CN101437065A - 音频信号处理装置、音频信号处理方法和通信终端 - Google Patents
音频信号处理装置、音频信号处理方法和通信终端 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101437065A CN101437065A CNA2008101775149A CN200810177514A CN101437065A CN 101437065 A CN101437065 A CN 101437065A CN A2008101775149 A CNA2008101775149 A CN A2008101775149A CN 200810177514 A CN200810177514 A CN 200810177514A CN 101437065 A CN101437065 A CN 101437065A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- level
- voice
- ambient noise
- control signal
- 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.)
- Pending
Links
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 title claims abstract description 40
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 title abstract description 52
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 24
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 claims description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 5
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000003292 diminished effect Effects 0.000 description 1
- 230000005055 memory storage Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/20—Automatic control
- H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
- H03G3/32—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices the control being dependent upon ambient noise level or sound level
Landscapes
- Telephone Function (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Interconnected Communication Systems, Intercoms, And Interphones (AREA)
Abstract
本发明涉及一种音频信号处理装置,其包括:周围环境噪声电平检测单元,用于检测在语音通话时由收集发送声音的集音装置输入的音频信号中所含的周围环境噪声电平;信号电平调节单元,其具有相对于输入信号电平调节输出信号电平的电平调节功能及在所述电平调节功能中借助于控制信号调节电平时改变输入/输出特性的输入/输出特性改变功能,其中将已接收声音信号在电话通话语音的情况下设为输入信号;以及控制信号生成单元,用于根据周围环境噪声电平生成改变信号电平调节单元的输入/输出特性的控制信号。本发明还涉及与音频信号处理装置对应的音频信号处理方法及利用该音频信号处理装置的通信终端。本发明以较小的处理量使电话通话语音易于听到。
Description
相关申请的交叉引用
本文件包含与2007年11月13日向日本专利局提交的日本专利申请2007-293962相关的主题,将该申请的全部内容通过引用并入此处。
技术领域
本发明涉及音频信号处理装置和音频信号处理方法以及通信终端,所述处理装置和处理方法易于收听通过诸如移动电话网络等通信网络所发送的已接收声音,而所述通信终端例如是可以通过语音实现通话的移动电话终端等。
背景技术
关于通过诸如移动电话网络等通信网络进行语音通话的情况,已有一种技术,该技术例如通过使电话通话语音信号在接收者一方经过预定的信号处理而更容易地在周围噪声环境中收听电话通话语音。
例如,日本专利申请公开公报No.H7-221832(专利文献1)公开了一种技术,其中对周围噪声和已接收声音的频率特性进行比较,然后改变已接收声音的频率特性以改善易听性。
但是,如上所述,为了比较周围噪声和所接收声音的频率特性以改变已接收声音的频率特性,其中存在一个问题,即有必要对周围噪声和已接收声音都进行信号分析,并且还需要许多步骤,比如需要在这些分析结果中进行比较,因此对于处理能力有限的装置,例如对于移动电话终端来说负载过大。
发明内容
本发明是针对上述情况而提出的,并且旨在提出一种以较小的处理量使电话通话语音易于听到的音频信号处理装置、音频信号处理方法和通信终端。
本发明的音频信号处理装置包括:周围环境噪声电平检测单元,该单元用于检测在语音通话时由用于收集发送声音的集音装置所输入的音频信号中所包含的周围环境噪声电平;信号电平调节单元,其具有相对于输入信号电平调节输出信号电平的电平调节功能以及当在电平调节功能中通过控制信号调节电平时改变输入/输出特性的输入/输出特性改变功能,其中已接收声音信号在电话通话语音的情况下被设置为输入信号;以及控制信号生成单元,其用于根据周围环境噪声电平生成用于改变信号电平调节单元的输入/输出特性的控制信号。本发明解决了上述问题。
本发明的音频信号处理方法包括如下步骤:检测用于在语音通话时收集发送声音的集音装置所输入的音频信号中所包含的周围环境噪声电平;根据检测到的周围环境噪声电平生成用于改变信号电平调节单元的输入/输出特性的控制信号;在电话通话语音的情况下已接收声音信号被设置为输入信号,以及信号电平调节单元利用控制信号在相对于输入信号电平调节输出信号电平时改变输入/输出特性并调节已接收声音信号的电平。从而解决上述问题。
本发明的通信终端包括:用于进行语音通信的通信单元;用于在语音通话时收集发送声音的集音单元;用于在语音通话时将已接收声音信号转换成声波输出的声音输出单元;用于检测通过集音单元输入的音频信号中所包含的周围环境噪声电平的周围环境噪声电平检测单元;信号电平调节单元,其具有相对于输入信号电平调节输出信号电平的电平调节功能以及当在电平调节功能中通过控制信号调节电平时改变输入/输出特性的输入/输出特性改变功能,其中已接收声音信号在电话通话语音的情况下被设置为输入信号;以及控制信号生成单元,其用于根据由周围环境噪声电平检测单元所检测的周围环境噪声电平生成用于改变信号电平调节单元的输入/输出特性的控制信号,其中,所接收到的由信号电平调节单元所输出的声音信号被提供给所述声音输出单元。从而解决上述问题。
即,本发明的实施例是这样设置的,即在电话通话语音的情况下已接收声音信号的电平根据周围环境噪声电平来调节,换言之,根据周围环境噪声电平的等级来控制接收声音一侧的动态特性。
根据本发明的实施例,在电话通话语音的情况下根据周围环境噪声电平来调节已接收声音信号的电平,即,例如,当周围环境噪声大时进行电平调节以提高已接收声音信号的电平,从而以较小的处理量使电话通话语音(具体为已接收语音)易于听到。
附图说明
图1是表示根据本发明实施例的移动电话终端的原理结构的框图;
图2是表示设置在本实施例的移动电话终端的声音处理单元中的噪声检测单元和已接收声音处理单元的具体结构的电路框图;
图3是用于解释人声频率特性的示意图;
图4是实测得到的包含周围环境噪声的已接收声音信号的幅频特性曲线图;
图5是表示图4中的已接收声音信号在0Hz和300Hz之间成分的幅频特性的放大的曲线图;
图6是表示实测的已接收声音信号的共振峰的幅频特性曲线图;
图7是表示图6中的已接收声音信号在0Hz和300Hz之间成分的幅频特性的放大的曲线图;
图8是表示噪声检测单元的低通滤波器的频率特性曲线图;
图9是表示从麦克输入的音频信号波形经过噪声检测单元的低通滤波器之后的已通过LPF(低通滤波,Low Pass Filtering)的信号波形的波形图;
图10是用于解释在噪声检测单元的包络检测单元中的包络检测的波形图;
图11是从噪声检测单元的包络检测单元所输出的控制信号(表示周围环境噪声的粗略能量变化的信号)的波形图;
图12是从噪声检测单元的包络检测器所输出的控制信号经过动态调节单元的限幅器和放大器之后所得的信号波形图;
图13是表示根据本实施例的具有可变转折点的自动电平控制器的输入/输出特性的特性曲线图;
图14是图13的可变转折点周围的放大的特性曲线图;
图15是用于解释控制信号的电平变化和可变转折点之间的变化关系图;
图16是表示已接收声音信号在经过由根据本实施例的自动电平控制器进行电平调节之后的幅度波形的波形图;
图17是用于解释示例的特性曲线,其中,自动电平控制器的输入/输出特性是这样改变的,即在输入电平与输出电平是一比一的对应关系时,在输入/输出特性曲线上平行设置一个线段;
图18是表示在通过数字处理控制自动电平控制器的输入/输出特性的情况下的控制信号和可变转折点之间关系的示例的表格;
图19是表示在通过数字处理控制自动电平控制器的输入/输出特性的情况下控制信号和可变转折点之间关系的另一个示例的表格;
图20是表示从接收声音处理单元的包络检测器所输出的图11的控制信号通过共振峰调节单元的限幅器和放大器之后的信号波形的波形图;
图21是表示共振峰调节单元的带通滤波器的频率特性曲线图;
图22是表示通过实测经已接收声音信号输入端所输入的已接收声音信号而得的幅频测量结果的曲线图;
图23是表示通过实测在经过由共振峰调节单元的带通滤波器进行带通处理之后的已接收声音信号而得的幅频测量结果的曲线图;
图24是表示共振峰调节单元的放大器的放大率和控制信号之间关系的特性曲线图;
图25是用于解释在人声频率特性中第二共振峰的频率特性经共振峰调节单元调节的情形的原理图;
图26是表示通过实测在通过共振峰调节单元的放大器调节增益之后的已接收声音信号而得的幅频测量结果的曲线图;并且
图27是表示通过实测在经共振峰调节单元的加法器的叠加处理之后的已接收声音信号而得的幅频测量结果的曲线图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施例。
应当指出,在本实施例中,移动电话终端只是作为本发明的示例提出,这里所说明的内容只是示例,并不表示本发明局限于该示例。
移动电话终端的原理结构
图1是表示本实施例的移动电话终端的原理结构。
在图1中,通信天线12例如是内置天线,其用于发送和接收诸如电子邮件的分组通信的信号波。通信电路11对发送/接收信号进行频率转换、调制和解调等。
控制单元10由CPU(中央处理单元)构成,并且在通信电路11中进行通信控制、声音处理控制、图像处理控制、其它各种信号处理和各单元的控制等等。并且,控制单元10执行存储于存储单元15中的各类控制程序和应用程序并进行伴随的各种数据处理。
扬声器21由设置在移动电话终端中接收声音的扬声器或者由用于铃声(铃声音调)、告警声、嘟嘟声、播放音乐、数字声音和播放视频的声音等的输出扬声器构成,并且扬声器21将从声音处理单元20提供的音频信号转换成声波以输出到空中。
麦克22是用于发送声音和收集外部声音的麦克,其将声波转换成音频信号并将该音频信号输入至声音处理单元20。
在通过例如解码的预定声音处理所产生的声音数据的数模转换之后,声音处理单元20将其放大并将该放大的音频信号输出至扬声器21。并且,声音处理单元20对从麦克22提供的输入音频信号进行放大和模数转换,并且对模数转换之后的声音数据进行例如编码的预定声音处理。而且,具体地在根据本发明实施例的移动电话终端中,声音处理单元20设有噪声检测单元23和接收声音处理单元24。噪声检测单元23和接收声音处理单元24的具体结构和具体工作方式将在后文描述。
操作单元13由设于本优选实施例的移动电话终端的外壳(未示出)上的诸如数字键、通话键、挂断/电源键和十字键的按键和多方向滚轮键(jogdial)等按键的操作元件,以及当操作元件***作时生成操作信号的操作信号发生器构成。
显示单元14包括诸如液晶显示器、有机EL(电致发光)显示器等显示装置以及用于显示的显示驱动电路,并且在显示器上显示诸如电子邮件的各种字符和消息,或者借助于由图像处理单元25所提供的图像信号显示静态图像、动态图像等。
图像处理单元25完成生成图像信号的处理,例如生成在显示单元14上所显示的字符、图标和图像。并且,图像处理单元25在控制单元10的控制下显示各种类型的用户界面屏幕、网页等。
存储单元15包括ROM(只读存储器)和RAM(随机存取存储器)。ROM包括例如NAND型闪存这样的可重写存储介质,并且例如存储OS(操作***)的程序、控制单元10用来控制各部件的控制程序、各种类型的应用程序、被压缩和编码的音乐数据内容和视频数据内容以及各种类型的初始值、字体数据、各词典数据、机器类型名称信息、终端身份信息等等。当控制单元10进行各种数据处理时,RAM作为工作区随时存储数据。
此外,尽管图1中未示出,但是本优选实施例的移动电话终端设有通常的移动电话终端所设置的各种构成元件,例如,用于拍摄照片的数码相机单元,用于发光按键和用于来电发光等的LED(发光二极管)及其驱动单元,向各部件供电的电池和控制电源的电源管理IC单元,用于通过称为蓝牙***(蓝牙:注册商标)、称为UWB(超宽带)***、无线LAN(局域网)等实现短距离无线通信的短距离无线通信单元,具有非接触式IC卡功能和读/写功能的非接触式通信处理单元,GPS(全球定位***)通信单元,用于外部存储器的插槽,用于数字广播的接收调谐单元,AV编解码单元,定时器(时钟单元)等。
噪声检测单元和接收声音处理单元的具体结构以及工作原理的说明
图2示出了设于本优选实施例的移动电话终端的声音处理单元20中的噪声检测单元23和接收声音处理单元24。此外,就以下的描述来说,图示了处理模拟音频信号的示例,但是,尽管未提及,也可以将本发明应用于处理数字音频信号的情形。
从用于电话通话的麦克22输出的音频信号被输入到设于声音处理单元20中的噪声检测单元23的麦克声音输入终端31中。输入到麦克声音输入终端31中的音频信号通过放大器32放大,然后作为发送声音信号从发送声音输出终端35输出至进行通常的发送声音处理的电路单元(未示出)。
而且,在本优选实施例中,经放大器32放大之后的音频信号从发送声音的输出路径中分出来,并通入低通滤波器(LPF)33。通向低通滤波器33的分支路径被设置用于检测从麦克22输入的音频信号中所含的周围环境噪声的等级。
这里,从图3中的实线所示的特性曲线可以看出,在人声的频率特性中存在特定峰点(共振峰)。尽管在共振峰中存在个体的频率差异,但是通常在300Hz和3.4kHz之间存在两个相异的峰点(共振峰)。第一共振峰在大约500kHz-1kHz处,第二共振峰在大约1.5kHz-3kHz处。
另一方面,周围环境噪声可取决于环境并且认为有不同的类型,但是,通常的情形是,如图3中虚线所示的特性曲线,在使用普通移动电话终端的环境中的周围环境噪声的频率特性可从低频带向高频带衰减。
并且,图4是实测包含周围环境噪声的已接收声音信号的幅频特性曲线图,图5是表示图4中的已接收声音信号在0Hz和300Hz之间的成分的幅频特性放大曲线图。而且,图6是表示实测的已接收声音信号的共振峰的幅频特性曲线图,图7是表示图6中的已接收声音信号在0Hz和300Hz之间的成分的幅频特性的放大曲线图。
因此,在本优选实施例中,为了确定在经麦克22输入的音频信号中所含的周围环境噪声的等级,该音频信号通过具有相对陡峭特性的低通滤波器33(例如,如图8所示),在低通滤波器33中低于上述的人声频率特性中的第一共振峰的频带为截止频率。应当指出,在本优选实施例中,设定在50Hz-140Hz(在图8的示例中具体在100Hz左右)的截止频率处具有近似于第四切比雪夫(Chebyshev)特性的滤波器用作低通滤波器33。
根据本优选实施例,由于利用这样的低通滤波器33进行低通滤波,所以如图9所示,经麦克22输入的音频信号波形Blpf通过LPF之后类似于信号波形Alpf。换言之,经过LPF之后的信号波形Alpf是通过从经麦克22的输出信号中只抽取出几乎没有人声成分的频带成分(即周围环境噪声的信号成分)所得到的信号波形。
如图2所示,通过低通滤波器33后的信号(即周围环境噪声的信号成分)被发送至包络检测器34。
如图10所示,包络检测器34对通过低通滤波器33之后的信号进行包络检测,具体地,包络检测器34以固定的时间间隔求平均并采样经过LPF之后的信号波形Alpf以生成如图11所示的信号,图11所示的信号示出了周围环境噪声的粗略的能量变化。此外,在包络检测器34中,以多大的时间间隔(以固定的时间间隔求平均的周期)检测能量变化在这里不受具体地限制。但是,所期望的是该时间间隔可以是根据在后面的接收声音处理单元24中所使用的处理时间单元(例如100msec)的时间间隔。包络检测器34的输出信号被设置为用于后文所述的接收声音处理单元24的动态调节单元50以及共振峰调节单元40的控制信号。
若需要,接收声音处理单元24可设有:动态调节单元50,其用于控制说话方发送的已接收声音信号的输入/输出特性(动态的);以及用于加强第二共振峰的共振峰调节单元40(加强已接收声音的语音的轮廓成分的均衡器),该第二共振峰具体是已接收声音信号中所包含的共振峰之一并且其频带不容易与周围环境噪声的峰点重叠。
动态调节单元的结构以及工作原理的说明
首先描述接收声音处理单元24的动态调节单元50,然后描述共振峰调节单元40。
在接收声音处理单元24中,从进行通常的已接收声音处理的电路单元(未示出)所发送出的已接收声音信号被输入到已接收声音输入终端45中。
该已接收声音信号发送至后文提到的共振峰调节单元40的带通滤波器(BPF)44并且还发送至延迟移相器单元47。
通过后文提到的延迟移相器单元47且通过后文提到的加法器46的已接收声音信号,按需要被动态调节单元50的放大器48放大,然后输入至自动电平控制器(ALC)49。
并且,对于如图11所示且从噪声检测单元23的包络检测器34输出的控制信号,超过预定电平的部分被动态调节单元50的限幅器51限幅,并且若需要则利用放大器52进行进一步的电平调节,从而该控制信号例如被设置为如图12所示的信号,然后提供至自动电平控制器49。
然后,自动电平控制器49的输出信号通过已接收声音输出终端53输出至用于接收声音的扬声器21。此外,随后将描述本优选实施例的自动电平控制器49的具体结构。
这里,通常的自动电平控制器(ALC)具有一条输入/输出特性曲线,并且输入电平和输出电平具有一比一对应的特性。另一方面,本优选实施例的接收声音处理单元24中设置的自动电平控制器49被设置为其输入/输出特性可通过如图12所示的控制信号被改变。具体地,如图13~图15所示,本优选实施例的自动电平控制器49设置为具有可变转折点的输入/输出特性。此外,图14是在图13的可变转折点附近的放大的曲线图,图15是表示控制信号的电平变化和可变转折点的变化之间的关系图。
换言之,本优选实施例的自动电平控制器49按以下方式进行电平控制:
如图13和图14所示,例如,在预定的输入电平的范围内(例如在图13和图14中,在-30dB(包括)和上限为-10dB之间的范围内),该电平范围被认为是已接收声音的人声信号电平,输出电平的值相对于输入电平例如可以通过多步而变化,其中每步为1dB至最大值10dB(例如为11步,每步为1dB)。
如图15所示,如果后面的控制信号的值相对于先前的控制信号的值变大,则可变转折点只在输出电平增加的方向上移动一步(增加一级)。相反地,如果后面的控制信号的值相对于先前的控制信号的值变小,则可变转折点在输出电平变低的方向上移动(降低一级)。
更具体地说,本优选实施例的自动电平控制器49进行动态控制,从而当输入电平在预定的输入电平范围内时,例如,在控制信号的值大的情况下(即在周围环境噪声大的情况下),可变转折点在输出电平相对于输入电平增加的方向上变化以增强自动电平控制器的作用。另一方面,例如,在控制信号的值小的情况下(即在周围环境噪声小的情况下),自动电平控制器49进行动态控制,从而可变转折点被改变以接近于输出电平和输入电平之间的一比一的关系,因此降低了自动电平控制器的作用。
换言之,例如,如图16所示,在输入大于或等于某电平的已接收声音信号且当周围环境噪声大(当控制信号的值大时)的情况下,本优选实施例的自动电平控制器49在输入电平:输出电平=1:n(在此情况下"n"大于1并且为对应于每步1dB的各可变转折点的值)的方向上调节自动电平控制器的输入/输出特性,从而增大已接收声音信号的输出电平且使得易于收听已接收的声音。另一方面,当周围环境噪声小时(当控制信号的值小时),自动电平控制器的输入/输出特性被调节为接近于"输入电平:输出电平=1:1”,从而由于自动电平控制器的动态控制所致的已接收声音的音质的恶化可降至最小。应当指出,图16中的实线表示实际的已接收声音信号的振幅波形,图16中的点划线表示根据本优选实施例的输出电平增大时的已接收声音信号的振幅波形。
如上所述,根据本优选实施例,例如,在周围环境噪声变大且自动电平控制器49的输入/输出特性在"输入电平:输出电平=1:n"的方向上被调节的情况下,即便在已接收的声音中出现一些音质的恶化,已接收声音的电平相对于周围环境噪声变高,因此已接收声音变得易于听见。另一方面,在周围环境噪声变小且自动电平控制器49的输入/输出特性在接近于"输入电平:输出电平=1:1"的方向上被调节的情况下,则已接收声音的电平不变高,但是因为周围环境噪声的原始电平也小,所以周围环境噪声对通话产生不良影响的可能性变小。并且,已接收声音的音质恶化也减小了,并且已接收声音变得易于听见。
并且,在以上描述中,如图13和图14所示,作为示例提出的可变转折点,其中相对于输入电平的输出电平值可通过多步而改变,其中每步为1dB至最大10dB(例如)。但是,可变转折点例如不但可以非连续地而且可以连续地变化。
并且,在上述示例中,为了简化描述,在自动电平控制器49中利用可变转折点的动态控制的示例是这样的,即在该示例中控制是以直接跟随周围环境噪声的大小的变化而完成的。但是,例如在周围环境噪声迅速变化的情况下,已接收的声音在动态控制之后可能会迅速变化以致于使用者在听觉上会感到不协调。因此,如上所述,为了防止这种迅速变化,例如,通过本优选实施例的自动电平控制器49的动态控制可设置为相对于可变转折点的变化具有一定程度的滞后。
并且,在图13和图14中,作为自动电平控制器49的输入/输出特性被改变部分的特性曲线的示例,提到的特性曲线(可变转折点的特性曲线)在预定的输入电平部分弯曲(在图13和图14的示例中输入电平为-20dB)。但是,例如,如图17所示,在具有一定长度的线段设置为平行于输入/输出特性曲线的情况下,其中输入电平和输出电平是一比一的关系,也可以使用通过多步(非连续地)或连续地而改变的特性曲线。
换言之,在图17的示例的情况下,自动电平控制器49按如下方式进行动态控制:
在被认为是已接收声音的人声信号电平在预定输入电平范围内时,输出电平的值相对于输入电平可通过多步而改变,其中例如每步为1dB至最大10dB(例如为11步,每步为1dB)。当后面的控制信号的值相对于先前的控制信号的值变大时,增益只在输出电平变高的方向上移动一步;相反地,当后面的控制信号的值相对于先前的控制信号的值变小时,增益在输出电平变低的方向上移动。
在图17的示例的情况下,因为自动电平控制器49的初始输入/输出特性曲线只是平行地移动,所以在电路结构上几乎没有改变并且可以以低成本容易地实现。
而且,在动态控制的情况下,输入/输出电平被检测并且所期望的是,例如,用于调节增益的起始时间(降低增益的时间)和恢复时间(提高增益的时间)被设置,并且根据输入/输出电平的检测值调节起始时间和恢复时间,从而防止增益迅速改变。
并且,尽管在以上描述中通过示例描述了模拟处理,但当使用数字处理(例如)时也可以在控制信号和可变转折点之间设置如图18或图19所示的关系。控制信号每次以固定的时间间隔(例如,100msec(毫秒)的时间间隔)输入时,当时对应于可变转折点的控制信号的值与所输入的控制信号的值进行比较。当所输入的控制信号的值较大时,可变转折点可在输出变大的方向上只移动一步。相反地,当所输入的控制信号的值较小时,可变转折点可在输出变小的方向上移动。这样,即便是在使用数字处理的情况下,也可以防止可变转折点的迅速改变。
根据本优选实施例,通过进行上述处理,可以在不增加处理量的情况下更易于在环境周围噪声中听到电话声音。
共振峰调节单元的结构以及工作原理的描述
下面描述接收声音处理单元24的共振峰调节单元40。
对于从接收声音处理单元24的包络检测器34输出的如图11所示的控制信号,超过特定电平的部分受到共振峰调节单元40的限幅电路41的电平限幅,并且若需要,则利用放大器42进行进一步的电平调节,从而该控制信号被设置为如图20所示的信号然后作为控制信号被发送至放大器43。
并且,来自于已接收声音输入终端45的已接收声音信号输入至带通滤波器44,该带通滤波器44是具有如图21所示的频率特性的滤波器。即,带通滤波器44是专门设置为只通过第二共振峰的频带的滤波器,在已接收声音信号的频带中该第二共振峰的频带不容易与周围环境噪声的峰点重叠。此外,图22是表示通过实测经已接收声音信号输入终端45所输入的已接收声音信号而得到的幅频测量结果的曲线图,图23是表示通过实测在利用带通滤波器44进行带通处理之后的已接收声音信号而得到的幅频测量结果的曲线图。
已通过带通滤波器44的第二共振峰的频带的已接收声音信号被输入至放大器43。
这里,放大器43设置为放大率和控制信号之间具有如图24所示的关系,从而在放大器43中,如图25中点划线所示的类似于图3的特性曲线,在已接收声音信号中的第二共振峰频带的信号根据图24的控制信号和放大率之间的关系进行增益调节处理(加强处理)。此外,图26是表示通过实测在利用放大器43进行增益调节之后的已接收声音信号而得的幅频测量结果的曲线图。
然后,放大器43的输出信号被发送至加法器46。
并且,通过延迟移相器47进行延迟和相位调节之后的已接收声音信号也被输入到加法器46。此外,延迟移相器47设置用于给输入至已接收声音输入终端45中的已接收声音信号提供延迟,该延迟类似于通过共振峰调节单元40的带通滤波器44的延迟。
在加法器46中,放大器43的输出信号(即经过了第二共振峰的增益调节的信号)与通过延迟移相器单元47进行时间和相位调节之后的已接收声音信号相加。换言之,如图25所示,加法器46的输出信号转变成为经过第二共振峰(处于已接收声音信号所包含的共振峰中)的加强处理的信号,该第二共振峰的频带非常不容易与周围环境噪声的峰点重叠。此外,图27是表示通过实测在经加法器46的叠加处理之后的已接收声音信号而得的幅频测量结果的曲线图。
然后,如上所述,从加法器46输出的信号被发送至动态调节单元50的放大器48。
结论
如上所述,根据本优选实施例,控制从说话方发送的已接收声音信号的输入/输出特性(动态的)的处理根据环境周围噪声的大小来进行,从而可以易于听见已接收的声音。并且,根据环境周围噪声的大小控制已接收声音信号的动态特性的处理可以仅通过低通滤波器、包络检测器和自动电平控制器的很小的处理量来实现。
而且,根据本优选实施例,在对已接收声音信号进行动态控制的同时,频带非常不容易与周围环境噪声的峰点重叠的第二共振峰(处于已接收声音信号所包含的共振峰中)被加强(增大已接收声音的语音的轮廓成分),从而可以易于听见已接收的声音。
应当指出,本优选实施例的上述描述只是本发明的示例。因此,本发明不局限于上述各实施例,并且只要不脱离本发明的技术构思,当然可以根据设计等进行各种修改。
例如,在上述的优选实施例中,诸如移动电话终端的移动电话作为示例提及。然而,本发明也可以应用于诸如固定电话的固定通信终端。此外,本发明也可以应用于各种类型的移动终端,例如设有语音呼叫功能的PDA(个人数字助理)。
本领域技术人员应当理解,在所附权利要求或其等同物的范围内,可根据设计需要和其它因素进行各种修改、组合、子组合和改变。
Claims (9)
1.一种音频信号处理装置,其包括:
周围环境噪声电平检测单元,其用于检测在语音通话时由收集发送声音的集音装置所输入的音频信号中所包含的周围环境噪声电平;
信号电平调节单元,其具有相对于输入信号电平调节输出信号电平的电平调节功能以及在所述电平调节功能中借助于控制信号调节电平时改变输入/输出特性的输入/输出特性改变功能,其中,将已接收声音信号在电话通话语音的情况下设为输入信号;以及
控制信号生成单元,其用于根据所述周围环境噪声电平检测单元所检测的周围环境噪声电平生成用于改变所述信号电平调节单元的输入/输出特性的控制信号。
2.根据权利要求1所述的音频信号处理装置,其中,当所述周围环境噪声电平的值高于规定值时,所述的控制信号生成单元根据所述的周围环境噪声电平生成在所述输出信号电平相对于所述输入信号电平升高的方向上改变所述信号电平调节单元的输入/输出特性的控制信号。
3.根据权利要求2所述的音频信号处理装置,其中,当所述周围环境噪声电平的值在降低的方向上改变时,所述的控制信号生成单元根据所述的周围环境噪声电平生成在所述输入信号电平和所述输出信号电平之间的关系接近一比一的方向上改变所述信号电平调节单元的输入/输出特性的控制信号。
4.根据权利要求1所述的音频信号处理装置,其中,所述的信号电平调节单元借助于所述控制信号逐步地或连续地改变所述输入/输出特性。
5.根据权利要求1所述的音频信号处理装置,其中,所述的周围环境噪声电平检测单元具有对由所述的集音装置输入的音频信号按预定的截止频率进行低通滤波的低通滤波器,并且
所述的控制信号生成单元对已经过所述的周围环境噪声电平检测单元的低通滤波器完成低通滤波的信号进行包络检测,并将该包络检测之后的信号作为所述控制信号生成。
6.根据权利要求1所述的音频信号处理装置,其中,所述的信号电平调节单元使借助于所述控制信号改变所述输入/输出特性具有滞后。
7.根据权利要求1所述的音频信号处理装置,其还包括:
共振峰调节单元,其用于在电话通话语音的情况下加强已接收声音信号中所包含的预定的共振峰成分,并且,
所述的信号电平调节单元设置为,将在由所述的共振峰调节单元进行预定的共振峰成分的调节处理之后的已接收声音信号作为所述的输入信号。
8.一种音频信号处理方法,其包括以下步骤:
周围环境噪声电平检测单元检测在语音通话时由收集发送声音的集音装置所输入的音频信号中所包含的周围环境噪声电平;
控制信号生成单元根据所述的周围环境噪声电平检测单元所检测到的周围环境噪声电平生成用于改变信号电平调节单元的输入/输出特性的控制信号;
将电话通话语音情况下的已接收声音信号设为输入信号,并且借助于由所述控制信号生成单元所生成的控制信号,所述信号电平调节单元改变在相对于输入信号电平调节输出信号电平时的输入/输出特性,并调节所述已接收声音信号的电平。
9.一种通信终端,其包括:
用于进行语音通信的通信单元;
在语音通话时用于收集发送声音的集音单元;
在语音通话时用于将已接收声音信号转换成声波输出的声音输出单元;以及
如权利要求1~7之一所述的音频信号处理装置;
其中,从所述的信号电平调节单元输出的所述已接收声音信号被提供至所述的声音输出单元。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007293962A JP4926005B2 (ja) | 2007-11-13 | 2007-11-13 | 音声信号処理装置及び音声信号処理方法、通信端末 |
JP2007293962 | 2007-11-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101437065A true CN101437065A (zh) | 2009-05-20 |
Family
ID=40316894
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNA2008101775149A Pending CN101437065A (zh) | 2007-11-13 | 2008-11-13 | 音频信号处理装置、音频信号处理方法和通信终端 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8364478B2 (zh) |
EP (2) | EP2288022B1 (zh) |
JP (1) | JP4926005B2 (zh) |
CN (1) | CN101437065A (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101969592A (zh) * | 2009-07-27 | 2011-02-09 | 佳能株式会社 | 声音记录设备和方法 |
CN103108777A (zh) * | 2010-09-15 | 2013-05-15 | 伯斯有限公司 | 车辆外部警告声音生成***和方法 |
CN111510559A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-07 | 宋彦震 | 根据环境噪声幅度和来电者声音频率自适应调整来电者声音大小的方法 |
CN112684731A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-04-20 | 广州优谷信息技术有限公司 | 降低朗读亭环境噪声的控制***及方法 |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8085941B2 (en) * | 2008-05-02 | 2011-12-27 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | System and method for dynamic sound delivery |
JP4992989B2 (ja) * | 2010-02-02 | 2012-08-08 | 株式会社デンソー | 擬似エンジン音発生装置 |
US8620650B2 (en) * | 2011-04-01 | 2013-12-31 | Bose Corporation | Rejecting noise with paired microphones |
US9037276B2 (en) * | 2011-04-06 | 2015-05-19 | International Business Machines Corporation | Dynamic setting of increments on an amplitude scale |
CN102761803B (zh) * | 2012-06-14 | 2014-08-06 | 天地融科技股份有限公司 | 一种音频接口自适应装置 |
CN102779527B (zh) * | 2012-08-07 | 2014-05-28 | 无锡成电科大科技发展有限公司 | 基于窗函数共振峰增强的语音增强方法 |
DE112012007258T5 (de) * | 2012-12-26 | 2015-09-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Schallerfassungsvorrichtung und Schallerfassungsverfahren |
JP2015135267A (ja) * | 2014-01-17 | 2015-07-27 | 株式会社リコー | 電流センサ |
US9930447B1 (en) | 2016-11-09 | 2018-03-27 | Bose Corporation | Dual-use bilateral microphone array |
US10958466B2 (en) * | 2018-05-03 | 2021-03-23 | Plantronics, Inc. | Environmental control systems utilizing user monitoring |
JP2021117359A (ja) * | 2020-01-27 | 2021-08-10 | 寿通信機株式会社 | 音声明瞭化装置および音声明瞭化方法 |
DE102020103177B4 (de) | 2020-02-07 | 2022-02-10 | Gigaset Communications Gmbh | Verfahren zur adaptiven Lautstärkeregelung in einem mobilen oder schnurlosen Kommunikationsendgerät sowie Kommunikationsendgerät mit adaptiver Lautstärkeregelung |
CN111294474B (zh) * | 2020-02-13 | 2021-04-16 | 杭州国芯科技股份有限公司 | 一种双端通话检测方法 |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5797262A (en) * | 1980-12-09 | 1982-06-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Loud speaker telephone set system |
US4715063A (en) * | 1985-08-20 | 1987-12-22 | Motorola, Inc. | Speakerphone for radio and landline telephones |
JPS63232506A (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-28 | Marantz Japan Inc | 振幅変調装置 |
US4829565A (en) * | 1987-10-20 | 1989-05-09 | Goldberg Robert M | Telephone with background volume control |
DE3837538C2 (de) * | 1988-02-03 | 1996-10-17 | Pioneer Electronic Corp | Lautstärkesteuerschaltung mit Frequenzgangkompensation für ein Audiowiedergabegerät eines Kraftfahrzeugs |
KR910009072A (ko) * | 1989-10-05 | 1991-05-31 | 강진구 | Pwm을 이용한 스텝 콘트롤 방법 |
US5285502A (en) * | 1992-03-31 | 1994-02-08 | Auditory System Technologies, Inc. | Aid to hearing speech in a noisy environment |
US5410606A (en) * | 1992-07-21 | 1995-04-25 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Noise canceling method |
TW320696B (zh) * | 1993-06-29 | 1997-11-21 | Philips Electronics Nv | |
JP2005253097A (ja) * | 1993-06-29 | 2005-09-15 | Sony Corp | 音声信号送受信装置 |
JP2586845B2 (ja) * | 1993-12-07 | 1997-03-05 | 日本電気株式会社 | 電話機及びその周波数特性制御方法 |
US5526419A (en) * | 1993-12-29 | 1996-06-11 | At&T Corp. | Background noise compensation in a telephone set |
JP3246824B2 (ja) * | 1994-01-18 | 2002-01-15 | 登 山口 | 音声通信端末器用周囲雑音抑制回路 |
US5850453A (en) * | 1995-07-28 | 1998-12-15 | Srs Labs, Inc. | Acoustic correction apparatus |
US5737719A (en) * | 1995-12-19 | 1998-04-07 | U S West, Inc. | Method and apparatus for enhancement of telephonic speech signals |
US5724416A (en) * | 1996-06-28 | 1998-03-03 | At&T Corp | Normalization of calling party sound levels on a conference bridge |
JP3925572B2 (ja) * | 1997-06-23 | 2007-06-06 | ソニー株式会社 | 音声信号の処理回路 |
GB9714001D0 (en) * | 1997-07-02 | 1997-09-10 | Simoco Europ Limited | Method and apparatus for speech enhancement in a speech communication system |
JP3519935B2 (ja) * | 1998-01-30 | 2004-04-19 | 三洋電機株式会社 | 自動利得制御装置 |
US6584201B1 (en) * | 1998-07-07 | 2003-06-24 | Lucent Technologies Inc. | Remote automatic volume control apparatus |
JP4824169B2 (ja) * | 1999-03-30 | 2011-11-30 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 移動電話内のスピーカ利得およびマイクロフォン利得を自動的に調整するための方法および装置 |
ATE367011T1 (de) | 1999-03-30 | 2007-08-15 | Qualcomm Inc | Verfahren und vorrichtung zum automatischen einstellen der verstärkungen des mikrophon- und sprecherverstärkers in einem tragbaren telefon |
DE60108401T2 (de) * | 2000-08-14 | 2006-04-06 | Clear Audio Ltd. | System zur erhöhung der sprachqualität |
AU2002328829A1 (en) * | 2002-07-01 | 2004-01-19 | Nokia Corporation | Mobile communication terminal |
JP4018571B2 (ja) * | 2003-03-24 | 2007-12-05 | 富士通株式会社 | 音声強調装置 |
JP2007174011A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Yamaha Corp | 収音装置 |
-
2007
- 2007-11-13 JP JP2007293962A patent/JP4926005B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-10-24 EP EP10177360A patent/EP2288022B1/en not_active Not-in-force
- 2008-10-24 EP EP08253472A patent/EP2066025A3/en not_active Ceased
- 2008-11-11 US US12/268,747 patent/US8364478B2/en active Active
- 2008-11-13 CN CNA2008101775149A patent/CN101437065A/zh active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101969592A (zh) * | 2009-07-27 | 2011-02-09 | 佳能株式会社 | 声音记录设备和方法 |
CN101969592B (zh) * | 2009-07-27 | 2014-01-29 | 佳能株式会社 | 声音记录设备和方法 |
CN103108777A (zh) * | 2010-09-15 | 2013-05-15 | 伯斯有限公司 | 车辆外部警告声音生成***和方法 |
CN103108777B (zh) * | 2010-09-15 | 2015-05-27 | 伯斯有限公司 | 车辆外部警告声音生成***和方法 |
CN111510559A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-07 | 宋彦震 | 根据环境噪声幅度和来电者声音频率自适应调整来电者声音大小的方法 |
CN111510559B (zh) * | 2020-04-30 | 2021-07-13 | 宋彦震 | 根据环境噪声幅度和来电者声音频率自适应调整来电者声音大小的方法 |
CN112684731A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-04-20 | 广州优谷信息技术有限公司 | 降低朗读亭环境噪声的控制***及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2288022A2 (en) | 2011-02-23 |
JP4926005B2 (ja) | 2012-05-09 |
EP2066025A3 (en) | 2010-03-17 |
EP2066025A2 (en) | 2009-06-03 |
EP2288022A3 (en) | 2011-05-18 |
EP2288022B1 (en) | 2012-06-06 |
US20090125303A1 (en) | 2009-05-14 |
US8364478B2 (en) | 2013-01-29 |
JP2009124286A (ja) | 2009-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101437065A (zh) | 音频信号处理装置、音频信号处理方法和通信终端 | |
EP3512185B1 (en) | Volume adjustment method and terminal | |
CN102498482B (zh) | 用于自适应话音可懂度处理的*** | |
US8995683B2 (en) | Methods and devices for adaptive ringtone generation | |
CN101911723B (zh) | 通过在来自多个麦克风的信号之间智能地进行选择而改善声音质量 | |
CN101668061B (zh) | 音频信号处理设备,音频信号处理方法和通信终端 | |
CN109429147B (zh) | 电子装置与电子装置的控制方法 | |
JP2007520943A (ja) | ノイズの大きい環境における電話機の拡張された使用 | |
WO1999045685A8 (en) | Audio device selector for wireless communication | |
CN107371102B (zh) | 音频播放音量的控制方法、装置及存储介质和移动终端 | |
CN202384000U (zh) | 语音处理装置、车载终端设备 | |
CN107145327A (zh) | 一种音频播放方法、装置及智能设备 | |
US20080161064A1 (en) | Methods and devices for adaptive ringtone generation | |
CN101188637A (zh) | 一种将耳语转换为正常语音的装置和方法 | |
CN104464746A (zh) | 语音滤波方法、装置以及电子设备 | |
CN105825854A (zh) | 一种语音信号处理方法、装置及移动终端 | |
CN108900706B (zh) | 一种通话语音调整方法及移动终端 | |
CN101399874B (zh) | ***音量加强装置及方法 | |
CN111739496B (zh) | 音频处理方法、装置及存储介质 | |
KR101349477B1 (ko) | 블루투스 장치 및 그를 이용한 통화품질 개선 방법 | |
KR20010036210A (ko) | 주변잡음을 이용한 휴대폰 제어방법 | |
JP6759370B2 (ja) | 呼出音認識装置および呼出音認識方法 | |
US20230386451A1 (en) | Voice wakeup detecting device and method | |
US11776538B1 (en) | Signal processing | |
KR100561774B1 (ko) | 벨소리를 이용한 음량 자동 조절방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20090520 |