JP3155760B2 - 音声処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は音声を処理する音声処理
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より音声を処理する装置として、音
声をマイクロフォン等により電気信号に変換する事によ
り音声信号を形成し、形成された音声信号をテープレコ
ーダ等により記録媒体に記録する音声記録装置がある。

【０００３】上述の音声記録装置においてはマイクロフ
ォンより発生される音声信号を増幅する音声信号増幅回
路の周波数特性はほぼ一定の場合が多く、この場合、該
マイクロフォンに風などが当たると、記録しようとして
いる音声に風の音が雑音となって混入し、音声信号を劣
化させるため、マイクロフォンにウインドスクリーン等
を装着する事により風の影響を防いでいた。

【０００４】また、上述の風の音により発生する雑音は
周波数的に見ると低周波の信号であるため、近年では音
声信号に対して低域周波数成分を除去できる様に、音声
信号増幅回路に周波数特性の切換えスイッチを設け、操
作者は風がある場合に該切換えスイッチを操作し、音声
信号の低域周波数成分を除去する様に該音声信号増幅回
路を働かせる事により、風の影響を防いでいた。

【０００５】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら上述
の従来の装置の場合、ウインドスクリーンにより風の影
響を防ぐ場合には装置が大型化してしまうという問題が
ある。

【０００６】また、操作者が任意に切換スイッチを操作
する事によって音声信号の低域周波数成分を除去する様
に音声信号増幅回路を働かせる事により風の影響を防ぐ
場合には、操作者が風の有無を判断して、前記切換スイ
ッチを操作するのは非常に困難であり、また、誤操作す
る可能性がある。

【０００７】すなわち、操作者は風の音の影響がどの程
度あるかを判断するためには、マイクロフォンにて集音
された音声を常にモニターする必要があり、操作者にと
っては使い勝手が悪い。

【０００８】また、音声をモニターしないで切換スイッ
チを操作した場合に例えばマイクロフォンに風があたっ
ているにもかかわらず、該切換スイッチを操作せず、音
声信号の低域周波数成分を除去しないと、記録しようと
している音声のレベルに比べ、風の音のレベルが大きく
なり、該音声信号増幅回路内のＡＧＣ（Ａｕｔｏ Ｇａ
ｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｅｒ）の働きにより風の音により
マイクロフォンにより集音された音声全体のレベルが下
がってしまったり、また、マイクロフォンに風が当たっ
ていないにもかかわらず、該切換スイッチを操作し、音
声信号の低域周波数成分を除去するままにしておくと、
マイクロフォンにより集音された音声の低域周波数成分
は常に除去されるため、記録しようとしている音声の音
質が損なわれる事になる。

【０００９】本発明は上述の問題点を解決し、装置を大
型化せずに簡単な構成にて風等の雑音の影響を受けずに
音声を容易に処理する事ができる音声処理装置を提供す
る事を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本願の請求項１に記載の発明によれば、音声信
号を処理する装置であって、入力された音声信号の低域
周波数成分以外の信号を増幅し、出力する第１増幅手段
と、前記第１増幅手段の出力信号レベルに従って前記第
１増幅手段における入力信号の増幅率を帰還制御するこ
とにより、前記第１増幅手段の出力信号レベルを第１の
ＡＧＣレベルに制御する第１制御手段と、入力された音
声信号の低域周波数成分の信号を増幅し、出力する第２
増幅手段と、前記第２増幅手段の出力信号レベルに従っ
て前記第２増幅手段における入力信号の増幅率を帰還制
御することにより、前記第２増幅手段の出力信号レベル
を前記第１のＡＧＣレベルより低い第２のＡＧＣレベル
に制御する第２制御手段と、前記第１増幅手段の出力信
号と前記第２増幅手段の出力信号とを加算する加算手段
とを備えた音声処理装置を特徴とする。また本願の請求
項２に記載の発明によれば、音声信号を処理する装置で
あって、入力された音声信号の低域周波数成分以外の信
号を増幅し、出力する第１増幅手段と、前記第１増幅手
段より出力された信号のレベルに従って前記第１増幅手
段における入力信号の増幅率を帰還制御する第１制御手
段と、入力された音声信号の低域周波数成分の信号を増
幅し、出力する第２増幅手段と、前記第２増幅手段より
出力された信号のレベルと前記第１増幅手段より出力さ
れた信号のレベルとに従って前記第２増幅手段における
入力信号の増幅率を帰還制御する第２制御手段と、前記
第１増幅手段より出力された信号と前記第２増幅手段よ
り出力された信号とを加算し、出力する加算手段とを有
する音声処理装置を特徴とする。

【００１１】（作用） 上述の構成によれば、入力された音声信号の低域周波数
成分の信号と低域周波数成分以外の信号とを夫々増幅す
る際の夫々の増幅率を、増幅された夫々の信号のレベル
に従って帰還制御する事により、装置を大型化せずに簡
単な構成にて風等の低域周波数帯域を持つ雑音の影響を
受けずに音声を歪ませることなく増幅処理する事ができ
る様になる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を本発明の実施例を用いて説明
する。

【００１３】図１は本発明の第１の実施例としての音声
記録装置の概略構成を示した図である。

【００１４】図１において、１は音声を電気信号に変換
するマイクロフォン、２は前記マイクロフォン１より発
生される音声信号の低域周波数成分を分離するためのバ
ンドパスフィルタ、３は該音声信号の中高域周波数成分
を分離するためのバンドパスフィルタで、該バンドパス
フィルタ２、３の信号通過特性は図２に示す様に設定さ
れており、該マイクロフォン１より発生される音声信号
から該バンドパスフィルタ３によって分離された中高域
周波数成分の信号は増幅器６において所定の増幅が行わ
れた後、加算器７に供給される。

【００１５】一方、該音声信号から該バンドパスフィル
タ２によって分離された低域周波数成分の信号は電圧制
御増幅器４と時定数回路を含めた検波回路５とにより構
成されるＡＧＣ（Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏ
ｌ）回路に供給される。

【００１６】電圧制御増幅器４は該電圧制御増幅器４よ
り出力される信号を検波回路５により検波する事により
得られる検波信号の電圧レベルに応じて入力される信号
に対する増幅率が制御されるもので、バンドパスフィル
タ２によって分離された音声信号の低域周波数成分の信
号が所定のレベルを越えない様に利得制限された後、加
算器７に供給される。

【００１７】加算器７では前述の様に前記増幅器６にて
増幅された音声信号の中高域周波数成分の信号と、前記
電圧制御増幅器４にて利得制御され増幅された音声信号
の低域周波数成分の信号とを加算し、次段の記録部８に
おいて磁気テープ等の記録媒体に記録される。

【００１８】図３は図１に示した音声記録装置において
加算器７より出力される音声信号の周波数特性を示した
図である。

【００１９】図３に示す様に、音声信号の低域周波数成
分は信号のレベルが大きくなっても、電圧制御増幅器
４、検波回路５により構成されるＡＧＣ回路により低域
周波数成分のみレベルが制限される。

【００２０】よって、従来の様に音声信号がどの様なレ
ベルであっても、該音声信号の低域周波数成分が低減さ
れるが、図１に示した構成によると音声信号のレベルが
小さい場合には該音声信号の低域周波数成分は低減され
ず、音声信号のレベルが大きくなるにつれて該音声信号
の低域周波数成分が低減され、音声信号に混入している
風雑音信号成分の影響が除去される。

【００２１】図４は本発明の第２の実施例としての音声
記録装置の概略構成を示した図である。

【００２２】尚、図４において前記図１に示した音声記
録装置と同じ構成には同一の符番を付し、詳細な説明は
省略する。

【００２３】音声信号を記録媒体に記録する場合には該
音声信号に対し、ＡＧＣをかけた後、記録媒体に記録す
る場合が多い。

【００２４】そこで、前記図１の加算器７と記録部８と
の間にＡＧＣ回路を設け、該ＡＧＣ回路によって加算器
７より出力される音声信号に対し、ＡＧＣをかけた後、
記録部８において記録媒体に記録する様にすれば良い。

【００２５】しかしながら、ＡＧＣ回路を設ける位置は
上述の様に加算器７の次段に限らず図４に示す様に音声
信号の中高域周波数成分を分離するためのバンドパスフ
ィルタ３の次段に設けても同様の効果を得る事ができ
る。

【００２６】図４において、９は電圧制御増幅器、１０
は検波回路で、これら回路により音声信号の中高域周波
数成分に対するＡＧＣ回路が構成されている。

【００２７】尚、上記電圧制御増幅器９、検波回路１０
により構成される音声信号の中高域周波数成分に対する
ＡＧＣ回路により制御されるＡＧＣレベルは、電圧制御
増幅器４、検波回路５により構成される音声信号の低域
周波数成分に対するＡＧＣ回路により制御されるＡＧＣ
レベルよりも高く設定されている。

【００２８】ところで、前記図１に示した本発明の第１
の実施例としての音声記録装置、図４に示した本発明の
第２の実施例としての音声記録装置はいずれも、音声信
号のレベルが低い場合には低域周波数成分を減衰させず
に、該音声信号のレベルが高くなるにつれ該低域周波数
成分を減衰させる事により風雑音信号の影響を除去して
いる。

【００２９】しかしながら、音声信号の周波数特性は音
声信号のレベルにかかわらず図５に示すようにほぼ１Ｋ
Ｈｚを中心に広く分布し（図５においてＡ_Hはレベルの
高い音声信号、Ａ_Lはレベルの低い音声信号）、また、
風雑音信号の周波数特性は図６のＷに示す様に２００Ｈ
ｚ以下の低い周波数帯域に分布している。

【００３０】したがって、前記図１あるいは図４に示し
た音声記録装置においては音声信号のレベルが高い場
合、風雑音信号成分と共に、音声信号の低域周波数成分
も減衰されてしまう。

【００３１】図７は本発明の第３実施例としての音声記
録装置の概略構成を示した図である。

【００３２】尚、図７において、前記図１あるいは図４
に示した音声記録装置と同じ構成には同一の符番を付
し、詳細な説明は省略する。

【００３３】図７において、マイクロフォン１より発生
される音声信号よりバンドパスフィルタ２により分離さ
れた音声信号の低域周波数成分は電圧制御増幅器４に供
給され、バンドパスフィルタ３により分離された音声信
号の中高域周波数成分は電圧制御増幅器９に供給され
る。

【００３４】尚、電圧制御増幅器４、９のゲイン特性は
図８に示す様に設定されている。

【００３５】また、図７に示した音声記録装置におい
て、電圧制御増幅器９は該電圧制御増幅器９より出力さ
れる信号を検波する検波回路１０より出力される検波信
号の電圧レベルに応じて図８に示す特性に基づきゲイン
が制御されるが、電圧制御増幅器４は該電圧制御増幅器
４より出力される信号を検波する検波回路５より出力さ
れる検波信号の電圧レベルと前記検波回路１０より出力
される検波信号の電圧レベルとの差に応じて図８に示す
特性に基づきゲインが制御される。

【００３６】すなわち、電圧制御増幅器４より出力され
る音声信号の低域周波数成分を検波回路５において検波
する事により得られる検波信号は減算器１２の＋端子側
に供給され、電圧制御増幅器９より出力される音声信号
の中高域周波数成分を検波回路１０において検波する事
により得られる検波信号はレベル変換回路１１におい
て、レベルが変換された後、減算器１２の−端子側に供
給され、該減算器１２では検波回路５より出力される検
波信号から検波回路１０より出力され、レベル変換回路
１１によりレベルが変換された検波信号を減算した信号
を電圧制御増幅器４に供給し、該電圧制御増幅器４は減
算器１２より出力される信号のレベルに応じてゲインが
制御される。

【００３７】尚、レベル変換回路１１は検波回路１０よ
り出力される検波信号のレベルが比較的大きい場合に、
前記図８に示した様な電圧制御増幅器４と９のゲイン特
性の違いにより生ずる音声信号の低域周波数成分のレベ
ルの低下を補正するため、該検波回路１０より出力され
る検波信号が所定レベルを越えたら更にレベルを増大さ
せる非線形回路である。

【００３８】以上の様に、図７に示した音声記録装置に
おいては音声信号の中高域周波数成分のレベルが大きく
なると、図７の減算器１２及びレベル変換回路１１の働
きにより音声信号の低域周波数成分に対するＡＧＣレベ
ルも大きくなるので、音声信号のレベルが大きくなって
も、図１あるいは図４に示した音声記録装置の様に低域
周波数成分のレベルが低下するのを防止する事ができ
る。

【００３９】尚、図７に示した音声記録装置の周波数特
性は図９の点線で示す様になる。（図９の実線は図１及
び図４の音声記録装置の周波数特性）。

【００４０】今、図７に示した音声記録装置において、
図１０に示す様に中高域周波数成分を含む音声信号成分
Ａに対し、風雑音信号成分Ｗのレベルが大きい音声信号
がマイクロフォン１より出力された場合には、加算器７
からは図１１に示す様に風雑音信号成分Ｗが低減された
状態にて出力され、中高域周波数成分を含む音声信号成
分Ａのレベルが大きい音声信号がマイクロフォン１より
出力された場合には図１２に示す様に風雑音信号成分Ｗ
のレベルは低減されないが、このときには音声信号成分
Ａのレベルが大きいため、風雑音信号成分Ｗは聴感上あ
まり目立たなくなる。

【００４１】尚、本実施例においては１個のマイクロフ
ォン１より発生された音声信号をバンドパスフィルタ
２、３により低域周波数の音声信号と中高域周波数の音
声信号とに分割し、処理する様に構成したが、２個のマ
イクロフォンを用い、一方は低域周波数の音声用とし、
他方を中高域周波数の音声用として使用し、低域周波数
音声用のマイクロフォンより発生された音声信号をバン
ドパスフィルタ２に供給し、中高域周波数音声用のマイ
クロフォンより発生された音声信号をバンドパスフィル
タ３に供給する様に構成しても良く、更に、低域周波数
音声用のマイクロフォンを無指向性とし、中高域周波数
音声用のマイクロフォンを単一指向性とする事により、
より高精度に風雑音の影響を防ぎ、音声信号を記録媒体
に記録する事ができる様になる。

【００４２】

【発明の効果】以上、説明して来た様に本発明によれ
ば、入力された音声信号の低域周波数成分の信号と低域
周波数成分以外の信号とを夫々増幅する際の夫々の増幅
率を、増幅された夫々の信号のレベルに従って帰還制御
する事により、装置を大型化せずに簡単な構成にて風等
の雑音の影響を受けずに音声を歪ませることなく増幅処
理する事ができる音声処理装置を提供する事ができる様
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例としての音声記録装置の
概略構成を示した図である。

【図２】前記図１に示したバンドパスフィルタ２，３の
周波数特性を示した図である。

【図３】前記図１に示した加算器７より出力される信号
の周波数特性を示した図である。

【図４】本発明の第２の実施例としての音声記録装置の
概略構成を示した図である。

【図５】音声信号の周波数特性を示した図である。

【図６】風雑音信号の周波数特性を示した図である。

【図７】本発明の第３の実施例としての音声記録装置の
概略構成を示した図である。

【図８】前記図７に示した電圧制御増幅器４，９のゲイ
ン特性を示した図である。

【図９】前記図７に示した加算器７より出力される信号
の周波数特性を示した図である。

【図１０】マイクロフォンより発生される音声信号の周
波数特性を示した図である。

【図１１】前記図７に示したマイクロフォン１より発生
される音声信号に含まれる音声信号成分のレベルが小さ
い場合に、加算器７より出力される信号の周波数特性を
示した図である。

【図１２】前記図７に示したマイクロフォン１より発生
される音声信号に含まれる音声信号成分のレベルが大き
い場合に、加算器７より出力される信号の周波数特性を
示した図である。

【符号の説明】

１ マイクロフォン ２ バンドパスフィルタ ３ バンドパスフィルタ ４ 電圧制御増幅器 ５ 検波回路 ６ 増幅器 ７ 加算器 ８ 記録部 ９ 増幅器 １０ 検波回路 １１ レベル変換回路 １２ 減算器

フロントページの続き (72)発明者 小野 恭正 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−214400（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−20000（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−11406（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−79599（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 音声信号を処理する装置であって、 入力された音声信号の低域周波数成分以外の信号を増幅
   し、出力する第１増幅手段と、 前記第１増幅手段の出力信号レベルに従って前記第１増
   幅手段における入力信号の増幅率を帰還制御することに
   より、前記第１増幅手段の出力信号レベルを第１のＡＧ
   Ｃレベルに制御する第１制御手段と、 入力された音声信号の低域周波数成分の信号を増幅し、
   出力する第２増幅手段と、 前記第２増幅手段の出力信号レベルに従って前記第２増
   幅手段における入力信号の増幅率を帰還制御することに
   より、前記第２増幅手段の出力信号レベルを前記第１の
   ＡＧＣレベルより低い第２のＡＧＣレベルに制御する第
   ２制御手段と、 前記第１増幅手段の出力信号と前記第２増幅手段の出力
   信号とを加算する加算手段と、 を備えたことを特徴とする音声処理装置。
2. 【請求項２】 音声信号を処理する装置であって、 入力された音声信号の低域周波数成分以外の信号を増幅
   し、出力する第１増幅手段と、 前記第１増幅手段より出力された信号のレベルに従って
   前記第１増幅手段における入力信号の増幅率を帰還制御
   する第１制御手段と、 入力された音声信号の低域周波数成分の信号を増幅し、
   出力する第２増幅手段と、 前記第２増幅手段より出力された信号のレベルと前記第
   １増幅手段より出力された信号のレベルとに従って前記
   第２増幅手段における入力信号の増幅率を帰還制御する
   第２制御手段と、 前記第１増幅手段より出力された信号と前記第２増幅手
   段より出力された信号とを加算し、出力する加算手段と
   を有する事を特徴とする音声処理装置。