JPH09179587A - 潜水員の呼吸気音抑圧方法及び装置 - Google Patents
潜水員の呼吸気音抑圧方法及び装置Info
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- JPH09179587A JPH09179587A JP7333207A JP33320795A JPH09179587A JP H09179587 A JPH09179587 A JP H09179587A JP 7333207 A JP7333207 A JP 7333207A JP 33320795 A JP33320795 A JP 33320795A JP H09179587 A JPH09179587 A JP H09179587A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 潜水作業の効率向上及び潜水員の安全の確保
が可能な潜水員の呼吸気音抑圧方法及び装置を提供す
る。 【解決手段】 入力信号を微小時間区間に区切り、それ
ぞれの区間が有声音を含むか否かを判定し、有声音を含
むと判定された区間の前後の、予め定められた時間範囲
を音声信号区間と判断するとともに、音声信号区間以外
と判断された部分の信号レベルを抑圧する潜水員の呼吸
気音抑圧方法であって、有声音を含むか否かの判定を、
ケプストラム分析結果を用いて、予め定められたピッチ
範囲内の、一定の規定にしたがって算出された閾値を越
えた信号の有無を調べることによって行う。
が可能な潜水員の呼吸気音抑圧方法及び装置を提供す
る。 【解決手段】 入力信号を微小時間区間に区切り、それ
ぞれの区間が有声音を含むか否かを判定し、有声音を含
むと判定された区間の前後の、予め定められた時間範囲
を音声信号区間と判断するとともに、音声信号区間以外
と判断された部分の信号レベルを抑圧する潜水員の呼吸
気音抑圧方法であって、有声音を含むか否かの判定を、
ケプストラム分析結果を用いて、予め定められたピッチ
範囲内の、一定の規定にしたがって算出された閾値を越
えた信号の有無を調べることによって行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、潜水員と艦上作業
員との会話装置等において、潜水員の音声信号に含まれ
る呼吸気音を抑圧する方法およびそのための装置に関す
るものである。
員との会話装置等において、潜水員の音声信号に含まれ
る呼吸気音を抑圧する方法およびそのための装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、潜水員はマウスピースと呼ばれ
る装置から空気を吸い込み、水中に呼気を排出するが、
このときの呼吸気音はマウスピース近傍に取り付けられ
たマイクロホンによって捉えられ、しかも、潜水員自身
の音声と同程度のレベルである。これは聴感上不快であ
るのみならず、複数の潜水員の音声を同時に聞く必要が
あるとき、ひとりの発声中に他の潜水員の呼吸気音が重
なると、発声者の発言内容が聞き取り難くなり、潜水作
業の効率を低下せしめ、潜水員の安全にも影響を与え兼
ねない問題である。
る装置から空気を吸い込み、水中に呼気を排出するが、
このときの呼吸気音はマウスピース近傍に取り付けられ
たマイクロホンによって捉えられ、しかも、潜水員自身
の音声と同程度のレベルである。これは聴感上不快であ
るのみならず、複数の潜水員の音声を同時に聞く必要が
あるとき、ひとりの発声中に他の潜水員の呼吸気音が重
なると、発声者の発言内容が聞き取り難くなり、潜水作
業の効率を低下せしめ、潜水員の安全にも影響を与え兼
ねない問題である。
【０００３】従来、潜水員の音声信号から呼吸気音を抑
圧するには、入力信号を微小時間区間ごとに区切って周
波数分析し、その特性パターンから区間内の信号が、音
声か呼吸気音かを判断し、呼吸気音と判断された区間の
レベルを抑圧するようにしていた。
圧するには、入力信号を微小時間区間ごとに区切って周
波数分析し、その特性パターンから区間内の信号が、音
声か呼吸気音かを判断し、呼吸気音と判断された区間の
レベルを抑圧するようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上述
べた従来の方法では、呼吸気音と音声との分別結果が十
分に満足できるものではなく、呼吸気音が抑圧されなか
ったり、逆に音声部分が抑圧されやすいという欠点があ
った。これは音声のうち、特に無声音部分の周波数特性
の包絡線が呼吸気音の包絡線に近似していることが原因
の一つであった。
べた従来の方法では、呼吸気音と音声との分別結果が十
分に満足できるものではなく、呼吸気音が抑圧されなか
ったり、逆に音声部分が抑圧されやすいという欠点があ
った。これは音声のうち、特に無声音部分の周波数特性
の包絡線が呼吸気音の包絡線に近似していることが原因
の一つであった。
【０００５】本発明は、上記問題点を除去し、音声信号
のうち、声帯の振動に起因して発せられるいわゆる有声
音を検出して、その前後一定時間を音声が発せられてい
る区間（発声区間）であるとみなし、次に、発声区間以
外の部分の信号を抑圧することにより、潜水作業の効率
向上、潜水員の安全の確保が可能な潜水員の呼吸気音抑
圧方法及び装置を提供することを目的とする。
のうち、声帯の振動に起因して発せられるいわゆる有声
音を検出して、その前後一定時間を音声が発せられてい
る区間（発声区間）であるとみなし、次に、発声区間以
外の部分の信号を抑圧することにより、潜水作業の効率
向上、潜水員の安全の確保が可能な潜水員の呼吸気音抑
圧方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔１〕入力信号を微小時間区間に区切り、それぞれの区
間が有声音を含むか否かを判定し、有声音を含むと判定
された場合、その区間の前後の、予め定められた時間範
囲を音声信号区間と判断するとともに、音声信号区間以
外と判断された部分の信号レベルを抑圧する潜水員の呼
吸気音抑圧方法であって、有声音を含むか否かの判定
を、ケプストラム分析結果を用いて、予め定められたピ
ッチ範囲内の一定の規定にしたがって算出された閾値を
越えた信号の有無を調べることによって行うようにした
ものである。
成するために、 〔１〕入力信号を微小時間区間に区切り、それぞれの区
間が有声音を含むか否かを判定し、有声音を含むと判定
された場合、その区間の前後の、予め定められた時間範
囲を音声信号区間と判断するとともに、音声信号区間以
外と判断された部分の信号レベルを抑圧する潜水員の呼
吸気音抑圧方法であって、有声音を含むか否かの判定
を、ケプストラム分析結果を用いて、予め定められたピ
ッチ範囲内の一定の規定にしたがって算出された閾値を
越えた信号の有無を調べることによって行うようにした
ものである。
【０００７】〔２〕上記〔１〕記載の潜水員の呼吸気音
抑圧方法において、有声音を含むか否かの判定を、自己
相関演算結果を用いて、予め定められたピッチ範囲内
の、一定の規定にしたがって算出された閾値を越えた信
号の有無を調べることによって行うようにしたものであ
る。 〔３〕潜水員の呼吸気音抑圧装置において、入力信号を
微小時間区間に区切り、それぞれの区間が有声音を含む
か否かを判定し、有声音を含むと判定された区間の前後
の、予め定められた時間範囲を音声信号区間と判断する
手段と、音声信号区間以外と判断された部分の信号レベ
ルを抑圧する手段とを有する潜水員の呼吸気音抑圧装置
であって、有声音を含むか否かの判定手段として、ケプ
ストラム分析結果を用いて、予め定められたピッチ範囲
内の、一定の規定にしたがって算出された閾値を越えた
信号の有無を調べる手段を設けるようにしたものであ
る。
抑圧方法において、有声音を含むか否かの判定を、自己
相関演算結果を用いて、予め定められたピッチ範囲内
の、一定の規定にしたがって算出された閾値を越えた信
号の有無を調べることによって行うようにしたものであ
る。 〔３〕潜水員の呼吸気音抑圧装置において、入力信号を
微小時間区間に区切り、それぞれの区間が有声音を含む
か否かを判定し、有声音を含むと判定された区間の前後
の、予め定められた時間範囲を音声信号区間と判断する
手段と、音声信号区間以外と判断された部分の信号レベ
ルを抑圧する手段とを有する潜水員の呼吸気音抑圧装置
であって、有声音を含むか否かの判定手段として、ケプ
ストラム分析結果を用いて、予め定められたピッチ範囲
内の、一定の規定にしたがって算出された閾値を越えた
信号の有無を調べる手段を設けるようにしたものであ
る。
【０００８】〔４〕上記〔３〕記載の潜水員の呼吸気音
抑圧装置において、有声音を含むか否かの判定手段とし
て、自己相関演算結果を用いて、予め定められたピッチ
範囲内の、一定の規定にしたがって算出された閾値を越
えた信号の有無を調べる手段を設けるようにしたもので
ある。 上記のように構成したので、音声信号のうち声帯の振動
に起因して発せられるいわゆる有声音を検出して、その
前後一定時間を音声が発せられている区間（発声区間）
であるとし、発声区間以外の部分の信号を抑圧するよう
にしたので、音声には影響を与えず、潜水員の音声信号
に含まれる呼吸気音を抑圧することができる。
抑圧装置において、有声音を含むか否かの判定手段とし
て、自己相関演算結果を用いて、予め定められたピッチ
範囲内の、一定の規定にしたがって算出された閾値を越
えた信号の有無を調べる手段を設けるようにしたもので
ある。 上記のように構成したので、音声信号のうち声帯の振動
に起因して発せられるいわゆる有声音を検出して、その
前後一定時間を音声が発せられている区間（発声区間）
であるとし、発声区間以外の部分の信号を抑圧するよう
にしたので、音声には影響を与えず、潜水員の音声信号
に含まれる呼吸気音を抑圧することができる。
【０００９】このように、潜水員の音声信号に含まれる
不要な呼吸気音を抑圧することができるので、潜水員と
艦上作業員との会話装置等に適用すれば、潜水作業の効
率向上及び潜水員の安全確保等に寄与することができ
る。
不要な呼吸気音を抑圧することができるので、潜水員と
艦上作業員との会話装置等に適用すれば、潜水作業の効
率向上及び潜水員の安全確保等に寄与することができ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の
第１実施例を示す潜水員の呼吸気音抑圧システムの構成
図、図２は本発明の第１実施例を示す潜水員の呼吸気音
抑圧フローチャートである。図１において、１は入力処
理回路であり、入力のアナログ信号を低域ろ波した後、
ディジタル信号に変換するものである。この入力処理回
路１にはブロック化回路２が接続され、このブロック化
回路２は、音声信号を微小時間区間に分割する回路であ
る。分割の単位としては２０〜５０ミリ秒が適当であ
る。
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の
第１実施例を示す潜水員の呼吸気音抑圧システムの構成
図、図２は本発明の第１実施例を示す潜水員の呼吸気音
抑圧フローチャートである。図１において、１は入力処
理回路であり、入力のアナログ信号を低域ろ波した後、
ディジタル信号に変換するものである。この入力処理回
路１にはブロック化回路２が接続され、このブロック化
回路２は、音声信号を微小時間区間に分割する回路であ
る。分割の単位としては２０〜５０ミリ秒が適当であ
る。
【００１１】ブロック化回路２で分割されたデータは、
ブロック単位で転送する第１の先入先出し（ＦＩＦＯ：
Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）メモリ３に送
られる。シフト段数（ｎ＋１）については後述する。ブ
ロック化回路２で分割されたひとつのブロックデータ
は、ケプストラム演算するケプストラム演算回路４に送
られる。そのケプストラム演算結果から、一定のピッチ
範囲内で極大値を求め、その値の近傍の平均値に対する
比が、予め定められた閾値を越えたか否かを判定するピ
ーク判定回路５に送られる。
ブロック単位で転送する第１の先入先出し（ＦＩＦＯ：
Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）メモリ３に送
られる。シフト段数（ｎ＋１）については後述する。ブ
ロック化回路２で分割されたひとつのブロックデータ
は、ケプストラム演算するケプストラム演算回路４に送
られる。そのケプストラム演算結果から、一定のピッチ
範囲内で極大値を求め、その値の近傍の平均値に対する
比が、予め定められた閾値を越えたか否かを判定するピ
ーク判定回路５に送られる。
【００１２】このピーク判定回路５において、閾値を越
えた場合には「音声あり」の情報を第２の先入先出し
（ＦＩＦＯ）メモリ６（後述）に出力する。なお、極大
値を探索するピッチ範囲は、大気圧潜水からヘリウム混
入空気による深深度潜水までを考慮すると、３〜３０ミ
リ秒が適当である。ここで、第２の先入先出しメモリ６
は、「音声あり」及び「音声なし」の２値のいずれかを
上記第１の先入先出しメモリ３と同期して情報を転送す
る。ただし、初期値として「音声なし」が与えられると
ともに、ピーク判定回路５より「音声あり」が出力され
た場合は、メモリ内の全データが「音声あり」に変更さ
れ、以後「音声なし」には戻らない。シフト段数（ｎ＋
ｍ＋１）については後述する。
えた場合には「音声あり」の情報を第２の先入先出し
（ＦＩＦＯ）メモリ６（後述）に出力する。なお、極大
値を探索するピッチ範囲は、大気圧潜水からヘリウム混
入空気による深深度潜水までを考慮すると、３〜３０ミ
リ秒が適当である。ここで、第２の先入先出しメモリ６
は、「音声あり」及び「音声なし」の２値のいずれかを
上記第１の先入先出しメモリ３と同期して情報を転送す
る。ただし、初期値として「音声なし」が与えられると
ともに、ピーク判定回路５より「音声あり」が出力され
た場合は、メモリ内の全データが「音声あり」に変更さ
れ、以後「音声なし」には戻らない。シフト段数（ｎ＋
ｍ＋１）については後述する。
【００１３】更に、利得調節回路７は第１の先入先出し
メモリ３の出力に対して第２の先入先出しメモリ６の出
力に応じた利得を与える回路である。例えば、第２の先
入先出しメモリ６の出力が「音声あり」のときには０ｄ
Ｂを、また、「音声なし」のときには−２０ｄＢを与え
る。この利得調整回路７には出力処理回路８が接続され
ており、この出力処理回路８は、ディジタル信号をアナ
ログ信号に変換する処理を行なう。
メモリ３の出力に対して第２の先入先出しメモリ６の出
力に応じた利得を与える回路である。例えば、第２の先
入先出しメモリ６の出力が「音声あり」のときには０ｄ
Ｂを、また、「音声なし」のときには−２０ｄＢを与え
る。この利得調整回路７には出力処理回路８が接続され
ており、この出力処理回路８は、ディジタル信号をアナ
ログ信号に変換する処理を行なう。
【００１４】ここで、ケプストラム演算について説明す
る。ケプストラムは信号処理の一般的な手法であり、時
間信号をフーリエ変換した結果得られるパワースペクト
ルについて、対数をとり、もう一度フーリエ変換したも
のである。本発明におけるケプストラムは、この定義ど
おりの使用を想定している。
る。ケプストラムは信号処理の一般的な手法であり、時
間信号をフーリエ変換した結果得られるパワースペクト
ルについて、対数をとり、もう一度フーリエ変換したも
のである。本発明におけるケプストラムは、この定義ど
おりの使用を想定している。
【００１５】入力が音声、特に有声音のように周期性を
持った信号の場合、フーリエ変換により周波数データを
求めると、周波数軸上に等間隔のスペクトルが現れる。
このうち一番低い周波数のスペクトルが基本波、それ以
外のスペクトルが高調波である。この周波数分析結果を
時間データに見立てると、等間隔に並んだスペクトルが
周期性信号と見なせるので、もう一度フーリエ変換する
ことにより、強い基本波出力が得られる。このとき基本
波出力の現れる位置は、最初のフーリエ変換結果におけ
るスペクトル間隔を示し、それは結局、原信号の周期を
示していることになる。
持った信号の場合、フーリエ変換により周波数データを
求めると、周波数軸上に等間隔のスペクトルが現れる。
このうち一番低い周波数のスペクトルが基本波、それ以
外のスペクトルが高調波である。この周波数分析結果を
時間データに見立てると、等間隔に並んだスペクトルが
周期性信号と見なせるので、もう一度フーリエ変換する
ことにより、強い基本波出力が得られる。このとき基本
波出力の現れる位置は、最初のフーリエ変換結果におけ
るスペクトル間隔を示し、それは結局、原信号の周期を
示していることになる。
【００１６】ケプストラム分析で、顕著な基本波出力が
現れるのは、最初のフーリエ変換で多くの高調波が現れ
る場合であり、有声音信号の場合がまさにこれに合致
し、呼吸気音のようなランダム性の強い信号では周波数
軸上に等間隔のスペクトルは現れない。なお、これらの
演算はデータＮ個ごとに行うものである。また、Ｎは繰
り返し周期の数倍の時間に担当する値である必要があ
る。
現れるのは、最初のフーリエ変換で多くの高調波が現れ
る場合であり、有声音信号の場合がまさにこれに合致
し、呼吸気音のようなランダム性の強い信号では周波数
軸上に等間隔のスペクトルは現れない。なお、これらの
演算はデータＮ個ごとに行うものである。また、Ｎは繰
り返し周期の数倍の時間に担当する値である必要があ
る。
【００１７】次に、ＦＩＦＯメモリの動作について説明
する。第１のＦＩＦＯメモリは（ｎ＋１）段あり、各段
はＮ個のデータを格納している。第０段のＦＩＦＯメモ
リには最新のＮ個のデータが格納されており、第（−
ｎ）段までのＦＩＦＯメモリには過去ｎ処理周期分のデ
ータが格納されている。過去のデータを保存しておくの
は、ケプストラム分析等に有声音を検出した場合に、過
去にさかのぼって、有声音に先行して発せられた無声音
を考慮しなければならないからである。
する。第１のＦＩＦＯメモリは（ｎ＋１）段あり、各段
はＮ個のデータを格納している。第０段のＦＩＦＯメモ
リには最新のＮ個のデータが格納されており、第（−
ｎ）段までのＦＩＦＯメモリには過去ｎ処理周期分のデ
ータが格納されている。過去のデータを保存しておくの
は、ケプストラム分析等に有声音を検出した場合に、過
去にさかのぼって、有声音に先行して発せられた無声音
を考慮しなければならないからである。
【００１８】第２のＦＩＦＯメモリの各段は「音声あ
り」または「音声なし」のいずれかの情報を持つ。第１
のＦＩＦＯメモリに対応して過去ｎ処理周期分の情報を
持つとともに、将来のデータに対応するためにさらにｍ
処理周期分の情報を持つ。これは、有声音が検出された
ら、一定の過去から一定の将来までを「音声あり区間」
として扱うためのしくみである。また、一旦「音声あ
り」と指定されたら、「音声なし」に戻ることはない。
り」または「音声なし」のいずれかの情報を持つ。第１
のＦＩＦＯメモリに対応して過去ｎ処理周期分の情報を
持つとともに、将来のデータに対応するためにさらにｍ
処理周期分の情報を持つ。これは、有声音が検出された
ら、一定の過去から一定の将来までを「音声あり区間」
として扱うためのしくみである。また、一旦「音声あ
り」と指定されたら、「音声なし」に戻ることはない。
【００１９】第１及び第２のＦＩＦＯメモリの格納内容
は処理周期ごとに１段ずつ先へ進んでいく。以下、潜水
員の呼吸気音抑圧装置の回路の動作について詳細に説明
する。入力信号には、呼気音、吸気音、無声音、有声音
の有音部分が存在し、ほかに無音部分がある。このうち
周期性を有するのは有声音の信号のみであり、他はラン
ダム信号に近い振る舞いをする。
は処理周期ごとに１段ずつ先へ進んでいく。以下、潜水
員の呼吸気音抑圧装置の回路の動作について詳細に説明
する。入力信号には、呼気音、吸気音、無声音、有声音
の有音部分が存在し、ほかに無音部分がある。このうち
周期性を有するのは有声音の信号のみであり、他はラン
ダム信号に近い振る舞いをする。
【００２０】したがって、上記実施例のピーク判定回路
５から「音声あり」が出力されるのは、ケプストラム演
算回路４に有声音部分を含む微小時間区間の信号が入力
された場合のみである。すなわち、これにより有声音を
検出することができる。音声には信号に周期性のない無
声音も存在するが、無声音は一般に母音の直前に出現す
る。したがって、無声音も音声であるとするには、有声
音の検出から一定時間さかのぼった時点以降を音声部分
であると区分すればよい。
５から「音声あり」が出力されるのは、ケプストラム演
算回路４に有声音部分を含む微小時間区間の信号が入力
された場合のみである。すなわち、これにより有声音を
検出することができる。音声には信号に周期性のない無
声音も存在するが、無声音は一般に母音の直前に出現す
る。したがって、無声音も音声であるとするには、有声
音の検出から一定時間さかのぼった時点以降を音声部分
であると区分すればよい。
【００２１】上記の第１の先入先出しメモリ３及び第２
の先入先出しメモリ６の−１〜−ｎ段目はこのための手
段であり、有声音の検出からさかのぼったｎ段の時点以
降を音声であるとして扱うためのものである。ｎの段数
は、時間換算で１００ミリ秒程度が適当である。無声音
がこれ以上続く場合であっても、１００ミリ秒の継続時
間だけあれば音声としての認識になんら影響はなく、こ
れ以上の時間を設定すると逆に、信号の遅延時間が大き
くなり会話が困難となり、ハードウェア規模が増大す
る、等の不都合が目立ってくる。
の先入先出しメモリ６の−１〜−ｎ段目はこのための手
段であり、有声音の検出からさかのぼったｎ段の時点以
降を音声であるとして扱うためのものである。ｎの段数
は、時間換算で１００ミリ秒程度が適当である。無声音
がこれ以上続く場合であっても、１００ミリ秒の継続時
間だけあれば音声としての認識になんら影響はなく、こ
れ以上の時間を設定すると逆に、信号の遅延時間が大き
くなり会話が困難となり、ハードウェア規模が増大す
る、等の不都合が目立ってくる。
【００２２】また、個人的な発声の癖として、あるいは
早口で会話する場合等に生じやすい現象として、「・・
・です」を「・・・ｄｅｓ」のように子音で発声を終え
る場合がある。このような場合でも発音をすべて音声部
分とするには、有声音を検出した時点から一定時間後ま
での信号をすべて音声部分であると区分すればよい。上
記の第２の先入先出しメモリ６の１〜ｍ段目はこのため
の手段であり、有声音の検出以降ｍ段目までを音声であ
ると識別するためのものである。ｍの段数は、時間換算
で２００ミリ秒程度が適当である。
早口で会話する場合等に生じやすい現象として、「・・
・です」を「・・・ｄｅｓ」のように子音で発声を終え
る場合がある。このような場合でも発音をすべて音声部
分とするには、有声音を検出した時点から一定時間後ま
での信号をすべて音声部分であると区分すればよい。上
記の第２の先入先出しメモリ６の１〜ｍ段目はこのため
の手段であり、有声音の検出以降ｍ段目までを音声であ
ると識別するためのものである。ｍの段数は、時間換算
で２００ミリ秒程度が適当である。
【００２３】さらに、上述した先入先出しメモリは、有
声音の検出が一部途切れても、それを補間して、安定し
た出力を行う作用がある。上述した手段によって、微小
時間区間ごとに音声の有無が識別されたので、利得調節
回路７により「音声なし」の部分の信号レベルが抑圧さ
れるのである。このように、本発明によれば、音声信号
のうち声帯の振動に起因して発せられるいわゆる有声音
を検出して、その前後一定時間を音声が発せられている
区間（発声区間）であるとし、発声区間以外の部分の信
号を抑圧するようにしたので、音声には影響を与えず、
潜水員の音声信号に含まれる呼吸気音を抑圧することが
できる。
声音の検出が一部途切れても、それを補間して、安定し
た出力を行う作用がある。上述した手段によって、微小
時間区間ごとに音声の有無が識別されたので、利得調節
回路７により「音声なし」の部分の信号レベルが抑圧さ
れるのである。このように、本発明によれば、音声信号
のうち声帯の振動に起因して発せられるいわゆる有声音
を検出して、その前後一定時間を音声が発せられている
区間（発声区間）であるとし、発声区間以外の部分の信
号を抑圧するようにしたので、音声には影響を与えず、
潜水員の音声信号に含まれる呼吸気音を抑圧することが
できる。
【００２４】上記を踏まえて、図２の潜水員の呼吸気音
抑圧フローチャートについて説明する。なお、図２にお
いて、Ｆ0 〜Ｆ-nは第１のＦＩＦＯメモリ、ｆm 〜ｆ-n
は第２のＦＩＦＯメモリであり、前方ＦＩＦＯ段数ｍ、
後方ＦＩＦＯ段数ｎである。 （１）Ｎ個のデータ列Ｄを入力する（ステップＳ１）。 （２）そのデータ列Ｄを第１のＦＩＦＯメモリのＦ0 に
格納する（ステップＳ２）。
抑圧フローチャートについて説明する。なお、図２にお
いて、Ｆ0 〜Ｆ-nは第１のＦＩＦＯメモリ、ｆm 〜ｆ-n
は第２のＦＩＦＯメモリであり、前方ＦＩＦＯ段数ｍ、
後方ＦＩＦＯ段数ｎである。 （１）Ｎ個のデータ列Ｄを入力する（ステップＳ１）。 （２）そのデータ列Ｄを第１のＦＩＦＯメモリのＦ0 に
格納する（ステップＳ２）。
【００２５】（３）そのデータ列Ｄのケプストラムを演
算する（ステップＳ３）。 （４）ケプストラム分析結果から所定ピッチ範囲内の平
均値Ｄave と、最大値Ｄmax を求める（ステップＳ
４）。 （５）Ｄmax ／Ｄave が閾値（Ｔｈ）より小さいか否か
を判断する（ステップＳ５）。
算する（ステップＳ３）。 （４）ケプストラム分析結果から所定ピッチ範囲内の平
均値Ｄave と、最大値Ｄmax を求める（ステップＳ
４）。 （５）Ｄmax ／Ｄave が閾値（Ｔｈ）より小さいか否か
を判断する（ステップＳ５）。
【００２６】（６）ステップＳ５において、Ｄmax ／Ｄ
ave が閾値（Ｔｈ）より大きい場合には、「音声あり」
を第２のＦＩＦＯメモリのｆm 〜ｆ-nに格納する（ステ
ップＳ６）。 （７）ステップＳ５において、Ｄmax ／Ｄave が閾値
（Ｔｈ）より小さい場合には、ステップ７に進む。
ave が閾値（Ｔｈ）より大きい場合には、「音声あり」
を第２のＦＩＦＯメモリのｆm 〜ｆ-nに格納する（ステ
ップＳ６）。 （７）ステップＳ５において、Ｄmax ／Ｄave が閾値
（Ｔｈ）より小さい場合には、ステップ７に進む。
【００２７】（８）次いで、第２のＦＩＦＯメモリのｆ
-nは「音声あり」か否かを判断する（ステップＳ７）。 （９）ステップＳ７において、ＮＯの場合には、第１の
ＦＩＦＯメモリのＦ-nを抑圧利得ａｔｔ（ｄＢ）だけ抑
圧する（ステップＳ８）。 （１０）ステップＳ７において、ＹＥＳの場合には、ス
テップＳ９に進む。
-nは「音声あり」か否かを判断する（ステップＳ７）。 （９）ステップＳ７において、ＮＯの場合には、第１の
ＦＩＦＯメモリのＦ-nを抑圧利得ａｔｔ（ｄＢ）だけ抑
圧する（ステップＳ８）。 （１０）ステップＳ７において、ＹＥＳの場合には、ス
テップＳ９に進む。
【００２８】（１１）第１のＦＩＦＯメモリのＦ-nを出
力する（ステップＳ９）。 （１２）第１のＦＩＦＯメモリ及び第２のＦＩＦＯメモ
リのデータのシフトを行う（ステップＳ１０）。 本発明による処理方法によって、実際の信号を処理した
結果を図３に示す。この図において、縦軸は信号の振
幅、横軸は時間（ｓｅｃ）を示している。
力する（ステップＳ９）。 （１２）第１のＦＩＦＯメモリ及び第２のＦＩＦＯメモ
リのデータのシフトを行う（ステップＳ１０）。 本発明による処理方法によって、実際の信号を処理した
結果を図３に示す。この図において、縦軸は信号の振
幅、横軸は時間（ｓｅｃ）を示している。
【００２９】図３（ａ）に示すように、信号が処理され
ていない場合は、呼吸音は抑圧されていないが、図３
（ｂ）に示すように、本発明によった信号の処理が行わ
れると、呼吸音は抑圧されることが分かる。上記したよ
うに、この実施例は、音声信号のうち、声帯の振動に起
因して発せられる、いわゆる有声音を検出して、その前
後一定時間を音声が発せられている区間（発声区間）で
あるとみなし、次に、発声区間以外の部分の信号を抑圧
することができる。
ていない場合は、呼吸音は抑圧されていないが、図３
（ｂ）に示すように、本発明によった信号の処理が行わ
れると、呼吸音は抑圧されることが分かる。上記したよ
うに、この実施例は、音声信号のうち、声帯の振動に起
因して発せられる、いわゆる有声音を検出して、その前
後一定時間を音声が発せられている区間（発声区間）で
あるとみなし、次に、発声区間以外の部分の信号を抑圧
することができる。
【００３０】以上説明したように、本発明によれば潜水
員の音声信号に含まれる不要な呼吸気音を抑圧すること
ができるので、潜水員と艦上作業員との会話装置等に適
用すれば、潜水作業の効率向上、潜水員の安全確保等に
寄与することができる。次に、本発明の第２実施例につ
いて説明する。上記した第１実施例では音声のうち母音
すなわち周期性信号の検出にケプストラム演算を用いた
が、これを自己相関演算に置き換えても、同様の効果を
得ることができることは明らかである。
員の音声信号に含まれる不要な呼吸気音を抑圧すること
ができるので、潜水員と艦上作業員との会話装置等に適
用すれば、潜水作業の効率向上、潜水員の安全確保等に
寄与することができる。次に、本発明の第２実施例につ
いて説明する。上記した第１実施例では音声のうち母音
すなわち周期性信号の検出にケプストラム演算を用いた
が、これを自己相関演算に置き換えても、同様の効果を
得ることができることは明らかである。
【００３１】ここで、自己相関演算は、信号波形が同じ
信号の一定時間離れた部分の波形とどれほど似ているか
（相関度）を調べる処理である。自己相関演算の結果と
して、時間差ごとの相関度が得られることになる。な
お、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これら
を本発明の範囲から排除するものではない。
信号の一定時間離れた部分の波形とどれほど似ているか
（相関度）を調べる処理である。自己相関演算の結果と
して、時間差ごとの相関度が得られることになる。な
お、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これら
を本発明の範囲から排除するものではない。
【００３２】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。音声
信号のうち声帯の振動に起因して発せられる、いわゆる
有声音を検出して、その前後一定時間を音声が発せられ
ている区間（発声区間）であるとし、発声区間以外の部
分の信号を抑圧するようにしたので、音声には影響を与
えず、潜水員の音声信号に含まれる呼吸気音を抑圧する
ことができる。
よれば、以下のような効果を奏することができる。音声
信号のうち声帯の振動に起因して発せられる、いわゆる
有声音を検出して、その前後一定時間を音声が発せられ
ている区間（発声区間）であるとし、発声区間以外の部
分の信号を抑圧するようにしたので、音声には影響を与
えず、潜水員の音声信号に含まれる呼吸気音を抑圧する
ことができる。
【００３３】このように、潜水員の音声信号に含まれる
不要な呼吸気音を抑圧することができるので、潜水員と
艦上作業員との会話装置等に適用すれば、潜水作業の効
率向上、潜水員の安全確保等に寄与することができる。
不要な呼吸気音を抑圧することができるので、潜水員と
艦上作業員との会話装置等に適用すれば、潜水作業の効
率向上、潜水員の安全確保等に寄与することができる。
【図１】本発明の第１実施例を示す潜水員の呼吸気音抑
圧システムの構成図である。
圧システムの構成図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す潜水員の呼吸気音抑
圧フローチャートである。
圧フローチャートである。
【図３】従来方式と本発明の方式による実際の信号を処
理した結果を示す図である。
理した結果を示す図である。
１ 入力処理回路 ２ ブロック化回路 ３ 第１の先入先出し（ＦＩＦＯ）メモリ ４ ケプストラム演算回路 ５ ピーク判定回路 ６ 第２の先入先出し（ＦＩＦＯ）メモリ ７ 利得調整回路 ８ 出力処理回路
Claims (4)
- 【請求項１】 入力信号を微小時間区間に区切り、それ
ぞれの区間が有声音を含むか否かを判定し、有声音を含
むと判定された区間の前後の、予め定められた時間範囲
を音声信号区間と判断するとともに、音声信号区間以外
と判断された部分の信号レベルを抑圧する潜水員の呼吸
気音抑圧方法であって、 有声音を含むか否かの判定を、ケプストラム分析結果を
用いて、予め定められたピッチ範囲内の、一定の規定に
したがって算出された閾値を越えた信号の有無を調べる
ことによって行うことを特徴とする、潜水員の呼吸気音
抑圧方法。 - 【請求項２】 有声音を含むか否かの判定を、自己相関
演算結果を用いて、予め定められたピッチ範囲内の、一
定の規定にしたがって算出された閾値を越えた信号の有
無を調べることによって行うことを特徴とする請求項１
記載の潜水員の呼吸気音抑圧方法。 - 【請求項３】入力信号を微小時間区間に区切り、それぞ
れの区間が有声音を含むか否かを判定し、有声音を含む
と判定された区間の前後の、予め定められた時間範囲を
音声信号区間と判断する手段と、 音声信号区間以外と判断された部分の信号レベルを抑圧
する手段とを有する潜水員の呼吸気音抑圧装置であっ
て、 有声音を含むか否かの判定手段として、ケプストラム分
析結果を用いて、予め定められたピッチ範囲内の、一定
の規定にしたがって算出された閾値を越えた信号の有無
を調べる手段を具備することを特徴とする潜水員の呼吸
気音抑圧装置。 - 【請求項４】 有声音を含むか否かの判定手段として、
自己相関演算結果を用いて、予め定められたピッチ範囲
内の、一定の規定にしたがって算出された閾値を越えた
信号の有無を調べる手段を具備することを特徴とする請
求項３記載の潜水員の呼吸気音抑圧装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7333207A JPH09179587A (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | 潜水員の呼吸気音抑圧方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7333207A JPH09179587A (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | 潜水員の呼吸気音抑圧方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09179587A true JPH09179587A (ja) | 1997-07-11 |
Family
ID=18263521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7333207A Withdrawn JPH09179587A (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | 潜水員の呼吸気音抑圧方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09179587A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007233267A (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-13 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 音声信号と非音声信号の判別装置及び方法 |
| JP2016521081A (ja) * | 2013-05-14 | 2016-07-14 | エルノ | ミューティングスイッチを含むマイクロホン及び該マイクロホンを含む呼吸マスク |
-
1995
- 1995-12-21 JP JP7333207A patent/JPH09179587A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007233267A (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-13 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 音声信号と非音声信号の判別装置及び方法 |
| JP4595124B2 (ja) * | 2006-03-03 | 2010-12-08 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 音声信号と非音声信号の判別装置及び方法 |
| JP2016521081A (ja) * | 2013-05-14 | 2016-07-14 | エルノ | ミューティングスイッチを含むマイクロホン及び該マイクロホンを含む呼吸マスク |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030304 |