JP2002064618A - 音声スイッチング装置およびその方法 - Google Patents
音声スイッチング装置およびその方法Info
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Abstract
騒音環境下においても、精度の高い音声検出を行うこと
ができ的確にスイッチング動作を行う音声スイッチング
装置およびその方法を提供する。 【解決手段】 受話信号の音声検出処理を行う受話側音
声検出処理部107と、送話信号の音声検出処理を行う
送話側音声検出処理部114と、受話信号を減衰する受
話音声損失器102と送話信号を減衰する送話音声損失
器105との損失量を音声検出処理結果により制御する
損失量制御部121とを設け、受話側音声検出処理部1
07と送話側音声検出処理部114は、予め設定した間
隔ごとに受話信号または送話信号の振幅レベルから騒音
レベル推定値を演算し、騒音レベル推定値から求めたし
きい値と受話信号または送話信号とを比較し音声を検出
することとした。
Description
るハンズフリー電話やテレコンファレンスシステムなど
の拡声通話系において、音響エコーの除去やハウリング
の防止を行う音声スイッチング装置およびその方法に関
する。
は、例えは、特開平2−62151に記載されたものが
ある。
成図を示す。
チング装置は、信号入力端子701より入力する受話信
号を減衰しスピーカ703に出力する受話音声損失器7
02と、マイクロホン704より入力する送話信号を減
衰し出力端子706へ出力する送話音声損失器705
と、入力する受話信号に対し音声検出処理を行う受話側
音声検出処理部707と、入力する送話信号に対し音声
検出処理を行う送話側音声検出処理部713と、受話音
声損失器702と送話音声損失器705の損失量の制御
を行う損失量制御部719とにより構成されている。
号入力端子701に入力する受話信号の振幅レベルを演
算する信号レベル演算部708と、受話信号レベルの最
小値を演算するときに用いる時定数を選択する時定数選
択部709と、受話信号レベルの最小値を演算する信号
レベル最小値演算部710と、信号レベル最小値演算部
710よりの受話信号レベル最小値からしきい値を演算
するしきい値演算部711と、受話信号レベルとしきい
値により音声検出を行う音声検出部712とにより構成
されている。たたし、信号レベル演算部708の振幅レ
ベルは受話信号を整流平滑して受話信号レベルとしたも
のである。
マイクロホン704より入力する送話信号の振幅レベル
を演算する信号レベル演算部714と、送話信号レベル
の最小値を演算するときに用いる時定数を選択する時定
数選択部715と、送話信号レベルの最小値を演算する
信号レベル最小値演算部716と、信号レベル最小値演
算部716よりの送話信号レベル最小値からしきい値を
算出するしきい値演算部717と、送話信号としきい値
により音声検出を行う音声検出部718とにより構成さ
れている。たたし、信号レベル演算部714の振幅レベ
ルは送話信号を整流平滑して送話信号レベルとしたもの
である。
動作について図7により説明する。
入力端子701に入力すると、受話信号は、受話音声損
失器702を介しスピーカ703により近端話者側に拡
声される。マイクロホン704は、スピーカ703から
の拡声音とマイクロホン704に向かって話している近
端話者の音声とを収音し、その出力が送話信号となる。
この送話信号は送話音声損失器705を介し送話出力信
号となり、信号出力端子706から遠端話者側へ出力さ
れる。
器702および送話音声損失器705に挿入する損失量
算出に必要な受話側音声検出処理部707と送話側音声
検出処理部713について説明する。ここで、受話側音
声検出処理部707と送話側音声検出処理部713は同
じ処理動作のため、受話側音声検出処理部707につい
て説明することとする。
ごとまたはフレーム(複数サンプル)ごとの受話信号の
振幅レベルを計算し信号レベルLri(k)を得る。こ
こで、kはサンプル番号またはフレーム番号を示す。時
定数選択部709では受話信号の振幅レベルに応じた時
定数Trを決定する。信号レベル最小値演算部710で
は、この時定数を用いて下記(式1)のスムージング処
理により受話信号レベルの最小値Nr(k)を算出す
る。 Nr(k)=Nr(k―1)+Tr((Lr(k)―Nr(k―1)) ・・・(式1) しきい値演算部711では、受話信号レベル最小値Nr
(k)に基づき、音声検出のためのしきい値Thrを下
記(式2)により算出する。 Thr=α・Nr(k) ・・・(式2) ただし、αはしきい値算出用係数である。
i(k)としきい値Thrを比較し、受話信号レベルが
しきい値より大きいときは音声有り、小さいときは音声
無しの判定を行う。
方法および損失量制御方法を以下に示す。
レベルLsi(k)と、受話信号レベルLri(k)に
受話側損失Grを乗じた受話出力信号レベルLro
(k)とを比較し、下記(式3)により音響エコー経路
利得αhを算出する。 αh=Lsi(k)/Lro(k) ・・・(式3) また、同様に、受話信号レベルLri(k)と、送話信
号レベルLsi(k)に送話側損失Gsを乗じた送話出
力信号レベルLso(k)とを比較し、下記(式4)に
より回路エコー経路利得βhを算出する。 βh=Lri(k)/Lso(k) ・・・(式4) 次に、音響エコー経路利得αhと回路エコー経路利得β
hを用いて挿入損失量Gを下記(式5)により算出す
る。 G=Hm/(Mc・αh・βh) ・・・(式5) ただし、Mcは補正係数、Hmはハウリングマージンで
ある。
2、音声検出部718の判定結果に基づき送受判定を行
い、受話状態にあるときは受話音声損失器702の損失
量を徐々に小さく、送話音声損失器705の損失量を
(式5)に基づいて算出された挿入損失量Gを目標値と
して徐々に大きく設定する。また、逆に送話状態にある
ときは受話音声損失器702の損失量を(式5)に基づ
いて算出された挿入損失量Gを目標値として徐々に大き
く、送話音声損失器705の損失量を徐々に小さく設定
する。
者音声を比較し、レベルの大きい方を減衰させずに出力
し、レベルの小さい方を減衰させて出力させるよう、送
話側と受話側の損失量を相対的に制御することによりス
ピーカからのエコーを抑圧し、また、遠端側と近端側の
音響結合により発生するハウリングを防止している。
来の音声スイッチング装置における音声検出処理では、
音声検出用しきい値算出の前処理として(式1)に示す
スムージング処理により信号レベルの最小値を算出して
いるが、信号レベルの最小値を軽くトレースさせて細か
な変動を抑えるために、ある程度時定数を大きく設定す
る必要がある。
N)が良い場合には正しく信号レベルの最小値の推定を
行うことができるが、車室内での加減速時や、ホームで
の電車の停車・発車時などに発生する非定常な騒音のレ
ベル変化には追従することができず、音声スイッチング
装置の性能低下を引き起こすという問題があった。
みなして誤検出し、音声スイッチング装置の性能低下を
引き起こすという問題もあった。
るためになされたもので、非定常騒音のレベル変化があ
っても、また、S/Nの悪い騒音環境下においても、精
度の高い音声検出を行うことができ的確にスイッチング
動作を行う音声スイッチング装置およびその方法を提供
するものである。
グ装置は、受話信号の音声検出処理を行う受話側音声検
出処理部と、送話信号の音声検出処理を行う送話側音声
検出処理部と、前記受話信号を減衰する受話音声損失器
と、前記送話信号を減衰する送話音声損失器と、前記受
話音声損失器と前記送話音声損失器との損失量を前記受
話側音声検出処理部と前記送話側音声検出処理部との音
声検出処理結果により制御する損失量制御部とを設け、
前記受話側音声検出処理部と前記送話側音声検出処理部
は、予め設定したサンプルまたはフレームごとに前記受
話信号または前記送話信号の振幅レベルを求める信号レ
ベル演算部と、この信号レベル演算部の出力信号から騒
音レベル推定値を演算する騒音レベル推定部と、前記騒
音レベル推定値から音声を検出するしきい値を演算する
しきい値演算部と、前記受話信号または前記送話信号と
前記しきい値とを比較し音声を検出する音声検出部とを
それぞれ設けたものである。
変動する非定常騒音に対して追従性のある騒音レベル推
定値の演算を行うことができ、また、S/Nの悪い騒音
環境下においても音声の誤検出を少なくすることがで
き、音声の有無がより明確に検出可能となり、従来の音
声スイッチング装置に比べて精度の高い音声検出を行う
ことができる。
受話信号の音声検出処理を行う受話側音声検出処理部
と、送話信号の音声検出処理を行う送話側音声検出処理
部と、前記受話信号を減衰する受話音声損失器と、前記
送話信号を減衰する送話音声損失器と、前記受話音声損
失器と前記送話音声損失器との損失量を前記受話側音声
検出処理部と前記送話側音声検出処理部との音声検出処
理結果により制御する損失量制御部とを設け、前記受話
側音声検出処理部と前記送話側音声検出処理部は、予め
設定したサンプルまたはフレームごとに前記受話信号ま
たは前記送話信号の振幅レベルを求める信号レベル演算
部と、この信号レベル演算部の出力信号から騒音レベル
推定値を演算する騒音レベル推定部と、前記騒音レベル
推定値から音声を検出するしきい値を演算し前記騒音レ
ベル推定値と前記信号レベルとに応じて前記しきい値を
更新するしきい値更新部と、前記受話信号または前記送
話信号と前記しきい値とを比較し音声を検出する音声検
出部とをそれぞれ設けたものである。
変動する非定常騒音に対して追従性のある騒音レベル推
定値の演算を行うことができ、また、S/Nの悪い騒音
環境下においても音声の誤検出を少なくすることがで
き、音声の有無がより明確に検出可能となり、また、そ
の音声検出用のしきい値を騒音レベル推定値に合わせて
更新することにより、従来の音声スイッチング装置に比
べて精度の高い音声検出を行うことができる。
話信号の音声検出処理を行う受話側音声検出処理部と、
送話信号の音声検出処理を行う送話側音声検出処理部
と、前記受話信号を減衰する受話音声損失器と、前記送
話信号を減衰する送話音声損失器と、前記受話音声損失
器と前記送話音声損失器との損失量を前記受話側音声検
出処理部と前記送話側音声検出処理部との音声検出処理
結果により制御する損失量制御部とを設け、前記受話側
音声検出処理部と前記送話側音声検出処理部は、予め設
定したサンプルまたはフレームごとに前記受話信号また
は前記送話信号の振幅レベルを求める信号レベル演算部
と、この信号レベル演算部の出力信号から騒音レベル推
定値を演算する騒音レベル推定部と、前記騒音レベル推
定値から音声を検出するしきい値を演算するしきい値演
算部と、前記受話信号または前記送話信号と前記しきい
値とを比較し音声を検出する音声検出部と、この音声検
出部の検出結果に応じて前記騒音レベル推定部における
騒音レベル推定値の更新量を設定する更新量設定部とを
それぞれ設けたものである。
変動する非定常騒音に対して追従性のある騒音レベル推
定値の演算を行うことができ、S/Nの悪い騒音環境下
においても音声の誤検出を少なくすることができ、音声
の有無がより明確に検出可能となり、また、音声検出結
果に応じて騒音レベル推定値の更新量を変更設定するこ
とにより、従来の音声スイッチング装置に比べて追従性
のある精度の高い音声検出を行うことができる。
記しきい値更新部は、前記信号レベル演算部により求め
た信号レベルが前記騒音レベル推定部により求めた騒音
レベル推定値に予め設定した定数を乗じた値よりも大き
いときには、前記しきい値を設定する判定係数を予め設
定した小さな値に設定し、前記信号レベルが前記騒音レ
ベル推定値に前記予め設定した定数を乗じた値よりも小
さいときには、前記判定係数を順次大きく設定し、ま
た、前記判定係数が予め設定した判定値より大きくなっ
たときには、前記判定係数を前記予め設定した判定値に
設定するものである。
号レベルに対応して更新し、追従性のある精度の高い音
声検出を行うことができる。
量設定部は、前記信号レベル演算部により求めた信号レ
ベルが前記しきい値演算部により演算したしきい値より
大きいときには音声有りと判断し、前記信号レベルが前
記しきい値よりも小さいときに音声無しと判断し、この
音声検出結果に応じて前記騒音レベル推定部の騒音レベ
ル推定値の更新量を変更設定するものである。
に応じて騒音レベル推定値の更新量を変更設定し、追従
性のある精度の高い音声検出を行うことができる。
始からのサンプル数、フレーム数または時間をカウント
するカウンタ部と、予め設定した一定期間騒音レベル推
定値の初期化を行う初期化処理部をさらに設け、動作開
始後のある一定期間騒音レベル推定値の初期化を行うも
のである。
一定期間騒音レベル推定値の初期化を行い、動作開始直
後の騒音レベル推定値における騒音に対する追従性を改
善するとともに、音声スイッチング装置の性能向上を行
うことができる。
レベル推定部は、前記信号レベルが前記騒音レベル推定
値よりも小さいときには前記信号レベルを前記騒音レベ
ル推定値に設定し、信号レベルが騒音レベル推定値より
も大きいときには騒音レベル推定値を順次大きな値に設
定するものである。
騒音レベル推定値よりも大きいときには騒音レベル推定
値を順次大きな値に設定し、音声スイッチング装置の性
能向上を的確に行うことができる。
号の音声検出処理を行う受話側音声検出処理手順と、送
話信号の音声検出処理を行う送話側音声検出処理手順
と、前記受話信号を減衰する受話音声損失器と、前記送
話信号を減衰する送話音声損失器と、前記受話音声損失
器と前記送話音声損失器との損失量を前記受話側音声検
出処理手順と前記送話側音声検出処理手順との音声検出
処理結果により制御する損失量制御手順とを行い、前記
受話側音声検出処理手順と前記送話側音声検出処理手順
は、予め設定したサンプルまたはフレームごとに前記受
話信号または前記送話信号の振幅レベルを求める信号レ
ベル演算手順と、この信号レベル演算手順の出力信号か
ら騒音レベル推定値を演算する騒音レベル推定手順と、
前記騒音レベル推定値から音声を検出するしきい値を演
算するしきい値演算手順と、前記受話信号または前記送
話信号と前記しきい値とを比較し音声を検出する音声検
出手順とを行うものである。
変動する非定常騒音に対して追従性のある騒音レベル推
定値の推定を行うことができ、また、S/Nの悪い騒音
環境下においても音声の誤検出を少なくすることがで
き、音声の有無がより明確に検出可能となり、従来の音
声スイッチング装置に比べて精度の高い音声検出を行う
ことができる。
号の音声検出処理を行う受話側音声検出処理手順と、送
話信号の音声検出処理を行う送話側音声検出処理手順
と、前記受話信号を減衰する受話音声損失器と、前記送
話信号を減衰する送話音声損失器と、前記受話音声損失
器と前記送話音声損失器との損失量を前記受話側音声検
出処理手順と前記送話側音声検出処理手順との音声検出
処理結果により制御する損失量制御手順とを行い、前記
受話側音声検出処理手順と前記送話側音声検出処理手順
は、予め設定したサンプルまたはフレームごとに前記受
話信号または前記送話信号の振幅レベルを求める信号レ
ベル演算手順と、この信号レベル演算手順の出力信号か
ら騒音レベル推定値を演算する騒音レベル推定手順と、
前記騒音レベル推定値から音声を検出するしきい値を演
算し前記騒音レベル推定値と前記信号レベルとに応じて
前記しきい値を更新するしきい値更新手順と、前記受話
信号または前記送話信号と前記しきい値とを比較し音声
を検出する音声検出手順とをそれぞれ行うものである。
変動する非定常騒音に対して追従性のある騒音レベル推
定値の演算を行うことができ、また、S/Nの悪い騒音
環境下においても音声の誤検出を少なくすることがで
き、音声の有無がより明確に検出可能となり、また、そ
の音声検出用のしきい値を騒音レベル推定値に合わせて
更新することにより、従来の音声スイッチング装置に比
べて精度の高い音声検出を行うことができる。
号の音声検出処理を行う受話側音声検出処理手順と、送
話信号の音声検出処理を行う送話側音声検出処理手順
と、前記受話信号を減衰する受話音声損失器と、前記送
話信号を減衰する送話音声損失器と、前記受話音声損失
器と前記送話音声損失器との損失量を前記受話側音声検
出処理手順と前記送話側音声検出処理手順との音声検出
処理結果により制御する損失量制御手順とを行い、前記
受話側音声検出処理手順と前記送話側音声検出処理手順
は、予め設定したサンプルまたはフレームごとに前記受
話信号または前記送話信号の振幅レベルを求める信号レ
ベル演算手順と、この信号レベル演算手順の出力信号か
ら騒音レベル推定値を演算する騒音レベル推定手順と、
前記騒音レベル推定値から音声を検出するしきい値を演
算するしきい値演算手順と、前記受話信号または前記送
話信号と前記しきい値とを比較し音声を検出する音声検
出手順と、この音声検出手順に応じて前記騒音レベル推
定手順における騒音レベル推定値の更新量を設定する更
新量設定手順とをそれぞれ行うものである。
変動する非定常騒音に対して追従性のある騒音レベル推
定値の演算を行うことができ、また、S/Nの悪い騒音
環境下においても音声の誤検出を少なくすることがで
き、音声の有無がより明確に検出可能となり、また、音
声検出結果に応じて騒音レベル推定値の更新量を変更設
定することにより、従来の音声スイッチング装置に比べ
て追従性のある精度の高い音声検出を行うことができ
る。
い値更新手順は、前記信号レベル演算手順により求めた
信号レベルが前記騒音レベル推定手順により求めた騒音
レベル推定値に予め設定した定数を乗じた値よりも大き
いときには、前記しきい値を設定する判定係数を予め設
定した小さな値に設定し、前記信号レベルが前記騒音レ
ベル推定値に前記予め設定した定数を乗じた値よりも小
さいときには、前記判定係数を順次大きく設定し、ま
た、前記判定係数が予め設定した判定値より大きくなっ
たときには、前記判定係数を前記予め設定した判定値に
設定するものである。
号レベルに対応して更新し、追従性のある精度の高い音
声検出を行うことができる。
量設定手順は、前記信号レベル演算手順により求めた信
号レベルが前記しきい値演算手順により演算したしきい
値より大きいときには音声有りと判断し、前記信号レベ
ルが前記しきい値よりも小さいときに音声無しと判断
し、この音声検出結果に応じて前記騒音レベル推定手順
の騒音レベル推定値の更新量を変更設定するものであ
る。
に応じて騒音レベル推定値の更新量を変更設定し、追従
性のある精度の高い音声検出を行うことができる。
始からのサンプル数、フレーム数または時間をカウント
するカウンタ手順と、予め設定した一定期間騒音レベル
推定値の初期化を行う初期化処理手順をさらに行い、動
作開始後のある一定期間騒音レベル推定値の初期化を行
うものである。
一定期間騒音レベル推定値の初期化を行い、動作開始直
後の騒音レベル推定値における騒音に対する追従性を改
善するとともに、音声スイッチング装置の性能向上を行
うことができる。
レベル推定手順は、前記信号レベルが前記騒音レベル推
定値よりも小さいときには前記信号レベルを前記騒音レ
ベル推定値に設定し、前記信号レベルが前記騒音レベル
推定値よりも大きいときには騒音レベル推定値を順次大
きな値に設定するものである。
ルが前記騒音レベル推定値よりも大きいときには騒音レ
ベル推定値を順次大きな値に設定し、音声スイッチング
装置の性能向上を的確に行うことができる。
て、図面を用いて説明する。
スイッチング装置の構成図を示す。
形態の音声スイッチング装置は、信号入力端子101よ
り入力する受話信号を減衰しスピーカ103に出力する
受話音声損失器102と、マイクロホン104より入力
する送話信号を減衰し出力端子106へ出力する送話音
声損失器105と、入力する受話信号に対し音声検出処
理を行う受話側音声検出処理部107と、入力する送話
信号に対し音声検出処理を行う送話側音声検出処理部1
14と、受話音声損失器102と送話音声損失器105
の損失量の制御を行う損失量制御部121とにより構成
されている。
号入力端子101に入力する受話信号の振幅レベルを演
算する信号レベル演算部108と、本発明の音声スイッ
チング装置の作動開始後にサンプル数またはフレーム数
などをカウントするカウンタ部109と、騒音レベル推
定値の初期化を行う初期化処理部110と、騒音レベル
推定値の演算を行う騒音レベル推定部111と、騒音レ
ベル推定値からしきい値を演算するしきい値演算部11
2と、受話信号としきい値とを比較し音声の検出を行う
音声検出部113とにより構成されている。
マイクロホン104より入力する送話信号の振幅レベル
を演算する信号レベル演算部115と、本発明の音声ス
イッチング装置の作動開始後にサンプル数またはフレー
ム数などをカウントするカウンタ部116と、騒音レベ
ル推定値の初期化を行う初期化処理部117と、騒音レ
ベル推定値の演算を行う騒音レベル推定部118と、騒
音レベル推定値からしきい値を演算するしきい値演算部
119と、送話信号としきい値とを比較し音声検出を行
う音声検出部120とにより構成されている。
1の実施の形態の音声スイッチング装置について、図1
を用いてその動作を説明する。
話音声損失器105、信号レベル演算部108、しきい
値演算部112、音声検出部113、信号レベル演算部
115、しきい値演算部119、音声検出部120およ
び損失量制御部121の動作については、図7に示す従
来例と同様の動作を行うため、その説明は省略する。
算部108にて演算した受話信号レベルと、すでに1つ
前のサンプルまたはフレームで騒音レベル推定部111
にて推定した騒音レベル推定値との比較を行う。騒音レ
ベル推定値が信号レベルよりも大きい場合には、騒音レ
ベル推定値を信号レベルに設定する。一方、騒音レベル
推定値が信号レベルよりも小さい場合には、騒音レベル
推定値に更新量を乗じることにより、更新する。更新量
は、変動する騒音に追従でき、かつ、音声に反応しない
よう1秒間の更新量が3[dB]から10[dB]程度
となるような値に設定する。上記更新処理により、常時
レベルの変動する非定常騒音に対し追従性のある騒音レ
ベル推定値の推定が可能となる。
後、数サンプルまたは数フレームの間は、信号レベル演
算部108により算出された信号レベルの値は小さく、
そのまま騒音レベル推定部111にて騒音レベル推定値
の推定処理を行うと騒音レベル推定値の初期値も小さく
なる。そのため、更新された騒音レベル推定値が信号レ
ベルに到達するまでの間は騒音レベル推定値の正しい演
算が行われず、音声検出部113において音声の誤検出
を引き起こす恐れがある。そこで、初期化処理部110
において、音声スイッチング装置の動作開始後、騒音レ
ベル推定値が定常な信号レベルに到達するまでの間は信
号レベルをそのまま騒音レベル推定値とする初期化処理
を行う。
と騒音レベル推定部111のスイッチングを行うもので
ある。カウンタ部109では音声スイッチング装置の動
作開始と同時にカウントを開始し、カウントの値が予め
設定したサンプル数、フレーム数または時間より小さい
場合には、初期化処理部110により騒音レベル推定値の
初期化を行う。一方、カウントの値が予め設定したサン
プル数、フレーム数または時間より大きい場合には、騒
音レベル推定部111により騒音レベル推定値の更新を
行う処理に切り換える。
て説明したが、送話側音声検出処理部114は、送話信
号に対する音声検出の動作を受話側音声検出処理部10
7と同様に行うもので、前記したごとく、信号レベル演
算部115、カウンタ部116、初期化処理部117、
騒音レベル推定部118、しきい値演算部119および
音声検出部120から構成されている。
における音声スイッチング装置は、常時レベルの変動す
る非定常騒音に対して追従性のある騒音レベル推定値の
演算を行うことができ、また、S/Nの悪い騒音環境下
においても音声の誤検出を少なくすることができ、音声
の有無がより明確に検出可能となり、従来の音声スイッ
チング装置に比べて精度の高い音声検出を行うことがで
きるという効果を有する。
スイッチング装置をソフトウェアで実現する場合の処理
のフロー図を示す。
カウンタ比較器202、騒音レベル初期値設定器20
3、騒音レベル比較器204、騒音レベル設定器20
5、騒音レベル更新器206、しきい値演算器207、
音声検出比較器208、音声検出判定器(1)209お
よび音声検出判定器(2)210により行われ、図1に
おける信号レベル演算部108から音声検出部118に
より構成される受話側音声検出処理部107、および信
号レベル演算部115から音声検出部120により構成
される送話側音声検出処理部118にて行われる処理と
同様である。
スイッチング装置の構成図を示す。
形態の音声スイッチング装置は、信号入力端子301よ
り入力する受話信号を減衰しスピーカ303に出力する
受話音声損失器302と、マイクロホン304より入力
する送話信号を減衰し出力端子306へ出力する送話音
声損失器305と、入力する受話信号に対し音声検出処
理を行う受話側音声検出処理部307と、入力する送話
信号に対し音声検出処理を行う送話側音声検出処理部3
14と、受話音声損失器302と送話音声損失器305
の損失量の制御を行う損失量制御部321とにより構成
されている。
号入力端子301に入力する受話信号の振幅レベルを演
算する信号レベル演算部308と、本発明の音声スイッ
チング装置の作動開始後にサンプル数またはフレーム数
などをカウントするカウンタ部309と、騒音レベル推
定値の初期化を行う初期化処理部310と、騒音レベル
推定値の演算を行う騒音レベル推定部311と、騒音レ
ベル推定値に合わせてしきい値を更新するしきい値更新
部312と、受話信号としきい値とを比較し音声の検出
を行う音声検出部313とにより構成されている。
マイクロホン304より入力する送話信号の振幅レベル
を演算する信号レベル演算部315と、本発明の音声ス
イッチング装置の作動開始後にサンプル数またはフレー
ム数などをカウントするカウンタ部316と、騒音レベ
ル推定値の初期化を行う初期化処理部317と、騒音レ
ベル推定値の演算を行う騒音レベル推定部318と、騒
音レベル推定値に合わせてしきい値を更新するしきい値
更新部319と、送話信号としきい値とを比較し音声検
出を行う音声検出部320とにより構成されている。
2の実施の形態の音声スイッチング装置について、図3
を用いてその動作を説明する。
話音声損失器305、信号レベル演算部308、音声検
出部313、信号レベル演算部315、音声検出部32
0および損失量制御部321の動作については、図7に
示す従来例と同様である。また、カウンタ部309、初
期化処理部310、騒音レベル推定部311、カウンタ
部316、初期化処理部317および騒音レベル推定部
318の動作については、図1に示す第1の実施の形態
の音声スイッチング装置と同様である。
値と信号レベルとに応じてしきい値を更新するものであ
る。信号レベル演算部308より演算された信号レベル
と、初期化処理部310または騒音レベル推定部311
より演算された騒音レベル推定値に予め設定した定数β
maxをかけた値とを比較し音声区間の初めを検出す
る。この定数βmaxは、音声区間の始めを検出でき、
かつ騒音の変動は検出しないように、2.0〜3.0程
度の値とする。
ax倍の値よりも大きい場合には、しきい値を更新する
ための判定係数βを定数γに設定する。γは音声区間に
おける判定係数であり、定数βmaxより小さい値の
1.0程度の値とする。
ax倍の値よりも小さい場合には、判定係数βを予め設
定した更新量Lupずつ更新する。更新量Lupは、音
声区間内で比較的小さな音声を騒音であると判定しない
ように小さな値とし、1秒間の更新量が0.01[d
B]〜1[dB]程度の値に設定する。
のを防止するため、更新された判定係数βを定数βma
xと比較し、判定係数βが定数βmaxよりも大きい場
合には判定係数βを定数βmaxに置き換える。最終的
には、判定係数βを騒音レベル推定値に乗じることによ
り、音声検出のためのしきい値を更新する。
て説明したが、送話側音声検出処理部314は、送話信
号に対する音声検出の動作を受話側音声検出処理部30
7と同様に行うもので、前記したごとく、信号レベル演
算部315、カウンタ部316、初期化処理部317、
騒音レベル推定部318、しきい値更新部319および
音声検出部320により構成されている。
の音声スイッチング装置は、常時レベルの変動する非定
常騒音に対して追従性のある騒音レベル推定値の演算を
行うことができ、また、S/Nの悪い騒音環境下におい
ても音声の誤検出を少なくすることができ、音声の有無
がより明確に検出可能となり、その音声検出用のしきい
値を騒音レベル推定値に合わせて更新することにより、
従来の音声スイッチング装置に比べて精度の高い音声検
出を行うことができるという効果を有する。
スイッチング装置をソフトウェアで実現する場合の処理
のフロー図を示す。
カウンタ比較器402、騒音レベル初期値設定器40
3、騒音レベル比較器404、騒音レベル設定器40
5、騒音レベル更新器406、レベル比較器407、判
定係数設定器(1)408、判定係数更新器409、判
定係数しきい値比較器410、判定係数設定器(2)4
11、しきい値演算器412、音声検出比較器413、
音声検出判定器(1)414、音声検出判定器(2)4
15により行われ、図3における信号レベル演算部30
8から音声検出部313による受話側音声検出処理部3
07、および信号レベル演算部315から音声検出部3
20による送話側音声検出処理部314にて行われる処
理と同様である。
スイッチング装置の構成図を示す。
形態の音声スイッチング装置は、信号入力端子501よ
り入力する受話信号を減衰しスピーカ503に出力する
受話音声損失器502と、マイクロホン504より入力
する送話信号を減衰し出力端子506へ出力する送話音
声損失器505と、入力する受話信号に対し音声検出処
理を行う受話側音声検出処理部507と、入力する送話
信号に対し音声検出処理を行う送話側音声検出処理部5
15と、受話音声損失器502と送話音声損失器505
の損失量の制御を行う損失量制御部523とにより構成
されている。
号入力端子501に入力する受話信号の振幅レベルを演
算する信号レベル演算部508と、本発明の音声スイッ
チング装置の作動開始後にサンプル数またはフレーム数
などをカウントするカウンタ部509と、騒音レベル推
定値の初期化を行う初期化処理部510と、騒音レベル
推定値の演算を行う騒音レベル推定部511と、騒音レ
ベル推定値からしきい値を演算するしきい値演算部51
2と、受話信号としきい値とを比較し音声の検出を行う
音声検出部513と、音声検出部513の音声検出結果
に応じて騒音レベル推定部511における騒音レベル推
定値の更新量を変更設定する騒音レベル更新量設定部5
14とにより構成されている。
マイクロホン504より入力する送話信号の振幅レベル
を演算する信号レベル演算部516と、本発明の音声ス
イッチング装置の作動開始後にサンプル数またはフレー
ム数などをカウントするカウンタ部517と、騒音レベ
ル推定値の初期化を行う初期化処理部518と、騒音レ
ベル推定値の演算を行う騒音レベル推定部519と、騒
音レベル推定値からしきい値を演算するしきい値演算部
520と、送話信号としきい値とを比較し音声検出を行
う音声検出部521と、音声検出部521の音声検出結
果に応じて騒音レベル推定部519における騒音レベル
推定値の更新量を変更設定する騒音レベル更新量設定部
522とにより構成されている。
3の実施の形態の音声スイッチング装置について、図5
を用いてその動作を説明する。
話音声損失器505、信号レベル演算部508、しきい
値演算部512、音声検出部513、信号レベル演算部
516、しきい値演算部520、音声検出部521およ
び損失量制御部523の動作については、図7に示す従
来例と同様である。また、カウンタ部509、初期化処
理部510、騒音レベル推定部511、カウンタ部51
7、初期化処理部518および騒音レベル推定部519
の動作については、図1に示す第1の実施の形態の音声
スイッチング装置と同様である。
部分が含まれている。騒音レベル推定部511において
音声区間内における騒音レベル推定更新量が大きい場合
には、音声検出部513における音声検出結果が短期間
内で頻繁に変化することがある。
検出部513にて音声無しと判定した場合には、元々騒
音レベル推定部511で設定した1秒間の更新量が、3
[dB]から10[dB]程度となるような更新量を設
定し、音声有りと判定した場合には元々騒音レベル推定
部511で設定した更新量よりも小さな値を更新量とし
て設定する。これにより、さらに精度の高い音声検出が
可能となる。
て説明したが、送話側音声検出処理部515は、送話信
号に対する音声検出の動作を受話側音声検出処理部50
7と同様に行うものであり、信号レベル演算部516、
カウンタ部517、初期化処理部5518、騒音レベル
推定部519、しきい値演算部520、音声検出部52
1および騒音レベル更新量設定部522から構成されて
いる。
における音声スイッチング装置は、常時レベルの変動す
る非定常騒音に対して追従性のある騒音レベル推定値の
演算を行うことができ、また、S/Nの悪い騒音環境下
においても音声の誤検出を少なくすることができ、音声
の有無がより明確に検出可能となり、音声検出結果に応
じて騒音レベル推定値の更新量を変更設定することによ
り、従来の音声スイッチング装置に比べて追従性のある
精度の高い音声検出を行うことができるという効果を有
する。
スイッチング装置をソフトウェアで実現する場合の処理
のフロー図を示す。
カウンタ比較器602、騒音レベル初期値設定器60
3、騒音レベル比較器604、騒音レベル設定器60
5、騒音レベル更新器606、しきい値演算器607、
音声検出比較器608、音声検出判定器(1)609、
更新量設定器(1)610、音声検出判定器(1)61
1、更新量設定器(2)612により行われ、図5にお
ける信号レベル演算部508から騒音レベル更新量設定
部514による受話側音声検出処理部507、および信
号レベル演算部516から騒音レベル更新量設定部52
2による送話側音声検出処理部515にて行われる処理
と同様である。
ッチング装置、受話信号の音声検出処理を行う受話側音
声検出処理部と、送話信号の音声検出処理を行う送話側
音声検出処理部と、前記受話信号を減衰する受話音声損
失器と、前記送話信号を減衰する送話音声損失器と、前
記受話音声損失器と前記送話音声損失器との損失量を前
記受話側音声検出処理部と前記送話側音声検出処理部と
の音声検出処理結果により制御する損失量制御部とを設
け、前記受話側音声検出処理部と前記送話側音声検出処
理部は、予め設定したサンプルまたはフレームごとに前
記受話信号または前記送話信号の振幅レベルを求める信
号レベル演算部と、この信号レベル演算部の出力信号か
ら騒音レベル推定値を演算する騒音レベル推定部と、前
記騒音レベル推定値から音声を検出するしきい値を演算
するしきい値演算部と、前記受話信号または前記送話信
号と前記しきい値とを比較し音声を検出する音声検出部
とをそれぞれ設けたものである。
変動する非定常騒音に対して追従性のある騒音レベル推
定値の演算を行うことができ、また、S/Nの悪い騒音
環境下においても音声の誤検出を少なくすることがで
き、音声の有無がより明確に検出可能となり、従来の音
声スイッチング装置に比べて精度の高い音声検出を行う
ことができる。
装置の構成図
装置をソフトウェアで実現する場合の処理のフロー図
装置の構成図
装置をソフトウェアで実現する場合の処理のフロー図
装置の構成図
装置をソフトウェアで実現する場合の処理のフロー図
Claims (14)
- 【請求項1】 受話信号の音声検出処理を行う受話側音
声検出処理部と、送話信号の音声検出処理を行う送話側
音声検出処理部と、前記受話信号を減衰する受話音声損
失器と、前記送話信号を減衰する送話音声損失器と、前
記受話音声損失器と前記送話音声損失器との損失量を前
記受話側音声検出処理部と前記送話側音声検出処理部と
の音声検出処理結果により制御する損失量制御部とを設
け、前記受話側音声検出処理部と前記送話側音声検出処
理部は、予め設定したサンプルまたはフレームごとに前
記受話信号または前記送話信号の振幅レベルを求める信
号レベル演算部と、この信号レベル演算部の出力信号か
ら騒音レベル推定値を演算する騒音レベル推定部と、前
記騒音レベル推定値から音声を検出するしきい値を演算
するしきい値演算部と、前記受話信号または前記送話信
号と前記しきい値とを比較し音声を検出する音声検出部
とをそれぞれ設けたことを特徴とする音声スイッチング
装置。 - 【請求項2】 受話信号の音声検出処理を行う受話側音
声検出処理部と、送話信号の音声検出処理を行う送話側
音声検出処理部と、前記受話信号を減衰する受話音声損
失器と、前記送話信号を減衰する送話音声損失器と、前
記受話音声損失器と前記送話音声損失器との損失量を前
記受話側音声検出処理部と前記送話側音声検出処理部と
の音声検出処理結果により制御する損失量制御部とを設
け、前記受話側音声検出処理部と前記送話側音声検出処
理部は、予め設定したサンプルまたはフレームごとに前
記受話信号または前記送話信号の振幅レベルを求める信
号レベル演算部と、この信号レベル演算部の出力信号か
ら騒音レベル推定値を演算する騒音レベル推定部と、前
記騒音レベル推定値から音声を検出するしきい値を演算
し前記騒音レベル推定値と前記信号レベルとに応じて前
記しきい値を更新するしきい値更新部と、前記受話信号
または前記送話信号と前記しきい値とを比較し音声を検
出する音声検出部とをそれぞれ設けたことを特徴とする
音声スイッチング装置。 - 【請求項3】 受話信号の音声検出処理を行う受話側音
声検出処理部と、送話信号の音声検出処理を行う送話側
音声検出処理部と、前記受話信号を減衰する受話音声損
失器と、前記送話信号を減衰する送話音声損失器と、前
記受話音声損失器と前記送話音声損失器との損失量を前
記受話側音声検出処理部と前記送話側音声検出処理部と
の音声検出処理結果により制御する損失量制御部とを設
け、前記受話側音声検出処理部と前記送話側音声検出処
理部は、予め設定したサンプルまたはフレームごとに前
記受話信号または前記送話信号の振幅レベルを求める信
号レベル演算部と、この信号レベル演算部の出力信号か
ら騒音レベル推定値を演算する騒音レベル推定部と、前
記騒音レベル推定値から音声を検出するしきい値を演算
するしきい値演算部と、前記受話信号または前記送話信
号と前記しきい値とを比較し音声を検出する音声検出部
と、この音声検出部の検出結果に応じて前記騒音レベル
推定部における騒音レベル推定値の更新量を設定する更
新量設定部とをそれぞれ設けたことを特徴とする音声ス
イッチング装置。 - 【請求項4】 前記しきい値更新部は、前記信号レベル
演算部により求めた信号レベルが前記騒音レベル推定部
により求めた騒音レベル推定値に予め設定した定数を乗
じた値よりも大きいときには、前記しきい値を設定する
判定係数を予め設定した小さな値に設定し、前記信号レ
ベルが前記騒音レベル推定値に前記予め設定した定数を
乗じた値よりも小さいときには、前記判定係数を順次大
きく設定し、また、前記判定係数が予め設定した判定値
より大きくなったときには、前記判定係数を前記予め設
定した判定値に設定することを特徴とする請求項2に記
載の音声スイッチング装置。 - 【請求項5】 前記更新量設定部は、前記信号レベル演
算部により求めた信号レベルが前記しきい値演算部によ
り演算したしきい値より大きいときには音声有りと判断
し、前記信号レベルが前記しきい値よりも小さいときに
音声無しと判断し、この音声検出結果に応じて前記騒音
レベル推定部の騒音レベル推定値の更新量を変更設定す
ることを特徴とする請求項3に記載の音声スイッチング
装置。 - 【請求項6】 動作開始からのサンプル数、フレーム数
または時間をカウントするカウンタ部と、予め設定した
一定期間騒音レベル推定値の初期化を行う初期化処理部
をさらに設け、動作開始後のある一定期間騒音レベル推
定値の初期化を行うことを特徴とする請求項1から5の
いずれか1項に記載の音声スイッチング装置。 - 【請求項7】 前記騒音レベル推定部は、前記信号レベ
ルが前記騒音レベル推定値よりも小さいときには前記信
号レベルを前記騒音レベル推定値に設定し、前記信号レ
ベルが前記騒音レベル推定値よりも大きいときには騒音
レベル推定値を順次大きな値に設定することを特徴とす
る請求項1から6のいずれか1項に記載の音声スイッチ
ング装置。 - 【請求項8】 受話信号の音声検出処理を行う受話側音
声検出処理手順と、送話信号の音声検出処理を行う送話
側音声検出処理手順と、前記受話信号を減衰する受話音
声損失器と、前記送話信号を減衰する送話音声損失器
と、前記受話音声損失器と前記送話音声損失器との損失
量を前記受話側音声検出処理手順と前記送話側音声検出
処理手順との音声検出処理結果により制御する損失量制
御手順とを行い、前記受話側音声検出処理手順と前記送
話側音声検出処理手順は、予め設定したサンプルまたは
フレームごとに前記受話信号または前記送話信号の振幅
レベルを求める信号レベル演算手順と、この信号レベル
演算手順の出力信号から騒音レベル推定値を演算する騒
音レベル推定手順と、前記騒音レベル推定値から音声を
検出するしきい値を演算するしきい値演算手順と、前記
受話信号または前記送話信号と前記しきい値とを比較し
音声を検出する音声検出手順とを行うことを特徴とする
音声スイッチングング方法。 - 【請求項9】 受話信号の音声検出処理を行う受話側音
声検出処理手順と、送話信号の音声検出処理を行う送話
側音声検出処理手順と、前記受話信号を減衰する受話音
声損失器と、前記送話信号を減衰する送話音声損失器
と、前記受話音声損失器と前記送話音声損失器との損失
量を前記受話側音声検出処理手順と前記送話側音声検出
処理手順との音声検出処理結果により制御する損失量制
御手順とを行い、前記受話側音声検出処理手順と前記送
話側音声検出処理手順は、予め設定したサンプルまたは
フレームごとに前記受話信号または前記送話信号の振幅
レベルを求める信号レベル演算手順と、この信号レベル
演算手順の出力信号から騒音レベル推定値を演算する騒
音レベル推定手順と、前記騒音レベル推定値から音声を
検出するしきい値を演算し前記騒音レベル推定値と前記
信号レベルとに応じて前記しきい値を更新するしきい値
更新手順と、前記受話信号または前記送話信号と前記し
きい値とを比較し音声を検出する音声検出手順とをそれ
ぞれ行うことを特徴とする音声スイッチング方法。 - 【請求項10】 受話信号の音声検出処理を行う受話側
音声検出処理手順と、送話信号の音声検出処理を行う送
話側音声検出処理手順と、前記受話信号を減衰する受話
音声損失器と、前記送話信号を減衰する送話音声損失器
と、前記受話音声損失器と前記送話音声損失器との損失
量を前記受話側音声検出処理手順と前記送話側音声検出
処理手順との音声検出処理結果により制御する損失量制
御手順とを行い、前記受話側音声検出処理手順と前記送
話側音声検出処理手順は、予め設定したサンプルまたは
フレームごとに前記受話信号または前記送話信号の振幅
レベルを求める信号レベル演算手順と、この信号レベル
演算手順の出力信号から騒音レベル推定値を演算する騒
音レベル推定手順と、前記騒音レベル推定値から音声を
検出するしきい値を演算するしきい値演算手順と、前記
受話信号または前記送話信号と前記しきい値とを比較し
音声を検出する音声検出手順と、この音声検出手順の検
出結果に応じて前記騒音レベル推定手順における騒音レ
ベル推定値の更新量を設定する更新量設定手順とをそれ
ぞれ行うことを特徴とする音声スイッチング方法。 - 【請求項11】 前記しきい値更新手順は、前記信号レ
ベル演算手順により求めた信号レベルが前記騒音レベル
推定手順により求めた騒音レベル推定値に予め設定した
定数を乗じた値よりも大きいときには、前記しきい値を
設定する判定係数を予め設定した小さな値に設定し、前
記信号レベルが前記騒音レベル推定値に前記予め設定し
た定数を乗じた値よりも小さいときには、前記判定係数
を順次大きく設定し、また、前記判定係数が予め設定し
た判定値より大きくなったときには、前記判定係数を前
記予め設定した判定値に設定することを特徴とする請求
項9に記載の音声スイッチング方法。 - 【請求項12】 前記更新量設定手順は、前記信号レベ
ル演算手順により求めた信号レベルが前記しきい値演算
手順により演算したしきい値より大きいときには音声有
りと判断し、前記信号レベルが前記しきい値よりも小さ
いときに音声無しと判断し、この音声検出結果に応じて
前記騒音レベル推定手順の騒音レベル推定値の更新量を
変更設定することを特徴とする請求項10に記載の音声
スイッチング方法。 - 【請求項13】 動作開始からのサンプル数、フレーム
数または時間をカウントするカウンタ手順と、予め設定
した一定期間騒音レベル推定値の初期化を行う初期化処
理手順をさらに行い、動作開始後のある一定期間騒音レ
ベル推定値の初期化を行うことを特徴とする請求項8か
ら12のいずれか1項に記載の音声スイッチング方法。 - 【請求項14】 前記騒音レベル推定手順は、前記信号
レベルが前記騒音レベル推定値よりも小さいときには前
記信号レベルを前記騒音レベル推定値に設定し、前記信
号レベルが前記騒音レベル推定値よりも大きいときには
騒音レベル推定値を順次大きな値に設定することを特徴
とする請求項8から13のいずれか1項に記載の音声ス
イッチング方法。
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