JPS6355280B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6355280B2 JPS6355280B2 JP56021746A JP2174681A JPS6355280B2 JP S6355280 B2 JPS6355280 B2 JP S6355280B2 JP 56021746 A JP56021746 A JP 56021746A JP 2174681 A JP2174681 A JP 2174681A JP S6355280 B2 JPS6355280 B2 JP S6355280B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- audio signal
- conversion circuit
- circuit
- signal
- input
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 17
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims description 17
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 14
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R25/00—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
- H04R25/50—Customised settings for obtaining desired overall acoustical characteristics
- H04R25/505—Customised settings for obtaining desired overall acoustical characteristics using digital signal processing
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Neurosurgery (AREA)
- Otolaryngology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は補聴器等に使用して好便な受聴装置に
関する。
関する。
補聴器等において周囲に雑音が存在する中での
話者の音声を単に増幅したのみでは、雑音も増幅
されて良好なＳ／Ｎ比を得ることは困難である。
また、ダイオード等のリミツタ作用により一定レ
ベル以下の音を削除する方式においても、話者の
音声とともに雑音レベルも上昇した場合には効果
が激減する。また特公昭52−50646号公報等に記
載されるように、通常会話に必要な音声情報が占
有する周波数帯域（以下音声帯域と称す）以外の
帯域における入力音（音声＋雑音）のエネルギー
が高い場合のみ、入力音中の前記音声帯域以外の
周波数成分を除去する方法も想起されているが、
音声帯域内に雑音のエネルギーが集中するような
場合には効果がなかつた。
話者の音声を単に増幅したのみでは、雑音も増幅
されて良好なＳ／Ｎ比を得ることは困難である。
また、ダイオード等のリミツタ作用により一定レ
ベル以下の音を削除する方式においても、話者の
音声とともに雑音レベルも上昇した場合には効果
が激減する。また特公昭52−50646号公報等に記
載されるように、通常会話に必要な音声情報が占
有する周波数帯域（以下音声帯域と称す）以外の
帯域における入力音（音声＋雑音）のエネルギー
が高い場合のみ、入力音中の前記音声帯域以外の
周波数成分を除去する方法も想起されているが、
音声帯域内に雑音のエネルギーが集中するような
場合には効果がなかつた。
本発明の目的は、上記欠点を除去した受聴装置
を提供しようとするにある。
を提供しようとするにある。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。
する。
マイクロフオン１よりピツクアツプされたアナ
ログ音声信号は、雑音とか折り返し歪の除去用で
あつてカツトオフ周波数4KHzのローパスフイル
タ２を介し、そのカツトオフ周波数の２倍、即ち
8KHzにてアナログ信号をサンプリングしてデイ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路３に出力さ
れる。可変デイジタルフイルタ回路４はＡ／Ｄ変
換回路３からのデイジタル音声信号が供給される
とともにデイジタル信号をアナログ信号に変換す
るＤ／Ａ変換回路５へデイジタル音声信号を出力
する。このＤ／Ａ変換回路５はアナログ音声信号
をメインアンプ６を介してイヤホン７へ出力す
る。
ログ音声信号は、雑音とか折り返し歪の除去用で
あつてカツトオフ周波数4KHzのローパスフイル
タ２を介し、そのカツトオフ周波数の２倍、即ち
8KHzにてアナログ信号をサンプリングしてデイ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路３に出力さ
れる。可変デイジタルフイルタ回路４はＡ／Ｄ変
換回路３からのデイジタル音声信号が供給される
とともにデイジタル信号をアナログ信号に変換す
るＤ／Ａ変換回路５へデイジタル音声信号を出力
する。このＤ／Ａ変換回路５はアナログ音声信号
をメインアンプ６を介してイヤホン７へ出力す
る。
また、前記Ａ／Ｄ変換回路３からのデイジタル
音声信号は、窓関数回路８に入力される。この窓
関数回路８は、ハミング窓を形成し、前記入力さ
れた音声信号を20ms毎の区間に区切りその区間
の両端部を減衰させるように重み付けする。この
ハミング窓の具体的な構成等については、新美康
永著、「音声認識」（共立出版株式会社：昭和54年
10月10日初版１刷発行）等の文献に詳述されてい
るので、ここではその説明を省略する。この窓関
数回路８には波形分析回路９が接続されており、
前記重み付けされた20ms毎の区間の音声信号を
波形分析して短時間スペクトルを計算する。この
計算方式として、フーリエ変換による方法、線形
予測分析による方法等があるが、ここでは高速フ
ーリエ変換（FFT）アルゴリズムにより分析を
している。この方法についても同「音声認識」等
の文献に詳述されているので、ここでは省略す
る。この波形分析回路９によつて算出された短時
間スペクトルの情報は、音声情報信号として送出
される。その波形分析回路９から20ms分の音声
情報信号が順次供給される周波数スペクトル平均
演算回路１０は、120ms（前記20msの６倍）分の
デイジタル音声信号に基づく音声情報信号を記憶
する容量を備えたリングカウンタを備え、最新の
６区間分の音声情報信号を記憶し、更にその６区
間分の音声情報信号の平均を算出して周波数帯域
決定回路１１へその信号を出力している。この場
合、音声のスペクトルは急激には変化することは
ないため、平均化の処理により音声情報が大きく
損なわれることはない。しかし雑音は一般に時間
に対して自己相関性がないため平均化によりエネ
ルギーが減少する。従つて平均化された音声情報
信号は、音声のスペクトルの情報が損なわれるこ
となく、Ｓ／Ｎ比が増加している。一般に会話等
に必要な音声の情報は、その音声のスペクトルに
おいてエネルギーの高い部分に集中しているた
め、この平均化された音声情報信号の短時間スペ
クトルにおけるエネルギーの高い周波数領域の入
力音を重点的に通過させることにより、音声の情
報を大きく損なうことなく雑音を除去できる。こ
の周波数帯域決定回路１１は、周波数スペクトル
平均演算回路１０からの信号に基づいて前記Ａ／
Ｄ変換回路３に供給されている音声信号の主成
分、即ち前記平均化された音声情報信号のスペク
トルにおけるエネルギーの高い周波数領域の成分
を検出し、その主成分を含む所定の帯域の信号が
伝送されてその他の信号が減衰されるべく、前記
可変デイジタルフイルタ回路４へフイルタ特性制
御信号を出力する。具体的な方法としては、前記
平均化した音声情報信号の短時間スペクトルにお
いて、エネルギーが有る一定の値よりも小さい周
波数領域については、入力音を遮断するように可
変デイジタルフイルタ回路４へ特性制御信号を出
力する。この特性制御信号は、20ms毎に更新さ
れる。可変デイジタルフイルタ回路４はその特性
制御信号に従つて20ms毎に特性が変化する。
音声信号は、窓関数回路８に入力される。この窓
関数回路８は、ハミング窓を形成し、前記入力さ
れた音声信号を20ms毎の区間に区切りその区間
の両端部を減衰させるように重み付けする。この
ハミング窓の具体的な構成等については、新美康
永著、「音声認識」（共立出版株式会社：昭和54年
10月10日初版１刷発行）等の文献に詳述されてい
るので、ここではその説明を省略する。この窓関
数回路８には波形分析回路９が接続されており、
前記重み付けされた20ms毎の区間の音声信号を
波形分析して短時間スペクトルを計算する。この
計算方式として、フーリエ変換による方法、線形
予測分析による方法等があるが、ここでは高速フ
ーリエ変換（FFT）アルゴリズムにより分析を
している。この方法についても同「音声認識」等
の文献に詳述されているので、ここでは省略す
る。この波形分析回路９によつて算出された短時
間スペクトルの情報は、音声情報信号として送出
される。その波形分析回路９から20ms分の音声
情報信号が順次供給される周波数スペクトル平均
演算回路１０は、120ms（前記20msの６倍）分の
デイジタル音声信号に基づく音声情報信号を記憶
する容量を備えたリングカウンタを備え、最新の
６区間分の音声情報信号を記憶し、更にその６区
間分の音声情報信号の平均を算出して周波数帯域
決定回路１１へその信号を出力している。この場
合、音声のスペクトルは急激には変化することは
ないため、平均化の処理により音声情報が大きく
損なわれることはない。しかし雑音は一般に時間
に対して自己相関性がないため平均化によりエネ
ルギーが減少する。従つて平均化された音声情報
信号は、音声のスペクトルの情報が損なわれるこ
となく、Ｓ／Ｎ比が増加している。一般に会話等
に必要な音声の情報は、その音声のスペクトルに
おいてエネルギーの高い部分に集中しているた
め、この平均化された音声情報信号の短時間スペ
クトルにおけるエネルギーの高い周波数領域の入
力音を重点的に通過させることにより、音声の情
報を大きく損なうことなく雑音を除去できる。こ
の周波数帯域決定回路１１は、周波数スペクトル
平均演算回路１０からの信号に基づいて前記Ａ／
Ｄ変換回路３に供給されている音声信号の主成
分、即ち前記平均化された音声情報信号のスペク
トルにおけるエネルギーの高い周波数領域の成分
を検出し、その主成分を含む所定の帯域の信号が
伝送されてその他の信号が減衰されるべく、前記
可変デイジタルフイルタ回路４へフイルタ特性制
御信号を出力する。具体的な方法としては、前記
平均化した音声情報信号の短時間スペクトルにお
いて、エネルギーが有る一定の値よりも小さい周
波数領域については、入力音を遮断するように可
変デイジタルフイルタ回路４へ特性制御信号を出
力する。この特性制御信号は、20ms毎に更新さ
れる。可変デイジタルフイルタ回路４はその特性
制御信号に従つて20ms毎に特性が変化する。
外部指定装置１２は例えば特定話者以外であつ
て、その特定話者の音声帯域以外の大きな連続雑
音等があつた場合、使用者が手動操作するもので
あり、その操作に基づいて帯域補正回路１３を介
して前記周波数帯域決定回路１１へ前記連続雑音
を除去すべく制御信号を出力することができる。
て、その特定話者の音声帯域以外の大きな連続雑
音等があつた場合、使用者が手動操作するもので
あり、その操作に基づいて帯域補正回路１３を介
して前記周波数帯域決定回路１１へ前記連続雑音
を除去すべく制御信号を出力することができる。
また以上の回路を次のように変形することも可
能である。まずＡ／Ｄ変換回路３からのデイジタ
ル音声信号を20ms毎にフーリエ変換した後、前
記平均化された音声情報信号のスペクトルを乗じ
る。次にその結果の平方根をとり、逆フーリエ変
換を行つた後、前述のＤ／Ａ変換回路５に入力す
る。このようにしても同様の効果を奏する。
能である。まずＡ／Ｄ変換回路３からのデイジタ
ル音声信号を20ms毎にフーリエ変換した後、前
記平均化された音声情報信号のスペクトルを乗じ
る。次にその結果の平方根をとり、逆フーリエ変
換を行つた後、前述のＤ／Ａ変換回路５に入力す
る。このようにしても同様の効果を奏する。
本実施例は以上に詳述の通りの構成を有すると
ともに動作をするので、雑音が存在する中におい
ても最も中心となる話者の音声のみを明瞭に聞き
分けることができ、特に耳の不自由な人にとつて
極めて有益である。
ともに動作をするので、雑音が存在する中におい
ても最も中心となる話者の音声のみを明瞭に聞き
分けることができ、特に耳の不自由な人にとつて
極めて有益である。
波形分析回路９からの20ms分の音声情報信号
を周波数スペクトル平均演算回路１０にて６回
分、即ち120ms分常に記憶し、周波数決定回路１
１は後段の100ms分の音声情報信号に基いてフイ
ルタ特性制御信号を出力するので、瞬間的な雑音
はこの平均化により波形分析回路９から20ms分
の音声情報信号を直接周波数帯域決定回路１１へ
出力する場合より低減されるという効果を有す
る。
を周波数スペクトル平均演算回路１０にて６回
分、即ち120ms分常に記憶し、周波数決定回路１
１は後段の100ms分の音声情報信号に基いてフイ
ルタ特性制御信号を出力するので、瞬間的な雑音
はこの平均化により波形分析回路９から20ms分
の音声情報信号を直接周波数帯域決定回路１１へ
出力する場合より低減されるという効果を有す
る。
以上に詳述の通り、本発明は特定話者の音声を
明瞭に聞き分けることができ、その奏する効果は
大である。
明瞭に聞き分けることができ、その奏する効果は
大である。
図面は本発明の一実施例を説明するためのブロ
ツク回路図である。 図中１はマイクロフオン、３はＡ／Ｄ変換回
路、４は可変デイジタルフイルタ、５はＤ／Ａ変
換回路、７は電気―機械変換装置であるイヤホ
ン、９は波形分析回路、１１は周波数帯域決定回
路である。
ツク回路図である。 図中１はマイクロフオン、３はＡ／Ｄ変換回
路、４は可変デイジタルフイルタ、５はＤ／Ａ変
換回路、７は電気―機械変換装置であるイヤホ
ン、９は波形分析回路、１１は周波数帯域決定回
路である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ マイクロフオンによりピツクアツプされたア
ナログ音声信号が入力されるＡ／Ｄ変換回路と、 そのＡ／Ｄ変換回路からのデイジタル音声信号
が入力される可変デイジタルフイルタと、 その可変デイジタルフイルタからのデイジタル
音声信号をアナログ音声信号に変換して後段の電
気―機械変換装置へ出力するＤ／Ａ変換回路と、 前記Ａ／Ｄ変換回路からのデイジタル音声信号
を所定時間毎の区間に区切る窓手段と、 前記窓手段によつて区切られた区間の音声信号
に基づいて、短時間スペクトルを算出する波形分
析手段と、 前記窓手段によつて区切られた少くとも２個以
上の連続する区間の前記波形分析手段によつて算
出された短時間スペクトルを平均化する周波数ス
ペクトル平均演算手段とを有し、 前記可変デイジタルフイルタは、前記周波数ス
ペクトル平均演算手段からの出力に基づいて、そ
の伝播特性を変化するように構成されていること
を特徴とする受聴装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2174681A JPS57135600A (en) | 1981-02-17 | 1981-02-17 | Listening device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2174681A JPS57135600A (en) | 1981-02-17 | 1981-02-17 | Listening device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57135600A JPS57135600A (en) | 1982-08-21 |
| JPS6355280B2 true JPS6355280B2 (ja) | 1988-11-01 |
Family
ID=12063634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2174681A Granted JPS57135600A (en) | 1981-02-17 | 1981-02-17 | Listening device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57135600A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61187499A (ja) * | 1985-02-14 | 1986-08-21 | Kenjiro Owada | 周囲騒音抑制機能を備えた補聴器 |
| US5440642A (en) * | 1993-09-20 | 1995-08-08 | Denenberg; Jeffrey N. | Analog noise cancellation system using digital optimizing of variable parameters |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5250646A (en) * | 1975-10-22 | 1977-04-22 | Fujitsu Ltd | Interference evasion system of control memory |
-
1981
- 1981-02-17 JP JP2174681A patent/JPS57135600A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5250646A (en) * | 1975-10-22 | 1977-04-22 | Fujitsu Ltd | Interference evasion system of control memory |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57135600A (en) | 1982-08-21 |
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