(57)【要約】  第１音声信号を制御して出力する音声制御装置であって、入力された第２音声信号の音声特性を分析する分析手段と、入力された前記第１音声信号のスペクトルの増幅を、前記分析手段により分析された音声特性に基づいて制御する制御手段と、を備える音声制御装置を用いる。
2011077509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１音声信号を制御して出力する音声制御装置であって、
入力された第２音声信号の音声特性を分析する分析手段と、
入力された前記第１音声信号のスペクトルの増幅を、前記分析手段により分析された音声特性に基づいて制御する制御手段と、
を備える音声制御装置。
【請求項２】
前記分析手段は、
前記第２音声信号の高域におけるスペクトルの傾きを前記音声特性として算出する算出手段を備え、
前記制御手段は、
前記傾きに基づいて、前記第１音声信号のスペクトルの増幅帯域及び増幅量を決定する決定手段と、
決定された前記増幅帯域及び前記増幅量により、前記第２音声信号のスペクトルを増幅する増幅手段とを備える請求項1記載の音声制御装置。
【請求項３】
前記分析手段は、
前記第２音声信号のフォルマント周波数を前記音声特性として算出する算出手段を備え、
前記制御手段は、
前記フォルマント周波数に基づいて、前記第１音声信号のスペクトルの増幅帯域及び増幅量を決定する決定手段と、
決定された前記増幅帯域及び前記増幅量により、前記第１音声信号のスペクトルを増幅する増幅手段とを備える請求項１記載の音声制御装置。
【請求項４】
前記第２音声信号は、前記音声制御装置に入力された送話信号であり、前記第１音声信号は、前記音声制御装置から出力される受話信号である請求項１乃至３いずれか一項に記載の音声制御装置。
【請求項５】
前記決定手段は、
前記音声特性に対して前記増幅帯域及び前記増幅量を対応づけた増幅情報に基づいて、前記第１音声信号のスペクトルの増幅帯域及び増幅量を決定する請求項２乃至４いずれか一項に記載の音声制御装置。
【請求項６】
前記決定手段は、
前記音声特性に基づいて性別を判定し、前記性別の判定結果により、前記増幅帯域及び前記増幅量を決定する請求項２乃至５いずれか一項に記載の音声制御装置。
【請求項７】
前記第２音声信号に含まれる騒音を検出する騒音検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、
検出された前記騒音及び分析された前記音声特性に基づいて、前記第１音声信号のスペクトルの増幅を制御する請求項１乃至６いずれか一項に記載の音声制御装置。
【請求項８】
第１音声信号を制御して出力する音声制御装置における音声制御方法であって、
入力された第２音声信号の音声特性を分析する分析ステップと、
入力された前記第１音声信号のスペクトルの増幅を、前記分析ステップにより分析された音声特性に基づいて制御する制御ステップと、
を有する音声制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声信号を制御する音声制御装置、及び音声制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
音声強調技術において、受話音声の音声特性を変更して受話音声を聞き取りやすくする技術がある。例えば、事前に登録した患者情報データベースから患者の年齢を取得して、年齢に応じて受話音声の増幅量を変えることで受話音声を聞き取りやすくするシステムが開示されている。【０００３】
また、ユーザによるスイッチ操作により受話音の周波数特性を切り替えることで、受話音声を聞き取りやすくするインターホンが開示されている。また、年齢や性別の違いによる聴覚特性の違いが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３１８５７７号公報
【特許文献２】特開平１１−２６１７０９号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】山本泰四郎著「高齢者のための建築環境」、彰国社発行、１９９４年１月１０日発行、ｐ．７２−７３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した従来技術では、データベースへの年齢情報の登録と強調装置へのユーザ識別情報の登録が必要であり、多くのユーザに対して効果を実現するためには、大量のデータ容量が必要であり、多大な手間がかかった。また、事前登録が必要なため、不特定のユーザに対しては効果を発揮できず、さらに、強調装置毎にユーザ識別情報の変更は考慮していないため、途中でユーザが替わった場合にも効果を発揮することができなかった。【０００７】
また、前述した他の従来技術では、手動で周波数特性を切り替える操作を行う必要があるため、切り替え操作が不慣れなユーザに対しては効果を発揮することができない。【０００８】
そこで、本発明は、ユーザの送話信号を分析し、分析結果に基づいてユーザに出力される音声を聞き取りやすくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
開示の音声制御装置は、第１音声信号を制御して出力する音声制御装置であって、入力された第２音声信号の音声特性を分析する分析手段と、入力された前記第１音声信号のスペクトルの増幅を、前記分析手段により分析された音声特性に基づいて制御する制御手段と、を備える音声制御装置。【００１０】
また、開示の音声制御方法は、第１音声信号を制御して出力する音声制御装置における音声制御方法であって、入力された第２音声信号の音声特性を分析する分析ステップと、入力された前記第１音声信号のスペクトルの増幅を、前記分析ステップにより分析された音声特性に基づいて制御する制御ステップと、を有する。
【発明の効果】
【００１１】
開示の音声制御装置によれば、ユーザの送話信号を分析し、分析結果に基づいてユーザに出力される音声を聞き取りやすくするよう制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】年齢、性別による聴覚特性の違いを示す図である。
【図２】実施例１に係る音声制御装置１０の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図３】実施例２に係る音声制御装置２０の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図４】高域におけるパワーの傾きの性別による違いを説明する図である。
【図５】実施例２における増幅情報の一例を示す図である。
【図６】実施例２における音声制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】実施例３に係る音声制御装置３０の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図８】フォルマント周波数の性別による違いを説明する図である。
【図９】実施例３における増幅情報の一例を示す図である。
【図１０】実施例３における音声制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】実施例４に係る音声制御装置４０の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図１２】実施例４における増幅情報４０７の一例を示す図である。
【図１３】実施例４における音声制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４】実施例５に係る携帯電話の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００１３】
１０，２０，３０，４０  音声制御装置
１０１，２０１，３０１  特徴分析部
１０３，２０５，３０５  制御部
２０３  傾き算出部
２０７，３０７，４０３  決定部
２０９，３０９，４０５  判定部
２１１  増幅部
２１３，３１１，４０７  増幅情報
３０３  フォルマント算出部
４０１  騒音検出部
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面に基づいて実施例について説明する。
【００１５】
［実施例１］
まず、非特許文献１に記載の聴覚特性の年齢による違いや性別による違いについて説明する。図１は、２０代を基準とした年齢、性別による聴覚特性の違いを示す図である（非特許文献１）。図１に示すように、男性のほうが女性よりも音声が聞き取りづらく、特に高域になるほど性別による差が大きいという特徴がある。
【００１６】
図１に示すような性別による聴覚特性の違いを利用して、ユーザの発話した音声信号（以下、送話信号ともいう。）に基づいて、聞き取りやすい出力音に制御する音声制御装置について、以下説明する。
【００１７】
＜機能構成＞
図２は、実施例１に係る音声制御装置１０の機能構成の一例を示すブロック図である。図２に示す音声強調装置１０は、特徴分析部１０１、制御部１０３を含む。音声制御装置１０は、音声制御装置１０に入力される第２の音声信号（例えば、送話信号）の音声特性を分析し、分析した音声特性に基づいて音声制御装置１０から出力される第１の音声信号（例えば、受話信号）を増幅する。
【００１８】
図２に示す特徴分析部１０１は、ユーザの送話信号の音声特徴量を算出する。音声特徴量は、例えば、所定帯域におけるスペクトルの傾きや、フォルマント周波数などである。特徴分析部１０１は、算出した音声特徴量を制御部１０３に出力する。
【００１９】
制御部１０３は、取得した音声特徴量に基づいて、音声制御装置１０から出力される音声信号のスペクトルを増幅する。音声信号のスペクトルの増幅については、音声特徴量の値に対応付けた増幅帯域や増幅量をメモリに記憶しておき、制御部１０３がこのメモリを参照して、音声特徴量に対応する増幅帯域や増幅量を決定する。
【００２０】
次に、制御部１０３は、入力された音声信号（受話信号）のスペクトルに対して、決定された増幅帯域のスペクトルを、決定された増幅量分増幅して出力する。
【００２１】
これにより、ユーザが発した発話音声の音声特性に基づいて、出力される受話音声の制御を行うことにより、発話するユーザの音声特性に応じて出力音を聞き取りやすくすることができる。
【００２２】
［実施例２］
次に、実施例２の音声制御装置２０について説明する。実施例２では、特徴分析部２０１において、パワースペクトルの傾きを算出する。また、実施例２では、パワースペクトルの傾きに基づいて、増幅帯域及び増幅量を決定し、出力される音声信号のスペクトルを増幅する。
【００２３】
＜機能構成＞
図３は、実施例２に係る音声制御装置２０の機能構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、音声制御装置２０は、特徴分析部２０１、制御部２０５を含む。また、特徴分析部２０１は、傾き算出部２０３を含み、制御部２０５は、決定部２０７、増幅部２１１、増幅情報２１３を含む。
【００２４】
傾き算出部２０３は、マイク２１７からユーザが発した送話信号を取得し、送話信号をフレーム毎にスペクトル変換する。次に、傾き算出部２０３は、パワースペクトル（以下、単にパワーともいう）の高域におけるパワーの傾きを算出する。ここで、高域におけるパワーの傾きにおいて、男女の違いが現れるのは図４に示す通りである。
【００２５】
図４は、高域におけるパワーの傾きの性別による違いを説明する図である。図４の実験条件は、以下の通りである。
・ 男女各７名の会話（市販されているＤＢに記録されている会話を使用）をスペクトル変換し、その平均をとる
・ １フレームは１６０サンプル（８ｋＨｚサンプリング）とする
・ フレーム毎に高域のパワーの傾き（2250〜2750の平均パワー−2750〜3250の平均パワー）を求める
・ 高域のパワーの傾きの２秒間の平均値を算出する
図４は、上記実験結果を簡略した波形で示している。図４に示すように、男性の傾きａ１の絶対値は、女性の傾きａ２の絶対値よりも大きいことがわかる。実施例２では、この傾きの違いを用いて男女の性別を判定する。以下、傾きとは、傾きの絶対値を示す。
【００２６】
図３に戻り、傾き算出部２０３は、図４に示すような条件により算出したパワーの傾きを決定部２０７に出力する。なお、パワーの傾きを算出する条件は、図４で説明した条件に限られず、傾きに男女の違いが現れるような条件であればよい。
【００２７】
なお、傾き算出部２０３は、送話信号を取得する度に傾きを算出してもよいし、所定時間毎に傾きを算出してもよい。所定時間毎に傾きを算出すれば傾き算出における演算を減らすことができる。また、傾き算出部２０３は、始めに傾きを算出したあとは、傾きが所定の閾値（後述する閾値ＴＨ１）を境に変化したときだけ、算出した傾きを決定部２０７に出力するようにすればよい。これより、決定部２０７は、必要なときにだけ増幅帯域及び増幅量を決定することができる。
【００２８】
決定部２０７は、特徴分析部２０１から取得したパワーの傾きに基づいて、増幅帯域及び増幅量を決定する。具体的には、決定部２０７は、図５に示すような増幅情報２１３を参照することで、増幅帯域及び増幅量を決定する。
【００２９】
図５は、実施例２における増幅情報の一例を示す図である。図５に示すように、増幅情報は、傾きの値に応じて、増幅帯域及び増幅量が関連付けられている。例えば、傾きの値が閾値ＴＨ１より小さければ、増幅帯域は３〜４ｋＨｚ、増幅量は５ｄＢである。ここでは、増幅帯域及び増幅量は、図１に示すデータに基づいて決められているが、これに限られず実験などにより適切な値に設定されればよい。増幅情報２１３は、決定部２０７外部のメモリに記憶されたり、決定部２０７内部に保持されたりすればよい。
【００３０】
図３に戻り、決定部２０７は、判定部２０９を含み、判定部２０９は、パワーの傾きが閾値ＴＨ１以上か否かを判定する。ここで、閾値ＴＨ１は、例えば４（ｄＢ／ｋＨｚ）とする。なお、判定部２０７は、傾きがＴＨ１以上であれば男性、傾きがＴＨ１より小さければ女性であると判定してもよい。
【００３１】
決定部２０７は、判定部２０９の判定結果により増幅情報２１３を参照して増幅帯域及び増幅量を決定する。例えば、傾きがＴＨ１以上であれば、増幅帯域は２〜４ｋＨｚ、増幅量は１０ｄＢとする。決定部２０７は、決定した増幅帯域及び増幅量を増幅部２１１に出力する。
【００３２】
増幅部２１１は、決定部２１１から増幅帯域及び増幅量を取得すると、取得した音声信号に対して時間周波数変換を行ってスペクトルを生成する。次に増幅部２１１は、生成したスペクトルに対して、増幅帯域において増幅量分増幅し、増幅したスペクトルに対して周波数時間変換を行う。次に、増幅部２１１は、増幅された音声信号をスピーカ２１５に出力する。なお、増幅部２１１は、時間周波数変換、及び周波数時間変換を行うこととしたが、これらの処理は増幅部２１１外部で行うようにしてもよい。
【００３３】
スピーカ２１５は、強調された音声を出力する。
【００３４】
＜動作＞
次に、実施例２における音声制御装置２０の動作について説明する。図６は、実施例２における音声制御処理の一例を示すフローチャートである。図６に示すステップＳ１０１において、増幅部２１１は、受話信号を読み込む。
【００３５】
ステップＳ１０２において、傾き算出部２０３は、送話信号を読み込む。なお、ステップＳ１０１とＳ１０２との順序は問わない。ステップＳ１０３において、傾き算出部２０３は、送話信号の高域のパワースペクトルの傾きを算出する。ここで、高域とは、例えば２２５０ｋＨｚ以上のスペクトルとする。２２５０ｋＨｚ前後は、男性のスペクトルにおいて特徴が現れ始める分岐点である（図４参照）。
【００３６】
ステップＳ１０４において、決定部２０７は、パワースペクトルの傾きに基づいて、増幅情報を参照し、増幅帯域及び増幅量を決定する。
【００３７】
ステップＳ１０５において、増幅部２１１は、受話信号の高域のスペクトルに対して、決定された増幅帯域のスペクトルを、決定された増幅量分増幅する。増幅されたスペクトルは周波数時間変換されて出力される。
【００３８】
なお、ステップＳ１０３の傾き算出処理、ステップＳ１０４の増幅帯域及び増幅量の決定処理は前述したように必要なときに処理されるようにしてもよい。なお、受話信号は、記憶部に予め記憶された音声信号やネットワークを介して受信された音声信号を含む。
【００３９】
以上、実施例２によれば、ユーザの送話信号から高域のスペクトルパワーの傾きを算出し、この傾きに応じて受話信号を増幅することで、強調された音声を出力することができる。
［実施例３］
次に、実施例３の音声制御装置３０について説明する。実施例３では、特徴分析部３０１において、フォルマント周波数を算出する。また、実施例３では、フォルマント周波数に基づいて、増幅帯域及び増幅量を決定し、出力される音声信号のスペクトルを増幅する。
【００４０】
＜機能構成＞
図７は、実施例３に係る音声制御装置３０の機能構成の一例を示すブロック図である。図７に示す機能において、図３に示す機能と同様の機能のものは同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００４１】
特徴分析部３０１は、フォルマント算出部３０３を含み、フォルマント算出部３０３は、例えば、送話信号に対して線形予測（ＬＰＣ）分析を行い、ピークを抽出することでフォルマント周波数を抽出する。また、フォルマント算出部３０３は、線スペクトル対（ＬＳＰ）分析を行って、フォルマント周波数を抽出することもできる。なお、フォルマント算出部３０３は、いずれかの従来技術を用いてフォルマント周波数を算出すればよい。ここで、フォルマント周波数において、図８に示すように男女の違いが現れる。
【００４２】
図８は、フォルマント周波数の性別による違いを説明する図である。図８の実験条件は、以下の通りである。
・ 男女各１名
・ 各母音についてパワースペクトルの優勢な周波数（フォルマント周波数）を目視により測定
図８は、上記実験結果の一例を示している。なお、上記実験の参考としてＵＲＬ（http://www.mars.dti.ne.jp/~stamio/sound.htm）を参照されたい。図８に示す例では、低周波から順に第１フォルマント、第２フォルマント、第３フォルマントを男女別に示した図である。図８に示すように、第２フォルマント、第３フォルマントにおいて、男性の方が女性よりもフォルマント周波数が小さいことがわかる。実施例３では、このフォルマント周波数の違いを用いて男女の性別を判定する。
【００４３】
図７に戻り、フォルマント算出部３０３は、２秒程度の音声データに対して、フレーム毎に抽出されたフォルマント周波数を決定部３０７に出力する。
【００４４】
なお、フォルマント算出部３０３は、所定時間毎にフォルマント周波数を算出してもよい。所定時間毎にフォルマント周波数を算出すれば、フォルマント周波数算出における演算を減らすことができる。また、フォルマント算出部３０３は、始めにフォルマント周波数を算出したあとは、以下の条件を満たすときだけ、フォルマント周波数を決定部３０７に出力すればよい。条件は、第１の所定帯域におけるフォルマント周波数の総数と第２の所定帯域におけるフォルマント周波数の総数との多さが逆転することである。これより、決定部３０７は、必要なときにだけ増幅帯域及び増幅量を決定することができる。
【００４５】
決定部３０７は、特徴分析部３０１から取得したフォルマント周波数に基づいて、増幅帯域及び増幅量を決定する。具体的には、決定部３０７は、図９に示すような増幅情報３１１を参照することで、増幅帯域及び増幅量を決定する。
【００４６】
図９は、実施例３における増幅情報の一例を示す図である。図９に示すように、増幅情報は、ＴＨ２を境に２つの所定帯域におけるフォルマント周波数の総数の多さに応じて、増幅帯域及び増幅量が関連付けられている。例えば、ＴＨ２以上の所定の帯域（第１帯域）のフォルマント周波数の総数が、ＴＨ２より小さい所定の帯域（第２帯域）におけるフォルマント周波数の総数よりも多い場合、増幅帯域は３〜４ｋＨｚ、増幅量は５ｄＢである。増幅情報３１１は、決定部３０７外部のメモリに記憶されたり、決定部３０７内部に保持されたりすればよい。
【００４７】
ＴＨ２は、例えば２７５０Ｈｚである。また、ＴＨ２が２７５０Ｈｚであるとすると、第２帯域は例えば２２５０〜２７５０Ｈｚ、第１帯域は２７５０〜３２５０Ｈｚの帯域である。なお、上記例は一例に過ぎない。
【００４８】
図７に戻り、決定部３０７は、判定部３０９を含み、判定部３０９は、第１帯域におけるフォルマント周波数の総数と第２帯域におけるフォルマント周波数の総数とどちらが多いかを判定する。なお、判定部２０７は、第１帯域の総数が多ければ女性、第２帯域の総数が多ければ男性であると判定してもよい。これは、図８に示すように、女性は、３０００Ｈｚに母音のフォルマント周波数が存在するのに対し、男性は、３０００Ｈｚのフォルマント周波数はほとんど存在しないことを利用する。
【００４９】
決定部３０７は、判定部３０９の判定結果により増幅情報３１１を参照して増幅帯域及び増幅量を決定する。例えば、第２帯域の総数が多ければ、増幅帯域は２〜４ｋＨｚ、増幅量は１０ｄＢとする。決定部３０７は、決定した増幅帯域及び増幅量を増幅部２１１に出力する。増幅部２１１については前述した通りである。
【００５０】
＜動作＞
次に、実施例３における音声制御装置の動作について説明する。図１０は、実施例３における音声制御処理の一例を示すフローチャートである。図１０に示す処理において、図６に示す処理と同様の処理を行うものは同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００５１】
ステップＳ２０１において、フォルマント算出部３０３は、送話信号のフォルマント周波数を算出する。
【００５２】
ステップＳ２０２において、決定部３０７は、フォルマント周波数に基づいて、増幅情報を参照し、増幅帯域及び増幅量を決定する。具体的な決定処理は前述した通りである。
【００５３】
ステップＳ１０５において、実施例２同様、増幅部２１１は、受話信号の高域のスペクトルに対して、決定された増幅帯域のスペクトルを、決定された増幅量分増幅する。
【００５４】
以上、実施例３によれば、ユーザの送話信号からフォルマント周波数を算出し、このフォルマント周波数に応じて受話信号を増幅することで、強調された音声を出力することができる。
［実施例４］
次に、実施例４の音声制御装置４０について説明する。実施例４では、実施例１の構成に加えて騒音検出部４０１が新たに追加されている。また、実施例４では、騒音検出部４０１により検出される騒音レベルも考慮して、増幅帯域及び増幅量を決定し、出力される音声信号のスペクトルを増幅する。
【００５５】
＜機能構成＞
図１１は、実施例４に係る音声制御装置４０の機能構成の一例を示すブロック図である。図１１に示す機能において、図３に示す機能と同様の機能のものは同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００５６】
騒音検出部４０１は、従来の騒音検出技術を用いて、送話信号から周囲の騒音レベルを検出する。従来の騒音検出技術の一例として、長時間平均レベルを算出し、この値と大小比較結果に応じて音声と騒音とを分離する方法がある。騒音検出部４０１は、検出した騒音レベルを決定部４０３に出力する。
【００５７】
決定部４０３は、傾き算出部２０３から取得した傾きと騒音検出部４０１から取得した騒音レベルに基づいて、増幅帯域及び増幅量を決定する。決定部４０３は、判定部４０５を含み、判定部４０５は、実施例２の機能に加えて、騒音レベルが閾値３以上であるか否かを判定する。閾値ＴＨ３は、実験により適切な値を設定すればよい。
【００５８】
決定部４０３は、判定部４０５の判定結果に基づいて、増幅情報４０７を参照して増幅帯域及び増幅量を決定する。図１２は、実施例４における増幅情報４０７の一例を示す図である。図１２に示す例では、騒音レベルがＴＨ３以上か否かと、傾きがＴＨ１以上か否かとに基づいて増幅帯域及び増幅量を変更する。例えば、騒音レベルがＴＨ３以上、かつ傾きがＴＨ１以上であれば、増幅帯域は１〜４ｋＨｚ、増幅量は１５ｄＢとなる。
【００５９】
決定部４０３により増幅帯域及び増幅量が決定すれば、増幅部２１１は前述した通り、決定された増幅帯域及び増幅量に基づいて受話信号を増幅する。
【００６０】
ＴＨ３について、例えば、傾きによる判定ができないほどの大きさの値を設定する。このとき、騒音レベルがＴＨ３以上であれば、傾きに関係なく所定の帯域を増幅帯域及び所定の量を増幅量としてもよい。これは、騒音レベルが一定以上になると傾きによる判定が不可能になるためである。このときの所定の帯域は、騒音レベルがＨＴ３より小さい場合の平均の帯域とし、所定の増幅量は、騒音レベルがＴＨ３よりも小さい場合の平均の増幅量としてもよい。
【００６１】
これより、傾きによる性別判定ができないときは、受話信号に対して男女の平均を増幅することで、男性女性の両方に対応できるようにすることができる。
【００６２】
＜動作＞
次に、実施例４における音声制御装置４０の動作について説明する。図１３は、実施例４における音声制御処理の一例を示すフローチャートである。図１３に示す処理において、図６に示す処理と同様の処理を行うものは同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００６３】
ステップＳ３０１において、騒音検出部４０１は、送話信号の騒音レベルを検出する。
【００６４】
ステップＳ３０２において、決定部４０３は、傾き及び騒音レベルに基づいて、増幅情報を参照し、増幅帯域及び増幅量を決定する。具体的な決定処理は前述した通りである。
【００６５】
ステップＳ１０５において、実施例２同様、増幅部２１１は、受話信号の高域のスペクトルに対して、決定された増幅帯域のスペクトルを、決定された増幅量分増幅する。
【００６６】
以上、実施例４によれば、ユーザの送話信号から騒音レベルを検出及び高域におけるパワースペクトルの傾きを算出し、この騒音レベル及び傾きに応じて受話信号を増幅することで、強調された音声を出力することができる。
【００６７】
なお、実施例４では、実施例２に係る音声制御装置２０の構成に騒音検出部４０１を追加した構成について説明したが、実施例１や実施例３に係る音声制御装置３０の構成に騒音検出部４０１を追加してもよい。
【００６８】
なお、上記各実施例は、増幅帯域について、一律に増幅量分増幅させる例を説明したが、増幅帯域に対して高域になるほど増幅量を増加させてもよい。また、増幅帯域や増幅量は、図１に示すデータや他の実験結果に基づいて適宜設定すればよい。また、増幅情報４０７については、騒音レベルの閾値を２以上に増やしてもよい。また、増幅部は必ずしも高域のみを増幅させる必要はなく、低域でも必要量増幅させてもよい。
【００６９】
［実施例５］
次に、実施例５に係る携帯電話について説明する。実施例５では、実施例１の音声制御装置１０をハードウェアの音声制御部として携帯電話に組み込んだ例を示す。なお、実施例１に限らず、実施例２乃至４いずれか一つの音声制御装置を携帯電話に組み込んでもよい。実施例５では、上記実施例の音声制御装置をハードウェアの音声制御部として組み込むのではなく、前述した音声制御処理をソフトウェアとして携帯電話に組み込むこともできる。
【００７０】
図１４は、実施例５に係る携帯電話の一例を示す図である。図５に示す携帯電話５０は、基地局６０に対して符号化された送話信号の送受信を行う。
【００７１】
図１４に示す携帯電話５０は、Ａ／Ｄ変換部５０１、符号化部５０２、送信部５０３、受信部５０４、復号部５０５、音声制御装置１０、Ｄ／Ａ変換部５０６を含む。
【００７２】
Ａ／Ｄ変換部５０１は、マイク２１７により出力された送話音をアナログデジタル変換する。変換後の信号（送話信号）は音声制御装置１０及び符号化部５０２に出力される。
【００７３】
符号化部５０２は、携帯電話による一般的な音声符号化技術を用いて符号化信号を生成する。送信部５０３は、符号化部５０２により符号化された符号化信号を基地局６０に送信する。
【００７４】
受信部５０４は、基地局６０から符号化信号を受信する。復号部５０５は、符号化信号を復号し、音声信号（受話信号）に変換する。
【００７５】
ここで、音声制御装置１０は、送話信号から音声特性を求め、求めた音声特性に基づいて、受話信号を増幅する。また、音声制御装置１０は、増幅された音声信号をＤ／Ａ変換部５０６に出力する。
【００７６】
Ｄ／Ａ変換部５０６は、増幅された音声信号をデジタルアナログ変換する。アナログ信号に変換された音声信号は、スピーカ２１５により強調された受話音として出力される。
【００７７】
実施例５では、音声制御装置１０を携帯電話に組み込んだ例について説明したが、組み込む機器は携帯電話だけに限られない。例えば、前述した各音声制御装置、又は前述した各音声制御処理は、テレビ電話会議装置やユーザの発話による自動応答装置などの情報処理装置にも適用可能である。携帯電話やテレビ電話会議、自動応答装置の各機能を含めて音声制御装置と呼んでもよい。
【００７８】
なお、実施例５において、復号部５０５と音声制御装置１０とを１つの構成にすれば、音声制御装置１０内で行っていた時間周波数変換を省略することができる。また、上記各実施例では、音声を強調する例について説明したが、場合によっては、スペクトルを増幅させるだけでなく、スペクトルのゲインを小さくすることも可能である。また、上記各実施例では、受話音声については音声だけではなく、音楽などのスペクトル成分を制御してユーザに聞き取りやすい出力音に制御してもよい。
【００７９】
また、前述した各実施例で説明した音声制御処理は、コンピュータに実行させるためのプログラムとして実現されてもよい。このプログラムをサーバ等からインストールしてコンピュータに実行させることで、前述した音声制御処理を実現することができる。
【００８０】
また、このプログラムを記録媒体（ＣＤ−ＲＯＭやＳＤカード等）に記録し、このプログラムが記録された記録媒体をコンピュータや携帯端末に読み取らせて、前述した音声制御処理を実現させることも可能である。なお、記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク等の様に情報を光学的，電気的或いは磁気的に記録する記録媒体、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の様に情報を電気的に記録する半導体メモリ等、様々なタイプの記録媒体を用いることができる。また、前述した各実施例で説明した音声制御処理は、１つ又は複数の集積回路に実装してもよい。
【００８１】
以上、実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年6月19日(2012.6.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１音声信号を制御して出力する音声制御装置であって、
入力された第２音声信号の高域におけるスペクトルの傾きの平均値を音声特性として算出する分析手段と、
前記傾きの平均値に基づいて、前記第１音声信号のスペクトルの増幅帯域及び増幅量を決定する決定手段と、
決定された前記増幅帯域及び前記増幅量により、前記第１音声信号のスペクトルを増幅する増幅手段と
を備える音声制御装置。
【請求項２】
第１音声信号を制御して出力する音声制御装置であって、
入力された第２音声信号の所定帯域におけるフォルマント周波数の数を音声特性として算出する分析手段と、
前記フォルマント周波数の数に基づいて、前記第１音声信号のスペクトルの増幅帯域及び増幅量を決定する決定手段と、
決定された前記増幅帯域及び前記増幅量により、前記第１音声信号のスペクトルを増幅する増幅手段と
を備える音声制御装置。
【請求項３】
前記決定手段は、
前記音声特性に対して前記増幅帯域及び前記増幅量を対応づけた増幅情報を記憶したメモリを有し、前記メモリを参照することで前記音声特性に対応する前記第１音声信号のスペクトルの増幅帯域及び増幅量を決定する請求項１又は２記載の音声制御装置。
【請求項４】
前記決定手段は、
前記音声特性に基づいて性別を判定し、前記性別の判定結果により、前記増幅帯域及び前記増幅量を決定する請求項１乃至３いずれか一項に記載の音声制御装置。
【請求項５】
前記第２音声信号に含まれる騒音レベルを検出する騒音検出手段をさらに備え、
前記決定手段は、
検出された前記騒音レベルが所定の閾値以下の場合は性別の判定結果により前記増幅帯域及び前記増幅量を決定し、前記騒音レベルが所定の閾値よりも大きい場合は所定の値により前記増幅帯域及び前記増幅量を決定する請求項４記載の音声制御装置。
【国際調査報告】
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