JP2899434B2 - 音声信号処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は音声信号の明瞭度を改善
する音声信号処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、難聴者に対して音声を聞き易
いように処理を行う音声信号処理装置が研究されてい
る。以下、図面を参照しながら、上述したような従来の
音声信号処理装置について説明を行う。

【０００３】（図１３）は従来の音声信号処理装置のフ
ローチャートを示すものである。まず入力信号から子音
の区間を検出する。次に入力信号が子音区間ならば子音
区間を２回出力する。一方、入力信号が子音区間でない
ならば入力信号をそのまま出力する。

【０００４】（図１４）はこの従来の信号処理装置によ
り音声信号を処理した結果を示すもので、（図１４
（ａ））が入力信号ｓ（ｔ）、（図１４（ｂ））が出力
信号ｙ（ｔ）である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、子音区間の抽出が難しく、また子音区
間を２回繰り返すことにより出力時間が長くなってしま
い、さらに子音の繰り返しのつなぎ目が不連続になると
いう課題を有していた。

【０００６】本発明は上記課題に鑑み、比較的簡単な処
理で、出力時間が長くなることなく、しかも安定に音声
の明瞭度を改善することのできる音声信号処理装置を提
供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の音声信号処理装置は、係数計算手段、第１遅
延手段、乗算手段を備え、係数計算手段は、絶対値手
段、第２遅延手段、第１記憶手段、第１積和演算手段、
第２記憶手段、第２積和演算手段、除算手段からなり、
絶対値手段は、入力信号の絶対値を求め、第２遅延手段
は、絶対値手段の出力を所定の時間長順次記憶し、第１
記憶手段は、積和演算した結果が時間軸に対して２階微
分する特性となる係数を記憶し、第１積和演算手段は、
第２遅延手段の記憶内容と第１記憶手段の係数との積和
演算を行い、第２記憶手段は、積和演算した結果が時間
軸に対して積分する特性となる係数を記憶し、第２積和
演算手段は、第２遅延手段の記憶内容と第２記憶手段の
係数との積和演算を行い、除算手段は、第１積和演算手
段の出力を第２積和演算手段の出力で除算し、レベル抑
制係数を出力する、第１遅延手段は、係数計算手段の処
理遅延を補償するため入力信号に遅延をかけ、乗算手段
は、第１遅延手段の出力信号に係数計算手段のレベル抑
制係数を乗算することを特徴とする。

【０００８】さらに、本発明の音声信号処理装置は、係
数計算手段、第１遅延手段、非線形処理手段、乗算手段
を備え、係数計算手段は、絶対値手段、第２遅延手段、
第１記憶手段、第１積和演算手段、第２記憶手段、第２
積和演算手段、除算手段からなり、絶対値手段は、入力
信号の絶対値を求め、第２遅延手段は、絶対値手段の出
力を所定の時間長順次記憶し、第１記憶手段は、積和演
算した結果が時間軸に対して２階微分する特性となる係
数を記憶し、第１積和演算手段は、第２遅延手段の記憶
内容と第１記憶手段の係数との積和演算を行い、第２記
憶手段は、積和演算した結果が時間軸に対して積分する
特性となる係数を記憶し、第２積和演算手段は、第２遅
延手段の記憶内容と第２記憶手段との積和演算を行い、
除算手段は、第１積和演算手段の出力を第２積和演算手
段の出力で除算し、レベル抑制係数を出力する、非線形
処理手段は、レベル抑制係数が所定の上限値より大きい
場合は上限値を出力し、下限値より小さい場合は下限値
を出力し、第１遅延手段は、係数計算手段及び非線形処
理手段の処理遅延を補償するため入力信号に遅延をか
け、乗算手段は、第１遅延手段の出力信号に非線形処理
手段の係数を乗算することを特徴とする。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【作用】本発明の音声信号処理装置は、乗算手段にて第
１の遅延手段の出力に係数計算手段の出力を乗じること
により、入力信号のレベルの時間的な変化が低減され
て、子音のような小さいレベルの信号が、母音のような
大きいレベルの信号にマスキングされることが防がれる
ので、明瞭度が改善されることとなる。さらに、上記係
数計算手段の出力に非線形処理を施す非線形処理手段を
設け、この非線形処理手段と第１の遅延手段の出力とを
乗算手段にて乗算することにより、過度の強調や抑圧を
防ぐことができ、自然性を損なうことなく音声の強調を
行うことができる。

【００１２】すなわち、本発明の音声信号処理装置は、
入力信号の絶対値を求め、次にその時刻及びその前後の
時刻における入力信号の絶対値の情報に基づいて前記入
力信号のレベルの変化を抑える値Ａ（ｔ）を算出し、前
記入力信号に前記Ａ（ｔ）を乗じて出力することによ
り、入力信号のレベルの時間的な変化が低減されて、子
音のような小さいレベルの信号が、母音のような大きい
レベルの信号にマスキングされることが防がれるので、
明瞭度が改善されることとなる。また、入力信号の絶対
値を求め、次にその時刻及びその前後の時刻における入
力信号の絶対値の情報に基づいて前記入力信号のレベル
の変化を抑える値を算出し、前記値に非線形処理を施
し、前記入力信号に前記非線形処理を施した値を乗じて
出力することにより、過度の強調や抑圧を防ぐことがで
き、自然性を損なうことなく音声の強調を行うことがで
きる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の音声信号処理装置の一実施例
について、図面を参照しながら説明する。

【００１４】本発明は、入力信号のレベルの時間的な変
化を低減することにより継時マスキングを防いで明瞭度
を改善することができ、かつ簡単なハードウェアで実現
することのできる音声信号処理装置を提供するものであ
る。

【００１５】（図１）は本発明の第１の実施例における
音声信号処理装置の構成図を示すものである。（図１）
において、１１は係数計算手段、１２は第１の遅延手
段、１３は乗算手段である。

【００１６】以上のように構成された音声信号処理装置
について、以下その動作について説明する。

【００１７】まず、係数計算手段１１と第１の遅延手段
１２に入力信号ｓ（ｔ−ｂ）が入力される。次に係数計
算手段１１は、その時刻ｔ及びその前後の時刻の入力信
号に基づいて入力信号ｓ（ｔ）のレベルの変化を抑える
値Ａ（ｔ）を求める。また第１の遅延手段１２は、処理
に要する時間ｂだけ入力信号に遅延をかけて、遅延され
た信号ｓ（ｔ）を出力する。次に乗算手段１３は、第１
の遅延手段１２の出力ｓ（ｔ）に係数計算手段１１の出
力Ａ（ｔ）を乗じて出力する。そして第１の遅延手段１
２が記憶している内容全体を１ポイントずつ遅延させ
る。

【００１８】（図２）は本発明の音声信号処理装置の一
実施例における係数計算手段１１の構成図を示すもので
ある。（図２）において、２１は絶対値手段、２２は第
２の遅延手段、２３は入力信号のレベルの変化を抑える
値を算出するための係数を記憶する第１の記憶手段、２
４は入力信号のレベルを算出するための係数を記憶する
第２の記憶手段、２５は畳み込み演算を行う第１の積和
演算手段、２６は畳み込み演算を行う第２の積和演算手
段、２７は除算手段である。

【００１９】以上のように構成された係数計算手段につ
いて、以下その動作について説明する。

【００２０】まず絶対値手段２１は、入力信号ｓ（ｔ−
ｂ）の絶対値を求めてその結果を第２の遅延手段２２に
出力する。次に第２の遅延手段２２は時刻ｔ及びその前
後の時刻の絶対値手段２１の出力（｜ｓ（ｔ−ｂ）｜〜
｜ｓ（ｔ＋ｆ）｜）を記憶する。そして第１の積和演算
手段２５は、第２の遅延手段２２の内容（｜ｓ（ｔ−
ｂ）｜〜｜ｓ（ｔ＋ｆ）｜）と第１の記憶手段２３に記
憶されている内容（Ｃ（−ｂ）〜Ｃ（ｆ））との積和演
算を行い、レベルで正規化される前の、入力信号のレベ
ルの変化を抑える値Ｍ（ｔ）を求める。次に第２の積和
演算手段２６は第２の遅延手段２２の内容（｜ｓ（ｔ−
ｅ）｜〜｜ｓ（ｔ＋ｅ）｜）と第２の記憶手段２４の内
容（Ｅ（−ｅ）〜Ｅ（ｅ））との積和演算を行い、時刻
ｔにおける入力信号のレベルＬ（ｔ）を求める。次に除
算手段２７は、第１の積和演算手段２５の出力Ｍ（ｔ）
を第２の積和演算手段２６の出力Ｌ（ｔ）で除算するこ
とにより、入力信号のレベルの変化を抑える値Ａ（ｔ）
を出力する。そして第２の遅延手段２２の内容全体を１
ポイントずつ遅延させる。

【００２１】（図３）は入力信号のレベル変化を抑える
値Ｍ（ｔ）を算出するために、第１の記憶手段２３に記
憶されている係数Ｃ（ｔ）の特性を示したものである。
この係数Ｃ（ｔ）を（数６）に示す。また（数８）に示
すように、この係数Ｃ（ｔ）を入力信号ｓ（ｔ）の絶対
値に畳み込むことにより、時刻ｔの前後のレベルが時刻
ｔのレベルよりも大きい場合にはＭ（ｔ）の値が大きく
なり、時刻ｔの前後のレベルが時刻ｔのレベルよりも小
さい場合にはＭ（ｔ）の値が小さくなるので、Ｍ（ｔ）
を入力信号に乗じることにより入力信号のレベルが平滑
化される。つまり、係数Ｃ（ｔ）は時間軸に対して２階
微分をする特性である。ただし、係数Ｃ（ｔ）は全体の
レベルを変化させないために、（数７）の条件を満足す
るように設定する。

【００２２】

【数６】

【００２３】

【数７】

【００２４】

【数８】

【００２５】（図４）は入力信号のレベル変化を抑える
値Ｍ（ｔ）を算出するために第１の記憶手段２３に記憶
されている係数Ｃ（ｔ）の別の特性を示したものであ
る。この係数Ｃ（ｔ）を（数９）に示す。（図４）に示
すように、係数Ｃ（ｔ）を時間軸に対して非対称にする
ことにより、聴覚の継時マスキングがより忠実に補償さ
れることとなる。また（数１１）に示すように、この係
数Ｃ（ｔ）を入力信号ｓ（ｔ）の絶対値に畳み込むこと
により、時刻ｔの前後のレベルが時刻ｔのレベルよりも
大きい場合にはＭ（ｔ）の値が大きくなり、時刻ｔの前
後のレベルが時刻ｔのレベルよりも小さい場合にはＭ
（ｔ）の値が小さくなるので、Ｍ（ｔ）を入力信号に乗
じることにより入力信号のレベルが平滑化される。つま
り、係数Ｃ（ｔ）は時間軸に対して２階微分をする特性
である。ただし、係数Ｃ（ｔ）は全体のレベルを変化さ
せないために、（数１０）の条件を満足するように設定
する。

【００２６】

【数９】

【００２７】

【数１０】

【００２８】

【数１１】

【００２９】（図５）は入力信号のレベルを求めるため
に第２の記憶手段２４に記憶されている係数Ｅ（ｔ）の
特性を示したものである。この係数Ｅ（ｔ）を（数１
２）に示す。また（数１４）に示すように、この係数Ｅ
（ｔ）を入力信号の絶対値に畳み込むことにより、絶対
値化した入力信号が平滑化されて、入力信号のレベルを
求めることができる。つまり、係数Ｅ（ｔ）は時間軸に
対して積分をする特性である。ただし、係数Ｅ（ｔ）は
全体のレベルを変化させないために、（数１３）の条件
を満足するように設定する。

【００３０】

【数１２】

【００３１】

【数１３】

【００３２】

【数１４】

【００３３】（図６）は本実施例における音声信号処理
装置により処理した結果を示すもので、（図６（ａ））
は入力信号ｓ（ｔ）のレベル、（図６（ｂ））はが出力
信号ｙ（ｔ）のレベルである。（図６）に示すように、
入力に比べて出力のレベルの変化が抑圧される。

【００３４】以上のように本実施例によれば、係数計算
手段１１により、その時刻及びその前後の時刻の入力信
号に基づいて入力信号のレベルの変化を抑える値Ａ
（ｔ）を求め、乗算手段１３にて第１の遅延手段１２の
出力ｓ（ｔ）に係数計算手段１１の出力Ａ（ｔ）を乗じ
て出力することにより、入力信号に比べて出力信号のレ
ベルの変化が抑えられ、子音のような小さいレベルの信
号が母音のような大きいレベルの信号にマスキングされ
ることが防がれ、明瞭度を改善することができ、またレ
ベルの急激な変化が抑えられるので、パルス性の雑音を
抑圧することができる。また、係数計算手段１１は入力
信号のレベルの変化に対応した値を出力するので、無音
区間の定常雑音を増幅してしまうことはない。

【００３５】さらに第１の記憶手段２３が（数６）もし
くは（数９）で示される係数Ｃ（ｔ）を（数７）もしく
は（数１０）の条件で記憶し、第２の記憶手段２４が
（数１２）で示される係数Ｅ（ｔ）を（数１３）の条件
で記憶し、第１の積和演算手段２５が第２の遅延手段２
２の内容と第１の記憶手段２３の内容との積和演算を行
い、第２の積和演算手段２６が第２の遅延手段２２の内
容と第２の記憶手段２４の内容との積和演算を行い、除
算手段２７が第１の積和演算手段２５の出力Ｍ（ｔ）を
第２の積和演算手段２６の出力Ｌ（ｔ）で除算すること
により、Ｍ（ｔ）が入力信号のレベルで正規化された値
Ａ（ｔ）となり、このＡ（ｔ）は時刻ｔの前後のレベル
が時刻ｔのレベルよりも大きい場合には値が大きくな
り、時刻ｔの前後のレベルが時刻ｔのレベルよりも小さ
い場合には値が小さくなるので、容易に入力信号のレベ
ルの変化を安定に抑える値Ａ（ｔ）を得ることができ
る。

【００３６】以下、本発明の音声信号処理装置の第２の
実施例について、図面を参照しながら説明する。

【００３７】本発明は、相対的にレベルの低い子音など
を強調して、入力信号のレベルの時間的な変化を低減す
ることにより継時マスキングを防いで明瞭度を改善する
ことができ、かつ簡単なハードウェアで実現することの
できる音声信号処理装置を提供するものである。

【００３８】（図７）は本発明の第２の実施例における
音声信号処理装置の構成図を示すものである。（図７）
において、７１は係数計算手段、７２は第１の遅延手
段、７３は乗算手段、７４は非線形処理手段である。

【００３９】以上のように構成された音声信号処理装置
について、以下その動作について説明する。

【００４０】まず、係数計算手段７１と第１の遅延手段
７２に入力信号ｓ（ｔ−ｂ）が入力される。次に係数計
算手段７１は、その時刻ｔ及びその前後の時刻の入力信
号に基づいて入力信号ｓ（ｔ）のレベルの変化を抑える
値Ａ（ｔ）を求める。この係数計算手段７１は、第１の
実施例で示した係数計算手段１１と同様、（図２）の如
き構成で実現できる。また第１の遅延手段７２は、処理
に要する時間ｂだけ入力信号に遅延をかけて、遅延され
た信号ｓ（ｔ）を出力する。次に非線形処理手段７４は
係数計算手段７１の出力Ａ（ｔ）に非線形処理を施して
値Ａ'（ｔ）を出力する。そして乗算手段１３は、第１
の遅延手段７２の出力ｓ（ｔ）に非線形処理手段７４の
出力Ａ'（ｔ）を乗じて出力する。次に第１の遅延手段
７２が記憶している内容を１ポイントずつ遅延させる。

【００４１】（図８）は本発明の第２の実施例における
音声信号処理装置の非線形処理手段７４の構成図を示す
ものである。（図８）において、８１は値Ａ（ｔ）の上
限を設定する第１の飽和手段、８２は値Ａ（ｔ）の下限
を設定する第２の飽和手段である。

【００４２】以上のように構成された音声信号処理装置
の非線形手段について、以下その動作について説明す
る。

【００４３】まず、第１の飽和手段８１は、値Ａ（ｔ）
が上限の閾値Ａｈを越える場合には、値Ａ（ｔ）をＡｈ
に飽和させる。次に第２の飽和手段８２は値Ａ（ｔ）が
下限の閾値Ａｌを越えない場合には、値Ａ（ｔ）をＡｌ
に飽和させて、入力信号のレベルの変化を抑える値Ａ'
（ｔ）を出力する。（図９）は非線形処理手段７４の入
出力特性を示したものである。この値Ａ'（ｔ）を入力
信号ｓ（ｔ）に乗じることにより、過度な強調や抑制を
することなく入力信号のレベルが平滑化される。

【００４４】（図１０）は本発明の第２の実施例におけ
る音声信号処理装置により処理した結果を示すもので、
（図１０（ａ））は入力信号ｓ（ｔ）のレベル、（図１
０（ｂ））は出力信号ｙ（ｔ）のレベルである。本実施
例ではＡｌは１．０に設定して、レベルの抑圧は行わず
強調だけを行っている。（図１０）に示すように、入力
信号ｓ（ｔ）のレベルの低い部分のレベルは上昇する
が、レベルの高い部分のレベルは変化しない。つまり、
子音のようなレベルの低い音は強調されるが、母音のよ
うなレベルの高い音は変化しないので、自然性をあまり
損なうことなく入力に比べて出力のレベルの変化が抑圧
される。

【００４５】以上のように本実施例によれば、係数計算
手段７１により、その時刻及びその前後の時刻の入力信
号に基づいて入力信号のレベルの変化を抑える値Ａ
（ｔ）を求め、非線形手段７４にて値Ａ（ｔ）に非線形
処理を施して、上限と下限を設けた値Ａ'（ｔ）を出力
し、乗算手段７３によって第１の遅延手段７２の出力ｓ
（ｔ）に非線形手段７４の出力Ａ'（ｔ）を乗じて出力
することにより、入力信号に比べて出力信号のレベルの
変化が抑えられ、子音のような小さいレベルの信号が、
母音のような大きいレベルの信号にマスキングされるこ
とが防がれ、明瞭度を改善することができる。また、係
数計算手段７１が入力信号のレベルの変化に対応した値
Ａ（ｔ）を出力するので、無音区間の定常雑音を増幅し
てしまうことはなく、非線形手段７４が過度の強調や抑
圧を防ぐので、自然性を損なうことなく音声の強調を行
うことができる。

【００４６】以上、本発明の実施例における音声信号処
理装置を説明したが、このような音声信号処理装置は、
ソフトウェアで実現することもできる。以下、ソフトウ
ェアで実現する場合の動作についてフローチャートを用
いて説明する。

【００４７】

【００４８】（図１１）は本発明の第１の実施例におけ
る音声信号処理装置の動作を示すフローチャートであ
る。以下その動作について説明する。

【００４９】まず、時刻（ｔ−ｂ）における入力信号ｓ
（ｔ−ｂ）を読み込む。次に入力信号ｓ（ｔ−ｂ）の絶
対値｜ｓ（ｔ−ｂ）｜を求める。そして（数１５）に基
づいて入力信号のレベルの変化を抑える値Ａ（ｔ）を求
める。（数１５）において、Ｃ（ｉ）は（数６）もしく
は（数９）で示したＣ（ｔ）と同一であり、Ｅ（ｉ）は
（数１２）で示したものと同一である。

【００５０】

【数１５】

【００５１】次に（数１６）に示すように、入力信号ｓ
（ｔ）にＡ（ｔ）を乗じて出力信号ｙ（ｔ）を得る。

【００５２】

【数１６】

【００５３】そして（ｆ＋ｂ）個の入力信号の絶対値を
１ポイントずつシフトする。次にｂ個の入力信号を１ポ
イントずつシフトする。最後に時刻ｔを更新して先頭の
処理に戻る。

【００５４】以上のように、入力信号の絶対値を求め、
その時刻ｔ及びその前後の時刻の入力信号の絶対値を用
いて（数１５）に基づいて入力信号のレベルの変化を抑
える値Ａ（ｔ）を求め、このＡ（ｔ）を入力信号ｓ
（ｔ）に乗じることにより、入力信号のレベルの変化を
抑えるので、子音のような小さいレベルの信号が、母音
のような大きいレベルの信号にマスキングされることが
防がれ、明瞭度を改善することができ、またレベルの急
激な変化を抑えるので、パルス性の雑音を抑圧すること
ができる。また、Ａ（ｔ）は入力信号のレベルの変化に
対応した値なので、無音区間の定常雑音を増幅してしま
うことはない。

【００５５】

【００５６】

【００５７】（図１２）は本発明の第２の実施例におけ
る音声信号処理装置の動作を示すフローチャートであ
る。以下その動作について説明する。

【００５８】まず、時刻（ｔ−ｂ）における入力信号ｓ
（ｔ−ｂ）を読み込む。次に、入力信号ｓ（ｔーｂ）の
絶対値｜ｓ（ｔ−ｂ）｜を求め、（数１５）に基づいて
入力信号のレベルの変化を抑える値Ａ（ｔ）を求める。
次にこのＡ（ｔ）に対して非線形処理を施すのである
が、この処理は、Ａ（ｔ）がある上限の閾値Ａｈより大
きい場合にはＡｈをＡ'（ｔ）とし、Ａ（ｔ）がある下
限の閾値Ａｌより小さい場合にはＡｌをＡ'（ｔ）と
し、Ａ（ｔ）が閾値Ａｈ以下で閾値Ａｌ以上の場合には
Ａ（ｔ）をＡ'（ｔ）として出力する。

【００５９】次に（数１７）に示すように、入力信号ｓ
（ｔ）にＡ'（ｔ）を乗じて出力信号ｙ（ｔ）を得る。

【００６０】

【数１７】

【００６１】次に（ｆ＋ｂ）個の入力信号の絶対値を１
ポイントずつシフトする。そしてｂ個の入力信号を１ポ
イントずつシフトする。最後に時刻ｔを更新して先頭の
処理に戻る。

【００６２】以上のように、入力信号の絶対値を求め、
その時刻ｔ及びその前後の時刻の入力信号の絶対値を用
いて（数１５）に基づいて入力信号のレベルの変化を抑
える値Ａ（ｔ）を求め、Ａ（ｔ）に非線形処理を施した
値Ａ'（ｔ）を入力信号ｓ（ｔ）に乗じることにより、
入力信号のレベルの変化を抑えるので、子音のような小
さいレベルの信号が、母音のような大きいレベルの信号
にマスキングされることが防がれ、明瞭度を改善するこ
とができる。またＡ（ｔ）は入力信号のレベルの変化に
対応した値なので、無音区間の定常雑音を増幅してしま
うことはない。さらに非線形処理により過度の強調や抑
圧が防がれるので、自然性を損なうことなく音声の強調
を行うことができる。

【００６３】

【発明の効果】以上のように本発明の音声信号処理装置
は、その時刻及びその前後の時刻の入力信号に基づいて
入力信号のレベルの変化を抑える値を求める係数計算手
段と、第１の遅延手段の出力に係数計算手段の出力を乗
じて出力する乗算手段を設けることにより、出力信号は
入力信号に対してレベルの変化が抑えられるので、子音
のような小さいレベルの信号が、母音のような大きいレ
ベルの信号にマスキングされることが防がれ、明瞭度を
改善することができ、またレベルの急激な変化が抑えら
れるので、パルス性の雑音を抑圧することができる。さ
らに係数計算手段は、入力信号のレベルの変化に対応し
た値を出力するので、無音区間の定常雑音を増幅してし
まうこともない。

【００６４】また、第１の記憶手段が時間軸に対して２
階微分する特性を記憶し、第２の記憶手段が時間軸に対
して積分する特性を記憶し、絶対値手段が入力信号の絶
対値を求めて第２の遅延手段に出力し、第１の積和演算
手段が第２の遅延手段の内容と第１の記憶手段の内容と
の積和演算を行い、第２の積和演算手段が第２の遅延手
段の内容と第２の記憶手段の内容との積和演算を行い、
除算手段にて第１の積和演算手段の出力を第２の積和演
算手段の出力で除算することにより、容易にレベルの変
化を平滑化する値を求めることができる。

【００６５】また、非線形手段は係数計算手段の出力に
上限と下限を設けて飽和させるようにしているので、過
度の強調や抑圧が防がれ、自然性を損なうことなく音声
の強調を行うことができるなど、数々の優れた効果を得
ることができる音声信号処理装置を実現できるものであ
る。

【００６６】すなわち、本発明の音声信号処理装置によ
れば、入力信号の絶対値を求め、その時刻ｔ及びその前
後の時刻の入力信号の絶対値を用いて（数１０）に基づ
いて入力信号のレベルの変化を抑える値Ａ（ｔ）を求
め、このＡ（ｔ）を入力信号ｓ（ｔ）に乗じることによ
り、入力信号のレベルの変化を抑えることができ、子音
のような小さいレベルの信号が、母音のような大きいレ
ベルの信号にマスキングされることが防がれ、明瞭度を
改善することができ、またレベルの急激な変化を抑える
ので、パルス性の雑音を抑圧することができる。また、
Ａ（ｔ）は入力信号のレベルの変化に対応した値なの
で、無音区間の定常雑音を増幅してしまうことはない。

【００６７】さらに、上記Ａ（ｔ）に非線形処理を施し
た値Ａ'（ｔ）を入力信号ｓ（ｔ）に乗じることによ
り、入力信号のレベルの変化を抑えるので、子音のよう
な小さいレベルの信号が、母音のような大きいレベルの
信号にマスキングされることが防がれ、明瞭度を改善す
ることができる。また、非線形処理により過度の強調や
抑圧が防がれるので、自然性を損なうことなく音声の強
調を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における音声信号処理装置の
構成図である。

【図２】本発明の音声信号処理装置の係数計算手段の一
実施例の構成図である。

【図３】本発明の音声信号処理装置の第１の記憶手段に
記録されているＣ（ｔ）の特性図である。

【図４】本発明の音声信号処理装置の第１の記憶手段に
記録されているＣ（ｔ）の他の特性図である。

【図５】本発明の音声信号処理装置の第２の記憶手段に
記録されているＥ（ｔ）の特性図である。

【図６】（ａ）本発明の第１の実施例における音声信号
処理装置の入力信号の波形図である。（ｂ）本発明の第
１の実施例における音声信号処理装置の出力信号の波形
図である。

【図７】本発明の第２の実施例における音声信号処理装
置の構成図である。

【図８】本発明の第２の実施例における音声信号処理装
置の非線形処理手段の構成図である。

【図９】本発明の第２の実施例における音声信号処理装
置の非線形手段の特性図である。

【図１０】（ａ）本発明の第２の実施例における音声信
号処理装置の入力信号の波形図である。（ｂ）本発明の
第２の実施例における音声信号処理装置の出力信号の波
形図である。

【図１１】本発明の第１の実施例における音声信号処理
装置のフローチャートである。

【図１２】本発明の第２の実施例における音声信号処理
装置のフローチャートである。

【図１３】従来の音声信号処理装置のフローチャートで
ある。

【図１４】（ａ）従来の音声信号処理装置の入力信号の
波形図である。（ｂ）従来の音声信号処理装置の出力信
号の波形図である。

【符号の説明】

１１，７１ 係数計算手段 １２，７２ 第１の遅延手段 １３，７３ 乗算手段 ２１ 絶対値手段 ２２ 第２の遅延手段 ２３ 第１の記憶手段 ２４ 第２の記憶手段 ２５ 第１の積和演算手段 ２６ 第２の積和演算手段 ２７ 除算手段 ７４ 非線形処理手段 ８１ 第１の飽和手段 ８２ 第２の飽和手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 目片 強司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 山田 義則 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01L 9/00 G01L 3/00

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 係数計算手段（１１）、第１遅延手段
   （１２）、乗算手段（１３）からなる音声信号処理装置
   であって、 係数計算手段（１１）は、絶対値手段（２１）、第２遅
   延手段（２２）、第１記憶手段（２３）、第１積和演算
   手段（２５）、第２記憶手段（２４）、第２積和演算手
   段（２６）、除算手段（２７）からなり、 絶対値手段（２１）は、入力信号の絶対値を求め、 第２遅延手段（２２）は、絶対値手段（２１）の出力を
   所定の時間長順次記憶し、 第１記憶手段（２３）は、積和演算した結果が時間軸に
   対して２階微分する特性となる係数を記憶し、 第１積和演算手段（２５）は、第２遅延手段（２２）の
   記憶内容と第１記憶手段（２３）の係数との積和演算を
   行い、 第２記憶手段（２４）は、積和演算した結果が時間軸に
   対して積分する特性となる係数を記憶し、 第２積和演算手段（２６）は、第２遅延手段（２２）の
   記憶内容と第２記憶手段（２４）の係数との積和演算を
   行い、 除算手段（２７）は、第１積和演算手段（２５）の出力
   を第２積和演算手段（２６）の出力で除算し、レベル抑
   制係数を出力する、 第１遅延手段（１２）は、係数計算手段（１１）の処理
   遅延を補償するため入力信号に遅延をかけ、 乗算手段（１３）は、第１遅延手段（１２）の出力信号
   に係数計算手段（１１）のレベル抑制係数を乗算する 音
   声信号処理装置。
2. 【請求項２】 第１記憶手段（２３）は、次式の係数Ｃ
   （ｔ）を記憶する請求項１に記載の音声信号処理装置。 【数１】
3. 【請求項３】 第１記憶手段（２３）は、次式の係数Ｃ
   （ｔ）を記憶する請求項１に記載の音声信号処理装置。 【数２】
4. 【請求項４】 第２記憶手段（２４）は、次式の係数Ｅ
   （ｔ）を記憶する請求項１に記載の音声信号処理装置。 【数３】
5. 【請求項５】 係数計算手段（１１）、第１遅延手段
   （１２）、非線形処理手段（７４）、乗算手段（１３）
   からなる音声信号処理装置であって、 係数計算手段（１
   １）は、絶対値手段（２１）、第２遅延手段（２２）、
   第１記憶手段（２３）、第１積和演算手段（２５）、第
   ２記憶手段（２４）、第２積和演算手段（２６）、除算
   手段（２７）からなり、 絶対値手段（２１）は、入力信号の絶対値を求め、 第２遅延手段（２２）は、絶対値手段（２１）の出力を
   所定の時間長順次記憶し、 第１記憶手段（２３）は、積和演算した結果が時間軸に
   対して２階微分する特性となる係数を記憶し、 第１積和演算手段（２５）は、第２遅延手段（２２）の
   記憶内容と第１記憶手段（２３）の係数との積和演算を
   行い、 第２記憶手段（２４）は、積和演算した結果が時間軸に
   対して積分する特性となる係数を記憶し、 第２積和演算手段（２６）は、第２遅延手段（２２）の
   記憶内容と第２記憶手段（２４）との積和演算を行い、 除算手段（２７）は、第１積和演算手段（２５）の出力
   を第２積和演算手段（２６）の出力で除算し、レベル抑
   制係数を出力する、 非線形処理手段（７４）は、レベル抑制係数が所定の上
   限値より大きい場合は上限値を出力し、下限値より小さ
   い場合は下限値を出力し、 第１遅延手段（７２）は、係数計算手段（７１）及び非
   線形処理手段（７４）の処理遅延を補償するため入力信
   号に遅延をかけ、 乗算手段（７３）は、第１遅延手段（７２）の出力信号
   に非線形処理手段（７４）の係数を乗算する 音声信号処
   理装置。
6. 【請求項６】 第１記憶手段（２３）は、次式の係数Ｃ
   （ｔ）を記憶する請求項５に記載の音声信号処理装置。 【数４】
7. 【請求項７】 第１記憶手段（２３）は、次式の係数Ｃ
   （ｔ）を記憶する請求項５に記載の音声信号処理装置。 【数５】
8. 【請求項８】 第２記憶手段（２４）は、（数３）に示
   す係数Ｅ（ｔ）を記憶する請求項５に記載の音声信号処
   理装置。