交流支援系统

技术领域

本发明涉及对汽车车内的不同区域中的用户间的基于发言的交流进行支援的技术。

背景技术

作为对汽车车内的不同区域中的用户间的基于发言的交流进行支援的技术，已知如下技术：由汽车的第1区域的麦克风对第1区域的用户的发言语音进行收音，从第2区域的扬声器输出为了使第2区域的用户能够听清楚而调整了增益的发言语音(例如专利文献1)。

另外，作为对车内的基于发言的交流进行支援的技术，也已知如下的回声消除技术：如图5a所示，在从第2区域的扬声器512输出由第1区域的麦克风501拾取的用户的语音，从第1区域的扬声器502输出由第2区域的麦克风511拾取的用户的语音，从而对第1区域的用户与第2区域的用户的对话进行支援的系统中，由回声消除器520将从第2区域的扬声器512传播到第2区域的麦克风511的回声消除(例如专利文献2)。

回声消除器520具备以第1区域的麦克风501的输出作为输入的自适应滤波器521、以及将自适应滤波器521的输出与第2区域的麦克风511的输出相加并向第1区域的扬声器502输出的加法器522，在自适应滤波器521中以加法器522的输出作为错误来进行自适应动作，从而进行回声的消除。

另外，也已知使用自适应滤波器来消除啸声的啸声消除器的技术(例如专利文献3)。

图5b表示了将这样的啸声消除器530适用于抑制从第1区域的扬声器502传播到第2区域的麦克风511的声音引起的啸声发生的构成。

如图所示，啸声消除器530具备自适应滤波器531、以及将自适应滤波器531的输出与第2区域的麦克风511的输出相加并向第1区域的扬声器502输出的加法器532，将加法器532的输出作为自适应滤波器531的输入，并且在自适应滤波器531中以加法器532的输出作为错误来进行自适应动作，从而抑制从第1区域的扬声器502传播到第2区域的麦克风511的声音引起的啸声发生。

另外，也已知使用自适应滤波器来消除汽车的道路噪声的道路噪声消除器的技术(例如专利文献4)。

图5c表示了将这样的道路噪声消除器540适用于消除第1区域的用户所能够听到的道路噪声的构成。

如图所示，道路噪声消除器540具备自适应滤波器541、将自适应滤波器541的输出与第2区域的麦克风511的输出相加并向第1区域的扬声器502输出的加法器542、以及参照信号产生部543。

参照信号产生部543根据加速度传感器等检测与道路噪声相关的信号的传感器550的输出，生成模拟节点噪声的参照信号并输出。然后，以参照信号产生部543所输出的参照信号作为自适应滤波器541的输入，并且在自适应滤波器541中，以第2区域的麦克风501的输出作为错误来进行自适应动作，从而抑制1个区域的用户所能够听到的道路噪声。

在先技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特开2002-51392号公报

专利文献2：日本特开2010-16564号公报

专利文献3：日本特开2006-203553号公报

专利文献4：日本特开平6-266374号公报

发明内容

发明所要解决的课题：

在由汽车的第1区域的麦克风对第1区域的用户的发言语音进行收音，并从第2区域的扬声器输出，从而对汽车车内的不同区域中的用户间的基于发言的交流进行支援的情况下，如果由于高速行驶而造成道路噪声变大，则发言语音被道路噪声掩盖，无法很好地进行支援。

另外，在如图5a、图5b所示设置回声消除器或啸声消除器，对第1区域的用户与第2区域的用户间的相互的对话进行支援的情况下，如果道路噪声变大，则有时自适应滤波器的自适应动作发散而无法适当地进行支援。

于是，本发明的课题在于，在正在产生大的道路噪声时，也很好地对不同区域中的用户间的基于发言的交流进行支援。

用于解决课题的手段：

为了达成所述课题，本发明为，在对汽车车内的第1区域的用户与第2区域的用户之间的基于发言的交流进行支援的交流支援系统中，具备：第1区域麦克风，是配置于第1区域的麦克风；第2区域扬声器，是配置于第2区域的扬声器；道路噪声检测部，检测是否正在产生大的道路噪声；控制部；以及语音处理部，将由所述第1区域麦克风拾取的语音向所述第2区域扬声器中继。在此，所述控制部在所述道路噪声检测部未检测出正在产生大的道路噪声的期间中，使所述语音处理部提取由所述第1区域麦克风拾取的语音的作为预先设定的频带的标准频带的成分，并且将提取的成分向所述第2区域扬声器中继，在所述道路噪声检测部检测出正在产生大的道路噪声的期间中，使所述语音处理部提取由所述第1区域麦克风拾取的语音的作为预先设定的频带的高音频带的成分，并将提取的成分向所述第2区域扬声器进行中继，所述高音频带不包括所述标准频带的至少低频侧的频带而包括频率比所述标准频带高的频带。

另外，为了达成所述课题，本发明为，在对汽车车内的第1区域的用户与第2区域的用户之间的基于发言的交流进行支援的交流支援系统中，具备：第1区域麦克风，是配置于第1区域的麦克风；第2区域扬声器，是配置于第2区域的扬声器；道路噪声检测部，检测是否正在产生大的道路噪声；控制部；以及第1语音处理部。所述控制部在所述道路噪声检测部未检测出正在产生大的道路噪声的期间中，将作为预先设定的频带的标准频带设定为对象频带，在所述道路噪声检测部检测出正在产生大的道路噪声的期间中，将作为预先设定的频带的高音频带设定为对象频带，所述高音频带不包括所述标准频带的至少低频侧的频带而包括频率比所述标准频带高的频带。另外，所述第1语音处理部提取由所述第1区域麦克风拾取的语音的所述对象频带的成分，并将表现所提取的成分的音频数据向所述第2区域扬声器输出。另外，所述第1语音处理部具备：下采样部，将表现由所述第1区域麦克风拾取的语音的音频数据，下采样为所述对象频带的上限的2倍的采样频率的音频数据；啸声消除部，以下采样部进行下采样后的音频数据作为输入，选择性地进行将该输入的音频数据所包括的从所述第2区域扬声器传播到所述第1区域麦克风的成分消除的啸声消除处理，并输出进行该啸声消除处理后的音频数据；以及上采样部，对所述啸声消除部所输出的音频数据进行上采样后向所述第2区域扬声器输出。另外，所述控制部在所述道路噪声检测部未检测出正在产生大的道路噪声的期间中，使所述啸声消除部进行所述啸声消除处理，在所述道路噪声检测部检测出正在产生大的道路噪声的期间中，停止所述啸声消除部的所述啸声消除处理，并使输入至所述啸声消除部的音频数据原样输出。

另外，为了达成所述课题，本发明为，在对汽车车内的第1区域的用户与第2区域的用户之间的基于发言的交流进行支援的交流支援系统中，具备：第1区域麦克风，是配置于第1区域的麦克风；第1区域扬声器，是配置于第1区域的扬声器；第2区域麦克风，是配置于第2区域的麦克风；第2区域扬声器，是配置于第2区域的扬声器；道路噪声检测部，检测是否正在产生大的道路噪声；控制部；第1语音处理部；以及第2语音处理部。所述控制部在所述道路噪声检测部未检测出正在产生大的道路噪声的期间中，将作为预先设定的频带的标准频带设定为对象频带，在所述道路噪声检测部检测出正在产生大的道路噪声的期间中，将作为预先设定的频带的高音频带设定为对象频带，所述高音频带不包括所述标准频带的至少低频侧的频带而包括频率比所述标准频带高的频带。另外，所述第1语音处理部提取由所述第1区域麦克风拾取的语音的所述对象频带的成分，并将表现所提取的成分的音频数据向所述第2区域扬声器输出，第2语音处理部提取由所述第2区域麦克风拾取的语音的所述对象频带的成分，并将表现所提取的成分的音频数据向所述第1区域扬声器输出。另外，所述第1语音处理部具备：下采样部，将表现由所述第1区域麦克风拾取的语音的音频数据，下采样为所述对象频带的上限的2倍的采样频率的音频数据；回声消除部，进行将下采样部进行下采样后的音频数据所包括的从所述第1区域扬声器传播到所述第1区域麦克风的成分消除的回声消除处理，并输出进行该回声消除处理后的音频数据；以及上采样部，对所述回声消除部所输出的音频数据进行上采样后向所述第2区域扬声器输出。

在此，在具备以上的所述第1语音处理部和所述第2语音处理部的交流支援系统中，也可以设置道路噪声消除部，该道路噪声消除部将上述的回声消除部和所述啸声消除部双方施加至第1语音处理部向所述第2区域扬声器输出的音频数据。

根据如上的交流支援系统，在道路噪声大的期间中，将道路噪声集中的低频带排除，仅以包括声音容易穿透的高音的频带在内的频带即高音频带作为对象，将麦克风所拾取的用户的语音向其他区域中的用户用的扬声器中继，因此在正在产生大的道路噪声时，也能够较好地对用户间的基于发言的交流进行支援。

发明效果：

如上，根据本发明，在正在产生大的道路噪声时，也能够很好地对不同区域中的用户间的基于发言的交流进行支援。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的车载系统的构成的框图。

图2是表示本发明的实施方式所涉及的信号处理处理器的构成的框图。

图3是表示本发明的实施方式所涉及的辅助特性切换处理的流程图。

图4是表示本发明的实施方式所涉及的信号处理处理器的其他构成例的框图。

图5是表示公知的回声消除器、啸声消除器和道路噪声消除器的图。

附图标记说明：

3……信号处理处理器，4……外部系统，11……前座席麦克风，12……前座席扬声器，21……后座席麦克风，22……后座席扬声器，31……控制部，32……前座席语音处理部，33……后座席语音处理部，301……滤波器，302……下采样部，303……回声消除器，304……啸声消除器，305……上采样部。

具体实施方式

以下，关于本发明的实施方式，以适用于对汽车的前座席的用户与后座席的用户间的车内的基于发言的交流进行支援的车载系统为例进行说明。

图1a表示本实施方式所涉及的车载系统的构成。

车载系统是搭载于汽车的系统，如图所示，具备车厢内的前座席区域的用户用的麦克风即前座席麦克风11、前座席区域的用户用的扬声器即前座席扬声器12、车厢内的后座席区域的用户用的麦克风即后座席麦克风21、后座席区域的用户用的扬声器即后座席扬声器22、与以上的各部分连接的信号处理处理器3。另外，信号处理处理器3与对汽车的各种状态进行检测、管理的外部系统4连接。

在此，前座席麦克风11、后座席麦克风21输出表现所拾取的声音的规定的采样频率的音频数据。另外，前座席扬声器12、后座席扬声器22播放被输入的规定的采样频率的音频数据所表现的语音。

另外，信号处理处理器3将由后座席区域的后座席麦克风21拾取的后座席区域的用户的语音向前座席区域的前座席扬声器12输出，将由前座席区域的前座席麦克风11拾取的前座席区域的用户的语音向后座席区域的后座席扬声器22输出，从而对后座席区域的用户与前座席区域的用户之间的基于对话的交流进行支援。

在此，后座席区域例如图1b所示，是汽车的驾驶席的后边的坐席的区域，后座席扬声器22、后座席麦克风21配置于后座席区域。另外，前座席区域是汽车的驾驶席的区域，前座席扬声器12、前座席麦克风11配置于前座席区域。

接下来，图2表示信号处理处理器3的功能构成。

在此，各功能部通过软件处理来实现功能，各功能部共用信号处理处理器3的相同的资源。

另外，如图所示，信号处理处理器3具备控制部31、对由前座席麦克风11拾取并向后座席扬声器22输出的语音进行处理的前座席语音处理部32、对由后座席麦克风21拾取并向前座席扬声器12输出的语音进行处理的后座席语音处理部33，作为功能部。

前座席语音处理部32和后座席语音处理部33具备相同的构成，分别具备IIR滤波器301、下采样部302、回声消除器303、啸声消除器304、上采样部305。

以下，说明前座席语音处理部32和后座席语音处理部33的动作。

首先，说明前座席语音处理部32的各部分的动作。

IIR滤波器301是以前座席麦克风11所输出的音频数据作为输入的频率滤波器，IIR滤波器301的输出向下采样部302输出。下采样部302对从IIR滤波器301输入的音频数据进行下采样，将其采样频率转换为更低的采样频率。

回声消除器303从下采样部302所输出的音频数据中，消除与后座席语音处理部33的下采样部302所输出的音频数据相关的成分，从而消除从前座席扬声器12传播到前座席麦克风11的回声并输出。

在此作为回声消除器303的构成，例如能够使用图5a所示的回声消除器520的构成。

啸声消除器304从下采样部302所输出的音频数据中，消除与啸声消除器304已经输出的音频数据相关的成分，从而去除从后座席扬声器22传播到前座席麦克风11的语音成分，抑制啸声的发生。

在此，作为啸声消除器304的构成，例如能够使用图5b所示的啸声消除器530的构成。

然后，上采样部305通过插值对啸声消除器304所输出的音频数据进行上采样，生成扬声器的输出用的规定的采样频率的音频数据，并向后座席扬声器22输出。

在此，IIR滤波器301的滤波器特性、由下采样部302进行的下采样后的音频数据的采样频率、由上采样部305进行的上采样的特性能够由控制部31控制并变更。

接下来，后座席语音处理部33的各部的动作，是在以上的前座席语音处理部32的各部的动作的说明中将“前座席”与“后座席”调换后的动作。

以下，说明控制部31的动作。

图3表示控制部31所进行的辅助特性切换处理的过程。在此，以下设为前座席麦克风11、后座席麦克风21所输出的音频数据的采样频率、以及前座席扬声器12、后座席扬声器22的输入音频数据的采样频率都是36kHz来进行说明。

如图所示，控制部31在辅助特性切换处理中，检查当前是否处于道路噪声大的状态(步骤302)。

在此，在步骤302中，在前座席麦克风11和后座席麦克风21的输出所包含的互相关较大的1kHz以下的成分的电平比规定的阈值大的情况下，判定为当前处于道路噪声大的状态。

或者，在步骤302中，从外部系统4取得汽车的车速或转速的信息，在取得的信息表示汽车持续规定时间以上地进行了规定速度以上的高速行驶时，判定为当前处于道路噪声大的状态。

另外，如果判定为当前不处于道路噪声大的状态(步骤302)，则进行将辅助频带设为标准频带的控制(步骤304)。

在此，辅助频带表示：前座席麦克风11的输出之中的成为信号处理处理器3向后座席扬声器22中继的对象的频带、以及后座席麦克风21的输出之中的成为信号处理处理器3向前座席扬声器12中继的对象的频带。

标准频带例如设为1200Hz以下的频带。

在将标准频带设为1200Hz以下的频带的情况下，在步骤304中，为了将辅助频带设为1200Hz以下的频带，将IIR滤波器301的滤波器特性设定为切除超过1200Hz的频带的成分的滤波器特性，并将下采样部302的下采样后的采样频率设为2400Hz。

在此，通过将IIR滤波器301的滤波器特性设定为切除超过下采样后的采样频率的1/2的低频带的成分，由此进行防止在下采样后的音频数据中表现出折返的噪声的抗混叠。另外，将下采样部302的下采样后的采样频率设为2400Hz，是为了去除超过1200Hz的无用的频带，以及降低音频数据的采样率来减小以后的处理量。

另外，在步骤304中，将回声消除器303、啸声消除器304设定为对采样频率2400Hz的音频数据进行处理，并且将上采样部305设定为将采样频率2400Hz的音频数据上采样为36kHz的音频数据。另外，在上采样部305中，设定为进行上采样以使输出的音频数据中不包含超过1200Hz的成分。

另外，反复检查当前是否处于道路噪声大的状态，直到判定为处于大的状态为止(步骤306)，如果判定为处于大的状态，则向步骤308前进。

另一方面，在步骤302中判定为当前处于道路噪声大的状态的情况下，也向步骤308前进。

然后，如果从步骤302或步骤306前进至步骤308，则使前座席语音处理部32和后座席语音处理部33的啸声消除器304的动作无效化。

在此，动作被无效化的啸声消除器304进行使输入的音频数据原样输出的直通动作。

然后，接下来进行将辅助频带设为高音频带的控制(步骤310)。

高音频带设为不包括标准频带所包括的低频带而包括频率比标准频带高的频带在内的频带，例如高音频带设为1kHz至10kHz的频带。

在将高音频带设为1kHz至10kHz的频带的情况下，在步骤310中，为了将辅助频带设为1kHz至10kHz，将IIR滤波器301的滤波器特性设定为将除了1kHz至10kHz的频带以外的频带的成分切除的滤波器特性，并将下采样部302的下采样后的采样频率设为20kHz。

另外，在步骤310中，将回声消除器303、啸声消除器304设定为对采样频率20kHz的音频数据进行处理，并且将上采样部305设定为将采样频率20kHz的音频数据上采样为36kHz的音频数据。另外，在上采样部305中，设定为进行上采样以使输出的音频数据中不包括除了1kHz至10kHz的频带以外的频带的成分。

然后，反复检查当前是否处于道路噪声大的状态，直到判定为不处于大的状态为止(步骤312)，如果判定为不处于大的状态，则解除前座席语音处理部32和后座席语音处理部33的啸声消除器304的动作的无效化(步骤314)，前进至从步骤304起的处理。在此，动作的无效化被解除后的啸声消除器304重新开始上述的抑制啸声的动作。

以上，说明控制部31所进行的辅助特性切换处理。

根据这样的辅助特性切换处理，在道路噪声不大时，将辅助频带设为标准频带(例如1200Hz以下的频带)，在道路噪声大时，将辅助频带设为不包括标准频带所包括的低频带而包括频率比标准频带高的频带在内的高音频带(例如1kHz至10kHz的频带)，进行前座席语音处理部32和后座席语音处理部33的动作。

在此，在妨碍发言语音的收音和听取的道路噪声不大时，即使将辅助频带设为低域的频带，也能够充分地对汽车的前座席的用户与后座席的用户间的基于发言的交流进行支援。

另外，在道路噪声不大时，以采样频率低的音频数据作为对象来使回声消除器303、啸声消除器304等动作，因此能够将信号处理处理器3的处理负载抑制得较小。

另一方面，即使在道路噪声大时，高频带的语音也能够由前座席麦克风11、后座席麦克风21较好地拾取，而且用户也能够较好地听取。

另外，道路噪声集中于比1kHz低的低频带，因此通过将该低频带从处理的对象中排除，而仅将高域的频带作为对象进行处理，由此抑制了回声消除器303、啸声消除器304的自适应滤波器的自适应动作发生发散的情况。

本实施方式在道路噪声大时将辅助频带设为不包括标准频带所包括的低频带而包括频率比标准频带高的频带在内的高音频带(例如1kHz至10kHz的频带)，由此，根据本实施方式，即使在道路噪声大时，也能够尽可能良好地对汽车的前座席的用户与后座席的用户间的基于发言的交流进行支援。

另外，在本实施方式中，在道路噪声大时，以采样频率高的音频数据作为对象来使回声消除器303等动作，因此信号处理处理器3的处理负载增加相应的量，但另一方面，由于使啸声消除器304的动作无效化，因此能够抑制信号处理处理器3的处理负载的增大。

在此，在道路噪声大时，由于干扰而引起啸声循环的路径的S/N变小，难以发生啸声。另外，通常，扬声器在高频带中指向性高，因此在高频带中难以发生啸声。

因此，在道路噪声大而将作为由前座席语音处理部32和后座席语音处理部33进行中继的对象的频带设为高音频带时，使啸声消除器304的动作无效化也不会产生很大问题。

在此，作为以上的实施方式中的信号处理处理器3的功能部，也可以还设置消除道路噪声的道路噪声消除器。

即，在该情况下，例如，如图4所示设置道路噪声消除器341和道路噪声消除器342，该道路噪声消除器341使用加速度传感器等检测与道路噪声相关的信号的传感器5的输出、以及前座席麦克风11的输出，生成消除音以使前座席麦克风11的输出所包括的与道路噪声相关的成分最小，将该消除音附加至后座席语音处理部33所输出的音频数据并向前座席扬声器12输出，从而消除前座席处的道路噪声；该道路噪声消除器342使用传感器5的输出以及后座席麦克风21的输出，生成消除音以使后座席麦克风21的输出所包括的与道路噪声相关的成分最小，将该消除音附加至前座席语音处理部32所输出的音频数据并向后座席扬声器22输出，从而消除后座席处的道路噪声。

在此，作为道路噪声消除器341/342的构成，例如能够使用图5c所示的道路噪声消除器540的构成。

另外，在以上的实施方式中以适用于对前座席与后座席之间的基于发言的交流的支援为例进行了说明，但以上的实施方式也同样能够适用于在前座席和后座席以外的任意的座席的组合中对座席间的基于发言的交流进行支援的情况。

另外，在以上的各实施方式中，将区域数设为2，但本实施方式也可以扩展为与3个以上的区域对应而实施。