JPH066246A - Voice communication terminal equipment - Google Patents
Voice communication terminal equipmentInfo
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- JPH066246A JPH066246A JP4184326A JP18432692A JPH066246A JP H066246 A JPH066246 A JP H066246A JP 4184326 A JP4184326 A JP 4184326A JP 18432692 A JP18432692 A JP 18432692A JP H066246 A JPH066246 A JP H066246A
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Landscapes
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、例えば、一般の電話
機、携帯電話、コードレス電話、自動車電話、無線通信
機などの音声通信端末装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voice communication terminal device such as a general telephone, a mobile telephone, a cordless telephone, a car telephone and a wireless communication device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】公衆電話や携帯電話などが使用される場
所は、屋外の騒音にさらされていることが多い。この場
合に、周囲の騒音にマスクされて、通信している相手の
会話、すなわち受話音声が聞き取りにくくなったり、送
信する音声に騒音成分が混入して、通信の相手が送信側
の会話を聞き取りにくくなる弊害がある。2. Description of the Related Art The places where public phones, mobile phones, etc. are used are often exposed to outdoor noise. In this case, it is difficult to hear the conversation of the communicating party, that is, the received voice is masked by the ambient noise, or noise components are mixed in the voice to be transmitted, and the communication partner hears the conversation of the transmitting side. There is a harmful effect of becoming difficult.
【０００３】従来、公衆電話用の電話機では、接話形の
マイクロホンを使用して、送話信号に周囲の騒音が混入
しにくくする対策を施している。この接話形のマイクロ
ホンは、近距離の音源に対して特に感度が高く、相対的
に周囲の騒音を拾いにくくしたものである。Conventionally, a telephone for a public telephone uses a close-talking type microphone to take measures to prevent ambient noise from mixing into a transmitted signal. This close-talking microphone has a particularly high sensitivity to a sound source in a short distance, and it is relatively difficult to pick up ambient noise.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
接話形マイクロホンを使用する方法は、送信信号中への
騒音の混入を根本的に防ぐ方法ではないので、騒音低減
効果が小さい欠点があった。また、受信音声の聴取中
に、その再生音声に混入する雑音を低減することは、従
来できなかった。最近は、携帯電話が急速に普及し始め
ており、この携帯電話が使用される環境は、特に騒音が
多い場所であることが多々あることから、送信音声中へ
の騒音の混入の防止及び受信音声の聴取中の騒音低減
は、重要な課題となっている。However, the above method using the close-talking microphone is not a method for fundamentally preventing noise from being mixed into the transmission signal, and thus has a drawback that the noise reduction effect is small. . Further, it has been impossible to reduce the noise mixed in the reproduced voice while listening to the received voice. Recently, mobile phones have started to spread rapidly, and the environment in which these mobile phones are used is often a particularly noisy place. Noise reduction during listening has become an important issue.
【０００５】この発明は、以上の点に鑑み、送信音声中
への騒音の混入を最小限にすることができる音声通信端
末装置を提供することを目的とする。また、使用者が受
信音声を聴取中に、周囲から混入する騒音を低減するこ
とができる音声通信端末装置を提供することを目的とす
る。In view of the above points, an object of the present invention is to provide a voice communication terminal device capable of minimizing the mixing of noise into the transmitted voice. Another object of the present invention is to provide a voice communication terminal device capable of reducing noise mixed in from the surroundings while a user listens to a received voice.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明による音声通信端末装置は、後述の実施例
の参照符号を対応させると、送信する音声を収音する第
１のマイクロホン１１と、周囲の騒音を収音する第２の
マイクロホン１３と、第２のマイクロホン１３からの音
声信号から、送信音声中に混入する騒音に近似する信号
を形成する第１の適応フィルタ回路２６と、第１のマイ
クロホン１１よりの音声信号から、第１の適応フィルタ
回路２６よりの音声信号を減算して、送信する音声中に
混入する騒音を低減する合成手段２３と、この合成手段
２３の出力信号を送信するための音声送信手段３３と、
第２のマイクロホン１３の出力信号から、騒音を打ち消
すための打ち消し音を形成するための第２の適応フィル
タ回路４３からなる打ち消し音形成手段と、受信音声信
号を得る受信回路３１と、この受信回路の出力音声信号
に打ち消し音形成手段からの打ち消し音声信号を加算す
る加算回路４６と、この加算回路４６の出力音声信号が
供給され、前記受信音声を放音するためのスピーカ１２
と、このスピーカ１２により放音された音声を収音する
第３のマイクロホン１４とを備え、合成手段２３の出力
信号が第１の適応フィルタ回路２６に供給され、合成手
段２３の出力信号の出力パワーが最小になるように、第
１の適応フィルタ回路２６の特性が調整されるようにな
されると共に、第３のマイクロホン１４の出力信号が第
２の適応フィルタ回路４３に供給されて、スピーカ１２
により放音される音声信号パワーが最小になるように、
第２の適応フィルタ回路４３の特性が調整される。In order to solve the above-mentioned problems, the voice communication terminal device according to the present invention has a first microphone 11 which picks up a voice to be transmitted, when the reference symbols of the embodiments described later are made to correspond to each other. A second microphone 13 that picks up ambient noise, a first adaptive filter circuit 26 that forms a signal that is similar to the noise mixed in the transmitted voice from the audio signal from the second microphone 13, The synthesizing unit 23 for reducing the noise mixed in the transmitted voice by subtracting the voice signal from the first adaptive filter circuit 26 from the voice signal from the first microphone 11 and the output signal of this synthesizing unit 23. A voice transmitting means 33 for transmitting,
From the output signal of the second microphone 13, a canceling sound forming means including a second adaptive filter circuit 43 for forming a canceling sound for canceling noise, a receiving circuit 31 for obtaining a received voice signal, and this receiving circuit. Adder circuit 46 for adding the canceling sound signal from the canceling sound forming means to the output sound signal, and the speaker 12 for supplying the output sound signal of the adding circuit 46 to emit the received sound.
And a third microphone 14 for collecting the sound emitted by the speaker 12, the output signal of the synthesizing means 23 is supplied to the first adaptive filter circuit 26, and the output signal of the synthesizing means 23 is output. The characteristics of the first adaptive filter circuit 26 are adjusted so that the power is minimized, and the output signal of the third microphone 14 is supplied to the second adaptive filter circuit 43, so that the speaker 12
So that the sound signal power emitted by
The characteristic of the second adaptive filter circuit 43 is adjusted.
【０００７】[0007]
【作用】上記の構成のこの発明においては、マイクロホ
ン１３で収音した騒音信号から適応フィルタ回路２６で
マイクロホン１１からの送信音声信号中に混入する騒音
に近似する信号が形成される。そして、合成手段２３
で、この適応フィルタ回路２６の出力信号が送信音声収
音用マイクロホン１１からの音声信号から減算されるこ
とにより、送信音声信号中に混入する騒音は、除去ある
いは低減される。このとき、合成手段２３の出力が適応
フィルタ回路２６にフィールドバックされ、適応フィル
タ回路２６は、常に、送信音声信号中に混入する騒音が
最小になるように調整される。In the present invention having the above-described structure, the noise signal picked up by the microphone 13 is used by the adaptive filter circuit 26 to form a signal approximating the noise mixed in the voice signal transmitted from the microphone 11. Then, the synthesizing means 23
Then, the output signal of the adaptive filter circuit 26 is subtracted from the voice signal from the transmission voice collecting microphone 11, whereby the noise mixed in the transmission voice signal is removed or reduced. At this time, the output of the synthesizing means 23 is fielded back to the adaptive filter circuit 26, and the adaptive filter circuit 26 is always adjusted so that the noise mixed in the transmission voice signal is minimized.
【０００８】また、端末装置の周囲の騒音が第２のマイ
クロホン１３により収音され、この騒音信号に基づい
て、第２の適応フィルタ回路４３からなる打ち消し音形
成手段により、騒音打ち消し音が形成される。そして、
受信音声に、この騒音打ち消し音が加算されたものがス
ピーカ１２により放音される。この結果、この放音空間
に混入した周囲の騒音は、前記打ち消し音によりキャン
セルされる。このとき、第３のマイクロホン１４にて収
音されたスピーカ１２の放音空間の音声信号は、第２の
適応フィルタ回路４３に供給されて、前記放音空間にお
ける騒音が零あるいは最小になるように、第２の適応フ
ィルタ回路４３は適応動作をする。Further, the noise around the terminal device is picked up by the second microphone 13, and the noise canceling sound is formed by the canceling sound forming means including the second adaptive filter circuit 43 based on the noise signal. It And
The speaker 12 outputs a sound obtained by adding the noise canceling sound to the received sound. As a result, the ambient noise mixed in the sound emitting space is canceled by the canceling sound. At this time, the sound signal in the sound emitting space of the speaker 12 picked up by the third microphone 14 is supplied to the second adaptive filter circuit 43 so that the noise in the sound emitting space becomes zero or minimum. In addition, the second adaptive filter circuit 43 performs an adaptive operation.
【０００９】[0009]
【実施例】この発明による音声通信端末装置の実施例
を、図を参照しながら以下に説明する。この発明による
音声通信端末装置は、騒音キャンセルのために適応雑音
低減回路を用いる。この発明の具体的な実施例を説明す
る前に、図４を参照しながら適応型雑音低減回路につい
て説明する。図４において、１は主要入力端子、２は参
照入力端子であって、主要入力端子１を通じて入力され
た信号は遅延回路３を介して合成回路４に供給される。
また、参照入力端子２を通じて入力された信号は適応フ
ィルタ回路５を介して合成回路４に供給される。そし
て、この合成回路４の出力は、適応フィルタ回路５に帰
還されると共に、出力端子６に導出される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a voice communication terminal device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The voice communication terminal device according to the present invention uses an adaptive noise reduction circuit for noise cancellation. Before describing a specific embodiment of the present invention, an adaptive noise reduction circuit will be described with reference to FIG. In FIG. 4, 1 is a main input terminal, 2 is a reference input terminal, and the signal input through the main input terminal 1 is supplied to the combining circuit 4 through the delay circuit 3.
Further, the signal input through the reference input terminal 2 is supplied to the synthesis circuit 4 through the adaptive filter circuit 5. The output of the synthesizing circuit 4 is fed back to the adaptive filter circuit 5 and is also led to the output terminal 6.
【００１０】この雑音低減装置においては、主要入力端
子１には、希望信号ｓと、これと無相関の雑音ｎ0 とが
加算されたものが入力される。一方、参照入力端子２に
は、雑音ｎ1 が入力される。この参照入力の雑音ｎ1
は、希望信号とは無相関であるが、雑音ｎ0 とは相関が
あるようにされている。In this noise reduction device, the main input terminal 1 is supplied with the desired signal s and the noise n0 uncorrelated with the desired signal s. On the other hand, noise n1 is input to the reference input terminal 2. Noise n1 of this reference input
Is uncorrelated with the desired signal, but is correlated with noise n0.
【００１１】適応フィルタ回路５は、参照入力雑音ｎ1
をフィルタリングして、雑音ｎ0 に近似する信号ｙを出
力する。そして、合成回路４では、遅延回路３の出力信
号から適応フィルタ回路５の出力信号を減算する処理が
行なわれる。遅延回路３は、適応フィルタ回路５での処
理時間を考慮したものである。The adaptive filter circuit 5 has a reference input noise n1.
Is filtered to output a signal y that approximates noise n0. Then, the synthesis circuit 4 performs a process of subtracting the output signal of the adaptive filter circuit 5 from the output signal of the delay circuit 3. The delay circuit 3 takes the processing time in the adaptive filter circuit 5 into consideration.
【００１２】適応フィルタ回路５における適応のアルゴ
リズムは、合成回路４の出力である減算出力（残差出
力）ｅを最小にするように働く。すなわち、今、ｓ，ｎ
0 ，ｎ1 ，ｙが統計的に定常であり、平均値が０である
と仮定すると残差出力ｅは、 ｅ＝ｓ＋ｎ0 −ｙ となる。これを二乗したものの期待値は、ｓがｎ0 と、
また、ｙと無相関であるから、 Ｅ［ｅ2 ］＝Ｅ［ｓ2 ］＋Ｅ［（ｎ0 −ｙ）2 ］＋２Ｅ［ｓ（ｎ0 −ｙ）］ ＝Ｅ［ｓ2 ］＋Ｅ［（ｎ0 −ｙ）2 ］ となる。適応フィルタ回路５が収束するものとすれば、
適応フィルタ回路５は、Ｅ［ｅ2 ］が最小になるように
調整されるものである。このとき、Ｅ［ｓ2 ］は影響を
受けないので、 Ｅmin ［ｅ2 ］＝Ｅ［ｓ2 ］＋Ｅmin ［（ｎ0 −ｙ）2 ］ となる。すなわち、Ｅ［ｅ2 ］が最小化されることによ
ってＥ［（ｎ0 −ｙ）2］が最小化され、適応フィルタ
回路５の出力ｙは、雑音ｎ0 の推定量になる。そして、
合成回路４からの出力の期待値は、希望信号ｓのみとな
る。すなわち、適応フィルタ回路５を調整して全出力パ
ワーを最小化することは、減算出力ｅが、希望音声信号
ｓの最小二乗推定値になることに等しい。The adaptive algorithm in the adaptive filter circuit 5 works so as to minimize the subtraction output (residual output) e which is the output of the synthesis circuit 4. That is, now s, n
Assuming that 0, n1 and y are statistically stationary and the average value is 0, the residual output e is e = s + n0-y. The expected value of the square of this is that s is n0,
Also, because it is y uncorrelated, E [e 2] = E [s 2] + E [(n0 -y) 2] + 2E [s (n0 -y)] = E [s 2] + E [(n0 - y) 2 ]. Assuming that the adaptive filter circuit 5 converges,
The adaptive filter circuit 5 is adjusted so that E [e 2 ] is minimized. At this time, since E [s 2 ] is not affected, Emin [e 2 ] = E [s 2 ] + Emin [(n 0 -y) 2 ]. That, E E by [e 2] is minimized [(n0 -y) 2] is minimized, the output y of the adaptive filter circuit 5 will estimate the noise n0. And
The expected value of the output from the combining circuit 4 is only the desired signal s. That is, adjusting the adaptive filter circuit 5 to minimize the total output power is equivalent to the subtraction output e becoming the least-squares estimated value of the desired speech signal s.
【００１３】なお、適応フィルタ回路５はアナログ信号
で実現する場合とデジタル信号処理回路で実現する場合
の、いずれでも可能である。適応フィルタ回路５を、デ
ジタルフィルタを用いて実現した場合の例を図５に示
す。この例は、適応のアルゴリズムとして、いわゆるＬ
ＭＳ（最小平均自乗）法を使用する。The adaptive filter circuit 5 may be realized by an analog signal or a digital signal processing circuit. FIG. 5 shows an example in which the adaptive filter circuit 5 is realized by using a digital filter. This example uses a so-called L as an adaptive algorithm.
The MS (least mean square) method is used.
【００１４】図５に示すように、この例では、ＦＩＲフ
ィルタ型の適応線形結合器３００を使用する。これは、
それぞれ単位サンプリング時間の遅延時間Ｚ-1を有する
複数個の遅延回路ＤＬ１，ＤＬ２，……ＤＬｍ（ｍは正
の整数）と、入力雑音ｎ1 及び各遅延回路ＤＬ１，ＤＬ
２，……ＤＬｍの出力信号と加重係数との掛け算を行う
加重回路ＭＸ０，ＭＸ１，ＭＸ２，……ＭＸｍと、加重
回路ＭＸ０〜ＭＸｍの出力を加算する加算回路３１０を
備える。加算回路３１０の出力はｙである。As shown in FIG. 5, in this example, an FIR filter type adaptive linear combiner 300 is used. this is,
A plurality of delay circuits DL1, DL2, ... DLm (m is a positive integer) each having a delay time Z −1 of a unit sampling time, input noise n1 and each delay circuit DL1, DL
2, ... DLm is provided with weighting circuits MX0, MX1, MX2, ... MXm for multiplying the output signal of DLm by a weighting coefficient, and an adder circuit 310 for adding the outputs of the weighting circuits MX0 to MXm. The output of the adder circuit 310 is y.
【００１５】加重回路ＭＸ０〜ＭＸｍに供給する加重係
数は、例えばマイクロコンピュータからなるＬＭＳ演算
回路３２０で、合成回路１５からの残差信号ｅに基づい
て形成される。このＬＭＳ演算回路３２０で実行される
アルゴリズムは、次のようになる。The weighting coefficients supplied to the weighting circuits MX0 to MXm are formed on the basis of the residual signal e from the synthesizing circuit 15 in the LMS arithmetic circuit 320 composed of, for example, a microcomputer. The algorithm executed by the LMS arithmetic circuit 320 is as follows.
【００１６】今、時刻k における入力ベクトルＸk を、
図５にも示すように、 Ｘk ＝［ｘ0k ｘ1k ｘ2k ・・・ｘmk］T とし、出力をｙk 、加重係数をｗjk（j=0,1,2,…m ）と
すると、入出力の関係は、次の数１に示すように、Now, the input vector X k at time k is
As shown in FIG. 5, X k = [x 0k x 1k x 2k ... x mk ] T , the output is y k , and the weighting coefficient is w jk (j = 0,1,2, ... m). Then, the relationship between the input and output is as shown in the following Equation 1.
【００１７】[0017]
【数１】 となる。[Equation 1] Becomes
【００１８】そして、時刻k における加重ベクトルＷk
を、 Ｗk ＝［ｗ0k ｗ1k ｗ2k ・・・ｗmk］T と定義すれば、入出力関係は、 ｙk ＝Ｘk T ・Ｗk で与えられる。ここで、希望の応答をｄk とすれば、残
差ｅk は次のように表される。 ｅk ＝ｄk −ｙk ＝ｄk −Ｘk T ・Ｗk ＬＭＳ法では、加重ベクトルの更新を、 Ｗk+1 ＝Ｗk ＋２μ・ｅk ・Ｘk … （１） なる式（１）により順次行っていく。ここで、μは適応
の速度と安定性を決める利得因子（ステップゲイン）で
ある。Then, the weight vector W k at time k
Is defined as W k = [w 0k w 1k w 2k ... w mk ] T , the input / output relationship is given by y k = X k T · W k . Here, if the desired response is d k , the residual e k is expressed as follows. e k = d k −y k = d k −X k T · W k In the LMS method, the update of the weight vector is performed by the following equation (1): W k + 1 = W k +2 μ · e k · X k (1) ). Here, μ is a gain factor (step gain) that determines the speed and stability of adaptation.
【００１９】次に、以上説明した適応型雑音低減回路を
利用した、この発明による音声通信端末装置の一実施例
を、図１を参照しながら説明する。図１の例は、送信音
声中に混入する騒音を低減する場合の実施例である。Next, an embodiment of the voice communication terminal device according to the present invention using the adaptive noise reduction circuit described above will be described with reference to FIG. The example of FIG. 1 is an embodiment in the case of reducing the noise mixed in the transmitted voice.
【００２０】図１において、１０は送受器筐体を示し、
これには送話音声収音用マイクロホン１１が設けられる
と共に、受話音声を放音するためのスピーカ１２が設け
られる。また、この例では、この筐体１０の背面側に、
周囲の騒音を収音する騒音収音用マイクロホンが設けら
れる。In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a handset housing,
This is provided with a microphone 11 for collecting transmitted voice and a speaker 12 for emitting a received voice. Further, in this example, on the back side of the housing 10,
A noise pickup microphone for picking up ambient noise is provided.
【００２１】受話回路３１では電話回線を介して、ある
いは無線回線を介して相手側からの受話音声を受信す
る。そして、この受話音声信号は、アンプ３２を介して
スピーカ１２に供給されて、相手側からの会話が再生さ
れる。The reception circuit 31 receives a reception voice from the other party via a telephone line or a wireless line. Then, the received voice signal is supplied to the speaker 12 via the amplifier 32, and the conversation from the other party is reproduced.
【００２２】送話音声収音用マイクロホン１１では、送
話者の音声入力の他に、これと相関の無い周囲の騒音が
含まれる。このマイクロホン１１からの音声信号は、前
述した適応雑音低減回路を用いた送話音声中の騒音低減
回路２０を介して送話回路３３に供給され、この送話回
路３３からの送話信号が電話回線を介して、あるいは無
線回線を介して相手側に送信される。In addition to the voice input of the speaker, the microphone 11 for collecting the voice of the transmitted voice includes ambient noise that is not correlated with the voice input. The voice signal from the microphone 11 is supplied to the transmitting circuit 33 via the noise reducing circuit 20 in the transmitting voice using the adaptive noise reducing circuit described above, and the transmitting signal from the transmitting circuit 33 is called by the telephone. It is transmitted to the other party via a line or a wireless line.
【００２３】騒音低減回路２０においては、マイクロホ
ン１１からの音声信号は、アンプ２１を介してＡ／Ｄコ
ンバータ２２に供給されてデジタル信号に変換され、合
成回路２３に供給される。In the noise reduction circuit 20, the audio signal from the microphone 11 is supplied to the A / D converter 22 via the amplifier 21 to be converted into a digital signal and supplied to the synthesis circuit 23.
【００２４】また、騒音収音用マイクロホン１３により
収音され、電気信号に変換されて得られた騒音信号は、
アンプ２４を介してＡ／Ｄコンバータ２５に供給され
て、デジタル信号に変換され、適応フィルタ回路２６に
供給される。この適応フィルタ回路２６は、前述した図
５と同様の構成を有する。そして、この適応フィルタ回
路２６の出力信号が合成回路２３に供給され、Ａ／Ｄコ
ンバータ２２からの音声信号から減算される。合成回路
２３の出力信号は、適応フィルタ回路２６に帰還される
と共に、Ｄ／Ａコンバータ２７によりアナログ信号に戻
され、アンプ２８を介して送話回路２９に供給される。The noise signal picked up by the noise pick-up microphone 13 and converted into an electric signal is
The signal is supplied to the A / D converter 25 via the amplifier 24, converted into a digital signal, and supplied to the adaptive filter circuit 26. The adaptive filter circuit 26 has the same configuration as that of FIG. 5 described above. Then, the output signal of the adaptive filter circuit 26 is supplied to the synthesis circuit 23 and subtracted from the audio signal from the A / D converter 22. The output signal of the synthesizing circuit 23 is fed back to the adaptive filter circuit 26, converted into an analog signal by the D / A converter 27, and supplied to the transmitting circuit 29 via the amplifier 28.
【００２５】適応フィルタ回路２６では、上述したよう
に、Ａ／Ｄコンバータ２２からの音声信号中に含まれる
騒音に、その出力信号が近似するように制御され、その
結果、合成回路２３では、マイクロホン１１からの音声
信号から騒音が減算されて除去され、合成回路２３から
は騒音が除去あるいは低減された送話音声信号が得ら
れ、これが相手側に送信されるようにされる。すなわ
ち、前述した適応型デジタル信号処理により、送話入力
音声から周囲の騒音が除去、低減されるものである。In the adaptive filter circuit 26, as described above, the output signal is controlled so as to approximate the noise included in the audio signal from the A / D converter 22, and as a result, in the synthesis circuit 23, the microphone is controlled. Noise is subtracted and removed from the voice signal from 11, and a speech signal with the noise removed or reduced is obtained from the synthesis circuit 23, which is transmitted to the other party. That is, the above-mentioned adaptive digital signal processing removes and reduces ambient noise from the transmitted input voice.
【００２６】次に、上述した送話音声中の騒音低減回路
２０に加えて、受話音声の放音空間に混入する周囲の騒
音を低減する機能を備えた音声通信端末装置の実施例を
図２に示す。この例においては、受信した受話音声に、
周囲の騒音を打ち消すための音声を加えて、これをスピ
ーカ１２にて放音し、再現された受話音声の放音空間に
飛び込む周囲の騒音を音響的にキャンセルする。そし
て、筐体１０のスピーカ１２の放音空間の近傍には、キ
ャンセルされた騒音残差を検出するための残差収音用マ
イクロホン１４が設けられる。Next, in addition to the noise reduction circuit 20 in the transmitted voice described above, an embodiment of a voice communication terminal device having a function of reducing ambient noise mixed in the sound emission space of the received voice is shown in FIG. Shown in. In this example, the received voice received is
A sound for canceling the ambient noise is added, and this is emitted by the speaker 12 to acoustically cancel the ambient noise that jumps into the sound emission space of the reproduced received voice. In addition, a residual sound collecting microphone 14 for detecting the canceled noise residual is provided near the sound output space of the speaker 12 of the housing 10.
【００２７】そして、この例においては、騒音収音用マ
イクロホン１３からの音声信号から騒音打ち消し音を形
成する回路４０が設けられる。すなわち、この回路４０
においては、騒音収音用マイクロホン１３により収音さ
れ、電気信号に変換されて得られた騒音信号は、アンプ
４１を介してＡ／Ｄコンバータ４２に供給されて、デジ
タル信号に変換され、騒音打ち消し音形成手段としての
適応フィルタ回路４３に供給される。そして、この適応
フィルタ回路４３の出力信号がＤ／Ａコンバータ４４に
よりアナログ音声信号に戻され、これがアンプ４５を介
して加算回路４６に供給される。この加算回路４６にお
いては、受話回路３１からの受話音声信号とアンプ４５
からの騒音打ち消し音声信号とが加算され、その加算出
力信号がアンプ３２を介してスピーカ１２に供給され
て、放音され、このスピーカ１２の放音空間に混入する
騒音が打ち消し音によりキャンセルされ、周囲の騒音に
マスクされることなく、受信音声が再生される。Further, in this example, a circuit 40 for forming a noise canceling sound from the audio signal from the noise collecting microphone 13 is provided. That is, this circuit 40
In the above, the noise signal collected by the noise collecting microphone 13 and converted into an electric signal is supplied to the A / D converter 42 via the amplifier 41, converted into a digital signal, and cancels the noise. It is supplied to the adaptive filter circuit 43 as a sound forming means. Then, the output signal of the adaptive filter circuit 43 is returned to the analog audio signal by the D / A converter 44, and this is supplied to the adding circuit 46 via the amplifier 45. In the adding circuit 46, the received voice signal from the receiving circuit 31 and the amplifier 45 are received.
The noise canceling audio signal from is added, and the added output signal is supplied to the speaker 12 through the amplifier 32 to emit sound, and the noise mixed in the sound emitting space of the speaker 12 is canceled by the canceling sound, The received voice is played back without being masked by ambient noise.
【００２８】そして、このとき、残差検出用マイクロホ
ン１４により、スピーカ１２の放音空間の音声が収音さ
れる。この残差検出用マイクロホン４１により収音され
た音声は、アンプ４７を介してＡ／Ｄコンバータ４８に
供給され、デジタル信号に変換され、適応フィルタ回路
４３に供給される。この適用フィルタ回路４３では、残
差検出用マイクロホン１４の出力パワーの平均値が最小
となるように、そのＦＩＲフィルタの加重係数の更新が
行われて、特性の調整が行われ、騒音打ち消し音声信号
が調整される。こうして、受話音声にはほぼ変化のない
状態で、受話音声を聴取している耳の近傍における騒音
が最小になるように、適応的に騒音低減される。At this time, the residual detection microphone 14 picks up the sound in the sound output space of the speaker 12. The sound picked up by the residual detection microphone 41 is supplied to the A / D converter 48 via the amplifier 47, converted into a digital signal, and supplied to the adaptive filter circuit 43. In the applied filter circuit 43, the weighting coefficient of the FIR filter is updated so that the average value of the output power of the residual detection microphone 14 is minimized, the characteristic is adjusted, and the noise canceling audio signal is canceled. Is adjusted. In this way, the noise is adaptively reduced so that the noise near the ear listening to the received voice is minimized while the received voice remains almost unchanged.
【００２９】ところで、適応フィルタ回路４３のＦＩＲ
フィルタの加重係数の更新は、前記式（１）に示したよ
うに、残差ｅk と入力信号Ｘk とは同サンプル（同時刻
k ）でなければならないが、この例の場合には、入力信
号k と残差ｅk との間には、Ｄ／Ａコンバータ４４→ア
ンプ４５→加算回路４６→アンプ３２→スピーカ１２→
残差検出用マイクロホン１４→アンプ４７→Ａ／Ｄコン
バータ４８の経路を経る分の遅延を伴うので、そのまま
では同サンプルとならない。By the way, the FIR of the adaptive filter circuit 43
The weighting coefficient of the filter is updated by the same sample (at the same time) as the residual e k and the input signal X k as shown in the equation (1).
k )), but in the case of this example, between the input signal k and the residual e k , the D / A converter 44 → amplifier 45 → adding circuit 46 → amplifier 32 → speaker 12 →
The same sample is not obtained as it is because it is delayed by the amount of passing through the path of the residual detection microphone 14 → the amplifier 47 → the A / D converter 48.
【００３０】このため、図２の実施例の適応フィルタ回
路４３は、図３に示すように構成される。すなわち、図
３に示すように、この例の適応フィルタ回路４３は、打
ち消し音を形成するためのＦＩＲフィルタ５１と、この
ＦＩＲフィルタ５１の加重係数を、式（１）によりマイ
クロホン１３及び１４からの入力信号及び残差信号に基
づいて更新するためのＬＭＳ演算回路５２と、残差ｅk
と入力信号Ｘk とのタイミング補正をするために、ＬＭ
Ｓ演算回路５２とＡ／Ｄコンバータ４２との間に設けら
れるＦＩＲフィルタ５３とを備える。ＦＩＲフィルタ５
１と５３は同じタップ数とされている。For this reason, the adaptive filter circuit 43 of the embodiment shown in FIG. 2 is constructed as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 3, the adaptive filter circuit 43 of this example uses the FIR filter 51 for forming the canceling sound and the weighting coefficient of this FIR filter 51 from the microphones 13 and 14 according to the equation (1). An LMS operation circuit 52 for updating based on the input signal and the residual signal, and a residual e k
In order to correct the timing between the input signal X k and
An FIR filter 53 provided between the S arithmetic circuit 52 and the A / D converter 42 is provided. FIR filter 5
1 and 53 have the same number of taps.
【００３１】ＦＩＲフィルタ５３においては、目的のタ
イミング補正を行うために、前記経路と同じインパルス
レスポンスを有するように、その複数個の加重回路に供
給する加重係数を決定しなければならない。そこで、図
３に示すように、適応フィルタ回路４３には、ＦＩＲフ
ィルタ５３と同じ構成のＦＩＲフィルタ５４と、その加
重係数を決定するためのＬＭＳ演算回路５５が設けられ
る。In the FIR filter 53, the weighting coefficients to be supplied to the plurality of weighting circuits must be determined so as to have the same impulse response as that of the path in order to perform the target timing correction. Therefore, as shown in FIG. 3, the adaptive filter circuit 43 is provided with an FIR filter 54 having the same configuration as the FIR filter 53, and an LMS arithmetic circuit 55 for determining the weighting coefficient thereof.
【００３２】そして、次のようにしてＦＩＲフィルタ５
４の加重係数が求められ、それがＦＩＲフィルタ５３に
転送されて、ＦＩＲフィルタ５３が、Ｄ／Ａコンバータ
４４→アンプ４５→加算回路４６→アンプ３２→スピー
カ１２→残差検出用マイクロホン１４→アンプ４７→Ａ
／Ｄコンバータ４８の経路と同じインパルスレスポンス
を有するようにされる。Then, the FIR filter 5 is operated as follows.
The weighting coefficient of 4 is obtained and transferred to the FIR filter 53, and the FIR filter 53 causes the D / A converter 44 → amplifier 45 → adding circuit 46 → amplifier 32 → speaker 12 → residual detection microphone 14 → amplifier. 47 → A
It has the same impulse response as the path of the / D converter 48.
【００３３】すなわち、マイクロホン１３により収音さ
れた騒音信号は、ＦＩＲフィルタ５１に供給され、この
ＦＩＲフィルタ５１の出力信号が、Ｄ／Ａコンバータ４
４→アンプ４５→加算回路４６→アンプ３２→スピーカ
１２→残差検出用マイクロホン１４→アンプ４７→Ａ／
Ｄコンバータ４８の経路に入力されると共に、ＦＩＲフ
ィルタ５４及びＬＭＳ演算回路５５に供給される。そし
て、Ａ／Ｄコンバータ４８からの残差検出出力からＦＩ
Ｒフィルタ５４の出力を合成回路５６で減算し、その減
算出力信号をＬＭＳ演算回路５５に入力する。ＬＭＳ演
算回路５５では、前記減算出力信号のパワーが最小にな
るように、ＦＩＲフィルタ５４の加重係数の更新が行わ
れ、特性が調整される。That is, the noise signal picked up by the microphone 13 is supplied to the FIR filter 51, and the output signal of the FIR filter 51 is supplied to the D / A converter 4.
4 → amplifier 45 → adding circuit 46 → amplifier 32 → speaker 12 → residual detection microphone 14 → amplifier 47 → A /
It is input to the path of the D converter 48 and is also supplied to the FIR filter 54 and the LMS operation circuit 55. Then, from the residual detection output from the A / D converter 48, FI
The output of the R filter 54 is subtracted by the synthesis circuit 56, and the subtraction output signal is input to the LMS operation circuit 55. In the LMS operation circuit 55, the weighting coefficient of the FIR filter 54 is updated and the characteristic is adjusted so that the power of the subtraction output signal is minimized.
【００３４】以上の処理が、所定時間繰り返されると、
ＦＩＲフィルタ５４の持つインパルスレスポンスは、Ｄ
／Ａコンバータ４４→アンプ４５→加算回路４６→アン
プ３２→スピーカ１２→残差検出用マイクロホン１４→
アンプ４７→Ａ／Ｄコンバータ４８の経路の経路の持つ
インパルスレスポンスと同等のものになる。そして、こ
うして決定されたＦＩＲフィルタ５４の加重係数が、Ｆ
ＩＲフィルタ５３に転送される。When the above process is repeated for a predetermined time,
The impulse response of the FIR filter 54 is D
/ A converter 44 → amplifier 45 → addition circuit 46 → amplifier 32 → speaker 12 → residual detection microphone 14 →
It is equivalent to the impulse response of the path of the amplifier 47 → A / D converter 48. Then, the weighting coefficient of the FIR filter 54 thus determined is F
It is transferred to the IR filter 53.
【００３５】したがって、適応フィルタ回路４３では、
ＦＩＲフィルタ５３により正しくタイミング調整された
入力信号ＸK と、残差信号ｅk とから、ＬＭＳ演算回路
５２において、ＦＩＲフィルタ５１の加重係数の更新が
行われので、適応フィルタ回路４３は、正しく調整され
るものである。Therefore, in the adaptive filter circuit 43,
Since the weighting coefficient of the FIR filter 51 is updated in the LMS arithmetic circuit 52 from the input signal X K and the residual signal e k whose timing has been adjusted correctly by the FIR filter 53, the adaptive filter circuit 43 adjusts correctly. It is what is done.
【００３６】なお、適応フィルタ回路で使用される適応
のアルゴリズムとしては、以上の例で用いられたＬＭＳ
アルゴリズムに限られるものではなく、ＬＭＳアルゴリ
ズムの改良方法や学習同定法、その他のアルゴリズムを
用いることができることは言うまでもない。The adaptive algorithm used in the adaptive filter circuit is the LMS used in the above example.
Needless to say, the method is not limited to the algorithm, and an improved method of the LMS algorithm, a learning identification method, or another algorithm can be used.
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、適応型雑音低減により、送信音声信号を、それに含
まれる騒音を低減して送信することできると共に、受信
音声の放音空間に混入する騒音を低減することができ
る。As described above, according to the present invention, adaptive noise reduction enables transmission voice signals to be transmitted while reducing the noise contained therein, and is mixed into the sound emission space of the reception voice. The noise generated can be reduced.
【００３８】したがって、この発明による音声通信端末
装置によれば、周囲の騒音が大きい場所で使用される場
合であっても、送信音声に騒音成分が混入して相手がこ
ちら側の会話を聞きにくくなったりすることが少なくな
り、また、周囲の騒音にマスクされて、相手の会話が聞
き取りにくくなる弊害を少なくすることができる。Therefore, according to the voice communication terminal device of the present invention, even when the voice communication terminal device is used in a place where the surrounding noise is large, noise components are mixed in the transmitted voice and the other party hardly hears the conversation on this side. It is possible to reduce the adverse effect that the other party's conversation becomes difficult to hear because the noise of the surroundings is masked.
【図１】この発明による音声通信端末装置の一実施例の
ブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a voice communication terminal device according to the present invention.
【図２】この発明による音声通信端末装置の他の実施例
のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of another embodiment of the voice communication terminal device according to the present invention.
【図３】図２の実施例の一部回路の一例のブロック図で
ある。FIG. 3 is a block diagram of an example of a partial circuit of the embodiment of FIG.
【図４】適応雑音低減回路の概要を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an outline of an adaptive noise reduction circuit.
【図５】適応フィルタ回路の一実施例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an embodiment of an adaptive filter circuit.
１１ 送信音声収音用マイクロホン １２ 受信音声再生用スピーカ １３ 騒音収音用マイクロホン １４ 残差収音用マイクロホン ２３ 合成回路 ２６ 適応フィルタ回路 ３１ 受話回路 ３３ 送話回路 ４３ 適応フィルタ回路 ４６ 加算回路 11 Microphone for Collecting Transmitted Sound 12 Speaker for Reproducing Received Sound 13 Microphone for Collecting Noise 14 Microphone for Collecting Residual Sound 23 Synthesizing Circuit 26 Adaptive Filter Circuit 31 Receiver Circuit 33 Transmitting Circuit 43 Adaptive Filter Circuit 46 Adder Circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｒ 3/00 ３２０ 7346−5Ｈ // Ｇ１０Ｌ 3/02 ３０１ Ｅ 7627−5Ｈ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI technical display location H04R 3/00 320 7346-5H // G10L 3/02 301 E 7627-5H
Claims (3)
ホンと、 周囲の騒音を収音する第２のマイクロホンと、 前記第２のマイクロホンからの音声信号から、前記送信
音声中に混入する騒音に近似する信号を形成する適応フ
ィルタ回路と、 前記第１のマイクロホンよりの音声信号から、前記適応
フィルタ回路よりの信号を減算して、前記通信音声中に
混入する騒音を低減する合成手段と、 この合成手段の出力信号を送信するための音声信号送信
手段とを備え、 前記合成手段の出力信号が前記適応フィルタ回路に供給
され、前記合成手段の出力信号の出力パワーが最小にな
るように、前記適応フィルタ回路の特性が調整されるよ
うになされた音声通信端末装置。1. A first microphone for collecting a voice to be transmitted, a second microphone for collecting ambient noise, and a noise mixed in the transmitted voice from a voice signal from the second microphone. An adaptive filter circuit that forms a signal approximating to, a synthesizing unit that subtracts a signal from the adaptive filter circuit from a voice signal from the first microphone to reduce noise mixed in the communication voice, Audio signal transmitting means for transmitting the output signal of the synthesizing means, the output signal of the synthesizing means is supplied to the adaptive filter circuit, so that the output power of the output signal of the synthesizing means is minimized, A voice communication terminal device adapted to adjust the characteristics of the adaptive filter circuit.
ンと、 この第１のマイクロホンの出力信号から、前記騒音を打
ち消すための打ち消し音を形成するための打ち消し音形
成手段と、 受信音声信号を得る受信回路と、 この受信回路の出力音声信号に前記打ち消し音形成手段
からの打ち消し音声信号を加算する加算回路と、 この加算回路の出力音声信号が供給され、前記受信音声
を放音するためのスピーカと、 前記スピーカにより放音された音声を収音する第２のマ
イクロホンとを備え、 前記打ち消し音形成手段は、適応フィルタ回路で構成さ
れ、前記第２のマイクロホンの出力信号が前記適応フィ
ルタ回路に供給されて、前記スピーカにより放音される
音声信号パワーが最小になるように、前記適応フィルタ
回路の特性が調整されるようにされた音声通信端末装
置。2. A first microphone for picking up ambient noise, a canceling sound forming means for forming a canceling sound for canceling the noise from an output signal of the first microphone, and a received voice signal. For adding the cancellation sound signal from the cancellation sound forming means to the output sound signal of this reception circuit, and the output sound signal of this addition circuit is supplied to emit the reception sound. And a second microphone that picks up the sound emitted by the speaker, the cancellation sound forming unit is configured by an adaptive filter circuit, and the output signal of the second microphone is the adaptive filter. The characteristics of the adaptive filter circuit are adjusted so that the audio signal power supplied to the circuit and emitted by the speaker is minimized. Voice communication terminal device.
ホンと、 周囲の騒音を収音する第２のマイクロホンと、 前記第２のマイクロホンからの音声信号から、前記送信
音声中に混入する騒音に近似する信号を形成する第１の
適応フィルタ回路と、 前記第１のマイクロホンよりの音声信号から、前記第１
の適応フィルタ回路よりの音声信号を減算して、前記送
信する音声中に混入する騒音を低減する合成手段と、 この合成手段の出力信号を送信するための音声信号送信
手段と、 前記第２のマイクロホンの出力信号から、前記騒音を打
ち消すための打ち消し音を形成するための第２の適応フ
ィルタ回路からなる打ち消し音形成手段と、 受信音声信号を得る受信回路と、 この受信回路の出力音声信号に前記打ち消し音形成手段
からの打ち消し音声信号を加算する加算回路と、 この加算回路の出力音声信号が供給され、前記受信音声
を放音するためのスピーカと、 前記スピーカにより放音された音声を収音する第３のマ
イクロホンとを備え、 前記合成手段の出力信号が前記第１の適応フィルタ回路
に供給され、前記合成手段の出力信号の出力パワーが最
小になるように、前記第１の適応フィルタ回路の特性が
調整されるようになされると共に、 前記第３のマイクロホンの出力信号が前記第２の適応フ
ィルタ回路に供給されて、前記スピーカにより放音され
る音声信号パワーが最小になるように、前記第２の適応
フィルタ回路の特性が調整されるようにされた音声通信
端末装置。3. A first microphone that picks up a sound to be transmitted, a second microphone that picks up ambient noise, and a noise that is mixed in the sent sound from a sound signal from the second microphone. A first adaptive filter circuit that forms a signal that is close to
A synthesizing unit for subtracting a voice signal from the adaptive filter circuit to reduce noise mixed in the transmitted voice; a voice signal transmitting unit for transmitting an output signal of the synthesizing unit; A canceling sound forming means including a second adaptive filter circuit for forming a canceling sound for canceling the noise from the output signal of the microphone, a receiving circuit for obtaining a receiving sound signal, and an output sound signal of the receiving circuit. An adder circuit for adding the canceling sound signals from the canceling sound forming means, a speaker for supplying the output sound signal of the adding circuit to emit the received sound, and a sound for collecting the sound emitted by the speaker. A third microphone that produces a sound, the output signal of the synthesizing means is supplied to the first adaptive filter circuit, and the output power of the output signal of the synthesizing means is provided. The characteristics of the first adaptive filter circuit are adjusted so that the noise is minimized, and the output signal of the third microphone is supplied to the second adaptive filter circuit to cause the speaker. A voice communication terminal device in which the characteristic of the second adaptive filter circuit is adjusted so that the power of the voice signal emitted by the.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4184326A JPH066246A (en) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | Voice communication terminal equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4184326A JPH066246A (en) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | Voice communication terminal equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH066246A true JPH066246A (en) | 1994-01-14 |
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ID=16151372
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP4184326A Pending JPH066246A (en) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | Voice communication terminal equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
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