JPH0774709A - 音声信号送受信装置 - Google Patents
音声信号送受信装置Info
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- JPH0774709A JPH0774709A JP4072994A JP4072994A JPH0774709A JP H0774709 A JPH0774709 A JP H0774709A JP 4072994 A JP4072994 A JP 4072994A JP 4072994 A JP4072994 A JP 4072994A JP H0774709 A JPH0774709 A JP H0774709A
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Classifications
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- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L25/00—Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00
- G10L25/78—Detection of presence or absence of voice signals
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L25/00—Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00
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- G10L25/84—Detection of presence or absence of voice signals for discriminating voice from noise
-
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- G10L21/0208—Noise filtering
- G10L21/0216—Noise filtering characterised by the method used for estimating noise
- G10L21/0232—Processing in the frequency domain
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- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 ＶＳＥＬＰエンコーダ３は、ディジタル信号
処理により高能率符号化された音声信号を符号化する。
雑音区間検出回路４は、上記ＶＳＥＬＰエンコーダ３で
得られる分析パラメータを用いて背景雑音区間を検出す
る。雑音レベル検出回路５は、上記雑音区間検出回路４
で検出された雑音区間の雑音レベルを検出するので、信
頼度の高い背景雑音レベルを検出でき、マイクロコンピ
ュータ６は、上記雑音レベル検出回路５で検出された上
記背景雑音レベルに応じて受話音量を制御する。 【効果】 受話音量の制御が容易に行え、明瞭度の高い
受話音を供給できる。
処理により高能率符号化された音声信号を符号化する。
雑音区間検出回路４は、上記ＶＳＥＬＰエンコーダ３で
得られる分析パラメータを用いて背景雑音区間を検出す
る。雑音レベル検出回路５は、上記雑音区間検出回路４
で検出された雑音区間の雑音レベルを検出するので、信
頼度の高い背景雑音レベルを検出でき、マイクロコンピ
ュータ６は、上記雑音レベル検出回路５で検出された上
記背景雑音レベルに応じて受話音量を制御する。 【効果】 受話音量の制御が容易に行え、明瞭度の高い
受話音を供給できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、音声信号送受信装置に
関し、特に、ディジタル信号処理により音声信号を高能
率で圧縮する音声信号送受信装置に関する。
関し、特に、ディジタル信号処理により音声信号を高能
率で圧縮する音声信号送受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、低ビットレート、すなわち、4.8
〜9.6 Kbpsでの音声符号化方法には、ベクトル和励起リ
ニア予測（ＶＳＥＬＰ：Vector Sum Excited Linear Pr
ediction) 等のコード励起リニア予測（ＣＥＬＰ：Code
Excited Linear Prediction)が提唱されている。
〜9.6 Kbpsでの音声符号化方法には、ベクトル和励起リ
ニア予測（ＶＳＥＬＰ：Vector Sum Excited Linear Pr
ediction) 等のコード励起リニア予測（ＣＥＬＰ：Code
Excited Linear Prediction)が提唱されている。
【０００３】このＶＳＥＬＰについての技術内容は、モ
トローラ・インコーポレーテッドによる特表平２−５０
２１３５号公報の「改良されたベクトル励起源を有する
ディジタル音声コーダ」及び「VECTOR SUM EXCITED LIN
EAR PREDICITION (VSELP) ：SPEECH CODING AT 8 KBPS
:Ira A.Gerson and Jasiuk：Paper presented at theI
nt.Conf.on Acoustics, Speech and Signal Processing
-April 1990 」に記載されている。
トローラ・インコーポレーテッドによる特表平２−５０
２１３５号公報の「改良されたベクトル励起源を有する
ディジタル音声コーダ」及び「VECTOR SUM EXCITED LIN
EAR PREDICITION (VSELP) ：SPEECH CODING AT 8 KBPS
:Ira A.Gerson and Jasiuk：Paper presented at theI
nt.Conf.on Acoustics, Speech and Signal Processing
-April 1990 」に記載されている。
【０００４】上記ＶＳＥＬＰを用い音声を高能率で圧縮
するディジタル信号処理による音声符号化装置として
は、ＶＳＥＬＰエンコーダがある。このＶＳＥＬＰエン
コーダは、入力された音声信号から音声のフレームパワ
ー、反射係数及び線形予測係数、ピッチ周波数、コード
ブック、ピッチ及びコードブックのゲイン等のパラメー
タを分析し、この分析パラメータを用いて、音声を符号
化している。このような音声を高能率で圧縮するディジ
タル信号処理による音声符号化装置である上記ＶＳＥＬ
Ｐエンコーダは、携帯用電話装置に適用されている。
するディジタル信号処理による音声符号化装置として
は、ＶＳＥＬＰエンコーダがある。このＶＳＥＬＰエン
コーダは、入力された音声信号から音声のフレームパワ
ー、反射係数及び線形予測係数、ピッチ周波数、コード
ブック、ピッチ及びコードブックのゲイン等のパラメー
タを分析し、この分析パラメータを用いて、音声を符号
化している。このような音声を高能率で圧縮するディジ
タル信号処理による音声符号化装置である上記ＶＳＥＬ
Ｐエンコーダは、携帯用電話装置に適用されている。
【０００５】この携帯用電話装置は、室外で使用する事
が多いので、周囲の背景雑音により、しばしば通話が聞
きずらくなることがある。これは、雑音によるマスキン
グ効果によって受話者の最少可聴値が上昇し、受話音声
の明瞭度や了解度が劣化するためである。これに対し
て、送話側では雑音の抑圧又は話者の声量のアップ、受
話側では再生音量のアップ、又全体として話者と電話器
の密接な音響カップリング等が必要になる。このため、
携帯用電話装置には回りの環境に応じて受話音量を手動
で切り換えるスイッチがある。
が多いので、周囲の背景雑音により、しばしば通話が聞
きずらくなることがある。これは、雑音によるマスキン
グ効果によって受話者の最少可聴値が上昇し、受話音声
の明瞭度や了解度が劣化するためである。これに対し
て、送話側では雑音の抑圧又は話者の声量のアップ、受
話側では再生音量のアップ、又全体として話者と電話器
の密接な音響カップリング等が必要になる。このため、
携帯用電話装置には回りの環境に応じて受話音量を手動
で切り換えるスイッチがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに携帯用電話装置を使用する際、回りの環境に応じて
受話音量を手動で切り換えるのは面倒である。この受話
音量の切り換えを自動で行えるようになれば便利であ
る。
うに携帯用電話装置を使用する際、回りの環境に応じて
受話音量を手動で切り換えるのは面倒である。この受話
音量の切り換えを自動で行えるようになれば便利であ
る。
【０００７】この受話音量の切り換えを自動で行おうと
する場合、回りの雑音レベルを正確に検出できるか否か
が問題となってくる。通話中に入力音声用（送話用）の
マイクロフォンから混入する雑音には様々なものがある
がこれらの雑音（以下背景雑音という）と音声の区間を
分離するのはかなり難しかった。
する場合、回りの雑音レベルを正確に検出できるか否か
が問題となってくる。通話中に入力音声用（送話用）の
マイクロフォンから混入する雑音には様々なものがある
がこれらの雑音（以下背景雑音という）と音声の区間を
分離するのはかなり難しかった。
【０００８】これに対し、信号に含まれている基本周期
やピッチ等を検出したり、信号波形のゼロクロスの頻度
を見たり、周波数成分の分布をみること等を併用するこ
とで、背景雑音区間と音声区間とを区別することが考え
られてきた。これらの手法は、簡便である反面、誤検出
がしばしばあった。又、精度を向上するためのアルゴリ
ズムも提案されているが、かなりの演算量を要する。例
えば長時間の平均的な線形予測符号化（ＬＰＣ）係数を
用いて、入力信号に逆フィルタリングを施し、その残差
レベルをモニタする方法なども提案されているが演算量
が多くなってしまっていた。
やピッチ等を検出したり、信号波形のゼロクロスの頻度
を見たり、周波数成分の分布をみること等を併用するこ
とで、背景雑音区間と音声区間とを区別することが考え
られてきた。これらの手法は、簡便である反面、誤検出
がしばしばあった。又、精度を向上するためのアルゴリ
ズムも提案されているが、かなりの演算量を要する。例
えば長時間の平均的な線形予測符号化（ＬＰＣ）係数を
用いて、入力信号に逆フィルタリングを施し、その残差
レベルをモニタする方法なども提案されているが演算量
が多くなってしまっていた。
【０００９】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、少ない演算量ながら高精度、高信頼度で背景雑
音を検出し、該検出背景雑音に応じて再生音量である受
話音量をコントロールして明瞭度の高い受話音を聞かせ
る音声信号送受信装置の提供を目的とする。
であり、少ない演算量ながら高精度、高信頼度で背景雑
音を検出し、該検出背景雑音に応じて再生音量である受
話音量をコントロールして明瞭度の高い受話音を聞かせ
る音声信号送受信装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る音声信号送
受信装置は、上記課題を解決するために、ディジタル信
号処理により音声信号を高能率で圧縮する音声信号送信
用符号化回路を有する音声信号送受信装置において、上
記音声信号送信用符号化回路で得られる分析パラメータ
を用いて雑音区間を検出する雑音区間検出手段と、上記
雑音区間検出手段で検出された雑音区間の雑音レベルを
検出する雑音レベル検出手段と、上記雑音レベル検出手
段で検出された雑音レベルに応じて受話音量を制御する
制御手段とを有することを特徴としている。
受信装置は、上記課題を解決するために、ディジタル信
号処理により音声信号を高能率で圧縮する音声信号送信
用符号化回路を有する音声信号送受信装置において、上
記音声信号送信用符号化回路で得られる分析パラメータ
を用いて雑音区間を検出する雑音区間検出手段と、上記
雑音区間検出手段で検出された雑音区間の雑音レベルを
検出する雑音レベル検出手段と、上記雑音レベル検出手
段で検出された雑音レベルに応じて受話音量を制御する
制御手段とを有することを特徴としている。
【００１１】ここで、上記雑音区間検出手段は、入力音
声信号の１フレームにつき上記分析パラメータとして１
次の線形予測符号化係数を用い、該１次の線形予測符号
化係数が所定のしきい値よりも小さいときには該１フレ
ームを雑音区間としてもよい。
声信号の１フレームにつき上記分析パラメータとして１
次の線形予測符号化係数を用い、該１次の線形予測符号
化係数が所定のしきい値よりも小さいときには該１フレ
ームを雑音区間としてもよい。
【００１２】また、上記雑音区間検出手段は、入力音声
信号の１フレームにつき上記分析パラメータとしてピッ
チ成分の強弱を示すピッチゲインを用い、該ピッチゲイ
ンが所定の範囲内にあるときに該１フレームを雑音区間
としてもよい。
信号の１フレームにつき上記分析パラメータとしてピッ
チ成分の強弱を示すピッチゲインを用い、該ピッチゲイ
ンが所定の範囲内にあるときに該１フレームを雑音区間
としてもよい。
【００１３】また、上記雑音区間検出手段は、入力音声
信号の１フレームにつき上記分析パラメータとしてピッ
チ成分の強弱を示すピッチゲインを用い、該ピッチゲイ
ンが０であるときに該１フレームを雑音区間としてもよ
い。
信号の１フレームにつき上記分析パラメータとしてピッ
チ成分の強弱を示すピッチゲインを用い、該ピッチゲイ
ンが０であるときに該１フレームを雑音区間としてもよ
い。
【００１４】また、上記雑音区間検出手段は、上記分析
パラメータとしてフレームパワーを用い、入力音声信号
の１フレームの該フレームパワーが所定のしきい値より
も小さいときに該１フレームを雑音区間としてもよい。
パラメータとしてフレームパワーを用い、入力音声信号
の１フレームの該フレームパワーが所定のしきい値より
も小さいときに該１フレームを雑音区間としてもよい。
【００１５】また、上記雑音区間検出手段は、現在のフ
レームと過去のフレームでのフレームパワーの変化量が
所定のしきい値を越えたときには、現在のフレームを雑
音区間としていても、該現在のフレームを音声区間とす
る。
レームと過去のフレームでのフレームパワーの変化量が
所定のしきい値を越えたときには、現在のフレームを雑
音区間としていても、該現在のフレームを音声区間とす
る。
【００１６】また、上記雑音区間検出手段は、複数連続
フレームの上記分析パラメータの値を考慮して、雑音区
間の検出を行ってもよい。
フレームの上記分析パラメータの値を考慮して、雑音区
間の検出を行ってもよい。
【００１７】また、上記雑音レベル検出手段は、上記雑
音区間検出手段で検出された雑音区間の雑音レベル出力
に対してフィルタ処理を施すのが好ましい。
音区間検出手段で検出された雑音区間の雑音レベル出力
に対してフィルタ処理を施すのが好ましい。
【００１８】また、上記雑音レベル検出手段が雑音レベ
ル出力に対して施すフィルタ処理は、最小値フィルタ処
理であってもよいし、メディアンフィルタリング或いは
平滑化フィルタ処理でもよい。
ル出力に対して施すフィルタ処理は、最小値フィルタ処
理であってもよいし、メディアンフィルタリング或いは
平滑化フィルタ処理でもよい。
【００１９】また、本発明に係る音声信号送受信装置
は、上記課題を解決するために、送信部及び受信部を備
える音声信号送受信装置において、上記送信部に送話音
声入力が無いときに送話用マイクロフォンに入力される
音声レベルを雑音レベルとして検出する雑音レベル検出
手段と、上記雑音レベル検出手段で検出された雑音レベ
ルに応じて受話音量を制御する制御手段とを有すること
を特徴とする。
は、上記課題を解決するために、送信部及び受信部を備
える音声信号送受信装置において、上記送信部に送話音
声入力が無いときに送話用マイクロフォンに入力される
音声レベルを雑音レベルとして検出する雑音レベル検出
手段と、上記雑音レベル検出手段で検出された雑音レベ
ルに応じて受話音量を制御する制御手段とを有すること
を特徴とする。
【００２０】ここで、上記雑音レベル検出手段は、上記
送信部の上記送話用マイクロフォンに送信通話用電源オ
ン直後に入力される音声レベルを検出する。
送信部の上記送話用マイクロフォンに送信通話用電源オ
ン直後に入力される音声レベルを検出する。
【００２１】また、上記雑音レベル検出手段は、上記送
信部の着信信号の待機状態において、所定期間毎に上記
送信用マイクロフォンに入力される音声レベルを検出し
てもよい。
信部の着信信号の待機状態において、所定期間毎に上記
送信用マイクロフォンに入力される音声レベルを検出し
てもよい。
【００２２】また、上記雑音レベル検出手段は、上記受
信部の音声レベルが所定値以上のときに、上記送話用マ
イクロフォンに入力される音声レベルを検出してもよ
い。
信部の音声レベルが所定値以上のときに、上記送話用マ
イクロフォンに入力される音声レベルを検出してもよ
い。
【００２３】
【作用】本発明に係る音声信号送受信装置は、雑音区間
検出手段が音声信号送信用符号化回路で得られる分析パ
ラメータを用いて雑音区間を検出するので、少ない演算
量ながら高精度、高信頼度の下に雑音区間を検出でき、
雑音レベル検出手段がその雑音区間の雑音レベルを検出
し、制御部がその雑音レベルに応じて再生音声の音量を
制御するので、明瞭度の高い受話音を供給できる。
検出手段が音声信号送信用符号化回路で得られる分析パ
ラメータを用いて雑音区間を検出するので、少ない演算
量ながら高精度、高信頼度の下に雑音区間を検出でき、
雑音レベル検出手段がその雑音区間の雑音レベルを検出
し、制御部がその雑音レベルに応じて再生音声の音量を
制御するので、明瞭度の高い受話音を供給できる。
【００２４】また、本発明に係る音声信号送受信装置
は、雑音レベル検出手段が送信部に送話音声入力がない
ときに、送話用マイクロフォンに入力される音声レベル
を雑音レベルとして検出し、制御手段が該検出された雑
音レベルに応じて受話音量を制御するので、背景雑音の
影響に左右されない明瞭度の高い受話音を供給できる。
は、雑音レベル検出手段が送信部に送話音声入力がない
ときに、送話用マイクロフォンに入力される音声レベル
を雑音レベルとして検出し、制御手段が該検出された雑
音レベルに応じて受話音量を制御するので、背景雑音の
影響に左右されない明瞭度の高い受話音を供給できる。
【００２５】
【実施例】以下、本発明に係る音声信号送受信装置の好
ましい実施例について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施例となる携帯電話装置の概略構成
を示すブロック回路図である。
ましい実施例について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施例となる携帯電話装置の概略構成
を示すブロック回路図である。
【００２６】この実施例は、図１に示すように、ディジ
タル信号処理により音声信号を高能率で圧縮するベクト
ル和励起リニア予測（ＶＳＥＬＰ：Vector Sum Excited
Linear Prediction) エンコーダ３と、このＶＳＥＬＰ
エンコーダ３で得られる分析パラメータを用いて背景雑
音（以下適宜に雑音という）区間を検出する雑音区間検
出回路４と、この雑音区間検出回路４で検出された雑音
区間の雑音レベルを検出する雑音レベル検出回路５と、
この雑音レベル検出回路５で検出された雑音レベルに応
じて受話音量を制御するマイクロコンピュータ６とを有
して構成されている。
タル信号処理により音声信号を高能率で圧縮するベクト
ル和励起リニア予測（ＶＳＥＬＰ：Vector Sum Excited
Linear Prediction) エンコーダ３と、このＶＳＥＬＰ
エンコーダ３で得られる分析パラメータを用いて背景雑
音（以下適宜に雑音という）区間を検出する雑音区間検
出回路４と、この雑音区間検出回路４で検出された雑音
区間の雑音レベルを検出する雑音レベル検出回路５と、
この雑音レベル検出回路５で検出された雑音レベルに応
じて受話音量を制御するマイクロコンピュータ６とを有
して構成されている。
【００２７】上記ＶＳＥＬＰエンコーダ３を用いた音声
符号化方法としては、アナリシスバイシンセス（Analys
is by synthesis ）によるコードブックサーチにより、
低ビットレートによる高品質音声伝送を実現している。
また、ＶＳＥＬＰを用いた音声符号化方法を適用した音
声符号化装置（音声コーダ）においては、入力音声信号
の特性を形成するピッチ等をコードブックに記憶された
コードベクトルを選択することで励起させて音声を符号
化している。この符号化の際に用いるピッチ周波数等の
パラメータには、フレームパワー、反射係数及び線形予
測係数、コードブック、ピッチ及びコードブックのゲイ
ン等がある。
符号化方法としては、アナリシスバイシンセス（Analys
is by synthesis ）によるコードブックサーチにより、
低ビットレートによる高品質音声伝送を実現している。
また、ＶＳＥＬＰを用いた音声符号化方法を適用した音
声符号化装置（音声コーダ）においては、入力音声信号
の特性を形成するピッチ等をコードブックに記憶された
コードベクトルを選択することで励起させて音声を符号
化している。この符号化の際に用いるピッチ周波数等の
パラメータには、フレームパワー、反射係数及び線形予
測係数、コードブック、ピッチ及びコードブックのゲイ
ン等がある。
【００２８】本実施例は、これらの分析パラメータの
内、フレームパワーＲ0 、ピッチ成分の強弱を示すピッ
チゲインＰ0 、１次の線形予測符号化係数α1 及びピッ
チ周波数に関するラグLAG を背景雑音検出に利用する。
例えばフレームパワーＲ0 を利用するのは、音声レベル
と雑音レベルが同じになることはほとんどないためであ
り、ピッチゲインＰ0 を利用するのは、周囲雑音がほぼ
ランダムであるとすれば、この周囲雑音はピッチをほと
んど持たないと考えられるためである。
内、フレームパワーＲ0 、ピッチ成分の強弱を示すピッ
チゲインＰ0 、１次の線形予測符号化係数α1 及びピッ
チ周波数に関するラグLAG を背景雑音検出に利用する。
例えばフレームパワーＲ0 を利用するのは、音声レベル
と雑音レベルが同じになることはほとんどないためであ
り、ピッチゲインＰ0 を利用するのは、周囲雑音がほぼ
ランダムであるとすれば、この周囲雑音はピッチをほと
んど持たないと考えられるためである。
【００２９】また、１次の線形予測符号化係数α1 を用
いるのは、このα1 が大か小かで、周波数の高域成分が
強いかあるいは低域成分が強いかを判定できるからであ
る。通常、背景雑音は、周波数の高域成分に集中してお
り、上記１次の線形予測符号化係数α1 から背景雑音を
検出できる。この１次の線形予測符号化係数α1 は、直
接型の高次のＦＩＲフィルタを２次のＦＩＲフィルタの
カスケードに分解したときのＺ-1の項の係数の和であ
る。したがって、零点が０＜θ＜π／２の範囲にある
時、１次の線形予測符号化係数α1 は大きくなる。よっ
て、このα1 が所定のしきい値より大きいときは、低域
にエネルギーの集中した信号ということになり、所定の
しきい値より小さいときは、高域にエネルギーの集中し
た信号ということになる。
いるのは、このα1 が大か小かで、周波数の高域成分が
強いかあるいは低域成分が強いかを判定できるからであ
る。通常、背景雑音は、周波数の高域成分に集中してお
り、上記１次の線形予測符号化係数α1 から背景雑音を
検出できる。この１次の線形予測符号化係数α1 は、直
接型の高次のＦＩＲフィルタを２次のＦＩＲフィルタの
カスケードに分解したときのＺ-1の項の係数の和であ
る。したがって、零点が０＜θ＜π／２の範囲にある
時、１次の線形予測符号化係数α1 は大きくなる。よっ
て、このα1 が所定のしきい値より大きいときは、低域
にエネルギーの集中した信号ということになり、所定の
しきい値より小さいときは、高域にエネルギーの集中し
た信号ということになる。
【００３０】ここで、θと周波数との関係について説明
しておく。サンプリング周波数をｆとすると、０〜ｆ／
２の周波数がディジタルフィルタ等のディジタルシステ
ムにおいて、０〜πに相当する。例えば、サンプリング
周波数ｆを８ＫHzとすると、（０〜４ＫHz）は（０〜
π）に相当し、よって、π／２＝２ＫHzとなる。したが
って、θが小さいほど周波数成分が低域になる。また、
θが小さくなれば、α1 は大きくなるので、α1 と所定
のしきい値との関係を調べることで低域成分が強いのか
高域成分が強いのかが分かる。
しておく。サンプリング周波数をｆとすると、０〜ｆ／
２の周波数がディジタルフィルタ等のディジタルシステ
ムにおいて、０〜πに相当する。例えば、サンプリング
周波数ｆを８ＫHzとすると、（０〜４ＫHz）は（０〜
π）に相当し、よって、π／２＝２ＫHzとなる。したが
って、θが小さいほど周波数成分が低域になる。また、
θが小さくなれば、α1 は大きくなるので、α1 と所定
のしきい値との関係を調べることで低域成分が強いのか
高域成分が強いのかが分かる。
【００３１】次に、上記雑音区間検出回路４は、上記Ｖ
ＳＥＬＰエンコーダ３から上記分析パラメータすなわち
フレームパワーＲ0 、ピッチ成分の強弱を示すピッチゲ
インＰ0 、１次の線形予測符号化係数α1 及びピッチ周
波数に関するラグLAG を受け取り、雑音区間を検出す
る。これは、携帯電話装置が小型化されていく現在、デ
ィジタル信号処理（ＤＳＰ）装置やメモリの大きさが制
限されており、演算量を増やすのを避けるためにも有効
である。
ＳＥＬＰエンコーダ３から上記分析パラメータすなわち
フレームパワーＲ0 、ピッチ成分の強弱を示すピッチゲ
インＰ0 、１次の線形予測符号化係数α1 及びピッチ周
波数に関するラグLAG を受け取り、雑音区間を検出す
る。これは、携帯電話装置が小型化されていく現在、デ
ィジタル信号処理（ＤＳＰ）装置やメモリの大きさが制
限されており、演算量を増やすのを避けるためにも有効
である。
【００３２】上記雑音レベル検出回路５は、上記雑音区
間検出回路４で検出された雑音区間の音声レベルすなわ
ち送話用音声レベルを検出する。ここで、検出される送
話用音声レベルは、上記雑音区間検出回路４の上記分析
パラメータを用いた判定により最終的に雑音区間とされ
たフレームのフレームパワーＲ0 の値としてもよい。但
し、検出ミスの可能性があるので、このフレームパワー
Ｒ0 を後述するように例えば５タップの最小値フィルタ
等に入力する。
間検出回路４で検出された雑音区間の音声レベルすなわ
ち送話用音声レベルを検出する。ここで、検出される送
話用音声レベルは、上記雑音区間検出回路４の上記分析
パラメータを用いた判定により最終的に雑音区間とされ
たフレームのフレームパワーＲ0 の値としてもよい。但
し、検出ミスの可能性があるので、このフレームパワー
Ｒ0 を後述するように例えば５タップの最小値フィルタ
等に入力する。
【００３３】上記マイクロコンピュータ６は、上記雑音
区間検出回路４での雑音区間検出と上記雑音レベル検出
回路５での雑音レベル検出のタイミングを制御すると共
に、該雑音レベルに応じて再生音声の音量を制御する。
区間検出回路４での雑音区間検出と上記雑音レベル検出
回路５での雑音レベル検出のタイミングを制御すると共
に、該雑音レベルに応じて再生音声の音量を制御する。
【００３４】このような本実施例は、以下に説明するよ
うに全体的に構成されている。すなわち、送話用マイク
ロフォン１で電気信号とされた入力音声信号は、アナロ
グ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器２によりディジタル信
号とされて、ＶＳＥＬＰエンコーダ３に供給される。こ
のＶＳＥＬＰエンコーダ３は、ディジタル信号とされた
入力信号を分析し、情報圧縮をし、符号化を行う。この
際、入力音声信号のフレームパワー、反射係数及び線形
予測係数、ピッチ周波数、コードブック、ピッチ及びコ
ードブックのゲイン等の分析パラメータを用いている。
うに全体的に構成されている。すなわち、送話用マイク
ロフォン１で電気信号とされた入力音声信号は、アナロ
グ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器２によりディジタル信
号とされて、ＶＳＥＬＰエンコーダ３に供給される。こ
のＶＳＥＬＰエンコーダ３は、ディジタル信号とされた
入力信号を分析し、情報圧縮をし、符号化を行う。この
際、入力音声信号のフレームパワー、反射係数及び線形
予測係数、ピッチ周波数、コードブック、ピッチ及びコ
ードブックのゲイン等の分析パラメータを用いている。
【００３５】上記ＶＳＥＬＰエンコーダ３で情報圧縮、
符号化が施されたデータは、ベースバンド信号処理回路
７に供給され、同期信号の付加、フレーミング、誤り訂
正符号等を付加される。そして、ベースバンド信号処理
回路７からの出力データは、ＲＦ送受信回路８に供給さ
れ、必要な周波数に変調されてアンテナ９から送信され
る。
符号化が施されたデータは、ベースバンド信号処理回路
７に供給され、同期信号の付加、フレーミング、誤り訂
正符号等を付加される。そして、ベースバンド信号処理
回路７からの出力データは、ＲＦ送受信回路８に供給さ
れ、必要な周波数に変調されてアンテナ９から送信され
る。
【００３６】ここで、上記ＶＳＥＬＰエンコーダ３が用
いた分析パラメータの内、上述したようにフレームパワ
ーＲ0 、ピッチ成分の強弱を示すピッチゲインＰ0 、１
次の線形予測符号化係数α1 及びピッチ周波数に関する
ラグLAG は、上記雑音区間検出回路４に供給される。こ
の雑音区間検出回路４は、上記フレームパワーＲ0 、ピ
ッチ成分の強弱を示すピッチゲインＰ0 、１次の線形予
測符号化係数α1 及びピッチ周波数に関するラグLAG を
用いて、雑音区間の検出を行う。この雑音区間検出回路
４で最終的に雑音区間であるとされたフレームに関する
情報（フラグ情報）は、上記雑音レベル検出回路５に供
給される。
いた分析パラメータの内、上述したようにフレームパワ
ーＲ0 、ピッチ成分の強弱を示すピッチゲインＰ0 、１
次の線形予測符号化係数α1 及びピッチ周波数に関する
ラグLAG は、上記雑音区間検出回路４に供給される。こ
の雑音区間検出回路４は、上記フレームパワーＲ0 、ピ
ッチ成分の強弱を示すピッチゲインＰ0 、１次の線形予
測符号化係数α1 及びピッチ周波数に関するラグLAG を
用いて、雑音区間の検出を行う。この雑音区間検出回路
４で最終的に雑音区間であるとされたフレームに関する
情報（フラグ情報）は、上記雑音レベル検出回路５に供
給される。
【００３７】上記雑音レベル検出回路５には、上記Ａ／
Ｄ変換器２からのディジタル入力信号も供給されてお
り、上記フラグ情報に応じて雑音区間の信号レベルを検
出する。この場合の信号レベルは、上述したようにフレ
ームパワーＲ0 としてもよい。
Ｄ変換器２からのディジタル入力信号も供給されてお
り、上記フラグ情報に応じて雑音区間の信号レベルを検
出する。この場合の信号レベルは、上述したようにフレ
ームパワーＲ0 としてもよい。
【００３８】上記雑音レベル検出回路５で検出された雑
音レベルデータは、制御部であるマイクロコンピュータ
６に供給される。このマイクロコンピュータ６には、後
述するように受信側レベル検出回路１１からの情報も供
給されており、これらの情報を下に後述するように可変
利得アンプ１３の利得を可変することにより受話音量を
制御する。
音レベルデータは、制御部であるマイクロコンピュータ
６に供給される。このマイクロコンピュータ６には、後
述するように受信側レベル検出回路１１からの情報も供
給されており、これらの情報を下に後述するように可変
利得アンプ１３の利得を可変することにより受話音量を
制御する。
【００３９】この受話音量とは、本実施例の携帯電話装
置に送信されてきた通話相手からの信号を再生するとき
の音量である。この通話相手からの信号は、アンテナ９
により受信され、ＲＦ送受信回路８に供給される。
置に送信されてきた通話相手からの信号を再生するとき
の音量である。この通話相手からの信号は、アンテナ９
により受信され、ＲＦ送受信回路８に供給される。
【００４０】このＲＦ送受信回路８によりベースバンド
に復調された相手側からの入力音声信号は、ベースバン
ド信号処理回路７に供給され、所定の信号処理が施され
る。このベースバンド信号処理回路７からの信号は、Ｖ
ＳＥＬＰデコーダ１０に供給される。このＶＳＥＬＰデ
コーダ１０は、この情報を元に音声信号をデコードす
る。デコードされた音声信号は、ディジタル／アナログ
（Ｄ／Ａ）変換器１２に供給され、アナログ音声信号に
変換される。
に復調された相手側からの入力音声信号は、ベースバン
ド信号処理回路７に供給され、所定の信号処理が施され
る。このベースバンド信号処理回路７からの信号は、Ｖ
ＳＥＬＰデコーダ１０に供給される。このＶＳＥＬＰデ
コーダ１０は、この情報を元に音声信号をデコードす
る。デコードされた音声信号は、ディジタル／アナログ
（Ｄ／Ａ）変換器１２に供給され、アナログ音声信号に
変換される。
【００４１】上記ＶＳＥＬＰデコーダ１０からのデコー
ドされた音声信号は、受信側レベル検出回路１１にも供
給される。この受信側レベル検出回路１１は、受信側音
声のレベルの検出を行い、現在受話音声（相手側からの
入力音声信号）があるか否かを判定する。この受信側レ
ベル検出回路１１からの検出情報は、上記マイクロコン
ピュータ６に供給される。
ドされた音声信号は、受信側レベル検出回路１１にも供
給される。この受信側レベル検出回路１１は、受信側音
声のレベルの検出を行い、現在受話音声（相手側からの
入力音声信号）があるか否かを判定する。この受信側レ
ベル検出回路１１からの検出情報は、上記マイクロコン
ピュータ６に供給される。
【００４２】上記Ｄ／Ａ変換器１２からのアナログ音声
信号は、可変利得アンプ１３に供給される。この可変利
得アンプ１３の利得は、上述したように上記マイクロコ
ンピュータ６により可変されているので、スピーカ１４
から発せられる再生音量（受話音量）は、雑音（背景雑
音）に応じて、マイクロコンピュータ６により制御され
る。
信号は、可変利得アンプ１３に供給される。この可変利
得アンプ１３の利得は、上述したように上記マイクロコ
ンピュータ６により可変されているので、スピーカ１４
から発せられる再生音量（受話音量）は、雑音（背景雑
音）に応じて、マイクロコンピュータ６により制御され
る。
【００４３】なお、このマイクロコンピュータ６には、
表示装置１５、電源回路１６及びキーボード１７が接続
されている。表示装置１５は、この本実施例である携帯
電話装置が使用可能であるか、キーボード１７で使用者
が押圧したキースイッチが何であるか等を表示する。
表示装置１５、電源回路１６及びキーボード１７が接続
されている。表示装置１５は、この本実施例である携帯
電話装置が使用可能であるか、キーボード１７で使用者
が押圧したキースイッチが何であるか等を表示する。
【００４４】次に、本実施例を構成する上記雑音レベル
検出回路５での雑音レベルの検出について以下に説明す
る。先ず、雑音レベルを検出する区間は、上記雑音区間
検出回路４で検出された雑音区間であることが条件とな
る。この雑音区間を検出するタイミングは、上述したよ
うに上記マイクロコンピュータ６で制御される。この雑
音区間の検出は、上記雑音レベル検出回路５での雑音レ
ベルの検出を補助するためのものである。すなわち該当
するフレームが有声音である音声かあるいは雑音である
かを判定し、雑音であるという判定であれば雑音レベル
の検出が可能となる。当然のことながら、より精度の高
い雑音レベルの検出は、雑音のみが存在する時に行うの
が良いのは明らかである。したがって、本実施例では、
送話音声入力が無いときに送話用マイクロフォン１に入
力される音声レベルを送話用音声レベル検出手段でもあ
る雑音レベル検出回路５に検出させている。
検出回路５での雑音レベルの検出について以下に説明す
る。先ず、雑音レベルを検出する区間は、上記雑音区間
検出回路４で検出された雑音区間であることが条件とな
る。この雑音区間を検出するタイミングは、上述したよ
うに上記マイクロコンピュータ６で制御される。この雑
音区間の検出は、上記雑音レベル検出回路５での雑音レ
ベルの検出を補助するためのものである。すなわち該当
するフレームが有声音である音声かあるいは雑音である
かを判定し、雑音であるという判定であれば雑音レベル
の検出が可能となる。当然のことながら、より精度の高
い雑音レベルの検出は、雑音のみが存在する時に行うの
が良いのは明らかである。したがって、本実施例では、
送話音声入力が無いときに送話用マイクロフォン１に入
力される音声レベルを送話用音声レベル検出手段でもあ
る雑音レベル検出回路５に検出させている。
【００４５】先ず、雑音レベルの初期値として例えば使
用者が設定した音量レベルに対して−２０dBを設定す
る。この初期設定値に対して後述するように検出された
雑音レベルが大きいと判断された時には、受信部での再
生音量レベルを上昇させる。
用者が設定した音量レベルに対して−２０dBを設定す
る。この初期設定値に対して後述するように検出された
雑音レベルが大きいと判断された時には、受信部での再
生音量レベルを上昇させる。
【００４６】雑音レベルは、フレーム毎の入力音声が背
景雑音区間であれば、上述したように検出しやすい。こ
のため、本実施例では、送信部の送信通話用電源がオン
とされた直後、送信部の着信信号の待機状態及び通話中
であって受信部の音声レベルが所定値以上のときに入力
される音声を背景雑音とし、この間のフレームの雑音レ
ベルを検出している。
景雑音区間であれば、上述したように検出しやすい。こ
のため、本実施例では、送信部の送信通話用電源がオン
とされた直後、送信部の着信信号の待機状態及び通話中
であって受信部の音声レベルが所定値以上のときに入力
される音声を背景雑音とし、この間のフレームの雑音レ
ベルを検出している。
【００４７】ここで、送信部の送信通話電源がオンとさ
れることは、使用者が本実施例の携帯電話装置の使用を
開始する意思表示である。このとき、本実施例は、通
常、内部の各回路の自己診断を行い、次に、使用者がア
ンテナ９を張ると基地局との接続を確認した上でスタン
バイ状態に入る。これらの一連の動作を経て初めて使用
者からの入力（入力音声）を受けるので、使用者がこの
間に音声を発することはない。したがって、この一連の
動作の最中に上記送話用マイクロフォン１を使用して音
声レベルを検出すれば、検出された音声レベルは周囲の
ノイズレベルすなわち背景雑音レベルである。なお、同
様に、通話開始直前で使用者が発振操作をした最中又は
直後も背景雑音レベルの検出が可能である。
れることは、使用者が本実施例の携帯電話装置の使用を
開始する意思表示である。このとき、本実施例は、通
常、内部の各回路の自己診断を行い、次に、使用者がア
ンテナ９を張ると基地局との接続を確認した上でスタン
バイ状態に入る。これらの一連の動作を経て初めて使用
者からの入力（入力音声）を受けるので、使用者がこの
間に音声を発することはない。したがって、この一連の
動作の最中に上記送話用マイクロフォン１を使用して音
声レベルを検出すれば、検出された音声レベルは周囲の
ノイズレベルすなわち背景雑音レベルである。なお、同
様に、通話開始直前で使用者が発振操作をした最中又は
直後も背景雑音レベルの検出が可能である。
【００４８】また、送信部の着信信号の待機状態とは、
受話部の電源をオンにして、相手側からの通話信号の着
信を待ち受けている状態である。この状態のときには、
当然のことながら通話中ではないので、使用者の送話音
声が無いと考えられる。そこで、この待ち受け状態に、
送話用マイクロフォン１を用いて周囲の音量レベルを測
定すれば、背景雑音レベルを検出できる。なお、この測
定は、適当な間隔で行い平均化してもよい。
受話部の電源をオンにして、相手側からの通話信号の着
信を待ち受けている状態である。この状態のときには、
当然のことながら通話中ではないので、使用者の送話音
声が無いと考えられる。そこで、この待ち受け状態に、
送話用マイクロフォン１を用いて周囲の音量レベルを測
定すれば、背景雑音レベルを検出できる。なお、この測
定は、適当な間隔で行い平均化してもよい。
【００４９】以上により、送信部の送信通話電源がオン
とされた直後及び送信部の着信信号の待機状態で背景雑
音レベルが推定でき、それに応じた音声処理によって通
話がスタートできるが、その後の背景雑音レベルの変化
に対しては、通話中もダイナミックに追従することが好
ましい。そこで、本実施例では、通話中での受信部の音
声レベルに応じても背景雑音レベルの検出を行ってい
る。
とされた直後及び送信部の着信信号の待機状態で背景雑
音レベルが推定でき、それに応じた音声処理によって通
話がスタートできるが、その後の背景雑音レベルの変化
に対しては、通話中もダイナミックに追従することが好
ましい。そこで、本実施例では、通話中での受信部の音
声レベルに応じても背景雑音レベルの検出を行ってい
る。
【００５０】この通話中での受信部の音声レベルに応じ
た雑音レベルの検出は、上述したように受話側のＶＳＥ
ＬＰエンコーダ３で用いられる分析パラメータにより雑
音区間を検出してから行うのが好ましい。
た雑音レベルの検出は、上述したように受話側のＶＳＥ
ＬＰエンコーダ３で用いられる分析パラメータにより雑
音区間を検出してから行うのが好ましい。
【００５１】例えば、フレームパワーＲ0 をモニタしそ
のレベルがある基準のレベル以上であるときや、相手が
話しているときを利用して雑音レベルを検出すること等
により、より確実に雑音の検出ができるので、相手が話
しているときの再生音量をリアルタイムで制御でき、よ
り快適な通話品質が実現できる。
のレベルがある基準のレベル以上であるときや、相手が
話しているときを利用して雑音レベルを検出すること等
により、より確実に雑音の検出ができるので、相手が話
しているときの再生音量をリアルタイムで制御でき、よ
り快適な通話品質が実現できる。
【００５２】このように本実施例では、送信部の送信通
話用電源がオンとされた直後、送信部の着信信号の待機
状態及び通話中であって送信部の音声がないときに、上
記マイクロコンピュータ６が上記雑音区間検出回路４及
び上記雑音レベル検出回路５の検出タイミングを制御し
ている。
話用電源がオンとされた直後、送信部の着信信号の待機
状態及び通話中であって送信部の音声がないときに、上
記マイクロコンピュータ６が上記雑音区間検出回路４及
び上記雑音レベル検出回路５の検出タイミングを制御し
ている。
【００５３】次に、上記雑音区間検出回路４での雑音区
間検出動作について、図２及び図３に示すフローチャー
トを参照しながら説明する。
間検出動作について、図２及び図３に示すフローチャー
トを参照しながら説明する。
【００５４】先ず、図２のフローチャートが開始される
とステップＳ１では、上記ＶＳＥＬＰエンコーダ３から
フレームパワーＲ0 、ピッチ成分の強弱を示すピッチゲ
インＰ0 、１次の線形予測符号化係数α1 及びピッチ周
波数に関するラグLAG を受け取る。
とステップＳ１では、上記ＶＳＥＬＰエンコーダ３から
フレームパワーＲ0 、ピッチ成分の強弱を示すピッチゲ
インＰ0 、１次の線形予測符号化係数α1 及びピッチ周
波数に関するラグLAG を受け取る。
【００５５】本実施例においては、上記ステップＳ１で
供給された各分析パラメータを用いた以下の各ステップ
での判別を基本的に３フレームで行うことにした。これ
は、１フレームだけで背景雑音の判別を行うと誤りが多
くなるためである。そして、３フレームに渡り各パラメ
ータの範囲を見ながら、雑音区間を判別したら、ノイズ
フラグを“１”とし、そうでなければ“０”にセットす
る。３フレームの内訳は、現在のフレームと１、２フレ
ーム前までのフレームである。
供給された各分析パラメータを用いた以下の各ステップ
での判別を基本的に３フレームで行うことにした。これ
は、１フレームだけで背景雑音の判別を行うと誤りが多
くなるためである。そして、３フレームに渡り各パラメ
ータの範囲を見ながら、雑音区間を判別したら、ノイズ
フラグを“１”とし、そうでなければ“０”にセットす
る。３フレームの内訳は、現在のフレームと１、２フレ
ーム前までのフレームである。
【００５６】このような連続した３フレームを通しての
分析パラメータによる判別を以下の各ステップで行う。
分析パラメータによる判別を以下の各ステップで行う。
【００５７】先ず、ステップＳ２では、入力音声のフレ
ームパワーＲ0 が３フレーム連続して所定のしきい値Ｒ
0th より小さいか否かを判別する。ここで、ＹＥＳ（Ｒ
0 が３フレーム連続してＲ0th より小さい）と判別する
とステップＳ３に進み、ＮＯ（Ｒ0 が３フレーム連続し
てＲ0th 以上である）と判別するとステップＳ９に進
む。この所定のしきい値Ｒ0th は、それ以上のレベルを
ノイズではなく、音声と見なす値である。すなわち、こ
のステップＳ２は、信号レベルのチェックである。
ームパワーＲ0 が３フレーム連続して所定のしきい値Ｒ
0th より小さいか否かを判別する。ここで、ＹＥＳ（Ｒ
0 が３フレーム連続してＲ0th より小さい）と判別する
とステップＳ３に進み、ＮＯ（Ｒ0 が３フレーム連続し
てＲ0th 以上である）と判別するとステップＳ９に進
む。この所定のしきい値Ｒ0th は、それ以上のレベルを
ノイズではなく、音声と見なす値である。すなわち、こ
のステップＳ２は、信号レベルのチェックである。
【００５８】ステップＳ３では、入力音声の１次の線形
予測符号化（ＬＰＣ）係数α1 が３フレーム連続して所
定のしきい値αthより小さいか否かを判別する。ここで
ＹＥＳ（α1 が３フレーム連続してαthより小さい）と
判別するとステップＳ４に進み、ＮＯ（α1 が３フレー
ム連続してαth以上である）と判別するとステップＳ９
に進む。この所定のしきい値αthは、雑音を分析したと
きにはほとんど表れることのない値になっている。すな
わち、このステップＳ３は、音声スペクトルの傾きのチ
ェックである。
予測符号化（ＬＰＣ）係数α1 が３フレーム連続して所
定のしきい値αthより小さいか否かを判別する。ここで
ＹＥＳ（α1 が３フレーム連続してαthより小さい）と
判別するとステップＳ４に進み、ＮＯ（α1 が３フレー
ム連続してαth以上である）と判別するとステップＳ９
に進む。この所定のしきい値αthは、雑音を分析したと
きにはほとんど表れることのない値になっている。すな
わち、このステップＳ３は、音声スペクトルの傾きのチ
ェックである。
【００５９】ステップＳ４では、現在の入力音声のフレ
ームのフレームパワーＲ0 の値が“５”より小さいか否
かを判別する。ここで、ＹＥＳ（Ｒ0 が５より小さい）
と判別すると、ステップＳ５に進み、ＮＯ（Ｒ0 が５以
上である）と判別すると、ステップＳ６に進む。ここ
で、“５”をしきい値としたのは、フレームパワーＲ0
が“５”より大である場合のフレームは、有声音である
確率が高いためである。
ームのフレームパワーＲ0 の値が“５”より小さいか否
かを判別する。ここで、ＹＥＳ（Ｒ0 が５より小さい）
と判別すると、ステップＳ５に進み、ＮＯ（Ｒ0 が５以
上である）と判別すると、ステップＳ６に進む。ここ
で、“５”をしきい値としたのは、フレームパワーＲ0
が“５”より大である場合のフレームは、有声音である
確率が高いためである。
【００６０】ステップＳ５では、入力音声信号のピッチ
ゲインＰ0 の値が３フレーム連続して０．９より小さ
く、かつ現在のピッチゲインＰ0 が０．７より大きいか
否かを判別する。ここで、ＹＥＳ（ピッチゲインＰ0 の
値が３フレーム連続して０．９より小さく、かつ現在の
ピッチゲインＰ0 が０．７より大きい）と判別すると、
ステップ８に進み、ＮＯ（ピッチゲインＰ0 の値が３フ
レーム連続して０．９以上、また現在のピッチゲインＰ
0 が０．７以下である）と判別すると、ステップＳ９に
進む。上記ステップＳ３から上記ステップＳ５までは、
ピッチ成分の強弱のチェックである。
ゲインＰ0 の値が３フレーム連続して０．９より小さ
く、かつ現在のピッチゲインＰ0 が０．７より大きいか
否かを判別する。ここで、ＹＥＳ（ピッチゲインＰ0 の
値が３フレーム連続して０．９より小さく、かつ現在の
ピッチゲインＰ0 が０．７より大きい）と判別すると、
ステップ８に進み、ＮＯ（ピッチゲインＰ0 の値が３フ
レーム連続して０．９以上、また現在のピッチゲインＰ
0 が０．７以下である）と判別すると、ステップＳ９に
進む。上記ステップＳ３から上記ステップＳ５までは、
ピッチ成分の強弱のチェックである。
【００６１】ステップＳ６では、上記ステップＳ４での
判別結果（ＮＯ：Ｒ0 が５以上である）を受けて、その
フレームパワーＲ0 が５以上２０未満であるか否かを判
別する。ここでＹＥＳ（Ｒ0 が５以上２０未満である）
と判別するとステップＳ７に進み、ＮＯ（Ｒ0 が５以上
２０未満でない）と判別するとステップＳ９に進む。
判別結果（ＮＯ：Ｒ0 が５以上である）を受けて、その
フレームパワーＲ0 が５以上２０未満であるか否かを判
別する。ここでＹＥＳ（Ｒ0 が５以上２０未満である）
と判別するとステップＳ７に進み、ＮＯ（Ｒ0 が５以上
２０未満でない）と判別するとステップＳ９に進む。
【００６２】ステップＳ７では、入力音声信号のピッチ
ゲインＰ0 の値が３フレーム連続して０．８５より小さ
く、かつ現在のピッチゲインＰ0 が０．６５より大きい
か否かを判別する。ここで、ＹＥＳ（ピッチゲインＰ0
の値が３フレーム連続して０．８５より小さく、かつ現
在のピッチゲインＰ0 が０．６５より大きい）と判別す
ると、ステップ８に進み、ＮＯ（ピッチゲインＰ0 の値
が３フレーム連続して０．８５以上、また現在のピッチ
ゲインＰ0 が０．６５以下である）と判別すると、ステ
ップＳ９に進む。
ゲインＰ0 の値が３フレーム連続して０．８５より小さ
く、かつ現在のピッチゲインＰ0 が０．６５より大きい
か否かを判別する。ここで、ＹＥＳ（ピッチゲインＰ0
の値が３フレーム連続して０．８５より小さく、かつ現
在のピッチゲインＰ0 が０．６５より大きい）と判別す
ると、ステップ８に進み、ＮＯ（ピッチゲインＰ0 の値
が３フレーム連続して０．８５以上、また現在のピッチ
ゲインＰ0 が０．６５以下である）と判別すると、ステ
ップＳ９に進む。
【００６３】ステップＳ８では、上記ステップＳ５又は
上記ステップＳ７でのＹＥＳの判別結果を受けて、ノイ
ズフラグを“１”とする。ノイズフラグを“１”とする
ことは、そのフレームを雑音とすることである。
上記ステップＳ７でのＹＥＳの判別結果を受けて、ノイ
ズフラグを“１”とする。ノイズフラグを“１”とする
ことは、そのフレームを雑音とすることである。
【００６４】ステップＳ９では、上記ステップＳ２、上
記ステップＳ３、上記ステップＳ５、上記ステップＳ６
及び上記ステップＳ７での判別がＮＯとされた場合に、
ノイズフラグを“０”とし、該当フレームを音声である
とする。
記ステップＳ３、上記ステップＳ５、上記ステップＳ６
及び上記ステップＳ７での判別がＮＯとされた場合に、
ノイズフラグを“０”とし、該当フレームを音声である
とする。
【００６５】次に、図３のフローチャートに移る。ステ
ップＳ１０では、入力音声信号のピッチラグLAG が０で
あるか否かの判別を行う。ここでＹＥＳ（LAG が０であ
る）と判別すると、ピッチ周波数を表すLAG が０の場合
は、音声である確率はほとんどないので、そのフレーム
を雑音とする。すなわち、ステップＳ１１に進みノイズ
フラグを“１”とする。ここでＮＯ（LAG が０でない）
と判別するとステップＳ１２に進む。
ップＳ１０では、入力音声信号のピッチラグLAG が０で
あるか否かの判別を行う。ここでＹＥＳ（LAG が０であ
る）と判別すると、ピッチ周波数を表すLAG が０の場合
は、音声である確率はほとんどないので、そのフレーム
を雑音とする。すなわち、ステップＳ１１に進みノイズ
フラグを“１”とする。ここでＮＯ（LAG が０でない）
と判別するとステップＳ１２に進む。
【００６６】ステップＳ１２では、フレームパワーＲ0
が２以下であるか否かを判別する。ここで、ＹＥＳ（Ｒ
0 が２以下である）と判別するとステップＳ１３に進
み、ＮＯ（Ｒ0 が２より大きい）と判別するとステップ
Ｓ１４に進む。このステップＳ１２は、フレームパワー
Ｒ0 がかなり小さいか否かを判別しており、ＹＥＳと判
定すると次のステップＳ１３でノイズフラグを“１”と
し、そのフレームを雑音としている。
が２以下であるか否かを判別する。ここで、ＹＥＳ（Ｒ
0 が２以下である）と判別するとステップＳ１３に進
み、ＮＯ（Ｒ0 が２より大きい）と判別するとステップ
Ｓ１４に進む。このステップＳ１２は、フレームパワー
Ｒ0 がかなり小さいか否かを判別しており、ＹＥＳと判
定すると次のステップＳ１３でノイズフラグを“１”と
し、そのフレームを雑音としている。
【００６７】ステップＳ１３では、上記ステップＳ１１
と同様にそのフレームを雑音とすべく、ノイズフラグを
“１”とする。
と同様にそのフレームを雑音とすべく、ノイズフラグを
“１”とする。
【００６８】ステップＳ１４では、現在のフレームのフ
レームパワーＲ0 から１つ前のフレームパワーＲ0 を減
算し、その絶対値が３を越えるか否かを判別する。現在
のフレームと１つ前のフレームでのフレームパワーＲ0
の変化が急に大きくなるときには、そのフレームを音声
フレームとするためである。すなわち、このステップＳ
１４でＹＥＳ（現在のフレームと１つ前のフレームのフ
レームパワーＲ0 の変化が急激に大きくなった）と判定
するとステップＳ１６に進み、ノイズフラグを“０”と
し、そのフレームを音声フレームとする。また、ここ
で、ＮＯ（現在のフレームと１つ前のフレームのフレー
ムパワーＲ0 の変化が急激に大きくならない）と判別す
ると、ステップＳ１５に進む。
レームパワーＲ0 から１つ前のフレームパワーＲ0 を減
算し、その絶対値が３を越えるか否かを判別する。現在
のフレームと１つ前のフレームでのフレームパワーＲ0
の変化が急に大きくなるときには、そのフレームを音声
フレームとするためである。すなわち、このステップＳ
１４でＹＥＳ（現在のフレームと１つ前のフレームのフ
レームパワーＲ0 の変化が急激に大きくなった）と判定
するとステップＳ１６に進み、ノイズフラグを“０”と
し、そのフレームを音声フレームとする。また、ここ
で、ＮＯ（現在のフレームと１つ前のフレームのフレー
ムパワーＲ0 の変化が急激に大きくならない）と判別す
ると、ステップＳ１５に進む。
【００６９】ステップＳ１５では、現在のフレームのフ
レームパワーＲ0 から２つ前のフレームパワーＲ0 を減
算し、その絶対値が３を越えるか否かを判別する。現在
のフレームと２つ前のフレームでのフレームパワーＲ0
の変化が急に大きくなるときには、そのフレームを音声
フレームとするためである。すなわち、このステップＳ
１５でＹＥＳ（現在のフレームと２つ前のフレームのフ
レームパワーＲ0 の変化が急激に大きくなった）と判定
するとステップＳ１６に進み、ノイズフラグを“０”と
し、そのフレームを音声フレームとする。また、ここ
で、ＮＯ（現在のフレームと２つ前のフレームのフレー
ムパワーＲ0 の変化が急激に大きくならない）と判別す
ると、ステップＳ１７に進む。
レームパワーＲ0 から２つ前のフレームパワーＲ0 を減
算し、その絶対値が３を越えるか否かを判別する。現在
のフレームと２つ前のフレームでのフレームパワーＲ0
の変化が急に大きくなるときには、そのフレームを音声
フレームとするためである。すなわち、このステップＳ
１５でＹＥＳ（現在のフレームと２つ前のフレームのフ
レームパワーＲ0 の変化が急激に大きくなった）と判定
するとステップＳ１６に進み、ノイズフラグを“０”と
し、そのフレームを音声フレームとする。また、ここ
で、ＮＯ（現在のフレームと２つ前のフレームのフレー
ムパワーＲ0 の変化が急激に大きくならない）と判別す
ると、ステップＳ１７に進む。
【００７０】ステップＳ１７では、最終的にノイズフラ
グを“０”又は“１”と決定し、そのフラグ情報を上記
雑音レベル検出回路５に供給する。
グを“０”又は“１”と決定し、そのフラグ情報を上記
雑音レベル検出回路５に供給する。
【００７１】以上、図２及び図３に示したフローチャー
トによる雑音区間検出回路４での動作により得られたフ
ラグ情報に応じて上記雑音レベル検出回路５は、雑音区
間の音声レベルを検出する。
トによる雑音区間検出回路４での動作により得られたフ
ラグ情報に応じて上記雑音レベル検出回路５は、雑音区
間の音声レベルを検出する。
【００７２】ところで、上記雑音区間検出回路４での雑
音区間検出では、完全に音声区間と雑音区間とを区別す
ることは出来ず、また、音声を誤って雑音として検出し
てしまうことが起こりえる。この検出誤りは、ほとんど
が音声の子音部で起きる。背景雑音が子音部と略々同じ
くらいのレベルで混入している場合は、誤検出しても報
告される雑音レベルが変わらないので問題ないが、そう
でない場合、特に雑音がほとんど混入していないような
場合では、レベルが場合によっては、２０〜３０dBも違
うため、かなり問題になってくる。そこで、本実施例で
は、誤検出した場合でもそのまま検出した雑音区間の雑
音レベルを用いるのではなく、平滑化などにより誤検出
の影響が少なくなるようにした。
音区間検出では、完全に音声区間と雑音区間とを区別す
ることは出来ず、また、音声を誤って雑音として検出し
てしまうことが起こりえる。この検出誤りは、ほとんど
が音声の子音部で起きる。背景雑音が子音部と略々同じ
くらいのレベルで混入している場合は、誤検出しても報
告される雑音レベルが変わらないので問題ないが、そう
でない場合、特に雑音がほとんど混入していないような
場合では、レベルが場合によっては、２０〜３０dBも違
うため、かなり問題になってくる。そこで、本実施例で
は、誤検出した場合でもそのまま検出した雑音区間の雑
音レベルを用いるのではなく、平滑化などにより誤検出
の影響が少なくなるようにした。
【００７３】このような平滑化等の手段により誤検出の
影響を少なくした雑音レベルの検出について、図４を参
照しながら説明する。
影響を少なくした雑音レベルの検出について、図４を参
照しながら説明する。
【００７４】図４において、入力端子２０には、上記Ａ
／Ｄ変換器２からのディジタル入力信号が供給される。
また、入力端子２１には、上記雑音区間検出回路４から
のフラグ情報がディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳ
Ｐ）で構成される雑音レベル検出回路５の雑音レベル決
定部５ａに入力されるように供給される。この雑音レベ
ル決定部５ａには、入力端子２２からのフレームパワー
Ｒ0 も供給されている。すなわち、この雑音レベル決定
部５ａは、雑音区間検出回路４からのフラグ情報又はフ
レームパワーＲ0 を基に入力音声信号の雑音レベルを決
定している。具体的には、図３に示したフローチャート
のステップＳ１７において、最終的にノイズフラグが
“１”とされたときのフレームパワーＲ0 の値を背景雑
音レベルと見なしている。
／Ｄ変換器２からのディジタル入力信号が供給される。
また、入力端子２１には、上記雑音区間検出回路４から
のフラグ情報がディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳ
Ｐ）で構成される雑音レベル検出回路５の雑音レベル決
定部５ａに入力されるように供給される。この雑音レベ
ル決定部５ａには、入力端子２２からのフレームパワー
Ｒ0 も供給されている。すなわち、この雑音レベル決定
部５ａは、雑音区間検出回路４からのフラグ情報又はフ
レームパワーＲ0 を基に入力音声信号の雑音レベルを決
定している。具体的には、図３に示したフローチャート
のステップＳ１７において、最終的にノイズフラグが
“１”とされたときのフレームパワーＲ0 の値を背景雑
音レベルと見なしている。
【００７５】このとき、検出ミスの可能性があるので、
このＲ0 の値を例えば５タップの最小値フィルタ５ｂに
入力する。このＲ0 は、背景雑音と認められた時のみ入
力する。この最小値フィルタ５ｂの出力は、マイクロコ
ンピュータ６等の制御用ＣＰＵに適当な周期（例えば１
００ｍsec 毎）で入力する。ここで、最小値フィルタ５
ｂの出力が更新されていないときは、前の値を繰り返し
使用する。この最小値フィルタ５ｂは、後述するメディ
アンフィルタのようにタップ中の真ん中の値を出力する
ものではなく、最小値を出力する。同じタップ数の場
合、連続した４フレームまでの検出誤りに対応できる。
また、それ以上の誤りについても、最小値を報告レベル
とするため、影響をなるべく少なくできる。
このＲ0 の値を例えば５タップの最小値フィルタ５ｂに
入力する。このＲ0 は、背景雑音と認められた時のみ入
力する。この最小値フィルタ５ｂの出力は、マイクロコ
ンピュータ６等の制御用ＣＰＵに適当な周期（例えば１
００ｍsec 毎）で入力する。ここで、最小値フィルタ５
ｂの出力が更新されていないときは、前の値を繰り返し
使用する。この最小値フィルタ５ｂは、後述するメディ
アンフィルタのようにタップ中の真ん中の値を出力する
ものではなく、最小値を出力する。同じタップ数の場
合、連続した４フレームまでの検出誤りに対応できる。
また、それ以上の誤りについても、最小値を報告レベル
とするため、影響をなるべく少なくできる。
【００７６】上記マイクロコンピュータ６では、入力さ
れた信号レベルＲ0 の信頼度をより向上するために、該
信号レベルＲ0 を更に５タップのメディアンフィルタ６
ａに入力させている。このメディアンフィルタ６ａは、
検出誤りが続いてもレベルの報告を誤りにくいようにす
る。このフィルタリングは、フィルタのタップ中の値を
小さい順に並べ変え、その中の中間値を出力するもので
ある。５タップのメディアンフィルタは、連続した２フ
レームまでは検出誤りがおきても、報告レベルを間違え
ることはない。
れた信号レベルＲ0 の信頼度をより向上するために、該
信号レベルＲ0 を更に５タップのメディアンフィルタ６
ａに入力させている。このメディアンフィルタ６ａは、
検出誤りが続いてもレベルの報告を誤りにくいようにす
る。このフィルタリングは、フィルタのタップ中の値を
小さい順に並べ変え、その中の中間値を出力するもので
ある。５タップのメディアンフィルタは、連続した２フ
レームまでは検出誤りがおきても、報告レベルを間違え
ることはない。
【００７７】上記メディアンフィルタ６ａの出力信号
は、ボリューム位置調整部６ｂに供給される。このボリ
ューム位置調整部６ｂは、上記メディアンフィルタ６ａ
の出力信号を基に上記可変利得アンプ１３の利得を可変
する。このようにして、上記マイコン６は、再生音量で
ある受話音量を制御する。具体的には、使用者の設定し
たボリューム位置を中心（基点）として、音量の増減を
コントロールするものである。また、使用者がボリュー
ムを調節した直前の雑音レベルを記憶しておき、そのレ
ベルと現在の背景雑音レベルの変化分に基づき出力音量
を増減してもよい。
は、ボリューム位置調整部６ｂに供給される。このボリ
ューム位置調整部６ｂは、上記メディアンフィルタ６ａ
の出力信号を基に上記可変利得アンプ１３の利得を可変
する。このようにして、上記マイコン６は、再生音量で
ある受話音量を制御する。具体的には、使用者の設定し
たボリューム位置を中心（基点）として、音量の増減を
コントロールするものである。また、使用者がボリュー
ムを調節した直前の雑音レベルを記憶しておき、そのレ
ベルと現在の背景雑音レベルの変化分に基づき出力音量
を増減してもよい。
【００７８】なお、ここで、用いられるフィルタとして
は、検出した背景雑音レベルの平滑化を行う１次のロー
パスフィルタ等の平滑化フィルタでもよい。ローパスフ
ィルタの度合いによっては、検出を誤ってレベルが急に
変化しても追従が遅くなるためレベル差を小さくでき
る。
は、検出した背景雑音レベルの平滑化を行う１次のロー
パスフィルタ等の平滑化フィルタでもよい。ローパスフ
ィルタの度合いによっては、検出を誤ってレベルが急に
変化しても追従が遅くなるためレベル差を小さくでき
る。
【００７９】このようにすれば、雑音レベルを誤検出し
た場合でも、誤検出の影響を少なくできる。
た場合でも、誤検出の影響を少なくできる。
【００８０】ここで、検出された雑音レベルによる受話
音量制御の方法を説明しておく。受話音量をコントロー
ルする際、通常は、上述したように初期設定された音量
を背景雑音に応じて変化させる。もし、使用者が音量ボ
リュームを手動で変えた場合は、その音量を基に背景雑
音のレベルに応じて受話音量をコントロールするように
する。
音量制御の方法を説明しておく。受話音量をコントロー
ルする際、通常は、上述したように初期設定された音量
を背景雑音に応じて変化させる。もし、使用者が音量ボ
リュームを手動で変えた場合は、その音量を基に背景雑
音のレベルに応じて受話音量をコントロールするように
する。
【００８１】具体的には、初期値として例えば図５に示
すように５段階（１〜５：小から大へ変化する）の雑音
レベルに応じた受話音量レベル（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）
が与えられていて、この値に基づいてコントロールされ
る。
すように５段階（１〜５：小から大へ変化する）の雑音
レベルに応じた受話音量レベル（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）
が与えられていて、この値に基づいてコントロールされ
る。
【００８２】例えば、使用者が手動調整できる音量ボリ
ュームつまみを上げた場合、音量レベルは上がる。例え
ば、検出した雑音レベルが３であった場合、音量ボリュ
ームつまみを上げる前は受話音量レベルはｃであるが、
音量ボリュームつまみを上げた後の受話音量レベルはｄ
となる。
ュームつまみを上げた場合、音量レベルは上がる。例え
ば、検出した雑音レベルが３であった場合、音量ボリュ
ームつまみを上げる前は受話音量レベルはｃであるが、
音量ボリュームつまみを上げた後の受話音量レベルはｄ
となる。
【００８３】また例えば、使用者が手動調整できる音量
ボリュームつまみを下げた場合、音量レベルは下がる。
例えば、検出した雑音レベルが３であった場合、音量ボ
リュームつまみを下げる前は受話音量レベルはｄである
が、音量ボリュームつまみを下げた後の受話音量レベル
はｃとなる。
ボリュームつまみを下げた場合、音量レベルは下がる。
例えば、検出した雑音レベルが３であった場合、音量ボ
リュームつまみを下げる前は受話音量レベルはｄである
が、音量ボリュームつまみを下げた後の受話音量レベル
はｃとなる。
【００８４】つまり、使用者が手動調整できる音量ボリ
ュームつまみを上下した場合、音量ボリュームつまみを
変更する直前の雑音レベルと受話音量の対応を覚えてお
き、使用者が音量ボリュームつまみを変えた時点で雑音
レベルと音量レベルの対応（マッピング）を変えること
で、ダイナミックに受話音量の基準値を変更する。この
ようにすることで、話者の意図した（変更した）音量
（音量ボリュームつまみにより手動調整された音量）を
基に雑音レベルに応じた受話音量のコントロールができ
る。
ュームつまみを上下した場合、音量ボリュームつまみを
変更する直前の雑音レベルと受話音量の対応を覚えてお
き、使用者が音量ボリュームつまみを変えた時点で雑音
レベルと音量レベルの対応（マッピング）を変えること
で、ダイナミックに受話音量の基準値を変更する。この
ようにすることで、話者の意図した（変更した）音量
（音量ボリュームつまみにより手動調整された音量）を
基に雑音レベルに応じた受話音量のコントロールができ
る。
【００８５】ここで、受話側のボリュームが内部的に２
ｄＢステップで変化できるとした場合の受話音量制御の
アルゴリズムについて説明する。
ｄＢステップで変化できるとした場合の受話音量制御の
アルゴリズムについて説明する。
【００８６】上記受話側のボリュームについて、雑音レ
ベルに応じた自動音量調節の可変範囲を５段階とし、こ
れらの段階に対応するボリューム値を６ｄＢのステップ
とする。各段階に対応して設定されるボリューム値がス
トアされている変数をlvl[0]〜lvl[4]とし、その値域を
０〜１２とする。すなわち、変数の値の１が２ｄＢに相
当すると考える。
ベルに応じた自動音量調節の可変範囲を５段階とし、こ
れらの段階に対応するボリューム値を６ｄＢのステップ
とする。各段階に対応して設定されるボリューム値がス
トアされている変数をlvl[0]〜lvl[4]とし、その値域を
０〜１２とする。すなわち、変数の値の１が２ｄＢに相
当すると考える。
【００８７】変数の初期値は、例えば、lvl[0]＝０、lv
l[1]＝３、lvl[2]＝６、lvl[3]＝９、lvl[4]＝１２とし
て、不揮発性ＲＡＭに蓄えておく。これらの変数値は、
実際のボリュームレベルとして、＋０ｄＢ、＋６ｄＢ、
＋１２ｄＢ、＋１８ｄＢ、＋２４ｄＢにそれぞれ相当す
る。また、LVnow を現在のボリューム値、LVafter を雑
音レベル読み取り後の変更すべきボリューム値とする。
上記各lvl[0]、lvl[1]、lvl[2]、lvl[3]、lvl[4]に対応
する雑音レベルは、例えばそれぞれ０〜５、６〜８、９
〜１５、１６〜４５、４６〜とする。この雑音レベル
は、上記図１の雑音レベル検出回路５により読み取られ
た雑音レベルの１／１６に相当するものであり、マイク
ロフォンのゲインによって変動するものである。
l[1]＝３、lvl[2]＝６、lvl[3]＝９、lvl[4]＝１２とし
て、不揮発性ＲＡＭに蓄えておく。これらの変数値は、
実際のボリュームレベルとして、＋０ｄＢ、＋６ｄＢ、
＋１２ｄＢ、＋１８ｄＢ、＋２４ｄＢにそれぞれ相当す
る。また、LVnow を現在のボリューム値、LVafter を雑
音レベル読み取り後の変更すべきボリューム値とする。
上記各lvl[0]、lvl[1]、lvl[2]、lvl[3]、lvl[4]に対応
する雑音レベルは、例えばそれぞれ０〜５、６〜８、９
〜１５、１６〜４５、４６〜とする。この雑音レベル
は、上記図１の雑音レベル検出回路５により読み取られ
た雑音レベルの１／１６に相当するものであり、マイク
ロフォンのゲインによって変動するものである。
【００８８】ここで図６は、受話音量制御のアルゴリズ
ムを示すフローチャートである。この図６に示す受話音
量制御動作は、例えば１００ｍｓ毎の割り込みに応じて
実行される。
ムを示すフローチャートである。この図６に示す受話音
量制御動作は、例えば１００ｍｓ毎の割り込みに応じて
実行される。
【００８９】先ず、最初のステップＳ２１においては、
ユーザによるボリューム変更が有ったか否かの判別が行
われる。ここでＹＥＳ、すなわちボリューム変更有りと
されたときには、ステップＳ２２に進んで、ボリューム
アップの操作か否かが判別される。ＹＥＳと判別された
場合、すなわちボリュームアップ操作が行われた場合に
は、ステップＳ２３に進み、ｉ＝０〜４に対して、lvl
[i]＝lvl[i]＋３、すなわち６ｄＢアップした後、リタ
ーン、すなわち割り込みから復帰する。ステップＳ２２
でＮＯと判別された場合、すなわちボリュームダウン操
作が行われた場合には、ステップＳ２４に進み、ｉ＝０
〜４に対して、lvl[i]＝lvl[i]−３、すなわち６ｄＢダ
ウンした後、リターンする。
ユーザによるボリューム変更が有ったか否かの判別が行
われる。ここでＹＥＳ、すなわちボリューム変更有りと
されたときには、ステップＳ２２に進んで、ボリューム
アップの操作か否かが判別される。ＹＥＳと判別された
場合、すなわちボリュームアップ操作が行われた場合に
は、ステップＳ２３に進み、ｉ＝０〜４に対して、lvl
[i]＝lvl[i]＋３、すなわち６ｄＢアップした後、リタ
ーン、すなわち割り込みから復帰する。ステップＳ２２
でＮＯと判別された場合、すなわちボリュームダウン操
作が行われた場合には、ステップＳ２４に進み、ｉ＝０
〜４に対して、lvl[i]＝lvl[i]−３、すなわち６ｄＢダ
ウンした後、リターンする。
【００９０】上記ステップＳ２１にてＮＯ、すなわちユ
ーザによるボリューム変更無し、と判別されたときに
は、ステップＳ２５に進み、上記雑音レベル検出回路５
により検出された雑音レベルを上記マイクロコンピュー
タ６が読み取って、１／１６倍し、これを雑音レベルＮ
Ｌとした後、ステップＳ２６に進む。
ーザによるボリューム変更無し、と判別されたときに
は、ステップＳ２５に進み、上記雑音レベル検出回路５
により検出された雑音レベルを上記マイクロコンピュー
タ６が読み取って、１／１６倍し、これを雑音レベルＮ
Ｌとした後、ステップＳ２６に進む。
【００９１】ステップＳ２６では、上記雑音レベルＮＬ
が５以下（ＮＬ≦５）のとき、上記変更すべきボリュー
ム値LVafter を上記lvl[0]（LVafter ＝lvl[0]）とし、
これ以外でＮＬ≦８のときLVafter ＝lvl[1]とし、これ
ら以外でＮＬ≦１５のときLVafter ＝lvl[2]とし、これ
ら以外でＮＬ≦４５のときLVafter ＝lvl[3]とし、これ
ら以外のときLVafter ＝lvl[4]とする。ここで、雑音レ
ベルＮＬとの各比較値は、送話用マイクロフォンのゲイ
ンにより変動する。
が５以下（ＮＬ≦５）のとき、上記変更すべきボリュー
ム値LVafter を上記lvl[0]（LVafter ＝lvl[0]）とし、
これ以外でＮＬ≦８のときLVafter ＝lvl[1]とし、これ
ら以外でＮＬ≦１５のときLVafter ＝lvl[2]とし、これ
ら以外でＮＬ≦４５のときLVafter ＝lvl[3]とし、これ
ら以外のときLVafter ＝lvl[4]とする。ここで、雑音レ
ベルＮＬとの各比較値は、送話用マイクロフォンのゲイ
ンにより変動する。
【００９２】次のステップＳ２７においては、上記LVaf
ter が上限値UPlim 、例えばUPlim＝１２よりも大きい
（LVafter ＞UPlim ）ときに、LVafter ＝UPlim に制限
している。また、次のステップＳ２８においては、上記
LVafter が下限値DWNlim、例えばDWNlim＝０よりも小さ
い（LVafter ＜DWNlim）ときに、LVafter ＝DWNlimに制
限している。
ter が上限値UPlim 、例えばUPlim＝１２よりも大きい
（LVafter ＞UPlim ）ときに、LVafter ＝UPlim に制限
している。また、次のステップＳ２８においては、上記
LVafter が下限値DWNlim、例えばDWNlim＝０よりも小さ
い（LVafter ＜DWNlim）ときに、LVafter ＝DWNlimに制
限している。
【００９３】次のステップＳ２９においては、上記現在
のボリューム値LVnow が上記変更すべきボリューム値LV
after よりも小さい（LVnow ＜LVafter ）とき、LVnow
をボリューム変化の単位ステップＶstepだけ増加させ
（LVnow ＝LVnow ＋Ｖstep）、LVnow がLVafter よりも
大きい（LVnow ＞LVafter ）とき、LVnow をＶstepだけ
減少させ（LVnow ＝LVnow −Ｖstep）ている。ここで、
単位ステップＶstepは、上述したように１、すなわち２
ｄＢに相当する。
のボリューム値LVnow が上記変更すべきボリューム値LV
after よりも小さい（LVnow ＜LVafter ）とき、LVnow
をボリューム変化の単位ステップＶstepだけ増加させ
（LVnow ＝LVnow ＋Ｖstep）、LVnow がLVafter よりも
大きい（LVnow ＞LVafter ）とき、LVnow をＶstepだけ
減少させ（LVnow ＝LVnow −Ｖstep）ている。ここで、
単位ステップＶstepは、上述したように１、すなわち２
ｄＢに相当する。
【００９４】次のステップＳ３０においては、LVnow ≠
LVafter であるか否かを判別しており、ＮＯすなわちLV
now ＝LVafter のときにはリターン、すなわち割り込み
から復帰する。ＹＥＳすなわちLVnow ≠LVafter のとき
には、ボリューム値をLVnowの値にセットした後、リタ
ーンする。
LVafter であるか否かを判別しており、ＮＯすなわちLV
now ＝LVafter のときにはリターン、すなわち割り込み
から復帰する。ＹＥＳすなわちLVnow ≠LVafter のとき
には、ボリューム値をLVnowの値にセットした後、リタ
ーンする。
【００９５】このような受話音量制御動作により、ユー
ザによるボリューム調整と、雑音レベルに応じた自動音
量制御が有効に行われる。
ザによるボリューム調整と、雑音レベルに応じた自動音
量制御が有効に行われる。
【００９６】次に、以上に述べた本実施例の有効性を確
かめるために、シミュレーションによって実際に背景雑
音検出を行った例を述べておく。通常、室内騒音の基準
としてＨｏｔｈスペクトルで表されているものが一般に
使われているが、室外で使用されることの多い携帯電話
装置にこのＨｏｔｈスペクトルを適用するのは難しい。
そこで、シミュレーションには実際に室外で録音してき
た雑音を使用した。この雑音は、２つの駅（これをＡ
駅、Ｂ駅とする）構内で録音した。そして、音声と雑音
をコンピュータ上でディジタル波形で加算した場合、雑
音を試聴室内で流しその状態で携帯電話装置を使ってマ
イクを通して話したときの音声を録音した場合、雑音の
ない音声の場合の３通りについて検討を行った。なお、
雑音の混入レベルは、７０dBspl 程度の騒音環境を想定
した。
かめるために、シミュレーションによって実際に背景雑
音検出を行った例を述べておく。通常、室内騒音の基準
としてＨｏｔｈスペクトルで表されているものが一般に
使われているが、室外で使用されることの多い携帯電話
装置にこのＨｏｔｈスペクトルを適用するのは難しい。
そこで、シミュレーションには実際に室外で録音してき
た雑音を使用した。この雑音は、２つの駅（これをＡ
駅、Ｂ駅とする）構内で録音した。そして、音声と雑音
をコンピュータ上でディジタル波形で加算した場合、雑
音を試聴室内で流しその状態で携帯電話装置を使ってマ
イクを通して話したときの音声を録音した場合、雑音の
ない音声の場合の３通りについて検討を行った。なお、
雑音の混入レベルは、７０dBspl 程度の騒音環境を想定
した。
【００９７】このシミュレーションとしては、固定少数
点によるシミュレーションを行い、検出の頻度や誤り及
び検出した雑音レベルなどについて調べた。
点によるシミュレーションを行い、検出の頻度や誤り及
び検出した雑音レベルなどについて調べた。
【００９８】背景雑音を検出した例を図７乃至図１０に
示す。これら図７乃至図１０は、サンプルとしてＡ駅又
はＢ駅構内で録音した背景雑音を流しながら携帯電話装
置を使って話したときの音声と、検出した背景雑音の結
果である。
示す。これら図７乃至図１０は、サンプルとしてＡ駅又
はＢ駅構内で録音した背景雑音を流しながら携帯電話装
置を使って話したときの音声と、検出した背景雑音の結
果である。
【００９９】図７がＡ駅構内で録音した背景雑音を流し
ながら男声で「人間は豊かな自然を求めています」と話
したときの結果であり、図８がＡ駅構内で録音した背景
雑音を流しながら女声で「健康のため無理をしないで下
さい」と話したときの結果である。また、図９がＢ駅構
内で録音した背景雑音を流しながら男声で「人間は豊か
な自然を求めています」と話したときの結果であり、図
１０がＢ駅構内で録音した背景雑音を流しながら女声で
「健康のため無理をしないで下さい」と話したときの結
果である。
ながら男声で「人間は豊かな自然を求めています」と話
したときの結果であり、図８がＡ駅構内で録音した背景
雑音を流しながら女声で「健康のため無理をしないで下
さい」と話したときの結果である。また、図９がＢ駅構
内で録音した背景雑音を流しながら男声で「人間は豊か
な自然を求めています」と話したときの結果であり、図
１０がＢ駅構内で録音した背景雑音を流しながら女声で
「健康のため無理をしないで下さい」と話したときの結
果である。
【０１００】それぞれの検出結果において、図中矩形部
分が背景雑音と思われる部分を検出した区間である。音
声部分と雑音部分を完全に分離することは出来ないが、
数１０ms単位での検出が出来ており、また音声部分を誤
って検出してしまうことがほとんどない。子音部での背
景雑音検出誤りは、前述した平滑化等の手段を用いるこ
とで報告レベルの間違いを避けることができた。特に、
最小値フィルタリングを使うことによりほとんど検出誤
りによるレベル報告の間違いを避けることができた。
分が背景雑音と思われる部分を検出した区間である。音
声部分と雑音部分を完全に分離することは出来ないが、
数１０ms単位での検出が出来ており、また音声部分を誤
って検出してしまうことがほとんどない。子音部での背
景雑音検出誤りは、前述した平滑化等の手段を用いるこ
とで報告レベルの間違いを避けることができた。特に、
最小値フィルタリングを使うことによりほとんど検出誤
りによるレベル報告の間違いを避けることができた。
【０１０１】なお、このような雑音検出のシミュレーシ
ョンとしては、上記固定少数点によるシミュレーション
だけではなく、例えばワークステーション上で浮動少数
点によるシミュレーションを行ってもよく、得られる検
出結果はほとんど同じである。
ョンとしては、上記固定少数点によるシミュレーション
だけではなく、例えばワークステーション上で浮動少数
点によるシミュレーションを行ってもよく、得られる検
出結果はほとんど同じである。
【０１０２】以上より、本実施例の携帯電話装置は、Ｖ
ＳＥＬＰエンコーダで用いられている分析パラメータを
使用して雑音区間検出を行うので、少ない演算量ながら
高精度、高信頼度で背景雑音を検出でき、該背景雑音に
応じて再生音量をコントロールするので、明瞭度の高い
受話音を提供できる。
ＳＥＬＰエンコーダで用いられている分析パラメータを
使用して雑音区間検出を行うので、少ない演算量ながら
高精度、高信頼度で背景雑音を検出でき、該背景雑音に
応じて再生音量をコントロールするので、明瞭度の高い
受話音を提供できる。
【０１０３】なお、本発明に係る音声信号送受信装置
は、上記実施例にのみ限定されるものではなく、例えば
雑音区間の検出には分析パラメータを１つだけ用いるこ
とも可能である。さらに、複数の連続したフレームを考
慮するのではなく、１フレームのみで検出することも可
能である。しかし、これらの場合、その精度は、上記本
実施例よりも落ちてしまうことは否めない。さらに、雑
音区間の検出の流れも上記フローチャートに示したもの
に限定されるものでないことはいうまでもない。
は、上記実施例にのみ限定されるものではなく、例えば
雑音区間の検出には分析パラメータを１つだけ用いるこ
とも可能である。さらに、複数の連続したフレームを考
慮するのではなく、１フレームのみで検出することも可
能である。しかし、これらの場合、その精度は、上記本
実施例よりも落ちてしまうことは否めない。さらに、雑
音区間の検出の流れも上記フローチャートに示したもの
に限定されるものでないことはいうまでもない。
【０１０４】
【発明の効果】本発明に係る音声信号送受信装置は、雑
音区間検出手段が音声信号送信用符号化回路で得られる
分析パラメータを用いて雑音区間を検出するので、少な
い演算量ながら高精度、高信頼度の下に背景雑音を検出
でき、雑音レベル検出手段がその雑音区間の雑音レベル
を検出し、制御部がその雑音レベルに応じて受話音量を
制御するので、信頼度の高い検出となり、その検出され
た背景雑音のレベル情報に基づき受話音量の制御などが
容易にかつ確実に行え、明瞭度の高い受話音を供給でき
る。
音区間検出手段が音声信号送信用符号化回路で得られる
分析パラメータを用いて雑音区間を検出するので、少な
い演算量ながら高精度、高信頼度の下に背景雑音を検出
でき、雑音レベル検出手段がその雑音区間の雑音レベル
を検出し、制御部がその雑音レベルに応じて受話音量を
制御するので、信頼度の高い検出となり、その検出され
た背景雑音のレベル情報に基づき受話音量の制御などが
容易にかつ確実に行え、明瞭度の高い受話音を供給でき
る。
【０１０５】また、本発明に係る音声信号送受信装置
は、雑音レベル検出手段が送信部に送話音声入力がない
ときに、送話用マイクロフォンに入力される音声レベル
を雑音レベルとして検出し、制御手段が該検出された音
声レベルに応じて受話音量を制御するので、背景雑音の
影響に左右されない明瞭度の高い受話音を供給できる。
は、雑音レベル検出手段が送信部に送話音声入力がない
ときに、送話用マイクロフォンに入力される音声レベル
を雑音レベルとして検出し、制御手段が該検出された音
声レベルに応じて受話音量を制御するので、背景雑音の
影響に左右されない明瞭度の高い受話音を供給できる。
【図１】本発明に係る音声送受信装置の実施例の回路構
成を説明するためのブロック回路図である。
成を説明するためのブロック回路図である。
【図２】図１に示した実施例の背景雑音検出回路の動作
を説明するためのフローチャートである。
を説明するためのフローチャートである。
【図３】図１に示した実施例の背景雑音検出回路の動作
を説明するためのフローチャートである。
を説明するためのフローチャートである。
【図４】背景雑音レベルを誤差の影響から防ぐための手
段を説明するための図である。
段を説明するための図である。
【図５】本実施例における検出された雑音レベルによる
受話音量制御の具体例を説明するための図である。
受話音量制御の具体例を説明するための図である。
【図６】受話音量制御動作を説明するためのフローチャ
ートである。
ートである。
【図７】固定少数点によるシミュレーションを行って得
られた背景雑音検出結果を示す図である。（Ａ駅構内で
の雑音を流して男声で話した場合）
られた背景雑音検出結果を示す図である。（Ａ駅構内で
の雑音を流して男声で話した場合）
【図８】固定少数点によるシミュレーションを行って得
られた背景雑音検出結果を示す図である。（Ａ駅構内で
の雑音を流して女声で話した場合）
られた背景雑音検出結果を示す図である。（Ａ駅構内で
の雑音を流して女声で話した場合）
【図９】固定少数点によるシミュレーションを行って得
られた背景雑音検出結果を示す図である。（Ｂ駅構内で
の雑音を流して男声で話した場合）
られた背景雑音検出結果を示す図である。（Ｂ駅構内で
の雑音を流して男声で話した場合）
【図１０】固定少数点によるシミュレーションを行って
得られた背景雑音検出結果を示す図である。（Ｂ駅構内
での雑音を流して女性で話した場合）
得られた背景雑音検出結果を示す図である。（Ｂ駅構内
での雑音を流して女性で話した場合）
１ 送話用マイクロフォン ２ アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器 ３ ＶＳＥＬＰエンコーダ ４ 雑音区間検出回路 ５ 雑音レベル検出回路 ６ マイクロコンピュータ ７ ベースバンド信号処理回路 ８ ＲＦ送受信回路 ９ アンテナ １０ ＶＳＥＬＰデコーダ １１ 受信側レベル検出回路 １２ ディジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器 １３ 可変利得アンプ １４ スピーカ
Claims (13)
- 【請求項１】 ディジタル信号処理により音声信号を高
能率で圧縮する音声信号送信用符号化回路を有する音声
信号送受信装置において、 上記音声信号送信用符号化回路で得られる分析パラメー
タを用いて雑音区間を検出する雑音区間検出手段と、 上記雑音区間検出手段で検出された雑音区間の雑音レベ
ルを検出する雑音レベル検出手段と、 上記雑音レベル検出手段で検出された雑音レベルに応じ
て受話音量を制御する制御手段とを有することを特徴と
する音声信号送受信装置。 - 【請求項２】 上記雑音区間検出手段は、入力音声信号
の１フレームにつき上記分析パラメータとして１次の線
形予測符号化係数を用い、該１次の線形予測符号化係数
が所定のしきい値よりも小さいときには該１フレームを
雑音区間とすることを特徴とする請求項１記載の音声信
号送受信装置。 - 【請求項３】 上記雑音区間検出手段は、入力音声信号
の１フレームにつき分析パラメータとしてピッチ成分の
強弱を示すピッチゲインを用い、該ピッチゲインが所定
の範囲内にあるときに該１フレームを雑音区間とするこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の音声信号送受信装
置。 - 【請求項４】 上記雑音区間検出手段は、入力信号の１
フレームにつき分析パラメータとしてピッチ成分の強弱
を示すピッチゲインを用い、該ピッチゲインが０である
ときに該１フレームを雑音区間とすることを特徴とする
請求項１、２又は３記載の音声信号送受信装置。 - 【請求項５】 上記雑音区間検出手段は、上記分析パラ
メータとしてフレームパワーを用い、入力音声信号の１
フレームの該フレームパワーが所定のしきい値よりも小
さいときに該１フレームを雑音区間とすることを特徴と
する請求項１、２、３又は４記載の音声信号送受信装
置。 - 【請求項６】 上記雑音区間検出手段は、現在のフレー
ムと過去のフレームでのフレームパワーの変化量が所定
のしきい値を越えたときには、現在のフレームを雑音区
間としていても、該現在のフレームを音声区間とするこ
とを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の音声
信号送受信装置。 - 【請求項７】 上記雑音区間検出手段は、複数連続フレ
ームの上記分析パラメータの値を考慮して、雑音区間の
検出を行うことを特徴とする請求項２、３又は５記載の
音声信号送受信装置。 - 【請求項８】 上記雑音レベル検出手段は、上記雑音区
間検出手段で検出された雑音区間の雑音レベル出力に対
してフィルタ処理を施すことを特徴とする請求項１記載
の音声信号送受信装置。 - 【請求項９】 上記雑音レベル検出手段が雑音レベル出
力に対して施すフィルタ処理は、最小値フィルタ処理で
あることを特徴とする請求項８記載の音声信号送受信装
置。 - 【請求項１０】 送信部及び受信部を備える音声信号送
受信装置において、 上記送信部に送話音声入力が無いときに送話用マイクロ
フォンに入力される音声レベルを雑音レベルとして検出
する雑音レベル検出手段と、 上記雑音レベル検出手段で検出された雑音レベルに応じ
て受話音量を制御する制御手段とを有することを特徴と
する音声信号送受信装置。 - 【請求項１１】 上記雑音レベル検出手段は、上記送信
部の上記送話用マイクロフォンに送信通話用電源オン直
後に入力される音声レベルを検出することを特徴とする
請求項１０記載の音声信号送受信装置。 - 【請求項１２】 上記雑音レベル検出手段は、上記送信
部の着信信号の待機状態において、所定期間毎に上記送
信用マイクロフォンに入力される音声レベルを検出する
ことを特徴とする請求項１０記載の音声信号送受信装
置。 - 【請求項１３】 上記雑音レベル検出手段は、上記受信
部の音声レベルが所定値以上のときに、上記送話用マイ
クロフォンに入力される音声レベルを検出することを特
徴とする請求項１０、１１又は１２記載の音声信号送受
信装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04072994A JP3685812B2 (ja) | 1993-06-29 | 1994-03-11 | 音声信号送受信装置 |
| US08/695,522 US5732390A (en) | 1993-06-29 | 1996-08-12 | Speech signal transmitting and receiving apparatus with noise sensitive volume control |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-182138 | 1993-06-29 | ||
| JP18213893 | 1993-06-29 | ||
| JP04072994A JP3685812B2 (ja) | 1993-06-29 | 1994-03-11 | 音声信号送受信装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005080472A Division JP2005253097A (ja) | 1993-06-29 | 2005-03-18 | 音声信号送受信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0774709A true JPH0774709A (ja) | 1995-03-17 |
| JP3685812B2 JP3685812B2 (ja) | 2005-08-24 |
Family
ID=26380249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04072994A Expired - Lifetime JP3685812B2 (ja) | 1993-06-29 | 1994-03-11 | 音声信号送受信装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5732390A (ja) |
| JP (1) | JP3685812B2 (ja) |
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