JPH0968997A

JPH0968997A - 音声処理方法及び装置

Info

Publication number: JPH0968997A
Application number: JP7222399A
Authority: JP
Inventors: Susumu Yabe; 進矢部; Masami Miura; 雅美三浦
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-08-30
Filing date: 1995-08-30
Publication date: 1997-03-11

Abstract

(57)【要約】【課題】音声増幅処理を行う場合に、明瞭度を低下さ
せることなく良好に増幅できるようにする。【解決手段】入力音声信号を、少なくともピッチ周波
数成分と第１フォルマント成分が含まれる第１の帯域
と、第２フォルマント成分が含まれる第２の帯域とに分
割し、それぞれの帯域毎に最小可聴値及び不快閾値を設
定し、所定範囲のレベルの入力音声を、設定された最小
可聴値と不快閾値との間で設定される出力レベルに増幅
するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、補聴器，電話機，
拡声器，通信機などの各種音声信号処理を行う機器に適
用して好適な音声処理方法及び装置に関し、特に音声信
号の音声振幅を変換処理する音声処理技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、音声を補聴器などの各種音声出力
装置により再生させる場合に、この出力音声を明瞭に聞
き取ることができるように、音声信号を増幅処理するこ
とが行われている。このような処理を行って出力させる
ことで、例えば難聴者や聴力の低下した高齢者が聞き取
りやすい音声が出力される。

【０００３】この増幅処理する場合に、装置のダイナミ
ックレンジが充分に広くない場合には、増幅処理された
出力音声が歪んでしまう。例えば難聴者が使用する補聴
器の場合には、受聴可能なダイナミックレンジが狭いの
で、出力音声のダイナミックレンジを抑える必要があ
り、大振幅の音声が入力したときには、そのピークを抑
えるような処理や、大振幅を圧縮するような処理が行わ
れて、出力音声が歪んでしまう。

【０００４】図１１及び図１２は、従来の補聴器での増
幅処理の一例を示す図で、図１１のＡは「ねずみ」と発
音された音声が入力した場合の波形を示し、図１２のＡ
は、その「ね」と発音した箇所の母音部分を拡大して示
す図である。そして、図１１のＢは、この「ねずみ」と
発音された入力波形をダイナミックレンジが狭く設定さ
れた補聴器で増幅処理した場合の波形を示し、図１２の
Ｂは、その「ね」と発音した箇所の母音部分を拡大して
示す図である。この図１１及び図１２から判るように、
或るレベル以上の入力音声は、一定のピークレベルに抑
えられている。

【０００５】このようにピークレベルを一定値に抑える
ことで、例えば補聴器の場合には、難聴者が聞き取れる
ダイナミックレンジに、入力音声を抑えることができ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
ピークレベルを抑えたり、大振幅を圧縮する処理を行う
と、増幅された音声の明瞭度が低下して、出力音声から
言語を判別できなくなってしまう。

【０００７】また、例えば騒音レベルが高い場所で、こ
の種の装置が使用される場合には、騒音が大きく増幅さ
れて、音声そのものの聞き取りが困難になってしまう不
都合があった。このような場合には、例えば補聴器のよ
うな装置では音量を小さくして騒音が小さくなるように
することが考えられるが、音量を小さくすると、音声そ
のものも音量が小さくなって、音声を聞き取り難くなっ
てしまう。

【０００８】また、騒音レベルが高い場所で電話機の出
力音声を聞き取る場合のように、出力音声そのものには
騒音が含まれてない場合には、逆に音量を大きく調整し
て、音声が大きく出力されるように調整する必要がある
が、あまり大きくすると、上述したように音声の明瞭度
が低下してしまう不都合があり、手動操作で常時適当な
レベルに調整するのは困難であった。

【０００９】本発明はかかる点に鑑み、この種の音声増
幅処理を行う場合に、明瞭度を低下させることなく良好
に増幅できるようにすることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の音声処理装置
は、所定範囲のレベルの入力音声を、設定された最小可
聴値と、設定された不快閾値との間で設定される出力レ
ベルに増幅する増幅手段を備えたものである。

【００１１】この音声処理装置によると、入力音声信号
が最小可聴値と不快閾値との間で設定された適正な出力
レベルに増幅される。

【００１２】また本発明の音声処理方法は、入力音声信
号を、少なくともピッチ周波数成分と第１フォルマント
成分が含まれる第１の帯域と、第２フォルマント成分が
含まれる第２の帯域とに分割し、それぞれの帯域毎に最
小可聴値及び不快閾値を設定し、所定範囲のレベルの入
力音声を、設定された最小可聴値と不快閾値との間で設
定される出力レベルに増幅するようにしたものである。

【００１３】この音声処理方法によると、音声信号がフ
ォルマント成分毎に適正に増幅処理され、音声の明瞭度
を損なうことなく、良好に増幅処理される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を、図１
〜図１０を参照して説明する。

【００１５】本例においては、人間の話し声などの音声
を処理する音声信号処理回路としてあり、図１に示すよ
うに構成する。図１において１１は音声信号入力端子を
示し、この入力端子１１に得られる音声信号を、ピッチ
周波数検出回路１２と、低域通過フィルタ２１と、中域
通過フィルタ２２と、高域通過フィルタ２３に供給す
る。

【００１６】ここで、ピッチ周波数検出回路１２は、音
声信号に含まれるピッチ成分のピーク部分の周波数を検
出するようにしてある。ここでは、ピッチ成分の周波数
の検出により、入力音声信号が男性の声の場合と、女性
の声の場合と、子供の声の場合との３種類を判別するよ
うにしてある。このピッチ周波数の検出処理は、線形予
測分析法，ＰＡＲＣＯＲ法，ケプストラム法，解析信号
法などの手法により行われる。

【００１７】そして、検出したピッチ周波数による３種
類の判別結果に基づいて、各フィルタ２１，２２，２３
で通過させる周波数を制御するように構成する。即ち、
例えば入力端子１１に得られる音声信号がデジタルデー
タである場合には、トランスバーサルフィルタなどのデ
ジタルフィルタで各フィルタ２１，２２，２３を構成さ
せ、このフィルタの係数をピッチ周波数検出回路１２の
検出結果に基づいて制御して、各フィルタ２１，２２，
２３で抽出する周波数を選定させる。

【００１８】具体的には、低域通過フィルタ２１で音声
信号のピッチ成分と第１フォルマント成分を通過させ、
中域通過フィルタ２２で音声信号の第２フォルマント成
分を通過させ、高域通過フィルタ２３で音声信号の第３
フォルマント成分及び子音の帯域を通過させる。

【００１９】ここで、音声信号のピッチ周波数成分と各
フォルマント成分とについて説明すると、人間が話す会
話の音声は、主として母音の場合にピッチ周波数成分と
第１フォルマント成分，第２フォルマント成分‥‥とに
解析することができる。即ち、例えば図３に「あ」と発
音した音声のパワースペクトルを示すと、周波数の低い
方からピッチ周波数成分Ｐ，第１フォルマント成分
Ｆ₁，第２フォルマント成分Ｆ₂，第３フォルマント成
分Ｆ₃‥‥とエネルギーの集中している箇所が存在す
る。

【００２０】従って本例の場合には、低域通過フィルタ
２１で抽出する帯域と、中域通過フィルタ２２で抽出す
る帯域との境界を、第１フォルマント成分Ｆ₁と第２フ
ォルマント成分Ｆ₂との間の周波数（以下第１の周波数
ｆ₁と称する）に設定する。また、中域通過フィルタ２
２で抽出する帯域と、高域通過フィルタ２３で抽出する
帯域との境界を、第２フォルマント成分Ｆ₂と第３フォ
ルマント成分Ｆ₃との間の周波数（以下第２の周波数ｆ
₂と称する）に設定する。

【００２１】具体的には、ピッチ周波数検出回路１２で
の検出で、男性の声に相当するピッチ周波数を検出した
ときには、第１の周波数ｆ₁を８００Ｈｚ付近に設定
し、第２の周波数ｆ₂を２．４ｋＨｚ付近に設定する。
また、ピッチ周波数検出回路１２での検出で、女性の声
に相当するピッチ周波数を検出したときには、第１の周
波数ｆ₁を１．２ｋＨｚ付近に設定し、第２の周波数ｆ
₂を３．２ｋＨｚ付近に設定する。また、ピッチ周波数
検出回路１２での検出で、子供の声に相当するピッチ周
波数を検出したときには、第１の周波数ｆ₁を１．４ｋ
Ｈｚ付近に設定し、第２の周波数ｆ₂を３．６ｋＨｚ付
近に設定する。

【００２２】そして、各フィルタ２１，２２，２３で抽
出された音声信号を、それぞれ別の振幅制御部３１，３
２，３３に供給する。各振幅制御部３１，３２，３３
は、基本的には同じ構成とされ、それぞれの振幅制御部
内で振幅制御処理を行う。具体的な振幅制御処理につい
ては後述する。

【００２３】そして、振幅制御部３１で処理された音声
信号を低域通過フィルタ４１に供給し、振幅制御部３２
で処理された音声信号を中域通過フィルタ４２に供給
し、振幅制御部３３で処理された音声信号を高域通過フ
ィルタ４３に供給する。ここで、各フィルタ４１，４
２，４３は、ピッチ周波数検出回路１２での検出結果に
基づいて通過周波数が制御されるフィルタで、低域通過
フィルタ４１は低域通過フィルタ２１と同じ通過周波数
に制御され、中域通過フィルタ４２は中域通過フィルタ
２２と同じ通過周波数に制御され、高域通過フィルタ４
３は高域通過フィルタ２３と同じ通過周波数に制御され
る。このフィルタ４１，４２，４３は、振幅制御部３
１，３２，３３での処理で生じるノイズを除去するため
のフィルタである。

【００２４】そして、各フィルタ４１，４２，４３の出
力を、加算器１３に供給して加算処理し、加算された音
声信号を音声信号出力端子１４に供給する。そして、音
声信号出力端子１４から出力される音声信号を、後段の
音声処理回路（スピーカなどから再生させるための再生
系回路，所定の伝送回線で伝送させるための伝送系回路
など）に供給する。

【００２５】次に、振幅制御部３１，３２，３３の構成
について説明すると、図２は振幅制御部３１の構成を示
した図（他の振幅制御部３２，３３についても回路的に
は同じ構成）で、前段のフィルタから入力端子５１に供
給される信号を増幅器５２に供給し、この増幅器５２で
所定の増幅率の増幅処理を行い、増幅された信号を出力
端子５３に供給する。ここで、入力端子５１に得られる
信号は、全波整流回路５４にも供給され、この全波整流
回路５４で供給される信号の全波整流を行う。そして、
この全波整流回路５４で整流された信号を、音声レベル
検出回路５５に供給する。この音声レベル検出回路５５
では、整流信号を検波して音声レベルを検出する。

【００２６】そして、この音声レベル検出回路５５で検
出した音声レベルのデータを、増幅率制御回路５６及び
騒音レベル検出回路５７に供給する。増幅率制御回路５
６は、増幅器５２の増幅率を制御する回路で、音声レベ
ル検出回路５５で検出した音声レベルと、騒音レベル検
出回路５７が検出した騒音レベルとに基づいて、増幅率
の制御を行う。この場合、この増幅率制御回路５６に
は、最小可聴レベルと不快レベルとが予め設定してあ
り、この最小可聴レベルと不快レベルとの間に出力レベ
ルが設定されるように制御する。

【００２７】騒音レベル検出回路５７は、音声レベル検
出回路５５が出力する音声レベルデータより、騒音レベ
ルを検出する。ここで、音声レベル検出回路５５と騒音
レベル検出回路５７とは、それぞれ供給される信号のレ
ベルを検出する回路であるが、それぞれの検出回路で、
検出する特性を変えてある。即ち、音声レベル検出回路
５５でのレベル検出処理は、アタックタイムを短く設定
すると共に、リカバリータイムをアタックタイムよりも
若干長く設定して、入力信号の波形の立ち上がりに迅速
に追随したレベルが検出されると共に、入力信号の波形
の立ち下がりに若干遅れて、検出されるレベルが低くな
るようにしてある。

【００２８】また、騒音レベル検出回路５７でのレベル
検出処理は、アタックタイムを非常に長く設定すると共
に、リカバリータイムをアタックタイムよりも大幅に短
く設定して、入力信号の波形変化に大幅に遅れて追随す
るレベルが高くなるようにすると共に、入力信号の波形
の立ち下がりに若干遅れて、検出されるレベルが低くな
るようにしてある。

【００２９】従って、音声レベル検出回路５５では、入
力音声波形にほぼ追随したレベルが検出され、騒音レベ
ル検出回路５７では、入力音声波形に定常的に含まれる
騒音のレベルが検出される。アタックタイムとリカバリ
ータイムの一例を示すと、音声レベル検出回路５５での
アタックタイムは０．１ｍ秒、リカバリータイムは２０
ｍ秒とする。また、騒音レベル検出回路５７でのアタッ
クタイムは２秒、リカバリータイムは２０ｍ秒とする。
なお、ここでのアタックタイムは、入力信号のレベルが
「１」上昇したとき、検出値が収束値の１／ｅのレベル
に上昇するまでの時間であり、リカバリータイムは、入
力信号のレベルが「１」下がったとき、検出値が収束値
の１／ｅのレベルに下降するまでの時間である。

【００３０】ここで、振幅制御部３１内でのレベル検出
処理状態の一例を、図７に示すと、例えば入力音声信号
の波形が図７のＡに示す波形であるとき、この波形が全
波整流回路５４で図７のＢに示すように整流された波形
となる。そして、この整流信号を、音声レベル検出回路
５５でレベル検出することで、図７のＣに示す検波信号
が得られる。この検波信号は、入力音声信号のレベル変
化にほぼ追随したものである。一方、この音声レベル検
出回路５５が出力する検波信号が騒音レベル検出回路５
７に供給されて、図７のＤに示す騒音レベルが検波され
る。この騒音レベルの検波信号は、入力音声波形に定常
的に含まれるレベルが検出される信号である。

【００３１】そして、この検出された音声レベル及び騒
音レベルと、予め設定された最小可聴レベル及び不快レ
ベルに基づいて、増幅率制御回路５６は増幅器５２での
増幅率を制御するが、ここでは図４，図５に示す入出力
音圧特性にて増幅率を決定する。まず、騒音レベルを考
慮しない場合（即ち音声レベル検出回路５５で検出され
たレベルだけに基づいて増幅率を制御する場合）の増幅
率の制御状態を、図４に示す。

【００３２】図４に示す特性ａが増幅率の制御状態を示
すもので、増幅器５２で増幅された信号の出力レベルと
しては、予め設定された最小可聴レベルｙ₁と不快レベ
ルｙ ₄との間で、このレベルｙ₁とレベルｙ₄の間で若
干狭い範囲で出力音声レベル範囲ｙ₀を設定する。従っ
て、最小可聴レベルｙ₁より大きいレベルに増幅される
べき入力音声レベルｘ₁が、この出力音声レベル範囲ｙ
₀の下限値ｙ₂に増幅され、不快レベルｙ₄より小さい
レベルに制限されるべき入力音声レベルｘ₂が、この出
力音声レベル範囲ｙ₀の上限値ｙ₃に増幅され、入力音
声レベル範囲ｘ ₀が出力音声レベル範囲ｙ₀に対応する
ようになる。そして、この範囲ｘ₀よりも小さすぎる入
力音は、最小可聴レベルｙ₁以下となるようにし、大き
すぎる入力音は、出力音声レベルｙ₀の上限値ｙ₃に制
限させる制御が行われる。

【００３３】なお、最小可聴レベルｙ₁と不快レベルｙ
₄は、この装置を使用する者が聞き取ることができる最
小可聴レベルと、それ以上のレベルを不快に感じる不快
レベルとを、ピッチ成分と第１フォルマント成分を含む
帯域と、第２フォルマント成分を含む帯域と、第３フォ
ルマント成分及び子音成分を含む帯域との３帯域毎に測
定して、その測定値を該当した帯域の振幅制御部に設定
するものある。従って、振幅制御部３１，３２，３３毎
に設定される最小可聴レベルと不快レベルは若干異な
る。

【００３４】このようにして増幅率の制御を行うこと
で、入力端子１１に得られる音声信号が、ピッチ成分と
第１フォルマント成分を含む帯域と、第２フォルマント
成分を含む帯域と、第３フォルマント成分及び子音成分
を含む帯域との３帯域毎に、それぞれの帯域毎に設定し
た最小可聴レベルと不快レベルとの間に増幅された後、
各帯域の信号の合成信号が出力端子１４から出力され、
各帯域毎に最小可聴レベルと不快レベルを考慮して適切
に増幅処理された音声信号が得られる。従って、例えば
本例の音声処理を補聴器に適用することで、難聴者が聞
き取り易い音声として出力されるようになる。また、拡
声器や電話機などの同様の処理を必要とする音声処理装
置に適用した場合にも、同様の効果がある。

【００３５】図８，図９及び図１０は、本例の振幅制御
処理が行われた音声信号波形の一例を示す図で、図８の
Ａは「ねずみ」と発音された音声が入力した場合の波形
を示し、図９のＡは、その「ね」と発音した箇所の母音
部分を拡大して示す図で、図１０のＡは、更に「ね」と
発音した箇所の波形の立ち上がり部分をより拡大して示
す図である。なお、図８のＡに示す波形は、図１１のＡ
に示す入力波形と同じであり、図９のＡに示す波形は、
図１２のＡに示す入力波形と同じである。

【００３６】そして、図８のＢ，図９のＢ及び図１０の
Ｂは、それぞれの入力波形（図８のＡ，図９のＡ及び図
１０のＡに示す波形）に本例の増幅処理を施した場合の
出力波形を示す。ここで、図８のＢの出力波形及びその
一部拡大図である図９のＢを、従来の処理例である図１
１のＢ及び図１２のＢと比較すると判るように、入力音
声成分が各帯域毎に適切に増幅処理されて、フォルマン
ト構造が保たれた状態で、不要成分が抑圧された波形と
なって、明瞭度が大幅に向上した音声波形となっている
ことが判る。

【００３７】なお、図１０のＣは、帯域分割をしないで
処理した従来の増幅処理による出力波形を参考に示す図
である。この従来処理による出力波形である図１０のＣ
と、本例の処理による出力波形である図１０のＢとを比
較すると判るように、本例の場合には音声として認識す
る必要のない成分は、ほとんど増幅されてなく、音声と
して認識する必要のある成分だけが、波形に歪みを生じ
させることなく良好に増幅されていることが判る。

【００３８】次に、騒音レベル検出回路５７で検出した
結果を考慮して、増幅率を制御する場合の制御状態を、
図５に示す。

【００３９】図５に示す特性ａは、図４で説明した増幅
率の特性ａ（即ち騒音レベルを考慮しない場合の特性）
と同じもので、騒音レベル検出回路５７で検出される騒
音レベルは、範囲ｘ_nで変化するものとする。ここで、
騒音レベルが最小可聴レベルよりも充分に小さいレベル
ｘ₁₁であるときには、騒音レベルを考慮しない場合の特
性と同じ特性ａで、増幅率の制御が行われる。

【００４０】そして、最小可聴レベルよりも充分に小さ
いレベルｘ₁₁から、比較的大きなレベルｘ₁₂への騒音レ
ベル変化ｘ_aがあったとする。このときには、増幅処理
する入力音声レベル範囲ｘ₀′の下限値ｘ₁₃を、騒音レ
ベルｘ₁₂の若干上に変化させ、この下限値ｘ₁₃のレベル
の入力音声を、出力音声レベル範囲ｙ₀の下限値ｙ₂に
増幅させる特性ｂに変化させる。なお、入力音声レベル
範囲ｘ₀′の上限値ｘ ₁₄側の増幅特性は変化させない。

【００４１】このようにして、騒音レベルの増大に応じ
て、入力音声レベル範囲の下限を大きい方に変化させる
ことで、入力音声信号に含まれる騒音レベルに応じて適
切な増幅率が設定され、騒音レベルよりも大きなレベル
で聞き取ることができる音声だけが最小可聴レベル以上
に増幅される。従って、騒音よりも大きな音声だけが増
幅処理されることになり、騒音に邪魔されずに音声を聞
き取ることが可能になる。

【００４２】なお、ここでは入力音声信号に騒音が含ま
れる場合の処理を示したが、このような処理は補聴器の
ような音声処理装置に好適である。一方、電話機で出力
させる音声を処理する場合のように、入力音声信号には
騒音が含まれてなく、電話機の設置場所に騒音がある場
合には、騒音レベル検出回路５７として、入力音声信号
から騒音レベルを検出するのではなく、装置の設置場所
の騒音レベルを検出するようにし、その検出した騒音レ
ベルに応じて、出力音声レベル範囲を変化させるように
すれば良い。

【００４３】図６は、この場合の増幅制御状態を示すも
ので、図６に示す特性ａは、図４で説明した増幅率の特
性ａ（即ち騒音レベルを考慮しない場合の特性）と同じ
ものである。ここで、騒音レベルが本来の出力レベル範
囲の下限と同じ又は下限よりも小さなレベルｙ₁₂である
ときには、騒音レベルを考慮しない場合の特性と同じ特
性ａで、増幅率の制御が行われる。

【００４４】そして、騒音レベルの変化ｙ_aが発生し
て、検出された騒音レベルｙ₁₃が本来の出力レベル範囲
の下限よりも高くなったとき、出力音声レベルｙ₀′の
下限値ｙ₁₄を、この騒音レベルｙ₁₃よりも若干高いレベ
ルに変化させた特性ｃとする。この場合には、入力音声
レベル範囲ｘ₀については変化させない。

【００４５】このようにして、音声が出力される場所の
周囲の騒音レベルに応じて、増幅率を制御することで、
周囲の騒音レベルよりも大きなレベルで音声が出力され
るようになり、騒音に邪魔されずに音声を聞き取ること
が可能になる。

【００４６】なお、入力音声に騒音があり、音声が出力
される場所の周囲に、この入力音声に含まれる騒音とは
異なる騒音がある場合には、入力音声信号から検出した
騒音レベルに基づいた、図５に示す入力音声レベル範囲
の制御と、周囲の騒音レベルレベルに基づいた、図６に
示す出力音声レベル範囲の制御とを同時に行うようにし
ても良い。

【００４７】また、図４に示す特性のように、全く騒音
を考慮しないで増幅率を設定させるようにしても良い。

【００４８】また、騒音レベルの検出処理は、上述実施
例に示したアタックタイムとリカバリータイムの設定に
基づいて行う他の処理により行うようにしても良い。例
えば、入力信号の長時間パワーより騒音レベルを検出す
るようにしても良い。

【００４９】また、上述実施例ではピッチ成分と第１フ
ォルマント成分が含まれる帯域と、第２フォルマント成
分が含まれる帯域と、第３フォルマント成分と子音が含
まれる帯域との３帯域に分割して増幅処理を行うように
したが、別の帯域分けで処理するようにしても良い。例
えば、ピッチ成分と第１フォルマント成分が含まれる帯
域と、第２フォルマント成分及びより高次のフォルマン
ト成分が含まれる帯域の２帯域に分割して処理するよう
にしても良い。このようにすることで、回路構成を簡単
にすることができる。また、全く帯域分けをしないで増
幅処理を行うようにしても良い。或いは、３帯域よりも
多くの帯域に分けて処理するようにしても良い。

【００５０】また、その帯域分けする具体的な周波数に
ついても、上述実施例に限定されるものではない。例え
ば、上述した帯域の境界の周波数である第１の周波数ｆ
₁を、８００Ｈｚから１．４ｋＨｚまでの間で適当に設
定した周波数として、第２の周波数ｆ₂を、２．４ｋＨ
ｚから３．６ｋＨｚまでの間で適当に設定した周波数と
しても良い。この場合、上述実施例ではピッチ周波数の
検出に基づいて、各帯域の周波数を変化させるようにし
たが、各帯域の周波数範囲を固定された周波数としても
良い。

【００５１】また、上述実施例の場合には、各帯域の音
声信号を、増幅処理後に、帯域分けを行うフィルタ２
１，２２，２３と同じ特性のフィルタ４１，４２，４３
を通過させてから、各帯域の信号を合成するようにした
ので、各帯域での処理で発生する高調波などの歪み成分
が除去され、歪みのない良好な音声信号が出力されるよ
うになる効果を有するが、回路構成を簡単にする場合に
は、各振幅制御部３１，３２，３３の後段に接続したフ
ィルタ４１，４２，４３は省略しても良い。

【００５２】

【発明の効果】本発明の音声処理装置によると、入力音
声信号が最小可聴値と不快閾値との間で設定された適正
な出力レベルに増幅され、音声の明瞭度を損なうことな
く、良好に増幅された音声信号が得られる。

【００５３】この場合、入力音声信号を、８００Ｈｚか
ら１．４ｋＨｚまでの間で設定される第１の周波数を境
に、第１の周波数帯域と第２の周波数帯域に分割し、そ
れぞれの帯域毎に最小可聴値及び不快閾値の設定を行っ
て増幅処理を行うようにしたことで、音声信号のピッチ
成分とフォルマント成分とが適正に増幅処理され、より
良好に増幅された音声信号が得られる。

【００５４】また、この第２の周波数帯域を、更に２．
４ｋＨｚから３．６ｋＨｚまでの間で設定される第２の
周波数を境に、第３の周波数帯域と第４の周波数帯域に
分割し、それぞれの帯域毎に最小可聴値及び不快閾値の
設定を行って増幅処理を行うようにしたことで、各フォ
ルマント成分がより適正に増幅処理され、より良好に増
幅された音声信号が得られる。

【００５５】また、ピッチ周波数検出手段を設けて、男
性の声に相当する音声信号を検出したとき、第１の周波
数を８００Ｈｚ付近、第２の周波数を２．４ｋＨｚ付近
に設定し、女性の声に相当する音声信号を検出したと
き、第１の周波数を１．２ｋＨｚ付近、第２の周波数を
３．２ｋＨｚ付近に設定し、子供の声に相当する音声信
号を検出したとき、第１の周波数を１．４ｋＨｚ付近、
第２の周波数を３．６ｋＨｚ付近に設定するようにした
ことで、入力音声信号の種類に応じた適切な増幅処理が
行われるようになる。

【００５６】また、増幅処理された各帯域の信号を、そ
れぞれの周波数帯域を抽出するフィルタに供給するよう
にしたことで、各帯域での増幅処理で生じた歪みが除去
され、良好な音声信号が得られるようになる。

【００５７】さらに、入力音声信号に含まれる騒音レベ
ルを検出する騒音レベル検出手段を備えて、検出した騒
音レベルの増大に応じて、増幅処理を行う入力音声レベ
ルの下限値を大きい方向に変化させるようにしたこと
で、音声信号に含まれる騒音レベルが大きい場合でも音
声の明瞭度が確保され、音声が聞き取り易くなる。

【００５８】さらにまた、外部の騒音レベルを検出する
騒音レベル検出手段を備えて、検出した騒音レベルの増
大に応じて、増幅処理された出力音声レベルの下限値
を、大きい方向に変化させるようにしたことで、周囲の
騒音レベルが大きい場合でも音声の明瞭度が確保され、
音声が聞き取り易くなる。

【００５９】また本発明の音声処理方法によると、音声
信号がフォルマント成分毎に適正に増幅処理され、音声
の明瞭度を損なうことなく、良好に増幅処理される。

【００６０】また、この場合に入力音声信号に含まれる
騒音レベルを検出して、この検出した騒音レベルに応じ
て、増幅する入力音声のレベルの範囲を変化させるよう
にしたことで、音声信号に含まれる騒音レベルが大きい
場合でも音声の明瞭度が確保され、音声が聞き取り易く
なる。

【００６１】さらに、外部の騒音レベルを検出して、こ
の検出した騒音レベルに応じて、増幅された音声の出力
レベルの範囲を変化させるようにしたことで、周囲の騒
音レベルが大きい場合でも音声の明瞭度が確保され、音
声が聞き取り易くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。

【図２】一実施例の振幅制御部を示す構成図である。

【図３】音声信号のフォルマント成分を示す特性図であ
る。

【図４】一実施例による振幅制御状態を示す特性図であ
る。

【図５】入力音声信号に含まれる騒音レベルを考慮した
場合の一実施例による振幅制御状態を示す特性図であ
る。

【図６】再生される場所の周囲の騒音レベルを考慮した
場合の一実施例による振幅制御状態を示す特性図であ
る。

【図７】一実施例による振幅制御処理を説明するための
示す波形図である。

【図８】一実施例による振幅制御状態を示す波形図であ
る。

【図９】図８に示す振幅制御状態の波形を拡大して示す
波形図である。

【図１０】図９に示す振幅制御状態の波形を更に拡大し
て示す波形図である。

【図１１】従来の振幅制御状態の例を示す波形図であ
る。

【図１２】図１１の振幅制御状態の波形を拡大して示す
波形図である。

【符号の説明】

１１音声信号入力端子１２ピッチ周波数検出回路１３加算器１４音声信号出力端子２１，４１低域通過フィルタ２２，４２中域通過フィルタ２３，４３高域通過フィルタ３１，３２，３３振幅制御部５２増幅器５４全波整流回路５５音声レベル検出回路５６増幅率制御回路５７騒音レベル検出回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力音声信号の音声振幅を変換処理する
音声処理装置において、最小可聴値設定手段と、不快閾値設定手段と、所定範囲のレベルの入力音声を、上記最小可聴値設定手
段で設定される最小可聴値と、上記不快閾値設定手段で
設定される不快閾値との間で設定される出力レベルに増
幅する増幅手段とを備えた音声処理装置。
【請求項２】入力音声信号を、８００Ｈｚから１．４
ｋＨｚまでの間で設定される第１の周波数を境に、第１
の周波数帯域と第２の周波数帯域に分割し、それぞれの帯域毎に上記増幅手段を用意して、それぞれ
の増幅手段毎に最小可聴値及び不快閾値の設定を行って
増幅処理を行うようにした請求項１記載の音声処理装
置。
【請求項３】上記第２の周波数帯域を、更に２．４ｋ
Ｈｚから３．６ｋＨｚまでの間で設定される第２の周波
数を境に、第３の周波数帯域と第４の周波数帯域に分割
し、それぞれの帯域毎に上記増幅手段を用意して、それぞれ
の増幅手段毎に最小可聴値及び不快閾値の設定を行って
増幅処理を行うようにした請求項２記載の音声処理装
置。
【請求項４】入力音声信号のピッチ周波数検出手段を
備え、該ピッチ周波数検出手段で男性の声に相当する音声信号
を検出したとき、上記第１の周波数を８００Ｈｚ付近、
上記第２の周波数を２．４ｋＨｚ付近に設定し、上記ピッチ周波数検出手段で女性の声に相当する音声信
号を検出したとき、上記第１の周波数を１．２ｋＨｚ付
近、上記第２の周波数を３．２ｋＨｚ付近に設定し、上記ピッチ周波数検出手段で子供の声に相当する音声信
号を検出したとき、上記第１の周波数を１．４ｋＨｚ付
近、上記第２の周波数を３．６ｋＨｚ付近に設定するよ
うにした請求項３記載の音声処理装置。
【請求項５】それぞれ別の増幅手段で増幅処理された
各帯域の信号を、それぞれの周波数帯域を抽出するフィ
ルタに供給するようにした請求項３記載の音声処理装
置。
【請求項６】上記入力音声信号に含まれる騒音レベル
を検出する騒音レベル検出手段を備え、該騒音レベル検出手段が検出した騒音レベルの増大に応
じて、上記増幅手段で増幅処理を行う入力音声レベルの
下限値を、大きい方向に変化させるようにした請求項１
記載の音声処理装置。
【請求項７】外部の騒音レベルを検出する騒音レベル
検出手段を備え、該騒音レベル検出手段が検出した騒音レベルの増大に応
じて、上記増幅手段で増幅処理された出力音声レベルの
下限値を、大きい方向に変化させるようにした請求項１
記載の音声処理装置。
【請求項８】入力音声信号の音声振幅を変換処理する
音声処理方法において、上記入力音声信号を、少なくともピッチ周波数成分と第
１フォルマント成分が含まれる第１の帯域と、第２フォ
ルマント成分が含まれる第２の帯域とに分割し、それぞれの帯域毎に最小可聴値及び不快閾値を設定し、所定範囲のレベルの入力音声を、設定された最小可聴値
と不快閾値との間で設定される出力レベルに増幅するよ
うにした音声処理方法。
【請求項９】上記入力音声信号に含まれる騒音レベル
を検出して、この検出した騒音レベルに応じて、上記増
幅する入力音声のレベルの範囲を変化させるようにした
請求項８記載の音声処理方法。
【請求項１０】外部の騒音レベルを検出して、この検
出した騒音レベルに応じて、上記増幅された音声の出力
レベルの範囲を変化させるようにした請求項８記載の音
声処理方法。