムデータに基づいて騒音成分が低減された送信信号が無線送信される。また、受話時には、受信音声信号に対し、騒音スペクトラムデータに基づく強調処理が施され、強調処理後の受信音声信号に基づく音声がスピーカから出力される。騒音スペクトラムデータは、スピーカから音声が出力されておらず、ユーザが発声しない可能性が高い時間帯に生成されるため、実際の騒音が騒音スペクトラムデータに反映される可能性が高い。これによって、送信信号から騒音を低減する効果が高まる。また、騒音スペクトラムデータを生成するタイミングは、相手方のトランシーバから送信された音声信号のレベル、および、ユーザによる送話スイッチの操作に応じて制御されるため、騒音スペクトラムデータを生成するための制御が簡単となる。 According to the transceiver of this embodiment, at the time of transmission, a transmission signal with a reduced noise component is wirelessly transmitted based on the noise spectrum data. Further, during reception, the received voice signal is subjected to enhancement processing based on the noise spectrum data, and sound based on the received voice signal after the enhancement processing is output from the speaker. Since the noise spectrum data is generated in a time zone in which no sound is output from the speaker and there is a high possibility that the user will not utter, there is a high possibility that actual noise will be reflected in the noise spectrum data. This enhances the effect of reducing noise from the transmission signal. In addition, since the timing for generating the noise spectrum data is controlled according to the level of the audio signal transmitted from the transceiver of the other party and the operation of the transmission switch by the user, the control for generating the noise spectrum data is not performed. It will be easy.
なお、本実施形態に係るトランシーバを構成する集音ＦＦＴ部１８、選択部２０、移動平均演算部２４、減算器３０、送信側ＩＦＦＴ部３２、受信側ＦＦＴ部４２、スペクトラム強調部４４、受信側ＩＦＦＴ部４６、および制御部５６はディジタル信号を処理する。これらの構成要素は、所定の演算処理を実行するプロセッサによって構成してもよい。また、これらの構成要素の一部または全部を、ハードウエアであるディジタル回路によって個別に構成してもよい。
Note that the sound
また、本実施形態に係るトランシーバは、相手方のトランシーバが複信方式のトランシーバであってもよい。一般に、複信方式では、一方のトランシーバから他方のトランシーバへの無線送信と、他方のトランシーバから一方のトランシーバへの無線送信が異なる周波数帯で同時に行われる。相手方のトランシーバが複信方式である場合には、送信部３４の送信周波数を相手方のトランシーバの受信周波数に設定し、受信部４０の受信周波数を相手方のトランシーバの送信周波数に設定すればよい。相手方のトランシーバは複信方式であるものの、単信方式のトランシーバと同様の操作で送話および受話が行われる。
Further, in the transceiver according to the present embodiment, the counterpart transceiver may be a duplex type transceiver. In general, in the duplex system, radio transmission from one transceiver to the other transceiver and radio transmission from the other transceiver to the one transceiver are simultaneously performed in different frequency bands. When the counterpart transceiver is a duplex system, the transmission frequency of the
１０ 集音部、１２ マイク、１４，５０ 増幅部、１６ Ａ／Ｄ変換部、１８ 集音ＦＦＴ部、２０ 選択部、３０ 減算器、３２ 送信側ＩＦＦＴ部、３４ 送信部、３６ 騒音低減部、３８ 受信ユニット、４０ 受信部、４２ 受信側ＦＦＴ部、４４ スペクトラム強調部、４６ 受信側ＩＦＦＴ部、４８ Ｄ／Ａ変換部、５２ スピーカ、５４ 再生部、５６ 制御部、５８ 送話スイッチ、６０ 受信検出部、６２ 集音信号の周波数スペクトラム、６４ 騒音スペクトラム、６６ 送信信号の周波数スペクトラム、６８ 初期スペクトラム、７０ 騒音スペクトラム、７２ 強調スペクトラム。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記集音信号に対し騒音低減処理を施し送信信号を生成する騒音低減部と、
前記送信信号を無線送信する送信部と、
前記送信部が送信状態にないときに、前記集音信号に基づいて騒音データを生成する騒音データ生成部と、を備え、
前記騒音低減部は、
前記送信部が送信状態にあるときに、前記集音信号に含まれる騒音成分を前記騒音データに基づいて低減し、前記送信信号を生成することを特徴とする送信装置。 A sound collection unit that collects sound and generates a sound collection signal;
A noise reduction unit that performs a noise reduction process on the collected signal to generate a transmission signal;
A transmitter for wirelessly transmitting the transmission signal;
A noise data generation unit that generates noise data based on the collected sound signal when the transmission unit is not in a transmission state;
The noise reduction unit is
When the transmission unit is in a transmission state, a noise component included in the collected sound signal is reduced based on the noise data to generate the transmission signal.
前記集音信号の周波数スペクトラムを生成する周波数解析部を備え、
前記騒音データ生成部は、前記送信部が送信状態にないときの前記集音信号の周波数スペクトラムに基づいて前記騒音データを生成し、
前記騒音低減部は、前記送信部が送信状態にあるときの前記集音信号の周波数スペクトラムから、前記騒音データが示す周波数スペクトラムを減算し、前記送信信号を生成することを特徴とする送信装置。 The transmission apparatus according to claim 1,
A frequency analysis unit that generates a frequency spectrum of the collected sound signal;
The noise data generation unit generates the noise data based on a frequency spectrum of the sound collection signal when the transmission unit is not in a transmission state,
The transmission apparatus according to claim 1, wherein the noise reduction unit subtracts a frequency spectrum indicated by the noise data from a frequency spectrum of the collected sound signal when the transmission unit is in a transmission state.
前記集音信号に基づいて騒音スペクトラムを生成する騒音データ生成部と、
無線信号を受信し、その無線信号から音声信号を抽出する受信部と、
前記騒音スペクトラムに応じて、前記音声信号の周波数スペクトラムに対して強調処理を施すスペクトラム強調部と、
前記強調処理が施された前記音声信号を音声として再生する再生部と、を備え、
前記騒音データ生成部は、
前記音声信号の大きさが所定値を超えないときにおける前記集音信号の周波数スペクトラムに基づいて前記騒音スペクトラムを生成することを特徴とする受信装置。 A sound collection unit that collects sound and generates a sound collection signal;
A noise data generation unit that generates a noise spectrum based on the collected sound signal;
A receiver that receives a radio signal and extracts an audio signal from the radio signal;
In accordance with the noise spectrum, a spectrum enhancement unit that performs enhancement processing on the frequency spectrum of the audio signal;
A reproduction unit that reproduces the audio signal subjected to the enhancement processing as audio,
The noise data generator is
A receiving apparatus that generates the noise spectrum based on a frequency spectrum of the collected sound signal when a magnitude of the audio signal does not exceed a predetermined value.
前記集音信号の周波数スペクトラムを求める周波数解析部と、
騒音スペクトラムを記憶する記憶部と、
前記周波数解析部によって求められた周波数スペクトラムから、前記騒音スペクトラムを減算し、その減算によって得られた周波数スペクトラムから送信信号を生成する騒音低減部と、
前記送信信号を無線送信する送信部と、
無線信号を受信し、その無線信号から音声信号を抽出する受信部と、
前記騒音スペクトラムに応じて、前記音声信号の周波数スペクトラムに対して強調処理を施すスペクトラム強調部と、
前記強調処理が施された前記音声信号を音声として再生する再生部と、を備え、
前記送信部が送信状態にないときに、前記受信部は無線信号を受信し、
前記送信部が送信状態になく、かつ、前記音声信号の大きさが所定値を超えないときに、前記記憶部は前記周波数解析部が求めた周波数スペクトラムを前記騒音スペクトラムとして記憶することを特徴とする無線装置。 A sound collection unit that collects sound and generates a sound collection signal;
A frequency analysis unit for obtaining a frequency spectrum of the collected sound signal;
A storage unit for storing a noise spectrum;
A noise reduction unit that subtracts the noise spectrum from the frequency spectrum obtained by the frequency analysis unit, and generates a transmission signal from the frequency spectrum obtained by the subtraction;
A transmitter for wirelessly transmitting the transmission signal;
A receiver that receives a radio signal and extracts an audio signal from the radio signal;
In accordance with the noise spectrum, a spectrum enhancement unit that performs enhancement processing on the frequency spectrum of the audio signal;
A reproduction unit that reproduces the audio signal subjected to the enhancement processing as audio,
When the transmitter is not in a transmission state, the receiver receives a radio signal,
When the transmission unit is not in a transmission state and the size of the audio signal does not exceed a predetermined value, the storage unit stores the frequency spectrum obtained by the frequency analysis unit as the noise spectrum. Wireless device to do.
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