JPH088855A

JPH088855A - 輸送機用案内放送装置

Info

Publication number: JPH088855A
Application number: JP6125147A
Authority: JP
Inventors: Mitsuaki Torigoe; 光暁鳥越; Toru Nakamura; 亨中村
Original assignee: NEPTUNE KK; OYO KEISOKU KENKYUSHO KK
Current assignee: NEPTUNE KK; OYO KEISOKU KENKYUSHO KK
Priority date: 1994-06-07
Filing date: 1994-06-07
Publication date: 1996-01-12

Abstract

(57)【要約】【目的】路線バスの案内放送で、少ないデータ量で良
好な音質を得る。【構成】バス停ごとに歩進するカウンタによりバス停
テーブル４１から放送番号が読出され、その放送番号に
より放送テーブル４５から、文番号と、制御ＩＤとが読
出され、その文番号により文テーブル５３から音節イン
デックスから音節インデックステーブル５７を介して音
節テーブル５８から音節データとその復号手法が読出さ
れ、その復号手法でその音節が復号される。停留所名は
圧縮率が小さい符号化法で、「次は」、「です」などの
共通音節は圧縮率が大きい符号化法で音声データが作ら
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は路線バス、観光バス、
鉄道車両、船舶、航空機、エレベータ、エスカレータ、
動く歩道などの輸送機を利用している人に対し、行先、
停留所、宣伝広告（コマーシャル）、注意、背景音楽、
チャイムなどの各種案内を放送する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】バスや電車などの乗り物や、駅構内、デ
パートなどでの案内放送では、従来磁気テープにあらか
じめ録音したメッセージを放送する方式が用いられてい
た。そのためのアナログ磁気テープでは、テープの劣化
や再生機器が劣化したり、テープの保管に場所をとるな
どの問題があった。特に車載機器では機械的な機構は故
障の原因となりやすく、消耗部品の交換等の手間もあっ
た。

【０００３】そのため録音時にその音声信号をデジタル
信号に変換して半導体メモリなどにデジタルデータとし
て記憶し、再生するときはその半導体メモリなどからデ
ジタルデータとして読み出しアナログ音声信号に変換し
て音声を再生する方式が使われるようになった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】音声信号をデジタル信
号に変換した場合、そのデジタルデータの量は非常に大
きい。たとえば、電話程度の音質でも帯域３．４ｋＨｚ
の信号に対し、標準化周波数は８ｋＨｚは必要で、量子
化ビット数を１２ｂｉｔとしても、１秒間の録音に約１
２ＫＢｙｔｅの記憶音量が必要である。データ量が多い
と記憶しておくメモリの容量が多くなるばかりでなく、
書き込み読み出し等のデータ処理も高速に行わなければ
ならないなど、処理の負荷も重くなる。

【０００５】特にバスの車内放送などでは、車体の都合
からどの路線を走るかきめるため、車体の属する営業所
で持っているすべての路線の案内を記憶しておかなけれ
ばならない。同じ案内を共通に使ったとしてもその量は
４０００秒程度必要になる。メモリの容量を減らし、処
理を軽減化するためにはデシタルデータの圧縮が必要に
なる。

【０００６】ところが、デジタルデータを圧縮すると何
らかの情報が欠落するため、圧縮処理をしないときに比
べると音質が低下する。音質の低下をさけると圧縮率が
低くなり扱うデータ量が大きくなってしまっていた。ま
た音量制御や、音調制御のような音声の制御は再生時の
音質を大きく左右するが、従来は再生装置についている
つまみを操作することでしか変更できなかった。

【０００７】バスや電車等の案内装置では、マイクを使
うことがあるが、従来装置ではマイクからの信号は録音
されているメッセージとは関係なく、処理をとくにせず
にスピーカに流していた。そのため音量を上げたりする
とハウリングを起こしてしまうことがあった。この発明
の目的は音質とデータ量のバランスをとった輸送機用案
内放送装置を提供することにある。

【０００８】この発明のほかの目的は音声再生時に、音
声の内容に応じた音声の制御を行うことのできる輸送機
用案内放送装置を提供することにある。本発明の別の目
的は拡声用マイク信号に対してデジタル信号処理を行
い、たとえばハウリングをさける音声案内装置を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明によれば再生音
質が異なり、かつ異なった圧縮手法でデータ圧縮された
複数の音響データが音響データメモリに記憶され、上記
異なった圧縮手法で圧縮された各音響データをそれぞれ
音響信号として再生する音響合成手段が設けられ、制御
手段により放送すべき放送文に応じて、音響データメモ
リが読み出され、音響合成手段により合成される。

【００１０】また音響データメモリは、音量や音調など
の音響信号制御データが案内放送単位で記憶され、読み
出されたこの制御データに応じて再生音響信号が制御さ
れる。音声のデジタルデータを圧縮する手法には、いく
つかあり、それぞれ音質とデータ量が異なる。またそれ
ぞれの圧縮手法は、音楽などに適した方法や、人の声に
適した方法がある。この発明ではこれらの複数の圧縮手
法を選択することができ、必要に応じて音質とデータ量
とのバランスを変更できる。たとえばコマーシャル放送
のようにその放送が利益を生む場合は、データ量が多く
てもよいから音質を優先した圧縮手法を使う。一方業務
放送などでは音質が悪くても問題はないため、データ量
を最小にする圧縮手法を使う。また、一般案内放送でも
「次は」等の音質は悪くてもなにをいっているかわかる
からデータ量を優先し、地名など固有名詞は音質を優先
するといった切り替えができる。これによって必要な部
分での音質を確保しながらデータ量を最小限に押さえる
ことができる。

【００１１】また読み出された制御信号により再生音響
信号の音量や音調が制御され、たとえばアナウンスのよ
うな人の声の再生の時は高域と低域をおさえ聞き易くす
る一方、背景音楽（ＢＧＭ）のような音楽の再生の時は
音楽の種類に応じてトーンコントロールを変化させるこ
とができる。またミキサーのコントロールを行うこと
で、アナウンスとＢＧＭとを別々に録音して再生時に組
み合わせることができる。たとえば商店街の案内でクリ
スマス時期はクリスマスの音楽を組み合わせたり、昼間
と夜とで音楽を変えたり、音の大きさを変えたりでき
る。また、拡声用のマイク信号を処理し、たとえば音の
位相や振幅を適当に変更することでスピーカからの音が
マイクに入ってもハウリングを起こしにくくする。さら
にハウリングを起こした場合はマイクの音量を自動的に
下げハウリングを止める。マイクからの信号にはアナウ
ンスの声のほか周囲の雑音が含まれるがこの雑音成分に
よって、車内のうるささを検出し自動的に放送の音量を
変化させることもできる。

【００１２】

【実施例】図１にこの発明による輸送機用案内放送装置
をバスの案内放送装置に適用した場合の実施例を示す。
この案内放送装置１１と対応して、この図１には録音編
集装置１２の例も示してある。先ずこの録音編集装置１
２について簡単に説明する。

【００１３】録音の音源として、アナウンスを直接録音
する場合はマイク１３が用いられ、マイク１３からの音
声信号は、図示されていないが適当な増幅器を介してＡ
Ｄコンバータ１４でデジタル信号に変換され、データバ
ス１５を介してハードディスク等の記憶装置に一時的に
記録される。このときＡＤ変換のサンプリングレートは
最終的に必要なレートたとえば８ｋＨｚとするとデータ
量も少なく変換もいらないため便利てある。またデータ
量を圧縮する符号化によってデータ量を削減するのに加
えサンプリングレートも必要最低周波数にすることでデ
ータ量を削減する。たとえば通常はサンプリングレート
を８ｋＨｚとし、低音質でもよい場合はたとえばサンプ
リングレートを５．５ｋＨｚに落とす、また高音質が必
要なときはサンプリングレートを１６ｋＨｚにする。こ
のためＡＤコンバータ１４のサンプリング周波数は制御
器１７からの指令で変更できるようになっている。図示
されていないアンチエイリアシングフィルターもサンプ
リング周波数の変更に応じて可変となっている。サンプ
リングレートは音節単位で変更可能であるが、後述する
編集作業を容易にするため、独立に使われる音節以外の
組み合わせ編集に使われるような音節、たとえば「次
は」などは組み合わされる音節同士で共通にしておくの
がよい。このようにデジタル情報として、半導体メモリ
や、磁気ディスク、光ディスクなど、ランダムにアクセ
スすることができるメモリに記録し、テープで記録する
場合とは違って、アナウンスの全部を連続的に記録再生
する必要はなく、音節単位の音声データを再生時に組み
合わせるようにする。たとえばバスの停留所案内放送で
は「次は、市役所前、です」や「次は、県庁前、です」
といった放送を行うが、これら案内放送では停留所の名
前に相当する音節が違うだけで「次は」や「です」は共
通に使える。そのため「次は」「てす」「市役所前」
「県庁前」といったように適当な音節でばらばらに記録
し、再生するときに組み合わせることで、記録データ量
の削減と録音時間の削減を行う。バスなどの車載器では
振動など環境が良くないためメカニカルな動作を行う記
録装置は望ましくないため、この例では録音編集装置１
２で録音編集された音声データはメモリカード３３に記
録されるが、使用環境に対して必要な信頼性が得られる
のであれば磁気ディスクや、光ディスク等を使うと簡単
に大容量の記録ができる。また、案内の変更に手間がか
かってもよい場合はＲＯＭやバッテリーでバックアップ
されたＤＲＡＭ等を音声の記憶素子として使ってもよ
い。この例のようにメモリカード３３を使った場合は、
簡単に変換できサイズも小さいため比較的変更頻度の高
いバスの案内放送などに適している。

【００１４】ＡＤコンバータ１４における量子化ビット
数はデジタル処理を考慮すると１６ビット以上あるのが
望ましい。また、音楽ソースとしてのＣＤプレーヤ１８
や、アナウンスでも一度ＤＡＴ（デジタルオーディオテ
ープ）に記録されたものはすでにデジタル信号であるか
ら、同軸ケーブルや光ファイバーとのインターフェース
１９を介してデータバス１５に取り込まれる。このと
き、そのデジタルデータのサンプリングレートがそれぞ
れ異なる場合、目的とするサンプリングレートの変換が
必要である。

【００１５】いわゆる音響信号のデータは以上のように
取り込むが、音楽については音響信号として取り込む以
外に、譜面データとして取り込むことができる。これは
電子楽器の制御として一般に使われているＭＩＤＩ規格
を使うのが楽である。シーケンサ等のＭＩＤＩデバイス
２１からのデータはＭＩＤＩインターフェース２２を介
してデータバス１５に取り込まれる。ＭＩＤＩデバイス
２１を使った場合は音色については別にデータを用意し
なければならないが、音を作り出すのは放送器側での処
理となるため、たとえば１種類の楽器の音しか出せない
ような場合は音色設定のデータは無効となるような具合
に放送器に応じたデータとなる。

【００１６】以上のようにして取り込まれた音声、音楽
などの音響データを使って編集を行う。この操作はコン
ソール２３からの操作員の指示によって制御器１７がハ
ードディスクの記録装置１６のファイル操作としておこ
なう。具体的には、音節の切り出しと組み合わせデータ
の作成である。連続して朗読されたアナウンスから必要
な音節を分離し、適当な無音期間と、音節を組み合わせ
て必要なアナウンスを作り出す。この操作はコンソール
２３についているキーボードやマウス、トラックボール
などをつかって行う。組み合わせられたアナウンスは自
然に聞こえるかどうかをデータバス１５、増幅器２４を
介し、モニタースピーカ２５で再生して確認できる。こ
の操作によって音声データは音節単位の音響データ２６
と、その音節の組み合わせを行うための組み合わせデー
タ２７となり、これらは再びハードディスク２８に保存
される。この例では録音のためのハードディスク１６と
編集後の組み合わせデータ用のハードディスク２８とを
別としているが共通にしてもかまわない。

【００１７】次に音響データ２６の圧縮、すなわち符号
化について述べる。この圧縮にはエンコーダ２９により
行う。エンコーダ２９では符号化するときのアルゴリズ
ムをこの例では２９ａ，２９ｂ，２９ｃの３つが用意さ
れ、制御器１７からの指令で切り替えられていずれかの
アルゴリズムが用いられる。図では切り替えスイッチ３
で表しているが実際のエンコーダ２９はデジタル信号処
理用に最適化されたマイクロプロセッサ（通称ＤＳＰマ
イコン）によって行われるためアルゴリズム２９ａ，２
９ｂ，２９ｃの切り替えはソフトウェア上で行われる。
符号化された音響データ２６は、先に述べた組み合わせ
データ２７にさらにどの符号化アルゴリズムを使ったか
のデータが追加された組み合わせデータとともに一度ハ
ードディスク２８に保存される。必要な音響データがそ
ろったところで、必要に応じて音響データとは別の制御
データなどと一緒に音響データメモリとしてのフラッシ
ュＥＥＰＲＯＭなどのメモリーカード３３に書き込まれ
録音編集作業を終了する。

【００１８】前述した方法は一番手間のかかる編集作業
をおこなってから、その音響信号について符号化を行う
ことで、編集作業の終わった音響信号を別のアルゴリズ
ムで再符号化できるが、それとは逆に符号化を行った音
節に対して編集操作を行うこともできる。これによって
音節単位でアルゴリズムやサンプリングレードを変更
し、それらを組み合わせて編集を行うことで必要な音質
を確保しながら必要最低限のデータ量とすることができ
る。

【００１９】メモリカード３３には音節単位で符号化さ
れた音響データと、どの符号化アルゴリズムを使った
か、またサンプリングレードはいくつかを示すデータ
が、組になって記録されている。これによって再生時に
も音節単位でアルゴリズムを選択することができる。ア
ルゴリズム、つまり圧縮手法の違いによって音質とデー
タ量が異なる。一般的にデータ量が多い圧縮手法は音質
が優れているため、音節単位で必要とする音質を考慮し
て必要最小限度のデータ量にすることができ、メモリカ
ード３３の限られた容量を有効に利用することができ
る。

【００２０】メモリカード３３、つまり音響データメモ
リには前述した各種音響データがたとえば図２に示すよ
うに、バス停データテーブル４１、放送データテーブル
４５、制御データテーブル５２、文データテーブル５
３、音響インデックステーブル５７、音節データテーブ
ル５８、音響バイナリデータテーブル６６に、これらを
順次読み出して放送音響信号が再生されるように記録さ
れている。この詳細は後で述べる。

【００２１】次に以上のようにして音響データが編集記
録された音響データメモリ、この例ではメモリカード３
３を用いた案内放送装置１１について説明する。メモリ
カード３３は制御器７１及びエンコーダ７２，７３に接
続される。バスの案内放送装置の場合は運転手がスイッ
チ操作をしたり、ドアが開いたりすると外部から信号が
入りそれに応じて案内放送をする、つまり運転手が放送
を使用とした場合には、図示されていないスイッチを操
作するとその信号が信号源７４より外部入力信号インタ
ーフェース７５を介して制御器７１に読み込まれる。ス
イッチ操作以外に、図示されていないがドアを開けた場
合や、ステップの光電センサーの信号や、距離センサー
からの信号などが同様に読み込まれる。ほかの車載機器
たとえば料金表示器等とは通信回線７６と通信インター
フェース７７を介して通信を行うことができる。また制
御器７１には電池でバックアップされた実時間時計７８
があり、現在の日時がわかるようになっている。これら
からの情報、たとえば、スイッチが操作された、ドアが
開いた、一定距離走った、ほかの機器からの通信が入っ
た、指定された日時になった、一定距離走るのに一定時
間以上かかったなどの情報が入ると、制御器７１はそれ
ぞれに対応した案内音響データをメモリカード３３から
読み込みデコーダ７２，７３で復号、再生してそれを放
送する。

【００２２】外部信号と放送内容との対応は、あらかじ
め編集装置１２で対応付けが行われており、音響制御デ
ータも音響データとともにメモリカード３３に書き込ま
れている。従って制御器７１は放送に先立ってその放送
と対応した音響制御データ７9 をメモリカード３３から
読み込む。音響データの読み込みは音節単位で行う。同
時に復号アルゴリズム（圧縮手法）の種類も読み込む。
制御器７１はそのデータを元にデコーダ７２，７３を制
御して復号のアルゴリズムを切り替える。この例では放
送チャンネルを２チャンネル持ち、同時に２つの放送を
行うことができるようにされている。音響データのデコ
ーダ７２，７３がそれぞれチャンネル０、チャンネル１
に用いられ、それぞれで違った復号アルゴリズムの音節
も同時に再生できる。それぞれのデコーダ７２，７３に
はあらかじめ用意された復号アルゴリズム７２ａ，７２
ｂ，７３ａ，７３ｂの各２つの他にもう一つ予備７２
ｘ，７３ｘがそれぞれ用意されている。あらかじめ用意
した復号アルゴリズム以外の復号アルゴリズムのデータ
を再生する必要がある場合は、そのアルゴリズムそのも
のをメモリカード３３に記録しておき、再生に先立って
そのアルゴリズムをメモリカード３３から読み込んでデ
コーダ７２，７３にアルゴリズム７２ｘ，７３ｘとして
セットすることで対応する。実際にはデコーダはエンコ
ーダで使用したのと同様なＤＳＰマイコンを使ってソフ
トウエアで処理を行う。したがってあらかじめ用意して
おくアルゴリズムはＲＯＭに書き込まれている。それと
は別のアルゴリズムの必要が生じた場合はメモリカード
３３内のソフトウェアをＲＡＭにダウンロードして実行
する。また音楽をＭＩＤＩデータとして記録したものを
再生する場合は音声の復号アルゴリズムとは別のシンセ
サイザ機能をデコーダとしてつかう。観光バスのカラオ
ケのバックとなるような本格的なシンセサイザが必要な
場合はソフトウェアだけで行うのは無理がありシンセサ
イザのチップをつかうのがよいが、この例のような路線
バスの案内放送では和音さえ出せれば楽器の音色自体は
少なくてもよいためソフトウェアで構成する。具体的に
は波形データをテーブルにして持っていてそれを読み出
すだけである。このシンセサイザ機能については後述す
る。

【００２３】デコーダ７２，７３で復号化された各音響
信号はそれぞれデジタルトーンコントロール回路８１，
８２で音質の調整がされる。この回路８１，８２に対す
る制御データもメモリカード３３から読み込まれ、制御
器７１によって処理され、回路８１，８２に設定され
る。たとえば音楽が入るコマーシャルの場合は低音と高
音を強調したり、アナウンスだけの場合は低音を押さえ
たりして聞き易くする。またアナウンスにしても「市役
所前」のような子音が多いものは高域を多めにしたり子
音が少ない場合はＳ／Ｎ感を上げるため高域を絞ったり
する。これらは編集装置１２において音節単位で音響デ
ータに対応するトーン制御をつけておくことにより可能
とする。一方それとは別に案内放送装置１１において独
自に音質を変更する場合もある。たとえば音量調整の位
置に応じて音が小さい場合は低域と高域を持ち上げた
り、混雑しているときは吸収されやすい低域を持ち上げ
たり、夜はうるささをへらすため高域を下げたりといっ
た具合に変更する。これらの変更は運転手のスイッチ操
作でもできるが運転手の負荷を低減するため自動でも行
える。自動で行う場合には実時間時計７８による時刻情
報を用いたり、マイクを使って周囲の騒音を検出したデ
ータを用いて行う。

【００２４】一方、拡声マイク８３からの信号はマイク
用ＡＤコンバータ８４でデジタル信号とされた後、エコ
ーキャンセル回路８５を通じて、ミキサ８６へ供給さ
れ、トーンコントロール回路８１，８２の各出力音響信
号とミックスされる。エコーキャンセル回路８５につい
ては後述する。ミキサ８６で音量が変更された音響信号
は車外用はＤＡコンバータ８７、パワーアンプ８８を介
して車外スピーカ８９へ供給され、車外に放送される。
図ではスピーカは一つであるが、必要に応じて複数とす
る。またリレー等を用いて複数のスピーカを切り替える
こともできる。同様に車内放送用信号はミキサ８６より
ＤＡコンバータ９１、パワーアンプ９２を介してスピー
カ９３へ供給され、車内に放送される。このスピーカも
車外スピーカと同様に複数でもかまわない。

【００２５】ミキサ８６では２つのデコーダ７２，７３
からの音響信号と拡声用のマイク８３の出力とのミキシ
ングとともに放送の音量制御も行なう。トーンコントロ
ール回路８１，８２、エコーキャンセル回路８５の各出
力をそれぞれＶ₁，Ｖ₂，Ｖ ₃、車内用放送信号、車外
用放送信号をそれぞれＥ_i，Ｅ_oとすると、次式におけ
る係数ｍ₁〜ｍ₆を適当に設定して各信号の混合の割合
と、音量とを調整する。

【００２６】つまり車内スピーカ９３の出力は回路８１の出力Ｖ₁を
ｍ₁倍した値と、回路８２の出力Ｖ₂をｍ₂倍した値
と、回路８５の出力Ｖ₃をｍ₃倍した値とを加算した値
となる。この例ではそれぞれの値は符号付き１６ｂｉｔ
で表され、係数は０から１の値を符号なし８ｂｉｔとし
て扱う。通常は回路８１，８２，８５の各出力Ｖ₁〜Ｖ
₃は最大値の約１／４（−１２ｄＢ）が基準レベルであ
るから、係数がそれぞれ１でもオーバーフローする事は
少ないが、ちょうどピーク値が重なったりするとオーバ
ーフローする。符号付きの値であるからオーバーフロー
によって符号の逆転が起こる可能性があるためオーバー
フローした場合は最大値になるように処理する必要があ
る。実際にはミキサ８０自体はデコーダ７２，７３の処
理と一緒にＤＳＰマイコンによりソフトウェアで行うこ
とによりこのような処理は容易に実現できる。この例で
はバスの案内放送のため音量はあまり小さいところで使
うことはまれであるからＤＡ変換の前に音量を決めてし
まいアナログ処理では音量をいじらない構成になってい
るが、常に小さい音量でしか使わないような用途では、
このような構成では量子化ひずみが大きくなってしまう
ためアナログにしてから減衰器で音量を絞るようにして
もよい。

【００２７】音量の制御はミキサーマトリクスの係数ｍ
₁〜ｍ₆を変更することで行う。運転手が図示されてい
ないつまみを操作すると、そのつまみの位置が図示され
ていないＡＤコンバータなどによりデジタル値としてイ
ンターフェース７４を介して制御器７１に読み取られ、
そのデジタル値に応じて係数ｍ₁〜ｍ₆の値を変更す
る。また制御器７１は時計７８の値をみて夜の間は車外
放送の音量を減らしたり、ドアが開いていて車外放送を
繰り返している場合に指定された回数繰り返したら音量
を下げたり、あるいは病院や学校といった特定の停留所
では車外放送を減音したりする。また夜遅いバス等では
利用者の多いバス停の車内放送の音量を上げ、うたた寝
している乗客の乗り過ごしを防ぐこともできる。さらに
放送を途中で打ち切る場合、突然打ち切ると印象がわる
いため自動的にフェードアウト処理することもできる。
これは打ち切りの指令がきたら一定時間かけて音量を次
第に下げていくことで実現する。これらの制御は音響デ
ータとともにメモリカード３３に記録しておく、たとえ
ば病院前停留所では車外音量を減音するとか、市役所前
停留所では平日の夕方５時以降と、休日は案内をやめる
とか、夜９時以降は駅前停留所で車内放送の音量を上げ
るとかいった設定をメモリカード３３に記録しておく。
従ってメモリカード３３を差し替えるだけでこのような
制御を供なった処理が自動的におこなわれる。またこれ
らの設定はそれぞれ有効無効を切り替えられる。必要に
応じて運転手あるいは整備士がスイッチ操作によってそ
れらの有効無効を切り替えることもできる。

【００２８】次に以上のような処理を行うために、メモ
リカード（音響データメモリ）３３に各種音響データ
と、各種制御データの具体的記録をどのように読み出し
て行うかを図２を参照して、バスの放送を例として述べ
ると、代車として運行する場合を考慮して１枚のメモリ
カード３３には通常１台のバスが運行する可能性のある
すべての路線のデータが入っている。始業時に、これら
の多くの路線から、運転手がスイッチ操作によってある
いは自動的に、これから運行する路線が選択される。

【００２９】路線が選択されると、その路線に対応した
バス停データテーブル４１（図２Ａ）が選択される。バ
ス停データテーブル４１は、その路線の各バス停での放
送や、外部機器などへの制御のためのデータが入ってい
る。つまり各バス停ごとにその識別コード４２、外部機
器制御データ４３、この例では４つの放送、つまり、車
内に対しての案内放送、たとえば「次は市民病院前で
す」といった放送１を示す放送ＩＤ番号、この例では０
００１が格納され、またドアがあいたときに車外に行う
放送、たとえば「このバスは市民病院前経由市役所行き
です」といった放送２を示す放送ＩＤ番号０００３が、
更にコマーシャル放送３を示す放送ＩＤ番号０００５
が、またその他の補助放送、たとえば渋滞したときの案
内放送４を示す放送番号ＩＤ０００７などが格納されて
いる。

【００３０】このバス停データテーブル４１は図に示し
ていない停留所カウンタの値により読み出され、停留所
カウンタは運転手がボタンを押すと歩進する。バス停デ
ータテーブル４１から読み出された放送番号（放送Ｉ
Ｄ）は放送データテーブル４５の読み出しに使われる。
放送データテーブル４５の各放送ＩＤごとに放送される
文のＩＤ番号４６と、放送の開始条件、繰り返し条件等
の放送制御データ４７と、放送文の数４８と、放送文を
示す文ＩＤ４９と終りコード５１とが記録されている。
放送制御データ４７もまたＩＤ番号で記録され、その読
み出された放送制御データ４７のＩＤ番号、たとえば０
１００１により制御、データテーブル５２が指定され
る。これには、外部信号の条件により放送のＯＮ／ＯＦ
Ｆをおこなったり、指定された時刻や日付により放送の
ＯＮ／ＯＦＦを行ったり、放送の繰り返し回数などのデ
ータが入っている。

【００３１】放送される文が複数ある場合は、放送デー
タテーブルに複数の文ＩＤ４８が記録され、これに続い
て文ＩＤ４９がその文数だけ、この例では２つ記録さ
れ、その順に放送される。この例ではまず文ＩＤ１００
１が放送され、次に文ＩＤ１００２が放送される。この
文ＩＤで文データテーブル５３が参照される。文データ
テーブル５３には文ＩＤ５４と、その文に含まれる音節
の数５５と、その音節データインデックステーブルを参
照するポインタ５６とが記録されている。音節インデッ
クステーブル５７には音節ＩＤが連続して記録されてい
る。文データテーブル５３の音節インデックステーブル
ポインタ５６で指定される音節インデックステーブル５
７の位置から音節数５５で指定された数だけ順に読み出
す。この例では音節数が３でまず音節ＩＤ＝２００１次
に音節ＩＤ＝０００２、最後に音節ＩＤ＝２００２が読
み出される。このようにして放送文Ｉの各音節を示す音
節インデックスがその文の順に読み出される。この読み
出された各音節ＩＤにより音節データテーブル５８が読
み出される。音節データテーブル５８の各音節ＩＤに
は、アルゴリズム番号（圧縮即ち復号手法番号）６１、
ブロック長６２、ブロック数６３、音節トーン制御番号
６４、音響バイナリデータテーブルへのポインタ６５が
記録されている。たとえば音節ＩＤ＝２００１にはアル
ゴリズム番号６１が１、ブロック長６２が４０ワード、
ブロック数６３が１０００、音節トーン制御番号６４が
１２３４と記録されている。ポインタ６５で指示された
音響バイナリデータテーブル６６の位置から必要ワード
数（＝ブロック数×ブロック長）だけ読み出され、つま
りその音節の符号化コードが読み出され、デコーダに送
られて復号され音となって放送される。

【００３２】さらにミキサ、トーンコントロールなど信
号アルゴリズムをふくめ音声の処理はすべてＤＳＰマイ
コンのソフトウェアでおこなうことにより、従来予想さ
れなかった処理も可能である。たとえば路線バス用の放
送案内装置ではカラオケ機能は必要ないためマイク８３
の出力にエコーをかけることは考えられてないが、メモ
リカード３３にエコーをかけるための処理の実行コード
記録をしておき、それをダウンロードして実行すること
でマイク８３の出力にエコーをかけることができる。サ
ンプリング周波数は可変できるからメモリカード３３の
差し替えだけで路線バスの案内放送装置１１をカラオケ
マシンとすることができる。

【００３３】次に音響データの圧縮方法である符号化ア
ルゴリズムとＭＩＤＩデータについて説明する。音声信
号の符号化には多くの種類があるが、たとえば処理量が
少なく実現が容易なＡＤＰＣＭとＧＳＭ（ＪＩＳ規格）
の２種類の符号化アルゴリズムが使われる。通信分野で
使われるＡＤＰＣＭの場合は入力信号が対数変換されて
いる８ビットの値であるが内部処理は１４ビットリニア
で行われるため、この発明装置では入力信号自体を１４
ビットリニアの値とし、１サンプル４ビットにデータ量
が減らされる。ＧＳＭはデジタル携帯電話の規格の一つ
であり、たとえば８ｋＨｚサンプリング１ブロック２０
ｍＳｅｃで１サンプルあたり１．７ビットに圧縮され
る。ＧＳＭのアルゴリズムはモデルの人の声であるた
め、それ以外の音とくに和音が入った音楽などの場合は
音質が悪いがデータ量は少ない。処理がブロック単位で
あるため、ＤＳＰマイコンでソフトで処理した場合に比
較的時間管理が容易で復号以外の制御などの処理を組み
込みやすい。一方ＡＤＰＣＭは比較的音の種類を問わな
いがデータ量が多い。また時系列処理であるためソフト
ウェアで実現したときには細切れの処理となってほかの
制御をする場合に組み込みにくいなどそれぞれ特徴、欠
点がある。この発明ではアルゴリズムを１つに限定しな
いで、複数持ち必要に応じて切り替えることを特徴と
し、それぞれのアルゴリズムの長所を有効に活用する。
この例では復号アルゴリズムの切り替えを実現するため
にＤＳＰマイコンをつかってソフトウェアでデジタル信
号処理を行っている。

【００３４】音声処理ではないがデータの圧縮という意
味で、この発明は音楽データをＭＩＤＩデータとして記
録することも行っている。これは音階と音の長さといっ
た楽器を制御するためのデータである。再生する場合は
ちょうど楽器を演奏するのと同じようにして音楽を再生
する。音楽家が使っているような本格的なシンセサイザ
では本物の楽器の音を取り込んだものをつかったり、楽
器の数学モデルを使って楽器の音を再現したりすること
が行われているが、この例ではそのような高級な音は必
要がないため基本的には正弦波の減衰振動としている。
これは弦楽器などの音に近く比較的耳障りがよい。同時
に８音を出せるようにして和音を出すことを可能とし、
ゼンマイ式のオルゴールのような演奏が可能である。こ
れはたとえば１周期の正弦波形と指数減衰曲線とをテー
ブルに記録しておき、正弦波テーブルは１周期を２５６
分割し、減衰曲線テーブルも時間軸を２５６段階とし、
減衰曲線テーブルの読出しはテーブルの終点までいった
場合にその音が終了したことがわかるようにし、周波数
が音を出す発生音の周波数を高くするには正弦波テーブ
ルの読出しアドレス間隔を大にする。振幅については基
本的に符号付き固定小数点１６ビット表現を使い最大値
を１となるように小数点の位置をきめる。サンプリング
周波数をｆ₀、発生したい楽音の周波数をｆとするとＤ
Ａコンバータ８７，９１の１回のサンプリングごとにｘ
をプラス１してＫ・ＳＩＮ〔２５６・（ｆ／ｆ₀）・ｘ〕・ＡＴＴ〔２
５６・ｘ／Ｔ〕を演算する。ＳＩＮ〔〕は正弦波テーブルを、ＡＴＴ
〔〕は減衰曲線テーブルをそれぞれ引くことを示し、
Ｋの設定により音の大きさを決める。Ｔはたとえば４０
００（０．５秒）とする。複数発生音に対し、正弦波テ
ーブル、減衰曲線テーブルを共通に用いるＤＳＰマイコ
ンを用いればこのような積和演算を目的としてつくられ
ているため負荷は非常に軽く、復号アルゴリズムと同時
実行が可能である。またリズムに対応する音の出始めの
タイミングはサンプリングの回数をカウントすることで
決める。８ｋＨｚサンプリングでも１ユニットは１２５
マイクロ秒で十分な精度で得られる。このようにシンセ
サイザ機能をつけることで音楽情報を音ではなく譜面デ
ータとして持つことができデータ量を著しく減少でき
る。

【００３５】次にマイクの扱いについてのべる。バスな
どの案内放送では運転手がマイクで放送を行うことがあ
る。従来は音声放送とマイク系は基本的に関係なかっ
た、この発明ではマイク８３の入力もデジタル変換して
デシダル信号処理を行うことを特徴としている。デジタ
ル信号処理はたとえばＤＳＰマイコンで行う。音量の変
更は図１中のミキサ８６でミキサマトリクスの係数ｍ₁
〜ｍ₆を制御して行う。このマイク８３は本来は運転手
の声を拾うものであるが、どうしても周囲の音をも同時
に拾ってしまう。この発明ではこの周囲の音を検出し、
その検出出力により車内のうるささを検出している。通
常はできるだけ周囲の雑音を拾わず運転手の声だけを取
るように設定されているから、運転手の声に対して周囲
の音は十分に小さいと考えられる。従って適当なレベレ
ル以下のものを周囲雑音、そのレベル以上を運転手の声
として分離し、その分離された周囲雑音レベルは制御器
７１に送られる。この雑音検出レベルは、制御器７１か
ら変更することができ、周囲の雑音状態によって変化さ
せることができる。周囲雑音のレベルは細かく検出する
ことも可能であるが基本的に放送の音量やトーンコント
ロールを変更するパラメータの一つにすぎないため、た
とえば４段階の検出とする。

【００３６】さらにマイク音声はハウリング検出が行わ
れる。ハウリングの検出は、まずマイクやスピーカ等の
特性から推測されるハウリングがでそうな周波数のフィ
ルタをかける。ハウリングはマイクの声とは違って大き
な音が連続的に続くから、マイク出力が一定レベルをこ
え一定時間以上続いたことで検出する。ハウリング検出
出力は制御器７１に通知され、制御器７１はマイク音量
を下げハウリングを止める。このような処理によりハウ
リングが発生すると自動的にハウリングを止める。

【００３７】またこの発明ではハウリングを起こしにく
くするため適応フィルタを利用してエコーキャンセルを
行っている。このエコーキャンセルは通常の反響消去装
置と同様に、疑似反響路を推定し、その疑似反響路にス
ピーカ入力を通し、その出力をマイク出力から差し引い
てスピーカへ供給する。疑似反響路は適応的に制御して
常に反響を十分小にするようにする。

【００３８】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明では異なるア
ルゴリズムで圧縮（符号化）された音響データを記録し
たものから放送信号を再生するようにしているから、デ
ータ量と音質といった相反するパラメータを最適にする
ことができる。またサンプリングレートも変更すること
ができるためデータ量、音質のバランスを細かく変化さ
せられる。

【００３９】音楽データを音ではなく譜面データして記
録するため、データ量を著しく減らすことができる。ト
ーンコントロールや音量制御といった音響信号の制御デ
ータを音響データと組にして持っているためきめの細か
い放送ができる。拡声マイク信号をデジタル信号処理し
ているため、各種の機能が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による案内放送装置の実施例及びその
音響データメモリ３３を作成するために用いられる録音
編集装置の例を示すブロック図。

【図２】音響データメモリ３３内の音響データ及び制御
データの記録例を示す図。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】再生音質が異なり、かつ異なった圧縮手
法で圧縮された複数の音響データが記憶された音響デー
タメモリと、上記異なった圧縮手法で圧縮された各音響データをそれ
ぞれ音響信号として再生する音響合成手段と、放送すべき放送文に応じて、上記音響データメモリを読
出し、上記音響合成手段で合成させる制御手段と、を具備することを特徴とする輸送機用案内放送装置。
【請求項２】上記音響データメモリには、案内放送や
音節単位で復号手法が記録され、上記制御手段は読出し
た音響データを、これに対して記録された復号手法を読
出し、その復号手法で音響信号の再生を上記音響合成手
段で行わせることを特徴とする請求項１記載の輸送機用
案内放送装置。
【請求項３】上記音響データメモリに案内放送や、音
節単位で音量制御、音調（音色）制御、オンオフ制御な
どの音響信号制御を示す制御データが記憶され、その読
み出された上記制御データに応じて、上記音響信号を制
御する手段が設けられていることを特徴とする請求項１
記載の輸送機用案内放送装置。
【請求項４】譜面データが記憶されたメモリと、上記
譜面データを読出し、これを音響信号に変換する手段と
を具備することを特徴とする請求項１記載の輸送機用放
送案内装置。
【請求項５】上記制御データを時刻、日付、場所など
に応じて変更するデータが上記音響データメモリに記録
されていることを特徴とする請求項３記載の輸送機用放
送案内装置。
【請求項６】上記音響データメモリに、その音響デー
タを復号するための復号プログラムも記録されており、
上記制御手段は上記復号プログラムを読出し、その読出
した復号プログラムを用いて上記音響合成手段に再生処
理させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに
記載の輸送機用案内放送装置。