JP2002305420A - 音声出力装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】環境音の状態変化に追従して再生音の状態を自
動的に調整し、環境に対して再生音を適切な状態に保つ
ことを可能にする。 【解決手段】音声検知処理モジュール１０２は、音声出
力部１０６による音声出力の間に、音声入力部１０１よ
り入力された環境音をサンプリングし、環境音データを
生成する。音量解析処理モジュール１０３は、この環境
音データを解析して当該環境音の音量を取得する。音量
調整処理モジュール１０８は、この取得された状態量に
基づいて音声出力部１０６による音声出力の音量を決定
し、これを音量調節部１０９に設定する。音声出力部１
０６は、音量調節部１０９に設定された音量で音声の再
生を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、出力状態の自動設
定が可能な音声出力装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】音声を出力する状況においては必ず環境
ノイズが存在する。この環境ノイズがあまりに大きかっ
たり、出力しようとする音声とよく似た音質であったり
すると、この出力音声は聞き取りにくくなる。また、最
初に出力音声を環境ノイズに対応させて聞きやすくして
設定しておいても、環境ノイズの音量や音質が時間を経
て変化する場合は、その都度出力音声の音量や音質を調
整する必要がある。

【０００３】一般に、音声出力装置では、このような環
境ノイズに対して聞きやすい音声を確保するために、音
量や音質を調整するための機構が設けられており、ユー
ザはこの機構を操作して適切な音声出力を得ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記調
整機構では、人間の耳を頼りに、変化する環境に対応さ
せて、随時手動で音量調整や音質調整を行なう必要があ
る。従って、最初に聞きやすい出力音声に調整されたと
しても、環境音が時間経過と共に変化すると再度調整を
する必要が生じる。すなわち、ユーザは、環境音の変化
に応じて音量や音質を調整しなおす必要があり、煩わし
いものであった。

【０００５】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、環境音の状態変化に追従して再生
音の状態を自動的に調整し、環境に対して再生音を適切
な状態に保つことを可能とすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による音声出力装置は以下の構成を備える。
すなわち、音声出力部による音声出力の間に、入力され
た環境音の状態量を取得する取得手段と、前記取得手段
で取得した状態量に基づいて前記音声出力部による音声
出力の状態量を決定する決定手段と、前記決定手段で決
定された状態量で音声出力するべく前記音声出力部を設
定する設定手段とを備える。

【０００７】また、上記の目的を達成する本発明による
音声出力方法は、音声出力部による音声出力の間に、入
力された環境音の状態量を取得する取得工程と、前記取
得工程で取得した状態量に基づいて前記音声出力部によ
る音声出力の状態量を決定する決定工程と、前記決定工
程で決定された状態量で音声出力するべく前記音声出力
部を設定する設定工程とを備える。

【０００８】

【発明の好適な実施形態】以下、添付の図面を参照して
本発明の好適な実施形態を説明する。

【０００９】＜第１実施形態＞以下に説明する実施形態
は、環境ノイズに対応して、自動的に出力音声を聞きや
すいものに調整したり、時間毎の環境ノイズの変化に応
じて出力音声を聞きやすいものに調節し続けることによ
って聞きやすい音声を確保する。

【００１０】図１は第１実施形態による音声出力装置の
構成を示すブロック図である。図１において、１０１は
環境音を入力するための音声入力部であり、マイクなど
がこれに相当する。１０２は音声検知処理モジュールで
あり、音声入力部１０１によって入力された環境音を常
時スキャニングする。音声検知処理モジュール１０２で
は、音声入力部１０１を介して入力された環境音をサン
プリングし、ＣＰＵ１０７によって処理が可能な環境音
データを生成する。１０３は音量解析処理モジュールで
あり、音声入力部１０１によって入力され、音声検知処
理１０２によってスキャニングされた音声（環境音デー
タ）を解析し、その音量を認識する。

【００１１】１０４は記憶部であり、例えばハードディ
スクで構成され、一連の処理モジュールやデータなどを
保存しておく。１０５はＲＡＭ等で構成される作業メモ
リであり、ＣＰＵ１０７が一時的な処理に用いる作業領
域を提供する。１０６は調整された音声を出力する音声
出力部である。１０７はこのシステムを制御する中央演
算装置（ＣＰＵ）である。１０８は音声調整処理モジュ
ールであり、音量解析処理１０３によって認識された環
境音の音量に基づいて、音声出力部１０６における適切
な音量を決定する。１０９は音量調節部であり、音量調
整処理モジュール１０８によって決定された音量で音声
出力部１０６が音声出力を行うように、音声出力部１０
６を調整する。１１０は操作部であり、ユーザによる各
種操作入力を可能とする。

【００１２】なお、上述の音声検知処理モジュール１０
２、音量解析処理モジュール１０３、音量調整処理モジ
ュール１０８は、記憶部１０４に格納された制御プログ
ラムをＣＰＵ１０７が実行することによって実現される
ものであってもよいし、その機能の全て或いは一部がハ
ードウエアで実現されるものであってもよい。

【００１３】次に、上記の構成を備えた本実施形態の音
声出力装置の動作について図２及び図３のフローチャー
トを参照して説明する。

【００１４】図２は第１実施形態による自動音量調整処
理を説明するフローチャートである。また、図３は図２
のフローチャートにおいて実行されるタイマイベントの
処理を説明するフローチャートである。

【００１５】まず、ステップＳ２００において、操作部
１１０より音量変化のしきい値を入力する。本実施形態
では、前回のタイマイベントと今回のタイマイベントに
おける環境音の音量差が、このしきい値を越えた場合に
音声出力部１０６に対する音量調整を行う。

【００１６】ステップＳ２０１では、音声出力部１０６
より音声を出力する。そして、ステップＳ２０２におい
て、音声再生の終了命令が出ているか調べる。終了命令
が出ている場合はステップＳ２０７へ進み、音声出力を
終了する。ステップＳ２０２で終了命令が出ていない場
合は、環境音の音量に応じた出力音声の調整が必要かど
うかを判断し、必要であれば出力音声の調整を行うべく
ステップＳ２０３へ進む。

【００１７】本実施形態では、所定の間隔で出力音声の
調整の必要性のチェックと調整の実行を行う。従って、
ステップＳ２０３では、タイマイベントの実行タイミン
グであるかどうかを判断し、実行タイミングでなければ
そのままの状態で音声出力を続行するべく処理をステッ
プＳ２０１に戻す。なお、この所定の間隔は操作部１１
０より設定が可能である。ステップＳ２０３においてタ
イマイベントの実行タイミングであると判定された場合
は、ステップＳ２０４に進み、タイマイベントを発行す
る。タイマイベントの発行により、音声出力部１０６に
おける出力音声の音量調整の要否、音量の調整値が決定
される。なお、このタイマイベントによって生じる処理
については図３を参照して後述する。

【００１８】ステップＳ２０５では、音量調整処理モジ
ュール１０８がタイマイベント処理で返ってきたReturn
値を調べ、それがNULLならば音量調整をせずにステップ
Ｓ２０１へ戻り、引き続きの音声再生を行う。一方、Re
turn値がNULL以外ならば、それを音量値と判断してステ
ップＳ２０６へ進む。ステップＳ２０６では、音量調節
部１０９を用いて、音声出力部１０６の出力音量をRetu
rn値に対応した音量に設定する。その後ステップＳ２０
１に戻り、ステップＳ２０６で新たに設定された音量で
音声出力が行われることになる。

【００１９】次に、図３を参照して、上記ステップＳ２
０４におけるタイマイベントの処理を説明する。まず、
ステップＳ３０１において、音声入力部１０１より入力
された環境音を、音声検知処理モジュール１０２で環境
音データとして収集する。次にステップＳ３０２におい
て、音量解析処理モジュール１０３により、収集された
環境音データの音量を分析する。なお、音量の分析方法
として、例えば、環境音信号を所定数サンプリングし、
サンプリングされた環境音信号の振幅値の平均を音量と
することが挙げられる。

【００２０】次にステップＳ３０３において、音量解析
処理モジュール１０３は、前回のタイマイベントが発行
されたときの環境音の音量と今回の環境音の音量の差分
を調べる。そして、ステップＳ３０４において、ステッ
プＳ３０３得られた差分値を、上記ステップＳ２００で
入力されたしきい値（音量を変える場合の指標となる環
境音の変化量のしきい値）と比較する。この比較の結
果、差分値がしきい値を超えた場合は音量を変えると判
断してステップＳ３０５へ進み、差分値がしきい値を超
えない場合は音量を変えないと判断してステップＳ３０
６へ進む。

【００２１】ステップＳ３０５では、今回の環境音の音
量に基づいて適切な出力音量を決定する。図４は検出さ
れた環境音音量とこれに対応する音量値の関係を示す図
である。本実施形態では、環境音音量と音声出力部１０
６の音量値を対応付けたテーブル（すなわち図４の関係
を記述したテーブル）を参照して、出力音量の設定を行
う。そして、ステップＳ３０７へ進み、Return値として
ステップＳ３０５で決定した音量値を返す。一方、ステ
ップＳ３０６では、今回は音量の調整を行う必要が無い
ので、Return値としてNULLを返す。なお、前回の音量値
と今回の音量値の差分値を用いるのは、図４のようなテ
ーブルに従って常時音量を変更すると、音量が頻繁に変
化してしまい、かえって聞きづらいものとなるからであ
る。

【００２２】以上のように、本実施形態によれば、タイ
マイベント発行時の処理の中で環境音を分析し、その分
析結果から適音量が決定される。従って、環境ノイズに
対応して自動的に出力音声の音質を変えることができ、
手動操作を毎回行なわずとも、聞きやすい出力音声を確
保することが可能になる。また、時間経過と共に変化す
る環境ノイズに対応して自動的に音量や音質を変化させ
ることによって環境の推移に応じて毎回手動操作を行な
う必要もなく、迅速かつ正確に出力音声の調整を行なう
ことができるようになる。

【００２３】＜第２実施形態＞第１実施形態では、環境
音の状態量として音量を検出し、これに適応した音声出
力の状態量の調整として、音量の調整のみを行った。し
かしながら、音声出力を取り巻く環境音の音質が出力音
声の音質と類似すると、音量の大小に関わらず出力音声
が聞き取りにくくなる場合がある。第２実施形態では、
環境音及び出力音声の状態量として、音量に加えて音質
を扱い、これらの調整を行う構成を説明する。

【００２４】図５は、第２実施形態による音声出力装置
の構成を示すブロック図である。図５に示す音声入力部
５０１、音声検知処理モジュール５０２、記憶部５０
４、作業メモリ５０５、音声出力部５０６、ＣＰＵ５０
７、操作部５１０はそれぞれ図１の音声入力部１０１、
音声検知処理モジュール１０２、記憶部１０４、作業メ
モリ１０５、音声出力部１０６、ＣＰＵ１０７、操作部
１１０と同一の構成であり、その説明を省略する。

【００２５】５０３は音量／音質解析処理モジュールで
あり、音声入力部１０１によって入力され、音声検知処
理１０２によってスキャニングされた音声を解析し、そ
の音量と音質を認識する。なお、環境音の音質の認識
は、本実施形態では、環境音信号の周波数スペクトルか
ら求まる平均周波数を用いて行うものとする。５０８は
音量／音質調整処理モジュールであり、音量／音質解析
処理モジュール５０３によって認識された環境音の音量
及び音質に基づいて、音声出力部５０６における適切な
音量及び音質を決定する。５０９は音量／音質調節部で
あり、音量／音質調整処理モジュール５０８によって決
定された音量及び音質で音声出力部５０６が音声出力を
行うように、音声出力部５０６を調整する。なお、本実
施形態による音声出力部５０６における音質の調整は、
例えばトーンコントロール（高音強調、低音強調調整）
のようなものを用いることができる。

【００２６】なお、上述の音声検知処理モジュール５０
２、音量解析処理モジュール５０３、音量調整処理モジ
ュール５０８は、記憶部５０４に格納された制御プログ
ラムをＣＰＵ５０７が実行することによって実現される
ものであってもよいし、その機能の全て或いは一部がハ
ードウエアで実現されるものであってもよい。

【００２７】次に、上記の構成を備えた第２実施形態の
音声出力装置の動作について図６及び図７のフローチャ
ートを参照して説明する。

【００２８】図６は第２実施形態による自動音量調整処
理を説明するフローチャートである。また、図７は図６
のフローチャートにおいて実行されるタイマイベントの
処理を説明するフローチャートである。

【００２９】ステップＳ６００〜Ｓ６０６は図２に示し
たステップＳ２００〜Ｓ２０６とほぼ同様であるので、
以下に、その相違点を説明する。ステップＳ６００で
は、環境音の音量変化量のしきい値を設定するととも
に、環境音の音質の変化量のしきい値を設定する。ま
た、ステップＳ６０４のタイマイベントでは、音声入力
部１０１より取得した環境音の音量及び音質について、
その変化量とステップＳ６００で設定された各しきい値
とが比較され、音声及び音質の調整の要否、及び新たな
設定値が決定され、結果がReturn値として返される。

【００３０】更に、ステップＳ６０６では、タイマイベ
ントによって返されたReturn値に基づいて、音声出力部
５０６の音量及び音質の設定が行われる。

【００３１】次に、図７を参照して、上記ステップＳ６
０４におけるタイマイベントの処理を説明する。まず、
ステップＳ７０１において、音声入力部５０１より入力
された環境音を、音声検知処理モジュール５０２で環境
音データとして収集する。次にステップＳ７０２におい
て、音量／音質解析処理モジュール５０３により、収集
された環境音データの音量と音質を分析する。なお、音
量の分析方法としては、第１の実施形態と同様に、環境
音信号を所定数サンプリングし、サンプリングされた環
境音信号の振幅値の平均を音量とすることが挙げられ
る。また、音質の分析方法としては、サンプリングされ
た環境音信号の周波数スペクトルを解析し、これに基づ
いて平均周波数を求めることが挙げられる。

【００３２】次にステップＳ７０３において、音量／音
質解析処理モジュール５０３は、前回のタイマイベント
が発行されたときの環境音の音量／音質と今回の環境音
の音量／音質のそれぞれの差分を調べる。そして、ステ
ップＳ７０４において、ステップＳ７０３得られた音量
／音質の各差分値を、上記ステップＳ６００で入力され
た音量／音質の各しきい値と比較する。この比較の結
果、音量／音質のいずれかの差分値が対応するしきい値
を超えている場合は、音量及び／或いは音質を変えると
判断してステップＳ７０５へ進む。一方、音量／音質の
差分値がともに対応するしきい値を超えない場合は、音
量／音質を変えないと判断してステップＳ７０６へ進
む。

【００３３】ステップＳ７０５では、今回の環境音の音
量及び音質に基づいて、適切な出力音量及び音質を決定
する。環境音の音量／音質に対する出力音量／音質は、
図４に示したのと類似のテーブルを参照して決定され
る。そして、ステップＳ７０７へ進み、Return値として
ステップＳ７０５で決定した音量／音質値を返す。一
方、ステップＳ７０６では、今回は音量及び音質の調整
を行う必要が無いので、Return値としてNULLを返す。

【００３４】以上のように、第２実施形態によれば、音
声出力の際に所定時間経過毎に環境音をサンプリングし
てその音量と音質を解析し、適切な出力音声になるよう
に音声出力部の音量及び音質を調整するので、第１実施
形態に比べてよりきめ細かく、迅速かつ正確に環境に適
合する出力音声を確保することができる。

【００３５】なお、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。

【００３６】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。

【００３７】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディス
ク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ
−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭな
どを用いることができる。

【００３８】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。

【００３９】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
環境音の状態変化に追従して再生音の状態を自動的に調
整し、環境に対して再生音を適切な状態に保つことが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態による音声出力装置の構成を示す
ブロック図である。

【図２】第１実施形態による自動音量調整処理を説明す
るフローチャートである。

【図３】図２のフローチャートにおいて実行されるタイ
マイベントの処理を説明するフローチャートである。

【図４】検出された環境音音量とこれに対応する音量値
の関係を示す図である。

【図５】第２実施形態による音声出力装置の構成を示す
ブロック図である。

【図６】第２実施形態による自動音量調整処理を説明す
るフローチャートである。

【図７】図６のフローチャートにおいて実行されるタイ
マイベントの処理を説明するフローチャートである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J030 AA01 AB01 AC17 AC19 AC20 AC21 AC22 AC23 AC27 5J100 JA01 SA00

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力された環境音の状態量を取得する取
   得手段と、 前記取得手段で取得した状態量に基づいて音声出力部に
   よる音声出力の状態量を決定する決定手段と、 前記決定手段で決定された状態量で音声出力するべく前
   記音声出力部を設定する設定手段とを備えることを特徴
   とする音声出力装置。
2. 【請求項２】 前記決定手段は、前記取得手段で取得し
   た状態量の変化が所定値よりも大きい場合に、前記音声
   出力部に設定すべき状態量を決定することを特徴とする
   請求項１に記載の音声出力装置。
3. 【請求項３】 前記所定値を設定する所定値設定手段を
   更に備えることを特徴とする請求項２に記載の音声出力
   装置。
4. 【請求項４】 前記決定手段と設定手段の繰り返し実行
   周期を設定する実行周期設定手段を更に備えることを特
   徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の音声出力装
   置。
5. 【請求項５】 前記状態量は音量を含むことを特徴とす
   る請求項１乃至４のいずれかに記載の音声出力装置。
6. 【請求項６】 入力された環境音を所定回数サンプリン
   グして得られた環境音信号の振幅値の平均を音量値と
   し、該音量値を前記状態量として用いることを特徴とす
   る請求項５に記載の音声出力装置。
7. 【請求項７】 前記状態量は音質を含むことを特徴とす
   る請求項１乃至６のいずれかに記載の音声出力装置。
8. 【請求項８】 入力された環境音をサンプリングして得
   られた環境音信号の周波数スペクトルに基づいて算出さ
   れた平均周波数を音質値とし、該音質値を前記状態量と
   して用いることを特徴とする請求項７に記載の音声出力
   装置。
9. 【請求項９】 入力された環境音の状態量を取得する取
   得工程と、 前記取得工程で取得した状態量に基づいて音声出力部に
   よる音声出力の状態量を決定する決定工程と、 前記決定工程で決定された状態量で音声出力するべく前
   記音声出力部を設定する設定工程とを備えることを特徴
   とする音声出力方法。
10. 【請求項１０】 前記決定工程は、前記取得工程で取得
    した状態量の変化が所定値よりも大きい場合に、前記音
    声出力部に設定すべき状態量を決定することを特徴とす
    る請求項９に記載の音声出力方法。
11. 【請求項１１】 前記所定値を設定する所定値設定工程
    を更に備えることを特徴とする請求項１０に記載の音声
    出力方法。
12. 【請求項１２】 前記決定工程と設定工程の繰り返し実
    行周期を設定する実行周期設定工程を更に備えることを
    特徴とする請求項９乃至１１のいずれかに記載の音声出
    力方法。
13. 【請求項１３】 前記状態量は音量を含むことを特徴と
    する請求項９乃至１２のいずれかに記載の音声出力方
    法。
14. 【請求項１４】 入力された環境音を所定回数サンプリ
    ングして得られた環境音信号の振幅値の平均を音量値と
    し、該音量値を前記状態量として用いることを特徴とす
    る請求項１３に記載の音声出力方法。
15. 【請求項１５】 前記状態量は音質を含むことを特徴と
    する請求項９乃至１４のいずれかに記載の音声出力方
    法。
16. 【請求項１６】 入力された環境音をサンプリングして
    得られた環境音信号の周波数スペクトルに基づいて算出
    された平均周波数を音質値とし、該音質値を前記状態量
    として用いることを特徴とする請求項１５に記載の音声
    出力方法。
17. 【請求項１７】 請求項９乃至１６のいずれかに記載の
    音声出力方法をコンピュータによって実現するための制
    御プログラムを格納する記憶媒体。
18. 【請求項１８】 請求項９乃至１６のいずれかに記載の
    音声出力方法をコンピュータによって実現するための制
    御プログラムコードを含むコンピュータプログラム。