JP2007281814A - 帯域補正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の帯域補正装置によれば、入力信号帯域の補正を適切に実行することができる。
【解決手段】 本発明は、入力信号の帯域外の周波数特性を補正手段によって補正する帯域補正装置に関する。そして、入力信号の帯域外を補正するための、周波数特性が異なる複数種類の補正フィルタの情報を記憶している記憶手段と、記憶手段に記憶されている中から選択した補正フィルタを補正手段に設定させる補正フィルタ選択手段とを有することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は帯域補正装置に関し、例えば、電話機の入力段又は電話機の外部装置に適用し得るものである。

通信網のブロードバンド化とＶｏＩＰ技術の発展により、従来の電話帯域（０．３〜３．４ｋＨｚ）を越える周波数成分を含む広帯域音声信号による通信が可能となった。そして、この広帯域音声信号による通話を実現した広帯域電話機も普及し始めている。しかし、従来の狭帯域電話機を用いている人も多く、広帯域電話機と狭帯域電話機とが混在している通話環境が多い。そのため、自分が狭帯域電話機を、通話相手が広帯域電話機を用いるという使用環境が想定される。しかし、このような場合には、狭帯域電話機を用いている側の受話音声は、通話相手から送信された時点では図２（Ａ−１）に示すように広帯域でも、自分の電話機自体が持つ図２（Ａ−２）に示すように周波数特性によって帯域制限を受けてしまい、図２（Ａ−３）に示すように狭帯域になる。すなわち、通話相手が広帯域電話機であるにも関わらず、受話音声が狭帯域となり、通話音質が改善されないという課題があった。

この課題を解決する技術が帯域補正である。帯域補正は、特許文献１に記載されているように、ＩＰネットワークを伝送されてきた信号の電話帯域外の周波数成分を増幅ことで、高品質な通話を実現する技術である。

図２（Ｂ）は帯域補正装置を用いた場合の各処理過程での信号の周波数特性を表している。図２（Ｂ−１）は広帯域電話機を使用している通話相手から伝送されてくる広帯域信号の周波数特性を表し、図２（Ｂ−２）は帯域補正装置の周波数特性でを表し、図２（Ｂ−３）は通話相手から伝送されてきた広帯域信号が帯域補正装置を通過した後の周波数特性を表し、図２（Ｂ−４）は狭帯域電話機の受話音声の周波数特性を表しである。

図２（Ｂ）に示すように、帯域補正装置を使用する場合、図２（Ｂ−１）に示すような広帯域の信号が電話機を通過する前に、図２（Ｂ−２）に示すような周波数特性を有する帯域補正装置で処理されている。帯域補正装置によって、図２（Ｂ−３）に示すように、狭帯域電話機の通過時に減衰される周波数成分が予め増幅され、その結果、このような帯域補正処理が施された広帯域音声信号が狭帯域電話機を通過した後にも、図２（Ｂ−４）に示すように電話帯域外の周波数成分が残る。このようにして受話音声は全帯域で平坦な周波数特性を持つようになり、狭帯域電話機のままで広帯域電話機相当の通話品質が得られる。

以上のように、帯域補正装置は、図２（Ｂ−１）のような入力信号を図２（Ｂ−２）のような帯域外の周波数成分を増幅させる内蔵する補正フィルタで処理することで所望の周波数特性を出力する装置である。図２（Ｂ）の例では、帯域補正装置は、図２（Ｂ−４）のような全帯域で平坦な周波数特性をもつ信号を所望信号として出力させるようにするものである
また、この種の従来の帯域補正装置として、入力信号の電話帯域外の周波数成分の過剰増幅を抑えるために、内蔵する補正フィルタのゲインを自動的に調節する機能も備えたものもある。このゲイン調節機能を、図３、図４を用いて説明する。図３（Ａ）は広帯域の入力信号を表し、図３（Ｂ）は電話帯域外の周波数成分を過剰増幅しないために全帯域のゲインを広帯域の入力信号のレベルに応じて均等に下げた補正フィルタを表し、図３（Ｃ）は補正フィルタによる補正結果を表している。図４は、電話帯域外の周波数成分に対するゲインだけを均等に上下調整する補正フィルタを表している。

ゲイン調節機能を備えることによって、過剰増幅ではなく帯域外の成分を増幅でき、高品質な通話を実現することができる。
特開２００４−２６６３８３号公報

上述したように、従来の帯域補正装置は、図３又は図４に示すように、入力された音声レベルに応じて補正フィルタのゲインを全周波数成分若しくは分割した帯域毎に均等に増減させるというものであった。

しかし、電話機の周波数特性は機種によって異なるため、このように予め定めた周波数特性のゲインだけを調節するようなゲイン調節方法では、使用者が用いる電話機によっては、周波数特性そのものが適切でないために増幅に不足が生じる場合がある。すなわち、適用する電話機によっては補正の効果が十分に得られず、高品質な通話を行なうことができない場合がある、という課題があった。

そのため、入力信号帯域の補正を適切に実行することができる帯域補正装置が望まれている。

かかる課題を解決するため、本発明は、入力信号の帯域外の周波数特性を補正手段によって補正する帯域補正装置において、入力信号の帯域外を補正するための、周波数特性が異なる複数種類の補正フィルタの情報を記憶している記憶手段と、上記記憶手段に記憶されている中から選択した補正フィルタを上記補正手段に設定させる補正フィルタ選択手段とを有することを特徴とする。

本発明の帯域補正装置によれば、入力信号帯域の補正を適切に実行することができる。

（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明による帯域補正装置の第１の実施形態を、図面を参照しながら説明する。

（Ａ−０）第１の実施形態の基本的な考え方
第１の実施形態の帯域補正装置の構成や動作の説明に先立ち、第１の実施形態に至った基本的な考え方を説明する。

第１の実施形態は、従来の課題を解決するため、図５に示すように、電話帯域外の周波数成分について、周波数毎に重みをつけて補正フィルタのゲインを変えるという機能を追加したものである。例えば、周波数成分０〜０．３ｋＨｚの傾斜度合い（直線的なイメージで表現している）や、周波数成分３．４〜８ｋＨｚの傾斜度合いの組み合わせを選択し得るようにしたものである。このような機能追加で従来の課題を解決できる。なお、周波数毎に重みをつけて補正フィルタのゲインを変えるという機能は、他の実施形態についても同様である。

狭帯域電話機は、図６（Ａ−１）〜（Ａ−３）に示すように、機種毎に周波数特性が異なる（特に、電話帯域外の周波数成分について異なる）。そのため、これを所望の特性にするためには、図６（Ｂ−１）〜（Ｂ−３）に示すように、電話機毎に異なる補正フィルタが必要となる。従来装置では、補正フィルタのゲインを均等に増減させる方法を用いているため、電話機の機種毎の周波数特性の変化には対応できない。しかし、図５に示すような方式でゲイン調整を行なうことは、図６に示すように、複数種の補正フィルタを用いることと等価であり、より多くの機種の狭帯域電話機を所望の周波数特性にすることができ、従来装置の課題が解決できる。

（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態の帯域補正装置の構成を示すブロック図である。

図１において、第１の実施形態の帯域補正装置１は、操作部１０、記憶部１１、入力レベル検出部１２、入力レベル制御部１３、補正部１４、出力レベル検出部１５及び出力レベル制御部１６を有する。

記憶部１１は、様々な周波数特性を持つ複数の補正フィルタを記憶しているものである。記憶部１１には、例えば、図６（Ｂ−１）〜（Ｂ−３）のような周波数特性の異なるフィルタが記憶されている。例えば、記憶部１１は、ディジタルフィルタにおけるパラメータ（係数）群として、補正フィルタの情報を記憶しておき、そのようなパラメータ群を後述する補正部１４に与えて該当する補正フィルタとして機能させる。

操作部１０は、利用者が使用している狭帯域電話機（図示せず）に適した補正フィルタを、記憶部１１に予め記憶されている選択肢の中から選択する操作を実行させるためのものである。使用者は、記憶部１１に記憶されている複数種の補正フィルタ（図６（Ｂ−１）〜（Ｂ−３）参照）の中から自分の狭帯域電話機の周波数特性に適した補正フィルタを、操作部１０を用いて選択する。例えば、使用者が、図６（Ａ−１）に示すような周波数特性を有する電話機Ａを使用している場合であれば、この周波数特性を目標とする広帯域電話機相当の周波数特性にするための、図６（Ｂ−１）に示すような周波数特性を有する補正フィルタを選択する。同様に、使用者は、図６（Ａ−２）に示すような周波数特性を有する電話機Ｂを使用している場合には、図６（Ｂ−２）に示すような周波数特性を有する補正フィルタを選択し、図６（Ａ−３）に示すような周波数特性を有する電話機Ｃを使用している場合には、図６（Ｂ−３）に示すような周波数特性を有する補正フィルタを選択する。

当該帯域補正装置１のマニュアルに、電話機機種名と補正フィルタの選択肢との関係を記載しておき、使用者が、選択の際の参考にするようにしても良い。また、当該帯域補正装置１が、電話機機種名と補正フィルタの選択肢との関係を記述したテーブルを格納しておき、操作部１１を操作してそのテーブルを表示させた上で選択肢を選択するようにしても良い。また、使用者が、発音音声を聞いて選択肢を選択するようにしても良い。さらには、操作部１１からの指令により、ネットワークを経由した通信によって補正フィルタを補正部１４に直接ダウンロードするようにしても良い。但し、補正部１４に、最適な補正フィルタを設定させる事前操作の実現形式は、上記で説明した方法に限定されるものではない。

補正部１４は、操作部１０によって選択された記憶部１１内の補正フィルタを用いて、入力信号を処理し、受話音声の周波数特性を変更するものである。なお、補正後の広帯域信号の周波数特性は、それを意図した狭帯域電話機で処理した際に、処理後の周波数特性が全帯域で平坦になるようにするか、若しくは、処理後の周波数特性が所望の広帯域電話機の周波数特性と一致するように補正フィルタの周波数特性を選定しておけば良いが、周波数特性は、これらに限定されるものではない。因みに、各図の周波数特性等は、理解の容易化のために、あくまで帯域制限の様子を説明したものである。第１の実施形態の骨子は、従来の電話帯域の狭い帯域制限を、あたかもより帯域の広い制限を受けただけの信号のように変換することにあり、音声信号そのものの周波数特性をすべて平坦にすることを意図したものではない（平坦にすることは一例に過ぎない）。

入力レベル検出部１２は、入力された信号レベルを計算し、入力信号レベルが過大あるいは過小かを検出するためのものである。検出方法として、例えば、予め定めておいた過大又は過小検出用の閾値レベルＬＶ１と入力レベルＬＶ＿ＩＮの大小を比較するという方法を適用できる。例えば、閾値レベルＬＶ１を−１５ｄＢｍ０（ＰＣＭ符号化、μ則）、入力レベルＬＶ＿ＩＮが−１０ｄＢｍ０だったとすると、入力レベルが閾値レベルを５ｄＢ越えているので、入力が過大であるという検出信号を出力する。また例えば、入力信号の振幅がディジタル表現限界値（１６ビットの場合は＋３２７６８、−３２７６７）を越えたか否かを監視する、あるいは、予め定めた振幅の閾値と入力された振幅値とで大小を比較する、といった方法を適用できる。勿論、検出方法は、上述したものに限定されるものではない。

入力レベル制御部１３は、入力レベル検出部１２の検出結果を受けて、入力レベルが過大であれば減衰させ、入力レベルが過小であれば増幅させるものである。なお、入力レベル制御部１３は、補正部１４での処理後に音声レベルが過剰増幅されず安全に利用できるような信号レベルになるように、補正部１４への入力レベルを調節するためのものである。そのため、入力レベル制御部１３による入力レベルの増減に関しては、補正部１４を考慮して、増幅の過不足を防ぐ必要がある。

第１の実施形態では、補正部１４での処理後に音声レベルが過剰増幅されず安全に利用できるような入力レベルを補正フィルタによる増幅量から逆算して予測し、これを所定のレベルとする、という方法を採用している。

例えば、入力レベルが−２０ｄＢｍ０であり、補正フィルタが全帯域で１０ｄＢ増幅させるようなものであり、また、安全に利用できるレベルを−１５ｄＢｍ０としたとする。この場合、補正フィルタによる処理後には−１０ｄＢｍ０となるが、これは予め定めた安全に利用できるレベル−１５ｄＢｍ０を５ｄＢ越えているので、補正処理後に−１５ｄＢｍ０となるように入力信号を５ｄＢ減衰する、という動作を行なう。また例えば、信号の振幅がディジタル表現限界値（１６ビットの場合は＋３２７６８、−３２７６７）を越えた、あるいは、この値への近付き具合（例えば、張り付き回数の判定）などから、増減の程度を決定し、これに従って信号レベルを制御するという方法も適用できる。要するに、信号の過度の増幅を防ぐ方法であれば、いかなる方法であっても良く、特段限定されるものではない。

出力レベル検出部１５は、補正部１４の出力信号のレベルを検出し、過剰増幅あるいは減衰されていないかを監視するものである。出力レベル検出部１５の具体的な検出方法としては、入力レベル検出部１２と同様な方法を適用できるのでその説明は省略する。

出力レベル制御部１６は、出力レベル検出部１５の結果を受け、補正後の信号が過剰増幅あるいは減衰されていた場合には事前に定めておいた目標レベルに制御するものである。この目標レベルは、標準音声レベルとされる−２０ｄＢｍ０（ＰＣＭ符号化、μ則）前後が望ましいが、これに限定されるものではない。また例えば、信号の振幅がディジタル表現限界値（１６ビットの場合は＋３２７６８、−３２７６７）を越えた、あるいはこの値への近付き具合などから、どの程度増幅（もしくは減衰）させるか決定し、この決定に従って信号レベルを制御するという方法もある。出力レベルの制御方法は、これらに限定されるものではない。

なお、第１の実施形態の変形例として、図１の構成から、出力レベル検出部１５及び出力レベル制御部１６を省略した構成の帯域補正装置を挙げることも可能である。補正前に予め過剰増幅あるいは減衰されないように入力レベル制御部１３で入力レベルが調整されているため、出力レベル検出部１５及び出力レベル制御部１６は省略しても、安全に使用できるためである。なお、後述する第２〜第４の実施形態についても同様である。

（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態の帯域補正装置１の動作を図１を参照しながら説明する。

使用者は、当該帯域補正装置１の設置時、又は、通話前に、操作部１０を操作することにより記憶部１１に記憶されている複数の補正フィルタの中から、使用している電話機に適した補正フィルタを選択する。この選択されたフィルタが補正部１４に転送されて設定される。

通話が始まると、入力広帯域信号のレベルが入力レベル検出部１２によって検出され、入力レベル制御部１３は、その検出結果に応じ、必要ならば入力信号レベルを、補正部１４での補正に適したレベルに調整して補正部１４に与える。補正部１４においては、選択された補正フィルタが適用されて帯域補正され、所望の周波数特性の信号となる。その後、出力レベル検出部１５によって補正後のレベルが過剰増幅あるいは減衰されていないかを監視し、その結果から出力レベル制御部１６で必要に応じてレベルを増減させて出力する。

このような帯域補正された広帯域信号が図示しない狭帯域電話機内の電話帯域制限フィルタを通過しても、広帯域信号を維持し、広帯域音声が発音出力される。

（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、使用している電話機に適した補正フィルタを選択するという機能を有するので、使用している電話機によっては帯域補正装置の効果が十分に発揮されないという従来技術の問題点を解決することができる。

（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明による帯域補正装置の第２の実施形態を、図面を参照しながら説明する。第２の実施形態帯域補正装置は、補正フィルタを自動的に選択する機能を組み込んだものである。

（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
図７は、第２の実施形態の帯域補正装置１Ａの構成を示すブロック図であり、第１の実施形態に係る図１との同一、対応部分には同一符号を付して示している。

図７において、第２の実施形態の帯域補正装置１Ａは、記憶部１１、入力レベル検出部１２、入力レベル制御部１３、補正部１４、出力レベル検出部１５、出力レベル制御部１６及び補正フィルタ特性決定部２０を有する。

この第２の実施形態においても、記憶部１１、入力レベル検出部１２、入力レベル制御部１３、補正部１４、出力レベル検出部１５及び出力レベル制御部１６の機能は、第１の実施形態のものと同様であるので、その機能説明は省略する。

第２の実施形態で新たに設けられた補正フィルタ特性決定部２０は、記憶部１１に記憶されている複数の補正フィルタの中から、補正に適用する補正フィルタを自動的に決定するものである。この補正フィルタ特性決定部２０が設けられたことにより、第２の実施形態では、第１の実施形態におけるような操作部は設けられていない。

補正フィルタ特性決定部２０は、レベル制御部１３で制御された値に基づいて、帯域補正後に信号が過剰増幅されないような周波数特性をもつ補正フィルタを記憶部１１から選択して補正部１４に設定するものである。

補正フィルタ特性決定部２０による補正フィルタの選択方法を図８を用いて説明する。補正フィルタ特性決定部２０は、例えば、補正前の入力レベルが−３５ｄＢｍ０だった場合には、補正フィルタの処理後にレベルが最大１５ｄＢ増幅されるような図８（Ａ）に示す補正フィルタを選択し、補正前入力レベルが−３０ｄＢｍ０だった場合には、レベルが最大１０ｄＢ増幅されるような図８（Ｂ）に示す補正フィルタを選択するという動作を行なう。大きいレベルの入力であった場合には減衰させても良い。なお、入力レベルと補正フィルタのゲインの具体的な数値対応関係はこれに限定しない。

なお、補正フィルタ特性決定部２０は通話の開始時に補正フィルタを決定し、それ以降の通話期間ではその補正フィルタを維持する。

補正部１４は、補正フィルタ特性決定部２０によって設定された補正フィルタを用いて入力信号を処理して出力する。

（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、図７を用いて、第２の実施形態の帯域補正装置１Ａの動作を説明する。

当該帯域補正装置１Ａに、広帯域信号が入力されると信号レベルが入力レベル検出部１２によって検出され、入力レベル制御部１３によって、入力レベルを補正部１４による補正に適したレベルに制御する（例えば、補正部１４での補正後に過剰増幅されていないようにするという方針で制御する）。そして、この値に応じて、出力が過剰増幅されないような特性をもつ補正フィルタを補正フィルタ特性決定部２０で決定し、記憶部１１から、該当する補正フィルタを取り出して補正部１４において使用し、電話帯域外の周波数成分を増幅させる。そして、出力レベル検出部１５で出力信号が所定のレベルに達していないか監視し、出力レベル制御部１６によってほど良いレベルに制御する。

このような処理をすることで自動的に最適な補正フィルタを選択し、入力信号を過剰増幅させることなく広帯域電話機相当の所望の周波数特性にすることができる。

（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
第２の実施形態によれば、使用者に負担をかけずに、周波数成分毎にゲインが異なる複数の補正フィルタの中から適切な補正フィルタを選択でき、入力信号を過剰増幅させることなく広帯域電話機相当の所望の周波数特性にすることができる。これによって、通話品質を向上させるという効果が得られる。

（Ｃ）第３の実施形態
次に、本発明による帯域補正装置の第３の実施形態を、図面を参照しながら説明する。第３の実施形態の帯域補正装置は、補正フィルタの特性を帯域毎に独立して決定する方式を導入したものである。

図９は、第３の実施形態の帯域補正装置１Ｂの構成を示すブロック図であり、第２の実施形態に係る図７との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。

図９において、第３の実施形態の帯域補正装置１Ｂは、記憶部１１Ｂ、入力レベル検出部１２Ｂ、入力レベル制御部１３Ｂ、補正部１４Ｂ、出力レベル検出部１５、出力レベル制御部１６及び補正フィルタ特性決定部２０Ｂを有する。

出力レベル検出部１５及び出力レベル制御部１６は、第１及び第２の実施形態のものと同様であり、その機能説明は省略する。

この第３の実施形態の記憶部１１Ｂ、入力レベル検出部１２Ｂ、入力レベル制御部１３Ｂ、補正部１４Ｂ及び補正フィルタ特性決定部２０Ｂは、帯域毎に処理する構成のものとなっている。
入力レベル検出部１２Ｂは、帯域毎に信号レベルを計算するものである。例えば、低域通過フィルタと高域通過フィルタを用いて、周波数成分が０〜３．４ｋＨｚの帯域と３．４〜８ｋＨｚの帯域とに分割し、各帯域で、レベル計算を行なう。但し、所望の帯域毎にレベルが計算できる方法であれば、上記の方法に限定されるものではない。

入力レベル制御部１３Ｂは、分割された帯域毎にレベル制御を行うものであり、この点を除けば、第１及び第２の実施形態のものと同様である。

記憶部１１Ｂは、低周波数成分の補正フィルタと高周波数成分の補正フィルタとを記憶しているものである。

補正フィルタ特性決定部２０Ｂは、入力レベル制御部１３Ｂで制御された帯域毎の入力レベルに基づいて、帯域毎に最適な（例えば補正後に過剰増幅されないなど）補正特性が得られる補正フィルタを記憶部１１Ｂから選択する。

補正フィルタ特性決定部２０Ｂによる決定方法を、図１０を用いて説明する。記憶部１１Ｂには、図１０に示すような帯域別の補正フィルタが記憶されている。図１０（Ａ−１）〜（Ａ−３）はそれぞれ低周波数成分の補正フィルタの例であり、図１０（Ｂ−１）〜（Ｂ−３）が高周波数成分の補正フィルタの例である。

これらの補正フィルタの中から入力信号に適した補正フィルタを選択するのが補正フィルタ特性決定部２０Ｂである。例えば、入力レベル検出部１２Ｂによって低周波数領域のレベルが−３０ｄＢｍ０と検出されたとする。そして、目標とするレベルが−２０ｄＢｍ０であったとすると、補正フィルタ特性決定部２０Ｂは、最大１０ｄＢ増幅させる図１０（Ａ−２）に示す補正フィルタを選択する。高周波数成分についても同様に、補正フィルタ特性決定部２０Ｂは、入力レベル検出部１２Ｂで算出された高周波数成分のレベルと目標とする高周波数成分のレベルとを比較し、目標とするレベルまで増幅する補正フィルタを選択する。なお、帯域別の補正フィルタの選択方法は上述した方法には限定されない。

例えば、図１１（Ａ−１）に示すような周波数特性の電話機Ａが存在しているならば、その周波数特性の０〜３．４ｋＨｚの特性曲線を上下反転し、３．４〜８ｋＨｚについては変化させない図１１（Ａ−２）に示すような周波数特性を有する低周波数成分の補正フィルタと、０〜３．４ｋＨｚについては変化させず、電話機の周波数特性の３．４〜８ｋＨｚの特性曲線を上下反転したような図１１（Ａ−３）に示すような周波数特性を有する高周波数成分の補正フィルタとを記憶部１１Ｂに用意しておくことが好ましい。図１１（Ｂ−１）に示すような周波数特性の電話機Ｂについても同様である。

補正フィルタ特性決定部２０Ｂで選択された帯域別の補正フィルタは補正部１４Ｂに転送する。補正部１４Ｂは、補正フィルタ特性決定部２０Ｂで選択された帯域毎の補正フィルタを図１２に示すように縦続接続する。すなわち、低周波数成分を補正し高周波数成分を素通りさせるフィルタ４０と高周波数成分を補正し低周波数成分を素通りさせるフィルタ４１とを縦続接続して、入力信号を処理するようにする。

以上のように、第３の実施形態によれば、周波数成分毎にゲインが異なる補正フィルタとして、帯域毎に選択候補を用意しておき、帯域毎に最適な補正フィルタを決定するようにしたので、入力信号の周波数特性に応じて帯域毎にきめ細やかな補正を実施することができ、より高品質な通話を実現できる。

（Ｄ）第４の実施形態
次に、本発明による帯域補正装置の第４の実施形態を、第３の実施形態との相違を中心に説明する。

第４の実施形態の帯域補正装置は図示は省略するが、全体構成は、第３の実施形態と同様に上述した図９で表すことができる。しかし、補正部（第４の実施形態では符号１４Ｃを用いる）の内部構成が第３の実施形態のものと異なっており、また、記憶部に記憶されている帯域別の補正フィルタの周波数特性も第３の実施形態のものとは異なっている。なお、以下の説明においては、補正部１４Ｃ以外は、図９での符号を用いて特定する。

図１３は、第４の実施形態における補正部１４Ｃの内部構成を示すブロック図である。図１３において、補正部１４Ｃは、低域通過・低周波数成分補正フィルタ５０、中間周波数成分遅延部５１、高域通過・高周波数成分補正フィルタ５２及び加算部５３を有する。

低域通過・低周波数成分補正フィルタ５０は、補正フィルタ特性決定部２０Ｂによって選択された低周波数成分用の補正フィルタである。この第４の実施形態の場合、低周波数成分用の補正フィルタは、図１４（Ａ）に示すように、補正周波数成分である、電話帯域外の低域だけを通過させながら補正するものとなっている。補正フィルタ特性決定部２０Ｂは、記憶部１１Ｂに記憶されている図１５（Ａ−１）〜（Ａ−３）に例示するような、周波数成分毎にゲインが異なる複数種類の低域通過・低周波数成分補正フィルタの中から適したものを選択し（判断基準は第３の実施形態と同様である）、低域通過・低周波数成分補正フィルタ５０として補正部１４Ｃに設定させる。

高域通過・高周波数成分補正フィルタ５２は、補正フィルタ特性決定部２０Ｂによって選択された高周波数成分用の補正フィルタである。この第４の実施形態の場合、高周波数成分用の補正フィルタは、図１４（Ｂ）に示すように、補正周波数成分である、電話帯域外の高域だけを通過させながら補正するものとなっている。補正フィルタ特性決定部２０Ｂは、記憶部１１Ｂに記憶されている図１５（Ｂ−１）〜（Ｂ−３）に例示するような、周波数成分毎にゲインが異なる複数種類の高域通過・高周波数成分補正フィルタの中から適したものを選択し（判断基準は第３の実施形態と同様である）、高域通過・高周波数成分補正フィルタ５０として補正部１４Ｃに設定させる。

低域通過・低周波数成分補正フィルタ５０及び高域通過・高周波数成分補正フィルタ５２は、図１３に示すように並列に配置されており、入力信号の低周波数成分の補正と高周波数成分の補正とが同時に（並行的に）実行される。

中間周波数成分遅延部５１は、図１４（Ｃ）に示すように、入力信号を、電話帯域に絞って通過させるものであり、補正機能を発揮しないものである。中間周波数成分遅延部５１は、主たる機能は、低域通過・低周波数成分補正フィルタ５０及び高域通過・高周波数成分補正フィルタ５２の処理遅延を補償する機能である。中間周波数成分遅延部５１は、補正部１４Ｃに当初から設定されているものであっても良く、補正フィルタ特性決定部２０Ｂによって記憶部１１Ｂから取り出されて設定されるものであっても良い。後者の場合であっても１種類しか用意されておらず、選択判断は実行されない。

加算部５３は、低域通過・低周波数成分補正フィルタ５０、中間周波数成分遅延部５１及び高域通過・高周波数成分補正フィルタ５２の出力を合成して、出力レベル検出部１５に出力するものである。

例えば、図１６（Ａ）に示すような周波数特性を有する電話機Ａが存在しているならば、その周波数特性の０〜３．４ｋＨｚの特性曲線を上下反転し、３．４〜８ｋＨｚについては通過を阻止する図１６（Ｂ−１）に示すような周波数特性を有する低域通過・低周波数成分補正フィルタと、０〜３．４ｋＨｚについては通過を阻止し、電話機Ａの周波数特性の３．４〜８ｋＨｚの特性曲線を上下反転したような図１６（Ｂ−３）に示すような周波数特性を有する高域通過・高周波数成分補正フィルタ高周波数成分の補正フィルタとを記憶部１１Ｂに用意しておくことが好ましい。なお、図１６（Ｂ−２）は、中間周波数成分遅延部５１の周波数特性を示している。図１７（Ａ）に示すような周波数特性を有する電話機Ｂについても同様である。

以上のように、第４の実施形態によれば、帯域別の帯域補正を並行的に実行するようにしたので、第３の実施形態よりも補正処理の遅延時間を短くでき、会話のリアルタイム性が維持し易くなり、一段と高品質な通話を実現することができる。

（Ｅ）他の実施形態
上記各実施形態においては、３帯域に分割して補正処理を行なうものを示したが、分割する帯域の数はこれに限定されないことは勿論である。また、電話機の電話帯域も０．３〜３．４ｋＨｚに限定されるものではない。

また、第３の実施形態の説明で用いた帯域別補正フィルタの数例の周波数特性は、すなわち、図１０に示す周波数特性は、便宜上、補正対象とする帯域の下限若しくは上限を最も増幅させる特性となっている。しかし、帯域別補正フィルタの周波数特性はこれに限定されず、例えば、図１８に示すように、補正対象とする帯域内の任意の周波数成分を最も増幅させる特性となっていても良い。この点については、他の実施形態についても同様である。

また、上記各実施形態では、広帯域信号が到来する狭帯域電話機（例えば、ＩＰネットワークに接続された電話機）の通話品質の向上を期した場合を説明したが、一般的な狭帯域電話機に限らず、ソフトフォン、ＩＰ携帯電話機などの全ての種類の電話通信装置の通話品質の向上に本発明の帯域補正装置を用いることができる。

第１の実施形態では、全帯域を規定した補正フィルタを操作入力によって設定するものを示したが、第３や第４の実施形態のような帯域別の補正フィルタを、操作入力によって設定できるようにしても良い。

上記では、使用している電話機に適した音質にすることで通話品質を向上させることとして説明した。しかし、電話機に適した補正を行なうのではなく、使用者の好みの音質に調整して通話を楽しむという観点から、本発明の帯域補正装置を適用し、通話品質を向上させるようにしても良い。これを実現するためには、補正部に代え、又は、補正部に加え、音質調整部を設ければ良く、この音質調整部で所望の音質を実現する補正フィルタを選択すれば良い。例えば、音質調整つまみを２つ用意し、一方で低周波数成分のゲインを調整し、もう一方で高周波数成分のゲインを調整することによって所望の音質を得る方法を適用できる。例えば、高齢者が受話音声を調整することで、聴き取りやすい音質に変えることでストレスを感じずに通話ができる効果を奏する。

これまで本発明の装置によって得られる効果は通話品質の向上だったが、本発明の装置を、ブロードバンド通信によって配信される音声、楽曲や映像などの臨場感向上という効果を得るためにも使用できる。例えば、コンサート、スポーツ中継などの音声を本発明の装置で処理することにより臨場感を高め、実際に会場にいるかのような感覚を味わうことができる。

また、本発明の装置を、パソコン、携帯電話機、テレビ、ラジオのような音声を再生できる機能を持つ装置全てに適用することができる。

第１の実施形態の帯域補正装置の構成を示すブロック図である。 帯域補正装置の作用の説明図である。 従来の帯域補正装置のゲイン調節方法の説明図（１）である。 従来の帯域補正装置のゲイン調節方法の説明図（２）である。 複数の実施形態に共通する技術思想の説明図（１）である。 複数の実施形態に共通する技術思想の説明図（２）である。 第２の実施形態の帯域補正装置の構成を示すブロック図である。 第２の実施形態の補正フィルタ特性決定部の決定方法の説明図である。 第３の実施形態の帯域補正装置の構成を示すブロック図である。 第３の実施形態における帯域別補正フィルタの数例の周波数特性を示す説明図である。 第３の実施形態の電話機の周波数特性と帯域別補正フィルタの周波数特性との関係を示す説明図である。 第３の実施形態における補正部の内部構成を示すブロック図である。 第４の実施形態における補正部の内部構成を示すブロック図である。 第４の実施形態の補正部内の複数の構成要素の周波数特性を示す説明図である。 第４の実施形態における帯域別補正フィルタの数例の周波数特性を示す説明図である。 第４の実施形態の電話機の周波数特性と帯域別補正フィルタの周波数特性との関係を示す説明図（１）である。 第４の実施形態の電話機の周波数特性と帯域別補正フィルタの周波数特性との関係を示す説明図（２）である。 図１０とは異なった、帯域別補正フィルタの数例の周波数特性を示す説明図である。

符号の説明

１、１Ａ、１Ｂ…帯域補正装置、１０…操作部、１１、１１Ｂ…記憶部、１２、１２Ｂ…入力レベル検出部、１３、１３Ｂ…入力レベル制御部、１４、１４Ｂ、１４Ｃ…補正部、１５…出力レベル検出部、１６…出力レベル制御部、２０、２０Ｂ…補正フィルタ特性決定部、４０…低周波数成分補正フィルタ、４１…高周波数成分補正フィルタ、５０…低域通過・低周波数成分補正フィルタ、５１…中間周波数成分遅延部、５２…高域通過・高周波数成分補正フィルタ、５３…加算部。

Claims (8)

1. 入力信号の帯域外の周波数特性を補正手段によって補正する帯域補正装置において、
   入力信号の帯域外を補正するための、周波数特性が異なる複数種類の補正フィルタの情報を記憶している記憶手段と、
   上記記憶手段に記憶されている中から選択した補正フィルタを上記補正手段に設定させる補正フィルタ選択手段と
   を有することを特徴とする帯域補正装置。
2. 上記補正フィルタ選択手段は、使用者の操作入力によって上記記憶手段に記憶されている中から補正フィルタを選択することを特徴とする請求項１に記載の帯域補正装置。
3. 帯域が制限された入力信号のレベルを計算する入力レベル検出手段と、
   検出されたレベルを補正に適したレベルに制御する入力レベル制御手段とを備え、
   上記選補正フィルタ択手段が、入力信号レベルに基づいて、上記記憶手段に記憶されている中から補正フィルタを選択する
   ことを特徴とする請求項１に記載の帯域補正装置。
4. 上記補正手段によって補正された信号のレベルが所定レベルに達しているか否かを検出する出力レベル検出手段と、
   その検出レベルに応じてレベルを制御する出力レベル制御手段と
   さらに有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の帯域補正装置。
5. 上記記憶手段は、帯域毎の補正フィルタの情報を記憶しており、上記補正フィルタ選択手段が、帯域毎の複数の補正フィルタを選択すること特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の帯域補正装置。
6. 上記補正手段は、選択された帯域毎の複数の補正フィルタを継続的に設定して補正することを特徴とする請求項５に記載の帯域補正装置。
7. 上記補正手段は、選択された帯域毎の複数の補正フィルタを並列的に設定して帯域毎の補正を並行的に実行することを特徴とする請求項５に記載の帯域補正装置。
8. 出力音声の音質を所望の音質に調整する音質調整手段をさらに有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の帯域補正装置。
   

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