特開 2022-160343 テレコムメット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022160343

(43)【公開日】2022-10-19

(54)【発明の名称】テレコムメット

(51)【国際特許分類】

   G10K 11/175 20060101AFI20221012BHJP

   H04R 1/02 20060101ALI20221012BHJP

【ＦＩ】

G10K11/175

H04R1/02 107

H04R1/02 103Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021065031

(22)【出願日】2021-04-06

(71)【出願人】

【識別番号】501359412

【氏名又は名称】株式会社リンテック２１

(74)【代理人】

【識別番号】100144277

【弁理士】

【氏名又は名称】乙部 孝

(72)【発明者】

【氏名】富田 真次

(72)【発明者】

【氏名】田上 貴也

(72)【発明者】

【氏名】瀧田 秀雄

【テーマコード（参考）】

5D017

5D061

【Ｆターム（参考）】

5D017AC17

5D017BB16

5D061FF02

(57)【要約】      （修正有）

【課題】離れた場所との交信を行う簡便なテレワークのための環境を安価に提供するテレコムメットを提供する。
【解決手段】発話者の頭部を覆い周辺への漏話を減らして交信相手との交信を行う交信環境を提供するテレコムメット１であって、遮音特性を有する筐体４と、筐体により作られる空間に、発話者の声を集める収音マイクと発話者へ相手の情報を伝える内部装置と、筐体の外側に向けて内部音声をマスクするマスク音を出力する外部スピーカー２と、を設け、外部スピーカーにマスク音を生じるマスク信号を送る。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

発話者の頭部を覆い周辺への漏話を減らして交信相手との交信を行う交信環境を提供するテレコムメットであって、
遮音特性を有する筐体と、
該筐体により作られる空間に、発話者の声を集める収音マイクと発話者へ相手の情報を伝える内部装置と、
前記筐体の外側に向けて内部音声をマスクするマスク音を出力する外部スピーカーと、が設けられ、
該外部スピーカーにマスク音を生じるマスク信号が送られることを特徴とするテレコムメット。

【請求項2】

前記筐体の前面が透明部材で構成され、前記収音マイクがヘッドセットマイク又は咽喉マイクであることを特徴とする請求項１に記載のテレコムメット。

【請求項3】

前記マスク信号が、前記内部音声の強度または周波数に応じて生成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のテレコムメット。

【請求項4】

前記マスク信号が、前記内部音声の強度または周波数に応じて前記筐体の外部に存在する外部雑音を加工して生成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３何れかに記載のテレコムメット。

【請求項5】

前記マスク信号が、前記内部音声に対して、波形の立ち上がり整形、振幅又は周波数加工、高調波混合或いは遅れ音混合の何れか一つ又は複数の組み合わせにより生成されることを特徴とする請求項１乃至請求項４何れかに記載のテレコムメット。

【請求項6】

前記マスク信号が、前記内部音声の逆再生音を含むものであることを特徴とする請求項１乃至請求項３何れかに記載のテレコムメット。

【請求項7】

前記筐体がその下部に袴部材を備えることを特徴とする請求項６に記載のテレコムメット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は家庭又は公共の場或いは事務所などで周囲からの雑音による妨害や周囲への情報漏れを少なくして離れた場所との交信を行うテレコムワーク（テレワーク）の環境を提供するテレコムメットに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、テレワークの推進に伴い面談することなしに離れた場所に居る相手と打ち合わせを行う機会が増えている。その際に相手との会話内容を周囲の人に聞かれない環境への要求が増えている。そのような環境を提供する候補としてボーカルや楽器の練習に際して家族及び近隣への音の迷惑を避けるための防音ボックスが種々開示されている。しかし本格的な防音室はその用意に１００万円単位の費用が掛かることやその設置にスペースを必要とすることもあって安価で簡便なテレワーク環境の提供への要望が強い。

【0003】

そこで簡便で省スペースなテレワーク環境を提供する候補としてバイク用のヘルメットがある。ヘルメット着用中の電話応答が可能なハンドフリー装置が開示されている（特許文献１，２を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１０－１９１４３３号公報

【特許文献2】実用新案登録第３１０６５０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかるにこれらのハンドフリー装置は外部からの騒音や話の内容が外部へ漏れる漏話についての積極的な対応が不十分である。

【0006】

そこで、この発明の課題の設定は上述した事情に鑑みなされたもので、この発明の主たる目的は、離れた場所との交信を行う簡便なテレワークのための環境を安価に提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のテレコムメットは、発話者の頭部を覆い周辺への漏話を減らして交信相手との交信を行う交信環境を提供するテレコムメットであって、遮音特性を有する筐体と、該筐体により作られる空間に、発話者の声を集める収音マイクと発話者へ相手の情報を伝える内部装置と、前記筐体の外側に向けて内部音声をマスクするマスク音を出力する外部スピーカーと、が設けられ、 該外部スピーカーにマスク音を生じるマスク信号が送られることを特徴とするテレコムメットである。

【0008】

発話者の頭部を覆い周辺への漏話を減らして交信相手との交信を行う交信環境を提供するテレコムメットであって、遮音特性を有する筐体と、該筐体により作られる空間に、発話者の声を集める収音マイクと発話者へ相手の情報を伝える内部装置と、前記筐体の外側に向けて内部音声をマスクするマスク音を出力する外部スピーカーと、が設けられ、 該外部スピーカーにマスク音を生じるマスク信号が送られるので、内部では外部雑音に邪魔されず、外部への情報漏洩が少ない環境を容易に構成することができる。

【0009】

請求項２に記載のテレコムメットは、前記筐体の前面が透明部材で構成され、前記収音マイクがヘッドセットマイク又は咽喉マイクであることを特徴とする請求項１に記載のテレコムメットである。

【0010】

筐体の前面が透明部材で構成され、前記収音マイクがヘッドセットマイク又は咽喉マイクであるので、机上に置かれた資料やパソコン画面の情報のアクセスが容易であり、咽頭マイクは外部雑音を収音し難いので外部雑音に煩わされることなく交信が図れる。

【0011】

請求項３に記載のテレコムメットは、前記マスク信号が、前記内部音声の強度または周波数に応じて生成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のテレコムメットである。

【0012】

前記マスク信号が、前記内部音声の強度または周波数に応じて生成されるので、内部音声のマスク作用が効果的になる。

【0013】

請求項４に記載のテレコムメットは、前記マスク信号が、前記内部音声又は内部環境音の強度又は周波数に応じて前記外部雑音を加工して生成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のテレコムメットである。

【0014】

前記マスク信号が、前記内部音声又は内部環境音の強度または周波数に応じて前記外部雑音を加工して生成されるので外部に居る人には違和感なくマスク効果の向上を図れる。

【0015】

請求項５に記載のテレコムメットは、前記マスク信号が、前記内部音声又は内部環境音に対して、波形の立ち上がり整形、振幅又は周波数加工、高調波混合或いは遅れ音混合の何れか一つ又は複数の組み合わせにより生成されることを特徴とする請求項１乃至請求項４何れかに記載のテレコムメットである。

【0016】

内部音声又は内部環境音に対して、波形の立ち上がり整形、振幅又は周波数加工、高調波混合或いは遅れ音混合の何れか一つ又は複数の組み合わせにより生成されるので外部に居る人にはマスク効果の向上を図れる。

【0017】

請求項６に記載のテレコムメットは、前記マスク信号が、前記内部音声又は内部環境音の逆再生音であることを特徴とする請求項１乃至請求項３何れかに記載のテレコムメットである。

【0018】

マスク信号が、前記内部音声又は内部環境音の逆再生音であるのでマスク信号の生成が容易であり、内部音声又は内部環境音の周波数帯をマスク信号とするのでマスク効果の向上が図れる。

【0019】

請求項７に記載のテレコムメットは、前記筐体がその下部に袴部材を備えることを特徴とする請求項６に記載のテレコムメットである。

【0020】

前記筐体がその下部に袴部材を備えるので遮音特性の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】テレコムメットの（Ａ）前面から、（Ｂ）背面からの外観図である。

【図2】テレコムメットを使用する様子の説明図である。

【図3】（Ａ）テレコムメットに付随する集音器及び発声器、（Ｂ）咽喉マイクの説明図である。

【図4】テレコムメット使用環境について（Ａ）外部との接続（Ｂ）音声処理の説明図である。

【図5】発話者の音声処理の説明図である。

【図6】マスク信号発生のフローチャートである。

【図7】（Ａ）多重化回路、（Ｂ）マスク音発生の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

テレワークのために事務所や家庭などで外線に繋がれた相手と良好な交信を行うためには、周囲雑音に妨害され難いとともに外線からの対話が漏洩しづらい環境が必要とされる。そういう環境を提供する候補として防音ボックスが挙げられる。しかし、従来の防音ボックスは設置スペースを必要とし費用も嵩むという難点が有った。また、ハンズフリーの会話をするバイク用の装置も提供されているが、外部への会話の漏洩対策は見られない。そこで、本発明は従来のテレコム環境の提供手段の抱える問題点を解決するべく発明者の試行錯誤の開発から生まれたものである。以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0023】

音には空気中を伝わって耳に届く「空気音」と、足音や物の落下音が床や壁を伝わって聞える「固体音」の２種類がある。「空気音」はジェット機の音や自動車の音、楽器の音など、空気中を伝わってくる音で、「固体音」は上階の足音やスピーカーの振動音、電車やトラックの振動音、トイレの排水音など、物体を振動させて聞えてくる音である。

【0024】

本発明のテレコムメットは頭部に被って用いるので内部への雑音及び外部への漏れ音声は空気により伝達されるものが主体である。ここでテレワークをするために離れた場所の相手との交信を行う自装置に於いて問題になるのは外部雑音（N）による妨害と交信内容（Ｓ）の漏洩である。つまり、内部でのＳ／Ｎｉ（内部Ｓ／Ｎ）を上げ、外部でのＳ／N（外部Ｓ／Ｎ）を下げることが求められる。さらに、相手装置へ高いＳ／Ｎでの送信が行われることが望ましい。

【0025】

上記の要件を踏まえて開発された本願発明の第１実施例となるテレコムメット１を以下に説明する。図１（Ａ）は、前面からの外観の斜視図である。図１（Ｂ）は、背面からの外観の斜視図である。筐体の寸法は幅が約３０ｃｍ、奥行き約３０ｃｍ、高さ約３０ｃｍとした。また、遮音特性の向上のために筐体の内部には吸音材を貼付し、筐体の下部に袴部材５を付着してある。遮音特性のさらなる向上には袴部材の長さを使用者の肺を覆う長さ以上にすることが好ましい。発話者の音声は体からも出てくるからである。

【0026】

筐体の部材は、軽いバルサ材などの木材、プラスチック、薄い金属など剛性を有し、軽い素材が好適である。

【0027】

図１に示すようにテレコムメット１は全体が箱型で、前面は透明部材で構成され、発話者が資料やキーボード、モニター画面の観測の妨げにならないようになっている。筐体の側面には、後述する外部へ漏れる音をマスクするマスク音を発生する外部スピーカー２が設けられる。

【0028】

図２にテレコムメット１の使用時の様子を示す。使用者は椅子に座り机２０の上には必要に応じてモニター１０が置かれる。テレワークの相手との交信は発話者が装着するヘッドセットのイヤホンを内部装置として、ヘッドセットマイクを収音マイク９として用いることが簡便である。なお、外部雑音が大きい環境では、収音マイクとして後述するは咽喉マイクを用いても良い。

【0029】

図３（Ａ）のテレコムメット１には、発話者の耳の傍に位置する耳そばスピーカー８と、後述するマスク信号発生に用いられる外部雑音を拾う収音マイク７が設けられている。工場や建設現場のように外部雑音が大きい環境でテレコムメット１を使う場合は、収音マイクとして図３（Ｂ）に示す咽喉マイクの使用で相手装置への会話音のＳ／Ｎの向上が図れる。

【0030】

図４（Ａ）には、テレコムメット１が使われるテレワークの構成を示す。発話者の用いるスマートフォンやパソコン１３には、収音マイク９と耳そばスピーカー８が接続される。公衆回線１５を経て相手装置１４が接続され相手との会話が行われる。テレワークで問題となる会話内容の漏話は、テレコムメットの遮音特性により抑えられるが漏話内容の外部人間による認識を妨げるには会話内容をマスクするマスク音を外部へ発生する。

【0031】

人間の聴覚は複合音を聞いたとき、オームの法則としてその成分音を別々に聞き分ける能力を持っているので、マスク音は信号音とスペクトルが重なることでその効果が高いことが知られている。また内部から漏れる音声のレベルが大きくなる場合にはマスク音も大きくして外部Ｓ／Ｎを下げる必要がある。

【0032】

テレコムメットの外部へ送出するマスク信号の生成に際して、発話者が大きな声を出す或いは内部環境音が大きくなると信号成分（Ｓ）が大きくなるのでこれに対応してマスク音で作られるノイズ成分（Ｎ）も大きくすることで所定のＳ／Ｎ以下に制御することができる。また、マスク音の周波数成分は信号成分の周波数成分と重なることが効果的なのでマスク信号の生成に外部Ｓ／Ｎを所定の値よりも低くするために、会話者の発する音声或いは内部環境音の強度と周波数により制御されることが望ましい。

【0033】

テレコムメットの外部には周囲の人の話し声や空調機の騒音など外部雑音が存在する。そこで、外部雑音を内部の発話者の声或いは内部環境音の周波数成分でフィルタリングし、強度を発話者の音声強度により調整することでテレコムメットの周辺でのＳ／Ｎを所定の値以下に押さえて内部情報の漏洩を防止することができる。

【0034】

音声加工には既成のプロセッサーを流用することも可能である。多くの加工メニューにおいて内部音声又は内部環境音について、内部音声又は内部環境音の波形の立ち上がり整形、振幅又は周波数加工、高調波混合或いは遅れ音混合の何れか一つ又は複数の組み合わせにより生成されることが好適である。複数の加工済み音声を合算してマスク信号とすることもできる。

【0035】

人間の会話の認識を妨げるにはホワイトノイズのような広い周波数帯域よりも、会話に用いられる周波数帯のマスク音が効果的とされていることを踏まえて図４（Ｂ）には発話者の音声を拾う収音マイク９の信号を用いて外部雑音を拾う集音マイク７の内容を制御する仕組みを記載している。

【0036】

マスク信号の発生の詳細について図５を用いて説明する。図５のＰ１では、発話者の音声と相手からの音声とからなる内部音声を拾う収音マイク９の信号は図４のアナログ・デジタル変換器１１により内部音声デジタル信号に変換される。アナログ・デジタル変換は市販のＡ／Ｄ変換ＩＣやインタフェイスにアナログ・デジタル変換機能を有するマイクロコンピュータにより行う。図４の信号処理装置１２では内部音声の強度または周波数に応じて白色雑音や筐体の外部に存在する外部雑音を加工してマスク信号を生成する。

【0037】

図５のP３では、内部音声の周波数により雑音源を制御する。周波数による制御にはＰ２において内部音声デジタル信号をフーリエ変換して周波数成分に分ける周波数分析を行う。その周波数成分により白色雑音や集音マイク９からの外部雑音の強度を変調する。周波数分析のために用いるフーリエ変換には市販のＦＦＴのアルゴリズムを組み込んだＩＣやＦＦＴソフトウエアを蓄積したＦＰＧＡ,マイコンなどを適宜用いる。得られた周波数成分の所定の変換を経た強度に応じて白色雑音や筐体の外部に存在する外部雑音を加工してマスク信号を生成するための制御信号A1を得る。

【0038】

図５のＰ４では音声信号の強度を制御信号とする構成を説明する。内部音声の強度を使うには、内部音声のアナログ・デジタル変換で得られる内部音声デジタル信号の所定期間での平均値を算出し、その平均値を振幅制御信号Ａ２として、マスク音源となる会話周波数帯に多くのパワーを持つようにした白色雑音や筐体の外部に存在する外部雑音の強度を変調する。平均は平均時間幅を時間変動させることや、サンプル値に対して平均する枠を移動させて平均を取る移動平均が好ましい。

【0039】

図５のP５では遅延制御をする制御信号Ａ３を生成する。Ｐ１で得られた内部音声デジタル信号をメモリへ蓄え所定の時間後に読み出し加算して出力する。この方法で周波数帯域は内部音声の周波数帯域が確保されるが時間をずらせた音声信号が多重化されるため本体の音声の認識が困難になる。

【0040】

その他、波形の立ち上がり整形はサンプリング値の強度を変動させることで行う。高調波混合はサンプル値の読み出しクロックをサンプリング周波数の整数倍や可変倍にして行う。また遅れ混合はサンプル値を蓄えたメモリからの読み出しに時間を置いて行うことで実現する。様々な手法で得られるマスク信号をさらに図７の多重化装置で多重化することでマスク効果の向上が図れる。

【0041】

内部音声又は内部環境音の大きさと周波数を維持しながらマスク音を作成する手段として逆再生を用いる。逆再生のフローを示す図６を用いて今回採用した逆再生の仕組みを説明する。逆再生は信号成分を所定の時間記録してその記録内容について時間を逆方向にして再生する。母音については逆再生しても聞き取り可能であるが、一般の会話では母音のみの頻度は低く一般会話を逆再生した場合に元の内容の聞き取りは困難である。

【0042】

このフローは２つのカウンターＣ及びＢを用いる。カウンターＣは記録する処理単位の長さを決める。S0:カウンターＢをゼロにする。Ｓ１：カウンターＣをゼロにする。データをＤで表し、ＳｃはカウンターＣの間の発話者からの信号で、ＤｃはカウンターＣの値に対応するＤの内容を示す。Ｓ２：Ｄ２へＳ１とＤ１の和が蓄えられる。Ｓ３：カウンターＣの値が一つ増える。Ｓ４：Ｃが予め定めた値ｎに等しいか否かを調べ、Ｃ＜ｎではＳ２へ戻る。Ｃ＝ｎでＳ５へ移る。Ｓ５：蓄えたＤｃの内容（Ｓ１＋Ｓ２＋・・・＋Ｓｃ）をＡ１へ移す。Ｓ６：Ｂをカウントアップする。Ｓ７：Ｂが所定の値Ｎに比べＢ＜ＮでＳ１へ戻る。Ｂ＝１で最初の状態Ｓ０へ戻る。ここでＢ＝１であれば、所定の長さの信号Ａ１が逆再生されてマスク信号となる。

【0043】

Ｂ＝１で一つのデータの場合、それをさらに逆再生すると原音が再生されるので複数の逆再生音を重ねることで情報漏洩のリスクを減らすことができる。このフローでは予め定めるＮ個のデータの多重化が可能である。

【0044】

図７（Ａ）に多重化に用いるアナログ加算器の様子を示す。アナログ方式ではオペアンプを用いて構成される。また処理をデジタル的に行うことも可能である。各種方式で生成された制御信号を単独で用いても加算器３４で合成してもよい。加算器３４の出力は制御信号Ａｏとなる。雑音源３１からの雑音を振幅制御器へ入力して制御信号Ａｏにより雑音源からの雑音の大きさを制御して得られたマスク信号を増幅器３３で増幅して外部スピーカー２へ送りテレコムメット周辺のＳ／Ｎを低下させて内部音声の認識し難くさせる。

【0045】

本発明では、内部Ｓ／Ｎの向上と外部Ｓ／Ｎの低下が課題となり、その解決手段が本発明の技術思想である。本発明によりテレワークを行うための離れた場所に居る相手との交信に対して情報の漏洩の不安が少ない環境を提供することができるので昨今のテレワーク市場の需要を満足を図ることに繋がり産業の発展に帰するものである。

【符号の説明】

【0046】

１ テレコムメット
２ 外部スピーカー
３ 透明部材
４ 筐体
５ 袴部材
６ 前部材
７ 収音マイク
８ 耳そばスピーカー
１０モニター
１１ Ａ／Ｄ変換
１２ 信号処理装置
３１ 雑音源
３２ 振幅制御器
３３ 増幅器
３４ 加算器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】