(57)【要約】【課題】聞き取りずらい音声周波数成分を含む音声について聞き間違いを低減する電話機を提供する。【解決手段】外部から受信した音声データを音声周波数成分に展開し、各音声周波数成分に所定の倍率を乗算した音声データである周波数変換データを作成して音声出力手段８に送出する周波数変換器６を有する構成である。【選択図】  図１
2004246313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から受信した音声データを音声周波数成分に展開し、該各音声周波数成分に所定の倍率を乗算した音声データである周波数変換データを作成して音声を出力するための音声出力手段に送出する周波数変換器を有する電話機。
【請求項２】
通話者の入力による音声データを音声周波数成分に展開し、該各音声周波数成分に所定の倍率を乗算した音声データである周波数変換データを作成して外部に送出する周波数変換器を有する電話機。
【請求項３】
前記周波数変換器は、
前記音声データを、前記音声周波数成分およびその信号レベルからなる組み合わせデータに展開するフーリエ変換回路と、
前記フーリエ変換回路から受信する前記組み合わせデータについて信号レベルを維持したまま、前記各音声周波数成分に前記所定の倍率を乗算して周波数変換する補間回路と、
前記補間回路から受信する、周波数変換後の組み合わせデータから前記周波数変換データを作成する逆フーリエ変換回路と、
を有する請求項１または２記載の電話機。
【請求項４】
音声データに近似した音声周波数特性を示す合成音声データを特定するための合成音声識別子と該合成音声識別子に対応した該合成音声データの音声周波数特性の各音声周波数成分に所定の倍率を乗算した音声周波数特性を示す周波数変換合成音声識別子を含むテーブルが格納され、前記音声データを符号化した符号化データに含まれる前記合成音声識別子に対応する前記周波数変換合成音声識別子を前記テーブルから選択し、該周波数変換合成音声識別子を含む周波数変換符号化データを作成する周波数変換器を有する電話機。
【請求項５】
前記周波数変換器は、
前記符号化データに含まれる前記合成音声識別子、および該合成音声識別子の合成音声データと該符号化データの音声データとの誤差を最小にするための励振信号を該符号化データから分離するインデックス分離部と、
前記合成音声識別子と該合成音声識別子に対応した周波数変換合成音声識別子を含むテーブルが格納され、前記インデックス分離部から受信する前記合成音声識別子に対応する前記周波数変換合成音声識別子を前記テーブルから選択する変換部と、
前記変換部から受信する周波数変換合成音声信号と前記インデックス分離部から受信する前記励振信号とを合成して前記周波数変換符号化データを作成するインデックス合成部と、
を有する請求項４記載の電話機。
【請求項６】
前記所定の倍率は１より小さい正の値である請求項１乃至５のいずれか１項記載の電話機。
【請求項７】
外部から受信した音声データを音声周波数成分に展開し、
前記各音声周波数成分に所定の倍率を乗算した音声データである周波数変換データを作成し、
前記周波数変換データを音声を出力するための音声出力手段に送出する通話方法。
【請求項８】
通話者の入力による音声データを音声周波数成分に展開し、
前記各音声周波数成分に所定の倍率を乗算した音声データである周波数変換データを作成し、
前記周波数変換データを外部に送出する通話方法。
【請求項９】
前記所定の倍率は１より小さい正の値である請求項７または８記載の通話方法。
【請求項１０】
音声データに近似した音声周波数特性を示す合成音声データを特定するための合成音声識別子と該合成音声識別子に対応した該合成音声データの音声周波数特性の各音声周波数成分に所定の倍率を乗算した音声周波数特性を示す周波数変換合成音声識別子を含むテーブルを設け、
前記音声データを符号化した符号化データに含まれる前記合成音声識別子に対応する前記周波数変換合成音声識別子を前記テーブルから選択し、
前記周波数変換合成音声識別子を含む周波数変換符号化データを作成する音声周波数変換方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声データを送受信する電話機、通話方法、および音声周波数変換方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電話機について説明する。
【０００３】
図１１は従来の電話機の一構成例を示すブロック図であり、一方の電話機の送信部２１０ａと他方の電話機の受信部２２０ｂとを示す。
【０００４】
従来の電話機は、送信部２１０および受信部２２０を有する構成である。図１１に示すように、送信部２１０ａは、音声を入力するためのマイク１と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２と、デジタル信号を符号化する符号器３とを備えている。受信部２２０ｂは、符号化したデータを復号する復号器５と、デジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器７と、音声を出力するための音声出力手段となるスピーカ８とを備えている。一方の電話機の送信部２１０ａに備えた符号器３と他方の電話機の受信部２２０ｂに備えた復号器５が伝送路４を介して通信可能に接続される。
【０００５】
なお、一方の電話機の受信部２２０ａは上記受信部２２０ｂと同様の構成であり、他方の電話機の送信部２１０ｂは上記送信部２１０ａと同様の構成であることから、図１１に示すことを省略している。
【０００６】
上記構成の電話機の動作について説明する。
【０００７】
図１１において、通話者の音声が送信部２１０ａのマイク１に入力されると、マイク１は、音声を電気信号に変換し、アナログ信号の音声データである音声信号をＡ／Ｄ変換器２に送出する。Ａ／Ｄ変換器２は、マイク１から音声信号を受け取ると、音声信号を所定の時間にサンプリングし、デジタル信号の音声データである音声デジタルデータに変換して符号器３に送出する。符号器３は、Ａ／Ｄ変換器２から音声デジタルデータを受け取ると、音声デジタルデータを符号化し、その符号化データを伝送路４を介して復号器５に送信する。
【０００８】
復号器５は、符号器３から符号化データを受信すると、符号化データを復号化して音声デジタルデータをＤ／Ａ変換器７に送出する。Ｄ／Ａ変換器７は、復号器５から音声デジタルデータを受け取ると、デジタル信号の音声デジタルデータをアナログ信号の音声信号に変換し、音声信号をスピーカ８に送出する。スピーカ８は、Ｄ／Ａ変換器７から音声信号を受け取ると、音声信号を電気音響変換して、音声で出力する（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
また、別の電話機の構成として、音声を聞き取りやすくした手段を設けた電話機が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−２８５４０９号公報
【特許文献２】
特開２００２−２４４６８６号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の電話機には、次のような問題があった。
【００１２】
年輩者は一般的に音声周波数が高くなるほど聞き取りずらくなる。特に、電話機での通話ではその傾向が強くなる。そのため、例えば、人の姓の「カトウ」を「サトウ」と聞き間違えたりすることがある。これは、「カ」および「サ」の母音「ア」の音声周波数成分のうち、高域側の２．５ＫＨｚ付近に振幅の極大部があるためと考えられる。そして、このような聞き間違えが多くなると、通話者同士の意思の疎通がスムーズに行われなくなるという問題があった。
【００１３】
また、近年、この問題に対して、特開２００２−２４４６８６号公報に「音声加工法、これを用いた電話機及び中継局」として、高音ほど低音域への周波数変換量を大きくするような音声加工技術の提案がされている。この公報によれば、伝送路より受信した信号から周波数検出を行い、周波数変換手段により周波数シフトされた音声信号を音声回路部によって再生する構成である。この構成は、受信時に周波数特性を検出しやすい符号化方式には有効な手段であるが、一般公衆網で使用されているμ―ＬａｗやＡＤＰＣＭ（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｐｕｌｓｅ  Ｃｏｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）の様なＣＯＤＥＣ（Ｃｏｄｅ／Ｄｅｃｏｄｅ）には適していない。
【００１４】
本発明は上記したような従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、聞き取りずらい音声周波数成分を含む音声について聞き間違いを低減する電話機、通話方法および音声周波数変換方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の電話機は、外部から受信した音声データを音声周波数成分に展開し、該各音声周波数成分に所定の倍率を乗算した音声データである周波数変換データを作成して音声を出力するための音声出力手段に送出する周波数変換器を有する構成である。
【００１６】
また、本発明の電話機は、通話者の入力による音声データを音声周波数成分に展開し、該各音声周波数成分に所定の倍率を乗算した音声データである周波数変換データを作成して外部に送出する周波数変換器を有する構成である。
【００１７】
また、上記本発明の電話機において、前記周波数変換器は、
前記音声データを、前記音声周波数成分およびその信号レベルからなる組み合わせデータに展開するフーリエ変換回路と、
前記フーリエ変換回路から受信する前記組み合わせデータについて信号レベルを維持したまま、前記各音声周波数成分に前記所定の倍率を乗算して周波数変換する補間回路と、
前記補間回路から受信する、周波数変換後の組み合わせデータから前記周波数変換データを作成する逆フーリエ変換回路と、
を有することとしてもよい。
【００１８】
また、本発明の電話機は、音声データに近似した音声周波数特性を示す合成音声データを特定するための合成音声識別子と該合成音声識別子に対応した該合成音声データの音声周波数特性の各音声周波数成分に所定の倍率を乗算した音声周波数特性を示す周波数変換合成音声識別子を含むテーブルが格納され、前記音声データを符号化した符号化データに含まれる前記合成音声識別子に対応する前記周波数変換合成音声識別子を前記テーブルから選択し、該周波数変換合成音声識別子を含む周波数変換符号化データを作成する周波数変換器を有する構成である。
【００１９】
この場合、前記周波数変換器は、
前記符号化データに含まれる前記合成音声識別子、および該合成音声識別子の合成音声データと該符号化データの音声データとの誤差を最小にするための励振信号を該符号化データから分離するインデックス分離部と、
前記合成音声識別子と該合成音声識別子に対応した周波数変換合成音声識別子を含むテーブルが格納され、前記インデックス分離部から受信する前記合成音声識別子に対応する前記周波数変換合成音声識別子を前記テーブルから選択する変換部と、
前記変換部から受信する周波数変換合成音声信号と前記インデックス分離部から受信する前記励振信号とを合成して前記周波数変換符号化データを作成するインデックス合成部と、
を有することとしてもよい。
【００２０】
さらに、上記本発明の電話機において、前記所定の倍率は１より小さい正の値であることとしてもよい。
【００２１】
一方、上記目的を達成するための本発明の通話方法は、外部から受信した音声データを音声周波数成分に展開し、
前記各音声周波数成分に所定の倍率を乗算した音声データである周波数変換データを作成し、
前記周波数変換データを音声を出力するための音声出力手段に送出するものである。
【００２２】
また、本発明の通話方法は、通話者の入力による音声データを音声周波数成分に展開し、
前記各音声周波数成分に所定の倍率を乗算した音声データである周波数変換データを作成し、
前記周波数変換データを外部に送出するものである。
【００２３】
また、上記本発明の通話方法において、前記所定の倍率は１より小さい正の値であることとしてもよい。
【００２４】
さらに、上記目的を達成するための本発明の音声周波数変換方法は、音声データに近似した音声周波数特性を示す合成音声データを特定するための合成音声識別子と該合成音声識別子に対応した該合成音声データの音声周波数特性の各音声周波数成分に所定の倍率を乗算した音声周波数特性を示す周波数変換合成音声識別子を含むテーブルを設け、
前記音声データを符号化した符号化データに含まれる前記合成音声識別子に対応する前記周波数変換合成音声識別子を前記テーブルから選択し、
前記周波数変換合成音声識別子を含む周波数変換符号化データを作成するものである。
【００２５】
（作用）
本発明では、音声データの音声周波数成分に所定の倍率を乗算することで、音声周波数が聞き取りやすい周波数領域側にシフトし、聞き取りやすい音声周波数に変換された音声が音声出力手段から出力される。
【００２６】
また、本発明では、音声データの音声周波数成分に所定の倍率を乗算しているため、聞き取りやすい周波数に変換された音声データが外部に送出される。そのため、通信先の電話機は、受信する音声データを周波数変換する機能を備えていなくても、聞き取りやすい周波数に変換された音声を出力できる。
【００２７】
また、本発明では、音声データから音声周波数成分に一旦展開してから各音声周波数に所定の倍率を乗算し、周波数変換しているので、音声周波数を聞き取りやすい周波数領域側に容易にシフトできる。
【００２８】
また、本発明では、合成音声識別子と周波数変換合成音声識別子を含むテーブルを備えているため、音声周波数特性の各音声周波数に所定の倍率を乗算した音声周波数特性を示す周波数変換合成音声識別子が容易に特定される。
【００２９】
さらに、本発明では、１より小さい正の値を所定の倍率として音声周波数に乗算することで、高域側の音声周波数ほど低域側に大きくシフトした音声データが出力される。そのため、高域側音声周波数の信号レベルが大きい音声について起こりやすい聞き間違いを低減できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明の電話機は、音声データの音声周波数を低域側へシフトすることで、聞き取り間違いが生じやすい高域側の音声周波数成分を低域側に変換して出力することを特徴とする。
【００３１】
（第１実施例）
本発明の電話機の第１実施例について説明する。なお、以下では、従来と同様の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３２】
図１は本実施例における電話機の一構成例を示すブロック図である。
【００３３】
本実施例の電話機は、送信部２１０ａは従来と同様の構成であるが、受信部１２０ｂは復号器５およびＤ／Ａ変換器７の間に周波数変換器６を有する構成である。
【００３４】
次に、周波数変換器６について説明する。
【００３５】
図２は周波数変換器６の一構成例を示すブロック図である。
【００３６】
図２に示すように、周波数変換器６は、音声データから音声周波数成分に展開するＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）回路３１と、展開した各音声周波数成分に所定の倍率を乗算する補間（Ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）回路３２と、周波数変換した音声周波数成分を音声データに変換した周波数変換データを作成するＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ
Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）回路３３とを有する構成である。
【００３７】
ＦＦＴ回路３１は、所定の時間毎に受信した音声デジタルデータにどのような周波数成分が含まれているかを調べるために、高速フーリエ変換により、周波数およびその信号レベルからなる組み合わせデータに展開する。
【００３８】
補間回路３２は、組み合わせデータを受信すると、各組み合わせデータについて信号レベルを維持したまま、音声周波数に所定の倍率を乗算して低域側にシフトした音声周波数に変換する。続いて、変換後の音声周波数間を補うための組み合わせデータを作成する。なお、ここでは、周波数を低域側にシフトさせるために、所定の倍率は１より小さい正の値である。
【００３９】
ＩＦＦＴ回路３３は、周波数変換後の組み合わせデータを受信すると、逆フーリエ変換して、周波数変換後の組み合わせデータを音声デジタルデータに変換した周波数変換データを作成する。
【００４０】
次に、上述した構成の電話機の動作手順を説明する。
【００４１】
図１において、通話者が一方の電話機を操作して他の電話機と通話可能になると、送信部２１０ａのマイク１に音声を入力する。マイク１は、音声が入力されると、音声を電気信号に変換し、その変換による音声信号をＡ／Ｄ変換器２に送出する。Ａ／Ｄ変換器２は、マイク１から音声信号を受け取ると、１０ＫＨｚでサンプリングした音声デジタルデータに変換して符号器３に送出する。符号器３は、Ａ／Ｄ変換器２から受信した音声デジタルデータを符号化し、この符号化データを伝送路４を介して他の電話機に備えた受信部１２０ｂに送信する。
【００４２】
通信先の電話機に備えた受信部１２０ｂの復号器５は、符号器３から符号化データを受信すると、符号化データを復号化して音声デジタルデータを周波数変換器６に送出する。
【００４３】
図３は周波数変換器６の動作手順を示すフローチャートである。
【００４４】
図３に示すように、周波数変換器６が復号器５から音声デジタルデータを所定時間毎に受け取ると、ＦＦＴ回路３１は、音声デジタルデータについて、１０ＫＨｚの周波数領域を５１２点で分割した１９．５Ｈｚの分解能で高速フーリエ変換して周波数成分に変換する（ステップＳＡ１）。変換後、周波数およびその信号レベルからなる組み合わせデータを補間回路３２に送出する（ステップＳＡ２）。補間回路３２は、ＦＦＴ回路３１から組み合わせデータを受信すると、各組み合わせデータについて信号レベルを維持したまま、周波数に所定の倍率を乗算して低域側にシフトした周波数に変換する（ステップＳＡ３）。続いて、変換後の周波数間を補うための組み合わせデータを作成して（ステップＳＡ４）、組み合わせデータをＩＦＦＴ回路３３に送出する。ＩＦＦＴ回路３３は、補間回路３２から組み合わせデータを受信すると、組み合わせデータから逆フーリエ変換して周波数変換データを作成し（ステップＳＡ５）、周波数変換データをＤ／Ａ変換器７に送出する（ステップＳＡ６）。
【００４５】
Ｄ／Ａ変換器７は、周波数変換器６から周波数変換データを受け取ると、従来と同様に、周波数変換データをデジタル信号からアナログ信号に変換し、アナログ信号の音声信号をスピーカ８に送出する。スピーカ８は、Ｄ／Ａ変換器７から音声信号を受け取ると、音声信号を電気音響変換して、音声で出力する。
【００４６】
次に、補間回路３２による周波数変換について、周波数特性データを周波数変換する場合で具体的に説明する。
【００４７】
図４は周波数特性データの一例を示すグラフであり、図５は図４に示した周波数特性データの周波数変換後を示すグラフである。なお、グラフの横軸は周波数［Ｈｚ］を示し、縦軸は信号レベル［ｄＢ］を示す。
【００４８】
図５に示すグラフは、図４に示した音声周波数およびその信号レベルからなる組み合わせデータについて、信号レベルを維持したまま各音声周波数に所定の倍率として０．８を乗算してプロットしたものである。ここで、図４に示す、音声周波数１．１ＫＨｚおよび４．５ＫＨｚ付近にある極大部の周波数変換について注目する。周波数１．１ＫＨｚ付近の極大部は、図５に示すように、変換後の音声周波数が０．９ＫＨｚになり、０．２ＫＨｚ分低域側に移動している。一方、音声周波数４．５ＫＨｚ付近の極大部は、図５に示すように、変換後の音声周波数が３．６ＫＨｚになり、０．９ＫＨｚ分低域側に移動している。
【００４９】
上述のように、図４に示す波形全体がグラフの左方向に同じ倍率でシフトして、図５に示す波形になる。また、高域側の音声周波数ほど低域側に大きく移動している。この場合、図４に示す音声周波数の極大部間の比は図５に示す波形でも同じになる。
【００５０】
本実施例では、受信部に上述の周波数変換器６を備えることで、音声デジタルデータの音声周波数成分を低域側にシフトしているため、音声周波数を高域側から低域側にシフトした音声がスピーカから出力される。そのため、高域側音声周波数の信号レベルが大きい音声について、年輩者の聞き間違いを低減できる。
【００５１】
また、音声デジタルデータを音声周波数成分に一旦展開してから周波数変換しているので、音声周波数を低域側に容易にシフトできる。
【００５２】
さらに、所定の倍率を１より小さい正の値にすることで、高域側の音声周波数ほど低域側に大きくシフトできる。一方、所定の倍率を１より大きい正の値にすれば、低域側の音声周波数ほど高域側に大きくシフトすることもできる。この場合、低域側の音声周波数の音声を聞き取りずらい人には、音声が聞き取りやすくなる。
【００５３】
（第２実施例）
本実施例は、第１実施例の周波数変換器６を送信部側に備えたものである。
【００５４】
本実施例について説明する。なお、第１実施例と同様の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５５】
図６は第２実施例における電話機の構成例を示すブロック図である。
【００５６】
本実施例の電話機は、受信部２２０ｂは従来の電話機と同様の構成であるが、送信部３１０の構成が異なる。図６に示すように、送信部３１０ａはＡ／Ｄ変換器２および符号器３の間に周波数変換器６を有する構成である。
【００５７】
本実施例の電話機の動作について説明する。
【００５８】
図６において、通話者が一方の電話機を操作して他の電話機と通話可能になると、送信部３１０ａのマイク１に音声を入力する。マイク１は、音声が入力されると、その音声信号をＡ／Ｄ変換器２に送出する。Ａ／Ｄ変換器２は、マイク１から音声信号を受け取ると、音声信号をアナログ信号からデジタル信号に変換した音声デジタルデータを周波数変換器６に送出する。周波数変換器６は、Ａ／Ｄ変換器２から音声デジタルデータを受け取ると、第１実施例と同様にして、音声デジタルデータを音声周波数成分に展開して音声周波数を低域側にシフトし、作成した周波数変換データを符号器３に送出する。
【００５９】
その後、第１実施例と同様に、符号器３は、周波数変換器６から受信した周波数変換データを符号化して、その符号化データを伝送路４を介して他の電話機に備えた受信部２２０ｂに送信する。
【００６０】
本実施例では、第１実施例で示した周波数変換器６を送信部に備えることで、通信先の電話機に送信する音声デジタルデータの音声周波数成分を低域側にシフトしているため、音声周波数が高域側から低域側にシフトした音声デジタルデータが符号化されて通信先の電話機に送信される。そのため、通信先の電話機は、受信部に周波数変換器を備えていなくても、音声周波数が高域側から低域側にシフトした音声を出力し、高域側音声周波数の信号レベルが大きい音声について、年輩者の聞き間違いを低減できる。
【００６１】
なお、上記第１実施例および第２実施例において、符号器３および復号器５で使用される符号化方式は、例えば、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７２２  ＳＢ−ＡＤＰＣＭを使用することができる。
【００６２】
また、上記第１実施例および第２実施例では、周波数変換器６を構成する周波数展開手段にＦＦＴ回路３１を用いているが離散フーリエ変換（ＤＦＴ）回路としてもよい。ＩＦＦＴ回路３３については、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）回路としてもよい。
【００６３】
また、上記第１実施例および第２実施例では、周波数変換器６は、音声デジタルデータから周波数変換データを作成したが、音声信号から周波数変換データを作成してもよい。
【００６４】
さらに、上記第１実施例および第２実施例では、電話機同士で送受信する音声データを音声デジタルデータとしたが、音声信号でもよい。また、音声デジタルデータを符号化して送受信しているが、符号化せずに送受信してもよい。
【００６５】
（第３実施例）
本実施例では、符号化データから音声周波数特性を示す情報を抽出して各音声周波数を低域側にシフトさせた符号化データに変換して外部に送出するものである。
【００６６】
本実施例の構成について説明する。上述の第１実施例および第２実施例ではＳＢ−ＡＤＰＣＭ等の波形符号化方式を用いた場合であったが、本実施例ではハイブリッド符号化方式としてＣＥＬＰ（Ｃｏｄｅ−Ｅｘｃｉｔｅｄ  Ｌｉｎｅａｒ
Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）符号化方式を用いた場合について説明する。
【００６７】
図７は本実施例の電話機の一構成例を示すブロック図であり、一方の電話機の送信部４１０ａと他方の電話機の受信部４２０ｂとを示す。なお、一方の電話機には他方の電話機の受信部４２０ｂと同様な構成の受信部を備え、他方の電話機には一方の電話機の送信部４１０ａと同様な構成の送信部を備えているが、図に示すことを省略している。また、以下では、第１実施例および第２実施例と同様な構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６８】
図７に示すように、本実施例の一方の電話機は、音声データをＣＥＬＰ符号化方式により符号化したデータである符号化データを外部に送出する符号器１３と、符号器１３から受け取る符号化データの音声データの音声周波数を低域側にシフトさせる周波数変換器９とを送信部４１０ａに備えている。また、ＣＥＬＰ符号化方式により符号化した符号化データを復号化する復号器１５を受信部に備えている。なお、ＣＥＬＰ符号化方式については、例えば、特開平８−６５９７号公報に詳細に開示されている。
【００６９】
次に、符号器１３の構成について詳細に説明する。
【００７０】
符号器１３は、入力される音声データに近似した音声周波数特性を示す合成音声データを作成する線形予測符号化（ＬＰＣ：Ｌｉｎｅａｒ  Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ  Ｃｏｄｉｎｇ）フィルタと、合成音声データと音声データとの誤差を最小にするための情報を保存する符合帳とを備えている。符号帳には、理想的な音源の情報である音源データが格納された音源符号帳と、過去に入力された音声データの情報である適応データが格納された適応符号帳と、上記音源データおよび適応データに乗算するための利得の情報である利得データが格納された利得符号帳とがある。
【００７１】
なお、以下では、音源符号帳内の音源データについての識別子を音源符号帳インデックスと称し、適応符号帳内の適応データについての識別子を適応符号帳インデックスと称し、利得符号帳内の利得データについての識別子を利得符号帳インデックスと称する。また、音源符号帳インデックス、適応符号帳インデックス、および利得符号帳インデックスの情報を含む信号を励振信号と称する。
【００７２】
また、符号器１３は、ＬＰＣフィルタにより作成した合成音声データと、合成音声データに対応して合成音声データを特定するための合成音声識別子である線形予測係数ＶＱ（Ｖｅｃｔｏｒ  Ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ）インデックス（以下、単に「ＶＱインデックス」と称する）とが記述された音声スペクトル変換テーブルを格納している。
【００７３】
符号器１３は、音声データを受信すると、ＬＰＣフィルタにより作成した合成音声データを特定するためのＶＱインデックスを音声スペクトル変換テーブルから選択する。続いて、ＶＱインデックスと音声データとの誤差が最小になるように上記各符号帳からインデックスを選択して励振信号を作成し、ＶＱインデックスと励振信号とを合成した符号化データを作成する。
【００７４】
なお、復号器１５は、上記音声スペクトル変換テーブル、音源符号帳、適応符号帳および利得符号帳とを格納している。そして、受信するＶＱインデックスで音声スペクトル変換テーブルから音声周波数特性を特定し、さらに、受信する励振信号で各種符号帳から音源データ、適応データ、および利得データを特定して音声データを作成し、音声データをＤ／Ａ変換器７に送出する。
【００７５】
次に、上記周波数変換器９の構成について詳細に説明する。
【００７６】
図８は図７に示した周波数変換器の一構成例を示すブロック図である。
【００７７】
周波数変換器９は、入力される符号化データをＶＱインデックスと励振信号に分離するインデックス分離部９１と、ＶＱインデックスで特定される音声周波数特性の各音声周波数をシフトさせた音声周波数特性を示す周波数変換ＶＱインデックスに変換する線形予測フィルタ係数ＶＱインデックス変換部（以下、単に「ＶＱインデックス変換部」と称する）９２と、周波数変換ＶＱインデックスと励振信号を合成するインデックス合成部９３とを有する構成である。
【００７８】
ＶＱインデックス変換部９２は、ＶＱインデックスから特定される音声周波数特性の各音声周波数を所定の倍率で高域側から低域側にシフトさせるために、ＶＱインデックス変換テーブルを格納している。ＶＱインデックス変換テーブルには、ＶＱインデックスに対応して周波数変換ＶＱインデックスが記述されている。上記所定の倍率は１より小さい正の値である。
【００７９】
ＶＱインデックス変換部９２は、インデックス分離部９１からＶＱインデックスを受け取ると、ＶＱインデックス変換テーブルでＶＱインデックスに対応する周波数変換ＶＱインデックスを選択してインデックス合成部９３に送出する。
【００８０】
インデックス合成部９３は、ＶＱインデックス変換部９２から受け取った周波数変換ＶＱインデックスと、インデックス分離部９１から受け取った励振信号とを合成して周波数変換符号化データを作成し、周波数変換符号化データを伝送路４を介して外部に送出する。
【００８１】
次に、上述した構成の電話機の動作手順を説明する。なお、所定の倍率は０．８とする。また、以下では、第１実施例および第２実施例の電話機と同様な動作についての詳細な説明は省略する。
【００８２】
送信部４１０ａの符号器１３は、Ａ／Ｄ変換器２から音声データを受け取ると、ＬＰＣフィルタにより作成した合成音声データを特定するためのＶＱインデックスを音声スペクトル変換テーブルから選択する。続いて、ＶＱインデックスと音声データとの誤差が最小になるように各符号帳からインデックスを選択して励振信号を作成し、ＶＱインデックスと励振信号とを合成した符号化データを周波数変換器９に送出する。
【００８３】
図９は周波数変換器９の動作手順を示すフローチャートである。
【００８４】
図９に示すように、周波数変換器９のインデックス分離部９１は、符号器１３から符号化データを受け取ると、符号化データをＶＱインデックスと、音源符号帳インデックス、適応符号帳インデックス、および利得符号帳インデックスを含む励振信号に分離し（ステップＳＢ１）、続いて、ＶＱインデックスをＶＱインデックス変換部９２に送出し、励振信号をインデックス合成部９３に送出する。
【００８５】
ＶＱインデックス変換部９２は、インデックス分離部９１からＶＱインデックスを受け取ると、ＶＱインデックス変換テーブルでＶＱインデックスに対応する周波数変換ＶＱインデックスを選択してインデックス合成部９３に送出する（ステップＳＢ２）。ここで選択された周波数変換ＶＱインデックスは、入力されたＶＱインデックスにより特定される音声周波数特性の各音声周波数が０．８倍され、音声周波数が高域側から低域側にシフトした音声周波数特性を示すものである。
【００８６】
インデックス合成部９３は、ＶＱインデックス変換部９２から受け取った周波数変換ＶＱインデックスと、インデックス分離部９１から受け取った励振信号とを合成して周波数変換符号化データを作成し（ステップＳＢ３）、周波数変換符号化データを伝送路４を介して他の電話機の復号器１５に送信する（ステップＳＢ４）。
【００８７】
復号器１５は、一方の電話機の周波数変換器９から周波数変換ＶＱインデックスと励振信号を受信すると、周波数変換ＶＱインデックスで音声スペクトル変換テーブルから音声周波数特性を特定し、励振信号で各種符号帳から音源データ、適応データ、および利得データを特定して音声データを作成して、音声データをＤ／Ａ変換器７に送出する。
【００８８】
Ｄ／Ａ変換器７は、復号器１５から音声データを受け取ると、デジタル信号からアナログ信号に変換し、アナログ信号の音声信号をスピーカ８に送出する。スピーカ８は、Ｄ／Ａ変換器７から音声信号を受け取ると、音声信号を電気音響変換して、マイク１で入力された音声についての音声周波数特性の各音声周波数が０．８倍された音声で出力する。
【００８９】
本実施例では、送信部に上述の周波数変換器９を備えることで、音声周波数を高域側から低域側にシフトした音声周波数特性を示す周波数変換符号化データが他の電話機に送信される。そのため、他の電話機の復号器で復号された音声データによる音声の音声周波数成分が低域側にシフトし、高域側音声周波数の信号レベルが大きい音声について、年輩者の聞き間違いを低減できる。
【００９０】
また、ＶＱインデックス変換部９２はＶＱインデックス変換テーブルを備えているため、音声周波数特性の各音声周波数を低域側にシフトするためのインデックスを容易に特定できる。そのため、周波数変換がより速く行われ、よりスムーズに通話できる。
【００９１】
さらに、所定の倍率を１より小さい正の値にすることで、高域側の音声周波数ほど低域側に大きくシフトできる。一方、所定の倍率を１より大きい正の値にすれば、低域側の音声周波数ほど高域側に大きくシフトすることもできる。この場合、低域側の音声周波数の音声を聞き取りずらい人には、音声が聞き取りやすくなる。
【００９２】
なお、上記周波数変換器９を電話機の受信部に備えてもよい。
【００９３】
図１０は図８に示した周波数変換器を受信部に備えた電話機の構成例を示すブロック図であり、一方の電話機の送信部５１０ａと他方の電話機の受信部５２０ｂとを示す。
【００９４】
図１０において、受信部５２０ｂの周波数変換器９は伝送路４を介して符号化データを受信すると、上述のようにして、ＶＱインデックス変換テーブルで符号化データに含まれるＶＱインデックスに対応する周波数変換ＶＱインデックスを選択して周波数変換符号化データを作成し、周波数変換符号化データを復号器１５に送出する。このように受信部に上述の周波数変換器９を備えることで、通信先の電話機の送信部に周波数変換器を備えていなくても、音声周波数特性の各音声周波数に所定の倍率を乗算した音声周波数特性を示す周波数変換符号化データが復号器１５に送信される。
【００９５】
なお、第３実施例において、周波数変換器９を符号器１３および復号器１５のいずれか一方に備えるようにしてもよい。
【００９６】
また、上記第１実施例乃至第３実施例を、相互に無線通信が可能な無線送受信部を備えた携帯型の電話機に適用してもよい。
【００９７】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように構成されているので、以下に記載する効果を奏する。
【００９８】
本発明では、入力された音声信号の音声周波数を低域側にシフトして出力する周波数変換器を備え、高域側音声周波数成分を含む音声がマイクから入力されると、高域側音声周波数成分が低域側にシフトされた音声が出力される。そのため、年輩者にとって聞き取りずらい高域側音声周波数成分が低域側にシフトされ、従来のような聞き間違えが低減し、通話者同士の意思の疎通がスムーズになる。
【００９９】
また、年輩者に限らず、高域側の音声周波数の音声を聞き取りずらい人に対しても有効である。
【０１００】
さらに、音声データに近似した音声周波数特性を示す合成音声データを特定するためのＶＱインデックスと、このＶＱインデックスに対応した周波数変換ＶＱインデックスを含むテーブルを予め格納することで、受信した符号化データにおける音声周波数特性の各音声周波数に所定の倍率を乗算した音声周波数特性の情報を含む符号化データが容易に作成される。そのため、周波数変換がより速く行われ、よりスムーズに通話できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電話機の一構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の周波数変換器の一構成例を示すブロック図である。
【図３】図２に示した周波数変換器の動作手順を示すブロック図である。
【図４】周波数変換前の周波数特性データを示すグラフである。
【図５】図４に示した周波数特性データの周波数変換後を示すグラフである。
【図６】本発明の第２実施例の電話機の一構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３実施例の電話機の一構成例を示すブロック図である。
【図８】図７に示した周波数変換器の一構成例を示すブロック図である。
【図９】図８に示した周波数変換器の動作手順を示すフローチャートである。
【図１０】図８に示した周波数変換器を受信部に備えた電話機の一構成例を示すブロック図である。
【図１１】従来の電話機の一構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１    マイク
２    Ａ／Ｄ変換器
３、１３    符号器
４    伝送路
５、１５    復号器
６、９    周波数変換器
７    Ｄ／Ａ変換器
８    スピーカ
３１    ＦＦＴ回路
３２    補間回路
３３    ＩＦＦＴ回路
９１    インデックス分離部
９２    線形予測フィルタ係数ＶＱインデックス変換部
９３    インデックス合成部
１２０ｂ、２２０ｂ、４２０ｂ、５２０ｂ  受信部
２１０ａ、３１０ａ、４１０ａ、５１０ａ  送信部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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