JP2010050512A - Voice mixing device, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の音声情報が入力される音声通話システムに使用される音声ミキシング装置に関し、特に背景ノイズの多い飛行機内で客室乗務員等が各担当持場に居ながらマイクとスピーカから成るハンドセットを用いて会議を行なう場合の音声統括サーバ内の音声ミキシング装置に関する。 The present invention relates to a voice mixing device used in a voice call system in which a plurality of voice information is input, and in particular, a handset composed of a microphone and a speaker while a flight attendant or the like stays in each assigned place in an airplane with a lot of background noise. The present invention relates to an audio mixing device in an audio control server when a conference is performed using the same.
以下に従来の音声ミキシング装置について説明する。 A conventional audio mixing apparatus will be described below.
従来、音声ミキシング装置は特許文献1に記載されたものが知られている。図9は特許文献1に記載された音声ミキシング装置の構成を示すブロック図である。図9において、1〜3は音声情報送受信部で4〜6は信号レベル検出部、7は優先選択部、8は制御部、9は音声情報合成部である。
Conventionally, an audio mixing device described in
以上のように構成された従来の音声ミキシング装置について、以下その動作について説明する。まず、ネットワークを介した音声情報は音声情報送受信部1〜3で受信され、信号レベル検出部4〜6及び優先選択部9へ伝達される。5地点以上の会議室からの音声を無条件に合成した場合、各会議室からのエコーが重畳され、合成された音声が聞きとりにくくなる問題があり、運用上・技術上から4地点程度までの合成が限度であることから、信号レベル検出部4〜6から音声の有無及び音声の有音部分を認識した時刻を受信した制御部8は、音声の有音部分が検出された回線数が予め設定されたN(Nは正の整数)回線より少ないかどうかをチェックし、少ない場合には優先選択部9を制御し、音声の有音部分が検出された回線のみを音声情報合成部7に接続する。また、多い場合にはこれら回線で音声の有音部分が認識された時刻を時系列的にチェックし、音声の発生した順序に従い早いものからN回線を選択し、優先選択部9を制御し、選択されたN回線を音声情報合成部7へ接続する。
しかしながら上記の従来の構成では、有音部分が認識された時刻を時系列的にチェックし、音声の発生した順序に従い早いものから選択するので、場合によっては重要な発言をしている人の音声を破棄してしまうという問題点があった。 However, in the above conventional configuration, the time when the voiced portion is recognized is checked in time series, and the earliest one is selected according to the order in which the voices are generated. There was a problem of destroying.
また、背景ノイズが多い場合は聞き取りにくいという問題点があった。 In addition, there is a problem that it is difficult to hear when there is a lot of background noise.
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、背景ノイズの多い環境で音声会議を使用する際に、全ての発話者の音声を聞き取ることができる音声ミキシング装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide an audio mixing apparatus that can hear the voices of all speakers when using an audio conference in an environment with a lot of background noise. .
この目的を達成するために本発明の音声ミキシング装置は、外部からの複数の音声情報の受信を行なう音声情報受信手段と、前記音声情報受信手段の音声情報毎の出力に有音先頭部分の有無を検出する有音先頭部分有無検出手段と、前記有音先頭部分有無検出手段の出力の中で有音先頭部分が有る旨を示す音声情報の音量のみを上げ他の音声情報の音量を上げないゲイン制御手段と、前記ゲイン制御手段の音声情報毎の出力を加算する音声情報合成手段と、前記音声情報合成手段の出力を外部に送信する音声情報送信手段と、を備えた構成を有している。 In order to achieve this object, the audio mixing device of the present invention includes audio information receiving means for receiving a plurality of audio information from the outside, and whether or not there is a sound head portion in the output for each audio information of the audio information receiving means. The voiced head part presence / absence detecting means for detecting the voiced voice signal and the voice information indicating that there is a voiced head part in the output of the voiced head part presence / absence detecting means is increased, and the volume of the other voice information is not increased. A gain control unit; a voice information synthesis unit that adds outputs for each voice information of the gain control unit; and a voice information transmission unit that transmits the output of the voice information synthesis unit to the outside. Yes.
また、前記音声情報受信手段の音声情報毎の出力の中で有音閾値以上の音声の数を検出する音声数検出手段を更に有し、ゲイン制御手段は、前記音声数検出手段の出力が有効音声数閾値未満の場合であって前記有音先頭部分有無検出手段の出力の中で有音先頭部分が有る旨を示す音声情報の音量のみを上げ他の音声情報の音量を上げない構成を有している。 Further, the voice information receiving means further includes a voice number detecting means for detecting the number of voices that are equal to or higher than a sound threshold value in the output for each voice information, and the gain control means is effective when the output of the voice number detecting means is effective. When the number of voices is less than the threshold value, only the volume of voice information indicating that there is a voiced head part in the output of the voiced head part presence / absence detecting means is raised, and the volume of other voice information is not raised. is doing.
以上のように本発明は、背景ノイズの多い環境で音声会議を使用する際に、全ての発話者の音声を聞き取ることができるという優れた効果が得られる。 As described above, according to the present invention, when using a voice conference in an environment with a lot of background noise, an excellent effect is obtained that the voices of all the speakers can be heard.
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1における音声ミキシング装置の構成を示すブロック図である。入力音声数が少ない場合には、背景ノイズが多い場合であっても会話の有音先頭部分のゲインを上げると聞き取り易い。しかし、入力音声数が多い場合には、会話の先頭音のゲインを上げると、会話の途中から参加する話者の音声が、継続中の会話の障害になり聞き取り難い。そこで、以下の構成を有する。100はハンドセット等の音声端末との間で音声情報を伝達するネットワーク、101〜102はネットワーク100との間で音声情報を送受信する第1の音声情報送受信部〜第M(Mは正整数)の音声情報送受信部、103〜104は第1の音声情報送受信部101〜第Mの音声情報送受信部102の受信出力から有音閾値120以上の音声レベル(以下、「有音レベル」という)の有無を検出する第1の信号レベル検出部〜第Mの信号レベル検出部、105〜106は第1の信号レベル検出部103〜第Mの信号レベル検出部104の出力において有音閾値120以上の音声レベルを有する先頭部分である有音先頭部分の有無検出を行なう第1の有音先頭部分有無検出部〜第Mの有音先頭部分有無検出部、121は第1の信号レベル検出部103〜第Mの信号レベル検出部104の出力の中で有音閾値120以上の音声の数(以下、「有効音声数」という)を検出する音声数検出部、123は有効音声数が有効音声数閾値122未満か否かを判断するゲイン変更判断部、107〜108は第1の有音先頭部分有無検出部105〜第Mの有音先頭部分有無検出部106の出力についてゲイン変更判断部123の出力がゲート信号として制御する第1のゲート部〜第Mのゲート部、109〜110は第1の音声情報送受信部101〜第Mの音声情報送受信部102の受信出力を第1のゲート部107〜第Mのゲート部108の出力に基いてゲイン制御する第1のゲイン制御部〜第Mのゲイン制御部、124は第1のゲイン制御部109〜第Mのゲイン制御部110の出力を加算する音声情報合成部である。音声情報合成部124の出力は第1の音声情報送受信部101〜第Mの音声情報送受信部102に供給されネットワーク100を介して音声端末に送られる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an audio mixing apparatus according to
次に本発明の実施の形態1における音声ミキシング装置の動作について図2〜8を用いて説明する。図2は本発明の実施の形態1における第m(mは1〜Mの中の任意の整数)の信号レベル検出部の出力の模式図である。第1の信号レベル検出部103〜第Mの信号レベル検出部104の一構成要素である第mの信号レベル検出部では、まず時刻t(n)における有音部分の信号レベルであるアナログ有音レベル(V(n)(m))を算出し、次にアナログ有音レベルと有音閾値120との大小比較を行い2値化有音レベル(BV(n)(m))(有音閾値以上の場合は1、有音閾値未満の場合は0)を算出し出力する。ここで無音、無声音の場合はレベルの値は0となる。
Next, the operation of the audio mixing apparatus according to
図3は本発明の実施の形態1における第mの有音先頭部分有無検出部の出力の模式図である。第1の有音先頭部分有無検出部105〜第Mの有音先頭部分有無検出部106の一構成要素である第mの有音先頭部分有無検出部では第mの信号レベル検出部の出力から有音先頭部分の有無検出を行なう。有音先頭部分の有無検出の仕方としては例えば、現時刻での値BV(n)(m)−前時刻での値BV(n−1)(m)が1の場合にのみ有音先頭部分を検出したとすることができ、0または−1の場合は有音先頭部分を検出しなかったとすることができる。有音先頭部分を検出した場合はゲインアップ、そうでない場合はゲイン不変とする信号を出力する。
FIG. 3 is a schematic diagram of the output of the m-th sound head portion presence / absence detection unit according to
図4は本発明の実施の形態1における音声数検出部121の出力の模式図である。音声数検出部121では、第1の信号レベル検出部103〜第Mの信号レベル検出部104の各出力である2値化有音レベルBV(n)(m)の値を加算した値を有効音声数として検出する。時刻t(n)における有効音声数をVP(n)で表す。
FIG. 4 is a schematic diagram of the output of the voice
図5は本発明の実施の形態1におけるゲイン変更判断部の出力の模式図である。ゲイン変更判断部123では、有効音声数が有効音声数閾値122未満か否かを大小比較により判断する。有効音声数が有効音声数閾値以上の場合はゲイン変更OFF、有効音声数閾値未満の場合はゲイン変更ONとして出力する。
FIG. 5 is a schematic diagram of the output of the gain change determination unit in
図6は本発明の実施の形態1における第mのゲート部の出力の模式図である。第1のゲート部107〜第Mのゲート部108の一構成要素である第mのゲート部では、第mの有音先頭部分有無検出部の出力をゲイン変更判断部123の出力により制御する。例えば第mの有音先頭部分有無検出部がゲインアップを示している場合に、ゲイン変更判断部123の出力がゲイン変更ONのときはゲインアップを出力するが、ゲイン変更OFFのときはゲイン不変を出力する。また、第mの有音先頭部分有無検出部がゲイン不変を示している場合には、ゲイン変更判断部123の出力がゲイン変更ONおよびゲイン変更OFFの何れのときもゲイン不変を出力する。第1のゲート部107〜第Mのゲート部108の出力は各々第1のゲイン制御部109〜第Mのゲイン制御部110のゲインを制御する。ゲインアップの場合は音量を上げる。ゲイン不変の場合は音量を変更しない。
FIG. 6 is a schematic diagram of the output of the mth gate portion in the first embodiment of the present invention. In the m-th gate unit, which is one component of the
図7は本発明の実施の形態1における音声ミキシング装置のゲイン制御のフローチャートである。S701では、ネットワーク100を介した音声情報は第1の音声情報送受信部101〜第Mの音声情報送受信部102で受信され時刻t(n)における第1の音声情報〜第Mの音声情報が入力される。S702では、第1のゲイン制御部109〜第Mのゲイン制御部110全てのゲインをリセットする。S703では、第1の信号レベル検出部103〜第Mの信号レベル検出部104において各々が対応する第1の音声情報送受信部101〜第Mの音声情報送受信部102の出力の有音レベルを検出する。S704では、第1の有音先頭部分有無検出部105〜第Mの有音先頭部分有無検出部106において各々が対応する第1の信号レベル検出部103〜第Mの信号レベル検出部104の出力から有音先頭部分の有無検出を行なう。S705では、音声数検出部121において有効音声数を検出する。S706では、ゲイン変更判断部123において有効音声数が有効音声数閾値未満か否かを判断する。有効音声数閾値以上の場合はS707に進み、有効音声数閾値未満の場合はS708に進む。S707では、第1のゲイン制御部109〜第Mのゲイン制御部110についてゲイン不変とする。S708では、有音先頭部分有りを検出した該当するゲイン制御部についてのみゲインアップし他のゲイン制御部についてゲイン不変とする。S709では、第1のゲイン制御部109〜第Mのゲイン制御部110の出力を音声情報合成部124に入力し音声情報合成する。音声情報合成部124の出力は第1の音声情報送受信部101〜第Mの音声情報送受信部102に入力され、ネットワーク100を介して各発話者に送られる。S710では、時刻t(n)における処理を終了し時刻t(n+1)における処理のために待機する。
FIG. 7 is a flowchart of gain control of the audio mixing apparatus according to
図8は本発明の実施の形態1における音声ミキシング装置の動作説明のための音声の状態図である。話者A〜Eが会話に参加しており、図示のタイミングで会話がなされているとする。有効音声数閾値=3とする。時刻t(a)で話者Bの有音先頭部分が検出された際、有効音声数を算出する。話者Aが発話中であるので、Bを含めた有効音声数は2となる。有効音声数閾値と有効音声数を比較し、閾値未満となるため、話者Bの音声パケットはゲインアップされ、音声情報合成される。時刻t(b)で話者Eの有音先頭部分が検出された場合は、AとBが発話中であるので、有効音声数は3となる。有効音声数閾値以上となり話者Eの音声パケットはゲイン不変のまま音声情報合成される。時刻t(c)でも同様で、有効音声数は3となる。有効音声数閾値以上となり話者Aの音声パケットはゲイン不変のまま音声情報合成される。時刻t(d)で話者Dの有音先頭部分が検出された場合は、有効音声数が2なので話者Dの音声パケットはゲインアップされ音声情報合成される。 FIG. 8 is a sound state diagram for explaining the operation of the sound mixing apparatus according to the first embodiment of the present invention. It is assumed that the speakers A to E participate in the conversation and the conversation is made at the timing shown in the figure. It is assumed that the effective voice number threshold = 3. When the voiced head portion of speaker B is detected at time t (a), the number of effective voices is calculated. Since speaker A is speaking, the number of effective voices including B is two. Since the effective voice number threshold value and the effective voice number are compared and become less than the threshold value, the voice packet of the speaker B is gained up, and voice information is synthesized. When the voiced head portion of the speaker E is detected at time t (b), A and B are speaking, so the number of effective voices is 3. The voice packet of the speaker E is synthesized with the voice information synthesized with the gain unchanged. The same is true at time t (c), and the number of effective voices is three. The voice information of the speaker A is synthesized with the gain unchanged and the voice packet of the speaker A becomes equal to or greater than the effective voice threshold. When the voiced head portion of speaker D is detected at time t (d), the number of effective voices is 2, so that the voice packet of speaker D is increased in gain and voice information is synthesized.
以上のように本実施の形態1によれば、背景ノイズの多い環境で少人数で音声会議を使用する際には、聞き取りにくいとされる会話の先頭音のゲインアップを行うので聞き返しなどが少なくなり、効率よく会話を進めることができる。一方、多人数で音声会議を使用する際には割り込み音声の会話の先頭音のゲインアップを停止するため、会話の途中から参加する話者の音声が、継続中の会話の障害とならない。これにより、ユーザは音量調整など会議の妨げとなる操作をすることなく音声会議を使用することができる。 As described above, according to the first embodiment, when a voice conference is used with a small number of people in an environment with a lot of background noise, the gain of the first tone of the conversation that is difficult to hear is increased, so there is little recollection. It is possible to advance the conversation efficiently. On the other hand, when using a voice conference with a large number of people, the gain of the leading sound of the interrupted voice conversation is stopped, so that the voice of the speaker who joins from the middle of the conversation does not become an obstacle to the ongoing conversation. Thus, the user can use the audio conference without performing an operation that hinders the conference such as volume adjustment.
尚、以上の説明ではM個の音声情報送受信部、信号レベル検出部、有音先頭部分有無検出部、ゲート部、ゲイン制御部を前提とした。しかし、時分割処理を行う場合は各々について1個備えればよい。 In the above description, M voice information transmitting / receiving units, a signal level detection unit, a voiced head portion presence / absence detection unit, a gate unit, and a gain control unit are assumed. However, when performing time-sharing processing, it is sufficient to provide one for each.
また、上記説明した手段を機能させるためのプログラムを用いてソフトウェア処理とすることも可能である。 It is also possible to perform software processing using a program for causing the above-described means to function.
さらに、以上の説明では第1の信号レベル検出部103〜第Mの信号レベル検出部104の入力を第1の音声情報送受信部101〜第Mの音声情報送受信部102からの受信入力としたが、第1の信号レベル検出部103〜第Mの信号レベル検出部104への入力は、第1の音声情報送受信部101〜第Mの音声情報送受信部102からの受信入力にAGCを介して参加者の音量レベルを調整したものとしてもよい。この場合はAGCにより、マイクと話者との距離が異なることなどが原因となる参加者の音量レベルの差異を取り除くことにより、より快適な通話環境となる。
(実施の形態2)
実施の形態1においては参加人数の多少に拘わらず適用できる音声ミキシング装置について説明した。しかし、参加人数が有効音声数未満であることが定まっている場合は有効音声数の大小を考慮する必要がないため以下の様にすることができる。
Further, in the above description, the inputs from the first signal
(Embodiment 2)
In the first embodiment, an audio mixing apparatus that can be applied regardless of the number of participants has been described. However, when it is determined that the number of participants is less than the number of valid voices, it is not necessary to consider the size of the number of valid voices, so the following can be performed.
図9は本発明の実施の形態2における音声ミキシング装置の構成を示すブロック図である。図1と比較して省くことができる手段及び信号は、音声数検出部121、ゲイン変更判断部123、第1のゲート部107〜第Mのゲート部108及び有効音声数閾値122である。この場合は第1の有音先頭部分有無検出部105〜第Mの有音先頭部分有無検出部106の出力が有音先頭部分を検出した場合はゲインアップ、そうでない場合はゲイン不変とする信号が第1のゲイン制御部109〜第Mのゲイン制御部110に直接供給される。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of an audio mixing apparatus according to
図10は本発明の実施の形態2における音声ミキシング装置のゲイン制御のフローチャートである。図7と比較して省くことができるステップは、音声数検出部121において有効音声数を検出すること(S705)、ゲイン変更判断部123において有効音声数が有効音声数閾値未満か否かを判断すること(S706)、第1のゲイン制御部109〜第Mのゲイン制御部110の全てについてゲイン不変とすること(S707)である。
FIG. 10 is a flowchart of gain control of the audio mixing apparatus according to the second embodiment of the present invention. Steps that can be omitted in comparison with FIG. 7 include detecting the number of effective sounds in the sound number detecting unit 121 (S705), and determining whether the number of effective sounds is less than the effective sound number threshold in the gain
以上のように本実施の形態2によれば、実施の形態1に比較して多人数で音声会議を使用する際に必要な手段等を省くことができ、これにより、ユーザは音量調整など会議の妨げとなる操作をすることなく音声会議を経済的に使用することができる。 As described above, according to the second embodiment, compared with the first embodiment, it is possible to omit means necessary when using the audio conference with a large number of people, and thus the user can adjust the volume such as volume control. Audio conferencing can be used economically without performing any operation that hinders the user.
尚、以上の説明ではM個の音声情報送受信部、信号レベル検出部、有音先頭部分有無検出部、ゲイン制御部を前提とした。しかし、時分割処理を行う場合は各々について1個備えればよい。 In the above description, it is assumed that there are M audio information transmitting / receiving units, a signal level detection unit, a voice head portion presence / absence detection unit, and a gain control unit. However, when performing time-sharing processing, it is sufficient to provide one for each.
また、上記説明した手段を機能させるためのプログラムを用いてソフトウェア処理とすることも可能である。 It is also possible to perform software processing using a program for causing the above-described means to function.
本発明の音声ミキシング装置は、適切な音量ですべての発話者の音声を聞き取ることができるという優れた効果を有しているため、飛行機など背景ノイズが高い機中などにおけるインターコミュニケーションシステム等において有用である。 The voice mixing device of the present invention has an excellent effect of being able to hear the voices of all the speakers at an appropriate volume, and thus is useful in an intercommunication system or the like in a plane with high background noise such as an airplane. It is.
100 ネットワーク
101〜102 第1〜第Mの音声情報送受信部
103〜104 第1〜第Mの信号レベル検出部
105〜106 第1〜第Mの有音先頭部分有無検出部
107〜108 第1〜第Mのゲート部
109〜110 第1〜第Mのゲイン制御部
120 有音閾値
121 音声数検出部
122 有効音声数閾値
123 ゲイン変更判断部
124 音声情報合成部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記音声情報受信手段の音声情報毎の出力に有音先頭部分の有無を検出する有音先頭部分有無検出手段と、
前記有音先頭部分有無検出手段の出力の中で有音先頭部分が有る旨を示す音声情報の音量のみを上げ他の音声情報の音量を上げないゲイン制御手段と、
前記ゲイン制御手段の音声情報毎の出力を加算する音声情報合成手段と、
前記音声情報合成手段の出力を外部に送信する音声情報送信手段と、
を有する音声ミキシング装置。 Voice information receiving means for receiving a plurality of voice information from outside;
A voice head part presence / absence detecting means for detecting the presence or absence of a voice head part in the output of each voice information of the voice information receiving means;
Gain control means for raising only the volume of voice information indicating that there is a voiced head part in the output of the voiced head part presence / absence detecting means, and not raising the volume of other voice information;
Voice information synthesis means for adding outputs for each voice information of the gain control means;
Voice information transmitting means for transmitting the output of the voice information synthesizing means to the outside;
An audio mixing device having
ゲイン制御手段は、前記音声数検出手段の出力が有効音声数閾値未満の場合であって前記有音先頭部分有無検出手段の出力の中で有音先頭部分が有る旨を示す音声情報の音量のみを上げ他の音声情報の音量を上げないことを特徴とする請求項1に記載の音声ミキシング装置。 A voice number detecting means for detecting the number of voices equal to or higher than a voice threshold in the output of each voice information of the voice information receiving means;
The gain control means is only for the volume of the voice information indicating that there is a voice head part in the output of the voice head part presence / absence detection means when the output of the voice number detection means is less than an effective voice number threshold. The sound mixing apparatus according to claim 1, wherein the sound volume of other sound information is not raised.
外部からの複数の音声情報の受信を行なう音声情報受信手段と、
前記音声情報受信手段の音声情報毎の出力に有音先頭部分の有無を検出する有音先頭部分有無検出手段と、
前記有音先頭部分有無検出手段の出力の中で有音先頭部分が有る旨を示す音声情報の音量のみを上げ他の音声情報の音量を上げないゲイン制御手段と、
前記ゲイン制御手段の音声情報毎の出力を加算する音声情報合成手段と、
前記音声情報合成手段の出力を外部に送信する音声情報送信手段として機能させるためのプログラム。 Computer
Voice information receiving means for receiving a plurality of voice information from outside;
A voice head part presence / absence detecting means for detecting the presence or absence of a voice head part in the output of each voice information of the voice information receiving means;
Gain control means for raising only the volume of voice information indicating that there is a voiced head part in the output of the voiced head part presence / absence detecting means, and not raising the volume of other voice information;
Voice information synthesis means for adding outputs for each voice information of the gain control means;
A program for functioning as voice information transmitting means for transmitting the output of the voice information synthesizing means to the outside.
ゲイン制御手段は、前記音声数検出手段の出力が有効音声数閾値未満の場合であって前記有音先頭部分有無検出手段の出力の中で有音先頭部分が有る旨を示す音声情報の音量のみを上げ他の音声情報の音量を上げないことを特徴とする請求項3に記載のプログラム。 A voice number detecting means for detecting the number of voices equal to or higher than a voice threshold in the output of each voice information of the voice information receiving means;
The gain control means is only for the volume of the voice information indicating that there is a voice head part in the output of the voice head part presence / absence detection means when the output of the voice number detection means is less than an effective voice number threshold. The program according to claim 3, wherein the volume of other audio information is not increased.
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