(57)【要約】【課題】専用電話回線での音声信号の伝送において、回線の周波数特性の測定と、その測定に基づく周波数特性の補正量を自動的に調整するオーディオイコライザ装置を原音の音感を損なうことなく低コストで実現する。【解決手段】帯域分割フィルタバンク３に入力されるデジタル音声信号は各周波数帯域（サブバンド）に分割され、レベル測定器４に入力される。レベル測定器４は各周波数帯域毎の減衰量を測定し、測定された減衰量を相殺するように帯域分割フィルタバンク３と帯域合成フィルタバンク５内のフィルタ特性を同じ係数で調整する。その後帯域分割フィルタバンク３の出力を帯域合成フィルタバンク５に入力し、帯域合成フィルタバンク５において全周波数帯域の音声信号を復元する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声信号の伝送時に周波数特性の補正を行うオーディオイコライザ装置であって、音声信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器からのデジタル音声信号を各周波数帯域に分割する帯域分割フィルタバンクと、前記帯域分割フィルタバンクから出力された各周波数帯域の音声信号を加算して全周波数帯域の音声信号を復元する帯域合成フィルタバンクと、前記帯域分割フィルタバンクから出力された各周波数帯域毎の音声信号の減衰量を算出して前記帯域分割フィルタバンクと前記帯域合成フィルタバンクのフィルタ特性を調整するレベル測定器から構成され、前記帯域分割フィルタバンクと前記帯域合成フィルタバンクは完全再構成フィルタであることを特徴とするオーディオイコライザ装置。
【請求項２】
前記レベル測定器は前記算出した減衰量を相殺するように前記帯域分割フィルタバンクと前記帯域合成フィルタバンクのフィルタ特性を調整することを特徴とする請求項１記載のオーディオイコライザ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、専用電話回線での音声信号の伝送における、音声信号の減衰が原因で生じる周波数特性の劣化を補正するオーディオイコライザ装置に関し、特に周波数特性をフラットに補正するオーディオイコライザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
音声信号の送信側から専用電話回線で音声信号を伝送する場合、音声信号レベルは回線上で減衰する。減衰量は周波数によって異なるため、音声信号の受信側では、周波数特性のリニアリティが損なわれる。その周波数特性をフラットにするために、オーディオイコライザ（等価器）によって、音声信号の周波数帯域ごとに、減衰を受けたレベル分だけ増幅し、補正を行っている。
【０００３】
例えば図４に示す特許文献１によれば、伝送される音声周波数帯域の中の数ポイントに絞って、シングルトーンを伝送し、それぞれの減衰量を測定し、その減衰を補正するようにオーディオイコライザの増幅度調整を手動で行っている。あるいは、ピンクノイズやホワイトノイズを信号源にし、その信号をバンドパスフィルタでサブバンドに分割し、各周波数帯域毎に信号レベルの調整を行っている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１９７５８５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１記載の技術では周波数帯域の中の数ポイントの周波数に絞って送信側からシングルトーンを送信し、受信側でそれぞれの減衰量を測定し、その測定結果に基づいてオーディオイコライザの補正量を調整している為、測定の自動化が困難であるという問題点がある。
【０００６】
また、バンドパスフィルタでサブバンドに分割し、各周波数帯域毎にレベル調節し、その後各周波数帯域を合成する時に、サブバンドの境目での音感を再現することが困難であるという問題点がある。更に、サブバンドに分割後も元のビットレートを引き継ぐためにレベル調整を行うための信号処理速度をサブバンド数に比例して速くする必要があり、実現するためのコストが増大するという問題点もあった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のオーディオイコライザ装置は、音声信号の伝送時に周波数特性の補正を行うオーディオイコライザ装置であって、音声信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器からのデジタル音声信号を各周波数帯域に分割する帯域分割フィルタバンクと、前記帯域分割フィルタバンクから出力された各周波数帯域の音声信号を加算して全周波数帯域の音声信号を復元する帯域合成フィルタバンクと、前記帯域分割フィルタバンクから出力された各周波数帯域毎の音声信号の減衰量を算出して前記帯域分割フィルタバンクと前記帯域合成フィルタバンクのフィルタ特性を調整するレベル測定器から構成され、前記帯域分割フィルタバンクと前記帯域合成フィルタバンクは完全再構成フィルタであることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明のオーディオイコライザ装置の実施形態を示す構成図である。図１によれば、本発明のオーディオイコライザ装置は、必要とされる音声周波数帯域の単位周波数帯域（１Ｈｚ）に含まれる成分の信号レベルが周波数に無関係に一定である音声信号を発生し、専用電話回線６に出力するホワイトノイズ発生器１と、専用電話回線６から出力されるアナログ音声信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換器２と、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）とＨＰＦ（ハイパスフィルタ）を組み合わせて成り、音声信号帯域を複数の周波数帯域（サブバンド）に分割する帯域分割フィルタバンク３と、ＬＰＦとＨＰＦを組み合わせて成り、複数の周波数帯域に分割された信号を入力し、音声信号帯域信号を合成する帯域合成フィルタバンク５と、各周波数帯域毎の音声信号レベルを測定し、規定レベルからの減衰量を算出及び補正を行って規定レベルに調整する為に前記帯域分割フィルタバンク３及び前記帯域合成フィルタバンク５のフィルタ特性の調整を行うレベル測定器４から構成されている。帯域分割フィルタバンクと帯域合成フィルタバンクを完全再構成フィルタである。
【０００９】
図２は帯域分割フィルタバンク３の内部構成を示した図である。入力信号をＬＰＦとＨＰＦで２本の帯域に分割し、各々の出力信号にダウンサンプリングを行う。更にその後同様にＬＰＦとＨＰＦで４本の帯域に分割する。分割する際にダウンサンプリングを行う為、各フィルタの出力ビットレートは入力ビットレートに比べてフィルタ数に反比例して低くなる。図２では４本の帯域に分割しているが、イコライジングの精度を上げるために後段のＬＰＦとＨＰＦを増やすことにより２の階乗で帯域数を増やすことが可能である。
【００１０】
図３は帯域合成フィルタバンク５の内部構成を示した図である。帯域合成フィルタバンク５は帯域分割フィルタバンク３と逆の構成になっており、各入力信号に対しアップサンプリングを行い、ＬＰＦまたはＨＰＦに入力する。ＬＰＦとＨＰＦからの出力を合成し、同様に次段のＬＰＦとＨＰＦに入力を行い、最終的に合成された音声信号を出力する。ＬＰＦとＨＰＦの特性はレベル測定器４により帯域分割フィルタバンク３のＬＰＦとＨＰＦと同じになっている。また合成する際にアップサンプリングを行うため、最終的な出力は入力時と同じビットレートとなる。
【００１１】
次に本発明のオーディオイコライザ装置の動作の説明を行う。ホワイトノイズ発生器１から出力されたアナログ音声信号は専用電話回線６を介してＡ／Ｄ変換器２に入力される。Ａ／Ｄ変換器２はアナログ音声信号をデジタル化し、帯域分割フィルタバンク３に出力する。帯域分割フィルタバンク３においてデジタル音声信号は各周波数帯域（サブバンド）に分割され、レベル測定器４に入力される。レベル測定器４は各周波数帯域毎の減衰量を測定し、測定された減衰量を相殺するように帯域分割フィルタバンク３と帯域合成フィルタバンク５内のフィルタ特性を同じ係数で調整する。その後帯域分割フィルタバンク３の出力を帯域合成フィルタバンク５に入力し、帯域合成フィルタバンク５において各周波数帯域から出力された音声信号を加算し、全周波数帯域の音声信号を復元する。
【００１２】
【発明の効果】
以上のように本発明のオーディオイコライザ装置によれば、受信側の帯域フィルタバンクから出力される各周波数帯域の減衰量を測定し、その減衰量を補正するように帯域分割フィルタバンクと帯域合成フィルタバンクのフィルタ特性を調整して最終的に補正された周波数特性の音声信号を出力することが一度の操作で実現でき、自動化することができるという効果がある。
【００１３】
また、帯域分割フィルタバンクと帯域合成フィルタバンクが完全再構成フィルタで構成されている為、各サブバンドでのレベル調整がない場合は帯域分割フィルタバンクへの入力と帯域合成フィルタバンクの出力は全く同じ信号となる。各サブバンドでの統制を行う場合は、フィルタ特性の調整を帯域分割フィルタバンクと帯域合成フィルタバンク両者が同じ特性になるように行っている為、原音の音感を損なうことなくイコライジングを行うことが出来る。
【００１４】
更に、完全再構成フィルタの特性上、帯域分割フィルタバンクと帯域合成フィルタバンク間のビットレートはサブバンドに反比例して低くなる為、その間のレベル測定とフィルタ特性の調整に必要な信号処理速度はサブバンドの数に関わらず全体として同じ速度で良いという利点があり、信号処理に必要な必要なコストを削減することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のオーディオイコライザ装置の実施形態を示す構成図である。
【図２】帯域分割フィルタバンク３の内部構成を示した図である。
【図３】帯域合成フィルタバンク５の内部構成を示した図である。
【図４】従来のオーディオイコライザ装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１  ホワイトノイズ発生器
２  Ａ／Ｄ変換器
３  帯域分割フィルタバンク
４  レベル測定器
５  帯域合成フィルタバンク
６  専用電話回線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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