JP2007124302A - 自動音量制御方法、自動音量制御装置、プログラム、記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【課題】マイクロホンから離れた位置の話者の音声を遠近感を損なうことなく聴き取り易い状態に増幅して送出する。
【解決手段】入力信号の信号レベルを求める入力レベル算出手段と、この入力レベル算出手段で求めた入力レベルに関連して、入力レベルが低い程低くなる値を呈する所望送出レベルを求める所望送出レベル算出手段と、所望送出レベル算出手段で算出した所望送出レベルと、入力レベル算出手段で算出した入力信号レベルとからゲインを求めるゲイン算出手段と、このゲイン算出手段で算出したゲインを用いて入力信号を増幅する可変利得増幅手段とによって構成する。
【選択図】図1
【解決手段】入力信号の信号レベルを求める入力レベル算出手段と、この入力レベル算出手段で求めた入力レベルに関連して、入力レベルが低い程低くなる値を呈する所望送出レベルを求める所望送出レベル算出手段と、所望送出レベル算出手段で算出した所望送出レベルと、入力レベル算出手段で算出した入力信号レベルとからゲインを求めるゲイン算出手段と、このゲイン算出手段で算出したゲインを用いて入力信号を増幅する可変利得増幅手段とによって構成する。
【選択図】図1
Description
この発明は、例えば拡声通話系において収音された送話に適用する自動音量制御方法に関する。
拡声スピーカとマイクロホンをもちいて拡声通話系を構成することで、複数の人が容易に参加でき、より自然な通話環境が提供される。拡声通話系で収音される送話は、話者や話者とマイクロホンの距離によってその収音レベルが大きく異なってくる。マイクロホンから離れた話者の音声を聞き取りやすくするために、収音レベルを監視して可変利得増幅手段で音量を調節する自動音量制御方法(例えば特許文献1)が適用される。
図5に、特許文献1に開示された自動音量制御装置200のブロック図を示す。マイクロホン100で収音された信号について、入力レベル算出手段203にて長時間平均パワーP(k)を求める。長時間平均パワーは収音信号を自乗して時間積分することで得られる。ゲイン算出手段205では、入力レベル算出手段203で求めた長時間平均パワーP(k)と予め所望送出レベル記憶手段201に設定された所望送出レベルPoptに基づいてゲインGを設定する。ゲインG(k)は例えば
図5に、特許文献1に開示された自動音量制御装置200のブロック図を示す。マイクロホン100で収音された信号について、入力レベル算出手段203にて長時間平均パワーP(k)を求める。長時間平均パワーは収音信号を自乗して時間積分することで得られる。ゲイン算出手段205では、入力レベル算出手段203で求めた長時間平均パワーP(k)と予め所望送出レベル記憶手段201に設定された所望送出レベルPoptに基づいてゲインGを設定する。ゲインG(k)は例えば
ここで話者位置とマイクロホンで受ける音圧レベルとの関係について説明する。音源がマイクロホンから離れるにしたがって、マイクロホン位置での音圧レベルは近似的に
従来の自動音量制御方法では、マイクロホン位置からの話者の奥行きに関する情報が送出信号から失われてしまう。それは図8に示すように、従来の方法では話者とマイクロホンからの距離によらず、話者音声を所望の送出レベルPoptに増幅してしまうからであり、受話側に話者の位置の違いによっては生じるはずの遠近感を伝えることができない。
この発明の目的は遠方の音声を遠近感を保ちつつ聞き易くすることができる自動音量制御方法、装置を提供しようとするものである。
この発明の目的は遠方の音声を遠近感を保ちつつ聞き易くすることができる自動音量制御方法、装置を提供しようとするものである。
本発明による自動音量制御方法は、入力信号の信号レベルを求める入力レベル算出過程と、この入力信号算出過程で求めた入力レベルに関連して、入力レベルが低い程低くなる値を呈する所望送出レベルを求める所望送出レベル算出過程と、所望送出レベル算出過程で算出した所望送出レベルと入力レベル算出過程で算出した入力信号レベルとからゲインを求めるゲイン算出過程と、このゲイン算出過程で算出したゲインを用いて入力信号を増幅する増幅過程とを含むことを特徴とする。
本発明では更に、上記自動音量制御方法において、所望送出レベル算出過程は、入力信号レベルPが予め設定したレベルPthより小さい場合に、所望送出レベルP’を、0より大きく、1より小さい数αを用いてP’=Pth α・P1−αで求めることを特徴とする。
本発明では更に、上記自動音量制御方法において、所望送出レベル算出過程は、入力信号レベルPが予め設定したレベルPthより小さい場合に、所望送出レベルP’を、0より大きく、1より小さい数αを用いてP’=Pth α・P1−αで求めることを特徴とする。
本発明によれば、マイクロホン信号からの収音信号レベルが低くなるにしたがって所望送出レベルが低くなるように設定し、収音信号レベルと所望送出レベルからゲインをもとめて、収音信号を増幅して送出する。これにより遠近感を保持しつつ、マイクロホンから離れた話者の音声を聞き取りやすく音量調節して送出することが可能となる。
本発明による自動音量制御方法及び装置は拡声通話系に適用すると共に、コンピュータに本発明による自動音量制御プログラムをインストールし、コンピュータにより、入力レベル算出手段と、所望送出レベル算出手段と、ゲイン算出手段と、可変利得増幅手段とを構成し、実行させる実施形態が最良である。
図1に本発明による自動音量制御装置の第1の実施例を示す。図中300は本発明による自動音量制御装置を示す。本発明による自動音量制御装置300はマイクロホン100が収音した収音信号の入力レベルを算出する入力レベル算出手段303と、この入力レベル算出手段303が算出した入力レベルに関連した所望送出レベルを算出する所望送出レベル算出手段308と、この所望送出レベル算出手段308が算出した所望送出レベルと、入力レベル算出手段303が算出した入力レベルP(k)とからゲインを求めるゲイン算出手段305と、このゲイン算出手段305が算出したゲインにしたがってマイクロホン100が出力する収音信号を増幅する可変利得増幅手段307とを備えて構成される。
入力レベル算出手段303は入力レベルとしてマイクロホン100の収音信号が入力され、その収音信号の長時間平均パワーP(k)を求める。長時間平均パワーP(k)は収音信号の自乗を時間積分することで得られる。
所望送出レベル算出手段308は、入力レベル算出手段303で求めた入力レベルP(k)をもとに所望送出レベルP’(k)を算出する。図2に示すように入力レベルP(k)が所定値Pthより小さい領域では入力レベルP(k)が低くなるにしたがって所望送出レベルP’(k)が下がるように設定することで遠近感が保持される。また図2のように所望送出レベルP’(k)を図2に示す曲線Aで示すように入力レベルP(k)より大きく設定することにより遠方話者音声を聞き取りやすい状態に増幅することができる。
所望送出レベル算出手段308は、入力レベル算出手段303で求めた入力レベルP(k)をもとに所望送出レベルP’(k)を算出する。図2に示すように入力レベルP(k)が所定値Pthより小さい領域では入力レベルP(k)が低くなるにしたがって所望送出レベルP’(k)が下がるように設定することで遠近感が保持される。また図2のように所望送出レベルP’(k)を図2に示す曲線Aで示すように入力レベルP(k)より大きく設定することにより遠方話者音声を聞き取りやすい状態に増幅することができる。
所望送出レベルP’(k)を算出する方法の一例として、入力レベルP(k)があらかじめ設定したレベルPthを下回ったとき(P(k)<Pth)、ゲインをα乗(0<α<1)に設定することで、所望送出レベルP’(k)を求める。
可変利得増幅手段307は、この算出されたゲインG(k)をもちいて、マイクロホン収音信号を増幅する。
図3に可変利得増幅手段307が送出する送話信号の送出レベルを示す。横軸はマイクロホン100と話者との距離L、縦軸は送出レベルを示す。曲線Bは本発明を適用した場合の送出レベル特性、曲線Cは従来の送出レベル特性を示す。曲線Cから明らかなように、本発明によればマイクロホン100と話者との間の距離Lが所定値Lmを超えても、本来の収音レベルよりは増幅されるから距離Lmを超える位置の話者の音声も聴き取り易くなる。更に距離Lの増幅に従って漸次送出レベルが低下する特性を呈するから、遠近感も再現することができる。
図4に本発明の第2の実施例を示す。この第2の実施例ではステレオ音響信号系に本発明を適用した場合を示す。
入力レベル算出手段303はマイクロホン100−1および100−2からのステレオ収音信号から入力レベルP(k)を求める。入力レベルP(k)を算出する方法の一例として、収音信号の長時間平均パワーの和を算出する方法が考えられる。
所望送出レベル算出手段308およびゲイン算出手段305は、それぞれ実施例1と同様に所望送出レベルP’(k)とゲインG(k)を求める。ゲイン算出手段305で算出したゲインG(k)をもちいて可変利得増幅手段307−1および307−2はマイクロホン収音信号を増幅し、ステレオ音響信号を送り出す。この場合も、送出されるステレオ音響信号の送出レベルは図3に示したように、マイクロホン100−1、100−2と話者との距離Lが所定値Lmを超える領域では送出レベルは収音レベルより高く、然も所定距離Lm以上の距離では距離Lが長くなるに従って、漸次低下する特性を呈する。この結果、ステレオ音響信号であっても、所定距離Lmを越える位置にある話者の音声は収音信号を送出する場合より聴き取り易く、然も遠近感を再現することができる。
入力レベル算出手段303はマイクロホン100−1および100−2からのステレオ収音信号から入力レベルP(k)を求める。入力レベルP(k)を算出する方法の一例として、収音信号の長時間平均パワーの和を算出する方法が考えられる。
所望送出レベル算出手段308およびゲイン算出手段305は、それぞれ実施例1と同様に所望送出レベルP’(k)とゲインG(k)を求める。ゲイン算出手段305で算出したゲインG(k)をもちいて可変利得増幅手段307−1および307−2はマイクロホン収音信号を増幅し、ステレオ音響信号を送り出す。この場合も、送出されるステレオ音響信号の送出レベルは図3に示したように、マイクロホン100−1、100−2と話者との距離Lが所定値Lmを超える領域では送出レベルは収音レベルより高く、然も所定距離Lm以上の距離では距離Lが長くなるに従って、漸次低下する特性を呈する。この結果、ステレオ音響信号であっても、所定距離Lmを越える位置にある話者の音声は収音信号を送出する場合より聴き取り易く、然も遠近感を再現することができる。
なお、上述では入力信号が2チャンネルの場合を説明したが、入力信号が3チャンネル以上の場合でも同様に自動音量制御を行なうことが可能である。
図1および図4に示した本発明の自動音量制御装置は少なくとも入力レベル算出手段303と、ゲイン算出手段305および所望送出レベル算出手段308はコンピュータによって構成することができる。コンピュータには入力レベル算出処理を実行するプログラムと、所望送出レベル算出処理を実行するプログラムと、ゲイン算出処理を実行するプログラムがインストールされ、それぞれがコンピュータに備えられたCPUによって解読されて実行され、自動音量制御装置として機能する。
図1および図4に示した本発明の自動音量制御装置は少なくとも入力レベル算出手段303と、ゲイン算出手段305および所望送出レベル算出手段308はコンピュータによって構成することができる。コンピュータには入力レベル算出処理を実行するプログラムと、所望送出レベル算出処理を実行するプログラムと、ゲイン算出処理を実行するプログラムがインストールされ、それぞれがコンピュータに備えられたCPUによって解読されて実行され、自動音量制御装置として機能する。
各プログラムはコンピュータが解読可能なプログラム言語によって記述され、コンピュータが読み取り可能な例えば磁気ディスク、CD−ROM、半導体メモリ等の記録媒体に記録され、これらの記録媒体からコンピュータにインストールするか、或いは通信回線を通じてインストールされる。
本発明による自動音量制御方法および装置は音声会議システムの拡声通話系に活用される。
100、100−1、100−2 マイクロホン
200 従来の自動音量制御装置
300 本発明の自動音量制御装置
303 入力レベル算出手段
305 ゲイン算出手段
307 可変利得増幅手段
200 従来の自動音量制御装置
300 本発明の自動音量制御装置
303 入力レベル算出手段
305 ゲイン算出手段
307 可変利得増幅手段
Claims (6)
- 入力信号の信号レベルを求める入力レベル算出過程と、
この入力信号算出過程で求めた入力レベルに関連して、入力レベルが低い程低くなる値を呈する所望送出レベルを求める所望送出レベル算出過程と、
所望送出レベル算出過程で算出した所望送出レベルと前記入力レベル算出過程で算出した入力信号レベルとからゲインを求めるゲイン算出過程と、
このゲイン算出過程で算出したゲインを用いて前記入力信号を増幅する増幅過程と、
を含むことを特徴とする自動音量制御方法。 - 請求項1記載の自動音量制御方法において、
前記所望送出レベル算出過程は、入力信号レベルPが予め設定したレベルPthより小さい場合に、所望送出レベルP’を、0より大きく、1より小さい数αを用いてP’=Pth α・P1−αで求めることを特徴とする自動音量制御方法。 - 入力信号の信号レベルを求める入力レベル算出手段と、
この入力レベル算出手段で求めた入力レベルに関連して、入力レベルが低い程低くなる値を呈する所望送出レベルを求める所望送出レベル算出手段と、
所望送出レベル算出手段で算出した所望送出レベルと、前記入力レベル算出手段で算出した入力信号レベルとからゲインを求めるゲイン算出手段と、
このゲイン算出手段で算出したゲインを用いて前記入力信号を増幅する可変利得増幅手段と、
によって構成したことを特徴とする自動音量制御装置。 - 請求項3記載の自動音量制御装置において、
前記所望送出レベル算出手段は、入力信号レベルPが予め設定したレベルPthより小さい場合に、所望送出レベルP’を、0より大きく、1より小さい数αを用いてP’=Pth α・P1−αで求めることを特徴とする自動音量制御装置。 - コンピュータが解読可能なプログラム言語によって記述され、コンピュータに請求項2又は3の何れかに記載の自動音量制御装置として機能させる自動音量制御プログラム。
- コンピュータが読み取り可能な記録媒体によって構成され、この記録媒体に請求項5記載のプログラムを記録した記録媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005314206A JP2007124302A (ja) | 2005-10-28 | 2005-10-28 | 自動音量制御方法、自動音量制御装置、プログラム、記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2005314206A JP2007124302A (ja) | 2005-10-28 | 2005-10-28 | 自動音量制御方法、自動音量制御装置、プログラム、記録媒体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007124302A true JP2007124302A (ja) | 2007-05-17 |
Family
ID=38147653
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2005314206A Pending JP2007124302A (ja) | 2005-10-28 | 2005-10-28 | 自動音量制御方法、自動音量制御装置、プログラム、記録媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2007124302A (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07501429A (ja) * | 1991-06-28 | 1995-02-09 | リザウンド コーポレイション | 改良型多帯域プログラマブル圧縮システム |
JPH11220345A (ja) * | 1998-01-30 | 1999-08-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 自動利得制御装置 |
JP2001128296A (ja) * | 1999-10-25 | 2001-05-11 | Rion Co Ltd | 補聴装置 |
-
2005
- 2005-10-28 JP JP2005314206A patent/JP2007124302A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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JPH07501429A (ja) * | 1991-06-28 | 1995-02-09 | リザウンド コーポレイション | 改良型多帯域プログラマブル圧縮システム |
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JP2001128296A (ja) * | 1999-10-25 | 2001-05-11 | Rion Co Ltd | 補聴装置 |
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