JP2006054789A - 音声出力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 できるだけ出力音声の品質の劣化を抑えながら、電波伝搬路の条件悪化を聴取者に通知することができる音声出力装置を提供する。
【解決手段】 受信した音声データ（デジタルデータ）の中に訂正不可能なエラーがあると判断した場合に（Ｓ１１５：Ｙ）、音声データに音響効果（例えば、音像定位の変動、周波数特性の変動、残響特性の変動）を施す（Ｓ１３５）。その結果、疑似雑音（例えばアラーム）によって人の声が聞き取れなくなったり、疑似雑音によって音楽の忠実性や芸術性が著しく損なわれたりすることなく、電波伝搬路の条件悪化を聴取者に通知することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、無線通信によって送信されてくる音声信号を受信し、その音声信号に基づいて音声を出力する音声出力装置に関し、特に、受信した音声信号の劣化を聴取者に通知することができる音声出力装置に関する。

従来の音声出力装置（例えばアナログ通信方式の無線によって送信されてくる音声信号を出力する音声出力装置）は、電波伝搬路の条件悪化にしたがい出力音声の雑音が増大するため、聴取者は出力音声に含まれる雑音量によって電波伝搬路の条件悪化を段階的に知ることが出来た。ところが、近年デジタル通信方式やソフトウェア復調方式等の普及による出力音声の品質向上により、音声を出力可能な程度の電波伝搬路の条件が得られる場合には雑音無く音声を出力でき、逆に十分な電波伝搬路の条件が得られない場合には音声出力が途切れるといった状況が発生するようになった。特に移動可能な音声出力装置においては、弱電界領域への移動等による電波伝搬路の条件悪化が起こりやすく、移動による再生音声の品質悪化を防ぐ目的等から、電波伝搬路の条件悪化を使用者に対し通知することが必要となった。

そこで、携帯電話機では、通話中に電波伝搬路の条件が悪化した場合、受話音声にアラーム音を重ねることにより、電波伝搬路の条件悪化を通知する技術が知られている（特許文献１参照）。他には、電波伝搬路の条件悪化度合いに応じた疑似雑音を受話音声に付加することにより、電波伝搬路の条件の悪化を通知する技術も知られている（特許文献２，３参照）
特開平３−１９２１２９号公報 特開平８−１３９６６３号公報 特開平１１−１２２１９７号公報

しかし、例えばラジオ受信機のように人の声や音楽を出力することがある音声出力装置に対して上述した技術を適用すると、疑似雑音によって人の声が聞き取れなくなったり、疑似雑音によって音楽の忠実性や芸術性が著しく損なわれたりする場合があり、聴取に耐え難い状況になるおそれがある。

本発明はこのような問題に鑑みなされたものであり、できるだけ出力音声の品質の劣化を抑えながら、電波伝搬路の条件悪化を聴取者に通知することができる音声出力装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の音声出力装置は、音声を出力する音声出力手段と、音声信号が含まれた電波を受信する電波受信手段と、電波受信手段が受信した電波の電界強度の低下度合いを判断する判断手段と、判断手段が判断した電波の電界強度の低下度合いが所定値以上であることを検出した場合、音声信号に対して所定の音響効果を施し、その音響効果を施した音声信号を音声出力手段に音声として出力させる制御手段と、を備える。なお、ここで言う「音響効果」というのは、従来のような単なるアラーム音（疑似雑音）を付加するような聴取者の聴取を妨げるようなものではなく、各種のオーディオ装置等で実現されているような聴取者の聴取を妨げにくい音響効果を意味している。

このような音声出力装置によれば、疑似雑音によって人の声が聞き取れなくなったり、疑似雑音によって音楽の忠実性や芸術性が著しく損なわれたりすることなく、電波伝搬路の条件悪化を聴取者に通知することができる。そして、通知を受けた聴取者は、気分を害することなく、例えば音声出力装置のアンテナを伸ばしたり、アンテナの方向を変えたり、電波を受けやすい位置に音声出力装置を移動させたりすることによって、より高音質の音声を聴取できるようにすることができる。なお、電界強度の低下度合いは、広く知られた既存の仕組みにより、容易に検知することができる。

また、上記課題を解決するためになされた請求項２に記載の音声出力装置は、音声を出力する音声出力手段と、音声信号が含まれた電波を受信する電波受信手段と、電波受信手段が受信した電波に含まれる音声信号の劣化度合いを判断する判断手段と、判断手段が判断した音声信号の劣化度合いが所定値以上であることを検出した場合、音声信号に対して所定の音響効果を施し、その音響効果を施した音声信号を音声出力手段に音声として出力させる制御手段と、を備える。なお、ここで言う「音響効果」というのは、従来のような単なるアラーム音（疑似雑音）を付加するような聴取者の聴取を妨げるようなものではなく、各種のオーディオ装置等で実現されているような聴取者の聴取を妨げにくい音響効果を意味している。

このような音声出力装置によれば、疑似雑音によって人の声が聞き取れなくなったり、疑似雑音によって音楽の忠実性や芸術性が著しく損なわれたりすることなく、電波伝搬路の条件悪化を聴取者に通知することができる。そして、通知を受けた聴取者は、気分を害することなく、例えば音声出力装置のアンテナを伸ばしたり、アンテナの方向を変えたり、電波を受けやすい位置に音声出力装置を移動させたりすることによって、より高音質の音声を聴取できるようにすることができる。なお、電波の電界強度が低下したとしても信号補間等によって音声信号はなんら問題なく復調できる場合もあるため、このように音声信号自体の劣化度合いを判断することにより、問題のない電波伝搬路の条件悪化の通知を除外することができる。

ところで、制御手段が施す音響効果は、音声信号に含まれる全ての聴覚可能情報を維持できるものであるとよい（請求項３）。これは、聴取者が例えば「あいうえお」と認識できる情報（聴覚可能情報）が含まれた音声信号に対し、音響効果が施された後も変わらず聴取者が「あいうえお」と１文字も欠如せずに全てが認識できることを意味する。

このようになっていれば、電波伝搬路の条件悪化を聴取者に通知する際にも、アラーム音等によって情報が掻き消すことなく送信側が送信する情報を聴取者に全て報知することができる。

また、制御手段は、判断手段が判断した電界強度の低下度合い又は音声信号の劣化度合いに応じて音響効果の特徴を変更するようになっているとよい（請求項４）。具体的には、例えば、音響効果の種別や、音響効果の強さや、音響効果の持続時間等を変更するようになっているとよい（請求項５）。

このようになっていれば、聴取者は音響効果の具合から、電波強度の低下具合や音声信号の劣化度合いを知ることができる。
また、例えば、電界強度の低下度合いが所定値以上である場合に限り、音響効果を音声信号に対して施すようになっていてもよいが、音声信号に音響効果を施したのち所定時間は、電界強度の低下度合い又は音声信号の劣化度合いが所定値以上であっても音響効果を音声信号に施さないようになっているとよい（請求項６）。

このようになっていれば、電界強度の低下状態が長く続いた場合又は音声信号の劣化状態が長く続いた場合でも、聴取者が感じる音響効果の煩わしさを軽減することができる。
ところで、音響効果の具体例としては、音像定位を変動させるものであるとよい（請求項７）。例えば、聴取者から見て左右に２つのスピーカがあるのであれば、音源が左右方向に往復しているように変動させるとよい。また、聴取者から見て前後左右方向に４つのスピーカがあるのであれば、音源が二次元的に前後左右方向に移動しているように変動させるとよい。

また、音響効果の具体例としては、周波数特性を変動させるものであってもよい（請求項８）。例えば、低音域を遮断するようにさせたり、高音域を強調させたりするとよい。
また、残響特性を変動させるものであってもよい（請求項９）。例えば、ホールにいるような残響を付加させたりするとよい。

ところで、上述したような音声出力装置は、受信する電波がデジタル方式の通信方法によって送信されたものである場合（請求項１０）に最も有効に機能する。なぜなら、デジタル方式の通信方法の場合は、十分な電波伝搬路の条件が得られなくても、音声を出力可能な程度の電波伝搬路の条件が得られさえすればエラー補正等によって雑音無く音声を出力できるため、電波伝搬路の悪化をアナログ方式の場合のように雑音の状態によって判断することができなかったからである。その上、アラーム音等の疑似雑音によって電波伝搬路の悪化を通知する変わりに音響効果によって電波伝搬路の悪化を通知するため、疑似雑音によって人の声が聞き取れなくなったり、疑似雑音によって音楽の忠実性や芸術性が著しく損なわれたりすることもない。

以下、本発明が適用された実施形態について図面を用いて説明する。尚、本発明の実施形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。

［第１実施形態］
まず、本発明の音声出力装置の技術が適用された第１実施形態のラジオ受信機１１について説明する。図１は、ラジオ受信機１１の概略構成を示すブロック図である。ラジオ受信機１１は、デジタル受信方式のラジオ受信機であり、主に、アンテナ１３、無線部１５、制御部１７、操作部１９、アンプ２１及びスピーカ２３を備える。

アンテナ１３は、デジタルラジオ放送の電波を受信するためのアンテナであり、受信した電波を電気信号に変換して無線部１５に伝達する。
無線部１５は、アンテナ１３から受け取った電気信号から所望の周波数の信号を取り出し、復号化等を行い音声情報が含まれたデジタルデータ（音声データ）を生成し、制御部１７に伝達する。

制御部１７は、無線部１５から受け取った音声データのエラー訂正を行い、後述する音響効果等を施す等した後、アナログの音声信号に変換してアンプ２１に伝達する。なお、制御部１７は、エラー訂正の発生頻度や訂正可否から音声データの劣化度合いを検出することができる。

アンプ２１は制御部１７から受け取った音声信号を増幅し、スピーカ２３に出力する。
スピーカ２３は、アンプ２１から受け取った音声信号を聴取可能な音声として出力する。なお、スピーカ２３は、２台のスピーカ装置から構成されており、ステレオ音声を出力することができる。

操作部１９は、メカニカルスイッチ等から構成され、利用者が様々な情報（例えば選局情報や、音響効果の種類等）を入力することができる。
ここで、ラジオ受信機１１の各部と特許請求の範囲に記載の用語との対応を示す。アンテナ１３が電波受信手段に相当し、制御部１７が判断手段及び制御手段に相当し、スピーカ２３が音声出力手段に相当する。

次に、制御部１７が実行する音声出力処理について図２のフローチャートを用いて説明する。制御部１７は、操作部１９が操作されてラジオ受信機１１の電源が投入された際に実行が開始される。

制御部１７は、音声出力処理に実行を開始するとまず、カウンターの値を０にセットする（Ｓ１０５）。このカウンターというのは、制御部１７が備えるものであり、値を保持することができるものである。

続いて、所定バイト数分、無線部１５から音声データを取得する（Ｓ１１０）。ここでいう所定バイト数分というのは例えば音声０．５秒分程度が考えられる。
続いて、Ｓ１１０で取得した音声データにエラーが有ればエラー訂正を行い、訂正不可能なエラーがあるか否かによって処理を分岐する（Ｓ１１５）。訂正不可能なエラーがある場合にはＳ１２０に進み、訂正不可能なエラーがなければＳ１２５に進む。

訂正不可能なエラーがある場合に進むＳ１２０では、カウンターの値を１０にセットし、Ｓ１３０に進む。一方、訂正不可能なエラーがない場合に進むＳ１２５では、カウンターの値から１引いたものをカウンターに再セットし、Ｓ１３０に進む。

Ｓ１３０では、カウンターの値が０より大きいか否かによって処理を分岐する。カウンターの値が０より大きい場合にはＳ１３５に進み、カウンターの値が０より大きくない場合にはＳ１４０に進む。

Ｓ１３５では、取得している音声データに音響効果を施す（Ｓ１３５）。この音響効果としては、音像定位を変動させるもの（例えば、音源が聴取者から見て左右方向に往復しているように変動させるもの）や、周波数特性を変動させるもの（例えば、低音域を遮断するようにさせたり、高音域を強調させたりするもの）や、残響特性や反射特性を変動させるもの（例えば、ホールにいるような残響を付加させるもの）であるとよい。

なお、音響効果の種別や強さ等の特性は、音声データのエラーの程度や、カウンターの値等によって変更するようになっているとよい。このようになっていれば、聴取者は音響効果の具合から、電波伝搬路の条件悪化を把握することができる。

続いて、Ｓ１４０では、音声データをアナログ音声信号に変換してアンプ２１に出力し、スピーカ２３に音声として出力させる。そして、処理をＳ２１０に戻す。
このようなラジオ受信機１１によれば、疑似雑音（例えばアラーム）によって人の声が聞き取れなくなったり、疑似雑音によって音楽の忠実性や芸術性が著しく損なわれたりすることなく、電波伝搬路の条件悪化を聴取者に通知することができる。そして、通知を受けた聴取者は、気分を害することなく、例えばアンテナを伸ばしたり、アンテナの方向を変えたり、電波を受けやすい位置にラジオ受信機１１を移動させたりすることによって、より高音質の音声を聴取できるようにすることができる。

また、電波伝搬路の条件悪化が起こると、一定時間（上記例では５秒程度）音響効果が施されるようになっているため、聴取者は確実に電波伝搬路の条件悪化を認識することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の音声出力装置の技術が適用された第２実施形態のラジオ受信機２５について説明する。ラジオ受信機２５の概略構成を説明するにあたり、第１実施形態のラジオ受信機１１を説明する際に用いた図１のブロック図を再度用いる。なお、第１実施形態のラジオ受信機１１と同一部分については同一の符号を付すことによって説明を省略する。ラジオ受信機２５は、アナログ受信方式のラジオ受信機であり、主に、アンテナ１３、無線部２７、制御部２９、操作部１９、アンプ２１及びスピーカ２３を備える。

アンテナ１３は、アナログラジオ放送の電波を受信するためのアンテナであり、受信した電波を電気信号に変換して無線部１５に伝達する。
無線部２７は、アンテナ１３から受け取った電気信号から所望の周波数の信号を取り出し、復調化等を行い音声情報が含まれた音声信号を生成し、制御部２９に伝達する。なお、無線部２７は、アンテナ１３が受信した電波の電界強度を測定することができ、その結果を制御部２９に出力する。

制御部２９は、無線部２７から受け取った音声信号に対して後述する音響効果を施した後、音声信号をアンプ２１に伝達する。
ここで、ラジオ受信機２５の各部と特許請求の範囲に記載の用語との対応を示す。アンテナ１３が電波受信手段に相当し、無線部２７が判断手段に相当し、制御部２９が制御手段に相当し、スピーカ２３が音声出力手段に相当する。

次に、制御部２９が実行する音響効果付加処理について図３のフローチャートを用いて説明する。制御部２９は、操作部１９が操作されてラジオ受信機２５の電源が投入された際に実行が開始される。

制御部２９は音響効果付加処理を開始するとまず、無線部２７から入力した音声信号をアンプ２１へ出力することを開始する（Ｓ２００）。
続いて、無線部２７から電界強度情報の入力を開始する（Ｓ２０５）。そして、Ｓ２０５で入力した電界強度情報に基づき、現在の受信電波の電界強度が所定値以下であるか否かを判断し、その判断結果によって処理を分岐する（Ｓ２１０）。電界強度が所定値以下である場合にはＳ２１５に進み、電界強度が所定値以下でなかい場合には本ステップ（Ｓ２１０）にとどまり、上記判断を繰り返す。

電界強度が所定値以下であった場合に進むＳ２１５では、無線部２７から入力してアンプ２１に出力している音声信号に５秒間、音響効果を施す。この音響効果としては、音像定位を変動させるもの（例えば、音源が聴取者から見て左右方向に往復しているように変動させるもの）や、周波数特性を変動させるもの（例えば、低音域を遮断するようにさせたり、高音域を強調させたりするもの）や、残響特性や反射特性を変動させるもの（例えば、ホールにいるような残響を付加させるもの）であるとよい。

なお、音響効果の種別や強さ等の特性は、電界強度の値によって変更するようになっているとよい。このようになっていれば、聴取者は音響効果の具合から、電波伝搬路の条件悪化を把握することができる。

続いて、制御部２９は、３秒間、音響効果の付加は行わずに無線部２７から入力した音声信号をそのままアンプ２１へ出力する（Ｓ２２０）。そして、Ｓ２１０に処理を戻す。
このようなラジオ受信機２５によれば、疑似雑音（例えばアラーム）によって人の声が聞き取れなくなったり、疑似雑音によって音楽の忠実性や芸術性が著しく損なわれたりすることなく、電波伝搬路の条件悪化を聴取者に通知することができる。そして、通知を受けた聴取者は、気分を害することなく、例えばアンテナを伸ばしたり、アンテナの方向を変えたり、電波を受けやすい位置にラジオ受信機２５を移動させたりすることによって、より高音質の音声を聴取できるようにすることができる。

また、電波伝搬路の条件悪化が起こると、一定時間（上記例では５秒程度）音響効果が施されるようになっているため、聴取者は確実に電波伝搬路の条件悪化を認識することができる。

以下、他の実施形態について述べる。
（１）上記実施形態では、ラジオ受信機を取り上げたが、携帯電話の受話部やテレビの音声出力部に本発明を適用してもよい。携帯電話の受話部やテレビの音声出力部に本発明を適用した場合にも上述した効果と同様の効果を得ることができる。

（２）音響効果を施したのち所定時間は、訂正不可能なエラーがあったり、電界強度が低かったりした場合でも一定時間（例えば３０秒間）は音響効果を施さないようになっているとよい。このようになっていれば、長時間（例えば１分間）、訂正不可能なエラーがあったり電界強度が低かったりした場合でも、聴取者が感じる音響効果の煩わしさを軽減することができる。

ラジオ受信機の概略構成を示すブロック図である。 音声出力処理を説明するためのフローチャートである。 音響効果付加処理を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１１，２５…ラジオ受信機、１３…アンテナ、１５，２７…無線部、１７，２９…制御部、１９…操作部、２１…アンプ、２３…スピーカ。

Claims (10)

1. 音声を出力する音声出力手段と、
   音声信号が含まれた電波を受信する電波受信手段と、
   前記電波受信手段が受信した前記電波の電界強度の低下度合いを判断する判断手段と、
   前記判断手段が判断した前記電波の電界強度の低下度合いが所定値以上であることを検出した場合、前記音声信号に対して所定の音響効果を施し、その音響効果を施した音声信号を前記音声出力手段に音声として出力させる制御手段と、
   を備えることを特徴とする音声出力装置。
2. 音声を出力する音声出力手段と、
   音声信号が含まれた電波を受信する電波受信手段と、
   前記電波受信手段が受信した前記電波に含まれる前記音声信号の劣化度合いを判断する判断手段と、
   前記判断手段が判断した前記音声信号の劣化度合いが所定値以上であることを検出した場合、前記音声信号に対して所定の音響効果を施し、その音響効果を施した音声信号を前記音声出力手段に音声として出力させる制御手段と、
   を備えることを特徴とする音声出力装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の音声出力装置において、
   前記制御手段が施す前記音響効果は、前記音声信号に含まれる全ての聴覚可能情報を維持できるものであることを特徴とする音声出力装置。
4. 請求項１〜請求項３の何れかに記載の音声出力装置において、
   前記制御手段は、前記判断手段が判断した前記電界強度の低下具合又は前記音声信号の劣化度合いに応じて前記音響効果の特徴を変更することを特徴とする音声出力装置。
5. 請求項４に記載の音声出力装置において、
   前記制御手段が変更する前記音響効果の特徴は、少なくとも、音響効果の種別、音響効果の強さ又は音響効果の持続時間の何れか一つであることを特徴とする音声出力装置。
6. 請求項１〜請求項５の何れかに記載の音声出力装置において、
   前記制御手段は、前記音声信号に前記音響効果を施したのち所定時間は、前記判断手段が判断した前記電界強度の低下度合い又は前記音声信号の劣化度合いが所定値以上であっても前記音響効果を前記音声信号に施さないことを特徴とする音声出力装置。
7. 請求項１〜請求項６の何れかに記載の音声出力装置において、
   前記制御手段が前記音声信号に施す前記音響効果は、音像定位を変動させるものであることを特徴とする音声出力装置。
8. 請求項１〜請求項６の何れかに記載の音声出力装置において、
   前記制御手段が前記音声信号に施す前記音響効果は、周波数特性を変動させるものであることを特徴とする音声出力装置。
9. 請求項１〜請求項６の何れかに記載の音声出力装置において、
   前記制御手段が前記音声信号に施す前記音響効果は、残響特性を変動させるものであることを特徴とする音声出力装置。
10. 請求項１〜請求項９の何れかに記載の音声出力装置において、
    前記電波受信手段が受信する電波はデジタル通信方式によって送信されたものであることを特徴とする音声出力装置。

Images