(57)【要約】【課題】  利得制御後の音声信号における長期的なレベル変動による耳障り感を抑えることができる音声信号利得制御回路を提供する。【課題手段】  本発明は、入力音声信号を与えられたゲインで増幅する可変ゲイン手段と、可変ゲイン手段に与えるゲインを決定する利得決定手段とを有する音声信号利得制御回路に関する。そして、利得決定手段は、入力音声信号における最初の発話部分の期間のパワと、目標信号パワとに基づいて、可変ゲイン手段に与えるゲインを決定し、その後、そのゲインを維持することを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力音声信号を与えられたゲインで増幅する可変ゲイン手段と、上記可変ゲイン手段に与えるゲインを決定する利得決定手段とを有する音声信号利得制御回路において、
上記利得決定手段は、上記入力音声信号における最初の発話部分の期間のパワと、目標信号パワとに基づいて、上記可変ゲイン手段に与えるゲインを決定し、その後、そのゲインを維持することを特徴とする音声信号利得制御回路。
【請求項２】
上記利得決定手段は、上記入力音声信号における最初の発話部分の期間のパワとして、その期間の最大パワを適用することを特徴とする請求項１に記載の音声信号利得制御回路。
【請求項３】
上記利得決定手段は、上記入力音声信号における最初の発話部分の期間として、上記入力音声信号を所定時間ごとに分割したあるフレームのパワがその前のフレームのパワより所定量以上大きくなったときから、所定時間だけ経過するまでの期間に設定したことを特徴とする請求項１又は２に記載の音声信号利得制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は音声信号利得制御回路に関し、例えば、電話機や補聴器などの受信音声信号や捕捉音声信号を発音出力する音声処理装置に適用し得るものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やＩＰ電話や電話会議装置等による音声通信の際には、通話レベルを適切に保つために、受信音声信号に対して、自動利得制御を施す場合がある（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平９−３１１６９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、音声信号のように、短期的なレベル変動が大きいような信号に対しては、利得制御自体の変動も大きくなる場合があり、長期的には、利得制御を行ったがために、信号自体のレベルが耳障りに変動してしまうという課題があった。また、このような耳障りな変動を抑えようとすると、制御が複雑になり、実現コストが大きくなるという課題があった。
【０００４】
そのため、利得制御後の音声信号における長期的なレベル変動による耳障り感を抑えることができる音声信号利得制御回路が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる課題を解決するため、本発明は、入力音声信号を与えられたゲインで増幅する可変ゲイン手段と、上記可変ゲイン手段に与えるゲインを決定する利得決定手段とを有する音声信号利得制御回路において、上記利得決定手段は、上記入力音声信号における最初の発話部分の期間のパワと、目標信号パワとに基づいて、上記可変ゲイン手段に与えるゲインを決定し、その後、そのゲインを維持することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の音声信号利得制御回路によれば、通話の最初の発話部分のみを監視してゲインを設定するようにしたので、発音出力される音声信号として適切なレベルが得られ、かつ、耳障りなレベル変動を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
（Ａ）一実施形態
以下、本発明による音声信号利得制御回路の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【０００８】
図１は、この実施形態の音声信号利得制御回路の詳細構成及び周囲構成を示すブロック図である。
【０００９】
図１において、この実施形態の音声信号利得制御回路１００には、音声再生回路２００からのデジタル音声信号ｓ（ｎ）が入力され、音声信号利得制御回路１００は、このデジタル音声信号ｓ（ｎ）に利得制御を施したデジタル音声信号ｓｒ（ｎ）をデジタル／アナログ変換回路２０１に出力するようになされている。
【００１０】
音声再生回路２００は、対向する音声処理装置から送信されてきた信号から音声信号を再生するものである。例えば、音声信号利得制御回路１００が搭載されている音声処理装置がＩＰ電話機であれば、音声再生回路２００は、ＩＰパケットを分解して音声成分を取り出し、さらに所定の音声復号処理を行ってデジタル音声信号ｓ（ｎ）を得る。なお、本発明は、音声信号利得制御回路１００を搭載する音声処理装置の種類を限定せず、そのため、音声再生回路２００の内部構成はいかなるものであっても良い。
【００１１】
デジタル／アナログ変換回路２０１は、この実施形態の音声信号利得制御回路１００から出力された利得制御が施されたデジタル音声信号ｓｒ（ｎ）をアナログ音声信号に変換し、スピーカ２０２から発音出力させるものである。
【００１２】
この実施形態の音声信号利得制御回路１００は、利得計算回路１０１と乗算器１０２とを有する。
【００１３】
利得計算回路１０１は、リセット信号をトリガとして、入力されたデジタル音声信号ｓ（ｎ）に対して後述するような利得計算処埋を実施し、得られた出力ゲインｇを乗算器１０２に与えるものである。
【００１４】
ここで、リセット信号は、例えば、当該音声信号利得制御回路１００を搭載した音声処理装置（例えば電話端末）と対向する音声処理装置との通話路が確立したタイミングで、呼制御部から与えられる。呼制御部は、例えば、当該装置側が着信側であればオフフックによりリセット信号を送出し、発信側であれば、対向装置からのオフフックによる応答信号の受信によりリセット信号を送出する。
【００１５】
利得計算回路１０１は、まず、出カゲインｇを１．０とし、利得の計算が完了するまでは、この値を出力し続ける。
【００１６】
利得計算回路１０１は、入力音声信号ｓ（ｎ）を使って、ある時間間隔（例えば１０ｍｓ：以下、この時間間隔をフレームと呼ぶ）ごとに、（１）式に従って、フレーム信号パワｐ（ｍ）を計算する。なお、（１）式における総和Σは、１フレーム当たりの入力音声信号ｓ（ｎ）のサンプル数分である。
【００１７】
ｐ（ｍ）＝Σｓ（ｎ）２                                    …（１）
利得計算回路１０１は、ｐ（ｍ）がｐ（ｍ−１）よりもＡ（Ａは例えば１２）ｄＢだけ大きくなったフレームからＢ（Ｂは例えば１）秒間だけ、フレーム信号パワの最大値Ｐを監視し、保持する。Ａ及びＢの値は予め設定しておくが、利用者による可変設定を認めるようにしても良い。ＡｄＢは、未発話状態から発話状態への変化を捉えることができる値に選定する。また、Ｂ秒は、対向する遠端話者が普通に発話した際の最大パワが含まれる時間に選定する。
【００１８】
利得計算回路１０１は、Ｂ秒後、最大値Ｐと予め設定された目標信号パワＱを用いて、出カゲインｇを（２）式に従って計算する。そして、次のリセット信号が到来するまでの間は、（２）式に従って求めた出カゲインｇを乗算器１０２に出力し続ける。なお、（２）式において、ｓｑｒｔは平方根を表している。
【００１９】
ｇ＝ｓｑｒｔ（Ｑ／Ｐ）                                    …（２）
乗算器１０２は、入力音声信号ｓ（ｎ）に対して、利得計算回路１０１から与えられた出力ゲインｇを乗算し、その乗算結果である信号を利得制御後のデジタル音声信号ｓｒ（ｎ）として出力する。
【００２０】
最大値Ｐが目標信号パワＱより大きい場合には、出力ゲインｇは１より小さくなり、遠端話者の発音レベルより出力音声レベルを小さく抑えて目標信号パワＱに近付け、逆に、最大値Ｐが目標信号パワＱより小さい場合には、出力ゲインｇは１より大きくなり、遠端話者の発音レベルより出力音声レベルを大きくして目標信号パワＱに近付ける。
【００２１】
上記実施形態の音声信号利得制御回路によれば、遠端話者の発話直後のパワに基づいて、出力ゲインを決定し、それ以降は、その出力ゲインを維持するようにしたので、言い換えると、出力ゲインを制御（決定）しているが決定された以降は固定させているので、ゲインが制御のために変動して耳障り感がある利得制御後の音声信号が発音されるようなことを未然に防止することができる。
【００２２】
また、このような効果を発揮させる構成は、上述したような利得計算回路１０１及び乗算器１０２であるので、簡易な構成によって、上記効果を発揮させることができる。利得計算回路１０１及び乗算器１０２を、ソフトウェアで実現した場合でも、簡易な処理により、上記効果を発揮させることができる。
【００２３】
（Ｂ）他の実施形態
上記実施形態では、目標信号パワＱが固定のものを示したが、利用者のボリューム操作などに応じて、目標信号パワＱを可変できるものであっても良い。同様に、利用者が、リセット信号を出力させる操作を行うことができるようにしても良い。
【００２４】
また、上記実施形態では、発話直後期間の遠端話者のレベル情報として最大レベルを用いるものを示したが、平均レベルなど、他の指標を用いるようにしても良い。ここで、平均レベルに供する期間は、上記Ｂ秒より長くても短くても良い。また、その期間の始期も、ｐ（ｍ）がｐ（ｍ−１）よりもＡｄＢだけ大きくなったフレームではなく、そのフレームから所定数のフレームだけ後にするようにしても良い。同様に、Ｂ秒の始期も、ｐ（ｍ）がｐ（ｍ−１）よりもＡｄＢだけ大きくなったフレームではなく、そのフレームから所定数のフレームだけ後にするようにしても良い。
【００２５】
さらに、上記実施形態においては、Ｂ秒経過後の時点で、出力レベルｇを１．０から（２）式で求めた値に切り替えるものを示したが、（２）式で求めた値が１．０から所定閾値を越えて異なるときには、出力レベルｇを１．０から（２）式で求めた値に徐々に切り替えるようにしても良い。この場合の切り替え時間を、固定時間にしても良く、（２）式で求めた値と１．０との差分に応じて変えるようにしても良い。
【００２６】
さらにまた、上記実施形態においては、可変ゲイン手段として乗算器を示したが、デジタル音声信号をアナログ音声信号に変換した後、可変増幅器によって、決定されたゲイン倍するようにしても良く、可変ゲイン手段は、上記実施形態のものに限定されるものではない。
【００２７】
また、上記実施形態においては、音声信号の受信装置に設けた音声信号利得制御回路に本発明を適用したものを示したが、音声信号の送信装置に設ける音声信号利得制御回路に本発明を適用するようにしても良い。例えば、マイクロフォンと音声符号化装置との間に、本発明の音声信号利得制御回路を介在させるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施形態の音声信号利得制御回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２９】
１００…音声信号利得制御回路、１０１…利得計算回路、１０２…乗算器。
【図１】
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