JP2018018042A - 音声抑制装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザ自身の発話音声が周囲に漏れず、他人に聞き取れない程度に抑圧することができる音声抑制装置を提供する。【解決手段】音声抑制装置１は、発話者の口元周辺に配置され、発声された第１の音声信号を検出する音声検出マイク９と、発声された第１の音声信号を入力する送話マイク１１と、発話音源に向かって、第２の音声信号を出力するスピーカ７と、音声検出マイク９から入力された第１の音声信号に対し、第１の音声信号の周波数特性に応じて、第１の音声信号をキャンセルするための第２の音声信号を生成し、第２の音声信号をスピーカ７へ出力する信号処理部２０とを有する。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、車内（電車、車の中）や室内の人の話し声の内容などを、隣の人や周辺の人に対して聞き取り難くして話の内容を保護できるようにした音声抑制装置に関する。

近年、スマートフォンのような携帯電話機の普及に伴い、スマートフォンにヘッドセットを接続して通話するというスタイルが一般的となりつつある。一方、屋内外には様々な騒音や環境音が存在しており、ユーザの耳に入るそれら騒音や環境音を低減させることがするためのノイズキャンセリング機能を搭載したノイズキャンセリングヘッドフォンが実用化されている。

ノイズキャンセリングヘッドフォンとしては、例えばフィードバック方式が知られている。この方式は、ヘッドフォンの内部にマイクロフォン（以下、「マイク」と呼ぶ。）を設置し、マイクで騒音として集音したノイズ信号の位相を反転した逆位相の信号を生成する。そして、この騒音に対して逆位相となるノイズキャンセル信号をヘッドフォンのドライバーユニットに供給することにより、ユーザに対して聞こえる騒音を低減させることができるようにされている。

例えば、特許文献１には、ユーザの耳に装着される音響管内においてイヤホンユニットの近傍に設けたマイクロホンユニットにより収音した音響管内部の騒音（ノイズ）を位相反転させた音声信号を生成し、これをイヤホンユニットから音として出力させることにより、ユーザの耳に入る外部ノイズを低減させるようにした構成、つまり、フィードバック方式に対応したノイズキャンセリングシステムの構成が記載されている。

特開平３−２１４８９２号公報

ところで、近年スマートフォンのような携帯電話機で屋内外を問わず第三者と電話で会話する機会が増加しているが、通話内容を他人に聞かれたくない場合が多い。一方で、そのユーザ（発話者）の周囲の人も、電話で会話している音声を非常に迷惑に感じる。そのために、電車の車両内や喫茶店内で、携帯電話による音声通話を禁止している場合も多い。

この場合、屋外では話し声を聞かれたくない場合には自分の声を小さくするか、手を口に当てて話す必要がある。屋内であれば防音装置や消音設備を導入することもできるが、コストがかかってしまう。

これに対し、本発明者等は、ユーザ自身の発話音声が周囲に漏れず、他人に聞き取れない程度に抑制することができれば、ユーザは、周辺環境を気にすることなく、スマートフォンを用いて通話することができると考えた。

そこで、本発明は、ユーザ自身の発話音声が周囲に漏れず、他人に聞き取れない程度に抑圧することができる音声抑制装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の音声抑制装置は、発話者の口元周辺に配置される音声抑制装置であって、発声された第１の音声信号を検出する第１のマイクと、発話音源に向かって、第２の音声信号を出力する第１のスピーカと、第１のマイクから入力された第１の音声信号に対し、第１の音声信号の周波数特性に応じて、第１の音声信号をキャンセルするための第２の音声信号を生成し、第２の音声信号を第１のスピーカへ出力する第１の信号処理手段とを有することを特徴とする。

また、信号処理手段は、第１の音声信号に対して逆位相にするとともに、第１のマイクと第１のスピーカとの距離に応じた減衰量を考慮した振幅レベルの第２の音声信号を生成することが望ましい。

また、信号処理手段は、可変帯域通過フィルタを備え、発話音声の放射特性を考慮して、第２の音声信号が第１の音声信号をキャンセルするようにフィルタの通過周波数帯域を設定してもよい。

また、信号処理手段は、発話音声の放射特性を考慮して第１のマイクと第１のスピーカとの間の伝達特性を決定し、伝達特性を第１の音声信号に畳み込むようにしてもよい。

上述の発明において、発声された第１の音声信号を入力する第２のマイクと、発話者の耳元に配置された第２のスピーカと、有線又は無線を介して携帯端末に接続可能な音声通信手段とをさらに有し、第２のマイクによって入力された第１の音声信号は携帯端末に送信され、携帯端末から受話信号が音声通信手段を介して第２のスピーカに入力されるようにしてもよい。

ここで、携帯端末との間の無線接続はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格に準拠するようにしてもよい。

また、第２のスピーカは発話者の耳を収容するハウジング部内に配置され、ハウジング部には屈曲自在なアームが連結され、アームに第１のマイクと第２のマイクが装着されるようにしてもよい。

また、第２のマイクよりも第１のマイクの方が、発話者を正面から見たときに発話音源の中心に近い位置に配置されることが望ましい。

また、第２のスピーカ周辺の音と受話信号を検出する第３のマイクと、第３のマイクで検出された信号と受話信号の差分信号を位相反転させた信号を生成し、第２のスピーカに入力する第２の信号処理手段とを有するようにしてもよい。

本発明によれば、発話者自身の発話音声を周囲に漏らさず、他人に聞き取れない程度に抑制することができる。

第１の実施の形態に係る音声抑制装置の外観を示す模式図である。 第１の実施の形態に係る音声抑制装置の構成を示したブロック図である。 信号処理部の構成を示した図である。 第１の実施の形態に係る音声抑制装置のマイクとスピーカの配置を説明するための図である。 第２の実施の形態に係る音声抑制装置の構成を示したブロック図である。 第１の実施の形態に係る音声抑制装置を構成する音声検出マイクが口の正面近傍に複数配置される変形例を示した図である。 第１の実施の形態に係る音声抑制装置を構成する音声検出マイクがハウジング周辺にある変形例を示した図である。

［第１の実施の形態］
以下、本発明にかかる音声抑制装置の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、第１の実施の形態に係る音声抑制装置を模式的に示した図である。音声抑制装置としてのボイスキャンセリングヘッドセット１については、本実施の形態ではヘッドセットタイプのものを例に挙げて説明するが、この形状にはとらわれない。

音声抑制装置としてのボイスキャンセリングヘッドセット１は、送話マイク１１と、音声検出マイク９と、複数のスピーカ７と、信号処理部２０を有して構成される。また、不図示であるが、送話マイク１１と、音声検出マイク９と、複数のスピーカ７と、信号処理部２０に電力を供給する電源としてのリチウムイオン電池や、供給する回路や銅線、信号処理線なども備える。さらに本実施例のボイスキャンセリングヘッドセット１の機能はこれだけに限られず、無線機能や映像撮影機能などを備えていてもよい。ヘッドセットのタイプについては、本例では人の頭部（後頭部又は耳部）に着脱可能な耳かけタイプのヘッドセット（図１参照）であり、受話信号Ｓ２や音楽等が入力されるスピーカ１５を内蔵したハウジング部４と、ハウジング部４に連結され屈曲自在なアーム部３とを有して構成されている。

アーム部３の先端領域であって口元周辺の位置に送話マイク１１、音声検出マイク９、及び複数の制御スピーカ７が装着されている。口元周辺に位置する領域に装着することによって、複数の制御スピーカ７からの後述するキャンセリング信号を、ユーザの発話音声に対して位相干渉させて発話音声の広がりを抑制することができる。

図１のヘッドセットは、左の耳介に引っかけて固定されるものであるが、後頭部又は後頸部に装着されるいわゆる「ヘッドバンド（ヘッドホン型）」と呼ばれるタイプのものであってもよい。その他のヘッドセットとしては、いわゆる「カナル型」と呼ばれる耳の穴の中に深く挿し込んで使用するイヤホンタイプのものや、いわゆる「インナーイヤー」と呼ばれる耳の穴付近にかけて使用するタイプで、耳の形状に合うように設計されているタイプのものや、いわゆる「ネックバンド」と呼ばれるヘッドバンドが頭の後ろから首にかけたあたりに位置するように設計されているタイプのものであってもよい。また、ハンドセットのタイプでも適用可能である。

なお、「カナル型」と「インナーイヤー」については、イヤホンからアーム部を取り付けることはできないので、イヤホン部から延びるコードにボイスキャンセリング機能付き筐体（後述するボイスキャンセリング機能が内蔵された筐体）を接続し、ボイスキャンセリング機能付き筐体を手に持ったままそれを口元周辺に持っていって使用する。

ボイスキャンセリングヘッドセット１は、ユーザの声を抑制（低減）させるアクティブノイズコントロール（ＡＮＣ：Ａｃｔｉｖｅ Ｎｏｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）の機能を有する。ユーザの口から放射状に発声された第１の音声信号（以下、「発話音声信号」と呼ぶ。）Ｋ１に対して、逆位相の制御音を複数のスピーカから放射させて位相干渉させることで、ボイスキャンセリングヘッドセット１以遠に伝播する発話音声信号Ｋ１の振幅を抑制する。こうすることで、ボイスキャンセリングヘッドセット１以遠に位置する人が聞く発話音声信号Ｋ１の音量が下がり、ユーザの声が抑制（低減）される。ここで、音声検出マイク９および１１は、口から発声された発話音声信号Ｋ１を集音（収音）する。ただし、発話音声信号Ｋ１は発話者の音声だけを含んでいるわけではなく、周囲の雑音や人の声もある程度含んでいる可能性があるものとする。図１に示すように、音声検出マイク９および１１は、アーム部３の外周上であって口元に対向する面（対向面）に取り付けられる。図２において、送話マイク１１は、音声検出マイク９よりもアーム部３の先端付近に取り付けられている。これは音声検出マイク９によって、発話音声信号Ｋ１が集音できる範囲内であれば上記した取り付け位置に限定されない。そして音声検出マイク９は、指向性の方向が発話者の口側に向かうような角度（向き）に配置される。指向性については単一指向性が好ましい。

また、複数の制御スピーカ７のそれぞれは発話者の口元に向かって出力されるように配置される。なお、複数の制御スピーカ７は図１に示すように発話者の口を囲むように配置するのが好ましいため、アーム部３の形状は図１に示すような湾曲形状であることが好ましい。この制御スピーカ７が発話者の口を囲むように配置するのが好ましいのは、以下の２点による。１点目は、制御スピーカ７が発話者の口を囲むことで、放射状に発生された音声信号（Ｋ１）を効率的にキャンセリング可能になる点である。２点目は、制御スピーカ７が発話者の口を曲線状に囲むため、それぞれの制御スピーカ７が発話者の口からほぼ等距離に配置され、制御スピーカ７を直線状に配置するよりも効率的にキャンセリング可能になる。また、アーム部３の長さと幅は口を覆うくらいの距離を有するのが好ましい。こうすることによって、口から放射された音声を漏らすことなく効率的にキャンセリングできる。複数の制御スピーカ７についてはアーム部３の幅と同程度の幅を持つ形状のものを互いにほとんど間隔を置かずに配置するのが好ましい。もちろん単一のスピーカでもアーム部３の取り付け面をほとんど覆い尽くすような形状のものであれば用いてもよい。なお、本実施例においては、複数の制御スピーカ７のそれぞれは発話者の口元に向かって出力されるように配置されたが、効果が得られればスピーカの発音方向は本実施例の向きにとらわれない。

ボイスキャンセリングヘッドセット１は、有線又は無線を介して、スマートフォンのような携帯端末１０に接続することができるようになっている。したがって、スマートフォンのユーザインタフェース（例えばタッチパネルディスプレイ）から、ボイスキャンセリングヘッドセット１を、ユーザ操作に応じて制御することができる。例えば、ボイスキャンセリング機能のオンオフや、キャンセリング音量の大小などを調整できる。

以下、ボイスキャンセリングヘッドセット１の動作について説明する。

信号処理部２０は、例えばＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）によって構成される。信号処理部２０は、音声検出マイク９からＡ／Ｄ変換部１６を介して入力された発話音声信号（第１のデジタル信号）を逆位相化したキャンセリング信号（第２のデジタル信号）を生成し、生成したキャンセリング信号をＤ／Ａ変換部１７を介して複数の制御スピーカ７に入力する。

信号処理部２０は、図３に示すように、主にフーリエ変換部２１、周波数特性検出部２２、選択部２３、逆フーリエ変換部２４からなる。フーリエ変換部２１は、ボイスキャンセリングヘッドセット１に組み込まれた音声検出マイク９に集音された発話音声信号Ｋ１を周波数分析する高速フーリエ変換器（以下、「ＦＦＴ」と呼ぶ。）からなる。周波数特性検出部２２は、ＦＦＴで周波数分析することにより発話音声信号Ｋ１の周波数特性を検出する。選択部２３は、検出された発話音声信号Ｋ１の周波数特性から、発話音声信号Ｋ１をキャンセルする周波数帯域を選択する。また、逆フーリエ変換部２４は、選択された周波数帯域の信号を逆フーリエ変換するとともに、位相を逆にして周波数選択されたキャンセリング信号Ｋ２を生成し、出力する。その結果、音声検出マイク９に向かって放射された発話音声信号Ｋ１は、キャンセリング信号Ｋ２と位相干渉がなされる。そして発話者には発話音声信号Ｋ１とキャンセリング信号Ｋ２の差分信号が聞こえる。発話音声信号Ｋ１はキャンセリング信号Ｋ２によって位相干渉されて振幅が低減され、発話者の周囲の人には発話者がほとんど喋っていないように聞こえることとなる。なお、信号処理部２０は、フーリエ変換部２１、周波数特性検出部２２、選択部２３、逆フーリエ変換部２４からなるが、本機能が得られればハードウェア、ソフトウェア構成はとらわれない。たとえば1つのマイクロコンピュータやチップからなっていても良いし、アプリケーション上で演算できる構成であっても良い。

なお、選択部２３は、周波数帯域ごとにフィルタ係数を設定可能な有限インパルス応答（ＦＩＲ：Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタを備えている。この有限インパルス応答フィルタは、周波数帯域ごとに、設定されたフィルタ係数が登録されている。そして選択部２３は、キャンセルする周波数帯域に対応するフィルタ係数を選択する。具体的には、選択部２３は周波数特性検出部２２にて検出された周波数特性を受け取る。そして発話音声信号Ｋ１のうち、最も信号強度が大きい周波数帯域およびその整数倍の周波数帯域の出力をカットするようなバンドパスフィルタ（帯域通過フィルタ）を選択する。このフィルタは、例えば、発話音声信号Ｋ１の特有の周波数帯域がＮ［Ｈｚ］であれば、発話音声信号Ｋ１からＮ［Ｈｚ］、２Ｎ［Ｈｚ］、３Ｎ［Ｈｚ］、４Ｎ［Ｈｚ］など、Ｎ［Ｈｚ］整数倍の周波数帯域のみを通過させる。こうすることで発話音声信号Ｋ１から周囲の雑音や人の声を除去することが可能であり、発話者の音声のみを通過信号として抽出できる。なお、この選択部２３によるフィルタ選択は、発話者が使用前に発話音声信号Ｋ１を記録させておき、発話音声信号Ｋ１の周波数特性、放射特性、利用場所、季節等の環境特性等の諸条件に対応したフィルタ係数を複数予め設定登録しておき、使用時にその時の諸条件に応じた選択を行っても良い。

ここで、選択部２３がキャンセルする周波数帯域を選択する場合、発話音声信号Ｋ１の放射特性に応じた周波数帯域に対応するフィルタ係数を選択することが望ましい。

また、音声検出マイク９で集音された発話音声信号Ｋ１の逆位相の信号であるキャンセリング信号Ｋ２を、制御スピーカ７から出力するにあたり、キャンセリング信号Ｋ２の出力音量レベルを段階的に設定することもできる。このキャンセリング信号Ｋ２の出力音量レベルの設定は、発話者から発せられた発話音声信号の音量（振幅の大きさ）によって調整してもよいし、携帯端末１０の操作部を通じてユーザが設定してもよい。

また、発話音声信号Ｋ１の放射特性を考慮して音声検出マイク９と複数の制御スピーカ７との間の伝達特性（伝達関数）を決定し、該伝達特性を発話音声信号Ｋ１に畳み込むようにしてもよい。
＜第１実施形態の効果＞
以上説明した第１の実施の形態によれば、選択部２３が主に発話者の音声信号の周波数特性に対応したフィルタを選択してキャンセリンリング信号が生成するので、発話者周囲に拡散する発話者の音声信号の抑制を行うことができる。

［第１変形例］
図６は、第１の実施の形態に係るボイスキャンセリングヘッドセット１を構成する音声検出マイク９が口の正面近傍に複数配置される変形例を示した図である。上記した第１の実施の形態においては、音声検出マイク９が単一であった。そのため、周囲の騒音の状況や気象条件、または発話者の呼吸音、唾液の飛散などによって、発話音声を正確に検出できない場合がある。本第１変形例においては、音声検出マイク９を複数配置することで、単一のマイクを用いるよりも発話音声の検出精度を向上できる。具体的には、複数の音声検出マイク９のうち発話者の口の正面に配置されるマイクでは、発話者の呼吸音も検出しても、口の両脇にあるマイクで発話音声を検出可能である。また、口の両脇にマイクを有するため、口から放射した発話音声を左右両方で拾うことができ、いわゆるステレオマイクと同等の効果が得られる。よって、音声検出マイク９を複数配置することで、単一のマイクを用いるよりも発話音声の検出精度の向上が図れる。

［第２変形例］
図７は、第１の実施の形態に係るボイスキャンセリングヘッドセット１のうち、音声検出マイク９がヘッドセットのハウジング周辺にある第２変形例を示した図である。第１の実施の形態においては、音声検出マイク９が口の正面近傍に配置されていた。また、本第１変形例においては、音声検出マイク９が口の正面近傍に複数配置されていた。しかしながら上記した第１の実施形態及び第１変形例においては、例えば検出する音声に発話者の呼吸音が混じったり、音声検出マイク９が発話者の唾液等の水滴で塞がれた場合、正常に音声を検出することができなくなってしまう。このような状態を防ぐために、本第２変形例においては、音声検出マイク９をヘッドセットのハウジング周辺に配置することで、発話者の呼吸音の検出や唾液等によるマイクの機能低下、ボイスキャンセリングの効果低減を抑えることができる。

［第３変形例］
変形例３においては、第１の実施の形態と同様にボイスキャンセリングヘッドセット１のうち、複数の音声検出マイク９および複数の制御スピーカ７が口の正面近傍に配置される（図６参照）。本第３変形例においては、音声検出マイク９および制御スピーカ７がそれぞれ対応しており、音声検出マイク９によって検出した発話者の発話音声に対し、対応する制御スピーカ７からボイスキャンセリング信号が出力される。この時、複数の音声検出マイク９のそれぞれで検出される発話音声は全て均一ではない場合が多く、微小な差分がある。そのため対応する制御スピーカ７から出力されるボイスキャンセリング信号も、それら差分に対応して異なることになる。本第３変形例においては、物理的な距離が最も近い音声検出マイク９および制御スピーカ７がそれぞれ対応しているとするが、本第３変形例と同等の効果が得られるのであればこの限りではない。また、信号処理部２０でのキャンセリング信号生成は、各マイクから入力される信号を並列的に処理するのが、リアルタイムでのボイスキャンセリング機能を実現するために望ましい。しかし信号処理部２０の制御スペックとの兼ね合いにより、所定のタイミングごとに直列的に処理する構成であっても構わない。これにより、発話音声の放射特性を考慮した場合においても、音声検出マイク９に最も近い制御スピーカ７からボイスキャンセリング信号が出力されるため、複数の音声検出マイク９のそれぞれで検出される発話音声の微小な差分を考慮して、ボイスキャンセリングヘッドセット１全体として最適なキャンセリング信号を発生することができる。結果、単一のマイクを用いるよりもボイスキャンセリング機能の精度を向上できる。

［第２の実施の形態］
以下、本発明にかかる音声抑制装置の第２実施の形態について図４を参照しながら説明する。第２の実施の形態は、特に、街頭や車内、駅のプラットホームのような騒音環境下でヘッドセットを用いて通話する場合、受話信号が聞き取りにくく発話者の音声もつい音量を上げてしまい、発話音声の秘匿化という目的は図れないという課題に対応するものである。

図４は、第２の実施形態に係る音声抑制装置１００の構成を示した図である。上記した第１の実施の形態と異なる部分のみ説明し、同様な部分については説明を省略する。音声抑制装置（以下、「ボイスキャンセリングヘッドセット」と呼ぶ）１００については、本実施の形態においてもヘッドセットタイプのものを例に挙げて説明する。ボイスキャンセリングヘッドセット１００は、送話マイク１１と、音声検出マイク９と、誤差検出マイク（騒音検出マイク）３９と、複数の制御スピーカ７と、信号処理部２０、３０を有して構成される。

ボイスキャンセリングヘッドセット１００は、発話者の口から放射状に発声された第１の音声信号（以下、「発話音声信号」と呼ぶ。）Ｋ１に対して、逆位相の制御音を複数の制御スピーカ７から放射させて位相干渉させるアクティブノイズコントロール（ＡＮＣ：Ａｃｔｉｖｅ Ｎｏｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）機能を用いることで口元周辺の発話音声信号Ｋ１を抑制（低減）させるとともに、ハウジング部４内に設けられた誤差検出マイク３９で耳元の音を常時監視し耳元周辺で発生する騒音源Ｎからの騒音を、アクティブノイズコントロール機能を用いて抑制（低減）させるものである。ここで、発話者の音声信号を抑制する装置構成及び信号処理動作については上記した第１の実施の形態と同様なのでここでは説明を省略する。

以下、騒音を抑制（低減）する機能について説明する。誤差検出マイク３９のハウジング部４内における取り付け位置、方向（角度）は、スピーカ１５からの音声が集音できる位置であればよいが、スピーカ１５の音声放射範囲内であって指向性の方向がスピーカに向かうような角度（向き）に配置されることが好ましい。

ボイスキャンセリングヘッドセット１００は、有線又は無線を介して、スマートフォンのような携帯端末１０に接続することができるようになっている。したがって、スマートフォンのユーザインタフェース（例えばタッチパネルディスプレイ）から、ボイスキャンセリングヘッドセット１００を、ユーザ操作に応じて制御することができる。

以下、ボイスキャンセリングヘッドセット１００の動作について説明する。

信号処理部３０は、例えばＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）によって構成される。信号処理部３０は、誤差検出マイク（エラーマイク）３９からＡ／Ｄ変換部２６を介して入力された騒音源Ｎからの騒音を逆位相化したキャンセリング信号（第３のデジタル信号）Ｋ３に変換して、このキャンセリング信号Ｋ３をＤ／Ａ変換部２７を介してスピーカ１５から出力する。この制御の際、信号処理部３０は、騒音とキャンセリング信号Ｋ３の双方を別途誤差検出マイク３９で計測し、誤差検出マイク３９で検出される音（受話信号Ｓ２＋キャンセリング信号Ｋ３）に対し適合アルゴリズムを用いて、キャンセリング信号Ｋ３の周波数、音圧、騒音信号との位相差を算出する。そして信号処理部３０は、算出された位相差に基づいて適応フィルタの係数を調整して、より適正なキャンセリング信号Ｋ３を出力する。適合アルゴリズムとして、例えばＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）が用いられる。

上記構成によれば、キャンセリング信号Ｋ３は、ＤＳＰとは別の例えばアナログ方式の加算器２８によって受話信号Ｓ２と加算して出力される。ヘッドフォンに回り込んで侵入する騒音は、キャンセリング信号Ｋ３と合成されて、騒音の大半はキャンセルされて、ほぼ受話信号Ｓ２のみが残る。この受話信号Ｓ２によりスピーカ１５が駆動され、使用者はこの受話信号Ｓ２を聞くことができる。
＜第２の実施の形態の効果＞
屋内外でヘッドセットを用いて通話する場合、特に街頭、車内、駅のプラットホームのような騒音環境下では、受話信号が聞き取りにくく発話者の音声もつい音量を上げてしまい、発話音声の秘匿化という目的は図れない。上記した本第２の実施の形態によれば、騒音等の環境音があっても受話内容も聞き取りやすくなり、その結果、発話者の発話音量も必要以上に上げる必要がなくなるので発話音声を抑制することができる。
＜その他の実施の形態＞
上記した実施の形態においては、ボイスキャンセリングヘッドセット１の信号処理部２０にてキャンセル信号を生成する構成であった。しかしながらこの信号処理部２０はボイスキャンセリングヘッドセット１内のマイクロコンピュータや演算チップのようなハードウェア、ソフトウェアやアプリケーションによって実現される構成にとらわれない。信号処理部２０がベッドセット内に無くパソコンなどの携帯電話やスマートフォンのような情報端末にあるような形態である場合、インターネットや無線通信を介して発話音声の信号を情報端末に送信し、演算は情報端末内で行っても良い。また、特にこの場合は情報端末などに発話者の音声をあらかじめ録音しておき、録音してある単語や文章の発話音声を利用してノイズキャンセリング信号を生成することで、演算処理の負荷を下げることも可能である。これらボイスキャンセリングヘッドセット１の機能を実現するためのソフトウェアやそれを記憶する媒体、プログラムについても同様の効果が得られる場合であれば、本実施の形態の範囲内として考えられる。

１ ボイスキャンセリングヘッドセット
３ アーム部
４ ハウジング部
７ 制御スピーカ
９ 音声検出マイク
１０ 携帯端末
１１ 送話マイク
１５ スピーカ
１６ Ａ／Ｄ変換部
１７ Ｄ／Ａ変換部
２０ 信号処理部
２１ フーリエ変換部
２２ 周波数特性検出部
２３ 選択部
２４ 逆フーリエ変換部
２６ Ａ／Ｄ変換部
２７ Ｄ／Ａ変換部
２８ 加算器
３０ 信号処理部
３９ 誤差検出マイク
１００ ボイスキャンセリングヘッドセット
Ｋ１ 発話音声信号
Ｋ２ キャンセリング信号
Ｋ３ キャンセリング信号
Ｎ 騒音源
Ｓ２ 受話信号

Claims (9)

1. 発話者の口元周辺に配置される音声抑制装置であって、
   発声された第１の音声信号を検出する第１のマイクと、
   発話音源に向かって、第２の音声信号を出力する第１のスピーカと、
   前記第１のマイクから入力された前記第１の音声信号に対し、前記第１の音声信号の周波数特性に応じて、前記第１の音声信号をキャンセルするための第２の音声信号を生成し、前記第２の音声信号を前記第１のスピーカへ出力する第１の信号処理手段と、
   を有することを特徴とする音声抑制装置。
2. 前記信号処理手段は、第１の音声信号に対して逆位相にするとともに、前記第１のマイクと前記第１のスピーカとの距離に応じた減衰量を考慮した振幅レベルの第２の音声信号を生成する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の音声抑制装置。
3. 前記信号処理手段は、可変帯域通過フィルタを備え、
   前記発話音声の放射特性を考慮して、前記第２の音声信号が前記第１の音声信号をキャンセルするように前記フィルタの通過周波数帯域を設定する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の音声抑制装置
4. 前記信号処理手段は、前記発話音声の放射特性を考慮して前記第１のマイクと前記第１のスピーカとの間の伝達特性（伝達関数）を決定し、該伝達特性を前記第１の音声信号に畳み込む、
   ことを特徴とする請求項３に記載の音声抑制装置
5. 発声された前記第１の音声信号を入力する第２のマイクと、
   発話者の耳元に配置された第２のスピーカと、
   有線又は無線を介して携帯端末に接続可能な音声通信手段とをさらに有し、
   前記第２のマイクによって入力された第１の音声信号は前記携帯端末に送信され、
   前記携帯端末から受話信号が前記音声通信手段を介して前記第２のスピーカに入力される、
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の音声抑制装置
6. 前記携帯端末との間の無線接続は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格に準拠することを特徴とする請求項５に記載の音声抑制装置。
7. 前記第２のスピーカは発話者の耳を収容するハウジング部内に配置され、ハウジング部には屈曲自在なアームが連結され、当該アームに前記第１のマイクと前記第２のマイクが装着されている、
   ことを特徴とする請求項５に記載の音声抑制装置。
8. 前記第２のマイクよりも前記第１のマイクの方が、発話者を正面から見たときに前記発話音源の中心に近い位置にあることを特徴とする請求項７に記載の音声抑制装置。
9. 前記第２のスピーカ周辺の音と前記受話信号を検出する第３のマイクと、
   前記第３のマイクで検出された信号と前記受話信号の差分信号を位相反転させた信号を生成し、前記第２のスピーカに入力する第２の信号処理手段とを有する、
   ことを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載の音声抑制装置。
   
   

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