JPH10341123A

JPH10341123A - 音響再生装置

Info

Publication number: JPH10341123A
Application number: JP14962797A
Authority: JP
Inventors: Shunsuke Tanaka; 俊介田中; Masayuki Misaki; 正之三崎; Akira Tagami; 亮田上; Satoru Ibaraki; 悟茨木
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-06-06
Filing date: 1997-06-06
Publication date: 1998-12-22

Abstract

(57)【要約】【課題】音響信号の再生時において周囲騒音のマスキ
ングによって生じる聴取障害を補償し、周囲騒音が変化
しても聴取者の好みの音を再生すること。【解決手段】音声信号を音響処理手段１８と入出力特
性計算手段１３に入力する。マイクロホン１１で収音し
た環境音を環境音測定手段１１に与え、帯域分割フィル
タを用いてマスキング帯域を分析する。聴取者が音声信
号を再生するとき、聴覚データベース１４から特定のラ
ウドネス特性を抽出し、嗜好音調整手段１５によりラウ
ドネス特性を調節する。入出力特性計算手段１３は入力
音声信号に対して、処理すべき各周波数帯域の入出力特
性を計算し、再生音の出力特性を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、聴取者の聴力特性
と聴取者自身の調整により、環境騒音に応じて各帯域ご
とに音声信号の入出力特性を自動的に変化させる音響再
生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カーラジオやカーステレオなど、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ることにより、
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
みが行われている。音量を自動的に調整する際に、聴取
者の最小可聴値を利用している装置としては、特開平６
−３３４４５７号公報に記載されたものが知られてい
る。

【０００３】図９は上記公報の自動音量制音装置７０の
構成を示すブロック図である。この自動音声制音装置７
０は、音声信号の入力端子７１と環境音を収音するマイ
クロホン８１とを有している。入力端子７１から入力さ
れた音声信号はＡ／Ｄ変換器７２を介して音声信号分析
手段１００に与えられる。音声信号分析手段１００はＦ
ＦＴ７６とレベル検出器７７とから構成され、入力音声
信号を複数の周波数帯域の成分に分け、各周波数帯域に
入る音声信号の成分のレベルを検出する。

【０００４】一方、マイクロホン８１で収音された環境
音（周囲音）はマイクアンプ８２で増幅され、Ａ／Ｄ変
換器８３を介して周囲音信号分析手段１０１に与えられ
る。周囲音信号分析手段１０１はＦＦＴ８４とレベル検
出器８５とから構成され、マイクロホン８１から得た周
囲音の信号を複数の周波数帯域の成分に分け、各周波数
帯に属する周囲音信号のレベルを検出する。

【０００５】聴覚特性保持手段８８は、聴取者の各周波
数の最小可聴値性を保持する。比較器８７は周囲音信号
分析手段１０１の出力と聴覚特性保持手段８８に保持さ
れた各周波数の最小可聴値性とを比較し、比較結果を利
得算定手段７８に与える。利得算定手段７８は、比較器
８７の比較結果に基づき、音声信号分析手段１００の出
力に対して各周波数帯域の信号成分に与えるべき利得を
算定する。利得算定手段７８で算定された各周波数帯域
の利得は補間器７９を介してフィルタ係数算定手段８０
に与えられ、フィルタ係数に変換される。

【０００６】一方、入力端子７１からの音声信号はＡ／
Ｄ変換器７３を介して利得算定手段１０２に与えられ
る。利得算定手段１０２はＦＩＲフィルタ７４、前述し
た補間器７９とフィルタ係数算定手段８０から構成され
ている。ＦＩＲフィルタ７４に入力された音声信号はフ
ィルタ係数算定手段８０により設定されたフィルタ係数
により周波数特性が変換され、Ｄ／Ａ変換器７５を介し
て音量制御された音声信号が出力される。

【０００７】このような従来の自動音量制音装置は、再
生時の周囲騒音による聴覚音量の減少及び聴取者の聴覚
特性を適切に補償し、音声信号の全周波数帯域に渡り、
適当な音量を維持することができた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような自
動音量制音装置では、聴覚特性として聴取者の最小可聴
値を利用しているものの、聴覚のダイナミックレンジは
考慮されていなかった。このため、音圧の低い音声信号
が入力した際、聴力レベルが落ちた聴取者が可聴レベル
まで音声信号の利得を上げると、元来音圧が高い音声信
号に対しても必要以上に増幅してしまうことになる。こ
の場合、聴取者が再生音に対してうるささを感じてしま
うことがある。

【０００９】また聴取者の好みの音量や音質は様々であ
り、同じ聴取者でも再生する音源（ソース）によって異
なることが考えられるが、上記の構成では聴取者自身が
調整できないという問題点があった。

【００１０】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、聴覚のダイナミックレンジが
狭くなった聴取者にも、入力音声信号を最適な音量で再
生し、聴取者自身が音響パラメータを調節できる構成に
することで、聴取者の好みの音響特性を設定可能にした
うえで、環境音によってもその聴覚的印象を自動的に保
つように再生する音響再生装置を実現することを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本願の請求項１記載の発明は、聴取者の受聴する音声
と環境音とを収音するマイクロフォンと、前記マイクロ
フォンから出力された音声信号と環境音信号を複数の周
波数帯域に分け、各帯域信号を平滑化して各帯域信号の
レベルを検出する環境音信号測定手段と、聴取者のラウ
ドネス特性を複数組保持する聴覚データベースと、聴取
者の好みの音響特性を調整する嗜好音調整手段と、前記
環境音測定手段から出力された各帯域信号のレベル、及
び前記嗜好音調整手段からの出力された音響特性に基づ
き、入力音声信号を前記聴覚データベースのラウドネス
特性に合致するような入出力特性を求める入出力特性計
算手段と、前記入出力特性計算手段で求められた入出力
特性に基づき、入力音声信号の各帯域別の利得を制御す
る音響信号処理手段と、を具備することを特徴とするも
のである。

【００１２】また請求項２記載の発明は、聴取者の受聴
する音声と環境音とを収音するマイクロフォンと、前記
マイクロフォンから出力された音声信号と環境音信号を
複数の周波数帯域に分け、各帯域信号を平滑化して各帯
域信号のレベルを検出する環境音信号測定手段と、聴取
者のラウドネス特性を複数組保持する聴覚データベース
と、聴取者の好みの音響特性を調整する嗜好音調整手段
と、音声信号を入力とし音声信号が閾値以上であれば有
音指示信号を出力し、閾値未満であれば無音指示信号を
出力する有音無音判定指示手段と、前記有音無音判定指
示手段から無音指示信号が出力されたとき、前記マイク
ロフォンから環境音信号を検出し、前記環境音信号の各
帯域別のレベル、及び前記嗜好音調整手段からの出力さ
れた音響特性に基づき、入力音声信号を前記聴覚データ
ベースのラウドネス特性に合致するような入出力特性を
求める入出力特性計算手段と、前記入出力特性計算手段
で求められた入出力特性に基づき、入力音声信号の各帯
域別の利得を制御する音響信号処理手段と、を具備する
ことを特徴とするものである。

【００１３】請求項３の記載の発明は、聴取者の受聴す
る音声と環境音とを収音するマイクロフォンと、前記マ
イクロフォンから出力された音声信号と環境音信号を複
数の周波数帯域に分け、各帯域信号を平滑化して各帯域
信号のレベルを検出する環境音信号測定手段と、聴取者
のラウドネス特性を複数組保持する聴覚データベース
と、聴取者の好みの音響特性を調整する嗜好音調整手段
と、音声信号を入力とし音声信号が閾値以上であれば有
音指示信号を出力し、閾値未満であれば無音指示信号を
出力する有音無音判定指示手段と、前記聴覚データベー
スから入力された各周波数帯域の最小可聴値（ＨＴＬ）
と不快閾値（ＵＣＬ）とからラウドネス関数および最適
聴取閾値（ＭＣＬ）を推定し、前記聴覚データベースに
与える聴覚特性推定手段と、前記有音無音判定指示手段
から無音指示信号が出力されたとき、前記マイクロフォ
ンから環境音信号を検出し、前記環境音信号の各帯域別
のレベル、及び前記嗜好音調整手段からの出力された音
響特性に基づき、入力音声信号を前記聴覚データベース
のラウドネス特性に合致するような入出力特性を求める
入出力特性計算手段と、前記入出力特性計算手段で求め
られた入出力特性に基づき、入力音声信号の各帯域別の
利得を制御する音響信号処理手段と、を具備することを
特徴とするものである。

【００１４】請求項４の記載の発明は、聴取者の受聴す
る音声と環境音とを収音するマイクロフォンと、前記マ
イクロフォンから出力された音声信号と環境音信号を複
数の周波数帯域に分け、各帯域信号を平滑化して各帯域
信号のレベルを検出する環境音信号測定手段と、聴取者
のラウドネス特性を複数組保持する聴覚データベース
と、聴取者の好みの音響特性を調整する嗜好音調整手段
と、音声信号を入力とし音声信号が閾値以上であれば有
音指示信号を出力し、閾値未満であれば無音指示信号を
出力する有音無音判定指示手段と、前記聴覚データベー
スから入力された各周波数帯域の最小可聴値（ＨＴＬ）
から、ラウドネス関数および最適聴取閾値（ＭＣＬ）、
不快閾値（ＵＣＬ）を推定し、前記聴覚データベースに
与える聴覚特性推定手段と、前記有音無音判定指示手段
から無音指示信号が出力されたとき、前記マイクロフォ
ンから環境音信号を検出し、前記環境音信号の各帯域別
のレベル、及び前記嗜好音調整手段からの出力された音
響特性に基づき、入力音声信号を前記聴覚データベース
のラウドネス特性に合致するような入出力特性を求める
入出力特性計算手段と、前記入出力特性計算手段で求め
られた入出力特性に基づき、入力音声信号の各帯域別の
利得を制御する音響信号処理手段と、を具備することを
特徴とするものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態にお
ける音響再生装置について、図１〜図６を用いて説明す
る。

【００１６】（実施の形態１）本発明の実施の形態１に
おける音響再生装置１０について図１及び図２を参照し
つつ説明する。この実施の形態による音響再生装置１０
は、再生する音声が周りの環境音によってマスキングさ
れ、聴取者が再生音を聴き難いとき、この音響再生装置
１０は音声信号が環境音に埋もれず、不快閾値（ＵＣ
Ｌ）を超えないレベルに自動的に入出力特性を設定する
ものである。そして音響再生装置１０は、環境雑音のレ
ベルと聴取者のラウドネス特性から、各周波数帯域の入
出力特性を決定し、フィルタ合成した後に音声信号を出
力することにより、快適な聴取を可能にすることを目的
とする。

【００１７】図１は本実施の形態の音響再生装置１０の
全体構成を示すブロック図であり、音声信号の入力端子
１７と、図示しないスピーカから出力された音声と環境
音とを入力するマイクロホン１１とを有している。マイ
クロホン１１は聴取者の位置に設置されている。入力端
子１７からの音声信号は音響信号処理手段１８に与えら
れ、マイクロホン１１で収音された音声と環境音との信
号は環境音信号測定手段１２に与えられる。

【００１８】環境音信号測定手段１２は図２に示すよう
に、帯域分割フィルタリング手段２１とレベル検出手段
２２により構成され、音響信号処理手段１８がオフとな
ったとき、マイクロフォン１１より入力された環境音信
号の周波数分析を行うと共に、入力音声信号の周波数分
析を行う測定手段である。入力された環境音信号又は音
声信号は図２の周波数帯域分割フィルタリング手段２１
により各周波数帯域に分割され、レベル検出手段２２に
おいて各周波数帯域ごとに検波と平滑化がなされる。

【００１９】ここで聴覚の周波数分析の重要な概念であ
る臨界帯域説を説明する。人の聴覚抹消系は、帯域が連
続的に重なり合う帯域通過フィルタ群（聴覚フィルタ）
を含むような機能をもっていると考えられている。図７
に示すように、中心周波数が増加するごとに聴覚フィル
タの帯域幅も増加する。聴覚フィルタの３ｄＢ帯域幅の
代表的な値は、中心周波数の１０％から１５％である。
一般には、対数軸上に複数の聴覚フィルタが等間隔に並
んでいると考えてもよい。

【００２０】このような聴覚フィルタを考慮すること
で、聴覚の様々な現象をうまく説明することができる。
例えばマスキング理論では、臨界帯域内に目的とする音
と帯域雑音が同時に存在する場合、その雑音の帯域幅を
広げていくと、雑音が目的音をマスキングする量（マス
キング量）は増加する。しかし、帯域雑音の幅が臨界帯
域幅を超えると、マスキング量は変化しなくなる。これ
は背景雑音の中で目的の音声を検知しようとする際、聴
取者は聴取したい音声信号に近い中心周波数を有する聴
覚フィルタを作用させると考えられる。このようなフィ
ルタを使えば、目的の音声信号を通過させつつ、雑音の
大部分を取り除くことができる。

【００２１】この際、雑音の成分のうちフィルタを通過
する成分だけが、音声信号のマスキングに影響を及ぼす
と考えられる。本実施の形態では、図２の環境音信号測
定手段１２において、聴覚フィルタを模擬し、対数周波
数軸上で等間隔な帯域分割フィルタリング手段２１を設
け、その周波数幅を中心周波数あたり１５％とした。こ
の帯域分割フィルタリング手段２１を通過した雑音成分
は、レベル検出手段２２によって検波平滑化され、図１
の入出力特性計算手段１３に与えられる。

【００２２】聴覚データベース１４には、各周波数帯域
における聴取者のラウドネス特性が保持される。ラウド
ネス特性とは、人の耳に入力される物理的な音圧と、音
が実際に聴こえる大きさとの関係をいう。一般に音圧が
弱いと音は小さく聴こえ、音圧が強いと音は大きく聞こ
えるが、そのラウドネス特性は人によって様々に変化す
る。

【００２３】まず聴こえる音の範囲を最小可聴値（ＨＴ
Ｌ）から不快閾値（ＵＣＬ）と規定できる。最小可聴値
（ＨＴＬ）とは、非常に静かな場所での聴こえるか聴こ
えないかのレベルであり、これ以下レベルの音は聴こえ
ないものとする。不快閾値（ＵＣＬ）とは、これ以上強
いレベルの音は聴きたくないと感じるレベルであり、非
常にうるさいと感じるレベルである。

【００２４】この最小可聴値と不快閾値との間が、聴覚
のダイナミックレンジであると考えることができる。高
齢者によく見られる老人性難聴では、高域周波数の聴力
レベルが低下する。仮にある聴取者の４ｋＨｚの最小可
聴値（ＨＴＬ）が４０ｄＢだとすると、健聴者の平均聴
力レベルよりも３０ｄＢから４０ｄＢほど落ちているこ
とになる。この場合に健聴者と同じラウドネスで聴取す
るためには、入力音声信号を３０ｄＢから４０ｄＢ利得
を上げなければならない。

【００２５】次に高齢者の不快閾値（ＵＣＬ）を調べて
みると、ほぼ健聴者と同じレベルであり、約１００ｄＢ
程度である場合が多い。

【００２６】このような場合、ＨＴＬだけに着目して入
出力特性を決定した場合は、仮に健聴者に対して８０ｄ
Ｂで出力されるはずの音声信号に対し、処理後の出力レ
ベルは１１０ｄＢから１２０ｄＢとなり、明らかに不快
閾値（ＵＣＬ）を超えてしまう。つまり、聴力レベルが
落ちた聴取者であっても、強い音に対しては健聴者と同
じようなラウドネス値を持つので、利得をむやみに上げ
る必要はないのである。

【００２７】このことから、聴力レベルが落ちた聴取者
には、その狭まったダイナミックレンジ内に本来聴こえ
るべき音声信号の振幅を圧縮して出力することが求めら
れることになる。

【００２８】このような考えを基に、聴覚データベース
１４に、各周波数帯域の最小可聴値（ＨＴＬ）と不快レ
ベル（ＵＣＬ）とを複数組保持し、必要に応じて出力特
性を変更できるようにデータを保持している。このＨＴ
ＬとＵＣＬを図５のように直線又は折れ線で結んだもの
をラウドネス関数として扱う。実際はラウドネス関数が
曲線を描いている上、そのカーブは聴取者によって様々
である。このカーブをうまくフィッティングする方法と
して、本実施の形態では各帯域毎にラウドネス特性の外
形を、嗜好音調整装置１５により聴取者がコントロール
できるようにした。ラウドネス曲線を図５の実線のよう
に２つの直線で近似した形状として扱い、その境界点の
入出力特性を図中の矢印のように調整することで、全体
の入出力特性を決定した。

【００２９】音響信号処理手段１８は、環境音信号測定
手段１２と同様に聴覚フィルタを模擬した帯域分割フィ
ルタを有し、その後段において入出力特性計算手段１３
より得た入出力特性により各帯域別の入力信号の利得を
制御し、各帯域の信号成分をミキシングして出力する。

【００３０】以上のような音声処理を行うことにより、
環境音を考慮し、聴取者の聴覚のダイナミックレンジ内
で音声信号を再生することができる。また嗜好音調整装
置１５により入出力特性のカーブを調節することで、聴
取者の好みの音質を再生することができる。

【００３１】（実施の形態２）次に本発明の実施の形態
２における音響再生装置３０について図３を参照しつつ
説明する。図３は本実施の形態の音響再生装置３０の構
成を示すブロック図であり、実施の形態１と同一部分は
同一の名称を付け、詳細な説明は省略する。

【００３２】この音響再生装置３０は、マイクロフォン
３１、環境音信号測定手段３２、入出力特性計算手段３
３、聴覚データベース３４、嗜好音調整手段３５、音声
信号の入力端子３６、有音無音判定指示手段３７、音響
信号処理手段３８を含んで構成される。

【００３３】実施の形態１と異なる点は、有音無音判定
指示手段３７を新たに設け、音声信号があるレベル以上
なら有音指示信号を、あるレベル以下であれば無音指示
信号を入出力特性計算手段３３に与えるようにしたこと
である。入出力特性計算手段３３では、出力特性の最小
値を求めるために、聴覚特性データベース３４より出力
される最小可聴値（ＨＴＬ）と、環境音信号測定手段３
２の音声信号を含まない環境音とを比べる。有音無音判
定指示手段３７が無音と指示すれば、環境音信号測定手
段３２に入力された信号が音声信号を含まない環境音信
号とみなすことができるので、この場合の環境音信号測
定手段３２の出力は環境音の周波数特性とみなすことが
できる。

【００３４】このように有音無音判定指示手段３７を設
けることにより、環境音を容易に特定することが可能と
なる。このため出力特性の最小値の決定が容易になり、
計算量も低減できる。その他の動作については実施の形
態１の場合と同様である。

【００３５】（実施の形態３）次に本発明の実施の形態
３における音響再生装置４０について図４を参照しつつ
説明する。図４は本実施の形態の音響再生装置４０の構
成を示すブロック図である、実施の形態２と同一部分は
同一の符号を付け、詳細な説明は省略する。

【００３６】この音響再生装置４０は、マイクロフォン
４１、環境音信号測定手段４２、入出力特性計算手段４
３、聴覚データベース４４、嗜好音調整手段４５、音声
信号の入力端子４６、有音無音判定指示手段４７、聴覚
特性推定手段４８、音響信号処理手段４９を含んで構成
される。

【００３７】聴覚特性推定手段４８は、聴覚データベー
ス４４から最小可聴値（ＨＴＬ）と不快閾値（ＵＣＬ）
を読み込み、最適聴取値ＭＣＬを推定し、ラウドネス関
数のＭＣＬパラーメータ信号として入出力特性計算手段
４３に与えるものである。ここで最適聴取値（ＭＣＬ）
とは、音声を聴取する際、最も聴き易い音量のことであ
る。このＭＣＬを推定するために、高齢者や健聴者を対
象にした聴覚心理実験の結果を利用する。

【００３８】実験の内容は３種類の周波数（２５０Ｈ
ｚ，１ｋＨｚ，４ｋＨｚ）で聴取者の最小可聴値から、
うるさくてこれ以上聴くことが困難なレベルまでの範囲
の純音を様々な音圧で呈示する。そしてその大きさを７
段階評価で答えてもらったところ、ＨＴＬ，ＵＣＬには
大きな個人差がみられた。ここで、被検者が最も聴き易
い音の大きさを調べたところ、７段階評価のうちの中央
の評価尺度に対応することから、最適聴取値ＭＣＬを音
の大きさの心理的評価尺度の中央と考えることができ
る。

【００３９】ここでＵＣＬ，ＭＣＬ，ＨＴＬに一つの規
則性を見出すことができ、（ＵＣＬ−ＭＣＬ）／（ＭＣ
Ｌ−ＨＴＬ）の値をμとすると、μに一定の傾向が見ら
れた。被検者７名の左右耳において、３周波数の合計４
０の標本数でこの値の分析を行ったところ、平均０. ５
０６、標準偏差が０. １３、母数の標準偏差を０．１３
としたときの母平均μを推定すると、９５％信頼区間で
０. ４６５７≦μ≦０. ５４６３となり、一般性が認め
られた。この結果からＵＣＬ、ＭＣＬが与えられれば、
ラウドネス特性の外形を推定することが可能となり、併
せて最適聴取値も推定できる。

【００４０】このことを利用して聴覚データベース４４
に保持しているデータが最小可聴値ＨＴＬ１とＵＣＬ１
である場合、そのデータを聴覚特性推定手段４８に出力
すると、次の（１）式によって最適聴取値ＭＣＬ１を推
定できる。ＭＣＬ１＝（２／３）（ＵＣＬ１−ＨＴＬ１）＋ＨＴＬ１・・・（１）

【００４１】図５は環境音レベルとラウドネスとの関係
をヒヤリングレベル（ＨＬ）を用いて示したものであ
り、例えばＨＴＬが２０ｄＢ（ＨＬ）であり、ＵＣＬが
８７ｄＢ（ＨＬ）とすると、（１）式よりＭＣＬは６５
ｄＢ（ＨＬ）となる。このラウドネス特性を聴覚特性デ
ータベースに保持し、このデータを入出力特性計算手段
４３へ出力する。環境騒音が弱い場合には、図５の環境
音レベルを出力レベル、ラウドネスを入力レベルと読み
替えると、図６に示す入出力特性が得られる。

【００４２】図５及び図６では、０ｄＢ（ＨＬ）以上を
ラウドネス軸上での最も小さい値とした。嗜好音調整手
段４５では聴取者が最も聴き易いレベルに調整すること
を想定しているため、図５及び図６でのＭＣＬに相当す
る値を調整できる。図６の入出力特性では、ＭＣＬと想
定される６５ｄＢ（ＨＬ）に相当する入力レベルを求め
ることができる。その他の動作については実施の形態２
と同様である。

【００４３】（実施の形態４）次に本発明の実施の形態
４における音響再生装置９０について図８を参照しつつ
説明する。図８は本実施の形態の音響再生装置９０の構
成を示すブロック図であり、実施の形態３と同一部分は
同一の符号を付け、詳細な説明は省略する。

【００４４】この音響再生装置９０は、マイクロフォン
９１、環境音信号測定手段９２、入出力特性計算手段９
３、聴覚データベース９４、嗜好音調整手段９５、音声
信号の入力端子９６、有音無音判定指示手段９７、聴覚
特性推定手段９８、音響信号処理手段９９を含んで構成
される。実施の形態３と異なる点は、聴覚特性推定手段
９８において、聴覚データベース９４から、最小可聴値
（ＨＴＬ）か、不快閾値（ＵＣＬ）か、快適聴取値（Ｍ
ＣＬ）かのいずれか一つが入力されれば、残り二つのパ
ラメータも推定できる点である。

【００４５】前述した聴覚実験の結果を基に、ＵＣＬと
ＨＴＬとの差は一定であるという仮説を立てて検定を行
った結果、ＵＣＬ−ＨＴＬの算術平均が６７. ３（ｄ
Ｂ）であり、標準偏差が７. ６、母数の標準偏差は７.
６である。この場合の母平均μを推定すると、９５％信
頼区間で６４. ９７（ｄＢ）≦μ≦６９. ６８（ｄＢ）
となり、一般性が認められる。従って次の（２）式が規
定できる。ＵＣＬ−ＨＴＬ＝６７. ３・・・（２）

【００４６】（１）式と（２）式とから、ＨＴＬ，ＵＣ
Ｌ，ＭＣＬのいずれかが与えられれば、残りのパラメー
タは求まる点が本実施の形態の特徴である。その他の動
作については実施の形態３と同様である。

【００４７】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
環境音の増減に伴って自動的に音量を調節する音響再生
装置に、ラウドネス特性を保持する聴覚データベースを
備えることにより、聴覚のダイナミックレンジを考慮し
た利得の調整ができる。こうすると聴覚音量を最適値に
変化させることができ、うるさすぎる音については抑圧
して出力し、聴取者に必要十分な音響情報を提供するこ
とができる。

【００４８】請求項２記載の発明では、有音無音判定指
示手段を設けることにより、音声信号が混入していない
環境音のみを分析できるため、音声をマスキングする環
境音を正確に測定することが可能になる。

【００４９】請求項３および４記載の発明では、聴覚特
性推定手段を設けることにより、聴覚データベースに保
持されているラウドネス特性のパラメータが少なくて
も、ＵＣＬ，ＭＣＬ，ＨＴＬの関係から推定することが
可能となり、より簡便にラウドネス特性を求めることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における音響再生装置の
構成を示すブロック図である。

【図２】本実施の形態の音響再生装置に用いられる環境
音信号測定手段の構成図である。

【図３】本発明の実施の形態２における音響再生装置の
構成を示すブロック図である。

【図４】本発明の実施の形態３における音響再生装置の
構成を示すブロック図である。

【図５】実施の形態４、５の音響再生装置におけるラウ
ドネス特性である。

【図６】実施の形態４、５の音響再生装置における入出
力特性である。

【図７】本実施の形態の音響再生装置に用いられる聴覚
フィルタの帯域幅を示す説明図である。

【図８】本発明の実施の形態４における音響再生装置の
構成を示すブロック図である。

【図９】従来の自動音量制音装置の構成例を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１０，３０，４０，９０音響再生装置１１，３１，４１，９１マイクロフォン１２，３２，４２，９２環境音信号測定手段１３，３３，４３，９３入出力特性計算手段１４，３４，４４，９４聴覚データベース１５，３５，４５，９５嗜好音調整手段１７，３６，４６，９６入力端子１８，３８，４９，９９音響信号処理手段３７，４７，９７有音無音判定指示手段４８，９８聴覚特性推定手段２１帯域分割フィルタリング手段２２レベル検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者茨木悟大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】聴取者の受聴する音声と環境音とを収音
するマイクロフォンと、前記マイクロフォンから出力された音声信号と環境音信
号を複数の周波数帯域に分け、各帯域信号を平滑化して
各帯域信号のレベルを検出する環境音信号測定手段と、聴取者のラウドネス特性を複数組保持する聴覚データベ
ースと、聴取者の好みの音響特性を調整する嗜好音調整手段と、前記環境音測定手段から出力された各帯域信号のレベ
ル、及び前記嗜好音調整手段からの出力された音響特性
に基づき、入力音声信号を前記聴覚データベースのラウ
ドネス特性に合致するような入出力特性を求める入出力
特性計算手段と、前記入出力特性計算手段で求められた入出力特性に基づ
き、入力音声信号の各帯域別の利得を制御する音響信号
処理手段と、を具備することを特徴とする音響再生装
置。
【請求項２】聴取者の受聴する音声と環境音とを収音
するマイクロフォンと、前記マイクロフォンから出力された音声信号と環境音信
号を複数の周波数帯域に分け、各帯域信号を平滑化して
各帯域信号のレベルを検出する環境音信号測定手段と、聴取者のラウドネス特性を複数組保持する聴覚データベ
ースと、聴取者の好みの音響特性を調整する嗜好音調整手段と、音声信号を入力とし音声信号が閾値以上であれば有音指
示信号を出力し、閾値未満であれば無音指示信号を出力
する有音無音判定指示手段と、前記有音無音判定指示手段から無音指示信号が出力され
たとき、前記マイクロフォンから環境音信号を検出し、
前記環境音信号の各帯域別のレベル、及び前記嗜好音調
整手段からの出力された音響特性に基づき、入力音声信
号を前記聴覚データベースのラウドネス特性に合致する
ような入出力特性を求める入出力特性計算手段と、前記入出力特性計算手段で求められた入出力特性に基づ
き、入力音声信号の各帯域別の利得を制御する音響信号
処理手段と、を具備することを特徴とする音響再生装
置。
【請求項３】聴取者の受聴する音声と環境音とを収音
するマイクロフォンと、前記マイクロフォンから出力された音声信号と環境音信
号を複数の周波数帯域に分け、各帯域信号を平滑化して
各帯域信号のレベルを検出する環境音信号測定手段と、聴取者のラウドネス特性を複数組保持する聴覚データベ
ースと、聴取者の好みの音響特性を調整する嗜好音調整手段と、音声信号を入力とし音声信号が閾値以上であれば有音指
示信号を出力し、閾値未満であれば無音指示信号を出力
する有音無音判定指示手段と、前記聴覚データベースから入力された各周波数帯域の最
小可聴値（ＨＴＬ）と不快閾値（ＵＣＬ）とからラウド
ネス関数および最適聴取閾値（ＭＣＬ）を推定し、前記
聴覚データベースに与える聴覚特性推定手段と、前記有音無音判定指示手段から無音指示信号が出力され
たとき、前記マイクロフォンから環境音信号を検出し、
前記環境音信号の各帯域別のレベル、及び前記嗜好音調
整手段からの出力された音響特性に基づき、入力音声信
号を前記聴覚データベースのラウドネス特性に合致する
ような入出力特性を求める入出力特性計算手段と、前記入出力特性計算手段で求められた入出力特性に基づ
き、入力音声信号の各帯域別の利得を制御する音響信号
処理手段と、を具備することを特徴とする音響再生装
置。
【請求項４】聴取者の受聴する音声と環境音とを収音
するマイクロフォンと、前記マイクロフォンから出力された音声信号と環境音信
号を複数の周波数帯域に分け、各帯域信号を平滑化して
各帯域信号のレベルを検出する環境音信号測定手段と、聴取者のラウドネス特性を複数組保持する聴覚データベ
ースと、聴取者の好みの音響特性を調整する嗜好音調整手段と、音声信号を入力とし音声信号が閾値以上であれば有音指
示信号を出力し、閾値未満であれば無音指示信号を出力
する有音無音判定指示手段と、前記聴覚データベースから入力された各周波数帯域の最
小可聴値（ＨＴＬ）から、ラウドネス関数および最適聴
取閾値（ＭＣＬ）、不快閾値（ＵＣＬ）を推定し、前記
聴覚データベースに与える聴覚特性推定手段と、前記有音無音判定指示手段から無音指示信号が出力され
たとき、前記マイクロフォンから環境音信号を検出し、
前記環境音信号の各帯域別のレベル、及び前記嗜好音調
整手段からの出力された音響特性に基づき、入力音声信
号を前記聴覚データベースのラウドネス特性に合致する
ような入出力特性を求める入出力特性計算手段と、前記入出力特性計算手段で求められた入出力特性に基づ
き、入力音声信号の各帯域別の利得を制御する音響信号
処理手段と、を具備することを特徴とする音響再生装
置。