JPH10341123A - Acoustic reproduction device - Google Patents

Acoustic reproduction device

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Publication number
JPH10341123A
JPH10341123A JP14962797A JP14962797A JPH10341123A JP H10341123 A JPH10341123 A JP H10341123A JP 14962797 A JP14962797 A JP 14962797A JP 14962797 A JP14962797 A JP 14962797A JP H10341123 A JPH10341123 A JP H10341123A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sound
signal
output
input
band
Prior art date
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Pending
Application number
JP14962797A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shunsuke Tanaka
俊介 田中
Masayuki Misaki
正之 三崎
Akira Tagami
亮 田上
Satoru Ibaraki
悟 茨木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP14962797A priority Critical patent/JPH10341123A/en
Publication of JPH10341123A publication Critical patent/JPH10341123A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To allow a device to reproduce a sound preferred by a listener even when surrounding noise is subject to change by compensating a listening fault caused by masking of surrounding noise at reproduction of an acoustic signal. SOLUTION: A sound signal is given to a sound processing means 18 and an input output characteristic calculation means 13. An environment sound picked up by a microphone 11 is given to an environment sound measurement means 12, where a masking band is analyzed by using a band split filter. In the case of reproducing the sound signal by a listener, a specific loudness characteristic is extracted from an audible sense database 14, and a preference tone adjustment means 15 adjusts the loudness characteristic. The input output characteristic calculation means 13 calculates an input output characteristic of each frequency band to be processed to control an output characteristic of a reproduced sound.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、聴取者の聴力特性
と聴取者自身の調整により、環境騒音に応じて各帯域ご
とに音声信号の入出力特性を自動的に変化させる音響再
生装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sound reproducing apparatus for automatically changing the input / output characteristics of a sound signal for each band in accordance with environmental noise by adjusting the hearing characteristics of a listener and the listener's own. It is.

【0002】[0002]

【従来の技術】カーラジオやカーステレオなど、騒音環
境で使用する音響再生装置では、従来から周囲騒音のレ
ベルに応じて、自動的に再生音量を上げることにより、
騒音がある場合にも聴き易い状態を維持しようとする試
みが行われている。音量を自動的に調整する際に、聴取
者の最小可聴値を利用している装置としては、特開平6
−334457号公報に記載されたものが知られてい
る。
2. Description of the Related Art A sound reproducing apparatus used in a noisy environment such as a car radio or a car stereo has conventionally been configured to automatically increase a reproduction volume according to the level of ambient noise.
Attempts have been made to maintain a state that is easy to hear even when there is noise. A device that utilizes the minimum audible value of the listener when automatically adjusting the volume is disclosed in
What is described in -334457 is known.

【0003】図9は上記公報の自動音量制音装置70の
構成を示すブロック図である。この自動音声制音装置7
0は、音声信号の入力端子71と環境音を収音するマイ
クロホン81とを有している。入力端子71から入力さ
れた音声信号はA/D変換器72を介して音声信号分析
手段100に与えられる。音声信号分析手段100はF
FT76とレベル検出器77とから構成され、入力音声
信号を複数の周波数帯域の成分に分け、各周波数帯域に
入る音声信号の成分のレベルを検出する。
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the automatic volume control device 70 of the above publication. This automatic sound suppressor 7
0 has an input terminal 71 for an audio signal and a microphone 81 for picking up environmental sound. The audio signal input from the input terminal 71 is provided to the audio signal analysis means 100 via the A / D converter 72. The voice signal analysis means 100
It comprises an FT 76 and a level detector 77, divides an input audio signal into a plurality of frequency band components, and detects the level of the audio signal component falling within each frequency band.

【0004】一方、マイクロホン81で収音された環境
音(周囲音)はマイクアンプ82で増幅され、A/D変
換器83を介して周囲音信号分析手段101に与えられ
る。周囲音信号分析手段101はFFT84とレベル検
出器85とから構成され、マイクロホン81から得た周
囲音の信号を複数の周波数帯域の成分に分け、各周波数
帯に属する周囲音信号のレベルを検出する。
On the other hand, the environmental sound (ambient sound) picked up by the microphone 81 is amplified by a microphone amplifier 82 and supplied to an ambient sound signal analyzing means 101 via an A / D converter 83. Ambient sound signal analysis means 101 includes an FFT 84 and a level detector 85, divides an ambient sound signal obtained from microphone 81 into a plurality of frequency band components, and detects the level of an ambient sound signal belonging to each frequency band. .

【0005】聴覚特性保持手段88は、聴取者の各周波
数の最小可聴値性を保持する。比較器87は周囲音信号
分析手段101の出力と聴覚特性保持手段88に保持さ
れた各周波数の最小可聴値性とを比較し、比較結果を利
得算定手段78に与える。利得算定手段78は、比較器
87の比較結果に基づき、音声信号分析手段100の出
力に対して各周波数帯域の信号成分に与えるべき利得を
算定する。利得算定手段78で算定された各周波数帯域
の利得は補間器79を介してフィルタ係数算定手段80
に与えられ、フィルタ係数に変換される。
[0005] The hearing characteristic holding means 88 holds the minimum audibility of each frequency of the listener. The comparator 87 compares the output of the ambient sound signal analyzing means 101 with the minimum audibility of each frequency held in the auditory characteristic holding means 88, and gives the comparison result to the gain calculating means 78. The gain calculating means 78 calculates the gain to be given to the signal component of each frequency band with respect to the output of the audio signal analyzing means 100 based on the comparison result of the comparator 87. The gain of each frequency band calculated by the gain calculating means 78 is passed through the interpolator 79 to the filter coefficient calculating means 80.
And converted to filter coefficients.

【0006】一方、入力端子71からの音声信号はA/
D変換器73を介して利得算定手段102に与えられ
る。利得算定手段102はFIRフィルタ74、前述し
た補間器79とフィルタ係数算定手段80から構成され
ている。FIRフィルタ74に入力された音声信号はフ
ィルタ係数算定手段80により設定されたフィルタ係数
により周波数特性が変換され、D/A変換器75を介し
て音量制御された音声信号が出力される。
On the other hand, the audio signal from the input terminal 71 is A /
It is provided to the gain calculating means 102 via the D converter 73. The gain calculating means 102 includes the FIR filter 74, the above-described interpolator 79, and the filter coefficient calculating means 80. The frequency characteristics of the audio signal input to the FIR filter 74 are converted by the filter coefficient set by the filter coefficient calculating means 80, and an audio signal whose volume is controlled via the D / A converter 75 is output.

【0007】このような従来の自動音量制音装置は、再
生時の周囲騒音による聴覚音量の減少及び聴取者の聴覚
特性を適切に補償し、音声信号の全周波数帯域に渡り、
適当な音量を維持することができた。
[0007] Such a conventional automatic sound control device appropriately compensates for the reduction of the perceived sound volume and the auditory characteristics of the listener due to the ambient noise during reproduction, and over the entire frequency band of the sound signal.
Appropriate volume could be maintained.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような自
動音量制音装置では、聴覚特性として聴取者の最小可聴
値を利用しているものの、聴覚のダイナミックレンジは
考慮されていなかった。このため、音圧の低い音声信号
が入力した際、聴力レベルが落ちた聴取者が可聴レベル
まで音声信号の利得を上げると、元来音圧が高い音声信
号に対しても必要以上に増幅してしまうことになる。こ
の場合、聴取者が再生音に対してうるささを感じてしま
うことがある。
However, in such an automatic sound damping device, although the minimum audible value of the listener is used as the hearing characteristic, the dynamic range of hearing has not been considered. For this reason, when a sound signal with a low sound pressure is input, if the listener whose hearing level has dropped increases the gain of the sound signal to an audible level, the sound signal originally having a high sound pressure is amplified more than necessary. Would be. In this case, the listener may feel annoyed with the reproduced sound.

【0009】また聴取者の好みの音量や音質は様々であ
り、同じ聴取者でも再生する音源(ソース)によって異
なることが考えられるが、上記の構成では聴取者自身が
調整できないという問題点があった。
The listener's favorite volume and sound quality are various, and it is conceivable that the same listener may differ depending on the sound source (source) to be reproduced. However, the above configuration has a problem that the listener himself cannot adjust. Was.

【0010】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、聴覚のダイナミックレンジが
狭くなった聴取者にも、入力音声信号を最適な音量で再
生し、聴取者自身が音響パラメータを調節できる構成に
することで、聴取者の好みの音響特性を設定可能にした
うえで、環境音によってもその聴覚的印象を自動的に保
つように再生する音響再生装置を実現することを目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a conventional problem, and enables an input audio signal to be reproduced at an optimum volume even for a listener whose auditory dynamic range has been narrowed. A sound playback device that allows the listener to set his / her favorite acoustic characteristics by making adjustments to the sound parameters himself, and then automatically reproduces the auditory impression even when the ambient sound is heard. The purpose is to do.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本願の請求項1記載の発明は、聴取者の受聴する音声
と環境音とを収音するマイクロフォンと、前記マイクロ
フォンから出力された音声信号と環境音信号を複数の周
波数帯域に分け、各帯域信号を平滑化して各帯域信号の
レベルを検出する環境音信号測定手段と、聴取者のラウ
ドネス特性を複数組保持する聴覚データベースと、聴取
者の好みの音響特性を調整する嗜好音調整手段と、前記
環境音測定手段から出力された各帯域信号のレベル、及
び前記嗜好音調整手段からの出力された音響特性に基づ
き、入力音声信号を前記聴覚データベースのラウドネス
特性に合致するような入出力特性を求める入出力特性計
算手段と、前記入出力特性計算手段で求められた入出力
特性に基づき、入力音声信号の各帯域別の利得を制御す
る音響信号処理手段と、を具備することを特徴とするも
のである。
In order to solve this problem, the invention according to claim 1 of the present application provides a microphone for picking up a sound received by a listener and an environmental sound, and a sound output from the microphone. An environmental sound signal measuring means for dividing a signal and an environmental sound signal into a plurality of frequency bands, smoothing each band signal and detecting a level of each band signal, an auditory database holding a plurality of sets of a listener's loudness characteristics, Preferred sound adjusting means for adjusting the acoustic characteristics of the user, and the level of each band signal output from the environmental sound measuring means, and the input audio signal based on the acoustic characteristics output from the preferred sound adjusting means. Input / output characteristic calculating means for calculating input / output characteristics that match the loudness characteristics of the auditory database; and input / output characteristics based on the input / output characteristics determined by the input / output characteristic calculating means. It is characterized in that it comprises an acoustic signal processing means for controlling each band-specific gain of the audio signal.

【0012】また請求項2記載の発明は、聴取者の受聴
する音声と環境音とを収音するマイクロフォンと、前記
マイクロフォンから出力された音声信号と環境音信号を
複数の周波数帯域に分け、各帯域信号を平滑化して各帯
域信号のレベルを検出する環境音信号測定手段と、聴取
者のラウドネス特性を複数組保持する聴覚データベース
と、聴取者の好みの音響特性を調整する嗜好音調整手段
と、音声信号を入力とし音声信号が閾値以上であれば有
音指示信号を出力し、閾値未満であれば無音指示信号を
出力する有音無音判定指示手段と、前記有音無音判定指
示手段から無音指示信号が出力されたとき、前記マイク
ロフォンから環境音信号を検出し、前記環境音信号の各
帯域別のレベル、及び前記嗜好音調整手段からの出力さ
れた音響特性に基づき、入力音声信号を前記聴覚データ
ベースのラウドネス特性に合致するような入出力特性を
求める入出力特性計算手段と、前記入出力特性計算手段
で求められた入出力特性に基づき、入力音声信号の各帯
域別の利得を制御する音響信号処理手段と、を具備する
ことを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a microphone which collects a sound received by a listener and an environmental sound, and a sound signal and an environmental sound signal output from the microphone are divided into a plurality of frequency bands. Environmental sound signal measuring means for smoothing band signals and detecting the level of each band signal, an auditory database holding a plurality of sets of a listener's loudness characteristics, and a taste sound adjusting means for adjusting a listener's favorite acoustic characteristics; A voice / silence determination instructing means for receiving a voice signal and outputting a voice / voice instruction signal when the voice signal is equal to or more than a threshold value, and outputting a voice / non-voice instruction signal when the voice signal is less than the threshold value; When the instruction signal is output, an environmental sound signal is detected from the microphone, and the level is determined based on the level of each band of the environmental sound signal and the acoustic characteristic output from the preference sound adjusting unit. Input / output characteristic calculating means for obtaining an input / output characteristic such that the input audio signal matches the loudness characteristic of the auditory database, based on the input / output characteristic obtained by the input / output characteristic calculating means, Sound signal processing means for controlling a gain for each band.

【0013】請求項3の記載の発明は、聴取者の受聴す
る音声と環境音とを収音するマイクロフォンと、前記マ
イクロフォンから出力された音声信号と環境音信号を複
数の周波数帯域に分け、各帯域信号を平滑化して各帯域
信号のレベルを検出する環境音信号測定手段と、聴取者
のラウドネス特性を複数組保持する聴覚データベース
と、聴取者の好みの音響特性を調整する嗜好音調整手段
と、音声信号を入力とし音声信号が閾値以上であれば有
音指示信号を出力し、閾値未満であれば無音指示信号を
出力する有音無音判定指示手段と、前記聴覚データベー
スから入力された各周波数帯域の最小可聴値(HTL)
と不快閾値(UCL)とからラウドネス関数および最適
聴取閾値(MCL)を推定し、前記聴覚データベースに
与える聴覚特性推定手段と、前記有音無音判定指示手段
から無音指示信号が出力されたとき、前記マイクロフォ
ンから環境音信号を検出し、前記環境音信号の各帯域別
のレベル、及び前記嗜好音調整手段からの出力された音
響特性に基づき、入力音声信号を前記聴覚データベース
のラウドネス特性に合致するような入出力特性を求める
入出力特性計算手段と、前記入出力特性計算手段で求め
られた入出力特性に基づき、入力音声信号の各帯域別の
利得を制御する音響信号処理手段と、を具備することを
特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a microphone that collects a sound received by a listener and an environmental sound, and a sound signal and an environmental sound signal output from the microphone are divided into a plurality of frequency bands. Environmental sound signal measuring means for smoothing band signals and detecting the level of each band signal, an auditory database holding a plurality of sets of a listener's loudness characteristics, and a taste sound adjusting means for adjusting a listener's favorite acoustic characteristics; A voice signal as an input, a voice signal if the voice signal is equal to or more than a threshold, and outputs a voice instruction signal.If the voice signal is less than the threshold, a voice / silence determination instruction means that outputs a voice instruction signal, and each frequency input from the hearing database. Minimum audible value of the band (HTL)
A loudness function and an optimal listening threshold (MCL) are estimated from the uncomfortable threshold (UCL) and the auditory characteristic estimating means to be provided to the auditory database; An ambient sound signal is detected from a microphone, and based on the level of each band of the ambient sound signal and the acoustic characteristic output from the preference sound adjusting unit, the input audio signal matches the loudness characteristic of the auditory database. Input / output characteristic calculating means for obtaining an appropriate input / output characteristic, and acoustic signal processing means for controlling a gain of each band of the input audio signal based on the input / output characteristic obtained by the input / output characteristic calculating means. It is characterized by the following.

【0014】請求項4の記載の発明は、聴取者の受聴す
る音声と環境音とを収音するマイクロフォンと、前記マ
イクロフォンから出力された音声信号と環境音信号を複
数の周波数帯域に分け、各帯域信号を平滑化して各帯域
信号のレベルを検出する環境音信号測定手段と、聴取者
のラウドネス特性を複数組保持する聴覚データベース
と、聴取者の好みの音響特性を調整する嗜好音調整手段
と、音声信号を入力とし音声信号が閾値以上であれば有
音指示信号を出力し、閾値未満であれば無音指示信号を
出力する有音無音判定指示手段と、前記聴覚データベー
スから入力された各周波数帯域の最小可聴値(HTL)
から、ラウドネス関数および最適聴取閾値(MCL)、
不快閾値(UCL)を推定し、前記聴覚データベースに
与える聴覚特性推定手段と、前記有音無音判定指示手段
から無音指示信号が出力されたとき、前記マイクロフォ
ンから環境音信号を検出し、前記環境音信号の各帯域別
のレベル、及び前記嗜好音調整手段からの出力された音
響特性に基づき、入力音声信号を前記聴覚データベース
のラウドネス特性に合致するような入出力特性を求める
入出力特性計算手段と、前記入出力特性計算手段で求め
られた入出力特性に基づき、入力音声信号の各帯域別の
利得を制御する音響信号処理手段と、を具備することを
特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a microphone which collects a sound received by a listener and an environmental sound, and a sound signal and an environmental sound signal output from the microphone are divided into a plurality of frequency bands. Environmental sound signal measuring means for smoothing band signals and detecting the level of each band signal, an auditory database holding a plurality of sets of a listener's loudness characteristics, and a taste sound adjusting means for adjusting a listener's favorite acoustic characteristics; A voice signal as an input, a voice signal if the voice signal is equal to or more than a threshold, and outputs a voice instruction signal.If the voice signal is less than the threshold, a voice / silence determination instruction means that outputs a voice instruction signal, and each frequency input from the hearing database. Minimum audible value of the band (HTL)
From the loudness function and the optimal listening threshold (MCL),
When a silence instruction signal is output from the auditory characteristic estimating means for estimating an unpleasant threshold (UCL) and giving it to the auditory database and the sound / silence determination instruction means, an environmental sound signal is detected from the microphone and the environmental sound is detected. Input / output characteristic calculating means for obtaining an input / output characteristic such that an input audio signal matches the loudness characteristic of the auditory database based on the level of each band of the signal and the acoustic characteristic output from the preference sound adjusting means; And an audio signal processing unit for controlling a gain of each band of the input audio signal based on the input / output characteristics calculated by the input / output characteristics calculation unit.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態にお
ける音響再生装置について、図1〜図6を用いて説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A sound reproducing apparatus according to each embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0016】(実施の形態1)本発明の実施の形態1に
おける音響再生装置10について図1及び図2を参照し
つつ説明する。この実施の形態による音響再生装置10
は、再生する音声が周りの環境音によってマスキングさ
れ、聴取者が再生音を聴き難いとき、この音響再生装置
10は音声信号が環境音に埋もれず、不快閾値(UC
L)を超えないレベルに自動的に入出力特性を設定する
ものである。そして音響再生装置10は、環境雑音のレ
ベルと聴取者のラウドネス特性から、各周波数帯域の入
出力特性を決定し、フィルタ合成した後に音声信号を出
力することにより、快適な聴取を可能にすることを目的
とする。
(Embodiment 1) An audio reproducing apparatus 10 according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. Sound reproduction device 10 according to this embodiment
When the sound to be reproduced is masked by the surrounding environmental sound and the listener hardly hears the reproduced sound, the sound reproducing apparatus 10 does not embed the sound signal in the environmental sound and outputs the unpleasant threshold (UC
L) The input / output characteristics are automatically set to a level not exceeding L). The sound reproducing device 10 determines the input / output characteristics of each frequency band from the level of the environmental noise and the loudness characteristics of the listener, and outputs an audio signal after filter synthesis, thereby enabling comfortable listening. With the goal.

【0017】図1は本実施の形態の音響再生装置10の
全体構成を示すブロック図であり、音声信号の入力端子
17と、図示しないスピーカから出力された音声と環境
音とを入力するマイクロホン11とを有している。マイ
クロホン11は聴取者の位置に設置されている。入力端
子17からの音声信号は音響信号処理手段18に与えら
れ、マイクロホン11で収音された音声と環境音との信
号は環境音信号測定手段12に与えられる。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a sound reproducing apparatus 10 according to the present embodiment. An input terminal 17 for an audio signal and a microphone 11 for inputting sound output from a speaker (not shown) and environmental sound. And The microphone 11 is installed at the position of the listener. The audio signal from the input terminal 17 is supplied to the acoustic signal processing means 18, and the signal of the sound collected by the microphone 11 and the environmental sound is supplied to the environmental sound signal measuring means 12.

【0018】環境音信号測定手段12は図2に示すよう
に、帯域分割フィルタリング手段21とレベル検出手段
22により構成され、音響信号処理手段18がオフとな
ったとき、マイクロフォン11より入力された環境音信
号の周波数分析を行うと共に、入力音声信号の周波数分
析を行う測定手段である。入力された環境音信号又は音
声信号は図2の周波数帯域分割フィルタリング手段21
により各周波数帯域に分割され、レベル検出手段22に
おいて各周波数帯域ごとに検波と平滑化がなされる。
As shown in FIG. 2, the environmental sound signal measuring means 12 comprises a band division filtering means 21 and a level detecting means 22, and when the acoustic signal processing means 18 is turned off, the environmental sound signal inputted from the microphone 11 is turned off. This is a measuring unit that performs a frequency analysis of a sound signal and a frequency analysis of an input audio signal. The input environmental sound signal or voice signal is applied to the frequency band division filtering means 21 shown in FIG.
, And the level detection unit 22 performs detection and smoothing for each frequency band.

【0019】ここで聴覚の周波数分析の重要な概念であ
る臨界帯域説を説明する。人の聴覚抹消系は、帯域が連
続的に重なり合う帯域通過フィルタ群(聴覚フィルタ)
を含むような機能をもっていると考えられている。図7
に示すように、中心周波数が増加するごとに聴覚フィル
タの帯域幅も増加する。聴覚フィルタの3dB帯域幅の
代表的な値は、中心周波数の10%から15%である。
一般には、対数軸上に複数の聴覚フィルタが等間隔に並
んでいると考えてもよい。
Here, the critical band theory which is an important concept of the frequency analysis of the auditory sense will be described. The human auditory elimination system is a band-pass filter group (auditory filter) whose bands are continuously overlapped.
It is thought that it has such a function. FIG.
As shown in (2), as the center frequency increases, the bandwidth of the auditory filter also increases. Typical values for the 3 dB bandwidth of the auditory filter are 10% to 15% of the center frequency.
Generally, it may be considered that a plurality of auditory filters are arranged at equal intervals on a logarithmic axis.

【0020】このような聴覚フィルタを考慮すること
で、聴覚の様々な現象をうまく説明することができる。
例えばマスキング理論では、臨界帯域内に目的とする音
と帯域雑音が同時に存在する場合、その雑音の帯域幅を
広げていくと、雑音が目的音をマスキングする量(マス
キング量)は増加する。しかし、帯域雑音の幅が臨界帯
域幅を超えると、マスキング量は変化しなくなる。これ
は背景雑音の中で目的の音声を検知しようとする際、聴
取者は聴取したい音声信号に近い中心周波数を有する聴
覚フィルタを作用させると考えられる。このようなフィ
ルタを使えば、目的の音声信号を通過させつつ、雑音の
大部分を取り除くことができる。
By taking such an auditory filter into account, various auditory phenomena can be well explained.
For example, according to the masking theory, when the target sound and the band noise are present simultaneously in the critical band, the amount of masking of the target sound by the noise (masking amount) increases as the bandwidth of the noise is increased. However, when the width of the band noise exceeds the critical bandwidth, the masking amount does not change. This is presumably because, when trying to detect the target voice in the background noise, the listener applies an auditory filter having a center frequency close to the voice signal desired to be heard. With such a filter, it is possible to remove most of the noise while passing the target audio signal.

【0021】この際、雑音の成分のうちフィルタを通過
する成分だけが、音声信号のマスキングに影響を及ぼす
と考えられる。本実施の形態では、図2の環境音信号測
定手段12において、聴覚フィルタを模擬し、対数周波
数軸上で等間隔な帯域分割フィルタリング手段21を設
け、その周波数幅を中心周波数あたり15%とした。こ
の帯域分割フィルタリング手段21を通過した雑音成分
は、レベル検出手段22によって検波平滑化され、図1
の入出力特性計算手段13に与えられる。
At this time, it is considered that only the component of the noise that passes through the filter affects the masking of the audio signal. In the present embodiment, in the environmental sound signal measuring means 12 of FIG. 2, an auditory filter is simulated, and band division filtering means 21 are provided at regular intervals on a logarithmic frequency axis, and the frequency width is set to 15% per center frequency. . The noise component that has passed through the band division filtering unit 21 is detected and smoothed by the level detection unit 22, and FIG.
Is input to the input / output characteristic calculation means 13.

【0022】聴覚データベース14には、各周波数帯域
における聴取者のラウドネス特性が保持される。ラウド
ネス特性とは、人の耳に入力される物理的な音圧と、音
が実際に聴こえる大きさとの関係をいう。一般に音圧が
弱いと音は小さく聴こえ、音圧が強いと音は大きく聞こ
えるが、そのラウドネス特性は人によって様々に変化す
る。
The hearing database 14 holds the loudness characteristics of the listener in each frequency band. The loudness characteristic refers to a relationship between a physical sound pressure input to a human ear and a size at which sound can be actually heard. In general, when the sound pressure is low, the sound sounds small, and when the sound pressure is high, the sound sounds loud. However, the loudness characteristic varies variously depending on the person.

【0023】まず聴こえる音の範囲を最小可聴値(HT
L)から不快閾値(UCL)と規定できる。最小可聴値
(HTL)とは、非常に静かな場所での聴こえるか聴こ
えないかのレベルであり、これ以下レベルの音は聴こえ
ないものとする。不快閾値(UCL)とは、これ以上強
いレベルの音は聴きたくないと感じるレベルであり、非
常にうるさいと感じるレベルである。
First, the range of sounds that can be heard is set to the minimum audible value (HT
L) can be defined as an unpleasant threshold (UCL). The minimum audible value (HTL) is a level at which sound is heard or not heard in a very quiet place, and sounds below this level are not heard. The unpleasant threshold (UCL) is a level at which the user does not want to hear a sound at a higher level than this, and is a level at which the user feels very noisy.

【0024】この最小可聴値と不快閾値との間が、聴覚
のダイナミックレンジであると考えることができる。高
齢者によく見られる老人性難聴では、高域周波数の聴力
レベルが低下する。仮にある聴取者の4kHzの最小可
聴値(HTL)が40dBだとすると、健聴者の平均聴
力レベルよりも30dBから40dBほど落ちているこ
とになる。この場合に健聴者と同じラウドネスで聴取す
るためには、入力音声信号を30dBから40dB利得
を上げなければならない。
The range between the minimum audible value and the discomfort threshold can be considered to be the auditory dynamic range. In presbycusis, which is common in the elderly, the hearing level at high frequencies decreases. Assuming that the minimum audible value (HTL) at 4 kHz of a certain listener is 40 dB, this means that the average hearing level of a normal hearing person is lower by about 30 dB to 40 dB. In this case, in order to listen at the same loudness as a normal hearing person, the gain of the input audio signal must be increased from 30 dB to 40 dB.

【0025】次に高齢者の不快閾値(UCL)を調べて
みると、ほぼ健聴者と同じレベルであり、約100dB
程度である場合が多い。
Next, when the discomfort threshold (UCL) of the elderly is examined, it is almost the same level as that of a normal hearing person, and is about 100 dB.
Often around.

【0026】このような場合、HTLだけに着目して入
出力特性を決定した場合は、仮に健聴者に対して80d
Bで出力されるはずの音声信号に対し、処理後の出力レ
ベルは110dBから120dBとなり、明らかに不快
閾値(UCL)を超えてしまう。つまり、聴力レベルが
落ちた聴取者であっても、強い音に対しては健聴者と同
じようなラウドネス値を持つので、利得をむやみに上げ
る必要はないのである。
In such a case, if the input / output characteristics are determined by paying attention only to the HTL, if the input / output characteristics are 80 d
For the audio signal that should be output at B, the output level after processing changes from 110 dB to 120 dB, clearly exceeding the discomfort threshold (UCL). That is, even a listener whose hearing level has dropped has a loudness value similar to that of a normal hearing person for a strong sound, so that it is not necessary to increase the gain unnecessarily.

【0027】このことから、聴力レベルが落ちた聴取者
には、その狭まったダイナミックレンジ内に本来聴こえ
るべき音声信号の振幅を圧縮して出力することが求めら
れることになる。
Therefore, a listener whose hearing level has fallen is required to compress and output the amplitude of a sound signal that should be audible within the narrow dynamic range.

【0028】このような考えを基に、聴覚データベース
14に、各周波数帯域の最小可聴値(HTL)と不快レ
ベル(UCL)とを複数組保持し、必要に応じて出力特
性を変更できるようにデータを保持している。このHT
LとUCLを図5のように直線又は折れ線で結んだもの
をラウドネス関数として扱う。実際はラウドネス関数が
曲線を描いている上、そのカーブは聴取者によって様々
である。このカーブをうまくフィッティングする方法と
して、本実施の形態では各帯域毎にラウドネス特性の外
形を、嗜好音調整装置15により聴取者がコントロール
できるようにした。ラウドネス曲線を図5の実線のよう
に2つの直線で近似した形状として扱い、その境界点の
入出力特性を図中の矢印のように調整することで、全体
の入出力特性を決定した。
Based on this idea, a plurality of sets of the minimum audible value (HTL) and the unpleasant level (UCL) of each frequency band are stored in the auditory database 14 so that the output characteristics can be changed as needed. Holds data. This HT
What connects L and UCL with a straight line or a broken line as shown in FIG. 5 is treated as a loudness function. Actually, the loudness function draws a curve, and the curve varies depending on the listener. As a method of fitting this curve well, in the present embodiment, a listener can control the outer shape of the loudness characteristic for each band by the favorite sound adjusting device 15. The loudness curve was treated as a shape approximated by two straight lines as shown by the solid line in FIG. 5, and the input / output characteristics at the boundary points were adjusted as indicated by the arrows in the figure to determine the overall input / output characteristics.

【0029】音響信号処理手段18は、環境音信号測定
手段12と同様に聴覚フィルタを模擬した帯域分割フィ
ルタを有し、その後段において入出力特性計算手段13
より得た入出力特性により各帯域別の入力信号の利得を
制御し、各帯域の信号成分をミキシングして出力する。
The acoustic signal processing means 18 has a band division filter simulating an auditory filter similarly to the environmental sound signal measuring means 12, and the input / output characteristic calculating means 13 is provided at a subsequent stage.
The gain of the input signal for each band is controlled by the obtained input / output characteristics, and the signal components of each band are mixed and output.

【0030】以上のような音声処理を行うことにより、
環境音を考慮し、聴取者の聴覚のダイナミックレンジ内
で音声信号を再生することができる。また嗜好音調整装
置15により入出力特性のカーブを調節することで、聴
取者の好みの音質を再生することができる。
By performing the above audio processing,
The sound signal can be reproduced within the dynamic range of the listener's hearing taking into account the environmental sound. Further, by adjusting the curve of the input / output characteristics by the preference sound adjusting device 15, it is possible to reproduce the sound quality desired by the listener.

【0031】(実施の形態2)次に本発明の実施の形態
2における音響再生装置30について図3を参照しつつ
説明する。図3は本実施の形態の音響再生装置30の構
成を示すブロック図であり、実施の形態1と同一部分は
同一の名称を付け、詳細な説明は省略する。
(Embodiment 2) Next, an audio reproducing apparatus 30 according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the sound reproducing device 30 according to the present embodiment. The same parts as those in the first embodiment are given the same names, and detailed descriptions thereof are omitted.

【0032】この音響再生装置30は、マイクロフォン
31、環境音信号測定手段32、入出力特性計算手段3
3、聴覚データベース34、嗜好音調整手段35、音声
信号の入力端子36、有音無音判定指示手段37、音響
信号処理手段38を含んで構成される。
The sound reproducing apparatus 30 includes a microphone 31, an environmental sound signal measuring means 32, and an input / output characteristic calculating means 3.
3, an auditory database 34, a favorite sound adjusting unit 35, an input terminal 36 for audio signals, a sound / silence determination instruction unit 37, and an acoustic signal processing unit 38.

【0033】実施の形態1と異なる点は、有音無音判定
指示手段37を新たに設け、音声信号があるレベル以上
なら有音指示信号を、あるレベル以下であれば無音指示
信号を入出力特性計算手段33に与えるようにしたこと
である。入出力特性計算手段33では、出力特性の最小
値を求めるために、聴覚特性データベース34より出力
される最小可聴値(HTL)と、環境音信号測定手段3
2の音声信号を含まない環境音とを比べる。有音無音判
定指示手段37が無音と指示すれば、環境音信号測定手
段32に入力された信号が音声信号を含まない環境音信
号とみなすことができるので、この場合の環境音信号測
定手段32の出力は環境音の周波数特性とみなすことが
できる。
The difference from the first embodiment is that a sound / silence determination instruction means 37 is newly provided, and a sound instruction signal is output when the audio signal is above a certain level, and a silent instruction signal is output when the audio signal is below a certain level. This is to provide the calculation means 33. The input / output characteristic calculation means 33 calculates the minimum audible value (HTL) output from the auditory characteristic database 34 and the environmental sound signal measurement means 3 in order to obtain the minimum value of the output characteristic.
2 and the environmental sound not including the audio signal. If the sound / silence determination instructing means 37 indicates that there is no sound, the signal input to the environmental sound signal measuring means 32 can be regarded as an environmental sound signal containing no audio signal. Can be regarded as the frequency characteristic of the environmental sound.

【0034】このように有音無音判定指示手段37を設
けることにより、環境音を容易に特定することが可能と
なる。このため出力特性の最小値の決定が容易になり、
計算量も低減できる。その他の動作については実施の形
態1の場合と同様である。
The provision of the sound / silence determination instruction means 37 makes it possible to easily specify the environmental sound. This makes it easier to determine the minimum value of the output characteristics,
The amount of calculation can also be reduced. Other operations are the same as those in the first embodiment.

【0035】(実施の形態3)次に本発明の実施の形態
3における音響再生装置40について図4を参照しつつ
説明する。図4は本実施の形態の音響再生装置40の構
成を示すブロック図である、実施の形態2と同一部分は
同一の符号を付け、詳細な説明は省略する。
(Embodiment 3) Next, an audio reproducing apparatus 40 according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the sound reproducing device 40 according to the present embodiment. The same parts as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0036】この音響再生装置40は、マイクロフォン
41、環境音信号測定手段42、入出力特性計算手段4
3、聴覚データベース44、嗜好音調整手段45、音声
信号の入力端子46、有音無音判定指示手段47、聴覚
特性推定手段48、音響信号処理手段49を含んで構成
される。
The sound reproducing apparatus 40 includes a microphone 41, an environmental sound signal measuring means 42, and an input / output characteristic calculating means 4.
3. A hearing database 44, a preference sound adjusting unit 45, an audio signal input terminal 46, a sound / silence determination instruction unit 47, an auditory characteristic estimating unit 48, and an acoustic signal processing unit 49.

【0037】聴覚特性推定手段48は、聴覚データベー
ス44から最小可聴値(HTL)と不快閾値(UCL)
を読み込み、最適聴取値MCLを推定し、ラウドネス関
数のMCLパラーメータ信号として入出力特性計算手段
43に与えるものである。ここで最適聴取値(MCL)
とは、音声を聴取する際、最も聴き易い音量のことであ
る。このMCLを推定するために、高齢者や健聴者を対
象にした聴覚心理実験の結果を利用する。
The hearing characteristic estimating means 48 obtains a minimum audible value (HTL) and a discomfort threshold (UCL) from the hearing database 44.
Is read, the optimum listening value MCL is estimated, and given to the input / output characteristic calculation means 43 as an MCL parameter signal of a loudness function. Here is the optimal listening value (MCL)
Is the volume that is most audible when listening to voice. In order to estimate the MCL, the results of psychoacoustic experiments for the elderly and hearing people are used.

【0038】実験の内容は3種類の周波数(250H
z,1kHz,4kHz)で聴取者の最小可聴値から、
うるさくてこれ以上聴くことが困難なレベルまでの範囲
の純音を様々な音圧で呈示する。そしてその大きさを7
段階評価で答えてもらったところ、HTL,UCLには
大きな個人差がみられた。ここで、被検者が最も聴き易
い音の大きさを調べたところ、7段階評価のうちの中央
の評価尺度に対応することから、最適聴取値MCLを音
の大きさの心理的評価尺度の中央と考えることができ
る。
The contents of the experiment consisted of three types of frequencies (250H
z, 1 kHz, 4 kHz) from the listener's minimum audible value,
Presents pure sounds at various sound pressures up to a level that is noisy and hard to hear anymore. And the size is 7
HTL and UCL showed a large individual difference when asked to respond in a graded evaluation. Here, when the loudness of the sound that the subject was most likely to listen to was examined, the optimal listening value MCL was determined as the psychological evaluation scale of the loudness of the sound because it corresponds to the central evaluation scale of the seven-level evaluation. You can think of it as the center.

【0039】ここでUCL,MCL,HTLに一つの規
則性を見出すことができ、(UCL−MCL)/(MC
L−HTL)の値をμとすると、μに一定の傾向が見ら
れた。被検者7名の左右耳において、3周波数の合計4
0の標本数でこの値の分析を行ったところ、平均0. 5
06、標準偏差が0. 13、母数の標準偏差を0.13
としたときの母平均μを推定すると、95%信頼区間で
0. 4657≦μ≦0. 5463となり、一般性が認め
られた。この結果からUCL、MCLが与えられれば、
ラウドネス特性の外形を推定することが可能となり、併
せて最適聴取値も推定できる。
Here, one regularity can be found in UCL, MCL, HTL, and (UCL-MCL) / (MC
When the value of (L-HTL) was μ, a certain tendency was observed in μ. In the left and right ears of seven subjects, a total of three frequencies of four
Analysis of this value with a sample size of 0 gave an average of 0.5.
06, standard deviation 0.13, parameter standard deviation 0.13
When the population mean μ was estimated, 0.4657 ≦ μ ≦ 0.5463 with a 95% confidence interval, indicating generality. If UCL and MCL are given from this result,
The outer shape of the loudness characteristic can be estimated, and the optimum listening value can also be estimated.

【0040】このことを利用して聴覚データベース44
に保持しているデータが最小可聴値HTL1とUCL1
である場合、そのデータを聴覚特性推定手段48に出力
すると、次の(1)式によって最適聴取値MCL1を推
定できる。 MCL1=(2/3)(UCL1−HTL1)+HTL1 ・・・(1)
Using this, the auditory database 44
Is the minimum audible value HTL1 and UCL1
When the data is output to the auditory characteristic estimating means 48, the optimal listening value MCL1 can be estimated by the following equation (1). MCL1 = (2/3) (UCL1-HTL1) + HTL1 (1)

【0041】図5は環境音レベルとラウドネスとの関係
をヒヤリングレベル(HL)を用いて示したものであ
り、例えばHTLが20dB(HL)であり、UCLが
87dB(HL)とすると、(1)式よりMCLは65
dB(HL)となる。このラウドネス特性を聴覚特性デ
ータベースに保持し、このデータを入出力特性計算手段
43へ出力する。環境騒音が弱い場合には、図5の環境
音レベルを出力レベル、ラウドネスを入力レベルと読み
替えると、図6に示す入出力特性が得られる。
FIG. 5 shows the relationship between the environmental sound level and the loudness using the hearing level (HL). For example, if the HTL is 20 dB (HL) and the UCL is 87 dB (HL), (1) From the formula, MCL is 65
dB (HL). The loudness characteristic is held in the auditory characteristic database, and this data is output to the input / output characteristic calculating means 43. If the environmental noise is weak, the input / output characteristics shown in FIG. 6 can be obtained by reading the environmental sound level in FIG. 5 as the output level and the loudness as the input level.

【0042】図5及び図6では、0dB(HL)以上を
ラウドネス軸上での最も小さい値とした。嗜好音調整手
段45では聴取者が最も聴き易いレベルに調整すること
を想定しているため、図5及び図6でのMCLに相当す
る値を調整できる。図6の入出力特性では、MCLと想
定される65dB(HL)に相当する入力レベルを求め
ることができる。その他の動作については実施の形態2
と同様である。
In FIGS. 5 and 6, 0 dB (HL) or more is set to the smallest value on the loudness axis. Since it is assumed that the preference sound adjusting unit 45 adjusts the level to a level that makes it easy for the listener to listen to, the value corresponding to the MCL in FIGS. 5 and 6 can be adjusted. 6, the input level corresponding to 65 dB (HL) assumed to be the MCL can be obtained. Other operations are described in the second embodiment.
Is the same as

【0043】(実施の形態4)次に本発明の実施の形態
4における音響再生装置90について図8を参照しつつ
説明する。図8は本実施の形態の音響再生装置90の構
成を示すブロック図であり、実施の形態3と同一部分は
同一の符号を付け、詳細な説明は省略する。
(Embodiment 4) Next, an audio reproducing apparatus 90 according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a sound reproducing apparatus 90 according to the present embodiment. The same parts as those in the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0044】この音響再生装置90は、マイクロフォン
91、環境音信号測定手段92、入出力特性計算手段9
3、聴覚データベース94、嗜好音調整手段95、音声
信号の入力端子96、有音無音判定指示手段97、聴覚
特性推定手段98、音響信号処理手段99を含んで構成
される。実施の形態3と異なる点は、聴覚特性推定手段
98において、聴覚データベース94から、最小可聴値
(HTL)か、不快閾値(UCL)か、快適聴取値(M
CL)かのいずれか一つが入力されれば、残り二つのパ
ラメータも推定できる点である。
The sound reproducing apparatus 90 includes a microphone 91, an environmental sound signal measuring means 92, and an input / output characteristic calculating means 9.
3. A hearing database 94, a preference sound adjusting means 95, an audio signal input terminal 96, a sound / silence determination instruction means 97, an auditory characteristic estimating means 98, and an acoustic signal processing means 99. The difference from the third embodiment is that in the auditory characteristic estimating means 98, the minimum audible value (HTL), the unpleasant threshold (UCL), or the comfortable listening value (M
CL), the remaining two parameters can be estimated.

【0045】前述した聴覚実験の結果を基に、UCLと
HTLとの差は一定であるという仮説を立てて検定を行
った結果、UCL−HTLの算術平均が67. 3(d
B)であり、標準偏差が7. 6、母数の標準偏差は7.
6である。この場合の母平均μを推定すると、95%信
頼区間で64. 97(dB)≦μ≦69. 68(dB)
となり、一般性が認められる。従って次の(2)式が規
定できる。 UCL−HTL=67. 3 ・・・(2)
Based on the results of the above-described hearing experiments, a test was performed based on the hypothesis that the difference between UCL and HTL was constant. As a result, the arithmetic mean of UCL-HTL was 67.3 (d).
B) with a standard deviation of 7.6 and a standard deviation of the parameter of 7.
6. When the population mean μ in this case is estimated, 64.97 (dB) ≦ μ ≦ 69.68 (dB) at the 95% confidence interval.
And generality is recognized. Therefore, the following equation (2) can be defined. UCL-HTL = 67.3 (2)

【0046】(1)式と(2)式とから、HTL,UC
L,MCLのいずれかが与えられれば、残りのパラメー
タは求まる点が本実施の形態の特徴である。その他の動
作については実施の形態3と同様である。
From equations (1) and (2), HTL, UC
The feature of the present embodiment is that if any of L and MCL is given, the remaining parameters can be obtained. Other operations are the same as in the third embodiment.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上のように請求項1の発明によれば、
環境音の増減に伴って自動的に音量を調節する音響再生
装置に、ラウドネス特性を保持する聴覚データベースを
備えることにより、聴覚のダイナミックレンジを考慮し
た利得の調整ができる。こうすると聴覚音量を最適値に
変化させることができ、うるさすぎる音については抑圧
して出力し、聴取者に必要十分な音響情報を提供するこ
とができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention,
By providing an acoustic database that retains loudness characteristics in a sound reproducing apparatus that automatically adjusts the volume according to an increase or decrease in environmental sound, gain can be adjusted in consideration of the dynamic range of hearing. In this way, the auditory sound volume can be changed to an optimum value, and too loud sounds are suppressed and output, and necessary and sufficient acoustic information can be provided to the listener.

【0048】請求項2記載の発明では、有音無音判定指
示手段を設けることにより、音声信号が混入していない
環境音のみを分析できるため、音声をマスキングする環
境音を正確に測定することが可能になる。
According to the second aspect of the present invention, since the presence / absence of sound / silence determination instruction means is provided, only the environmental sound in which no audio signal is mixed can be analyzed, so that the environmental sound for masking the audio can be accurately measured. Will be possible.

【0049】請求項3および4記載の発明では、聴覚特
性推定手段を設けることにより、聴覚データベースに保
持されているラウドネス特性のパラメータが少なくて
も、UCL,MCL,HTLの関係から推定することが
可能となり、より簡便にラウドネス特性を求めることが
できる。
According to the third and fourth aspects of the present invention, by providing the auditory characteristic estimating means, even if the loudness characteristic parameter held in the auditory database is small, it can be estimated from the relationship between UCL, MCL and HTL. This makes it possible to more easily determine the loudness characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1における音響再生装置の
構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a sound reproduction device according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】本実施の形態の音響再生装置に用いられる環境
音信号測定手段の構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of environmental sound signal measuring means used in the sound reproducing device of the present embodiment.

【図3】本発明の実施の形態2における音響再生装置の
構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a sound reproducing device according to Embodiment 2 of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態3における音響再生装置の
構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a sound reproduction device according to Embodiment 3 of the present invention.

【図5】実施の形態4、5の音響再生装置におけるラウ
ドネス特性である。
FIG. 5 shows loudness characteristics in the sound reproducing devices according to the fourth and fifth embodiments.

【図6】実施の形態4、5の音響再生装置における入出
力特性である。
FIG. 6 shows input / output characteristics of the sound reproducing devices according to the fourth and fifth embodiments.

【図7】本実施の形態の音響再生装置に用いられる聴覚
フィルタの帯域幅を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a bandwidth of an auditory filter used in the sound reproducing device of the present embodiment.

【図8】本発明の実施の形態4における音響再生装置の
構成を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a sound reproduction device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】従来の自動音量制音装置の構成例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of a conventional automatic volume control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,30,40,90 音響再生装置 11,31,41,91 マイクロフォン 12,32,42,92 環境音信号測定手段 13,33,43,93 入出力特性計算手段 14,34,44,94 聴覚データベース 15,35,45,95 嗜好音調整手段 17,36,46,96 入力端子 18,38,49,99 音響信号処理手段 37,47,97 有音無音判定指示手段 48,98 聴覚特性推定手段 21 帯域分割フィルタリング手段 22 レベル検出手段 10, 30, 40, 90 Sound reproducing device 11, 31, 41, 91 Microphone 12, 32, 42, 92 Environmental sound signal measuring means 13, 33, 43, 93 Input / output characteristic calculating means 14, 34, 44, 94 Hearing Database 15, 35, 45, 95 Preference sound adjustment means 17, 36, 46, 96 Input terminal 18, 38, 49, 99 Acoustic signal processing means 37, 47, 97 Voiced / silent determination instruction means 48, 98 Hearing characteristic estimation means 21 band division filtering means 22 level detection means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 茨木 悟 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Satoru Ibaraki 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 聴取者の受聴する音声と環境音とを収音
するマイクロフォンと、 前記マイクロフォンから出力された音声信号と環境音信
号を複数の周波数帯域に分け、各帯域信号を平滑化して
各帯域信号のレベルを検出する環境音信号測定手段と、 聴取者のラウドネス特性を複数組保持する聴覚データベ
ースと、 聴取者の好みの音響特性を調整する嗜好音調整手段と、 前記環境音測定手段から出力された各帯域信号のレベ
ル、及び前記嗜好音調整手段からの出力された音響特性
に基づき、入力音声信号を前記聴覚データベースのラウ
ドネス特性に合致するような入出力特性を求める入出力
特性計算手段と、 前記入出力特性計算手段で求められた入出力特性に基づ
き、入力音声信号の各帯域別の利得を制御する音響信号
処理手段と、を具備することを特徴とする音響再生装
置。
1. A microphone that picks up a sound to be heard by a listener and an environmental sound, a sound signal and an environmental sound signal output from the microphone to be divided into a plurality of frequency bands, and each band signal is smoothed by Environmental sound signal measuring means for detecting the level of a band signal; an auditory database holding a plurality of sets of listener loudness characteristics; a preferred sound adjusting means for adjusting a listener's favorite acoustic characteristics; and the environmental sound measuring means. Input / output characteristic calculation means for obtaining an input / output characteristic that matches an input audio signal with the loudness characteristic of the auditory database based on the level of each output band signal and the acoustic characteristic output from the preference sound adjustment means. And an audio signal processing means for controlling a gain of each band of the input audio signal based on the input / output characteristics calculated by the input / output characteristics calculation means. Sound reproducing apparatus, characterized in that.
【請求項2】 聴取者の受聴する音声と環境音とを収音
するマイクロフォンと、 前記マイクロフォンから出力された音声信号と環境音信
号を複数の周波数帯域に分け、各帯域信号を平滑化して
各帯域信号のレベルを検出する環境音信号測定手段と、 聴取者のラウドネス特性を複数組保持する聴覚データベ
ースと、 聴取者の好みの音響特性を調整する嗜好音調整手段と、 音声信号を入力とし音声信号が閾値以上であれば有音指
示信号を出力し、閾値未満であれば無音指示信号を出力
する有音無音判定指示手段と、 前記有音無音判定指示手段から無音指示信号が出力され
たとき、前記マイクロフォンから環境音信号を検出し、
前記環境音信号の各帯域別のレベル、及び前記嗜好音調
整手段からの出力された音響特性に基づき、入力音声信
号を前記聴覚データベースのラウドネス特性に合致する
ような入出力特性を求める入出力特性計算手段と、 前記入出力特性計算手段で求められた入出力特性に基づ
き、入力音声信号の各帯域別の利得を制御する音響信号
処理手段と、を具備することを特徴とする音響再生装
置。
2. A microphone for picking up a sound to be heard by a listener and an environmental sound, a sound signal and an environmental sound signal output from the microphone being divided into a plurality of frequency bands, and each band signal being smoothed by Ambient sound signal measuring means for detecting the level of the band signal, an auditory database holding a plurality of sets of the listener's loudness characteristics, a preference sound adjusting means for adjusting the listener's favorite acoustic characteristics, and audio inputting the audio signal If the signal is equal to or greater than the threshold, a sound instruction signal is output; if the signal is less than the threshold, a sound instruction signal is output; and if the sound instruction signal is output from the sound / non-sound instruction instruction means. Detecting an environmental sound signal from the microphone;
An input / output characteristic for obtaining an input / output characteristic that matches an input audio signal with the loudness characteristic of the auditory database based on the level of each band of the environmental sound signal and the acoustic characteristic output from the preference sound adjusting unit; An audio reproducing apparatus comprising: a calculating unit; and an audio signal processing unit that controls a gain of each band of an input audio signal based on the input / output characteristics obtained by the input / output characteristics calculating unit.
【請求項3】 聴取者の受聴する音声と環境音とを収音
するマイクロフォンと、 前記マイクロフォンから出力された音声信号と環境音信
号を複数の周波数帯域に分け、各帯域信号を平滑化して
各帯域信号のレベルを検出する環境音信号測定手段と、 聴取者のラウドネス特性を複数組保持する聴覚データベ
ースと、 聴取者の好みの音響特性を調整する嗜好音調整手段と、 音声信号を入力とし音声信号が閾値以上であれば有音指
示信号を出力し、閾値未満であれば無音指示信号を出力
する有音無音判定指示手段と、 前記聴覚データベースから入力された各周波数帯域の最
小可聴値(HTL)と不快閾値(UCL)とからラウド
ネス関数および最適聴取閾値(MCL)を推定し、前記
聴覚データベースに与える聴覚特性推定手段と、 前記有音無音判定指示手段から無音指示信号が出力され
たとき、前記マイクロフォンから環境音信号を検出し、
前記環境音信号の各帯域別のレベル、及び前記嗜好音調
整手段からの出力された音響特性に基づき、入力音声信
号を前記聴覚データベースのラウドネス特性に合致する
ような入出力特性を求める入出力特性計算手段と、 前記入出力特性計算手段で求められた入出力特性に基づ
き、入力音声信号の各帯域別の利得を制御する音響信号
処理手段と、を具備することを特徴とする音響再生装
置。
3. A microphone for picking up a sound to be heard by a listener and an environmental sound; and a sound signal and an environmental sound signal output from the microphone are divided into a plurality of frequency bands, and each band signal is smoothed by Ambient sound signal measuring means for detecting the level of the band signal, an auditory database holding a plurality of sets of the listener's loudness characteristics, a preference sound adjusting means for adjusting the listener's favorite acoustic characteristics, and audio inputting the audio signal A sound / silence determination instruction means for outputting a sound instruction signal if the signal is equal to or greater than the threshold, and outputting a silence instruction signal if the signal is less than the threshold; a minimum audible value (HTL) of each frequency band inputted from the auditory database; ) And an unpleasant threshold (UCL) to estimate a loudness function and an optimal listening threshold (MCL), and to provide the auditory characteristic to the auditory database; When a silent instruction signal is output from the determination instruction unit, an environmental sound signal is detected from the microphone,
An input / output characteristic for obtaining an input / output characteristic that matches an input audio signal with the loudness characteristic of the auditory database based on the level of each band of the environmental sound signal and the acoustic characteristic output from the preference sound adjusting unit; An audio reproducing apparatus comprising: a calculating unit; and an audio signal processing unit that controls a gain of each band of an input audio signal based on the input / output characteristics obtained by the input / output characteristics calculating unit.
【請求項4】 聴取者の受聴する音声と環境音とを収音
するマイクロフォンと、 前記マイクロフォンから出力された音声信号と環境音信
号を複数の周波数帯域に分け、各帯域信号を平滑化して
各帯域信号のレベルを検出する環境音信号測定手段と、 聴取者のラウドネス特性を複数組保持する聴覚データベ
ースと、 聴取者の好みの音響特性を調整する嗜好音調整手段と、 音声信号を入力とし音声信号が閾値以上であれば有音指
示信号を出力し、閾値未満であれば無音指示信号を出力
する有音無音判定指示手段と、 前記聴覚データベースから入力された各周波数帯域の最
小可聴値(HTL)から、ラウドネス関数および最適聴
取閾値(MCL)、不快閾値(UCL)を推定し、前記
聴覚データベースに与える聴覚特性推定手段と、 前記有音無音判定指示手段から無音指示信号が出力され
たとき、前記マイクロフォンから環境音信号を検出し、
前記環境音信号の各帯域別のレベル、及び前記嗜好音調
整手段からの出力された音響特性に基づき、入力音声信
号を前記聴覚データベースのラウドネス特性に合致する
ような入出力特性を求める入出力特性計算手段と、 前記入出力特性計算手段で求められた入出力特性に基づ
き、入力音声信号の各帯域別の利得を制御する音響信号
処理手段と、を具備することを特徴とする音響再生装
置。
4. A microphone that picks up a sound received by a listener and an environmental sound, a sound signal and an environmental sound signal output from the microphone are divided into a plurality of frequency bands, and each band signal is smoothed to Ambient sound signal measuring means for detecting the level of the band signal, an auditory database holding a plurality of sets of the listener's loudness characteristics, a preference sound adjusting means for adjusting the listener's favorite acoustic characteristics, and audio inputting the audio signal A sound / silence determination instruction means for outputting a sound instruction signal if the signal is equal to or greater than the threshold, and outputting a silence instruction signal if the signal is less than the threshold; a minimum audible value (HTL) of each frequency band inputted from the auditory database; ), A loudness function, an optimal listening threshold (MCL), and an unpleasant threshold (UCL) are estimated, and the auditory characteristic estimating means is provided to the auditory database. When a silent instruction signal is output from the determination instruction unit, an environmental sound signal is detected from the microphone,
An input / output characteristic for obtaining an input / output characteristic that matches an input audio signal with the loudness characteristic of the auditory database based on the level of each band of the environmental sound signal and the acoustic characteristic output from the preference sound adjusting unit; An audio reproducing apparatus comprising: a calculating unit; and an audio signal processing unit that controls a gain of each band of an input audio signal based on the input / output characteristics obtained by the input / output characteristics calculating unit.
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