JPH11202896A - 音声高域強調方法及び音声高域強調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の音声高域強調方法及び音声高域強調装
置では、背景雑音の強弱に拘わらず、再生音声の特定の
周波数成分を強調してしまうため、背景雑音のレベルが
低い場合には、却って再生音声が聞き取りにくくなると
いう問題点があったが、本発明では、背景雑音の強弱に
拘わらず聞き取り易い再生音声を得ることができる音声
高域強調方法及び音声高域強調装置を提供する。 【解決手段】 アナログディジタル変換器３がディジタ
ル信号に変換した入力信号から、背景雑音レベル測定器
６が背景雑音のレベルを測定し、高域強調回路７が当該
背景雑音のレベルに応じて、予め定められた下限周波数
より高域の再生音声を強調して出力する音声高域強調方
法及び音声高域強調装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は有線又は無線の音声
通信端末において、背景雑音があっても聞き取りやすい
再生音声を生成する音声高域強調方法及び音声高域強調
装置に係り、特に背景雑音の強弱に拘わらず聞き取りや
すい再生音声を生成できる音声高域強調方法及び音声高
域強調装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】音声通信端末では、受話器から聞こえて
くる音声が背景雑音の影響で聞き取りにくくなることが
多い。そこで、一般に背景雑音のレベルが高いときほ
ど、再生音の高周波数成分を通常より強調することによ
り、音声が聞き取りやすくなるという性質を利用して、
ある特定の高周波成分を強調して、背景雑音の影響を低
減する音声高域強調装置が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
音声高域強調装置では、背景雑音のレベルが低い場合で
も特定の周波数成分を強調するため、背景雑音のレベル
が低い場合には、却って聞き取りにくいという問題点が
あった。

【０００４】本発明は上記実情に鑑みて為されたもの
で、背景雑音の強弱に拘わらず聞き取り易い再生音声を
得ることができる音声高域強調方法及び音声高域強調装
置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決するための請求項１記載の発明は、音声高域強調方法
において、音声信号に背景信号が重畳された入力信号か
ら背景雑音を検出して背景雑音レベルを測定し、前記測
定された背景雑音レベルに対応して予め定められた特定
周波数を選択し、外部から再生すべき音声信号である再
生音声信号の入力を受けて、前記特定周波数より高域の
再生音声信号を強調して再生音声を出力することを特徴
としており、背景雑音の強弱に拘わらず聞き取り易い再
生音声を得ることができる。

【０００６】上記従来例の問題点を解決するための請求
項２記載の発明は、音声高域強調装置において、音声信
号に背景雑音が重畳された入力信号をマイクロフォンか
ら受けて、前記入力信号をディジタル信号に変換するア
ナログディジタル変換器と、前記ディジタル信号から背
景雑音を検出し、背景雑音レベルを測定する背景雑音レ
ベル測定器と、前記測定された背景雑音レベルに対応し
て予め定められた特定周波数を選択し、外部から再生す
べき音声信号である再生音声信号の入力を受けて、当該
音声信号のうち、前記選択した特定周波数より高域側を
強調して出力する高域強調回路と、前記強調された音声
信号をアナログ信号に変換するディジタルアナログ変換
器と、前記アナログ変換された音声信号を再生音声とし
て出力するスピーカーとを有することを特徴としてお
り、背景雑音の強弱に拘わらず聞き取り易い再生音声を
得ることができる。

【０００７】上記従来例の問題点を解決するための請求
項３記載の発明は、音声高域強調装置において、音声信
号に背景雑音が重畳された入力信号を第１のマイクロフ
ォンから受けて、前記入力信号をディジタル信号に変換
する第１のアナログディジタル変換器と、主に背景雑音
の入力信号を第２のマイクロフォンから受けて、前記入
力信号をディジタル信号に変換する第２のアナログディ
ジタル変換器と、前記第２のアナログディジタル変換器
でディジタル信号に変換された背景雑音を検出し、背景
雑音レベルを測定する背景雑音レベル測定器と、前記測
定された背景雑音レベルに対応して予め定められた特定
周波数を選択し、外部から再生すべき音声信号の入力を
受けて、当該再生すべき音声信号のうち、前記選択した
特定周波数より高域側を強調して出力する高域強調回路
と、前記高域を強調された音声信号をアナログ信号に変
換するディジタルアナログ変換器と、前記アナログ信号
に変換された音声信号を再生音声として出力するスピー
カとを有することを特徴としており、背景雑音の強弱に
拘わらず聞き取り易い再生音声を得ることができる。

【０００８】上記従来例の問題点を解決するための請求
項４記載の発明は、請求項２又は請求項３記載の音声高
域強調装置において、背景雑音レベル測定器が、ディジ
タル信号に変換された入力信号の入力を受けて、当該信
号をフレームに区切り、フレーム毎の平均レベルを演算
して出力するフレームレベル平均値算出器と、前記フレ
ームレベル平均値算出器から平均レベルの入力を受け
て、１つ前のフレームの平均レベルと現在のフレームの
平均レベルとの差を演算し、フレームレベル差分値とし
て出力するフレーム平均レベル差分器と、前記フレーム
レベル平均差分器から入力されるフレームレベル差分値
を複数個記憶して格納する差分値メモリと、前記差分値
メモリに格納されている複数のフレームレベル差分値を
参照して、前記複数のフレームレベル差分値がそれぞれ
一定のしきい値を下回っていると、各フレームに利用者
の音声信号が含まれていないと判定して、現在のフレー
ムが背景雑音フレームであると判定したことを表す判定
信号を背景雑音フレーム情報信号として出力するレベル
判定器と、前記背景雑音フレーム間のレベルの差を平滑
化して、背景雑音レベル情報信号として出力する平滑回
路とを有する背景雑音レベル測定器であることを特徴と
しており、背景雑音の強弱に拘わらず聞き取り易い再生
音声を得ることができ、再生される音声の自然性を高め
ることができる。

【０００９】上記従来例の問題点を解決するための請求
項５記載の発明は、請求項２又は請求項３又は請求項４
記載の音声高域強調装置において、高域強調回路が、複
数の判定値とそれに対応する周波数の値とを格納するフ
ィルタ係数メモリと、背景雑音レベル測定器から入力さ
れる背景雑音レベル情報信号と予め定められた複数のし
きい値とを比較し、比較に応じた判定値を得て、前記フ
ィルタ係数メモリから当該判定値に対応づけて格納され
ている周波数の値を読み出して出力するフィルタ係数選
択器と、前記フィルタ係数選択器から周波数の値の入力
を受けて、当該周波数の値より高域側を強調する高域強
調フィルタとを有する高域強調回路であることを特徴と
している。

【００１０】上記従来例の問題点を解決するための請求
項６記載の発明は、請求項５記載の音声高域強調装置に
おいて、フィルタ係数選択器が、複数のしきい値を格納
するしきい値メモリと、背景雑音レベル測定器から入力
される背景雑音レベル情報信号と前記しきい値メモリに
格納されている複数のしきい値とを比較し、比較に応じ
た判定値を出力する比較回路と、前記比較回路から前記
判定値の入力を受けて、フィルタ係数メモリから当該判
定値に対応づけて格納されている周波数の値を読み出し
て、高域強調フィルタに出力する選択回路とを有するフ
ィルタ係数選択器であることを特徴としている。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照しながら説明する。本発明の実施の形態に係る音
声高域強調方法（本方法）及び音声高域強調装置（本装
置）は、入力された音声信号から背景雑音を検出して背
景雑音レベルを測定し、当該背景雑音レベルに応じて予
め定められた特定周波数を選択し、当該特定周波数より
高域の音声信号の成分を強調した再生音声を出力するも
ので、背景雑音の強弱に拘わらず聞き取りやすい再生音
声を得ることができるものである。

【００１２】本装置を図１を使って説明する。図１は、
本装置の構成ブロック図である。本装置は、図１に示す
ように、マイクロフォン１と、スピ−カ２と、アナログ
ディジタル変換器３と、ディジタルアナログ変換器４
と、音声通信インターフェイス５と、背景雑音レベル測
定器６と、高域強調回路７とから構成されている。

【００１３】以下、各部を具体的に説明するが、マイク
ロフォン１と、スピーカ２とは、一般的なマイクロフォ
ン及びスピーカであるので、説明を省略する。アナログ
ディジタル変換器（Ａ／Ｄ）３は、マイクロフォン１か
ら入力される音声信号をディジタル信号に変換するもの
である。

【００１４】ここで、マイクロフォン１が捉える音声信
号は、発話者の音声信号に背景雑音が重畳されたもので
あると考えられる。当該音声信号を以下区別のために、
「入力信号」と称する。

【００１５】ディジタルアナログ変換器（Ｄ／Ａ）４
は、後に詳しく説明する高域強調回路７が出力するディ
ジタル信号をアナログ信号の音声信号に変換して、スピ
ーカ２に出力するものである。

【００１６】音声通信インターフェイス５は、アナログ
ディジタル変換器３から入力されるディジタル信号を通
話のために他局に伝達するためのインターフェイスであ
り、他局から受けた信号を再生音声信号として高域強調
回路７に出力するようになっている。

【００１７】背景雑音レベル測定器６は、ディジタル信
号に変換された入力信号の入力をアナログディジタル変
換器４から受けて、所定の時間単位（フレーム）の当該
ディジタル信号のレベルの変動を監視し、当該フレーム
におけるディジタル信号が背景雑音か否かを判定し、そ
れが背景雑音であれば、そのディジタル信号のレベルを
表す信号（背景雑音レベル情報信号）と、当該フレーム
が背景雑音であることを表す信号（背景雑音フレーム情
報信号）とを出力するものである。背景雑音レベル測定
器６の詳細については、後に数式を用いて詳しく説明す
る。

【００１８】高域強調回路７は、音声通信インターフェ
イス５から入力された再生音声信号の入力を受けて、ま
た、背景雑音レベル測定器６から背景雑音レベル情報信
号と、背景雑音フレーム情報信号との入力を受けて、背
景雑音フレーム情報信号とともに入力される背景雑音レ
ベル情報信号に応じて予め定められた下限周波数よりも
高域の再生音声信号の周波数成分を強調して出力するも
のである。ここで、下限周波数とは、強調しようとする
周波数成分のうち、最も低い周波数成分の周波数の値を
表しており、本発明においては、後に説明するように測
定された背景雑音のレベルに応じて予め実験的に定めら
れている。

【００１９】かかる高域強調回路７は、例えば、フィル
タ回路を応用して構成することが考えられる。フィルタ
回路を応用した高域強調回路７については、後に詳しく
説明する。

【００２０】ここで、背景雑音レベル測定器６につい
て、図２を参照しつつ、より詳細に説明する。図２は、
背景雑音レベル測定器６の一例を表す構成ブロック図で
ある。背景雑音レベル測定器６は、図２に示すように、
フレームレベル平均値算出器６１と、フレームレベル平
均差分器６２と、差分値メモリ６３と、レベル判定器６
４と、平滑器６５とから構成されている。

【００２１】以下、これらの各部を具体的に説明する。
フレームレベル平均値算出器６１は、ディジタル信号に
変換された入力信号の入力を受けて、当該信号をフレー
ムに区切り、フレーム毎の平均レベルを演算して、出力
するものである。

【００２２】フレームレベル平均差分器６２は、フレー
ムレベル平均値算出器６１から平均レベルの入力を受け
て、２つのフレームの時間だけ保持するとともに、１つ
前のフレームの平均レベルと現在のフレームの平均レベ
ルとの差を演算し、フレームレベル差分値として出力す
るものである。差分値メモリ６３は、フレームレベル平
均差分器６２から入力されるフレームレベル差分値を記
憶して格納するものである。

【００２３】レベル判定器６４は、差分値メモリ６３に
格納されているフレームレベル差分値を参照して、現在
のフレームに利用者の音声信号が含まれているか否か
（現在のフレームが背景雑音のみを含むか否か）を判定
し、利用者の音声信号が含まれていない（現在のフレー
ムが背景雑音のみを含むもの、以下、「背景雑音フレー
ム」と称する）と判定すると、現在のフレームが背景雑
音フレームであると判定したことを表す信号（判定信
号）を出力するとともに、外部に背景雑音フレーム情報
信号を出力するものである。

【００２４】レベル判定器６４は、背景雑音のレベルは
大きく変動しないと予想されるのに対し、利用者の音声
信号のレベルは、随時変動すると予想されることを利用
して、過去の数フレーム間のレベルの変動が小さいとき
には背景雑音フレームと判定し、そうでないときには、
背景雑音フレームでないと判定するものである。

【００２５】平滑器６５は、判定信号が入力されたフレ
ーム間のレベルの急激な変化をなくすものである。

【００２６】例としてアナログディジタル変換器３のサ
ンプリングクロックを８ｋＨｚ、１フレームを２０ミリ
秒とすると、１フレームは１６０サンプルデータとな
る。フレームレベル平均値算出器６１が、ディジタル信
号に変換された入力信号の１フレーム毎の平均値を算出
する。時刻ｔにおけるサンプルデータの値をｓ（ｔ）と
すれば、１フレームの平均値Ｆａｖ（ｋ）は、次の［数
１］で表されるものとなる。

【００２７】

【数１】

【００２８】すると、フレーム平均レベル差分器６２
が、平均値Ｆａｖ（ｋ）と１つ前のフレームの平均値Ｆ
ａｖ（ｋ−１）との差分を演算して、差分値メモリ６３
に格納する。そして、差分値メモリ６３に格納されてい
る差分値ΔＦａｖ（ｋ）は、次の［数２］に表されるも
のとなる。

【００２９】

【数２】

【００３０】差分値△Ｆａｖ（ｋ）は、差分値メモリ６
３に順次Ｎ個まで格納される。つまり、差分値メモリ６
３には現在の差分値△Ｆａｖ（ｋ）と、過去Ｎ−１個分
の差分値ΔＦａｖ（ｍ）（ｍ＝ｋ−１，ｋ−２，…，ｋ
−Ｎ＋１）が格納されているようになっている。尚、以
下の説明では、簡単のために、Ｎ＝３としているので、
現在の差分値ΔＦａｖ（ｋ）と、過去２つ分までの差分
値△Ｆａｖ（ｋ−１）及び△Ｆａｖ（ｋ−２）を格納す
るようになっている。

【００３１】差分値メモリ６３に格納されている差分値
が更新がされる毎に、レベル判定器６４が差分値メモリ
６３に格納されている差分値を参照し、格納されている
全ての差分値が予め定められた特定の値（しきい値）を
下回っていれば、現在のフレームが背景雑音フレームで
あると判定する。すなわち、当該しきい値をＳＨとすれ
ば、次の［数３］のように判定する。

【００３２】

【数３】

【００３３】そして、レベル判定器６４が、現在のフレ
ームが背景雑音フレームであると判定すれば、判定信号
と背景雑音フレーム情報信号とを出力するようになる。

【００３４】尚、ここで、差分値メモリ６３に現在のフ
レームの差分値として格納されている差分値をそのまま
背景雑音レベル情報信号として外部に出力してもよい
が、背景雑音フレームと判定される程度のレベル変動し
かなくても、不連続にレベルの変動が発生するような背
景雑音があると、当該雑音のレベルに応じて、高域強調
回路７が高域を強調してしまうため、強調の度合いが不
連続になり、違和感のある、自然性の低い音声が再生さ
れる恐れがある。

【００３５】そこで、平滑回路６５が、レベル判定器６
４から判定信号の入力を受けたときに、背景雑音フレー
ム間のレベルの差を平滑化して、背景雑音レベル情報信
号として出力するようにしている。

【００３６】すなわち、平滑回路６５は、忘却係数と呼
ばれる係数αを用いて、次の［数４］の（１）に示す数
式によって、過去のフレームの平均レベルの影響を加味
しつつ背景雑音レベル情報信号を演算する。尚、ここで
は、現在のフレームの平均レベルをＦａｖ（ｋ）、平滑
化されたフレーム平均レベルをＦａｖ（ｐ）としてい
る。また、［数４］の（１）で忘却係数αを例えば０．
５とすると、平滑回路６５は、［数４］の（２）に示す
ような数式を演算することとなる。

【００３７】

【数４】

【００３８】そして、平滑回路６５が、Ｆａｖ（ｐ）を
背景雑音レベル情報として出力する。この平滑回路６５
の処理により現在のフレームの影響は小さくなり、不連
続な背景雑音フレーム間でも急激なレベル変動が現れ
ず、高域強調回路７で違和感がなく自然性の高い高域強
調を行うことができる効果がある。

【００３９】また、ここで、フィルタ回路を応用した高
域強調回路７について、図３を参照しつつ、詳細に説明
する。図３は、高域強調回路７の一例を表す構成ブロッ
ク図である。高域強調回路７は、図３に示すように、フ
ィルタ係数メモリ７１と、フィルタ係数選択器７２と、
高域強調フィルタ７３とから構成されている。

【００４０】以下、各部を具体的に説明する。フィルタ
係数メモリ７１は、後に説明する判定値に対応づけて予
め定められた下限周波数の値を格納しているものであ
る。

【００４１】つまり、後に説明するフィルタ係数選択器
７２が、これらのしきい値に応じて８段階の判定値を得
るとすると、フィルタ係数メモリ７１には、例えば次の
［表１］に示すような８段階の判定値に応じた下限周波
数の値が予め定められて格納されているようになる。

【００４２】

【表１】

【００４３】フィルタ係数選択器７２は、背景雑音レベ
ル判定器６から背景雑音フレーム情報信号と背景雑音レ
ベル情報信号とが入力されると、予め定められた複数の
しきい値と、当該背景雑音レベル情報信号とを比較し
て、その結果を判定値として出力するものである。

【００４４】すなわち、フィルタ係数選択器７２は、複
数のしきい値が各々ｌｓｈ１〜ｌｓｈ８の８つであると
すると、これらのしきい値を格納している、しきい値メ
モリ８１を備えているものである。そして、フィルタ係
数選択器７２は、当該しきい値メモリ８１に格納されて
いる複数のしきい値を参照して、背景雑音フレーム情報
信号とともに入力された背景雑音レベル情報信号Ｆａｖ
（ｐ）に応じて、次の［数５］に示すように、Ｆａｖ
（ｐ）がｌｓｈ１未満であれば判定値として「１」を、
Ｆａｖ（ｐ）がｌｓｈ１以上でｌｓｈ２未満であれば判
定値として「２」を得る等となっている。

【００４５】

【数５】

【００４６】また、フィルタ係数選択器７２は、このよ
うにして得た判定値に対応してフィルタ係数メモリ７１
に格納されている下限周波数の値を高域強調フィルタ７
３に出力するものである。

【００４７】このようなフィルタ係数選択器７２は、図
４に示すように、背景雑音レベル情報信号Ｆａｖ（ｐ）
と背景雑音フレーム情報信号との入力を受けて、しきい
値メモリ８１に格納されているしきい値と背景雑音レベ
ル情報信号Ｆａｖ（ｐ）とを［数５］のように比較し
て、判定値を出力する比較回路８２と、比較回路８２か
ら判定値の入力を受けて、フィルタ係数メモリ７１に当
該判定値に対応するしきい値に応じて格納されている下
限周波数の値を読み出して、高域強調フィルタ７３に出
力する選択回路８３とから構成されているものであるこ
とが考えられる。図４は、フィルタ係数選択器７２の一
例を表す構成ブロック図である。

【００４８】高域強調フィルタ７３は、フィルタ係数メ
モリ７１に格納されている複数の下限周波数より大きい
周波数の信号を各々通過させる複数のＨＰＦ（High Pas
s Filter ）を備え、フィルタ係数選択器７２から入力
される下限周波数の値に対応するＨＰＦを選択し、音声
通信インターフェイス５から入力される再生音声信号を
帯域制限して、ディジタルアナログ変換器２に出力する
ものである。

【００４９】すなわち、高域強調回路７は、背景雑音レ
ベル測定器６から背景雑音フレーム情報信号と背景雑音
レベル情報信号とに基づいて、高域強調フィルタ７３か
ら適切なＨＰＦを選択し、当該ＨＰＦによって音声通信
インターフェイス５から入力される再生音声信号を帯域
制限して出力するようになっている。

【００５０】尚、高域強調回路７は、ＤＳＰ（Digital
Signal Processer）を用いて実現しても構わない。この
ように、ＤＳＰを用いた高域強調回路７によれば、メモ
リに必要なフィルタ係数を設定しておき、処理時にメモ
リのアドレスを指定するだけで、上記帯域制限を具現化
できるため、回路を簡便にできる効果がある。

【００５１】次に、本装置の動作について説明する。ま
ず、マイクロフォン１から入力される背景雑音と利用者
の音声とが重畳された入力信号をアナログディジタル変
換器３がディジタル信号に変換して、音声通信インター
フェイス５と背景雑音レベル測定器６とに出力し、背景
雑音レベル測定器６が所定の時間単位（フレーム）毎の
音声信号平均レベルを算出して、フレーム毎のレベル変
化が、予め定められた特定の値以下であれば、当該フレ
ームを背景雑音のみからなり、利用者の音声が含まれな
い音声信号である背景雑音フレームと判定して、高域強
調回路７に背景雑音レベル情報と背景雑音フレーム情報
とを出力するようになる。

【００５２】すると、高域強調回路７が、背景雑音レベ
ル情報と背景雑音フレーム情報とに基づいて、背景雑音
レベル情報信号に応じて強調する高域の下限周波数を選
択し、音声通信インターフェイス５から入力された再生
音声信号のうち、当該下限周波数を下回る周波数帯域の
信号を帯域制限することで、高域を強調して、アナログ
ディジタル変換器４に出力する。

【００５３】そして、高域が強調された音声信号がアナ
ログ信号に変換されて、スピーカ２を介して再生音声と
して発声出力される。

【００５４】このような本装置、および本装置における
本方法によれば、背景雑音のレベルに応じて強調する周
波数帯域を動的に変化させることができ、背景雑音の強
弱に拘わらず聞き取り易い再生音声を得ることができ、
音声の自然性を確保できる効果がある。

【００５５】また、図５に示すように、背景雑音を音声
信号とは異なるマイクロフォン１１から入力されるよう
にしても構わない。図５は、本発明のもう一つの実施の
形態に係る音声高域強調装置の構成ブロック図である。

【００５６】本発明のもう一つの実施の形態に係る音声
高域強調装置（もう一つの本装置）は、図５に示すよう
に、第１，第２のマイクロフォン１，１１と、スピーカ
２と、第１，第２のアナログディジタル変換器３，１３
と、ディジタルアナログ変換器４と、音声通信インター
フェイス５と、背景雑音レベル測定器６と、高域強調回
路７とから構成されている。

【００５７】つまり、もう一つの本装置は、利用者の音
声信号に背景雑音が重畳した入力信号の入力を第１のマ
イクロフォン１から受けて、第１のアナログディジタル
変換器３により、ディジタル信号に変換して、音声通信
インターフェイス５に出力するとともに、第２のマイク
ロフォン１１からは、主に背景雑音の入力を受けて、第
２のアナログディジタル変換器１３によって、当該背景
雑音を主とする入力信号をディジタル信号に変換して、
背景雑音レベル測定器６に出力する。

【００５８】すると、背景雑音レベル測定器６が所定の
時間単位（フレーム）毎の音声信号平均レベルを算出し
て、フレーム毎のレベル変化が、予め定められた特定の
値以下であれば、当該フレームを背景雑音のみからな
り、利用者の音声が含まれない音声信号である背景雑音
フレームと判定して、高域強調回路７に背景雑音レベル
情報と背景雑音フレーム情報とを出力するようになる。

【００５９】そして、高域強調回路７が、背景雑音レベ
ル情報と背景雑音フレーム情報とに基づいて、背景雑音
レベル情報信号に応じて強調する高域の下限周波数を選
択し、音声通信インターフェイス５から入力された再生
音声信号のうち、当該下限周波数を下回る周波数帯域の
信号を帯域制限することで、高域を強調して、アナログ
ディジタル変換器４に出力する。

【００６０】そして、高域が強調された音声信号がアナ
ログ信号に変換されて、スピーカ２を介して再生音声と
して発声出力されるようになる。

【００６１】このようなもう一つの本装置によれば、主
に背景雑音を捉える第２のマイクロフォン１１を背景雑
音を捉えやすい部位に配置することで、背景雑音レベル
をより高い精度で測定でき、当該背景雑音レベルに応じ
て強調する周波数帯域を動的に変化させることができ、
背景雑音の強弱に拘わらず聞き取り易い再生音声を得る
ことができ、音声の自然性を確保できる効果がある。

【００６２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、背景雑音
レベルに対応して予め特定周波数を定めておき、測定さ
れた背景雑音レベルに対応する特定周波数を選択して当
該特定周波数より高域側を強調して再生音声を出力する
音声高域強調方法としているので、背景雑音の強弱に拘
わらず聞き取り易い再生音声を得ることができる効果が
ある。

【００６３】請求項２記載の発明によれば、高域強調回
路が、背景雑音レベル測定器で測定された背景雑音レベ
ルに対応して予め定められた特定周波数を選択し、選択
した特定周波数より高域側の音声信号を強調して出力す
る音声高域強調回路としているので、背景雑音の強弱に
拘わらず聞き取り易い再生音声を得ることができる効果
がある。

【００６４】請求項３記載の発明によれば、高域強調回
路が、主に背景雑音を捉える第２のマイクロフォンから
入力された入力信号を元に測定された背景雑音レベルに
対応して予め定められた特定周波数を選択し、選択した
特定周波数より高域側の再生信号を強調して出力する音
声高域強調装置としているので、背景雑音の強弱に拘わ
らず聞き取り易い再生音声を得ることができ、また、第
２のマイクを背景雑音を捉えやすい部位に配置でき、背
景雑音に対して有効に再生音声を得ることができる効果
がある。

【００６５】請求項４又は請求項５又は請求項６記載の
発明によれば、請求項２又は請求項３記載の音声高域強
調装置において、背景雑音レベル測定器が、ディジタル
信号に変換された入力信号をフレームに区切り、フレー
ム毎の平均レベルを演算して、出力するフレームレベル
平均値算出器と、ディジタル信号に変換された入力信号
の入力を受けて、当該信号をフレームに区切り、フレー
ム毎の平均レベルを演算して、出力するフレームレベル
平均値算出器から平均レベルの入力を受けて、１つ前の
フレームレベルの平均レベルと現在のフレームレベルの
平均レベルとの差を演算し、フレームレベル差分値とし
て出力するフレーム平均レベル差分器と、フレームレベ
ル平均差分器から入力されるフレームレベル差分値を記
憶して複数個格納する差分値メモリと、差分値メモリに
格納されている複数のフレームレベル差分値を参照し
て、複数のフレームレベルがそれぞれ一定のしきい値を
下回っているか否かを判定することで、各フレームに利
用者の音声信号が含まれているか否かを判定し、利用者
の音声信号が含まれていないと判定すると、現在のフレ
ームが背景雑音フレームであると判定したことを表す判
定信号を出力するレベル判定器と、背景雑音フレーム間
のレベルの差を平滑化して、背景雑音レベル情報信号と
して出力する平滑回路とを有する背景雑音レベル測定器
であることを特徴としており、請求項２，３記載の発明
に加えて、平滑回路の働きにより、高域の強調が滑らか
に行われ、再生される音声の自然性を高めることができ
る効果がある。

【００６６】請求項５記載の発明によれば、請求項２又
は請求項３又は請求項４記載の高域強調回路は、複数の
判定値とそれに対応する周波数の値とを格納するフィル
タ係数メモリと、背景雑音レベル測定器から入力される
背景雑音レベル情報信号と予め定められた複数のしきい
値との比較に応じた判定値を得て、フィルタ係数メモリ
から当該判定値に対応づけて格納されている周波数の値
を読み出して出力するフィルタ係数選択器と、フィルタ
係数選択器から周波数の値の入力を受けて、当該周波数
の値より高域側を強調する高域強調フィルタとで構成す
るのが好適である。

【００６７】請求項６記載の発明によれば、請求項５記
載のフィルタ係数選択器は、複数のしきい値を格納する
しきい値メモリと、背景雑音レベル測定器から入力され
る背景雑音レベル情報信号としきい値メモリに格納され
ている複数のしきい値とを比較し、比較に応じた判定値
を出力する比較回路と、比較回路から判定値の入力を受
けて、フィルタ係数メモリから当該判定値に対応づけて
格納されている周波数の値を読み出して、高域強調フィ
ルタに出力する選択回路とで構成するのが好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本装置の構成ブロック図である。

【図２】背景雑音レベル測定器６の一例を表す構成ブロ
ック図である。

【図３】高域強調回路７の一例を表す構成ブロック図で
ある。

【図４】フィルタ係数選択器７２の一例を表す構成ブロ
ック図である。

【図５】本発明のもう一つの実施の形態に係る音声高域
強調装置の構成ブロック図である。

【符号の説明】

１，１１…マイクロフォン、 ２…スピーカ、 ３，１
３…アナログディジタル変換器、 ４…ディジタルアナ
ログ変換器、 ５…音声通信インターフェイス、 ６…
背景雑音レベル測定器、 ７…高域強調回路、 ６１…
フレームレベル平均算出器、 ６２…フレームレベル平
均差分器、 ６３…差分値メモリ、 ６４…レベル判定
器、 ６５…平滑器、 ７１…フィルタ係数メモリ、
７２…フィルタ係数選択器、 ７３…高域強調フィル
タ、 ８１…しきい値メモリ、 ８２…比較回路、 ８
３…選択回路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 音声信号に背景信号が重畳された入力信
   号から背景雑音を検出して背景雑音レベルを測定し、前
   記測定された背景雑音レベルに対応して予め定められた
   特定周波数を選択し、外部から再生すべき音声信号であ
   る再生音声信号の入力を受けて、前記特定周波数より高
   域の再生音声信号を強調して再生音声を出力することを
   特徴とする音声高域強調方法。
2. 【請求項２】 音声信号に背景雑音が重畳された入力信
   号をマイクロフォンから受けて、前記入力信号をディジ
   タル信号に変換するアナログディジタル変換器と、 前記ディジタル信号から背景雑音を検出し、背景雑音レ
   ベルを測定する背景雑音レベル測定器と、 前記測定された背景雑音レベルに対応して予め定められ
   た特定周波数を選択し、外部から再生すべき音声信号で
   ある再生音声信号の入力を受けて、当該音声信号のう
   ち、前記選択した特定周波数より高域側を強調して出力
   する高域強調回路と、 前記強調された音声信号をアナログ信号に変換するディ
   ジタルアナログ変換器と、 前記アナログ変換された音声信号を再生音声として出力
   するスピーカーとを有することを特徴とする音声高域強
   調装置。
3. 【請求項３】 音声信号に背景雑音が重畳された入力信
   号を第１のマイクロフォンから受けて、前記入力信号を
   ディジタル信号に変換する第１のアナログディジタル変
   換器と、 主に背景雑音の入力信号を第２のマイクロフォンから受
   けて、前記入力信号をディジタル信号に変換する第２の
   アナログディジタル変換器と、 前記第２のアナログディジタル変換器でディジタル信号
   に変換された背景雑音を検出し、背景雑音レベルを測定
   する背景雑音レベル測定器と、 前記測定された背景雑音レベルに対応して予め定められ
   た特定周波数を選択し、外部から再生すべき音声信号の
   入力を受けて、当該再生すべき音声信号のうち、前記選
   択した特定周波数より高域側を強調して出力する高域強
   調回路と、 前記高域を強調された音声信号をアナログ信号に変換す
   るディジタルアナログ変換器と、 前記アナログ信号に変換された音声信号を再生音声とし
   て出力するスピーカとを有することを特徴とする音声高
   域強調装置。
4. 【請求項４】 背景雑音レベル測定器が、ディジタル信
   号に変換された入力信号の入力を受けて、当該信号をフ
   レームに区切り、フレーム毎の平均レベルを演算して出
   力するフレームレベル平均値算出器と、 前記フレームレベル平均値算出器から平均レベルの入力
   を受けて、１つ前のフレームの平均レベルと現在のフレ
   ームの平均レベルとの差を演算し、フレームレベル差分
   値として出力するフレーム平均レベル差分器と、 前記フレームレベル平均差分器から入力されるフレーム
   レベル差分値を複数個記憶して格納する差分値メモリ
   と、 前記差分値メモリに格納されている複数のフレームレベ
   ル差分値を参照して、前記複数のフレームレベル差分値
   がそれぞれ一定のしきい値を下回っていると、各フレー
   ムに利用者の音声信号が含まれていないと判定して、現
   在のフレームが背景雑音フレームであると判定したこと
   を表す判定信号を背景雑音フレーム情報信号として出力
   するレベル判定器と、 前記背景雑音フレーム間のレベルの差を平滑化して、背
   景雑音レベル情報信号として出力する平滑回路とを有す
   る背景雑音レベル測定器であることを特徴とする請求項
   ２又は請求項３記載の音声高域強調装置。
5. 【請求項５】 高域強調回路が、複数の判定値とそれに
   対応する周波数の値とを格納するフィルタ係数メモリ
   と、背景雑音レベル測定器から入力される背景雑音レベ
   ル情報信号と予め定められた複数のしきい値とを比較
   し、比較に応じた判定値を得て、前記フィルタ係数メモ
   リから当該判定値に対応づけて格納されている周波数の
   値を読み出して出力するフィルタ係数選択器と、前記フ
   ィルタ係数選択器から周波数の値の入力を受けて、当該
   周波数の値より高域側を強調する高域強調フィルタとを
   有する高域強調回路であることを特徴とする請求項２又
   は請求項３又は請求項４記載の音声高域強調装置。
6. 【請求項６】 フィルタ係数選択器が、複数のしきい値
   を格納するしきい値メモリと、背景雑音レベル測定器か
   ら入力される背景雑音レベル情報信号と前記しきい値メ
   モリに格納されている複数のしきい値とを比較し、比較
   に応じた判定値を出力する比較回路と、前記比較回路か
   ら前記判定値の入力を受けて、フィルタ係数メモリから
   当該判定値に対応づけて格納されている周波数の値を読
   み出して、高域強調フィルタに出力する選択回路とを有
   するフィルタ係数選択器であることを特徴とする請求項
   ５記載の高域強調装置。