JP2013141101A - 信号処理装置、信号処理方法及びプログラム - Google Patents
信号処理装置、信号処理方法及びプログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013141101A JP2013141101A JP2011290176A JP2011290176A JP2013141101A JP 2013141101 A JP2013141101 A JP 2013141101A JP 2011290176 A JP2011290176 A JP 2011290176A JP 2011290176 A JP2011290176 A JP 2011290176A JP 2013141101 A JP2013141101 A JP 2013141101A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gain
- audio signal
- unit time
- control value
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 8
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims abstract description 115
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 34
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 34
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 8
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
Abstract
【解決手段】信号処理装置1は、入力されたアナログの音声信号を増幅するアナログ増幅器10と、アナログ増幅器10の出力する音声信号を出力音声信号に変換するADC20と、単位時間毎に出力音声信号を取得し、単位時間における出力音声信号の最大振幅を求める振幅比算出部150と、単位時間毎の最大振幅と参照振幅との差を検出する減算部160と、その差に基づいて単位時間毎のアナログ増幅器10の利得を制御する制御値を求める乗算部180と、乗算部180で設定された制御値でアナログ増幅器10の利得を制御し、単位時間毎のアナログ増幅器10の利得を変化させるアナログ利得制御回路210とを備える。
【選択図】図1
Description
これに対し、アナログの音声信号にローパスフィルタを用いて振幅の平均値を取得し、その平均値と参照値とを比較し、アナログの音声信号の利得を制御する方法もあるが、低い周波数でも安定した制御を行う必要があり、利得制御が安定するまでの時間が長くなり、通常会話の音声信号には、適切でなかった。また、制御が早く安定するようにローパスフィルタの時定数を短くすると、復号したときの音声が抑揚のないものになり、音声の品質に問題があった。
アナログの音声信号をデジタルの出力音声信号に変換して出力する信号処理装置であって、
入力された前記アナログの音声信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器の出力する音声信号を前記出力音声信号に変換するアナログデジタル変換回路と、
単位時間毎に各単位時間内に出力される前記出力音声信号を取得し、単位時間における前記出力音声信号の最大振幅を求める最大振幅検出部と、
単位時間毎の前記最大振幅と参照振幅との差を検出する差検出部と、
前記差に基づいて単位時間毎の前記増幅器の利得を制御する制御値を求める制御値設定手段と、
前記制御値設定手段で設定された制御値で単位時間毎の前記増幅器の利得を変化させる利得制御手段と、
を備え、
前記制御値設定手段は、前記差を、前記出力音声信号を取得してからその取得した出力音声信号から前記制御値を求めて該制御値で前記増幅器の利得が制御されるまでの単位時間数以上の数で除算し、単位時間が経過する毎に該除算結果を加算して前記制御値を求めることにより、前記増幅器の利得に対する制御の遅延による発振を防ぐことを特徴とする。
アナログの音声信号をデジタルの出力音声信号に変換して出力する信号処理方法であって、
入力された前記アナログの音声信号を増幅するステップと、
前記増幅ステップで出力する音声信号を前記出力音声信号に変換するアナログデジタル変換ステップと、
単位時間毎に各単位時間内に出力される前記出力音声信号を取得し、単位時間における前記出力音声信号の最大振幅を求める最大振幅ステップと、
単位時間毎の前記最大振幅と参照振幅との差を検出する差検出ステップと、
前記差に基づいて単位時間毎の前記増幅ステップでの増幅の利得を制御する制御値を求める制御値設定ステップと、
前記制御値設定ステップで設定された制御値で単位時間毎の前記増幅ステップでの増幅の利得を変化させる利得制御ステップと、
を含み、
前記制御値設定ステップでは、前記差を、前記出力音声信号を取得してからその取得した出力音声信号から前記制御値を求めて該制御値で前記増幅ステップでの増幅の利得が制御されるまでの単位時間数以上の数で除算し、単位時間が経過する毎に該除算結果を加算して前記制御値を求めることにより、前記増幅ステップでの増幅の利得に対する制御の遅延による発振を防ぐことを特徴とする。
コンピュータを
入力されたアナログの音声信号を増幅する増幅手段、
前記増幅手段の出力する音声信号を出力音声信号に変換するアナログデジタル変換手段、
単位時間毎に各単位時間内で出力される前記出力音声信号を取得し、単位時間における前記出力音声信号の最大振幅を求める最大振幅検出手段、
単位時間毎の前記最大振幅と参照振幅との差を検出する差検出手段、
前記差に基づいて単位時間毎の前記増幅手段の増幅の利得を制御する制御値を求める制御値設定手段、
前記制御値設定手段で設定された制御値で単位時間毎の前記増幅手段の増幅の利得を変化させる利得制御手段、
として機能させ、
前記制御値設定手段は、前記差を、前記出力音声信号を取得してからその取得した出力音声信号から前記制御値を求めて該制御値で前記増幅手段の増幅の利得が制御されるまでの単位時間数以上の数で除算し、単位時間が経過する毎に該除算結果を加算して前記制御値を求めることにより、前記増幅手段の増幅の利得に対する制御の遅延による発振を防ぐことを特徴とする。
図1は、本発明の実施形態に係る信号処理装置1を示す構成図である。
利得制御部100は、デジタル増幅器30の出力するデジタルの音声信号を順次取り込んで保持し、単位時間の例えば0.5ms毎に、その単位時間内に入力された音声信号をサンプリングデータとして出力するバッファ110を備えている。バッフア110の出力端には、ハイパスフィルタ(HPF)120の入力端が接続されている。ハイパスフィルタ120は、単位時間毎にバッファ110の出力するデジタルの音声信号の直流成分を除去する。
振幅比算出部150は、デジタル増幅器30の飽和レベルの“1”を基準の0dBとし、最大値検出部140の出力する最大値の基準に対する比(dBm0)を算出し、単位時間毎の音声信号の最大振幅として出力する。
アナログ利得制御回路210は、保持した制御値をアナログ増幅器10へ出力する。
入力端子INには、マイクMCからアナログの音声信号が入力される。
アナログ増幅器10は、その時点で設定されている利得で音声信号の増幅を行う。ADC20は、アナログ増幅器10で増幅された音声信号を16ビットのデジタルの音声信号に変換する。一方、利得制御部100のマイク感度設定部220は、デジタル増幅器30の利得を設定するための指示をデジタル利得制御部230に与える。
ここで、利得制御部100は、デジタル増幅器30の出力するデジタルの音声信号を入力し、アナログ増幅器10の利得を制御する。
例えばバッファ110の出力する単位時間内のアナログの音声信号の最大振幅が参照振幅よりも0.5dB以上大きい場合には、減算器160の出力する振幅差が正の値をとり、アナログ利得制御回路210で保持する制御値を下げることになるので、アナログ増幅器10の利得を下げる制御を行う。また、乗算部180が、減算器160の出力する振幅差に1/4の係数を乗算するので、アナログ増幅器10の利得を高速に下げるように制御する。
尚、この説明では、初期状態としてアナログ利得制御回路210が制御値として0dBを保持しているものとし、単位時間毎に入力される音声信号を順に音声(0)、音声(1)、音声(2)、・・・とし、単位時間を順に単位時間(0)、単位時間(1)、単位時間(2)、・・・として説明する。
(1)デジタル増幅器30の出力するデジタルの音声信号に基づいてアナログ増幅器10の利得を制御するので、アナログ増幅器10での歪みを除去でき、デジタルの音声信号にアナログの音声信号の歪みが残らないようにできる。
低い周波数信号は、周期が長いため、最大振幅が発生する間隔が長くなり、高速で利得制御を行うと、次の最大振幅が来る前に利得が元に戻ってしまう。これに対し、信号処理装置1では利得制御停止期間を設けたので、追従周波数が2.5Hz(1/400ms)になり、低い周波数に追従しなくなる。
つまり、新たな単位時間の音声信号を取り込んでから、その新たな単位時間の音声信号に基いた制御値でアナログ増幅器10の利得を制御するまでに、3単位時間の遅延があるが、振幅差に乗算する係数を1/3以下の1/4とすることで、3単位時間後でも係数の合計が1を越えず、音声信号を減衰させることになり、発振が抑制される。
例えば、デジタル増幅器30は、マイク感度に応じて利得を制御する必要がない場合には、省略できる。
20 ADC
30 デジタル増幅器
100 利得制御部
110 バッファ
120 ハイパスフィルタ
130 絶対値回路
140 最大値検出部
150 振幅比算出部
160 減算器
170 参照値発生部
180 乗算部
190 カウンタ
200 加算処理部
210 アナログ利得制御回路
220 マイク感度設定部
230 デジタル利得制御回路
MC マイク
V Vocoder
Claims (5)
- アナログの音声信号をデジタルの出力音声信号に変換して出力する信号処理装置であって、
入力された前記アナログの音声信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器の出力する音声信号を前記出力音声信号に変換するアナログデジタル変換回路と、
単位時間毎に各単位時間内に出力される前記出力音声信号を取得し、単位時間における前記出力音声信号の最大振幅を求める最大振幅検出部と、
単位時間毎の前記最大振幅と参照振幅との差を検出する差検出部と、
前記差に基づいて単位時間毎の前記増幅器の利得を制御する制御値を求める制御値設定手段と、
前記制御値設定手段で設定された制御値で単位時間毎の前記増幅器の利得を変化させる利得制御手段と、
を備え、
前記制御値設定手段は、前記差を、前記出力音声信号を取得してからその取得した出力音声信号から前記制御値を求めて該制御値で前記増幅器の利得が制御されるまでの単位時間数以上の数で除算し、単位時間が経過する毎に該除算結果を加算して前記制御値を求めることにより、前記増幅器の利得に対する制御の遅延による発振を防ぐことを特徴とする信号処理装置。 - 前記制御値設定手段は、前記増幅器の利得を下げる場合には利得を上げる場合よりも高速に利得が下がるように前記制御値を設定することを特徴とする請求項1に記載の信号処理装置。
- 前記利得制御手段が増幅器の利得を下げる制御を行った後に次に該利得制御手段が該増幅器の利得を上げる制御を開始させるまでの間に、前記増幅器の利得を変化させない制御停止期間を設定する制御停止期間設定部を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の信号処理装置。
- アナログの音声信号をデジタルの出力音声信号に変換して出力する信号処理方法であって、
入力された前記アナログの音声信号を増幅するステップと、
前記増幅ステップで出力する音声信号を前記出力音声信号に変換するアナログデジタル変換ステップと、
単位時間毎に各単位時間内に出力される前記出力音声信号を取得し、単位時間における前記出力音声信号の最大振幅を求める最大振幅ステップと、
単位時間毎の前記最大振幅と参照振幅との差を検出する差検出ステップと、
前記差に基づいて単位時間毎の前記増幅ステップでの増幅の利得を制御する制御値を求める制御値設定ステップと、
前記制御値設定ステップで設定された制御値で単位時間毎の前記増幅ステップでの増幅の利得を変化させる利得制御ステップと、
を含み、
前記制御値設定ステップでは、前記差を、前記出力音声信号を取得してからその取得した出力音声信号から前記制御値を求めて該制御値で前記増幅ステップでの増幅の利得が制御されるまでの単位時間数以上の数で除算し、単位時間が経過する毎に該除算結果を加算して前記制御値を求めることにより、前記増幅ステップでの増幅の利得に対する制御の遅延による発振を防ぐことを特徴とする信号処理方法。 - コンピュータを
入力されたアナログの音声信号を増幅する増幅手段、
前記増幅手段の出力する音声信号を出力音声信号に変換するアナログデジタル変換手段、
単位時間毎に各単位時間内で出力される前記出力音声信号を取得し、単位時間における前記出力音声信号の最大振幅を求める最大振幅検出手段、
単位時間毎の前記最大振幅と参照振幅との差を検出する差検出手段、
前記差に基づいて単位時間毎の前記増幅手段の増幅の利得を制御する制御値を求める制御値設定手段、
前記制御値設定手段で設定された制御値で単位時間毎の前記増幅手段の増幅の利得を変化させる利得制御手段、
として機能させ、
前記制御値設定手段は、前記差を、前記出力音声信号を取得してからその取得した出力音声信号から前記制御値を求めて該制御値で前記増幅手段の増幅の利得が制御されるまでの単位時間数以上の数で除算し、単位時間が経過する毎に該除算結果を加算して前記制御値を求めることにより、前記増幅手段の増幅の利得に対する制御の遅延による発振を防ぐことを特徴とするプログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011290176A JP5724869B2 (ja) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | 信号処理装置、信号処理方法及びプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011290176A JP5724869B2 (ja) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | 信号処理装置、信号処理方法及びプログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013141101A true JP2013141101A (ja) | 2013-07-18 |
JP5724869B2 JP5724869B2 (ja) | 2015-05-27 |
Family
ID=49038186
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011290176A Active JP5724869B2 (ja) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | 信号処理装置、信号処理方法及びプログラム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5724869B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107659279A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-02-02 | 杭州雄迈集成电路技术有限公司 | 一种音频自动增益控制方法及装置 |
CN109887522A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-06-14 | 深圳市微纳感知计算技术有限公司 | 一种麦克风阵列增益调节方法、装置及终端设备 |
CN111696574A (zh) * | 2019-03-14 | 2020-09-22 | 扬智科技股份有限公司 | 音频信号处理装置与其音频信号调整方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6382010A (ja) * | 1986-09-25 | 1988-04-12 | Nec Corp | 自動利得制御装置 |
JP2001275012A (ja) * | 2000-03-24 | 2001-10-05 | Fujitsu General Ltd | 映像信号の利得制御回路 |
JP2001284996A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ゲイン制御装置 |
JP2003198292A (ja) * | 2001-11-21 | 2003-07-11 | Sony Internatl Europ Gmbh | 自動利得制御装置及び利得制御方法 |
JP2009171057A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | Sanyo Electric Co Ltd | 増幅回路 |
JP2011234075A (ja) * | 2010-04-27 | 2011-11-17 | Fujitsu Ten Ltd | 音響装置および信号制御方法 |
-
2011
- 2011-12-28 JP JP2011290176A patent/JP5724869B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6382010A (ja) * | 1986-09-25 | 1988-04-12 | Nec Corp | 自動利得制御装置 |
JP2001275012A (ja) * | 2000-03-24 | 2001-10-05 | Fujitsu General Ltd | 映像信号の利得制御回路 |
JP2001284996A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ゲイン制御装置 |
JP2003198292A (ja) * | 2001-11-21 | 2003-07-11 | Sony Internatl Europ Gmbh | 自動利得制御装置及び利得制御方法 |
JP2009171057A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | Sanyo Electric Co Ltd | 増幅回路 |
JP2011234075A (ja) * | 2010-04-27 | 2011-11-17 | Fujitsu Ten Ltd | 音響装置および信号制御方法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107659279A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-02-02 | 杭州雄迈集成电路技术有限公司 | 一种音频自动增益控制方法及装置 |
CN107659279B (zh) * | 2017-09-30 | 2023-10-27 | 浙江芯劢微电子股份有限公司 | 一种音频自动增益控制方法及装置 |
CN109887522A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-06-14 | 深圳市微纳感知计算技术有限公司 | 一种麦克风阵列增益调节方法、装置及终端设备 |
CN109887522B (zh) * | 2019-01-24 | 2021-05-04 | 深圳市微纳感知计算技术有限公司 | 一种麦克风阵列增益调节方法、装置及终端设备 |
CN111696574A (zh) * | 2019-03-14 | 2020-09-22 | 扬智科技股份有限公司 | 音频信号处理装置与其音频信号调整方法 |
CN111696574B (zh) * | 2019-03-14 | 2023-07-28 | 扬智电子科技(成都)有限公司 | 音频信号处理装置与其音频信号调整方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5724869B2 (ja) | 2015-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7365664B2 (en) | ADC with dynamic range extension | |
US7742746B2 (en) | Automatic volume and dynamic range adjustment for mobile audio devices | |
CN101406072B (zh) | 助听器和估算助听器动态增益限度的方法 | |
US20080273718A1 (en) | Bass enhancing method, signal processing device, and audio reproducing system | |
JP4016206B2 (ja) | 音声信号処理装置及び音声信号処理方法 | |
KR101253708B1 (ko) | 보청장치의 외부 소음을 차폐하는 방법 | |
JP5724869B2 (ja) | 信号処理装置、信号処理方法及びプログラム | |
US9402130B2 (en) | Wind noise reducing circuit | |
JPWO2012172618A1 (ja) | アレイマイクロホン装置および利得制御方法 | |
JP5223595B2 (ja) | 音声処理回路及び音声処理方法 | |
JP4538494B2 (ja) | 音響効果回路及び処理方法 | |
JP5681531B2 (ja) | 自動利得制御装置および自動利得制御方法 | |
KR20090068118A (ko) | 자동 이득 제어 증폭기 및 그것을 갖는 음성 기록 장치 | |
US20190325003A1 (en) | Noise reduction apparatus and noise suppressing method | |
JP2011205283A (ja) | 信号処理装置 | |
JP5147420B2 (ja) | 増幅回路 | |
US9071216B2 (en) | Signal processing device and signal processing method | |
JP2009049977A (ja) | エコーキャンセラ | |
JP4887181B2 (ja) | エコー防止装置及びプログラム | |
JP2004032387A (ja) | ハウリング制御装置及び補聴器 | |
JP6887315B2 (ja) | 音声処理装置およびその制御方法、プログラム並びに記憶媒体 | |
US8537039B2 (en) | Distortion correcting device | |
KR101887824B1 (ko) | 아날로그 디지털 변환 장치 및 이를 포함하는 마이크 | |
JP2019091988A (ja) | 音声処理装置および音声処理方法 | |
JP6100493B2 (ja) | 風音低減回路、風音低減方法およびそれを用いたオーディオ信号処理回路、電子機器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140411 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20141028 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141111 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150108 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150303 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150316 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5724869 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |