特許 7103123 無線通信機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-11

(45)【発行日】2022-07-20

(54)【発明の名称】無線通信機

(51)【国際特許分類】

   H04B 1/401 20150101AFI20220712BHJP

【ＦＩ】

H04B1/401

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018182236

(22)【出願日】2018-09-27

(65)【公開番号】P2020053871

(43)【公開日】2020-04-02

【審査請求日】2021-02-26

(73)【特許権者】

【識別番号】308036402

【氏名又は名称】株式会社ＪＶＣケンウッド

(72)【発明者】

【氏名】若松 伸一郎

【審査官】後澤 瑞征

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－１９０５１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０９１１２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０７７８４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ １／３８ － １／５８

Ｈ０４Ｂ １／０２ － １／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

音声信号のレベルを検出し、所定のレベル以上の場合に送信状態とするＶＯＸ回路と、
前記音声信号を第１の所定時間遅延させる遅延回路と、
前記音声信号の振幅を時間軸に基づいて所定の時間の範囲を波形として表示部に表示する表示回路と、
前記遅延回路で遅延された音声信号を変調し被変調波として送信する送信回路と、
を備え、
前記ＶＯＸ回路により送信状態とされた際に、送信された音声信号の波形と他の波形とを異なる色調で表示することを特徴とする無線通信機。

【請求項2】

前記遅延回路は、前記ＶＯＸ回路に入力される音声信号が前記所定のレベル以上の状態から前記所定のレベル未満の状態に遷移しても、第２の所定時間の間送信状態を維持することを特徴とする請求項１に記載の無線通信機。

【請求項3】

前記表示回路は、送信された音声信号の波形で、前記所定のレベル以上の個所の波形を、前記所定のレベル未満の個所の波形と異なる色調で表示することを特徴とする請求項２に記載の無線通信機。

【請求項4】

ユーザの操作を受付ける操作部を備え、
前記操作部の操作に基づいて、前記遅延回路の前記第１の所定時間および前記第２の所定時間を変更可能とすることを特徴とする請求項３に記載の無線通信機。

【請求項5】

前記ＶＯＸ回路により送信を開始したことを機に、前記表示回路は波形を静止して表示し、
前記操作部における前記第１の所定時間の変更に基づいて、前記表示回路は、前記遅延回路により遅延されることにより送信された波形の色調の範囲を変更することを特徴とする請求項４に記載の無線通信機。

【請求項6】

前記ＶＯＸ回路により送信を停止したことを機に、前記表示回路は波形を静止して表示し、
前記操作部における前記第２の所定時間の変更に基づいて、前記表示回路は、前記遅延回路により遅延されることにより送信された波形の色調の範囲を変更することを特徴とする請求項４に記載の無線通信機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＶＯＸ（Voice-Operated Transmit）機能を搭載する無線通信機に関する。

【背景技術】

【0002】

半二重通信方式を採用する無線通信機においては、ハンズフリー通話を実現するために、マイクが所定のレベル以上の音声を収音したときに無線通信機を送信状態に切り替える、いわゆるＶＯＸ機能を搭載することがある。また、ＶＯＸ機能において、入力信号を所定時間遅延させ送話の最初の部分の頭切れを防止する技術が開示されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平０６－１５２４７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ＶＯＸ機能を搭載する無線通信機において、頭切れの問題を回避するため入力信号を遅延させるが、遅延時間が短いと頭切れが改善されず、遅延時間が長いと発話に対して送信される変調信号の遅延時間が長くなり、半二重通信方式では支障をきたすおそれがある。

【0005】

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、ＶＯＸ機能における適切な遅延時間の設定を容易にする無線通信機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明のある態様の無線通信機は、音声信号のレベルを検出し、所定のレベル以上の場合に送信状態とするＶＯＸ回路と、前記音声信号を第１の所定時間遅延させる遅延回路と、前記音声信号の振幅を時間軸に基づいて所定の時間の範囲を波形として表示部に表示する表示回路と、前記遅延回路で遅延された音声信号を変調し被変調波として送信する送信回路と、を備え、前記ＶＯＸ回路により送信状態とされた際に、送信された音声信号の波形と他の波形とを異なる色調で表示することを特徴とする。

【0007】

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、ＶＯＸ機能における遅延時間が適切であるか否かの確認を容易にする無線通信機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施例の無線通信機の構成を示すブロック図である。

【図2】本発明の信号処理部の機能構成を示す機能構成図である。

【図3】本発明の制御部の機能構成を示す機能構成図である。

【図4】本発明の表示部に表示される波形を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、実施形態１の無線通信機１００について、添付図面を参照して説明する。図１に示すように、無線通信機１００は、マイク１、スピーカ２、信号処理部３、無線信部４、制御部５、操作部６、表示部７、アンテナ８、を備える。無線部４は、送信回路４１と受信回路４２とを備える。

【0011】

マイク１は、ユーザが発した音声を収音して音声信号に変換し、音声信号を信号処理部３に供給する。信号処理部３は、入力された音声信号に増幅や帯域制限等の音声信号処理を施し、変調波信号を生成して無線部４の送信回路４１に供給する。送信回路４１は、音声信号処理部３から供給された変調波に基づいて搬送波を変調して、アンテナ８を介して送信する。

【0012】

アンテナ８は、空間から受信した信号を無線部４の受信回路４２に供給する。受信回路４２は、受信信号を増幅、検波して検波信号とし、信号処理部３に供給する。信号処理部３は、検波信号を復調し、復調した信号が音声信号であれば音声信号をスピーカ２に供給する。スピーカ２は、供給された音声信号を再生する。

【0013】

制御部５は、信号処理部３、無線部４、操作部６、表示部７と、各種の信号線、各種の制御線で接続されている。制御部５は、無線通信機１００の全体の動作を制御する。制御部５は、マイクロコンピュータまたは中央処理装置（ＣＰＵ）によって構成することができる。

【0014】

図２に制御部５の機能構成を示す。制御部５は、機能構成として、操作判定部５１、表示制御部５２、送受信制御部５３、記憶部５４、ＶＯＸ制御部５５、を有する。操作判定部５１は、ユーザの操作により操作部６が受け付け、出力された操作信号に基づいた処理を行う。表示制御部５２は、無線機通信機１００の各種設定や状態を、数字、文字、記号、図形で表示する指示を表示部７に出力する。送受信制御部５３は、信号処理部３および無線部４に対して、送信もしくは受信を行うための制御信号を出力する。記憶部５４は、ＣＰＵを動作させるためのプログラムや無線通信機１００の各種設定を記憶する。

【0015】

図３に信号処理部３の機能構成を示す。信号処理部３は、マイク１、スピーカ２、無線部４、制御部５、が接続されている。信号処理部３は、無線通信機の送受信に係わる音声信号処理を行う。

【0016】

信号処理部３は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）により構成することができる。信号処理部３は、機能的な内部構成として、ＡＤＣ（ＡＤコンバータ）３１、ＶＯＸ検出部３２、ディレイバッファ３３、送信信号処理部３４、受信信号処理部３５、ＤＡＣ（ＤＡコンバータ）３６を備える。受信信号処理部３５は、無線部４の受信回路４１から出力された検波信号に対して復調等の処理を行う。ＤＡＣ３２は、復調信号が音声信号の場合、アナログ音声信号に変換し、スピーカ２に出力する。

【0017】

図２の制御部５の機能構成および図３の信号処理部３の機能構成に基づいて、無線通信機１００のＶＯＸ機能を説明する。

【0018】

ＡＤＣ３１は、マイク1が集音して出力される音声信号を、アナログデジタル変換を行い、デジタル音声信号に変換する。以降、特にことわりが無い場合は、デジタル音声信号も音声信号と記載する。音声信号は、ディレイバッファ３３およびＶＯＸ検出部３２に入力される。

【0019】

ディレイバッファ３３は、遅延回路であり、所定の時間、音声信号を遅延させる。ディレイバッファ３３は、たとえば記憶素子によりＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）方式で音声信号を遅延させ出力する。遅延された音声信号は、送信信号処理部３４に入力され、音声信号の振幅の制限や、音声信号の帯域制限を行い無線部の送信回路４２に出力する。

【0020】

ＶＯＸ検出部３２は、音声信号を設定された所定のゲインで増幅する。所定のゲインとは「ＶＯＸゲイン」である。ＶＯＸゲインは、無線通信機１００を使用するユーザが、操作部６もしくは後述する表示部７のタッチパネルを操作した結果に基づいて制御部５のＶＯＸ制御部５５が行う処理により設定される。また、ＶＯＸ検出部３２は、制御部５のＶＯＸ制御部５５が行う処理により設定される「ＶＯＸ感度」を設定する。ＶＯＸ感度は、ＶＯＸ機能により音声信号の入力を検出し、送信状態とするための音声信号のレベルの閾値（ＶＯＸ閾値）を意味する。また、音声信号のレベルは、音声信号の振幅の絶対値を意味する。

【0021】

ＶＯＸ検出部３２は、ＶＯＸゲインにより設定された音声信号のレベルを監視する。当該音声信号のレベルが、ＶＯＸ閾値で定める所定のレベルを超えた場合に、ＶＯＸ検出部３２は、制御部５のＶＯＸ制御部５５に対して送信状態とすること指示する送信指示信号を出力する。

【0022】

制御部５のＶＯＸ制御部５５は、ＶＯＸ検出部３２から出力された送信指示信号に基づいて、送受信制御部５３に対して無線部４の送信回路４１の動作を開始させる指示を行う。送信回路４１は、信号処理部３より出力された変調波により搬送波を変調して、アンテナ８を介して送信する。

【0023】

マイク１から入力された音声信号を、遅延処理を行わずに変調波として無線部６に出力すると、ＶＯＸ感度に達したタイミングより前の音声信号は送信されない、いわゆる頭切れが生じる。そのため信号処理部３は、ディレイバッファ３３により音声信号を所定時間遅延しているため、音声信号のレベルがＶＯＸ閾値を超えたタイミングより所定時間前の音声信号をディレイバッファ３３から変調波として無線部６に出力することができ、頭切れを回避することができる。

【0024】

また音声信号のレベルは、通常一定ではない。前記したＶＯＸ閾値を音声信号のレベルが下回った場合であってもすぐに送信は停止させず、所定のタイマにより送信状態を保持し、タイマのカウント中に再び閾値を超えることが無い場合に送信を停止する。このタイマをＶＯＸディレイタイマと定義し、このタイマの時間をＶＯＸディレイタイムと定義する。このタイマは制御部５内のＶＯＸ制御部５５の一機能とすればよい。

【0025】

ディレイバッファ３３は音声信号を遅延し、ＶＯＸディレイタイマは送信終了時間を遅延し、遅延させる対象は異なるが、どちらもＶＯＸ機能に関する時間の遅延を行うことから、これらは、遅延時間を決定する遅延回路とする。

【0026】

上記した信号処理部３のＶＯＸ検出部３２、制御部５のＶＯＸ制御部５５、送受信制御部５３は、音声信号のレベルの絶対値を検出し、所定のレベル以上の場合に送信状態とするＶＯＸ回路を構成する。

【0027】

信号処理部３は、音声信号を制御部５の表示制御部５２にも出力する。表示制御部５２は、入力された音声信号を、横軸を時間、縦軸を変調波の振幅とした波形を表示するための波形信号を表示部７に出力する。表示部７は、表示制御部５２からの波形信号に基づき、横軸を時間、縦軸を振幅として表示を行う。つまり、信号処理部３、制御部５および表示部７は、音声信号の様態を表示する表示回路（オシロスコープ）として機能する。

【0028】

図４に、表示部７に表示される音声信号の波形の例を示す。図４ａは、マイク１に音声の入力が開始された直後の波形である。なお、ＶＯＸ制御部５５は、ＶＯＸ検出部３２に設定するＶＯＸ閾値を表示制御部５２に出力し、表示制御部５２は、ＶＯＸ閾値を前記オシロスコープの水平方向のラインとして表示を行う信号を出力し、表示部７は、音声信号の波形とＶＯＸ閾値のラインとを重畳して表示する。ＶＯＸ閾値の表示色は波形の表示と異なることが望ましい。

【0029】

表示された波形の振幅がＶＯＸ閾値のラインを超えていない場合、音声信号の波形は第1の色調（例えば黒、図４では破線）で表示する。表示された波形の振幅がＶＯＸ閾値のラインを超えた場合、つまり音声信号の振幅がＶＯＸ閾値を超えたため、ＶＯＸ機能により送信が開始されることを意味する。図４ｂは、音声信号の振幅がＶＯＸ閾値を超えた状態を示す。送信が検出された以降の波形を、第1の色調とは異なる第２の色調（例えば赤、図４ｃでは実線）に変更し、閾値を超える以前の波形で、ディレイバッファにより遅延され、変調波として送信された部分の波形は、第１の色調および第２の色調とは異なる第３の色調（例えば青、図４ｃでは一点鎖線）に変更される。音声信号がＶＯＸ閾値を超えたタイミングから第３の色調で表示する期間は、ディレイバッファの遅延時間である。これによって、送信された音声信号の波形で、所定のレベル以上の個所の波形を、所定のレベル未満個所の波形と異なる色調で表示することができる。

【0030】

音声信号の振幅が、ＶＯＸ閾値のラインを超えた場合としたが、ＶＯＸ制御部５５は、ＶＯＸ検出部３２から出力された送信指示信号を前記したオシロスコープ機能のトリガーとして表示制御部５２に出力し、表示制御部５２は、送信指示信号のタイミングに基づき、表示する波形表示の配色を変更することとしてもよい。いずれもタイミングは同じで、表示される結果は同じとなる。表示制御部５２は、送信指示信号をトリガーとして送信指示信号のタイミングを含めた所定の時間の波形を静止して表示してもよい。この場合は、送信指示信号が受信から送信となったタイミングを意味する。表示制御部５２は、送信指示信号のタイミングとなる個所にマーカーを変調信号の波形に重畳して表示してもよい。変調信号の波形は、常に表示していなくてもよく、送信指示信号の検出した時点で、前記した結果のみを表示してもよい。

【0031】

上記した波形が停止した際の表示は、音声信号のレベルがＶＯＸ閾値として設定されたレベルを超えたタイミングに基づいて静止した波形であり、音声信号のレベルがＶＯＸ感度として設定されたレベルを超えたタイミングに対して、変調波の頭切れの有無を視覚的に確認することができる。

【0032】

しかしながら、言語による違いや、同一人物であっても体調等により発話の開始からＶＯＸ感度に達するまでの時間は同じではなく、またＶＯＸ感度およびＶＯＸ閾値は、使用環境（環境音）に対して適正に設定する必要もある。そのため、ディレイバッファ３３に記憶できる時間が一定では頭切れを必ずしも抑制することはできない可能性もある。

【0033】

以下、実施形態２の無線通信機１００について、添付図面を参照して説明する。実施形態２の無線通信機１００の構成は、実施形態１と同じであり、機能の差異に関して説明する。実施形態２の無線通信機１００は、信号処理部３のディレイバッファ３３の遅延量（遅延時間）を操作部６からの操作により変更可能とすることを特徴とする。

【0034】

図４ｃの波形は、ＶＯＸ機能により送信した際の音声信号の波形を静止して表示した場合とする。ディレイバッファ３３によりＢの期間は変調波として送信されているが、Ａの期間は変調波として送信されていないことを示している。無線通信機１００のユーザは、この表示により、現在の周囲環境や自身の体調における発話に対して、現状のディレイバッファ３３の遅延時間では頭切れを解消するのに十分ではないことを認識することができる。またユーザは、Ａの期間内のＡ１は周囲環境音であり、Ａ２の期間が変調波とされなかった期間であることは、波形の振幅や波形の形そのものから、認識することは可能である。頭切れを解消するため、Ａ２の期間の最初のレベルが検出できるまで操作部６からの操作によりＶＯＸ閾値を下げるといった対処方法もある。しかし、頭切れは生じなくなるが、ディレイバッファ３３の遅延時間だけＡ１の期間の周囲環境音を変調波として送信してしまうので、望ましくない。

【0035】

現在の周囲環境や自身の体調における発話に対して適切な遅延時間を設定すること可能とするための構成を説明する。実施形態２の無線通信機１００は、ディレイバッファ３３の遅延時間が変更可能としている。ＦＩＦＯ方式で入力された音声信号のデータを遅延させる場合は、ＦＩＦＯ方式のバッファの記憶容量を可変とすればよい。どれだけの記憶容量を割当てるかの設定を、操作部６からの操作に基づいて、操作判定部５１が割当てる増減の記憶容量を判定し、信号処理部３のディレイバッファ３３に必要な記憶容量を割当てる。これにより遅延時間を変更可能とすることができる。

【0036】

遅延時間の変更をユーザに認識させるため、変更後の遅延時間を報知する。報知手段の一例として、図４ｄに示すように、現在表示されている波形の第３の色調とした個所の範囲を、操作判定部５１から出力される記憶容量の増減の指示に基づいて変更する。

【0037】

第３の色調の範囲はディレイバッファ３３の遅延時間を示している。その際、図４ｃで示しているＴは、音声信号のレベルがＶＯＸ閾値を超えたタイミング、つまりＶＯＸ検出部３２から送信指示信号が出力されたタイミングであるため、この位置を基準にして第３の色調の範囲を変更する。図４は、Δで示した分だけ遅延量を増やし、変更後の遅延量はＢ´となり、この期間が第３の色調に変更される。

【0038】

また修正されたディレイバッファの遅延時間であるため、修正されていることを示すため、第１～３の色調とは異なる第４の色調で表示してもよい。また、遅延時間の変更可能な範囲やステップを予め定めていて、ディレイバッファ３３の遅延時間を、簡易的に数値（０～９）、文字（ＬＯＮＧ、ＭＩＤＤＬＥ、ＳＨＯＲＴ）、図形（バーグラフ）で表示してもよい。

【0039】

次回のＶＯＸ機能による送信に対して、今回変更したディレイバッファの設定を反映することで、現在の周囲環境や自身の体調における発話に対して適切な遅延時間を設定することができる。

【0040】

表示部７に表示された波形に注目しながら、ユーザがより直感的に設定が行うことが出来ることが望ましいことから、表示部７はタッチパネルの機能を備えてもよい。前記したディレイバッファ３３の遅延時間の変更にあたり、表示部７の画面に指を２本タッチし、一方の指はＴで示した時間の表示で固定し、他方の指を触りながらスライドさせることで、前記した第３の色調の範囲を可変としてもよい。また、タッチパネルからの操作により、ＶＯＸ閾値を変更可能としてもよい。

【0041】

以下、実施形態３の無線通信機１００について、添付図面を参照して説明する。ＶＯＸの動作において、遅延時間は送信開始時のみだけでなく、実施形態１で記載したように、ＶＯＸ閾値を音声信号のレベルが下回った場合であってもすぐに送信は停止させず、所定のタイマにより送信状態を保持するＶＯＸディレイタイマによる遅延時間がある。

【0042】

ＶＯＸディレイタイマによって送信終了を遅延させる遅延時間設定は従来からある技術ではある。ＶＯＸディレイタイムは、短いと頻繁に送信が終了してしまい、長いと発話が終了しても送信が終了するまでの時間をまたなければならない。これも、現在の周囲環境や自身の体調における発話に対して適切な遅延時間を設定する必要がある。ＶＯＸディレイタイムは、発話中の音声の低下や無音期間といった場合であっても送信状態を維持するための時間であり、５００ｍＳ～数秒といった時間となる。それに対し、ディレイバッファ３３による遅延時間は、発声の開始部分にあたりＶＯＸ回路による検出以前の所定の期間の音声信号を変調波として送信するための期間であり、これは１０ｍＳ～１００ｍＳといった比較的短い時間であるため、ＶＯＸディレイタイムに対する影響はほぼ無いといえる。

【0043】

ＶＯＸディレイタイマは、ＶＯＸ制御部５５の一機能であり、信号処理部３のＶＯＸ検出部３２から出力される送信指示信号が送信指示状態ではなくなっても、送受信制御部５３に対して、ＶＯＸディレイタイマのカウント時間は送信状態を維持させる。

【0044】

図４ｅは、送受信制御部５３が送信を終了したことをトリガーとして示した図である。表示制御部５２は、送信指示信号をトリガーとして送信指示信号のタイミングを含めた所定の時間の波形を静止して表示してもよい。この場合は、送信指示信号が送信から受信となったタイミングを意味する。図４ｅの状態を詳細に説明する。図のＲは送信を終了したタイミングを示している。ＶＯＸディレイタイムのカウント期間は前記したディレイバッファによる送信された期間と同じ第３の色調でもよく、また、別な第５の色調としてもよい。図面上は一点鎖線で示している。これによって、送信された音声信号の波形で、所定のレベル以上の個所の波形を、所定のレベル未満個所の波形と異なる色調で表示することができる。

【0045】

図４ｅにおけるＣおよびＥの期間は、ＶＯＸ閾値を超えているため、第２の色調で表示される。Ｇの期間は送信終了後であるため、第１の色調で表示される。Ｄの期間は、Ｃの期間が終了してＶＯＸ閾値を音声信号のレベルが下回ったが、ＶＯＸディレイタイムのカウントが終了する前に、音声信号のレベルがＶＯＸ閾値を上回った為（Ｅの期間）、Ｄの期間は前記した第３の色調または第５の色調で表示される。Ｆの期間は、音声信号の入力レベルがＶＯＸ閾値を下回ったため、第３の色調または第５の色調で表示される。Ｆの期間で音声信号のレベルがＶＯＸ閾値を上回ることが無かった為、ＶＯＸディレイタイムのカウント終了後送信を停止した。

【0046】

表示部７に図４ｅの状態が表示された場合、ユーザは、ＶＯＸディレイタイマによる遅延時間を、Ｆの期間として確認することができる。また、ユーザは、現状の発話ではＤの期間のように音声信号のレベルがＶＯＸ閾値を下回る期間があるものの、ＶＯＸディレイタイムに対して十分に短いことから、ＶＯＸディレイタイムはもう少し短くすることが可能であると判断することも可能である。実施形態３の無線通信機１００は、ユーザに対して、ＶＯＸディレイタイムの確認や適切であるかを判定するための情報を提供する為の構成を備えている。

【0047】

また、ＶＯＸディレイタイムの設定に関して、実施形態２の２で示したディレイバッファの遅延時間の設定の構成と同様に、操作部６もしくは表示部７が備えるタッチパネルからの操作により、波形の色調とともに変更される構成を備えてもよい。

【0048】

本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

【符号の説明】

【0049】

１００ 無線通信機
１ マイク
２ スピーカ
３ 信号処理部
３１ ＡＤＣ（ＡＤコンバータ）
３２ ＶＯＸ検出部
３３ ディレイバッファ
３４ 送信信号処理部
３５ 受信信号処理部
３６ ＤＡＣ（ＤＡコンバータ）
４ 無線部
４１ 送信回路
４２ 受信回路
５ 制御部
５１ 操作判定部
５２ 表示制御部
５３ 送受信制御部
５４ 記憶部
５５ ＶＯＸ制御部
６ 操作部
７ 表示部
８ アンテナ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】