JPH0799417A - Automatic sound volume controller - Google Patents
Automatic sound volume controllerInfo
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- JPH0799417A JPH0799417A JP24006793A JP24006793A JPH0799417A JP H0799417 A JPH0799417 A JP H0799417A JP 24006793 A JP24006793 A JP 24006793A JP 24006793 A JP24006793 A JP 24006793A JP H0799417 A JPH0799417 A JP H0799417A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は周囲騒音のある環境で使
用される音響再生装置の自動音量制御に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to automatic volume control of a sound reproducing device used in an environment with ambient noise.
【０００２】[0002]
【従来の技術】カーラジオ，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，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き
た。2. Description of the Related Art In a sound reproducing device used in a noisy environment such as a car radio and a car stereo, conventionally, the reproduction volume is automatically increased according to the level of ambient noise to maintain a listening condition in the presence of noise. Attempts have been made to try.
【０００３】図６は特開平３−１７５８０７号公報に示
された従来の自動音量調整装置のブロック構成図であ
る。図において，１１１はディジタルコンプレッション
部，１１３は乗算処理、１１６、１２５はＤ／Ａ変換
器，１２７は電子ボリューム，１１７は音声信号レベル
検出部、１２０はマイクロホン、１２１は増幅器、１２
２は低域フィルタ、１２３は騒音レベル検出部、１２４
は減算器、１２８はＡ／Ｄ変換器、１２９は制御回路、
１４５はマイクロコピュータ、１４６はキーボード、１
５０、１６０は検波回路、１５１、１６１は対数増幅
器、１５２、１６２は時定数回路である。FIG. 6 is a block diagram of a conventional automatic volume control device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-175807. In the figure, 111 is a digital compression unit, 113 is a multiplication process, 116 and 125 are D / A converters, 127 is an electronic volume control, 117 is an audio signal level detection unit, 120 is a microphone, 121 is an amplifier, 12
2 is a low-pass filter, 123 is a noise level detector, 124
Is a subtractor, 128 is an A / D converter, 129 is a control circuit,
145 is a micro computer, 146 is a keyboard, 1
Reference numerals 50 and 160 are detection circuits, 151 and 161 are logarithmic amplifiers, and 152 and 162 are time constant circuits.
【０００４】以上の構成において、デジタル信号として
与えられる音声信号はデジタルコンプレッション部１１
１を経てＤ／Ａ変換器１２５でアナログ信号とした後、
電子ボリューム１２７にて信号レベル調整の後、出力さ
れる。またデジタルコンプレッション部１１１の出力は
乗算処理１１３でマイクロコンピュータ１４５から与え
られるデータと乗算された後Ｄ／Ａ変換器１１６および
音声信号レベル検出部１１７を通して対数音声信号レベ
ルに変換される。In the above structure, the audio signal given as a digital signal is transmitted to the digital compression unit 11
After being converted into an analog signal by the D / A converter 125 via 1,
The signal is adjusted by the electronic volume 127 and then output. The output of the digital compression unit 111 is multiplied by the data given from the microcomputer 145 in the multiplication process 113, and then converted into a logarithmic audio signal level through the D / A converter 116 and the audio signal level detection unit 117.
【０００５】一方、マイクロホン１２０で収音された周
囲騒音信号は増幅器１２１、低域フィルタ１２２を通し
て騒音レベル検出部１２３にて対数騒音レベルに変換さ
れる。減算器１２４では対数音声信号レベルと対数騒音
レベルの差をとり、これをＡ／Ｄ変換して制御回路１２
９を通した後、マイクロコンピュータに出力する。マイ
クロコンピュータ１４５はキーボード１４６への聴者の
操作を受け、電子ボリューム１２７の減衰量を調整して
音量を変化させる。またマイクロコンピュータ１４５は
乗算処理１１３に音量調整器１２７に与える減衰量相当
の係数を与えてＤ／Ａ変換器１１６から出力される音声
信号レベルが音量調整器出力レベルと常に対応するよう
ようにする。またマイクロコンピュータ１４５は、制御
回路１２９から出力される対数音声信号レベルと対数騒
音レベルの差に応じてデジタルコンプレッション部１１
１の圧縮比および電子ボリューム１２７の減衰量を調整
する。On the other hand, the ambient noise signal picked up by the microphone 120 is converted into a logarithmic noise level by the noise level detecting section 123 through the amplifier 121 and the low pass filter 122. The subtractor 124 takes the difference between the logarithmic audio signal level and the logarithmic noise level, and A / D converts the difference to obtain the control circuit 12.
After passing 9, the data is output to the microcomputer. The microcomputer 145 receives the operation of the keyboard 146 by the listener and adjusts the attenuation amount of the electronic volume 127 to change the volume. Further, the microcomputer 145 gives the multiplication process 113 a coefficient corresponding to the amount of attenuation given to the volume adjuster 127 so that the audio signal level output from the D / A converter 116 always corresponds to the output level of the volume adjuster. . Further, the microcomputer 145 controls the digital compression unit 11 according to the difference between the logarithmic audio signal level and the logarithmic noise level output from the control circuit 129.
The compression ratio of 1 and the attenuation amount of the electronic volume 127 are adjusted.
【０００６】従来の音量調整器は以上のように構成さ
れ、周囲騒音により音声信号がマスキングを受ける条
件、即ち音声信号レベルに比し騒音レベルが大きい場合
において、音声信号のダイナミックレンジを圧縮すると
ともに電子ボリューム減衰量を下げて、マスキングを強
く受ける低レベル音声信号をより大きく増幅し、マスキ
ングの影響の小さい高レベル音声信号はより小さな増幅
にとどめるよう処理するというものであった。The conventional volume controller is configured as described above and compresses the dynamic range of the audio signal under the condition that the audio signal is masked by ambient noise, that is, when the noise level is higher than the audio signal level. It was to reduce the electronic volume attenuation so that the low-level audio signal strongly affected by masking is amplified more, and the high-level audio signal less affected by masking is processed to be less amplified.
【０００７】また図７は図６におけるデジタルコンプレ
ッション部の構成を示す説明図である。図において、１
３１、１３２は高域フィルタ１３３、１３５は絶対値検
出回路、１３７は比較回路、１３８はスイッチ、１４０
はアタックリカバリ回路、１４１はリミッタ回路、１４
２は指数増幅器、１３４、１３６は乗算器である。な
お、図６では簡単のため音声信号を１チャンネルとした
が、図７では２チャンネルステレオ信号に対する処理構
成を示している。FIG. 7 is an explanatory diagram showing the structure of the digital compression section in FIG. In the figure, 1
31 and 132 are high-pass filters 133 and 135, absolute value detection circuits, 137 is a comparison circuit, 138 is a switch, and 140.
Is an attack recovery circuit, 141 is a limiter circuit, 14
2 is an exponential amplifier, and 134 and 136 are multipliers. In FIG. 6, the audio signal has one channel for simplification, but FIG. 7 shows a processing configuration for a two-channel stereo signal.
【０００８】図７の構成において、高域フィルタ１３
１、１３２で不要な低域成分を除いた音声信号は絶対値
検出回路にて検波した後、比較器１３７で比較し数値の
大なる方をスイッチ１３８で選択し、アタックリカバリ
回路１４０に与える、アタックリカバリ回路で適当な時
定数をもって平滑し音声信号のレベルを求める。リミッ
タ回路１４１は音声信号レベルが所定値以下の場合この
所定値を出力し乗算器１３４、１３６に与える乗算係数
が過大とならないようにするものであり、指数増幅器１
４２は音声信号レベルを（ａ−１）乗し、所定係数ｂ１
を乗じた値を出力するものである。In the configuration of FIG. 7, the high pass filter 13
The audio signal from which unnecessary low-frequency components are removed in 1 and 132 is detected by the absolute value detection circuit, then compared by the comparator 137, and the one having the larger numerical value is selected by the switch 138 and given to the attack recovery circuit 140. The attack recovery circuit smooths the sound signal with an appropriate time constant to obtain the level of the audio signal. The limiter circuit 141 outputs this predetermined value when the audio signal level is equal to or lower than the predetermined value so that the multiplication coefficient applied to the multipliers 134 and 136 does not become excessive.
42 is the audio signal level raised to the power of (a-1) and a predetermined coefficient b1.
The value multiplied by is output.
【０００９】このとき、コンプレッションの入出力特性
は図８の様になる。これは乗算器１３４、１３６の入力
レベルをＶｉ、出力レベルをＶｏとするとき、乗算係数
を与える指数増幅器１４２の出力がほぼ、ｂ１・Ｖｉ
（ａ−１）となることから与えられる。即ち線形の入出
力特性を、 Ｖｏ／Ｖｉ ＝ ｂ１・Ｖｉ（ａ−１） とするとき以下が成り立つ。 Ｖｏ ＝ ｂ１・Ｖｉａ この対数をとり単位をｄＢとすると、 ２０・ｌｏｇ（Ｖｏ）＝ａ・２０・ｌｏｇ（Ｖｉ） ＋
ｂ ここに、 ｂ＝２０・ｌｏｇ（ｂ１） このため、入出力をｄＢで表現したグラフ上では傾き
ａ、０ｄＢ入力に対する出力レベルｂの直線となる。た
だし、図８ではリミッタ回路１４１の作用により入力レ
ベルが低い部分での利得が抑制されるために、入出力特
性が折れ線となっている。At this time, the input / output characteristic of compression is as shown in FIG. This is because when the input levels of the multipliers 134 and 136 are Vi and the output level is Vo, the output of the exponential amplifier 142 which gives the multiplication coefficient is approximately b1 · Vi.
(A-1) is given. That is, the following holds when the linear input / output characteristic is Vo / Vi = b1 · Vi (a-1). Vo = b1 · Via If this logarithm is taken and the unit is dB, then 20 · log (Vo) = a · 20 · log (Vi) +
b Here, b = 20 · log (b1) Therefore, on the graph in which the input and output are expressed in dB, the slope is a and the output level b is a straight line with respect to 0 dB input. However, in FIG. 8, the input / output characteristic is a polygonal line because the limiter circuit 141 suppresses the gain in the portion where the input level is low.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】従来の自動音量調整装
置では、周囲の騒音に対する音量制御を効果的に行うた
め、音声信号レベルと周囲騒音レベルを検出し、これら
より制御信号を生成して、音声信号を圧縮処理するディ
ジタルコンプレッション部に与えるよう構成されてい
る。このため音声信号レベルが、制御信号生成部とディ
ジタルコンプレッション部との双方で重複して参照され
る結果となっており、不必要に構成が複雑になるという
問題点があった。これは、先に説明したディジタルコン
プレッション部の対数直線の圧縮特性では、人の聴覚特
性に十分マッチするものとならないため、更に音声信号
の平均的なレベルを、圧縮特性の制御信号に反映させる
必要が生じているためであると言える。In the conventional automatic volume control device, in order to effectively control the volume of the ambient noise, the voice signal level and the ambient noise level are detected, and the control signal is generated from these, The audio signal is applied to a digital compression unit for compression processing. As a result, the audio signal level is referred to by both the control signal generation unit and the digital compression unit in duplicate, resulting in a problem that the configuration becomes unnecessarily complicated. This is because the logarithmic straight line compression characteristic of the digital compression unit described above does not sufficiently match the human auditory characteristic, so it is necessary to reflect the average level of the audio signal in the control signal of the compression characteristic. Can be said to have occurred.
【００１１】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、ディジタル信号処理部の特性を人
の聴覚特性にマッチしたものとすることにより簡易な構
成で周囲騒音による音声信号のマスキングを効果的に排
除する自動音量制御装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above problems, and by making the characteristics of the digital signal processing unit match the hearing characteristics of human beings, the audio signal due to the ambient noise has a simple structure. It is an object of the present invention to provide an automatic volume control device that effectively eliminates masking of noise.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明に係る自動音量調
整装置は、請求項１では、周囲騒音の対数レベル検出手
段と、音声信号の対数レベル検出手段と、この周囲騒音
対数レベルから音声信号対数レベルを減ずる減算手段
と、音声信号に対する係数乗算手段と、この乗算係数を
前記の減算手段出力より計算する利得計算手段を備える
ものであり、この利得計算手段を、指数計算手段、定数
加算手段、べき乗計算手段を備えて構成するものであ
る。According to a first aspect of the present invention, there is provided an automatic volume control device according to the present invention, wherein ambient noise logarithmic level detecting means, audio signal logarithmic level detecting means, and the ambient noise logarithmic level audio signal are used. It comprises a subtraction means for reducing the logarithmic level, a coefficient multiplication means for the voice signal, and a gain calculation means for calculating the multiplication coefficient from the output of the subtraction means. The gain calculation means is an exponent calculation means and a constant addition means. The power calculation means is provided.
【００１３】また、請求項２では、音声信号を複数の周
波数帯域成分に分割する第１の帯域分割手段と、周囲騒
音検出手段と、周囲騒音信号を第１の帯域分割手段と同
等の複数周波数帯域成分に分割する第２の帯域分割手段
と、第１の帯域分割手段出力の各音声信号成分の対数レ
ベル検出手段、第２の帯域分割手段出力の各周囲騒音信
号成分の対数レベル検出手段と、この各周囲騒音対数レ
ベルから相当する帯域の音声信号対数レベルを減ずる複
数の減算手段と、帯域分割された各音声信号に対する複
数の係数乗算手段と、この乗算係数を前記複数の減算手
段出力より計算する複数の利得計算手段と、複数の乗算
手段出力を加算する加算手段を備えるものであり、前記
利得計算手段を、それぞれ指数計算段、定数加算手段、
べき乗計算手段を備えて構成するものである。Further, in claim 2, the first band dividing means for dividing the voice signal into a plurality of frequency band components, the ambient noise detecting means, and the ambient noise signal at a plurality of frequencies equivalent to those of the first band dividing means. Second band dividing means for dividing into band components, log level detecting means for each voice signal component output from the first band dividing means, and log level detecting means for each ambient noise signal component output from the second band dividing means , A plurality of subtraction means for reducing the audio signal logarithmic level of the corresponding band from each ambient noise logarithmic level, a plurality of coefficient multiplication means for each band-divided audio signal, and the multiplication coefficient from the output of the plurality of subtraction means A plurality of gain calculating means for calculating and an adding means for adding a plurality of outputs of the multiplying means are provided, and the gain calculating means are respectively an exponent calculating stage, a constant adding means,
The power calculation means is provided.
【００１４】[0014]
【作用】本発明に係る自動音量制御装置おいて、請求項
１では、周囲騒音の対数レベル検出手段は周囲騒音によ
るマスキングレベル相当の音圧レベルＰｔｈを、音声信
号の対数レベル検出手段は自動音量調整がなされない場
合の音声の再生音圧レベルＰ０をそれぞれ検出する、減
算手段はＰｔｈからＰ０を減じて利得計算手段に与え
る。利得計算手段ではこの（Ｐｔｈ−Ｐ０）の入力に対
し、指数計算手段、定数加算手段、べき乗計算手段によ
り順次演算処理を施し、乗算処理手段へ与えるべき利得
Ｋを計算する。この利得Ｋは以上の利得計算により、周
囲騒音がない場合に再生音圧レベルＰ０が聴者に与える
とほぼ同じ音の大きさを、周囲騒音がある状況下で与え
るものとなる。このため、この利得Ｋを与える処理のみ
で人の聴覚特性に良くマッチし、聴者の好みに応じた音
量制御が可能となる。これにより、あらためて他に制御
信号を生成するなどの必要がなくなり、著しく構成を簡
単化することができる。In the automatic volume control apparatus according to the present invention, in claim 1, the logarithmic level detecting means for ambient noise has a sound pressure level Pth corresponding to the masking level due to ambient noise, and the logarithmic level detecting means for audio signal has automatic volume. The subtracting means, which detects the reproduced sound pressure level P0 of the sound when no adjustment is made, subtracts P0 from Pth and gives it to the gain calculating means. In the gain calculation means, the exponent calculation means, the constant addition means, and the exponentiation calculation means sequentially perform arithmetic processing on the input of (Pth-P0), and the gain K to be given to the multiplication processing means is calculated. According to the above gain calculation, this gain K gives the listener the same loudness as the reproduced sound pressure level P0 gives to the listener in the absence of ambient noise in the presence of ambient noise. For this reason, only by the process of giving the gain K, it is possible to match the human auditory characteristics well and to control the volume according to the taste of the listener. As a result, it is not necessary to generate another control signal, and the configuration can be significantly simplified.
【００１５】また請求項２では、複数の周波数帯域に分
割した音声信号および同じく帯域分割した周囲騒音信号
に対してそれぞれ人の聴覚特性にマッチするよう利得計
算を行うため、周囲騒音のスペクトラムが特定の周波数
帯域に偏る場合や、音声信号のスペクトラムが特定の周
波数帯域に偏る場合について、音声信号のレベルが騒音
レベルに比較して小さくマスキングの影響を強く受ける
周波数帯域では音声信号を大きく増幅し、音声信号のレ
ベルが騒音レベルに比較して大きくマスキングの影響を
あまり受けない周波数帯域では不必要な増幅を行わない
ようにすることができる。In the second aspect, since the gain calculation is performed so that the voice signal divided into a plurality of frequency bands and the ambient noise signal similarly divided into bands are matched with the human hearing characteristics, the spectrum of the ambient noise is specified. When the frequency is biased to the frequency band of, or when the spectrum of the voice signal is biased to a specific frequency band, the level of the voice signal is smaller than the noise level and the voice signal is greatly amplified in the frequency band that is strongly affected by masking. It is possible to prevent unnecessary amplification in a frequency band in which the level of the audio signal is greater than the noise level and is not significantly affected by masking.
【００１６】[0016]
実施例１．図１は請求項１の発明の一実施例による自動
音量制御装置を示すブロック構成図である。図におい
て、１は入力端子、２は電力増幅器、３はスピーカー、
１０はＡ／Ｄ変換器、１１は検波手段、１２は時定数手
段、１３は対数変換手段、１４、１５は減算手段、１６
は利得計算手段、１７は乗算手段、１８はＤ／Ａ変換
器、１９は音量調整器、２０はマイクロホン、２１は増
幅器、２２、２３はＡ／Ｄ変換器、２４は騒音検出手
段、２５は検波手段、２６は時定数手段、２７は対数変
換手段、２８は制御手段、２９は操作キー、３０はディ
ジタル信号処理プロセッサ（以下、ＤＳＰと記す）、３
１はＤＳＰ、３２はマイクロコンピュータ、７０は遅延
手段、７１はリミット処理手段、１００、１０１は対数
レベル検出手段を示す。Example 1. FIG. 1 is a block diagram showing an automatic volume control device according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an input terminal, 2 is a power amplifier, 3 is a speaker,
10 is an A / D converter, 11 is detection means, 12 is time constant means, 13 is logarithmic conversion means, 14 and 15 are subtraction means, 16
Is a gain calculating means, 17 is a multiplying means, 18 is a D / A converter, 19 is a volume controller, 20 is a microphone, 21 is an amplifier, 22 and 23 are A / D converters, 24 is noise detecting means, and 25 is Detection means, 26 is a time constant means, 27 is a logarithmic conversion means, 28 is a control means, 29 is an operation key, 30 is a digital signal processor (hereinafter referred to as DSP), 3
Reference numeral 1 is a DSP, 32 is a microcomputer, 70 is delay means, 71 is limit processing means, and 100 and 101 are logarithmic level detecting means.
【００１７】ここで先ず、この構成による自動音量調整
の考え方について説明する。音声信号の感覚的な音量
（ソーンを単位とする感覚レベル：以下、聴感音量と記
す）は騒音によるマスキングを受ける場合、ほぼマスキ
ングレベルに相当する感覚レベル（単位ソーン）だけ減
少することが知られている。即ち、Ｓｍをマスキングが
ある場合の聴感音量，Ｓをマスキングが無い場合の聴感
音量，Ｓｔｈをマスキングレベルに相当する聴感音量と
するとき，以下の関係が成り立つ。 Ｓｍ＝Ｓ−Ｓｔｈ＝Ｋ（Ｉc−Ｉｔｈc） −−（１） ここに、Ｉは音の強さ（単位Ｗ／ｍ2 ）、Ｉｔｈはマス
キングレベル相当の音の強さ、Ｋ、ｃは周波数に依存す
る定数である。First, the concept of automatic volume control by this configuration will be described. It is known that the sensory volume of a voice signal (sensory level in units of sones: hereinafter referred to as auditory volume) is reduced by a sensory level (units of sone) that is almost equivalent to the masking level when masked by noise. ing. That is, when Sm is the audible sound volume with masking, S is the audible sound volume without masking, and Sth is the audible sound volume corresponding to the masking level, the following relationships are established. Sm = S-Sth = K ( I c -Ith c) - (1) Here, the intensity of I sound (in W / m 2), Ith is the intensity of the masking level corresponding sound, K, c Is a frequency-dependent constant.
【００１８】図５は本発明に関わる聴感音量の関係を示
す図であり，曲線２００は周囲騒音がある場合であり周
囲騒音によるマスキングレベルを２０１に示している。
曲線２０２は周囲騒音が無い場合である。これより周囲
騒音がある場合に周囲騒音がない場合の聴感音量Ｓ０
（音圧レベルＰ０）と同等の聴感音量を得るためには、
曲線２０２上で同じ聴感音量Ｓ０を与える点（Ｐ１）ま
で音圧レベルを上げてやる必要があることが分かる。換
言すれば、このように音量を制御した場合に人の聴覚特
性上最も適切な音量制御ができる。FIG. 5 is a diagram showing the relationship of the perceptual sound volume according to the present invention. A curve 200 shows the case where there is ambient noise, and a masking level 201 due to ambient noise is shown at 201.
Curve 202 is the case where there is no ambient noise. The perceived sound volume S0 when there is no ambient noise and when there is no ambient noise.
To obtain a audible sound volume equivalent to (sound pressure level P0),
It can be seen that it is necessary to raise the sound pressure level up to the point (P1) that gives the same perceptual sound volume S0 on the curve 202. In other words, when the volume is controlled in this way, the most appropriate volume control can be performed in terms of human auditory characteristics.
【００１９】ここで、周囲騒音のマスキングを受けた状
態で、無騒音時の聴感音量Ｓと同じ音量を与える音量
（無騒音時の値）をＳ１とするとき、（１）式より Ｓ０＝Ｓ１−Ｓｔｈ＝Ｋ（Ｉ１c−Ｉｔｈc） −−（２） また音圧レベルＰ（単位ｄＢｓｐｌ）と音の強さＩとの
関係は平面波の場合、 Ｐ ＝１０・ｌｏｇ（Ｉ）＋１２０ Ｉ ＝１０(P/10-12) となる。次に、音量Ｓ０、Ｓ１、Ｓｔｈをそれぞれ対応
する音圧レベルＰ０、Ｐ１、Ｐｔｈで表すことを考え
る。（Ｓ０＝Ｋ・Ｉ０cとして、（２）式に上記関係を
代入する。） Ｋ・Ｉ０c＝Ｋ（Ｉ１c−Ｉｔｈc） １０(P0/10-12)・c＝１０(P1/10-12)・c−１０
(Pth/10-12)・c １０(P1-P0)・c/10＝１＋１０(Pth-P0)・c/10 これより、 Ｇ＝Ｐ１−Ｐ０＝１０・ｌｏｇ｛１＋１０(Pth-P0)・c/10｝／ｃ −−（３） を得る。ここに、Ｇ＝Ｐ１−Ｐ０が音量調整のために与
えるべき利得となる。Here, when the volume that gives the same volume as the perceived volume S when there is no noise (value when there is no noise) is S1 in the state where the ambient noise is masked, S0 = S1 from the equation (1) −Sth = K (I1 c −Ith c ) −− (2) Further, the relationship between the sound pressure level P (unit dBspl) and the sound intensity I is P = 10 · log (I) +120 I = for a plane wave. It becomes 10 (P / 10-12) . Next, consider that the sound volumes S0, S1, and Sth are represented by corresponding sound pressure levels P0, P1, and Pth, respectively. (S0 = as K · I0 c, substituting the relationship (2).) K · I0 c = K (I1 c -Ith c) 10 (P0 / 10-12) · c = 10 (P1 / 10 -12) ・ c- 10
(Pth / 10-12) ・ c 10 (P1-P0) ・ c / 10 = 1 + 10 (Pth-P0) ・ c / 10 From this, G = P1-P0 = 10 ・ log {1 + 10 (Pth-P0) ・c / 10 } / c-(3) is obtained. Here, G = P1-P0 is the gain to be given for adjusting the volume.
【００２０】これを線形の利得Ｋに変換する。 Ｋ＝１０G/20 ＝１０＾［ｌｏｇ｛１＋１０(Pth-P0)・c/10｝／（２・ｃ）］ ＝｛１＋１０(Pth-P0)・c/10｝1/(2・c) −−（４） Ｋは音量調整のために乗算器にあたえるべき乗算係数と
なる。先に述べたとおり乗算係数をこの式によるＫとす
ることで、人の聴覚特性にマッチした自動音量制御が可
能となる。このため、従来装置のようにディジタルコン
プレッション特性を対数直線とした上で平均音声信号レ
ベルを加味した制御信号により圧縮比を制御するが如き
二重の構成をとる必要がなくなる。This is converted into a linear gain K. K = 10 G / 20 = 10 ^ [log {1 + 10 (Pth-P0) · c / 10 } / (2 · c)] = {1 + 10 (Pth-P0) · c / 10 } 1 / (2 · c ) -(4) K is a multiplication coefficient to be given to the multiplier for volume adjustment. As described above, by setting the multiplication coefficient to K according to this equation, it is possible to perform automatic volume control that matches the human auditory characteristics. Therefore, unlike the conventional device, the compression ratio is controlled by the control signal in which the average audio signal level is added after the digital compression characteristic is made into a logarithmic straight line, so that it is not necessary to have a double structure.
【００２１】以下、この考え方を実現する構成として実
施例１（図１）の動作を説明する。入力音声信号は，Ａ
／Ｄ変換器１０にてデジタル信号に変換、遅延手段７０
を通して乗算手段１７に入力し、利得計算手段１６出力
の乗算係数を掛けて音量制御を行う。この後、Ｄ／Ａ変
換器１８にて再びアナログ信号とし、音量調整器１９を
通し、電力増幅器２で増幅、スピーカー３で音響再生す
る。またＡ／Ｄ変換器１０でディジタル化された音声信
号を、検波処理１１、時定数処理１２および対数変換処
理１３にて構成される音声信号の対数レベル検出手段に
て対数レベル信号に変換する。The operation of the first embodiment (FIG. 1) will be described below as a configuration for realizing this concept. The input voice signal is A
A / D converter 10 converts the signal into a digital signal, and delay means 70
It is input to the multiplication means 17 through the multiplication means 17 and multiplied by the multiplication coefficient of the output of the gain calculation means 16 to control the volume. After that, the D / A converter 18 converts the analog signal again, the volume controller 19, the power amplifier 2 amplifies the sound, and the speaker 3 reproduces the sound. Further, the audio signal digitized by the A / D converter 10 is converted into a logarithmic level signal by the audio signal logarithmic level detecting means constituted by the detection processing 11, the time constant processing 12 and the logarithmic conversion processing 13.
【００２２】リミット処理７１は入力の音声信号対数レ
ベルが所定値より小さい場合に、この所定値を出力する
もので、音声信号レベルが小さい場合の利得を制限し無
信号時の電気的ノイズを不必要に増幅することによるＳ
／Ｎの悪化等を抑えるものである。減算手段１４ではリ
ミット処理手段７１からの対数音声信号レベルから音量
調整器１９に設定される減衰量を減算する。これにより
減算手段１５に与えられる対数音声信号レベルは、乗算
手段１７での自動音量制御を受けない状態での再生音音
圧レベル（（４）式のＰ０）に相当するものとなる。The limit processing 71 outputs a predetermined value when the input audio signal logarithmic level is smaller than the predetermined value. The limit processing 71 limits the gain when the audio signal level is small to prevent electrical noise when there is no signal. S by amplifying as needed
It suppresses deterioration of / N. The subtracting means 14 subtracts the attenuation amount set in the volume adjuster 19 from the logarithmic audio signal level from the limit processing means 71. As a result, the logarithmic audio signal level given to the subtracting means 15 corresponds to the reproduced sound pressure level (P0 in the equation (4)) in the state where the automatic volume control in the multiplying means 17 is not performed.
【００２３】一方、マイクロホン２０は音響装置の周囲
音を電気信号に変換する、このマイクロホンからの周囲
音信号は増幅器２１で増幅、Ａ／Ｄ変換器２２でディジ
タル信号に変換後、騒音検出手段２４にて音響再生装置
の再生音成分を除去して周囲騒音のみの信号とする。こ
の後、検波処理２５、時定数処理２６および対数変換処
理２７にて構成される周囲騒音の対数レベル検出手段に
て対数レベル信号に変換する。この周囲騒音対数レベル
は周囲騒音のスペクトラムを仮定することでマスキング
レベル相当の音圧レベル（（４）式のＰｔｈ）と対応づ
けることができる。On the other hand, the microphone 20 converts the ambient sound of the acoustic device into an electric signal. The ambient sound signal from this microphone is amplified by the amplifier 21, converted into a digital signal by the A / D converter 22, and then the noise detecting means 24. At, the reproduction sound component of the sound reproduction device is removed to obtain only the ambient noise signal. After that, the ambient noise logarithmic level detecting means configured by the detection process 25, the time constant process 26, and the logarithmic conversion process 27 converts the logarithmic level signal into a logarithmic level signal. This logarithmic level of ambient noise can be associated with a sound pressure level equivalent to the masking level (Pth in equation (4)) by assuming the spectrum of ambient noise.
【００２４】減算手段１５では（４）式のＰｔｈに対応
する周囲騒音対数レベルから（４）式のＰ０）に相当す
る音声信号対数レベルを減算し、その差（（４）式の
（Ｐｔｈ−Ｐ０）に相当する）を利得計算手段１６に与
える。利得計算手段１６はこれを元に音声信号に与える
べき利得を計算し結果を乗算手段１７に与え、音声信号
のレベルを制御する。利得計算処理１６は図２のブロッ
ク図に示すとおり、指数計算処理手段８０、定数減算手
段８１およびべき乗計算処理手段８２を備えて構成さ
れ、既述の（４）式の利得計算を行う。The subtracting means 15 subtracts the audio signal logarithmic level corresponding to P0 of the equation (4) from the ambient noise logarithmic level corresponding to the Pth of the equation (4), and the difference ((Pth- of the equation (4)). (Corresponding to P0)) is given to the gain calculation means 16. Based on this, the gain calculating means 16 calculates the gain to be given to the voice signal and gives the result to the multiplying means 17 to control the level of the voice signal. As shown in the block diagram of FIG. 2, the gain calculation processing 16 includes an exponent calculation processing means 80, a constant subtraction means 81, and a power calculation processing means 82, and performs the gain calculation of the above-mentioned equation (4).
【００２５】なお、遅延手段７０は、音声信号レベル検
出の時間遅れを補償し音声信号レベルの急増時のオーバ
ーシュート発生を抑制することを主目的とするものであ
り、時定数処理１２のアタック時間と同程度の遅延（数
１０〜数１００マイクロ秒）を与える。検波処理１１は
例えばＤＳＰにおいては絶対値を求める処理として実行
することができる。時定数処理１２は、音声信号レベル
の変化に対し、乗算器１７に与えられる利得の変化を適
当に平滑して再生音声信号に、違和感を与えるような歪
みが発生することを防ぐものである。この時定数は具体
的には音声信号レベルの増加に対し数１０〜数１００マ
イクロ秒、音声信号レベルの減少に対し数１０〜数１０
０ミリ秒を与える。The delay means 70 has a main purpose of compensating for the time delay of the audio signal level detection and suppressing the occurrence of overshoot when the audio signal level rapidly increases, and the attack time of the time constant processing 12 is as follows. The same delay (several tens to several hundreds of microseconds) is given. The detection process 11 can be executed as a process for obtaining an absolute value in a DSP, for example. The time constant process 12 appropriately smoothes the change in the gain applied to the multiplier 17 with respect to the change in the audio signal level, and prevents the reproduced audio signal from being distorted so as to give a feeling of strangeness. Specifically, this time constant is several tens to several hundreds of microseconds when the audio signal level increases, and several tens to several tens when the audio signal level decreases.
Give 0 milliseconds.
【００２６】制御手段２８は、操作キー２９からの聴者
の音量操作に従い、音量調整器１９に減衰量データを与
えるとともに減算手段１４にこの減衰量データを与え
る。また、Ａ／Ｄ変換器２３はスピーカー３より再生さ
れる音声信号をディジタル信号に変換するもので、周囲
音信号から音響装置再生音成分を除去するための参照信
号を騒音検出手段２４に与える。The control means 28 gives the attenuation amount data to the volume adjuster 19 and the attenuation amount data to the subtracting means 14 in accordance with the volume operation of the listener from the operation keys 29. The A / D converter 23 converts the audio signal reproduced by the speaker 3 into a digital signal, and supplies the noise detection means 24 with a reference signal for removing a sound component reproduced by the acoustic device from the ambient sound signal.
【００２７】図３は騒音検出手段２４のブロック構成図
であり、図において、９０はＡ／Ｄ変換器２２からの周
囲音データを受け取る入力端子、９１はＡ／Ｄ変換器２
３からの音声信号データを受け取る入力端子、９２は出
力端子であり、９３は可変係数デジタルフィルタ、９４
は加算手段、９５は係数更新手段である。図の構成にて
加算手段９４は周囲音信号から可変係数デジタルフィル
タ９３の出力を差し引くものであり係数更新手段９５は
加算手段９４の出力（以下、誤差信号と記す）を最小と
するよう可変係数デジタルフィルタ９３の係数更新を行
う。ここで係数更新により誤差信号を最少化すること
は、周囲音信号に含まれる参照音声信号に相関を持つ成
分（可変係数デジタルフィルタ９３により作り出せる範
囲で）を除去することに他ならず、結果的に周囲音信号
に含まれる再生音成分を除去することとなる。FIG. 3 is a block diagram of the noise detecting means 24. In the figure, 90 is an input terminal for receiving ambient sound data from the A / D converter 22, and 91 is the A / D converter 2.
3 is an input terminal for receiving the audio signal data from 3; 92 is an output terminal; 93 is a variable coefficient digital filter;
Is an adding means, and 95 is a coefficient updating means. In the configuration shown in the figure, the adding means 94 subtracts the output of the variable coefficient digital filter 93 from the ambient sound signal, and the coefficient updating means 95 changes the variable coefficient so as to minimize the output of the adding means 94 (hereinafter referred to as an error signal). The coefficient of the digital filter 93 is updated. Here, minimizing the error signal by updating the coefficient is nothing but removing the component (within the range that can be generated by the variable coefficient digital filter 93) having a correlation with the reference sound signal included in the ambient sound signal, and as a result, In addition, the reproduced sound component included in the ambient sound signal is removed.
【００２８】実施例２．図４は請求項２の発明の一実施
例による自動音量制御装置を示すブロック構成図であ
る。図において、１は入力端子，２は電力増幅器，３は
スピーカー，１０はＡ／Ｄ変換器，３３は遅延処理手
段、３４は低域フィルタ、３５は減算手段、３６、３７
は検波処理、３８、３９は時定数処理、４０、４１は対
数変換手段、７２、７３は遅延手段、７４、７５はリミ
ット処理手段、４２、４３、４４および４５は減算手
段、４６、４７は利得計算処理、４８、４９は乗算処
理、５０は加算処理、１８はＤ／Ａ変換器、１９は音量
調整器、２０はマイクロホン、２１は増幅器、２２、２
３はＡ／Ｄ変換器、２４は騒音検出手段、５１は高域フ
ィルタ、５２は低域フィルタ、５３、５４は検波処理、
５５、５６は時定数処理、５７、５８は対数変換処理、
２８は制御手段、２９は操作キー、３０はディジタル信
号処理プロセッサ（以下、ＤＳＰと記す）、３１はＤＳ
Ｐ、３２はマイクロコンピュータ、６０、６１は帯域分
割手段、１０２、１０３、１０４、１０５は対数レベル
検出手段を示す。Example 2. FIG. 4 is a block diagram showing an automatic volume control device according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an input terminal, 2 is a power amplifier, 3 is a speaker, 10 is an A / D converter, 33 is delay processing means, 34 is a low-pass filter, 35 is subtraction means, and 36 and 37.
Is detection processing, 38 and 39 are time constant processing, 40 and 41 are logarithmic conversion means, 72 and 73 are delay means, 74 and 75 are limit processing means, 42, 43, 44 and 45 are subtraction means, and 46 and 47 are Gain calculation processing, 48 and 49 multiplication processing, 50 addition processing, 18 D / A converter, 19 volume controller, 20 microphone, 21 amplifier, 22, 2
3 is an A / D converter, 24 is noise detection means, 51 is a high-pass filter, 52 is a low-pass filter, 53 and 54 are detection processing,
55 and 56 are time constant processing, 57 and 58 are logarithmic conversion processing,
28 is a control means, 29 is an operation key, 30 is a digital signal processor (hereinafter referred to as DSP), 31 is a DS
P and 32 are microcomputers, 60 and 61 are band dividing means, and 102, 103, 104 and 105 are logarithmic level detecting means.
【００２９】本実施例は実施例１が音声信号の全体域に
わたって、同一の処理を行うのに対し音声周波数帯域を
適当に分割して周囲騒音および音声信号のスペクトラム
の偏りに対応するよう処理を行うことで、より聴覚特性
に適合性の高い処理を可能とするものである。ここに実
施例１と同一番号のブロックは同一の動作を行う。In the present embodiment, the same processing is performed over the entire area of the voice signal as in the first embodiment, but the voice frequency band is appropriately divided to perform processing so as to deal with ambient noise and the bias of the spectrum of the voice signal. By doing so, it is possible to perform processing that is more compatible with the auditory characteristics. Here, the blocks having the same numbers as in the first embodiment perform the same operations.
【００３０】入力音声信号は，Ａ／Ｄ変換器１０にてデ
ジタル信号に変換の後，低域フィルタ３４にて、低域音
声信号とする、同時にこの低域フィルタのカットオフ周
波数における群遅延時間にはぼ等しい遅延時間をもつ遅
延処理３３を通した音声信号より、この低域音声信号を
減算手段３５により差し引いて高域音声信号を得る。低
域音声信号には遅延手段７３を通して乗算手段４９に
て、利得計算手段４７出力の乗算係数を掛けて音量制御
を行う。また、高域音声信号には遅延手段７２を通して
乗算手段４８にて、利得計算手段４６出力の乗算係数を
掛けて音量制御を行う。この後、加算処理５０にて、乗
算手段４８、４９の出力（高域音声信号と低域音声信
号）を加算し、Ｄ／Ａ変換器１８にて再びアナログ信号
とし、音量調整器１９を通し、電力増幅器２で増幅、ス
ピーカー３で音響再生する。The input voice signal is converted into a digital signal by the A / D converter 10 and then converted into a low pass voice signal by the low pass filter 34. At the same time, the group delay time at the cutoff frequency of the low pass filter is set. This low-frequency audio signal is subtracted by the subtracting means 35 from the audio signal that has passed through the delay processing 33 having almost the same delay time to obtain a high-frequency audio signal. The low frequency sound signal is multiplied by the multiplication means 49 through the delay means 73 by the multiplication coefficient of the output of the gain calculation means 47 to control the volume. Further, the high-frequency audio signal is multiplied by the multiplication means 48 through the delay means 72 by the multiplication coefficient of the output of the gain calculation means 46 to control the volume. After that, in the addition processing 50, the outputs of the multiplying means 48 and 49 (the high-frequency audio signal and the low-frequency audio signal) are added, and the D / A converter 18 converts the analog signal into an analog signal again, which is passed through the volume controller 19. , The power amplifier 2 amplifies, and the speaker 3 reproduces sound.
【００３１】同時に、高域音声信号を、検波処理３６、
時定数処理３８および対数変換処理４０にて構成される
高域音声信号の対数レベル検出手段にて対数レベル信号
に変換する。更に低域音声信号を、検波処理３７、時定
数処理３９および対数変換処理４１にて構成される低域
音声信号の対数レベル検出手段にて対数レベル信号に変
換する。ここで遅延手段７２および７３は、音声信号レ
ベル検出の時間遅れを補償するものであり、時定数処理
３８および３９のアタック時間と同等の遅延を与える。At the same time, the high-frequency audio signal is detected by the detection processing 36,
The logarithmic level detecting means of the high frequency audio signal, which is constituted by the time constant processing 38 and the logarithmic conversion processing 40, converts the high-frequency audio signal into a logarithmic level signal. Further, the low-frequency audio signal is converted into a logarithmic level signal by the low-frequency audio signal logarithmic level detecting means constituted by the detection processing 37, the time constant processing 39 and the logarithmic conversion processing 41. Here, the delay means 72 and 73 are for compensating the time delay of the audio signal level detection, and give a delay equivalent to the attack time of the time constant processing 38 and 39.
【００３２】リミット処理７４、７５は、入力音声信号
レベルが所定値より小さい場合に、この所定値を出力す
るものであり、音声信号レベルが非常に小さい場合に、
利得計算４６、４７で与えられる利得を制限し、無信号
時の電気的ノイズを不要に増幅することによるＳ／Ｎの
悪化を抑える。The limit processings 74 and 75 output the predetermined value when the input voice signal level is lower than the predetermined value, and when the voice signal level is very low,
The gain given by the gain calculation 46, 47 is limited to suppress the deterioration of S / N due to unnecessary amplification of electrical noise when there is no signal.
【００３３】減算手段４２、４３では高域および低域の
対数音声信号レベルから音量調整器１９に設定される減
衰量を減算する。これにより聴者の操作による音量調整
を反映させ利得計算に必要な自動音量制御を受けない状
態での高域および低域の音声信号レベル（（４）式のＰ
０）をそれぞれの利得計算部に与える。減算手段４４、
４５では対数変換処理５７、５８から与えられる高域お
よび低域の周囲騒音対数レベルからそれぞれ高域および
低域のの音声信号レベルを減算し、その差を利得計算手
段４６および４７に与える。利得計算手段４６、４７は
これを元に音声信号に与えるべき利得を計算し結果を乗
算手段４８、４９に与え、音声信号のレベルを制御す
る。The subtracting means 42 and 43 subtract the attenuation amount set in the volume adjuster 19 from the logarithmic audio signal levels in the high frequency band and the low frequency band. As a result, the volume control by the listener's operation is reflected and the audio signal level in the high range and the low range in the state where the automatic volume control required for the gain calculation is not received (P in the formula (4)).
0) is given to each gain calculator. Subtraction means 44,
At 45, the high and low range audio signal levels are subtracted from the high and low range ambient noise logarithmic levels given by the logarithmic conversion processes 57 and 58, respectively, and the difference is given to the gain calculating means 46 and 47. Based on this, the gain calculating means 46, 47 calculates the gain to be given to the voice signal and gives the result to the multiplying means 48, 49 to control the level of the voice signal.
【００３４】利得計算処理４６、４７はそれぞれ図２に
示す、指数計算処理手段８０、定数加算処理手段８１お
よびべき乗計算処理手段８２を備えて構成され、高域音
声信号および低域音声信号についてそれぞれ（４）式の
利得計算を行う。The gain calculation processes 46 and 47 are respectively provided with exponential calculation processing means 80, constant addition processing means 81 and exponentiation calculation processing means 82 shown in FIG. 2 for the high frequency sound signal and the low frequency sound signal, respectively. The gain calculation of equation (4) is performed.
【００３５】一方、マイクロホン２０は周囲音信号を収
音するものであり、増幅器２１、Ａ／Ｄ変換器２２、騒
音検出手段２４を通して周囲騒音信号を得る。この周囲
騒音信号は高域フィルタ５１を通して高域騒音信号と
し、低域フィルタ５２を通して低域騒音信号とする。こ
の時、高域フィルタ５１、低域フィルタ５２の遮断周波
数は、低域フィルタ３４の遮断周波数とほぼ同一とする
が、高域フィルタ５１の遮断周波数を低域フィルタ３４
の周波数より多少低く選ぶことで通常マスカ（騒音）の
低域側にある音声信号にくらべ高域側にある音声信号が
より大きくマスキングの影響受けるというマスキング現
象により適した補正を行うことができる。こうして、２
帯域に分割した騒音信号はそれぞれ検波処理５３、５４
および時定数処理５５、５６にて高域および低域の周囲
騒音レベル信号とし、対数変換手段５７、５８によりそ
れぞれ対数レベル信号として、減算手段４２、４３に与
える。減算手段４２、４３ではこの高域および低域の周
囲騒音対数レベルからそれぞれ対応する帯域の音声信号
レベルを減算し、利得計算手段４６、４７に与える。こ
の周囲騒音対数レベルは各周波数帯域内での周囲騒音の
スペクトラムを仮定することでマスキングレベル相当の
音圧レベル（（４）式のＰｔｈ）と対応づけることがで
きる。On the other hand, the microphone 20 collects the ambient sound signal, and obtains the ambient noise signal through the amplifier 21, the A / D converter 22, and the noise detecting means 24. The ambient noise signal is converted into a high frequency noise signal through the high frequency filter 51 and a low frequency noise signal through the low frequency filter 52. At this time, the cut-off frequencies of the high-pass filter 51 and the low-pass filter 52 are substantially the same as the cut-off frequency of the low-pass filter 34, but the cut-off frequency of the high-pass filter 51 is set to the low-pass filter 34.
If the frequency is selected to be slightly lower than the frequency of, the masking phenomenon in which the audio signal on the high frequency side is more greatly affected by the masking than the audio signal on the low frequency side of the normal masker (noise) can be corrected more appropriately. Thus 2
The noise signals divided into bands are subjected to detection processing 53 and 54, respectively.
Then, the time constant processing 55, 56 provides high and low ambient noise level signals, and the logarithmic conversion means 57, 58 provide logarithmic level signals to the subtraction means 42, 43, respectively. Subtractors 42 and 43 subtract the audio signal levels in the corresponding bands from the high and low ambient noise logarithmic levels, respectively, and provide the result to gain calculators 46 and 47. This logarithmic level of ambient noise can be associated with a sound pressure level equivalent to the masking level (Pth in equation (4)) by assuming the spectrum of ambient noise in each frequency band.
【００３６】制御手段２８は、操作キー２９からの聴者
の音量操作に従い、音量調整器１９に減衰量データを与
えるとともに減算手段４２、４３にこの減衰量データを
与える。The control means 28 provides the attenuation amount data to the volume adjuster 19 and the attenuation amount data to the subtraction means 42 and 43 in accordance with the volume operation of the listener using the operation keys 29.
【００３７】またＡ／Ｄ変換器２３はスピーカー３より
再生される音声信号をディジタル信号に変換するもの
で、周囲音信号から音響装置再生音成分を除去するため
の参照信号を騒音検出手段２４に与える。The A / D converter 23 converts the audio signal reproduced from the speaker 3 into a digital signal. The noise detecting means 24 receives a reference signal for removing a sound component reproduced by the acoustic device from the ambient sound signal. give.
【００３８】なお、以上の説明では検波処理１１、時定
数処理１２、対数変換処理１３、遅延処理７０などをそ
れぞれ独立の処理としてきたが、これらは図１および図
４の３０で示すとおり、デジタル信号処理プロセッサー
によるプログラム処理として逐次処理することが可能で
ある。また騒音検出２４、および検波処理、時定数処理
は図１および図４の３１で示すとおり、デジタル信号処
理プロセッサーによるプログラム処理として逐次処理す
ることが可能である。また対数変換処理１７、制御手段
２８は図１および図４の３２で示すとおり、マイクロコ
ンピュータによるプログラム処理として逐次処理するこ
とが可能である。In the above description, the detection processing 11, the time constant processing 12, the logarithmic conversion processing 13, the delay processing 70, etc. are independent processing, but as shown by 30 in FIGS. It is possible to perform sequential processing as program processing by the signal processor. Further, the noise detection 24, the detection process, and the time constant process can be sequentially processed as a program process by the digital signal processor, as indicated by 31 in FIGS. 1 and 4. Further, the logarithmic conversion processing 17 and the control means 28 can be sequentially processed as a program processing by a microcomputer as shown by 32 in FIGS. 1 and 4.
【００３９】また、以上の説明では便宜上音声信号をモ
ノーラルとしているが、例えば音声信号の検波をステレ
オの左右信号に付いて行い、いずれかレベルの大なる方
で音声信号レベルを代表して利得計算を行うことで容易
にステレオ音声信号への対応が可能となる。In the above description, the audio signal is monaural for convenience. For example, the detection of the audio signal is performed for the left and right stereo signals, and the gain is calculated on the basis of the larger one of the levels. By doing so, it becomes possible to easily deal with stereo audio signals.
【００４０】また以上の説明では音量調整器１９の減衰
量の補正を例えば実施例１にて加算器１４を用いて行う
ように音声信号レベルに対して行っているがこれを騒音
レベルに対して予め補正した後、音声信号レベルと音量
調整に対する補正を含む騒音レベルと加算することで実
質的に同じ動作を行わせることもできる。Further, in the above description, the correction of the attenuation amount of the volume controller 19 is performed on the sound signal level as in the case of using the adder 14 in the first embodiment, but this is performed on the noise level. It is also possible to perform substantially the same operation by performing correction in advance and then adding the audio signal level and the noise level including the correction for the volume adjustment.
【００４１】また実施例２において音声信号の帯域分割
を低域、高域の２帯域としたがこの帯域分割数をさらに
多くしてより聴感への適合性を高めることも可能であ
る。In the second embodiment, the band division of the audio signal is made into the low band and the high band, but it is also possible to further increase the number of band divisions so as to enhance the adaptability to the auditory sense.
【００４２】また実施例２において音声信号の帯域分割
を低域フィルタ３４、遅延処理３３、加算器３５を組み
合わす構成としたが、適当な特性をもつ低域フィルタと
高域フィルタとの組合せとすることも可能である。Further, in the second embodiment, the band division of the audio signal is constituted by combining the low-pass filter 34, the delay processing 33 and the adder 35. However, a combination of a low-pass filter and a high-pass filter having appropriate characteristics is used. It is also possible to do so.
【００４３】また以上の説明では周囲騒音の対数レベル
をマイクロホンを用いて検出するとしたが、例えばカー
ラジオ、カーステレオの様に、その周囲騒音が装着され
る自動車の速度あるいは車体の振動などと良い相関を持
つ場合、これらの情報から間接的に推定するものであっ
て同様の効果を得ることは言うまでもない。In the above description, the logarithmic level of ambient noise is detected using a microphone. However, such as car radio and car stereo, the ambient noise may be the speed of the automobile or vibration of the vehicle body. In the case of correlation, it is needless to say that it is indirectly estimated from these pieces of information and the same effect is obtained.
【００４４】[0044]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載するような効果を奏する。Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects.
【００４５】周囲騒音の対数レベルおよび音声信号の対
数レベルから、人の聴覚特性に良くマッチする利得Ｋを
直接に計算して乗算処理手段への乗算係数として出力す
るため、著しく構成を簡単化することができる。Since the gain K that matches well with the human auditory characteristics is directly calculated from the logarithmic level of the ambient noise and the logarithmic level of the voice signal and output as a multiplication coefficient to the multiplication processing means, the configuration is remarkably simplified. be able to.
【００４６】また、複数の周波数帯域に分割した音声信
号および同じく帯域分割された周囲騒音信号に対してそ
れぞれ利得計算を行うものでは、周囲騒音のスペクトラ
ムが特定の周波数帯域に偏る場合や、音声信号のスペク
トラムが特定の周波数帯域に偏る場合についても聴覚特
性との適合性の高い制御を比較的簡略な構成で行うこと
ができる。Further, in the case where the gain calculation is carried out for a voice signal divided into a plurality of frequency bands and an ambient noise signal similarly divided into bands, when the spectrum of ambient noise is biased to a specific frequency band, Even when the spectrum of B is biased to a specific frequency band, it is possible to perform control with high compatibility with auditory characteristics with a relatively simple configuration.
【図１】請求項１の発明の一実施例による自動音量制御
装置を示すブロック構成図である。FIG. 1 is a block diagram showing an automatic volume control device according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明における利得計算手段の構成図である。FIG. 2 is a block diagram of a gain calculation means in the present invention.
【図３】本発明における騒音検出手段の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of noise detection means in the present invention.
【図４】請求項２の発明の一実施例による自動音量制御
装置を示すブロック構成図である。FIG. 4 is a block diagram showing an automatic volume control device according to an embodiment of the present invention.
【図５】本発明に関わる聴感音量の関係を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing the relationship of the audible volume related to the present invention.
【図６】従来の自動音量調整装置のブロック構成図であ
る。FIG. 6 is a block diagram of a conventional automatic volume control device.
【図７】従来の自動音量調整装置の動作を説明するため
の図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of a conventional automatic volume control device.
【図８】従来の自動音量調整装置の動作を説明するため
図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of a conventional automatic volume control device.
１ 入力端子 ２ 電力増幅器 ３ スピーカー １０、２２、２３ Ａ／Ｄ変換器 １１、２５ 検波手段 １２、２６ 時定数手段 １３、２７ 対数変換手段 １４、１５ 加算手段 １６ 利得計算手段 １７ 乗算手段 １８ Ｄ／Ａ変換器 １９ 音量調整器 ２０ マイクロホン ２１ 増幅器 ２４ 騒音検出手段 ２８ 制御手段 ２９ 操作キー ３０、３１ ＤＳＰ ３２ マイクロコンピュータ ７０ 遅延手段 ７１ リミット処理手段 ３３ 遅延処理手段 ３４ 低域フィルタ ３５、４２〜４５ 減算手段 ３６、３７、５３、５４ 検波処理 ３８、３９、５５、５６ 時定数処理 ４０、４１ 対数変換手段 ７２、７３ 遅延手段 ７４、７５ リミット処理手段 ４６、４７ 利得計算処理 ４８、４９ 乗算処理 ５０ 加算処理 ５１ 高域フィルタ ５２ 低域フィルタ ５７、５８ 対数変換処理 ６０、６１ 帯域分割手段 １００〜１０５ 対数レベル検出手段 1 Input Terminal 2 Power Amplifier 3 Speaker 10, 22, 23 A / D Converter 11, 25 Detection Means 12, 26 Time Constant Means 13, 27 Logarithmic Conversion Means 14, 15 Addition Means 16 Gain Calculating Means 17 Multiplying Means 18 D / A converter 19 Volume controller 20 Microphone 21 Amplifier 24 Noise detection means 28 Control means 29 Operation keys 30, 31 DSP 32 Microcomputer 70 Delay means 71 Limit processing means 33 Delay processing means 34 Low-pass filter 35, 42-45 Subtraction means 36, 37, 53, 54 Detection processing 38, 39, 55, 56 Time constant processing 40, 41 Logarithmic conversion means 72, 73 Delay means 74, 75 Limit processing means 46, 47 Gain calculation processing 48, 49 Multiplication processing 50 Addition processing 51 high-pass filter 52 low-pass filter 57, 58 logarithmic variation Processing 60 and 61 band dividing means 100-105 logarithmic level detection means
Claims (2)
信号の対数レベル検出手段と、この周囲騒音対数レベル
から音声信号対数レベルを減ずる減算手段と、音声信号
に対する係数乗算手段と、この乗算係数を前記の減算手
段出力より計算する利得計算手段を備えるものであり、
この利得計算手段が、指数計算手段、定数加算手段、べ
き乗計算手段を備えて構成されることを特徴とする自動
音量制御装置。1. A logarithmic level detecting means for ambient noise, a logarithmic level detecting means for an audio signal, a subtracting means for subtracting the logarithmic level of the audio signal from the logarithmic level of ambient noise, a coefficient multiplying means for the audio signal, and a multiplication coefficient for the audio signal. A gain calculation means for calculating from the output of the subtraction means,
The automatic volume control device is characterized in that the gain calculation means comprises an exponent calculation means, a constant addition means, and a power calculation means.
する第１の帯域分割手段と、周囲騒音検出手段と、周囲
騒音信号を第１の帯域分割手段と同等の複数周波数帯域
成分に分割する第２の帯域分割手段と、第１の帯域分割
手段出力の各音声信号成分の対数レベル検出手段、第２
の帯域分割手段出力の各周囲騒音信号成分の対数レベル
検出手段と、この各周囲騒音対数レベルから相当する帯
域の音声信号対数レベルを減ずる複数の減算手段と、帯
域分割された各音声信号に対する複数の係数乗算手段
と、この乗算係数を前記複数の減算手段出力より計算す
る複数の利得計算手段と、複数の乗算手段出力を加算す
る加算手段を備えるものであり、前記利得計算手段が、
それぞれ指数計算手段、定数加算手段、べき乗計算手段
を備えて構成されることを特徴とする自動音量制御装
置。2. A first band division means for dividing an audio signal into a plurality of frequency band components, an ambient noise detection means, and an ambient noise signal divided into a plurality of frequency band components equivalent to those of the first band division means. Second band division means, logarithmic level detection means for each audio signal component output from the first band division means, and second
, A logarithmic level detecting means for each ambient noise signal component of the output of the band dividing means, a plurality of subtracting means for subtracting the logarithmic level of the audio signal of the corresponding band from the logarithmic level of the ambient noise, and a plurality for each of the band-divided audio signals. Of coefficient multiplication means, a plurality of gain calculation means for calculating the multiplication coefficient from the outputs of the plurality of subtraction means, and an addition means for adding a plurality of outputs of the multiplication means.
An automatic volume control device comprising exponent calculation means, constant addition means, and exponentiation calculation means, respectively.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24006793A JPH0799417A (en) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | Automatic sound volume controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24006793A JPH0799417A (en) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | Automatic sound volume controller |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0799417A true JPH0799417A (en) | 1995-04-11 |
Family
ID=17054000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24006793A Pending JPH0799417A (en) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | Automatic sound volume controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0799417A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001024459A (en) * | 1999-07-07 | 2001-01-26 | Alpine Electronics Inc | Audio device |
-
1993
- 1993-09-27 JP JP24006793A patent/JPH0799417A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001024459A (en) * | 1999-07-07 | 2001-01-26 | Alpine Electronics Inc | Audio device |
| JP4522509B2 (en) * | 1999-07-07 | 2010-08-11 | アルパイン株式会社 | Audio equipment |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031028 |