JP2004133051A - Voice input device - Google Patents

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JP2004133051A
JP2004133051A JP2002295240A JP2002295240A JP2004133051A JP 2004133051 A JP2004133051 A JP 2004133051A JP 2002295240 A JP2002295240 A JP 2002295240A JP 2002295240 A JP2002295240 A JP 2002295240A JP 2004133051 A JP2004133051 A JP 2004133051A
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JP
Japan
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control signal
time constant
time
switching control
constant switching
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002295240A
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Japanese (ja)
Inventor
Tsunenobu Nakahara
中原 常信
Kazuo Sagara
相良 一生
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WAVE COME KK
Hiji High Tech Co Ltd
Original Assignee
WAVE COME KK
Hiji High Tech Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To stabilize the signal level of an inputted input voice signal in a voice input device. <P>SOLUTION: In a voice input device 1 which is provided with a voice amplifying circuit 13 which amplifies the input voice signal by changing a gain according to a gain control signal and a gain control circuit 16 which generates a gain control signal from the signal level of the amplified input voice signal and which outputs the gain control signal to the voice amplifying circuit 13, the gain control circuit 16 is provided with a time constant switching control signal generating means 33 which generates a time constant switching control signal for switching a time constant and a time constant switching means 30 which switches the time constant of the circuit for generating the gain control signal according to a time constant switching control signal to be inputted. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、音声入力装置に関するものであり、特に、入力音声信号の信号レベルを安定化させた音声入力装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
昨今の音声認識技術の進歩に伴い、音声信号をパソコン等に入力するアプリケーションは飛躍的に増大している。しかしながら、人の音声信号をパソコン等に正確に認識させるためには、入力される音声信号のSN比の向上、入力レベルの安定化、環境音の分離などにより、入力音声信号の信号品質を十分に高める必要がある。特に、人が話す音声信号は、話者の個人差や話者とマイクとの距離のばらつき等によりその信号強度が変動するため、この音声信号を安定した信号強度でマイクに入力することは非常に難しい。もし、入力音声信号の信号レベルが安定して供給されない場合には、音声認識エンジンをどんなに改善しても総合的な音声認識率を高めることはできない。
【0003】
そこで、コンプレッサと呼ばれる回路を用いて、マイクから入力された信号強度が変動する音声信号の信号レベルを一定に保つことがよく行われる。このコンプレッサは、ゲインの可変アンプと音声レベルの検知回路などからなり、音声信号強度が小さい場合にはアンプゲインを上げ、逆に、音声信号強度が大きい場合にはアンプゲインを下げることで、常に一定レベルの音声信号を維持するように動作する。
【0004】
図4は、従来技術のコンプレッサを用いた音声入力装置の一般的な構成を示すブロック図である。同図に示す音声入力装置101において、マイクプラグ12に接続されたマイク11から入力された音声信号が、ゲイン可変の音声増幅回路13で増幅され、A/D変換回路14でディジタル信号に変換され、制御装置であるCPU15に出力される。ゲイン制御回路16は、ダイオード17、充電抵抗19、コンデンサ20および放電抵抗21を備えている。これらの回路素子のうち、ダイオード17は音声増幅回路13の出力レベルの変動を検知する。また、充電抵抗19、コンデンサ20および放電抵抗21の素子で構成される回路はダイオード17で検出された音声信号レベルを保持する。これらの回路素子で構成されたゲイン制御回路16の出力が、音声増幅回路13のゲインを制御するためのゲイン制御信号となる。なお、音声増幅回路13は前述のコンプレッサの機能のゲイン可変のアンプに相当するものであり、また、ゲイン制御回路16はコンプレッサの機能の音声レベルの検知回路に相当するものである。
【0005】
また、CPU15の出力は、トークスイッチ22がオンのときに音声認識エンジンなどを搭載したホスト23に送信される。なお、コンデンサ20はゲイン制御信号のピーク値を保持し、充電抵抗19はコンデンサ20に充電されるゲイン制御信号の充電時間を決定し、放電抵抗21はコンデンサ20に充電されたゲイン制御信号の放電時間を決定する。
【0006】
つぎに、ゲイン制御回路16の動作について説明する。マイク11に入力された音声信号は音声増幅回路13で増幅されゲイン制御回路16に入力される。その際、ダイオード17と充電抵抗19とを介してコンデンサ20で充電される。コンデンサ20に充電された信号は放電抵抗21を通じて放電されるが、通常、放電抵抗21は充電抵抗19に比べて大きな値に設定されるので、コンデンサ20に充電された電荷が放電するのに時間がかかり、ゲイン制御回路16はピークホールド回路として機能する。このように、このゲイン制御回路16は、音声信号の急激な変化に追随し、この変化を音声増幅回路13への制御信号として迅速に伝達するとともに、急激な音声信号の変化がないときには、音声の歪みを局限するために、できるだけ安定したゲインを保持するように動作する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術のコンプレッサを用いた音声入力装置によれば、コンプレッサは、入力音声信号のピークを一定に保つ働きをするが、その反面、電源起動時、マイクプラグの挿入時、トークスイッチが押されるときなどに過大信号(雑音)が入力された場合、音声増幅回路13のゲインが極端に下がり、また、そのゲインの回復が遅れ、ゲインが戻るまで使用できないという問題があった。
【0008】
図5は、マイクプラグ挿入時のノイズによる、マイク入力、ゲイン制御回路出力および音声増幅回路出力の様子を示す信号波形図である。同図において、マイクプラグ12にマイク11を挿入した場合、同図のマイク入力に示すように、通常信号時とは異なる過大信号(ノイズ)が発生し、この過大信号の影響を受けて同図のゲイン制御回路出力に示すような、急速に立ち上がる制御信号が出力される。この制御信号は、マイクプラグ挿入ノイズがなくなったあとでも、前述の理由により、ゆっくりと(数十秒間)立ち下がるように動作する。したがって、この数十秒間は、音声増幅回路13の出力が小さくなり、音声入力装置101が使用できない状態となってしまう。
【0009】
いま、ゲインが戻るまでの時間を短くするためにゲイン制御回路16の放電の時定数を小さくすることも考えられる。しかしながら、ゲイン制御の応答が速くなると発話の正常な強弱まで一定振幅に制御されるので、その結果、聞き取りがたい不自然な音声になってしまうという弊害があった。
【0010】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであり、過大信号が入力されたときでも、入力音声信号の自然な状態を保持しつつ、信号レベルを安定化させた音声入力装置を得ることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかる音声入力装置にあっては、ゲイン制御信号に応じてゲインを変化させ、入力音声信号を増幅する音声増幅回路と、増幅された前記入力音声信号の信号レベルからゲイン制御信号を生成し、このゲイン制御信号を前記音声増幅回路へ出力するゲイン制御回路とを備える音声入力装置において、前記ゲイン制御回路は、時定数を切り替える時定数切替制御信号を生成する時定数切替制御信号生成手段と、入力される時定数切替制御信号に応じて前記ゲイン制御信号を生成する回路の時定数を切り替える時定数切替手段とを備えることを特徴とする。
【0012】
この発明によれば、時定数切替制御信号生成手段は、時定数を切り替えるための時定数切替制御信号を生成し、この時定数切替制御信号が入力された時定数切替手段は、この時定数切替制御信号に応じてゲイン制御信号を生成する回路の時定数を切り替えるように動作する。
【0013】
つぎの発明にかかる音声入力装置にあっては、前記時定数切替制御信号生成手段は、電源起動直後の所定時間に時定数を切り替える時定数切替制御信号を生成することを特徴する。
【0014】
この発明によれば、時定数切替制御信号生成手段は、電源起動直後の所定時間に時定数を切り替える時定数切替制御信号を生成することができる。
【0015】
つぎの発明にかかる音声入力装置にあっては、前記時定数切替制御信号生成手段は、マイクがマイクプラグに挿入されたことを検出し、検出後の所定時間に時定数を切り替える時定数切替制御信号を生成することを特徴する。
【0016】
この発明によれば、時定数切替制御信号生成手段は、マイクがマイクプラグに挿入されたことを検出し、検出後の所定時間に時定数を切り替える時定数切替制御信号を生成することができる。
【0017】
つぎの発明にかかる音声入力装置にあっては、前記時定数切替制御信号生成手段は、トークスイッチが押されたことを検出し、検出後の所定時間に時定数を切り替える時定数切替制御信号を生成することを特徴する。
【0018】
この発明によれば、時定数切替制御信号生成手段は、トークスイッチが押されたことを検出し、検出後の所定時間に時定数を切り替える時定数切替制御信号を生成することができる。
【0019】
つぎの発明にかかる音声入力装置にあっては、マイクがマイクプラグに挿入されたときに生成される前記時定数切替制御信号のパルス幅またはトークスイッチが押されたときに生成される前記時定数切替制御信号のパルス幅は、電源起動直後の所定時間に生成される前記時定数切替制御信号のパルス幅よりも、それぞれ小さいことを特徴する。
【0020】
この発明によれば、電源起動直後の所定時間に生成される時定数切替制御信号のパルス幅を、マイクプラグ挿入時に生成され、または、トークスイッチが押されたときに生成される時定数切替制御信号のパルス幅のそれぞれよりも長い所定のパルス幅に設定することにより、音声入力装置を効果的に安定化させることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる音声入力装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【0022】
図1は、この発明にかかる音声入力装置の構成を示すブロック図である。同図に示す音声入力装置1において、マイクプラグ12に接続されたマイク11から入力された音声信号がゲイン可変の音声増幅回路13で増幅され、A/D変換回路14でディジタル信号に変換され、制御装置であるCPU15に出力される。このCPU15の出力は、トークスイッチ22がオンのときに音声認識エンジンなどを搭載したホスト23に送信される。なお、トークスイッチ22は、不用意な音声信号がホスト23に出力されることを防止するスイッチである。すなわち、話者のトークスイッチ22のオンの操作で、音声信号がホスト23に送信され、それ以外の場合は、ホスト23に送信されないようにしている。
【0023】
ゲイン制御回路16は、ダイオード17、充電抵抗19、コンデンサ20および放電抵抗21を具えたゲイン制御信号生成回路18と、トランジスタ31および抵抗32を具えた時定数切替手段30と、時定数切替制御信号生成手段33とを備えている。ゲイン制御信号生成回路18と時定数切替手段30とは並列に接続されており、時定数切替制御信号生成手段33の制御によって、音声増幅回路13へゲイン制御信号を出力する。ダイオード17は、音声増幅回路13の出力レベルの変動を検知する。コンデンサ20は、ゲイン制御信号のピーク値を保持し、充電抵抗19はコンデンサ20に充電されるゲイン制御信号の充電時間を決定する。放電抵抗21および時定数切替手段30の抵抗32は、コンデンサ20に充電されたゲイン制御信号の放電時間を決定する。
【0024】
時定数切替制御信号生成手段33は、マイク11が挿入されたときにマイクプラグ12から出力される信号と、トークスイッチ22が押されたときに検知される信号とを受信するとともに、電源がオンされるときの起動を検知する。これらを検知したとき、すなわち、マイク11が挿入され、トークスイッチ22が押され、または、電源が起動されたときに、この時定数切替制御信号生成手段33は、時定数切替手段30のトランジスタ31を導通させるための所定の時間幅の制御信号(制御パルス)を出力する。
【0025】
つぎに、ゲイン制御回路16の動作の詳細について説明する。まず、マイク11を通過して音声増幅回路13で増幅された音声信号は、ゲイン制御回路16のゲイン制御信号生成回路18に入力される。その際、ダイオード17と充電抵抗19とを介してコンデンサ20で充電される。ここで、これらの充電抵抗19とコンデンサ20とで決定される時定数は、「アタックタイム」と呼ばれる時間を決定するものであり、大きなレベルの音声信号が入力されたときに、ダイナミックレンジを振り切ることがないように、小さな値(例えば数ミリ秒)に設定される。一方、ゲイン制御信号生成回路18のコンデンサ20と放電抵抗21とで決定される時定数は、「リカバリータイム」と呼ばれる時間を決定するものであり、自然な音声を得るために、できるだけ大きな値(例えば数十秒)に設定される。
【0026】
図2(a)は電源起動時、トークスイッチ操作時およびマイクプラグ挿抜時の状態の一例(High側がオン(またはイン)、Low側がオフ(またはアウト))を示すタイムチャートであり、(b)は(a)の状態時に、時定数切替制御信号生成手段33が出力するそれぞれのパルス信号を示すタイムチャートである。同図(b)に示すように、電源起動時およびトークスイッチ操作時では、それぞれがオフからオンに変化するとき、マイクプラグ挿抜時ではアウトからインに変化(すなわち挿入時)するときに、正の出力パルス信号が出力される。
【0027】
時定数切替制御信号生成手段33は、電源、トークスイッチ22およびマイクプラグ12の状態を常にモニタしており、電源起動直後の所定時間、トークスイッチ22がオンされた直後の所定時間およびマイクがマイクプラグに挿入された直後の所定時間に、図2に示すパルスを時定数切替手段30に出力する。このとき、トランジスタ31が導通してグランドが形成され、放電抵抗21と抵抗32とが並列接続となり、上述したリカバリータイムの値が小さくなる。抵抗32は、放電抵抗21に比べて小さな値に設定されるので、きわめて短時間にコンデンサ20に充電された電圧が抵抗32を通じて放電されることになる。
【0028】
図3(a)は電源起動時、トークスイッチ操作時およびマイクプラグ挿抜時における音声増幅回路13に入力される信号波形の一例を示す波形図であり、(b)は(a)の状態時に電源、トークスイッチおよびマイクプラグの状態を示すタイムチャートであり、(c)は(a)の状態時に時定数切替制御信号生成手段33が出力するそれぞれのパルス信号を示すタイムチャートであり、(d)はゲイン制御回路16が出力するゲイン制御信号の波形を示すタイムチャートである。同図(c)に示すように、時定数切替制御信号生成手段33から時定数切替制御信号が出力されている間(オンの期間)は、ゲイン制御信号生成回路18の放電抵抗21と時定数切替手段30の抵抗32とが並列に接続された状態となり、リカバリータイムを小さくすることができる。一方、時定数切替制御信号生成手段33から時定数切替制御信号が出力されていない間(オフの期間)は、時定数切替手段30の抵抗32がゲイン制御信号生成回路18の放電抵抗21と切り離されるので、リカバリータイムは大きくなる。
【0029】
ところで、時定数切替制御信号生成手段33が出力する時定数切替制御信号のパルス幅は、電源起動直後のノイズや、トークスイッチ22がオンされた直後、マイク11がマイクプラグ12に挿入された直後の過大信号によってコンデンサ20に充電された電荷を時定数切替手段30によって得られる放電特性で放電するのに必要な時間である。その一方で、電源起動時のノイズの影響で、システムが安定するまでに時間がかかる。したがって、図3に示すように、電源起動時に出力される時定数切替制御信号のパルス幅は、トークスイッチのオンあるいはマイクプラグへのマイク挿入時に出力されるパルス幅よりも長く設定する必要がある。
【0030】
また、トークスイッチ22が押された直後、または、マイクプラグ挿入後の過大信号の特性に応じて可能な限り短いパルス幅の時定数切替制御信号を生成することによって、音声入力装置1を早期に使用可能状態に設定することができる。
【0031】
なお、この実施の形態では、時定数切替制御信号生成手段33からの制御信号で、時定数切替手段30のトランジスタ31を導通させることによって、リカバリータイムの時間を小さくしているが、トランジスタを用いることに限定されるものではなく、コンデンサ20に蓄えられた電荷を至短時間に放電させることができればよい。
【0032】
以上のようにこの実施の形態によれば、時定数切替制御信号生成手段は、電源起動直後の所定時間に時定数を切り替える時定数切替制御信号を生成するように構成されているので、ゲインが戻るまでの時間を短くすることができ、入力音声信号の自然な状態を保持しつつ、信号レベルを安定化させることができる。
【0033】
また、この実施の形態によれば、時定数切替制御信号生成手段が、マイクがマイクプラグに挿入されたことを検出し、検出後の所定時間に時定数を切り替える時定数切替制御信号を生成するように構成しているので、ゲインが戻るまでの時間を短くすることができ、入力音声信号の自然な状態を保持しつつ、信号レベルを安定化させることができる。
【0034】
さらに、この実施の形態によれば、時定数切替制御信号生成手段は、トークスイッチが押されたことを検出し、検出後の所定時間に時定数を切り替える時定数切替制御信号を生成するように構成しているので、ゲインが戻るまでの時間を短くすることができ、入力音声信号の自然な状態を保持しつつ、信号レベルを安定化させることができる。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したとおり、この発明によれば、過大信号が入力されたときに、時定数切替制御信号生成手段が生成した時定数切替制御信号に応じて生成されるゲイン制御信号によって、ゲインが戻るまでの時間を短くすることができるので、入力音声信号の自然な状態を保持しつつ、信号レベルを安定化させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる音声入力装置の構成を示すブロック図である。
【図2】(a)は電源起動時、トークスイッチ操作時およびマイクプラグ挿抜時の状態の一例(High側がオン(またはイン)、Low側がオフ(またはアウト))を示すタイムチャートであり、(b)は(a)の状態時に、時定数切替制御信号生成手段が出力するそれぞれのパルス信号を示すタイムチャートである。
【図3】(a)は電源起動時、トークスイッチ操作時およびマイクプラグ挿抜時における音声増幅回路に入力される信号波形の一例を示す波形図であり、(b)は(a)の状態時に電源、トークスイッチおよびマイクプラグの状態を示すタイムチャートであり、(c)は(a)の状態時に時定数切替制御信号生成手段が出力するそれぞれのパルス信号を示すタイムチャートであり、(d)はゲイン制御回路が出力するゲイン制御信号の波形を示すタイムチャートである。
【図4】従来技術のコンプレッサを用いた音声入力装置の一般的な構成を示すブロック図である。
【図5】マイクプラグ挿入時のノイズによる、マイク入力、ゲイン制御回路出力および音声増幅回路出力の様子を示す信号波形図である。
【符号の説明】
1,101 音声入力装置
11 マイク
12 マイクプラグ
13 音声増幅回路
14 A/D変換回路
16 ゲイン制御回路
17 ダイオード
18 ゲイン制御信号生成回路
19 充電抵抗
20 コンデンサ
21 放電抵抗
22 トークスイッチ
23 ホスト
30 時定数切替手段
31 トランジスタ
32 抵抗
33 時定数切替制御信号生成手段
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a voice input device, and more particularly, to a voice input device that stabilizes a signal level of an input voice signal.
[0002]
[Prior art]
With recent advances in speech recognition technology, applications for inputting speech signals to personal computers and the like have increased dramatically. However, in order for a personal computer or the like to accurately recognize a human voice signal, the signal quality of the input voice signal is sufficiently improved by improving the S / N ratio of the input voice signal, stabilizing the input level, separating environmental sounds, and the like. Need to be increased. In particular, since the signal strength of a voice signal spoken by a person fluctuates due to individual differences between speakers and the distance between the speaker and the microphone, it is very difficult to input this voice signal to the microphone with a stable signal strength. Difficult. If the signal level of the input speech signal is not supplied stably, no matter how much the speech recognition engine is improved, the overall speech recognition rate cannot be increased.
[0003]
Therefore, it is common practice to use a circuit called a compressor to keep the signal level of an audio signal having a variable signal strength input from a microphone constant. This compressor consists of a variable gain amplifier and an audio level detection circuit. When the audio signal intensity is low, the amplifier gain is increased, and when the audio signal intensity is high, the amplifier gain is decreased. It operates to maintain a constant level of audio signal.
[0004]
FIG. 4 is a block diagram showing a general configuration of a voice input device using a conventional compressor. In the audio input device 101 shown in FIG. 1, an audio signal input from a microphone 11 connected to a microphone plug 12 is amplified by an audio amplification circuit 13 having a variable gain, and is converted into a digital signal by an A / D conversion circuit 14. Are output to the CPU 15 as a control device. The gain control circuit 16 includes a diode 17, a charge resistor 19, a capacitor 20, and a discharge resistor 21. Among these circuit elements, the diode 17 detects a change in the output level of the audio amplification circuit 13. Further, a circuit constituted by the elements of the charging resistor 19, the capacitor 20, and the discharging resistor 21 holds the audio signal level detected by the diode 17. The output of the gain control circuit 16 composed of these circuit elements becomes a gain control signal for controlling the gain of the audio amplification circuit 13. Note that the audio amplifier circuit 13 corresponds to an amplifier of variable gain of the compressor function described above, and the gain control circuit 16 corresponds to an audio level detection circuit of the compressor function.
[0005]
The output of the CPU 15 is transmitted to a host 23 equipped with a voice recognition engine or the like when the talk switch 22 is turned on. The capacitor 20 holds the peak value of the gain control signal, the charging resistor 19 determines the charging time of the gain control signal charged in the capacitor 20, and the discharging resistor 21 discharges the gain control signal charged in the capacitor 20. Determine the time.
[0006]
Next, the operation of the gain control circuit 16 will be described. The audio signal input to the microphone 11 is amplified by the audio amplification circuit 13 and input to the gain control circuit 16. At this time, the capacitor 20 is charged via the diode 17 and the charging resistor 19. The signal charged in the capacitor 20 is discharged through the discharge resistor 21. Since the discharge resistor 21 is normally set to a larger value than the charge resistor 19, it takes time for the charge charged in the capacitor 20 to be discharged. , And the gain control circuit 16 functions as a peak hold circuit. As described above, the gain control circuit 16 follows a sudden change in the audio signal, quickly transmits the change as a control signal to the audio amplifier circuit 13, and when there is no rapid change in the audio signal, In order to limit the distortion of, the operation is performed to keep the gain as stable as possible.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the audio input device using the above-mentioned prior art compressor, the compressor works to keep the peak of the input audio signal constant, but on the other hand, when the power is turned on, when the microphone plug is inserted, the talk switch is turned off. When an excessive signal (noise) is input, for example, when the button is pressed, the gain of the audio amplifier circuit 13 is extremely lowered, and the recovery of the gain is delayed, so that the audio amplifier circuit 13 cannot be used until the gain returns.
[0008]
FIG. 5 is a signal waveform diagram showing a state of a microphone input, a gain control circuit output, and an audio amplifier circuit output due to noise when a microphone plug is inserted. In the figure, when the microphone 11 is inserted into the microphone plug 12, as shown in the microphone input of the figure, an excessive signal (noise) different from that at the time of the normal signal is generated. , A control signal which rises rapidly as shown in FIG. This control signal operates so as to fall slowly (for several tens of seconds) even after the microphone plug insertion noise has disappeared, for the above-mentioned reason. Therefore, for several tens of seconds, the output of the audio amplification circuit 13 becomes small, and the audio input device 101 cannot be used.
[0009]
Now, it is conceivable to reduce the time constant of the discharge of the gain control circuit 16 in order to shorten the time until the gain returns. However, if the response of the gain control becomes faster, the amplitude is controlled to a constant amplitude up to the normal strength of the utterance, and as a result, there is a problem that an unnatural sound which is hard to hear is produced.
[0010]
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a sound input device that stabilizes a signal level while maintaining a natural state of an input sound signal even when an excessive signal is input. And
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems and achieve the object, in the audio input device according to the present invention, an audio amplifier circuit that changes a gain according to a gain control signal and amplifies an input audio signal, A gain control signal that is generated from the signal level of the input audio signal, and a gain control circuit that outputs the gain control signal to the audio amplification circuit. A time constant switching control signal generating unit that generates a constant switching control signal; and a time constant switching unit that switches a time constant of a circuit that generates the gain control signal in accordance with the input time constant switching control signal. And
[0012]
According to the present invention, the time constant switching control signal generating means generates a time constant switching control signal for switching the time constant, and the time constant switching means to which the time constant switching control signal has been input, generates the time constant switching control signal. The circuit operates to switch the time constant of the circuit that generates the gain control signal according to the control signal.
[0013]
In the voice input device according to the next invention, the time constant switching control signal generating means generates a time constant switching control signal for switching a time constant at a predetermined time immediately after power-on.
[0014]
According to the present invention, the time constant switching control signal generating means can generate the time constant switching control signal for switching the time constant at a predetermined time immediately after the power is turned on.
[0015]
In the audio input device according to the next invention, the time constant switching control signal generation means detects that the microphone is inserted into the microphone plug, and switches the time constant at a predetermined time after the detection. It is characterized by generating a signal.
[0016]
According to the present invention, the time constant switching control signal generating means can detect that the microphone has been inserted into the microphone plug, and can generate the time constant switching control signal for switching the time constant at a predetermined time after the detection.
[0017]
In the audio input device according to the next invention, the time constant switching control signal generation means detects that the talk switch has been pressed, and outputs a time constant switching control signal for switching the time constant at a predetermined time after the detection. It is characterized by generating.
[0018]
According to the present invention, the time constant switching control signal generating means can detect that the talk switch has been pressed, and can generate the time constant switching control signal for switching the time constant during a predetermined time after the detection.
[0019]
In the audio input device according to the next invention, the pulse width of the time constant switching control signal generated when a microphone is inserted into a microphone plug or the time constant generated when a talk switch is pressed. The pulse width of the switching control signal is smaller than the pulse width of the time constant switching control signal generated at a predetermined time immediately after the power is turned on.
[0020]
According to the present invention, the pulse width of the time constant switching control signal generated at a predetermined time immediately after the power is turned on is generated when the microphone plug is inserted or the time constant switching control generated when the talk switch is pressed. By setting the predetermined pulse width longer than each of the signal pulse widths, the voice input device can be effectively stabilized.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a voice input device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited by the embodiment.
[0022]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a voice input device according to the present invention. In the audio input device 1 shown in FIG. 1, an audio signal input from a microphone 11 connected to a microphone plug 12 is amplified by an audio amplification circuit 13 having a variable gain, and is converted into a digital signal by an A / D conversion circuit 14. It is output to CPU 15 which is a control device. The output of the CPU 15 is transmitted to a host 23 equipped with a voice recognition engine or the like when the talk switch 22 is turned on. The talk switch 22 is a switch for preventing an unintentional audio signal from being output to the host 23. That is, the sound signal is transmitted to the host 23 when the talk switch 22 is turned on by the speaker, and is not transmitted to the host 23 in other cases.
[0023]
The gain control circuit 16 includes a gain control signal generation circuit 18 including a diode 17, a charging resistor 19, a capacitor 20, and a discharge resistor 21, a time constant switching unit 30 including a transistor 31 and a resistor 32, and a time constant switching control signal. Generating means 33. The gain control signal generation circuit 18 and the time constant switching means 30 are connected in parallel, and output a gain control signal to the audio amplification circuit 13 under the control of the time constant switching control signal generation means 33. The diode 17 detects a change in the output level of the audio amplifier circuit 13. The capacitor 20 holds the peak value of the gain control signal, and the charging resistor 19 determines the charging time of the gain control signal charged in the capacitor 20. The discharge resistor 21 and the resistor 32 of the time constant switching means 30 determine the discharge time of the gain control signal charged in the capacitor 20.
[0024]
The time constant switching control signal generating means 33 receives a signal output from the microphone plug 12 when the microphone 11 is inserted and a signal detected when the talk switch 22 is pressed, and turns on the power. To detect when it is started. When these are detected, that is, when the microphone 11 is inserted, the talk switch 22 is pressed, or the power is turned on, the time-constant switching control signal generating means 33 is connected to the transistor 31 of the time-constant switching means 30. And outputs a control signal (control pulse) having a predetermined time width for conducting the control signal.
[0025]
Next, the operation of the gain control circuit 16 will be described in detail. First, the audio signal that has passed through the microphone 11 and has been amplified by the audio amplification circuit 13 is input to the gain control signal generation circuit 18 of the gain control circuit 16. At this time, the capacitor 20 is charged via the diode 17 and the charging resistor 19. Here, the time constant determined by the charging resistor 19 and the capacitor 20 determines a time called “attack time”, and when a large-level audio signal is input, the dynamic range is cut off. It is set to a small value (for example, a few milliseconds) so that there is no possibility. On the other hand, a time constant determined by the capacitor 20 and the discharge resistor 21 of the gain control signal generation circuit 18 determines a time called a “recovery time”, and is set to a value as large as possible (in order to obtain a natural sound). For example, several tens of seconds).
[0026]
FIG. 2A is a time chart showing an example of a state when the power is turned on, a talk switch is operated, and a microphone plug is inserted and removed (High side is on (or in), Low side is off (or out)), and FIG. 5 is a time chart showing respective pulse signals output by the time constant switching control signal generating means 33 in the state of FIG. As shown in FIG. 3B, when the power is turned on and the talk switch is operated, when each of them changes from off to on, and when the microphone plug is inserted and removed, when it changes from out to in (that is, when the microphone plug is inserted), the normal Is output.
[0027]
The time constant switching control signal generating means 33 constantly monitors the state of the power supply, the talk switch 22 and the microphone plug 12, and performs a predetermined time immediately after the power is turned on, a predetermined time immediately after the talk switch 22 is turned on, and The pulse shown in FIG. 2 is output to the time constant switching means 30 at a predetermined time immediately after being inserted into the plug. At this time, the transistor 31 conducts to form a ground, the discharge resistor 21 and the resistor 32 are connected in parallel, and the value of the above-mentioned recovery time is reduced. Since the resistor 32 is set to a smaller value than the discharge resistor 21, the voltage charged in the capacitor 20 is discharged through the resistor 32 in a very short time.
[0028]
FIG. 3A is a waveform diagram showing an example of a signal waveform input to the audio amplification circuit 13 when the power is turned on, when the talk switch is operated, and when the microphone plug is inserted and removed, and FIG. FIG. 3C is a time chart showing the state of the talk switch and the microphone plug, and FIG. 4C is a time chart showing each pulse signal output by the time constant switching control signal generating means 33 in the state of FIG. 4 is a time chart showing a waveform of a gain control signal output from the gain control circuit 16. As shown in FIG. 4C, while the time constant switching control signal is being output from the time constant switching control signal generating means 33 (on period), the discharging resistor 21 of the gain control signal generating circuit 18 and the time constant The resistance 32 of the switching means 30 is connected in parallel, and the recovery time can be reduced. On the other hand, while the time constant switching control signal generation unit 33 does not output the time constant switching control signal (OFF period), the resistor 32 of the time constant switching unit 30 is disconnected from the discharge resistor 21 of the gain control signal generation circuit 18. Recovery time is increased.
[0029]
By the way, the pulse width of the time constant switching control signal output from the time constant switching control signal generating means 33 is determined by the noise immediately after power-on, immediately after the talk switch 22 is turned on, or immediately after the microphone 11 is inserted into the microphone plug 12 This is the time required for discharging the electric charge charged in the capacitor 20 by the excessive signal with the discharge characteristic obtained by the time constant switching means 30. On the other hand, it takes time for the system to stabilize due to the effect of noise at the time of power activation. Therefore, as shown in FIG. 3, the pulse width of the time constant switching control signal output when the power is turned on needs to be set longer than the pulse width output when the talk switch is turned on or the microphone is inserted into the microphone plug. .
[0030]
In addition, by generating a time constant switching control signal having a pulse width as short as possible immediately after the talk switch 22 is pressed or according to the characteristics of an excessive signal after the microphone plug is inserted, the voice input device 1 can be operated early. It can be set to a usable state.
[0031]
In this embodiment, the recovery signal time is reduced by turning on the transistor 31 of the time constant switching means 30 with a control signal from the time constant switching control signal generating means 33. However, a transistor is used. The present invention is not limited to this, and it is only necessary that the electric charge stored in the capacitor 20 can be discharged in a short time.
[0032]
As described above, according to this embodiment, the time-constant switching control signal generating means is configured to generate the time-constant switching control signal for switching the time constant at a predetermined time immediately after the power is turned on. The time required to return can be shortened, and the signal level can be stabilized while maintaining the natural state of the input audio signal.
[0033]
Further, according to this embodiment, the time constant switching control signal generation means detects that the microphone is inserted into the microphone plug, and generates a time constant switching control signal for switching the time constant at a predetermined time after the detection. With this configuration, the time until the gain returns can be shortened, and the signal level can be stabilized while maintaining the natural state of the input audio signal.
[0034]
Further, according to this embodiment, the time constant switching control signal generating means detects that the talk switch has been pressed, and generates a time constant switching control signal for switching the time constant at a predetermined time after the detection. With this configuration, the time until the gain returns can be shortened, and the signal level can be stabilized while maintaining the natural state of the input audio signal.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when an excessive signal is input, the gain control signal generated in response to the time constant switching control signal generated by the time constant switching control signal generating means causes the gain to return until the gain returns. Can be shortened, so that the signal level can be stabilized while maintaining the natural state of the input audio signal.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a voice input device according to the present invention.
FIG. 2A is a time chart showing an example of a state when power is turned on, a talk switch is operated, and a microphone plug is inserted and removed (High side is on (or in), Low side is off (or out)); 6B is a time chart showing respective pulse signals output by the time constant switching control signal generating means in the state of FIG.
3A is a waveform diagram showing an example of a signal waveform input to the audio amplifier circuit when the power is turned on, when a talk switch is operated, and when a microphone plug is inserted and removed, and FIG. It is a time chart which shows the state of a power supply, a talk switch, and a microphone plug, (c) is a time chart which shows each pulse signal which a time constant switching control signal generation means outputs in the state of (a), (d) 3 is a time chart showing a waveform of a gain control signal output from the gain control circuit.
FIG. 4 is a block diagram showing a general configuration of a voice input device using a conventional compressor.
FIG. 5 is a signal waveform diagram showing states of a microphone input, a gain control circuit output, and an audio amplifier circuit output due to noise when a microphone plug is inserted.
[Explanation of symbols]
1, 101 Audio input device 11 Microphone 12 Microphone plug 13 Audio amplification circuit 14 A / D conversion circuit 16 Gain control circuit 17 Diode 18 Gain control signal generation circuit 19 Charge resistor 20 Capacitor 21 Discharge resistor 22 Talk switch 23 Host 30 Time constant switching Means 31 Transistor 32 Resistance 33 Time constant switching control signal generating means

Claims (5)

ゲイン制御信号に応じてゲインを変化させ、入力音声信号を増幅する音声増幅回路と、
増幅された前記入力音声信号の信号レベルからゲイン制御信号を生成し、このゲイン制御信号を前記音声増幅回路へ出力するゲイン制御回路と、
を備える音声入力装置において、
前記ゲイン制御回路は、
時定数を切り替えるための時定数切替制御信号を生成する時定数切替制御信号生成手段と、
入力される時定数切替制御信号に応じて前記ゲイン制御信号を生成する回路の時定数を切り替える時定数切替手段と、
を備えることを特徴とする音声入力装置。
An audio amplifier circuit that changes the gain according to the gain control signal and amplifies the input audio signal;
A gain control circuit that generates a gain control signal from the signal level of the amplified input audio signal, and outputs the gain control signal to the audio amplification circuit;
In a voice input device comprising:
The gain control circuit,
Time constant switching control signal generating means for generating a time constant switching control signal for switching the time constant,
Time constant switching means for switching a time constant of a circuit that generates the gain control signal in accordance with the input time constant switching control signal,
A voice input device comprising:
前記時定数切替制御信号生成手段は、電源起動直後の所定時間に時定数を切り替える時定数切替制御信号を生成することを特徴する請求項1に記載の音声入力装置。2. The voice input device according to claim 1, wherein the time constant switching control signal generating means generates a time constant switching control signal for switching a time constant at a predetermined time immediately after power-on. 前記時定数切替制御信号生成手段は、マイクがマイクプラグに挿入されたことを検出し、検出後の所定時間に時定数を切り替える時定数切替制御信号を生成することを特徴する請求項1または2に記載の音声入力装置。3. The time-constant switching control signal generating unit detects that a microphone has been inserted into a microphone plug, and generates a time-constant switching control signal that switches a time constant at a predetermined time after the detection. The voice input device according to claim 1. 前記時定数切替制御信号生成手段は、トークスイッチが押されたことを検出し、検出後の所定時間に時定数を切り替える時定数切替制御信号を生成することを特徴する請求項1〜3のいずれか一つに記載の音声入力装置。The time constant switching control signal generating means detects that the talk switch has been pressed, and generates a time constant switching control signal for switching the time constant at a predetermined time after the detection. The voice input device according to any one of the above. マイクがマイクプラグに挿入されたときに生成される前記時定数切替制御信号のパルス幅またはトークスイッチが押されたときに生成される前記時定数切替制御信号のパルス幅は、電源起動直後の所定時間に生成される前記時定数切替制御信号のパルス幅よりも、それぞれ小さいことを特徴する請求項1〜4のいずれか一つに記載の音声入力装置。The pulse width of the time constant switching control signal generated when a microphone is inserted into a microphone plug or the pulse width of the time constant switching control signal generated when a talk switch is pressed is a predetermined value immediately after power-on. The voice input device according to any one of claims 1 to 4, wherein each of the pulse widths is smaller than a pulse width of the time constant switching control signal generated at time.
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