(57)【要約】【課題】無音状態から急激に音声信号のレベルが高くなる場合に、音声信号の出力レベルが過度に大きくならないようにする。【課題を解決するための手段】音声信号のピークを検出し、無音状態から急激に音声信号のレベルが高くなるときを検出するため、音声信号の平均値を演算する時定数を決定する。この平均値信号から前記増幅度を規定する強度信号を算出し、強度信号に反比例する増幅度で前記話者の音声信号を増幅する。【選択図】図５
2006270989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
増幅度が調整可能であり、増幅度に応じて話者の音声信号のレベルを調整して出力する音声出力処理手段と、
ピーク検波手段と、
第１平均値処理手段と第２平均値処理手段と信号切換制御手段とを有する平均値処理手段と、
レベル算出手段と、
前記レベル算出手段に接続され、事前に話者の信号パターンを記憶している記憶手段と、
前記レベル算出手段に接続され、前記記憶手段に記憶されている信号パターンを選択する選択手段と、
を有し、
前記ピーク検波手段は、話者が操作したスイッチに基づくタイミング指示信号で指定された期間前記話者の音声信号のピークを検出し、前記音声信号のピークが所定レベル以下の場合は平均値処理手段から平均値の出力処理を行わないことを示す制御信号、前記音声信号のピークが所定レベル以上の場合は前記第１平均値処理手段において前記音声信号のピークに応じた時定数で前記音声信号の平均値を算出することを示す制御信号を出力し、
前記第１平均値処理手段は、前記話者の音声信号についての平均値を算出する時定数が可変であり、前記制御信号で示された時定数で前記話者の音声信号の平均値を演算し、
第２平均値処理手段は、前記第１平均値処理手段における時定数より大きな時定数で前記話者の音声信号の平均値を算出し、
前記信号切換制御手段は、前記ピーク検波手段からの前記制御信号が平均値の出力を行わないことを示すときは平均値出力を行わず、前記制御信号が平均値の出力処理を行うことを示すときは前記第１平均値処理手段から出力される第１平均値信号と前記第２平均値処理手段から出力される第２平均値信号とを比較し、前記第１平均値信号が前記第２平均値信号より大きい場合前記第１平均値信号を出力し、逆の場合は第２平均値信号を出力し、
前記レベル算出手段は、前記選択手段から前記記憶手段に記憶されている信号パターンの選択が指示された場合、前記記憶手段から対応する話者の信号パターンを読みだして前記信号切換制御手段から出力された平均値信号に対して補正を行って新たな平均値信号を算出し該新たな平均値信号、または、前記選択手段から前記記憶手段に記憶されている信号パターンの選択が指示されていない場合は前記信号切換制御手段から出力された平均値信号から前記増幅度を規定する強度信号を算出し、
前記音声出力処理手段は、前記レベル算出手段から出力された強度信号に反比例する増幅度で前記話者の音声信号を増幅して出力する、
音声調整装置。
【請求項２】
話者の音声信号のピークを検出するステップと、
前記音声信号のピークが所定レベル以下の場合は平均値処理における平均値の出力処理を行わないことを示す制御信号、前記音声信号のピークが所定レベル以上の場合は平均値処理における前記音声信号のピークに応じた時定数で前記音声信号の平均値を算出することを示す制御信号を出力するステップと、
前記制御信号で示された時定数で前記話者の音声信号の平均値を演算する第１平均値処理ステップと、
前記第１平均値処理ステップにおける時定数より大きな時定数で前記話者の音声信号の平均値を算出する第２平均値処理ステップと、
前記ピーク検出ステップにおいて求めた前記制御信号が平均値の出力を行わないことを示すときは平均値出力を行わず、前記制御信号が平均値の出力処理を行うことを示すときは前記第１平均値処理ステップにおいて得れらた第１平均値信号と前記第２平均値処理ステップで得られた第２平均値信号とを比較し、前記第１平均値信号が前記第２平均値信号より大きい場合前記第１平均値信号を出力し、逆の場合は第２平均値信号を出力するステップと、
選択手段から事前に記憶手段に記憶されている信号パターンの選択が指示された場合、前記記憶手段から対応する話者の信号パターンを読みだして前記信号切換制御手段から出力された平均値信号に対して補正を行って新たな平均値信号を算出し該新たな平均値信号、または、前記選択手段から前記記憶手段に記憶されている信号パターンの選択が指示されていない場合は前記信号切換制御ステップにおいて得られた平均値信号から前記増幅度を規定する強度信号を算出するステップと、
前記強度信号に反比例する増幅度で前記話者の音声信号を増幅して出力するステップと
を有する音声調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、音声信号の信号レベルを一定に保つ音声調整装置、および音声調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
入力された音声信号の信号レベルを一定に保つ音量制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
その制御方法としては様々な方法が考案されているが、上述した音量制御装置では、音声の出力レベルを読み取り、予め記憶している出力レベルとの差に応じた補正値を演算し、演算結果に応じて音声の出力レベルを一定に保持している。
また、音声信号を平均値検波処理を行い、１秒間の平均値信号を生成し、その信号に応じて信号レベルを一定に保つように音声信号を増幅し出力する方法も知られている。
【特許文献１】特開平８−３３７３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の平均値検波処理を行う方法では、ユーザ（話者）がしゃべり始めた場合には、それまでの無音状態から急激に音声信号の入力レベルが強くなる。
このため、それまでの無音状態を含む１秒間の平均値が低く、その低い平均値に基づいた大きな増幅度で音声信号を増幅するので、たとえば、図４（ｂ）に例示したように、大きな増幅度で入力された音声信号を過度に増幅してしまい、話しはじめた音声信号の出力レベルが非常に大きくなり耳障りになる。
このためユーザ（話者）は、しゃべり始めに手動で増幅度を変更するという煩雑な操作を行う必要があった。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、無音状態から急激に音声信号のレベルが高くなる場合に、音声信号の出力レベルが過度に大きくならない音声調整装置、および音声調整方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、増幅度が調整可能であり、増幅度に応じて話者の音声信号のレベルを調整して出力する音声出力処理手段と、ピーク検波手段と、第１平均値処理手段と第２平均値処理手段と信号切換制御手段とを有する平均値処理手段と、レベル算出手段と、前記レベル算出手段に接続され、事前に話者の信号パターンを記憶している記憶手段と、前記レベル算出手段に接続され、前記記憶手段に記憶されている信号パターンを選択する選択手段とを有し、前記ピーク検波手段は、話者が操作したスイッチに基づくタイミング指示信号で指定された期間前記話者の音声信号のピークを検出し、前記音声信号のピークが所定レベル以下の場合は平均値処理手段から平均値の出力処理を行わないことを示す制御信号、前記音声信号のピークが所定レベル以上の場合は前記第１平均値処理手段において前記音声信号のピークに応じた時定数で前記音声信号の平均値を算出することを示す制御信号を出力し、前記第１平均値処理手段は、前記話者の音声信号についての平均値を算出する時定数が可変であり、前記制御信号で示された時定数で前記話者の音声信号の平均値を演算し、第２平均値処理手段は、前記第１平均値処理手段における時定数より大きな時定数で前記話者の音声信号の平均値を算出し、前記信号切換制御手段は、前記ピーク検波手段からの前記制御信号が平均値の出力を行わないことを示すときは平均値出力を行わず、前記制御信号が平均値の出力処理を行うことを示すときは前記第１平均値処理手段から出力される第１平均値信号と前記第２平均値処理手段から出力される第２平均値信号とを比較し、前記第１平均値信号が前記第２平均値信号より大きい場合前記第１平均値信号を出力し、逆の場合は第２平均値信号を出力し、前記レベル算出手段は、前記選択手段から前記記憶手段に記憶されている信号パターンの選択が指示された場合、前記記憶手段から対応する話者の信号パターンを読みだして前記信号切換制御手段から出力された平均値信号に対して補正を行って新たな平均値信号を算出し該新たな平均値信号、または、前記選択手段から前記記憶手段に記憶されている信号パターンの選択が指示されていない場合は前記信号切換制御手段から出力された平均値信号から前記増幅度を規定する強度信号を算出し、前記音声出力処理手段は、前記レベル算出手段から出力された強度信号に反比例する増幅度で前記話者の音声信号を増幅して出力する、音声調整装置が提供される。
【０００６】
また本発明によれば、話者の音声信号のピークを検出するステップと、前記音声信号のピークが所定レベル以下の場合は平均値処理における平均値の出力処理を行わないことを示す制御信号、前記音声信号のピークが所定レベル以上の場合は平均値処理における前記音声信号のピークに応じた時定数で前記音声信号の平均値を算出することを示す制御信号を出力するステップと、前記制御信号で示された時定数で前記話者の音声信号の平均値を演算する第１平均値処理ステップと、前記第１平均値処理ステップにおける時定数より大きな時定数で前記話者の音声信号の平均値を算出する第２平均値処理ステップと、前記ピーク検出ステップにおいて求めた前記制御信号が平均値の出力を行わないことを示すときは平均値出力を行わず、前記制御信号が平均値の出力処理を行うことを示すときは前記第１平均値処理ステップにおいて得れらた第１平均値信号と前記第２平均値処理ステップで得られた第２平均値信号とを比較し、前記第１平均値信号が前記第２平均値信号より大きい場合前記第１平均値信号を出力し、逆の場合は第２平均値信号を出力するステップと、選択手段から事前に記憶手段に記憶されている信号パターンの選択が指示された場合、前記記憶手段から対応する話者の信号パターンを読みだして前記信号切換制御手段から出力された平均値信号に対して補正を行って新たな平均値信号を算出し該新たな平均値信号、または、前記選択手段から前記記憶手段に記憶されている信号パターンの選択が指示されていない場合は前記信号切換制御ステップにおいて得られた平均値信号から前記増幅度を規定する強度信号を算出するステップと、前記強度信号に反比例する増幅度で前記話者の音声信号を増幅して出力するステップとを有する音声調整方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のによれば、無音状態から急激に音声信号のレベルが強くなる場合に、音声信号の出力レベルが大きくならない音声調整装置、および音声調整方法を提供することができる。
特に、本発明は話者の信号パターンを事前に記憶しておき、話者に対応した処理を行うので、話者の話し方に応じて、無音状態から急激に音声信号のレベルが強くなる場合に、音声信号の出力レベルが大きくならないようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１実施形態
図１は本発明に係る音声調整装置の第１実施形態の機能ブロック図である。
本実施形態に係る音声調整装置１は、例えば外部入力部としてのマイクロフォン２により入力された音声信号の出力レベルが一定になるように音声信号を増幅して出力する。
【０００９】
マイクロフォン２は、図１に示すように、音声入力部２１、およびタイミング指示信号生成部２２を有する。
音声入力部２１は、例えば、話者からの音波を電気信号に変換して音声信号Ｓ２１を音声調整装置１に出力する。
【００１０】
タイミング指示信号生成部２２は、第１の状態または第２の状態を設定し、その設定に応じてタイミング指示信号ｔの出力を制御する。
例えば、マイクロフォン２に設けられたタイミング指示信号生成部２２は、ユーザ（話者）が話をするときに操作するスイッチを含み、そのスイッチがオン状態またはオフ状態かに応じて第１の状態および第２の状態を設定する。
【００１１】
詳細には、タイミング指示信号生成部２２は、マイクロフォン２のスイッチ（図示せず）がオフ状態の場合には第１の状態が設定されローレベルの電圧のタイミング指示信号Ｓ２２を出力し、スイッチがオン状態の場合には第２の状態が設定されてハイレベルの電圧のタイミング指示信号Ｓ２２を出力する。
例えば、ローレベルの電圧のタイミング指示信号Ｓ２２はミュート信号ｍに相当し、ハイレベルの電圧のタイミング指示信号Ｓ２２はタイミング指示信号ｔに相当する。
【００１２】
音声調整装置１は、図１に示すように、検波部１１、レベル算出部１２、および出力処理部１３を有する。
検波部１１は、マイクロフォン２からの話者の音声信号Ｓ２１の検波処理を行い、検波処理の結果をレベル算出部１２に出力する。
【００１３】
検波部１１は、詳細には、ピーク検波部１１１、および平均値検波部１１２を有する。
ピーク検波部１１１は本発明に係るピーク検出処理手段に相当し、平均値検波部１１２は本発明に係る平均値処理手段に相当し、レベル算出部１２は本発明に係るレベル算出手段に、出力処理部１３は本発明に係る出力処理手段に相当する。
【００１４】
ピーク検波部１１１は、タイミング指示信号生成部２２から出力されるタイミング指示信号Ｓ２２が示すハイレベルのタイミングｔに応じて規定される所定の期間、マイクロフォン２の音声入力部２１のピークを検出し、検出したピークに応じた制御信号Ｓ１１１を平均値検波部１１２に出力する。
すなわち、ピーク検波部１１１は、タイミング指示信号Ｓ２２が示すハイレベルのタイミングｔの間、後述する平均値検波部１１２内の第１平均値検出部１１２１における時定数を変化させる制御信号Ｓ１１１を、音声信号Ｓ１２のピーク検波の結果に応じて生成し出力する。なお、ピーク検波部１１１から出力する制御信号Ｓ１１１は、平均値検波部１１２において平均値信号を生成させないことを指示することもある。
【００１５】
ピーク検波部１１１は、タイミング指示信号生成部２２からハイレベルのタイミング指示信号Ｓ２２が入力されると、その期間、マイクロフォン２から出力された音声信号Ｓ２１のピーク検波処理を行いピーク検波信号Ｓ１１１１を生成し、そのピーク検波信号Ｓ１１１１（図３（Ｂ））に基づいて制御信号Ｓ１１１を出力する。
後述するように、平均値検波部１１２内の第１平均値検波部１１２１は、例えば制御信号Ｓ１１１に応じて時定数を設定し、音声信号Ｓ２１の平均値化処理を行う。
【００１６】
また、ピーク検波部１１１は、マイクロフォン２からの音声信号Ｓ２１が所定のレベル以下、例えばノイズレベル以下の場合には、平均値検波部１１２から平均値信号を生成させないことを示す制御信号Ｓ１１１を生成し、平均値検波部１１２内の切換制御部１１２４に出力する。
【００１７】
図２は、図１に示した音声調整装置の平均値検波部の機能ブロックの一具体例を示す図である。
平均値検波部１１２は、例えば図２に示すように、第１平均値検波部１１２１、第２平均値検波部１１２２、切換部１１２３、および切換制御部１１２４を有する。
第１平均値検波部１１２１は本発明に係る第１平均値処理手段に相当し、第２平均値検波部１１２２は本発明に係る第２平均値処理手段に相当し、切換部１１２３および切換制御部１１２４は本発明に係る信号切換制御手段に相当する。
【００１８】
第１平均値検波部１１２１は、ピーク検波部１１１から出力された制御信号Ｓ１１１に応じて時定数を設定し、その時定数に基づいて音声入力部２１から出力された音声信号Ｓ２１の平均値信号レベルを検出し、第１の平均値信号Ｓ１１２１として出力する。
【００１９】
詳細には、第１平均値検波部１１２１は、ピーク検波部１１１から出力された制御信号Ｓ１１１に応じて、時定数を設定し、その時定数に基づいて音声入力部２１から出力された音声信号Ｓ２１の平均値信号レベルを検出して、第１の平均値信号Ｓ１１２１として出力する。
例えば、ピーク検波部１１１から時定数を小さく設定させる制御信号Ｓ１１１が出力されると、第１平均値検波部１１２１は、その制御信号Ｓ１１１に応じて時定数を小さく設定し、その時定数に基づいて音声信号Ｓ２１の平均値レベルを検出し、第１の平均値信号Ｓ１１２１を生成する。
また、ピーク検波部１１１から時定数を大きく設定させる制御信号Ｓ１１１が出力されると、第１平均値検波部１１２１は、その制御信号Ｓ１１１に応じて時定数を大きく設定し、その時定数に基づいて音声信号Ｓ２１の平均値レベルを検出し、第１の平均値信号Ｓ１１２１を生成する。
【００２０】
第１平均値検波部１１２１は、時定数が小さいほど、短期間の音声信号Ｓ２１について平均値を検出する、すなわち、短期間の音声信号Ｓ２１のレベルの変化に追従するように平均値信号レベルを検出する。つまり、第１平均値検波部１１２１は、時定数が小さいほど音声信号Ｓ２１の平均化処理を行う際の処理単位時間が短いので、音声信号Ｓ２１のレベルの変化に追従するように平均値信号レベルを検出する。
一方、第１平均値検波部１１２１は、時定数が大きいほど、音声信号Ｓ２１の平均化処理を行う処理単位時間が長いので、音声信号Ｓ２１のレベルの変化に追従せずに、大まかな平均値信号レベルを検出する。
ピーク検波部１１１は、このように、第１平均値検波部１１２１における時定数を設定させる制御信号Ｓ１１１を、音声信号Ｓ１２のピーク検波の結果に応じて生成して出力する。
【００２１】
また、第１平均値検波部１１２１は、ピーク検波部１１１から平均値信号を生成させないことを示す制御信号Ｓ１１１が出力された場合には、平均値信号を生成する処理を行わない。
【００２２】
第２平均値検波部１１２２は、マイクロフォン２の音声入力部２１から出力された音声信号Ｓ２１に基づいて、例えば所定の時定数で音声信号Ｓ２１の平均値信号Ｓ１１２２を生成し、切換部１１２３に出力する。
【００２３】
切換部１１２３は、切換制御部１１２４からの切換制御信号Ｓ１１２４に応じて、第１平均値検波部１１２１から出力された第１平均値信号Ｓ１１２１または第２平均値検波部１１２２から出力された第２平均値信号Ｓ１１２２を切換えて、レベル算出部１２に出力する。
【００２４】
切換制御部１１２４は、第１平均値検波部１１２１から出力された第１平均値信号Ｓ１１２１と第２平均値検波部１１２２から出力された第２平均値信号Ｓ１１２２に基づいて、切換部１１２３に第１平均値信号Ｓ１１２１または第２平均値信号Ｓ１１２２を選択的に出力させる切換制御信号Ｓ１１２３を生成し切換部１１２３に出力する。
【００２５】
詳細には、切換制御部１１２４は、第１平均値検波部１１２１から出力された第１平均値信号Ｓ１１２１と第２平均値検波部１１２２から出力された第２平均値信号Ｓ１１２２を比較し、第２平均値信号Ｓ１１２２が第１平均値信号Ｓ１１２１の信号レベルよりも低い場合には、第１平均値信号Ｓ１１２１を選択させる制御信号Ｓ１１２４を切換部１１２３に出力する。
【００２６】
他方、切換制御部１１２４は、第１平均値信号Ｓ１１２１と第２平均値信号Ｓ１１２２を比較し、第２平均値信号Ｓ１１２２が第１平均値信号Ｓ１１２１の信号レベルより略同じレベル以上になった場合に、第２平均値信号Ｓ１１２２を選択させる制御信号Ｓ１１２４を切換部１１２３に出力する。
また、切換制御部１１２４は、ピーク検波部１１１から出力された制御信号Ｓ１１１が平均値を出力しないことを示す場合は、切換部１１２３から平均値信号の出力を行わないように制御させる。
【００２７】
図３は、図１に示した音声調整装置の動作を説明するための図である。
図３（ａ）は音声信号Ｓ２１を示す図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）に示した音声信号Ｓ２１の絶対値を示す信号Ｓ１１１０を示す図であり、図３（ｃ）はピーク検波部１１１における図３（ｂ）に示した音声信号Ｓ２１のピーク検波処理を説明するための図であり、図３（ｄ）はピーク検波処理の結果、生成されたピーク検波信号Ｓ１１１１である。
【００２８】
ピーク検波部１１１は、例えば図３（ａ）に示すように、マイクロフォン２の音声入力部２１から出力された音声信号Ｓ２１の絶対値処理を行い、図３（ｂ）に示すような絶対値信号Ｓ１１１０を生成する。
ピーク検波部１１１は、図３（ｃ）に示すように、絶対値信号Ｓ１１１０の変化に追従して絶対値信号Ｓ１１１０のピーク検波処理を行い、図３（ｄ）に示すようなピーク検波信号Ｓ１１１１を生成する。
さらに、ピーク検波部１１１はピーク検波信号Ｓ１１１１に応じた制御信号Ｓ１１１を生成する。
【００２９】
ピーク検波部１１１は、詳細には、図３（ｄ）に示すピーク検波信号部Ｓ１１１１に基づいて、平均値検波部１１２内の第１平均値検波部１１２１において検出する音声信号Ｓ２１の平均値が所定のレベルｓｌ以上になるように、第１平均値検波部１１２１における検波を行う期間を規定する時定数に設定させる制御信号Ｓ１１１を出力する。
ピーク検波は、図３（ｃ）を参照して上述したように波形の振幅のピークに応じた信号を生成する検波方法である。
【００３０】
平均値検波部１１２内の第１平均値検波部１１２１は、ピーク検波部１１１から出力される制御信号Ｓ１１１に応じて時定数を設定、例えば小さい時定数を設定し、その時定数に基づいて音声信号Ｓ２１を平均値検波する。
【００３１】
図３（ｅ）は、平均値検波を説明するための図である。
平均値検波部１１２内の第２平均値検波部１１２２は、音声信号Ｓ２１の絶対値信号Ｓ１１１０を生成し、絶対値信号Ｓ１１１０に基づいて、所定の期間の平均値検波処理を行う。
例えば第２平均値検波部１１２２における平均値検波処理としては、所定の時間、所定の時定数に基づいて絶対値信号Ｓ１１１０の平均値を生成する。
【００３２】
平均値検波部１１２は、例えば、ＬＰＦ（Low pass filter ）を有し、ＬＰＦに絶対値信号Ｓ１１１０を入力させて平均値検波処理を行い、図３（ｅ）に示すように、立上がりが緩やかな平均値信号Ｓ１１２を生成する。
また、例えば平均値検波部１１２は、予め設定された、絶対値信号Ｓ１１１０の１秒間の平均値をとるような時定数に基づいて、立上りが緩やかな平均値信号Ｓ１１２を生成する。
【００３３】
図３（ｆ）は、図１に示した音声調整装置の平均値検波部の動作を説明するための図である。
検波部１１の平均値検波部１１２は、音声信号Ｓ２１の立上がりに追従した信号をレベル算出部１２に出力するために、詳細には平均値検波部１１２内の第１平均値検波部１１２１は、ピーク検波部１１１からピーク検波信号Ｓ１１１１（図３（ｄ））に応じた制御信号Ｓ１１１が出力された場合には、制御信号Ｓ１１１および音声信号Ｓ２１に基づいて音声信号Ｓ２１の平均値レベルが所定のレベルｓｌ以上になるような平均値信号Ｓ１１２を生成し、切換部１１２３を介してレベル算出部１２に出力する。
【００３４】
第１平均値検波部１１２１は、詳細には、例えば図３（ｄ）に示すように時間ｔｓまでピーク検波部１１１から、信号Ｓ１１１１が所定のレベルｓｌ以上の場合に小さい時定数を設定させる制御信号Ｓ１１１が出力されると、その制御信号Ｓ１１１に応じて時定数を小さく設定して、その時定数に基づいて音声信号Ｓ１２の平均値検波を行い、図３（ｄ）の時間ｔｓ以前の信号について第１平均値信号Ｓ１１２１を生成して、レベル算出部１２に出力する。
【００３５】
例えば時刻ｔｓに、切換制御部１１２４では、第１平均値検波部１１２１から出力された平均値信号Ｓ１１２１と、第２平均値検波部１１２２から出力された平均値信号１１２２を比較し、略同じレベルになった場合に、切換部１１２３に第２平均値検波部１１２２から出力された第２平均値信号Ｓ１１２２に切換えさせる制御信号Ｓ１１２４を出力する。図３（ｅ）に示すように、切換部１１２３ではその制御信号Ｓ１１２４に基づいて、第２平均値検波部１１２２から出力された第２平均値信号Ｓ１１２２に切換えて、平均値信号Ｓ１１２として、レベル算出部１２に出力する。
【００３６】
レベル算出部１２は、平均値検波部１１２から出力された平均値信号Ｓ１１２に基づいて、音声信号Ｓ２１の信号強度を示す強度信号Ｓ１２を生成し出力処理部１３に出力する。
【００３７】
出力処理部１３は、レベル算出部１２から出力された強度信号Ｓ１２に基づいて増幅度を決定し、マイクロフォン２の音声入力部２１から入力された音声信号Ｓ２１の出力レベルが一定になるように、音声信号Ｓ２１を増幅して、音声信号Ｓ１３を生成して出力する。
【００３８】
例えば、出力処理部１３は、レベル算出部１２から出力された、平均値信号Ｓ１１２に応じた信号強度Ｓ１２の信号レベルに基づいて、その平均値信号Ｓ１１２に反比例するような増幅度で、マイクロフォン２の音声入力部２１から入力された音声信号Ｓ２１を増幅して音声信号Ｓ１３を生成し出力する。
【００３９】
図４は、図１に示した音声調整装置の動作を説明するための図である。
図４（ａ）は、マイクロフォン２の音声入力部２１から入力される音声信号のレベル特性を示す図である。図４（ｂ）は、一般的な音声調整装置から出力される音声信号の特性を説明するための図である。図４（ｃ）は、本実施形態に係る音声調整装置から出力される音声信号を説明するための図である。
【００４０】
図４（ａ）に示すように、音声信号Ｓ２１が例えばユーザ（話者）の話し始めの立上り部分で、詳細には音声信号Ｓ２１の信号レベルがローレベルから急激にハイレベルになった場合に、一般的な音声調整装置では、入力された音声信号Ｓ２１の平均値信号が、所定の長い期間の平均値を生成しているために、平均値が低く、その低い平均値に基づいて増幅度を大きくし、音声信号Ｓ２１を増幅してしまう。このため、例えば図４（ｂ）に示すように、一般的な音声調整装置では、音声信号Ｓ２１の話し始めが極度に大きな出力レベルの信号Ｓ２００が出力される。
【００４１】
本実施形態に係る音声調整装置１では、図４（ｃ）に示すように、話者がマイクロフォン２を用いて話し始めたとき、第１平均値検波部１１２１における音声信号Ｓ２１の平均値を検出する期間（時定数）が短いので迅速に音声信号Ｓ２１の平均値が検出でき、平均値検波部１１２からその第１平均値信号Ｓ１１２１がレベル算出部１２に入力されて第１平均値信号Ｓ１１２１に応じた強度が決定されるので、出力処理部１３における増幅度が過度に大きくならないので、話者が話し始めの出力レベルが小さく、徐々に出力レベルが一定になるような音声信号Ｓ１３を生成し出力する。
【００４２】
図５は、音声調整装置の動作を説明するためのフローチャートである。以上の構成の音声調整装置１の動作を、図５を参照しながら説明する。
【００４３】
ステップＳＴ１において、例えば、ユーザはマイクロフォン２で話すために、マイクロフォン２の不図示のスイッチをオン状態にすると、タイミング指示信号生成部２２からハイレベルの電圧のタイミング指示信号Ｓ２２が出力される。ユーザがマイクロフォン２に向かって発音すると、音声入力部２１では音声信号Ｓ２１が生成され出力される。
【００４４】
タイミング指示信号生成部２２から出力されたハイレベルの信号Ｓ２２は、ピーク検波部１１１に入力されると、ピーク検波部１１１により、マイクロフォン２の音声入力部２１から出力された音声信号Ｓ２１に基づいて音声信号Ｓ２１のピーク検波が行われ、ピーク検波の結果に応じた制御信号Ｓ１１１が、平均値検波部１１２内の第１平均値検出部１１２１と切換制御部１１２４に出力される。
【００４５】
ステップＳＴ２において、音声信号Ｓ２１は、平均値検波部１１２内の第１平均値検出部１１２１により、上述したタイミング指示信号Ｓ２２がハイレベルの期間、例えば話し始めの１秒間は、少なくともピーク検波部１１１から出力された制御信号Ｓ１１１に基づいて、音声信号Ｓ２１の平均値レベルが所定のレベルｓｌ以上になるように平均値信号Ｓ１１２が生成される。
【００４６】
ステップＳＴ３において、音声信号Ｓ２１は、上述した所定の期間の後には、平均値検波部１１２内の第２平均値検波部１１２２により、入力された音声信号Ｓ２１に基づいて平均値検波処理が行われ、音声信号Ｓ２１の平均値レベルが検出され平均値信号Ｓ１１２が生成される。
【００４７】
平均値検波部１１２により生成された平均値信号Ｓ１１２は、レベル算出部１２により、音声信号Ｓ２１の信号強度を示す強度信号Ｓ１２が生成され出力処理部１３に出力される。
【００４８】
ステップＳＴ４において、出力処理部１３では、レベル算出部１２から出力された強度信号Ｓ１２に基づいて、入力された音声信号Ｓ２１の出力レベルが一定になるように、音声信号Ｓ２１が増幅されて、音声信号Ｓ１３が生成され出力される。
【００４９】
以上説明したように、マイクロフォン２からタイミング指示信号Ｓ２２（タイミング指示信号ｔ）が入力されると、所定のタイミングで、所定の期間、音声信号Ｓ２１に応じてピーク検波処理を行い、所定のタイミング指示信号ｔに応じて規定される所定の期間、音声信号Ｓ２１の平均値レベルを所定のレベル以上にする制御信号Ｓ１１１を出力するピーク検波部１１１と、所定の期間は、制御信号Ｓ１１１に基づいて所定のレベル以上の平均値レベルの平均値信号Ｓ１１２を生成し、所定の期間の後には、音声信号Ｓ２１に基づいて平均値検波処理を行い平均値レベルを検出し、検出した結果に基づいて平均値信号Ｓ１１２を生成する平均値検波部１１２と、平均値信号Ｓ１１２に基づいて音声信号Ｓ２１の信号強度を示す強度信号Ｓ１２を生成し出力するレベル算出部１２と、強度信号Ｓ１２に基づいて音声信号Ｓ２１を増幅して、一定のレベルを持つ音声信号Ｓ１３を生成する出力処理部１３とを設けたので、無音状態から急激に音声信号の信号強度（レベル）が強くなる場合であっても、出力信号の信号強度が大きくならずに、略一定の信号強度で出力することができる。
【００５０】
また、ピーク検波部１１１からの制御信号Ｓ１１１に応じて時定数を設定し、その時定数に基づいて平均値検波を行う第１平均値検波部１１２１と、所定の時定数で平均値検波を行う第２平均値検波部１１２２と、それぞれの出力に応じてレベル算出部１２への出力を制御する切換部１１２３および切換制御部１１２４とを設けたので、音声信号のレベルに追従するように増幅することができる。
【００５１】
また、一般的な音声調整装置で時定数を小さく設定した場合では増幅度が不安定になるが、本実施形態において、第１平均値検波部１１２１では、ピーク検波の結果に応じて時定数を小さく設定し、その時定数で平均値検波を行い、第２平均値検波部１１２２では、例えば、それよりも大きい所定の時定数で平均値検波を行い、切換部１１２３および切換制御部１１２４でそれらの出力を制御しているので増幅度が不安定にならない。
【００５２】
第２実施形態
図６は、本発明に係る音声調整装置の第２実施形態の機能ブロック図である。
本実施形態の音声調整装置１ａは、図６に示すように、検波部１１、レベル算出部１２ａ、出力処理部１３、記憶部１４、および入力部１５を有する。
音声調整装置１ａと、第１実施形態に係る音声調整装置１との大きな相違点は、レベル算出部１２ａにタイミング指示信号生成部２２からのタイミング指示信号Ｓ２２（タイミング指示信号ｔ）が入力する点と、新たに記憶部１４および入力部１５が構成要素として加わった点である。第１実施の形態と同様な機能の構成要素については説明を省略し、相違点のみ説明する。
【００５３】
レベル算出部１２ａは、平均値検波部１１２から出力された平均値信号Ｓ１１２に基づいて、音声信号Ｓ２１の信号強度を示す強度信号Ｓ１２を生成し出力処理部１３に出力する。
【００５４】
レベル算出部１２ａは、平均値検波部１１２から出力される平均値信号Ｓ１１２に基づいて、平均値信号Ｓ１１２の信号パターンＳＰを記憶部１４に記憶する。
【００５５】
また、レベル算出部１２ａは、記憶部１４に記憶されている信号パターンＳＰと、平均値検波部１１２から出力される平均値信号Ｓ１１２と、タイミング指示信号生成部２２から出力されるタイミング指示信号ｔとに基づいて、例えば図４（ｄ）に示すように、所定の期間、音声信号Ｓ２１の平均値レベルを所定のレベル以上になるように、新たに平均値信号を生成し出力処理部１３に出力する。
【００５６】
この際、例えば、レベル算出部１２ａは、複数のユーザの音声信号Ｓ２１の信号パターンＳＰ＿１〜ｎを記憶部１４に記憶させる。
入力部１５は、例えばユーザの操作に応じて、その信号パターンＳＰ＿１〜ｎの内から所定の信号パターンＳＰを選択させる選択信号Ｓ１５を生成する。
【００５７】
レベル算出部１２ａは、この入力部１５から出力された選択信号Ｓ１５に基づいて、記憶部１４に記憶されている複数の信号パターンＳＰ＿１〜ｎの内から選択し、選択した信号パターンＳＰと、平均値検波部１１２から出力される平均値信号Ｓ１１２とに基づいて、例えば図３（ｄ）に示すように、所定の期間、音声信号Ｓ２１の平均値レベルを所定のレベルｓ１以上になるように、新たに平均値信号を生成し出力処理部１３に出力する。
【００５８】
出力処理部１３は、レベル算出部１２ａから出力された新たな平均値信号に基づいて増幅度を決定し、マイクロフォン２から入力された音声信号Ｓ２１の出力レベルが一定になるように音声信号Ｓ２１を増幅して、音声信号Ｓ１３を生成し出力する。
【００５９】
以上説明した構成の音声調整装置１ａの動作を簡単に説明する。
例えば、ユーザはマイクロフォン２を用いて話すために、マイクロフォン２の不図示のスイッチをオン状態にすると、タイミング指示信号生成部２２から、ハイレベルの電圧の信号Ｓ２２、詳細にはタイミング指示信号ｔが出力される。ユーザがマイクロフォン２に向かって発音すると、音声入力部２１では音声信号Ｓ２１が生成され出力される。
【００６０】
タイミング指示信号生成部２２から出力されたハイレベルのタイミング指示信号Ｓ２２は、ピーク検波部１１１に入力されると、ピーク検波部１１１により、マイクロフォン２の音声入力部２１から出力された音声信号Ｓ２１に基づいて音声信号Ｓ２１のピーク検波が行われ、ピーク検波の結果に応じた制御信号Ｓ１１１が、平均値検波部１１２内の第１平均検波部１１２１に出力される。
【００６１】
音声信号Ｓ２１は、平均値検波部１１２内の第１平均検波部１１２１により、上述した所定の期間、例えば話し始めの１秒間は、少なくともピーク検波部１１１から出力された制御信号Ｓ１１１に基づいて、音声信号Ｓ２１の平均値レベルを所定のレベル以上になるように平均値信号Ｓ１１２が生成される。
【００６２】
音声信号Ｓ２１は、平均値検波部１１２により、上述した所定の期間の後には、入力された音声信号Ｓ２１に基づいて平均値検波処理が行われ、音声信号Ｓ２１の平均値レベルが検出され平均値信号Ｓ１１２が生成される。
【００６３】
平均値検波部１１２により生成された平均値信号Ｓ１１２は、レベル算出部１２ａにより、音声信号Ｓ２１の平均値の信号強度を示す強度信号Ｓ１２が生成され出力処理部１３に出力される。
【００６４】
レベル算出部１２ａは、平均値検波部１１２ａから出力される平均値信号Ｓ１１２に基づいて、平均値信号Ｓ１１２の信号パターンＳＰを記憶部１４に記憶する。
【００６５】
例えば、記憶部１４内にこの信号パターンＳＰを複数記憶しておく。ユーザの操作に応じて、入力部１５は、その信号パターンＳＰ＿１〜ｎの内から所定の信号パターンＳＰを選択させる選択信号Ｓ１５をレベル算出部１２ａに出力する。
【００６６】
レベル算出部１２ａでは、選択信号Ｓ１５に基づいて、記憶部１４に記憶されている複数の信号パターンＳＰ＿１〜ｎの内から所定の信号パターンＳＰを選択し、選択された信号パターンＳＰと、新たに平均値検波部１１２から出力される平均値信号Ｓ１１２と、タイミング指示信号生成部２２から出力されるタイミング指示信号ｔに基づいて、例えば図４（ｄ）に示すように、所定の期間、音声信号Ｓ２１の平均値レベルを所定のレベル以上になるように、新たに平均値信号を生成し、出力処理部１３が出力する。
【００６７】
出力処理部１３では、レベル算出部１２ａから出力された強度信号Ｓ１２に基づいて、マイクロフォン２から入力された音声信号Ｓ２１の出力レベルが一定になるように、音声信号Ｓ２１が増幅されて、音声信号Ｓ１３が生成され出力される。
【００６８】
以上説明したように、複数の信号パターンＳＰ＿１〜ｎを記憶する記憶部１４と、信号パターンＳＰ＿１〜ｎを選択させる選択信号Ｓ１５を生成する入力部１５とをさらに設け、選択された信号パターンＳＰ、平均値信号Ｓ１１２、タイミング指示信号ｔに基づいて、強度信号Ｓ１２を生成するレベル算出部１２ａを設けたので、例えば、第１実施例に比べてより早く安定したレベルの調整を行うことができる。
【００６９】
記憶部１４に複数の信号パターンＳＰ＿１〜ｎを記憶し、入力部１５によりそれらを選択することができるので、例えば、予め複数のユーザの信号パターンを記憶しておき、入力部１５で必要に応じて、所定の信号パターンＳＰを選択することにより、最適なレベルを設定することができる。
話し始めの時を検出し、図３（ｃ）のように滑らかに立ち上がる特性をもった、安定した音量調整を行うことができる。
【００７０】
第３実施形態
図７は、本発明に係る音声調整装置の第３実施形態の機能ブロックの一部を拡大した図である。
本実施形態に係る音声調整装置１ｂは、第１および第２実施形態に係る音声調整装置１、１ａと略同じ構成であり、相違点のみ説明する。
音声調整装置１ｂにおいて、平均値検波部１１２ｂは、図７に示すように、バッファ１１２３１、加算器１１２３２、バッファ１１２３３、および初期加算部１１２３４を有する。
また、音声調整装置１ｂは、第２実施形態に係る音声調整装置１ａと同様に、記憶部１４ｂ、入力部１５ｂを有する。
【００７１】
加算器１１２３２は、バッファ１１２３１を介して入力された、音声信号Ｓ２１と、バッファ１１２３３を介して初期加算部１１２３４から出力された信号Ｓ１１２３４とを加算して信号Ｓ１１２３２を生成し、信号Ｓ１１２として出力する。
【００７２】
初期加算部１１２３４は、平均値検波処理の初期時には、検波入力部１５ｂから出力された選択信号Ｓ１５ｂに応じて、記憶部１４ｂから出力された信号パターンＳＰ＿ｎと、加算器１１２３２から出力された信号Ｓ１１２３２とを加算して、信号Ｓ１１２３４として出力する。
【００７３】
入力部１５ｂは、例えばユーザの操作に応じて、記憶部１４ｂに記憶されている信号パターンＳＰ＿１〜ｎの内から所定の信号パターンＳＰを選択させる選択信号Ｓ１５ｂを生成し、初期加算部１１２３４に出力する。
また、入力部１５ｂは、記憶部１４ｂに記憶されている信号パターンＳＰ＿１〜ｎの内から所定の信号パターンＳＰを選択させる選択信号Ｓ１５１ｂを生成し、記憶部１４ｂに出力する。
記憶部１４ｂは、入力部１５ｂから出力された信号Ｓ１５１ｂに基づいて、記憶している信号パターンＳＰ＿１〜ｎの内から所定の信号パターンＳＰを選択し、初期加算部１１２３４に出力する。
【００７４】
以上説明した構成の音声調整装置１ｂの動作を簡単に説明する。
例えば、入力部１５ｂから、平均値検波部１１２ｂに平均値検波処理の初期値として、記憶部１４ｂに記憶されている信号パターンＳＰ＿１〜の内から所定の信号パターンＳＰを選択させる選択信号Ｓ１５１ｂが記憶部１４ｂに出力され、信号１５ｂが初期加算部１１２３４に出力される。
記憶部１４ｂは、信号１５１ｂに応じて信号パターンＳＰが初期加算部１１２３４に出力する。
【００７５】
初期加算部１１２３４では、初期時には、入力部１５ｂから出力された信号Ｓ１５１ｂ、および記憶部１４ｂから出力された信号パターンＳＰに基づいて、信号パターンＳＰを平均値検波処理の初期値として用いて、信号Ｓ１１２３２に加算し、信号Ｓ１１２３４として出力される。
【００７６】
そして、信号Ｓ１１２３４は、バッファ１１２３３を介して加算器１１２３２に入力され、バッファ１１２３１を介して入力された音声信号Ｓ２１と加算され、信号１１２３２として出力される。
【００７７】
以上説明したように、本実施形態では、平均値検波部１１２ｂに、平均値検波処理の初期時には、記憶部に記憶されている所望の信号パターンＳＰを入力しているので、平均値検波の初期時の不安定さを解消することができる。
【００７８】
なお、本発明は本実施の形態に限られるものではなく、任意好適な種々の変更が可能である。
例えば、記憶部１４に記憶された信号パターンＳＰを他の記憶媒体に記憶することで、バックアップ等を行うことができる。
【００７９】
また、第１実施形態ではタイミング指示信号生成部２２がタイミング指示信号ｔを出力すると、ピーク検波部１１１はそのタイミング指示信号ｔに応じて規定される所定の期間、レベル算出部１２から出力される音声信号Ｓ２１の平均値レベルを所定のレベル以上にする制御信号を平均値検波部１１２に出力したが、この形態に限られるものではない。
【００８０】
例えば、タイミング指示信号生成部２２がタイミング指示信号ｔを出力すると、ピーク検波部１１１は、所定の時間、例えば３０秒の後に平均値信号を生成させる制御信号Ｓ１１１を出力し、平均値検波部１１２はその制御信号Ｓ１１１に応じて所定の時間の後に音声信号Ｓ１２に応じた平均値検波を行ってもよい。
【００８１】
また、タイミング指示信号生成部２２がタイミング指示信号ｔを出力すると、ピーク検波部１１１は、所定の時間、例えば３０秒の後に平均値信号を生成させる制御信号Ｓ１１１を出力し、平均値検波部１１２はその制御信号Ｓ１１１に応じて所定の時間の後に音声信号Ｓ１２に応じた平均値検波を行ってもよい。
また、この所定の時間は、例えばユーザそれぞれにより、マイクロフォン２のスイッチをオンし、タイミング指示信号生成部２２がタイミング指示信号ｔを生成してから、話し始める時間が異なるので、ユーザそれぞれに対応した時間を設定する機構を設けてもよい。
【００８２】
本発明の実施の形態によれば、無音状態から急激に音声信号のレベルが強くなる場合に、音声信号の出力レベルが大きくならない音声調整装置、および音声調整方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】図１は、本発明に係る音声調整装置の第１実施形態の機能ブロック図である。
【図２】図２は、図１に示した音声調整装置の平均値検波部の機能ブロックの一具体例を示す図である。
【図３】図３は、図１に示した音声調整装置の動作を説明するための図である。
【図４】図４は、図１に示した音声調整装置の動作を説明するための図である。
【図５】図５は、音声調整装置１の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】図６は、本発明に係る音声調整装置の第２実施形態の機能ブロック図である。
【図７】図７は、本発明に係る音声調整装置の第３実施形態の機能ブロックの一部を拡大した図である。
【符号の説明】
【００８４】
１…音声調整装置、２…マイク、１１…検波部、１２…レベル算出部、１３…
出力処理部、１４…記憶部、１５…入力部、２１…音声入力部、２２…タイミン
グ指示信号生成部、１１１…ピーク検波部、１１２…平均値検波部、１１１１…
第１平均値検波部、１１１２…第２平均値検波部、１１２３…切換部、１１２４
…切換制御部、１１２３１…バッファ、１１２３２…加算器、１１２３３…バッ
ファ、１１２３４…初期加算部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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