JP2011151634A - Gain automatic setting device and gain automatic setting method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ゲイン自動設定装置およびゲイン自動設定方法に関し、詳しくは、マイクロホンに適用され、暗騒音の大きさに基づいてアンプのゲインの自動設定を行うことができるゲイン自動設定装置およびゲイン自動設定方法に関する。 The present invention relates to an automatic gain setting device and an automatic gain setting method, and more particularly, to an automatic gain setting device and an automatic gain setting that are applied to a microphone and can automatically set an amplifier gain based on the level of background noise. Regarding the method.
ホール、教室、オフィスなどの部屋、屋外などの空間においてマイクロホンに音声を入力し、拡声する場合、使用者の声質には個人差があり、また、使用者の声の大きさ、入力される音楽などの音量は様々であるため、音声の入力レベル又は出力の音量を適切に調整する必要がある。そこで、一般的には、マイクロホンが接続されたマイクアンプなどにおいて手動でゲインを設定することが行われている。また、マイクロホンがワイヤレスマイクロホンである場合、そのワイヤレスマイクロホンからの音声を受信する受信機側でゲインを手動で設定するのが一般的である。 When voice is input to a microphone in a room such as a hall, classroom, office, or outdoors, the voice quality of the user varies depending on the individual, the loudness of the user's voice, and the input music Therefore, it is necessary to appropriately adjust the audio input level or the output volume. Therefore, generally, a gain is manually set in a microphone amplifier or the like to which a microphone is connected. When the microphone is a wireless microphone, the gain is generally set manually on the receiver side that receives sound from the wireless microphone.
マイクロホンを使用するたびにゲインを手動で調整しなければならないとすると、その作業は煩雑であるし、多くの時間を浪費してしまう。また、上述のホールなど空間においては、通常、マイクロホンに入力すべき使用者の音声や音楽の他に、その空間で鳴っているいわゆる暗騒音が存在する。マイクロホンを使用すると、その暗騒音も音声として入力されてしまうため、マイクロホンのゲイン調整を適切に行うためにはその暗騒音の影響も考慮する必要がある。したがって、マイクロホンのゲインを手動で調整しようとするとある程度の熟練した技術、経験が必要となる。 If the gain has to be adjusted manually each time a microphone is used, the operation is complicated and a lot of time is wasted. In addition, in a space such as the above-described hall, there is usually so-called background noise that sounds in the space in addition to the user's voice and music to be input to the microphone. When a microphone is used, the background noise is also input as voice. Therefore, in order to properly adjust the gain of the microphone, it is necessary to consider the influence of the background noise. Therefore, a certain level of skill and experience is required to manually adjust the gain of the microphone.
また、ワイヤレスマイクロホンシステムにおいては、送信機と受信機は離れて設置されていることが通常であるため、使用者自身がゲインの設定を行おうとすると、マイクロホンを使用する場所と受信機が設置されている場所との移動を繰り返さなければならず、迅速に調整が行えないという問題がある。そこで、音量設定を自動的に行うことができる音量自動調整装置が提案されている(特許文献1)。 In a wireless microphone system, the transmitter and the receiver are usually installed apart from each other. Therefore, when the user himself sets the gain, the place where the microphone is used and the receiver are installed. Therefore, there is a problem in that adjustments cannot be made quickly because the movement to the place must be repeated. Therefore, an automatic volume adjustment device that can automatically perform volume setting has been proposed (Patent Document 1).
しかし、特許文献1に記載の音量自動調整装置は、音量を調整するために、放送源からの音声を出力するスピーカと、そのスピーカから出力された音声を集音するためのマイクロホンとを備える必要がある。したがって、特許文献1に記載のゲイン自動設定装置をマイクロホンのゲイン調整に適用しようとすると、部品点数が増加してしまうという問題がある。
However, the volume automatic adjustment device described in
また、マイクロホンを用いるホールなどの空間に備え付けられているスピーカを用いようとしても、発明を構成するフィルタ等を備えていないため、音量調整を行うことができないという問題もある。 In addition, there is a problem that even if an attempt is made to use a speaker provided in a space such as a hall using a microphone, the volume cannot be adjusted because the filter or the like constituting the invention is not provided.
したがって、この発明の目的は、受信機側ではなく、送信機側であるマイクロホンのみで自動的にゲインの設定を行うことができるゲイン自動設定装置およびゲイン自動設定方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an automatic gain setting apparatus and automatic gain setting method capable of automatically setting a gain only with a microphone on the transmitter side, not on the receiver side.
上述した課題を解決するために、この発明は、第1の所定の時間に暗騒音を集音し、さらに第2の所定の時間に音声を集音して音声信号に変換するマイクロホンと、マイクロホンにより変換された音声信号を増幅するマイクアンプと、音声の入力レベルのピーク値を検出するピーク検出部と、暗騒音の入力レベルの第1の所定の時間における平均値と、複数のピーク値の第2の所定の時間における平均値とに基づいてマイクアンプのゲインを設定するゲイン設定部とからなるゲイン自動設定装置である。 In order to solve the above-described problems, the present invention is a microphone that collects background noise at a first predetermined time, collects voice at a second predetermined time, and converts it into an audio signal, and a microphone A microphone amplifier that amplifies the sound signal converted by the above, a peak detector that detects a peak value of the input level of the sound, an average value of the input level of the background noise at the first predetermined time, and a plurality of peak values The gain automatic setting device includes a gain setting unit that sets a gain of the microphone amplifier based on an average value in a second predetermined time.
また、この発明は、第1の所定の時間にマイクロホンで暗騒音を集音して暗騒音信号に変換する第1の集音ステップと、第2の所定の時間にマイクロホンで音声を集音して音声信号に変換する第2の集音ステップと、マイクロホンにより変換された音声信号をマイクアンプにより増幅する増幅ステップと、音声の入力レベルのピーク値を検出するピーク検出ステップと、暗騒音の入力レベルの第1の所定の時間における平均値と、複数のピーク値の第2の所定の時間における平均値とに基づいてマイクアンプのゲインを設定するゲイン設定ステップとからなるゲイン自動設定方法である。 The present invention also includes a first sound collecting step for collecting background noise with a microphone at a first predetermined time and converting it into a background noise signal, and collecting sound with a microphone at a second predetermined time. A second sound collecting step for converting the sound signal into a sound signal, an amplification step for amplifying the sound signal converted by the microphone with a microphone amplifier, a peak detecting step for detecting a peak value of the sound input level, and an input of background noise A gain automatic setting method comprising a gain setting step of setting a gain of a microphone amplifier based on an average value of a level at a first predetermined time and an average value of a plurality of peak values at a second predetermined time. .
この発明によれば、暗騒音と入力音声の大きさに基づいて使用者に煩雑な作業を強いることなく自動的にマイクロホンのゲイン設定を行うことができる。また、スピーカなどのマイクロホン以外の機器を用いることなく、音声の入力をためのマイクロホンのみを用いて自動的にゲイン設定を行うことができる。 According to the present invention, the microphone gain can be automatically set based on the background noise and the input sound level without forcing the user to perform complicated work. Further, gain setting can be automatically performed using only a microphone for inputting sound without using a device other than a microphone such as a speaker.
以下、この発明を実施の形態について説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
<1.実施の形態>
<2.変形例>
なお、以下に説明する一実施の形態は、この発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、この発明の範囲は、以下の説明において、特にこの発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施の形態に限定されないものとする。
Embodiments of the present invention will be described below. The description will be given in the following order.
<1. Embodiment>
<2. Modification>
The embodiment described below is a preferred specific example of the present invention, and various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited to the present invention in the following description. Unless otherwise stated, the present invention is not limited to these embodiments.
<1.実施の形態>
「ゲイン自動設定装置の構成」
図1は、この発明の一実施の形態によるゲイン自動設定装置の一例の概略的構成を示す図である。本実施の形態では、ゲイン自動設定装置を使用者によって入力された音声を無線通信で受信機に送信するワイヤレスマイクロホン1に適用している。ワイヤレスマイクロホン1は、マイクロホン10、マイクアンプ11、A/D(Analog to Digital)変換部12、音声処理部13、制御部14、記憶部15、操作部16、通知部17、無線通信部18およびアンテナ19とから構成されている。図1において、実線は音声信号を示し、点線は制御信号を示す。
<1. Embodiment>
"Configuration of automatic gain setting device"
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an example of an automatic gain setting device according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, the gain automatic setting device is applied to the
なお、以下、ワイヤレスマイクロホン1を使用して音声の入力を行う者を使用者と称する。また、その使用者が声を発することによってワイヤレスマイクロホン1に入力する音声を単に音声と称し、暗騒音と区別する。ただし、ワイヤレスマイクロホン1に入力される音は使用者の声に限られず、楽器の音、再生装置からの出力音声など様々な音声を入力することができる。
Hereinafter, a person who inputs sound using the
マイクロホン10は、暗騒音および使用者からの音声を入力するためのものであり、マイクロホン10に入力された音声はアナログ音声信号に変換され、マイクアンプ11に送られる。マイクアンプ11は後述するゲイン設定部143の演算結果により設定されたゲインに基づいて、マイクロホン10から送られてきたアナログ音声信号を増幅させてA/D変換部12に送るためのものである。A/D変換部12は、アナログ音声信号をデジタル音声信号に変換するためA/Dコンバータである。音声処理部13は、A/D変換部12から送られてきた音声信号に対して量子化ビット数の調整、サンプリングレートの調整、の調整などの所定の処理を施すものである。
The
制御部14は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などにより構成されるマイクロコンピュータであり、ワイヤレスマイクロホン1を構成する各部の制御を行うマイクロホン制御部141と、音声信号中のピークの検出を行うピーク検出部142と、ゲイン自動設定のための所定の演算処理を行ってゲインを設定するゲイン設定部143とから構成されている。制御部14は、マイクアンプ11に接続され、ゲイン設定部143による演算結果に基づいてマイクアンプ11のゲイン設定の制御を行うための制御信号を送る。ゲイン設定部143が行う演算処理の詳細については後述する。
The
記憶部15は、ゲイン設定部143による演算処理によって算出された暗騒音の入力レベルの平均値、音声信号の入力レベルのピーク値、そのピーク値の平均値などゲイン自動設定に用いる各種の値を記憶保持するためのメモリである。
The
操作部16は、制御部14と接続されており、音声入力を行う使用者がワイヤレスマイクロホン1のオン、オフの切り替え操作を行うためのものである。本実施の形態では操作部16は、使用者が操作可能なようにワイヤレスマイクロホン1の躯体に設けられ、オン、オフの切り替えが可能なスイッチとして構成されている。
The
通知部17は、制御部14と接続されており、使用者に音声の入力を促したり、使用者に演算処理が終了したことなどを通知するためのものである。本実施の形態では、通知部17は、発光部がワイヤレスマイクロホン1の躯体から露出するように設けられ、点灯、点滅等することにより使用者に上述の通知を行うLED(Light Emitting Diode)で構成されている。
The
無線通信部18は、所定の処理を施されて増幅された音声信号をアンテナ19を介して無線通信で受信機(図示せず。)に送信するためのものである。無線通信の方式としてはTDMA(Time Division Multiple Access)方式、Bluetooth(登録商標)、ZigBeeなど特に限定されず様々な方式を用いることができる。
The
〔ゲイン自動設定装置の動作〕
本実施の形態に係るゲイン自動設定装置を適用したワイヤレスマイクロホン1は上述の構成となっている。次に、図2乃至図5を参照して、ワイヤレスマイクロホン1によるゲイン自動設定処理について説明する。
[Operation of automatic gain setting device]
The
ゲイン自動設定装置を適用したワイヤレスマイクロホン1によってゲインの自動設定が行われる場合、まず、ステップS1で、操作部16としてのスイッチが使用者によってオンに切り替えられたか否かが判定される。操作部16のスイッチがオンに切り替えられておらず、オフのままの場合(ステップS1のNo)は、ゲインの自動設定は開始されず、処理は終了となる。操作部16のスイッチがオンに切り替えられた場合(ステップS1のYes)、処理はステップS2に進む。そして、ステップS2で、ワイヤレスマイクロホン1の電源がオンとなり、図4Aに示すように通知部17としてのLEDが点灯し、使用者にゲイン自動設定処理が開始されたことが通知される。
When automatic gain setting is performed by the
次に、通知部17としてのLEDが点灯したことを確認した使用者が、図4Bに示すように暗騒音の入力を開始することにより、ステップS3における暗騒音の入力が行われる。暗騒音の入力はマイクロホン10から行われる。ここで、暗騒音とは、複数の音が同時に存在する場合に、ある特定の音に着目したときのそれ以外の音であり、この発明においては、使用者が声を発してワイヤレスマイクロホン1に入力しようとする音声以外の音声を指す。そして、ステップS4で、ステップS3で入力された暗騒音に対してA/D変換、積算処理などの所定の信号処理が行なわれる。
Next, the user who has confirmed that the LED serving as the
次に、ステップS5で、暗騒音の入力の開始から第1の所定の時間が経過したか否かが判定される。この第1の所定の時間とは暗騒音の測定時間である。第1の所定の時間が経過していないと判定された場合(ステップS5のNo)は、処理はステップS3に戻り、ステップS3乃至ステップS5が繰り返され、第1の所定の時間が経過するまで暗騒音の入力が行われる。暗騒音の測定時間である第1の所定の時間は、例えば、1秒に設定される。ただし、第1の所定の時間は1秒に限れられるものではない。例えば、暗騒音の入力レベルにばらつきがあるような場合は、より詳細に暗騒音を測定するために第1の所定の時間を1秒より長く設定してもよい。また、使用者が第1の所定の時間を任意に設定できるようにしてもよい。 Next, in step S5, it is determined whether or not a first predetermined time has elapsed since the start of input of background noise. The first predetermined time is the background noise measurement time. If it is determined that the first predetermined time has not elapsed (No in step S5), the process returns to step S3, and steps S3 to S5 are repeated until the first predetermined time elapses. Background noise is input. The first predetermined time, which is the background noise measurement time, is set to 1 second, for example. However, the first predetermined time is not limited to one second. For example, when there is a variation in the input level of background noise, the first predetermined time may be set longer than 1 second in order to measure background noise in more detail. Further, the user may arbitrarily set the first predetermined time.
このように、ステップS2で通知部17としてのLEDが点灯したらゲイン自動設定処理が開始され、使用者は暗騒音の入力を開始すればよいため、通知部17のLEDの点灯は使用者に暗騒音の入力を促す通知として機能する。したがって、例えば、第1の所定の時間が経過して、暗騒音の入力がそれ以上必要なくなった場合、図4Cに示すように通知部17のLEDを消灯して、使用者に暗騒音の入力の終了を促すようにしてもよい。
As described above, when the LED as the
ステップS5で第1の所定の時間が経過したと判定された場合(ステップS5のYes)、処理はステップS6に進む。ステップS6では、ステップS3乃至ステップS5を繰り返して入力された暗騒音の入力レベルの第1の所定の時間における平均値(以下、暗騒音平均レベルと称する。)が算出される。そして、その算出された暗騒音平均レベルは記憶部15に格納される。
If it is determined in step S5 that the first predetermined time has elapsed (Yes in step S5), the process proceeds to step S6. In step S6, the average value (hereinafter referred to as the background noise average level) of the background level of the background noise input by repeating steps S3 to S5 for the first predetermined time is calculated. Then, the calculated background noise average level is stored in the
次に、ステップS7で図4Dに示すように使用者による音声の入力が行われる。なお、使用者による音声の入力は上述のステップS3で入力された暗騒音が存在する空間内で行われるのが通常であるため、ステップS7では、マイクロホン10には使用者が声を発して入力しようとする音声と暗騒音とが入力されることとなる。図4Cに示すように暗騒音の入力を行う第1の所定の時間の終了時に通知部17のLEDを消灯した場合は、音声の入力を開始するにあたって使用者に音声の入力を促すために、図4Dに示すように通知部17のLEDを再び点灯させるとよい。なお、その際、通知部17としてのLEDの点灯は暗騒音の入力時の点灯と同じでもよいが、暗騒音の入力時とは異なる色に点灯させるなどして使用者が暗騒音の入力時と区別することができるようにしてもよい。
Next, in step S7, as shown in FIG. 4D, the user inputs voice. Since the user usually inputs the voice in the space where the background noise input in step S3 is present, in step S7, the user speaks and inputs the
次に、ステップS8で、ピーク検出部142により上述のステップS7で入力された音声の入力レベルのピーク値(以下、音声ピーク値、と称する。)が検出される。音声ピーク値の検出には公知の技術が任意に採用される。次に、ステップS9で、記憶部15に音声ピーク値がn個以上格納されているか否かが判定される。ここで、nとは、第2の所定の時間における音声ピーク値の平均値を算出するために用いる音声ピーク値の数である。また、この第2の所定の時間とは、使用者によって入力される音声の測定時間である。記憶部15に格納された音声ピーク値の数がnよりも少ない場合(ステップS9のNo)、ステップS11およびステップS12は行われず、処理はステップS10に進む。
Next, in step S8, the
そして、ステップS10で、ステップS8で検出された音声ピーク値が記憶部15に格納される。なお、ゲイン自動設定処理前に記憶部15には音声ピーク値が格納されていることはないため、ゲイン自動設定処理の開始後初回のステップS9においては、処理は必ずステップS10に進む。
In step S10, the voice peak value detected in step S8 is stored in the
次に、ステップS13は、使用者による音声の入力の開始から第2の所定の時間が経過したか否かが判定される。第2の所定の時間が経過していないと判定された場合(ステップS13のNo)、処理はステップS7に戻る。そして、記憶部15に格納される音声ピーク値の数がn個に到達するまでステップS7乃至ステップS10およびステップS13を繰り返して、使用者による音声の入力と音声ピーク値の検出および音声ピーク値の格納が行われる。なお、格納された音声ピーク値の数がnに至るまではステップS8で検出された音声ピーク値はすべて随時記憶部15に格納される。
Next, in step S13, it is determined whether or not a second predetermined time has elapsed since the start of voice input by the user. When it is determined that the second predetermined time has not elapsed (No in step S13), the process returns to step S7. Then, Steps S7 to S10 and Step S13 are repeated until the number of voice peak values stored in the
そして、ステップS9で、記憶部15に音声ピーク値の数がn個格納されていると判定された場合、処理はステップS11に進む(ステップS9のYes)。ステップS11では、ステップS8で検出された直近の音声ピーク値(まだ記憶部15には格納されていないn+1個目の音声ピーク値)が記憶部15に格納されているn個の音声ピーク値のいずれかよりも大きいか否かの判定が行われる。そして、直近の音声ピーク値が記憶部15に格納されているいずれの音声ピーク値よりも小さいと判定された場合(ステップS11のNo)、ステップS12の処理は行われず、処理はステップS13に進む。
If it is determined in step S9 that n number of audio peak values are stored in the
一方、ステップS11において、上述のステップS8で検出された直近の音声ピーク値が記憶部15に格納されているn個の音声ピーク値のいずれかよりも大きいと判定された場合(ステップS11のYes)は、処理はステップS12に進む。そして、ステップS12で、n個の音声ピーク値のいずれかよりも大きいと判定された直近の音声ピーク値が記憶部15に格納され、記憶部15に格納されているn個の音声ピーク値の内の最小の音声ピーク値が破棄されることにより、音声ピーク値の入れ替えが行われる。
On the other hand, when it is determined in step S11 that the most recent sound peak value detected in step S8 described above is larger than any of the n sound peak values stored in the storage unit 15 (Yes in step S11). ) Proceeds to step S12. In step S12, the latest speech peak value determined to be larger than any of the n speech peak values is stored in the
次に、ステップS13で第2の所定の時間が経過したか否かが判定され、経過していない場合(ステップS13のNo)は、ステップS7乃至ステップS9およびステップS11乃至ステップS13が繰り返され、第2の所定の時間が経過するまで、使用者による音声の入力、音声ピーク値の検出、比較、入れ替え処理が行われる。 Next, it is determined whether or not the second predetermined time has elapsed in step S13. If it has not elapsed (No in step S13), steps S7 to S9 and steps S11 to S13 are repeated, Until the second predetermined time elapses, voice input by the user, detection of the voice peak value, comparison, and replacement processing are performed.
上述のステップS8乃至ステップS13の一連の処理によって、最終的には、記憶部15には第2の所定の時間における複数の音声ピーク値の内、大きい方から順に5つの音声ピーク値が記憶部15に格納されることとなる。例えば、n=5と設定されている場合、ステップS11における比較判定は、5個目の音声ピーク値までは行われず、6個目の音声ピーク値から行われることとなる。6個目以降は、新たに入力された音声ピーク値は随時、記憶部15に保持された5つの音声ピーク値と比較され、直近の音声ピーク値が記憶部15に保持されている5つの音声ピーク値のいずれかよりも大きい場合は、その直近の音声ピーク値と5つの音声ピーク値の中の最小の音声ピーク値との入れ替えが行われる。この処理を繰り返すことにより、最終的には、図4Dのグラフ中の矢印に示すように、第2の所定の時間内における複数個の音声ピーク値のうち、大きい方の値から順に5つの音声ピーク値が記憶部15に格納されることとなる。すなわち、値の大きい順に5つの音声ピーク値がサンプリングされたということができる。
As a result of the series of processes from step S8 to step S13 described above, finally, the
ステップS13で、第2の所定の時間が経過したと判定された場合(ステップS13のYes)、処理はステップS14に進む。そして、ステップS14で、記憶部15に格納されているn個の音声ピーク値の平均値(以下、音声ピーク平均値、と称する。)が算出される。音声ピーク平均値は、例えば、記憶部15に格納されているn個の音声ピーク値の合計を音声ピーク値の数であるnで割ることにより算出することが可能である。次に、ステップS15で上述のステップS6で算出された暗騒音平均レベルと、ステップS14で算出された音声ピーク平均値とに基づいて、設定すべきマイクゲインが求められる。
If it is determined in step S13 that the second predetermined time has elapsed (Yes in step S13), the process proceeds to step S14. In step S14, an average value of the n sound peak values stored in the storage unit 15 (hereinafter referred to as a sound peak average value) is calculated. The voice peak average value can be calculated, for example, by dividing the total of n voice peak values stored in the
なお、ステップS14乃至ステップS16における処理を行っている間、通知部17のLEDを点滅させるなどして、ゲイン自動設定処理の実行中であることを使用者に通知するようにしてもよい。暗騒音の入力および使用者による音声の入力を促す場合に通知部17のLEDを点灯させていた場合は、点滅させるなどすれば音声入力と処理中とを区別させることができる。
In addition, while performing the process in step S14 thru | or step S16, you may make it notify a user that the gain automatic setting process is being performed by blinking LED of the
ここで、図5に示すグラフを参照してステップS15におけるゲインの算出について説明する。図5のグラフは、横軸をマイクアンプ11に対して設定されるゲイン、縦軸を音声ピーク平均値として、音声ピーク平均値に対するゲインの特性と暗騒音平均レベルとの関係を示すものである。ゲイン特性はグラフ中に示すように暗騒音平均レベルの大きさに応じた4つのパターンとして規定されている。特性Aが暗騒音平均レベルが最小の場合の特性であり、特性B、特性C、特性Dの順に暗騒音平均レベルは大きくなっていく。このゲイン特性の4つのパターンは、記憶部15にあらかじめ格納されており、制御部14によるゲインの算出の際に読み出されて使用される。本実施の形態では、暗騒音平均レベルの大きさに対応して4つの特性に従って、ゲインが設定される。
Here, the calculation of the gain in step S15 will be described with reference to the graph shown in FIG. The graph of FIG. 5 shows the relationship between the gain characteristic relative to the sound peak average value and the background noise average level, with the horizontal axis representing the gain set for the
ゲインを求めるには、まず、ステップS6で算出された暗騒音平均レベルが特性A、B、C、Dのいずれに該当するかを判定する。判定は、例えば、暗騒音平均レベルに対して3つの閾値を設定し、暗騒音平均レベルがそれぞれの閾値以上であるかを判定することにより行うことができる。そして、暗騒音平均レベルが該当する特性A乃至Dのいずれかに基づいてゲインが決定される。 In order to obtain the gain, first, it is determined whether the background noise average level calculated in step S6 corresponds to the characteristics A, B, C, or D. The determination can be performed, for example, by setting three threshold values for the average background noise level and determining whether the average background noise level is equal to or higher than each threshold value. Then, the gain is determined based on any of the characteristics A to D corresponding to the background noise average level.
暗騒音平均レベルが小さい場合(特性A)は、音声ピーク平均値の低下に比例してゲインは高くなるように設定され、特性Aは直線的なものとなっている。これは、暗騒音平均レベルが小さい場合には、暗騒音のゲイン調整に対する影響は小さいと考えられるからである。したがって、音声ピーク平均値が高い場合は、ゲインは低く設定され、音声ピーク平均値が低い場合は、ゲインは高く設定される。 When the background noise average level is small (characteristic A), the gain is set so as to increase in proportion to the decrease in the voice peak average value, and the characteristic A is linear. This is because the influence of background noise on gain adjustment is considered to be small when the background noise average level is small. Accordingly, when the voice peak average value is high, the gain is set low, and when the voice peak average value is low, the gain is set high.
特性B、CおよびDは特性Aに比べて暗騒音平均レベルが大きい場合である。暗騒音平均レベルが大きい場合、暗騒音のゲイン調整に対する影響は大きい。したがって、暗騒音平均レベルが小さい場合と同様に音声ピーク平均値の低下に比例させてゲインを高く設定すると暗騒音もマイクアンプ11によって増幅されて、受信機側のスピーカから出力される場合に聞き取りにくい音声となってしまう。そこで、暗騒音平均レベルが大きい場合には、音声ピーク値がある程度高い範囲ではゲインは低く設定され、音声ピーク値が所定の値以下になると、それ以降ゲインは急激に高くなるように設定される。そして、この傾向は暗騒音平均レベルが高くなればなるほど強まるように設定されている。よって、音声ピーク平均値とゲインとの関係は曲線的なものとなっている。
Characteristics B, C, and D are cases where the background noise average level is larger than that of characteristic A. When the background noise average level is large, the influence of the background noise on the gain adjustment is large. Therefore, when the gain is set high in proportion to the decrease in the average voice peak value as in the case where the background noise average level is small, the background noise is also amplified by the
したがって、たとえ、ワイヤレスマイクロホン1を複数回使用して、その度に行ったゲイン自動設定処理において音声ピーク平均値がほぼ一定であったとしても、暗騒音平均レベルが大きい場合は、暗騒音平均レベルが小さい場合と比べてゲインは低く設定される。
Therefore, even if the voice peak average value is substantially constant in the gain automatic setting process performed each time the
なお、特性A、B、C、Dのいずれの特性も平均値が最大のときにはゲインは最小となり、平均値が最小の場合はゲインが最大となるように設定されている。 The characteristics A, B, C, and D are set so that the gain is minimum when the average value is maximum, and the gain is maximum when the average value is minimum.
このように、使用者によって入力された音声の入力レベルのピーク値の平均を基準としてゲインを設定することにより、大きい音声が入力された場合に音声が歪むことを防止して、音質向上効果を奏することができる。 In this way, by setting the gain based on the average of the peak value of the input level of the sound input by the user, the sound is prevented from being distorted when a large amount of sound is input, thereby improving the sound quality. Can play.
そして、ステップS16で制御部14から所定の制御信号がマイクアンプ11に送られることによってマイクアンプ11のゲインが設定される。ステップS16におけるゲインの設定が終了したら、ステップS17で図4Eに示すように通知部17としてのLEDを消灯させてゲイン自動設定処理が終了となる。処理を終了する際に、通知部17のLEDを消灯させることにより、ゲイン自動設定が終了してワイヤレスマイクロホン1が使用可能になったことを使用者に通知することができる。
In step S16, a predetermined control signal is sent from the
ゲイン自動設定が終了後、上述の処理によってゲインが設定されたワイヤレスマイクロホン1が使用者によって使用される。使用者がワイヤレスマイクロホン1に音声を入力すると、音声信号は上述の処理によって設定されたゲインにしたがってマイクアンプ11で増幅される。次に、その増幅された音声信号に対してA/D変換部12および音声処理部13によって所定の処理が施され、無線通信部18およびアンテナ19を介して受信機に送信される。そして、受信機で所定の処理を施されて、スピーカなどから音声として出力される。
After the automatic gain setting is completed, the
この発明に係るゲイン自動設定装置によって、送信機側であるワイヤレスマイクロホン1のみでマイクアンプ11のゲインが適切に設定されるため、受信機側で手動でゲインの設定を行う必要がなく、迅速にワイヤレスマイクロホン1の使用を開始することができる。また、暗騒音と、音声信号の音声ピーク平均値とをデジタル値で比較するので、簡易な方法で高精度にマイクのゲインを設定することができる。さらに、ゲインの設定は自動で行われるので、熟練した技術、経験は必要なく、使用者自身がゲイン自動設定を行うことも可能である。
With the automatic gain setting device according to the present invention, the gain of the
<2.変形例>
以上、この発明の実施の形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、通知部17は点灯によって使用者に情報を提示するLEDに限らず、LCD(Liquid Crystal Display)などのディスプレイを用いてもよい。ディスプレイを用いた場合は、ディスプレイ上に「動作中」、「暗騒音を入力してください。」、「声を入力してください。」などのメッセージを表示して使用者に音声の入力を促すようにしてもよい。また、使用者に対する通知はディスプレイなどによる視覚的な通知に限られず、信号音や音声ガイダンスなど音声による通知でもよい。さらに、LEDやディスプレイによる視覚的な通知と音による通知を組み合わせて用いてもよい。
<2. Modification>
Although the embodiment of the present invention has been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications based on the technical idea of the present invention are possible. For example, the
操作部16は、オン、オフの切り替えが可能なスイッチを例に挙げて説明したが、スイッチに限られず、押圧可能なボタンとして構成してもよい。使用者がそのボタンを押圧し続けている期間中に暗騒音、使用者の音声がマイクロホン10から入力され、使用者がボタンの押下を停止すると音声の入力も停止するようにしてもよい。
The
音声の入力レベルの平均値の算出に用いる音声ピーク値の数であるnの値は5を例にして説明したが、5に限られるものではなく、より詳細な音声ピーク平均値を算出する必要がある場合には場合はnの値を5以上にするとよい。使用者が任意にnの数を設定することができるようにしてもよい。 The value of n, which is the number of voice peak values used for calculating the average value of the voice input level, has been described by taking 5 as an example, but is not limited to 5, and it is necessary to calculate a more detailed voice peak average value. If there is, the value of n should be 5 or more. The user may arbitrarily set the number of n.
また、本実施の形態では、音声ピーク値の内、入力レベルが大きいn個の音声ピーク値から音声の入力レベルの平均値を算出したが、音声の入力レベルに対して所定の閾値を設定し、その閾値を超えた複数の音声ピーク値から平均を算出することも可能である。 In the present embodiment, the average value of the voice input level is calculated from n voice peak values having a large input level among the voice peak values. However, a predetermined threshold is set for the voice input level. It is also possible to calculate the average from a plurality of voice peak values exceeding the threshold.
さらに、本実施の形態では、図5に示すように音声ピーク平均値に対するゲイン特性を4つのパターンを例に挙げて説明したが、ゲイン特性は4つのパターン限られるものではない。より多くのパターンをプリセットとして記憶部15に格納させておき、より詳細なゲインの設定を行えるようにしてもよい。
Furthermore, in the present embodiment, the gain characteristics with respect to the voice peak average value have been described by taking four patterns as an example as shown in FIG. 5, but the gain characteristics are not limited to four patterns. More patterns may be stored in the
1・・・・・・・・ワイヤレスマイクロホン
10・・・・・・・マイクロホン
11・・・・・・・マイクアンプ
12・・・・・・・A/D変換部
13・・・・・・・音声処理部
14・・・・・・・制御部
141・・・・・・マイクロホン制御部
142・・・・・・ピーク検出部
143・・・・・・ゲイン設定部
15・・・・・・・記憶部
16・・・・・・・操作部
17・・・・・・・通知部
18・・・・・・・無線通信部
19・・・・・・・アンテナ
1 ...
Claims (7)
該マイクロホンにより変換された前記音声信号を増幅するマイクアンプと、
前記音声の入力レベルのピーク値を検出するピーク検出部と、
前記暗騒音の入力レベルの前記第1の所定の時間における平均値と、複数の前記ピーク値の前記第2の所定の時間における平均値とに基づいて前記マイクアンプのゲインを設定するゲイン設定部と、
からなるゲイン自動設定装置。 A microphone that collects background noise at a first predetermined time, and further collects sound at a second predetermined time and converts it into an audio signal;
A microphone amplifier that amplifies the audio signal converted by the microphone;
A peak detector for detecting a peak value of the input level of the voice;
A gain setting unit that sets a gain of the microphone amplifier based on an average value of the input level of the background noise at the first predetermined time and an average value of the peak values at the second predetermined time When,
A gain automatic setting device.
前記ゲインは前記ゲイン特性に基づいて設定される請求項1に記載のゲイン自動設定装置。 A storage unit that preliminarily stores and holds gain characteristics corresponding to the average value of the background level of the background noise and the average value of the plurality of peak values;
The gain automatic setting device according to claim 1, wherein the gain is set based on the gain characteristic.
第2の所定の時間にマイクロホンで音声を集音して音声信号に変換する第2の集音ステップと、
前記マイクロホンにより変換された前記音声信号をマイクアンプにより増幅する増幅ステップと、
前記音声の入力レベルのピーク値を検出するピーク検出ステップと、
前記暗騒音の入力レベルの前記第1の所定の時間における平均値と、複数の前記ピーク値の前記第2の所定の時間における平均値とに基づいて前記マイクアンプのゲインを設定するゲイン設定ステップと、
からなるゲイン自動設定方法。 A first sound collecting step of collecting background noise with a microphone and converting it into a background noise signal at a first predetermined time;
A second sound collecting step of collecting sound with a microphone at a second predetermined time and converting the sound into a sound signal;
An amplification step of amplifying the audio signal converted by the microphone with a microphone amplifier;
A peak detection step for detecting a peak value of the input level of the voice;
A gain setting step of setting the gain of the microphone amplifier based on an average value of the input level of the background noise at the first predetermined time and an average value of the plurality of peak values at the second predetermined time When,
An automatic gain setting method consisting of
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