(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電話システムにおいて、評価されたニアエンドの音声信号レベルおよび評価されたニアエンドの背景雑音レベルに従ってファーエンドの音声信号に利得を適用することによってニアエンドユーザ側で受信される前記ファーエンドの音声信号の可聴性を改善する方法であって、
前記評価されたニアエンドの音声信号レベル（ＳＰ）と前記評価されたニアエンドの背景雑音レベル（ＢＮ）との間の割合が第１の閾値（ＴＨ）を超えたかどうかを決定するステップと、
前記割合が前記第１の閾値を超えた場合であって、かつ、前記評価されたニアエンドの音声信号レベル（ＳＰ）が第２の閾値（ＳＰ０）を超えた場合であって、かつ、前記評価されたニアエンドの背景雑音レベル（ＢＮ）が第３の閾値（ＢＮ０）を超えない場合に、前記ファーエンドの音声信号の増幅に寄与するように第１パラメータ（ＧＳ）を決定するとともに、前記ファーエンドの音声信号の増幅に寄与しないように第２パラメータ（ＧＮ）を決定し、
前記割合が前記第１の閾値を超えた場合であって、かつ、前記評価されたニアエンドの音声信号レベル（ＳＰ）が第２の閾値（ＳＰ０）を超えない場合であって、かつ、前記評価されたニアエンドの背景雑音レベル（ＢＮ）が第３の閾値（ＢＮ０）を超えた場合に、前記ファーエンドの音声信号の増幅に寄与しないように第１パラメータ（ＧＳ）を決定するとともに、前記ファーエンドの音声信号の増幅に寄与するように第２パラメータ（ＧＮ）を決定し、
前記割合が前記第１の閾値を超えた場合であって、かつ、前記評価されたニアエンドの音声信号レベル（ＳＰ）が第２の閾値（ＳＰ０）を超えた場合であって、かつ、前記評価されたニアエンドの背景雑音レベル（ＢＮ）が第３の閾値（ＢＮ０）を超えた場合に、前記ファーエンドの音声信号の増幅に寄与するように第１パラメータ（ＧＳ）を決定するとともに、前記ファーエンドの音声信号の増幅に寄与するように第２パラメータ（ＧＮ）を決定し、
前記割合が前記第１の閾値を超えた場合であって、かつ、前記評価されたニアエンドの音声信号レベル（ＳＰ）が第２の閾値（ＳＰ０）を超えない場合であって、かつ、前記評価されたニアエンドの背景雑音レベル（ＢＮ）が第３の閾値（ＢＮ０）を超えない場合に、前記ファーエンドの音声信号の増幅に寄与しないように第１パラメータ（ＧＳ）を決定するとともに、前記ファーエンドの音声信号の増幅に寄与しないように第２パラメータ（ＧＮ）を決定し、
決定された前記第１パラメータ（ＧＳ）及び前記第２パラメータ（ＧＮ）を加算した値（ＧＳ＋ＧＮ）と、前記利得の最大許容値（ＭａｘＧ）とのうち、小さい値を前記利得として決定し、
前記割合が前記第１の閾値を超えない場合に、前記ファーエンドの音声信号を増幅させない値を前記利得として決定するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
評価した最大ファーエンド音声信号レベルから第４の閾値を決定するステップと、
前記第４の閾値を下回る値に前記利得を限定するステップとを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも１つの測定されたエコー反射損失から第５の閾値を決定するステップと、
前記第５の閾値を下回る値に前記利得を限定するステップとを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
評価された最大ファーエンド音声信号レベルから第４の閾値を決定するステップと、
少なくとも１つの測定されたエコー反射損失から第５の閾値を決定するステップと、
前記第４および第５の閾値の内の最小値を下回る値に前記利得を限定するステップとを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ファーエンドの音声信号に適用する前に前記決定された利得をローパス・フィルタリングする
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の方法。
【請求項６】
電話システムにおいて、評価されたニアエンドの音声信号レベルおよび評価されたニアエンドの背景雑音レベルに従ってファーエンドの音声信号に利得を適用することによってニアエンドユーザ側で受信される前記ファーエンドの音声信号の可聴性を改善する装置であって、
前記評価されたニアエンドの音声信号レベル（ＳＰ）と前記評価されたニアエンドの背景雑音レベル（ＢＮ）との間の割合が第１の閾値（ＴＨ）を超えたかどうかを決定する手段（２２）と、
前記割合が前記第１の閾値を超えた場合であって、かつ、前記評価されたニアエンドの音声信号レベル（ＳＰ）が第２の閾値（ＳＰ０）を超えた場合であって、かつ、前記評価されたニアエンドの背景雑音レベル（ＢＮ）が第３の閾値（ＢＮ０）を超えない場合に、前記ファーエンドの音声信号の増幅に寄与するように第１パラメータ（ＧＳ）を決定するとともに、前記ファーエンドの音声信号の増幅に寄与しないように第２パラメータ（ＧＮ）を決定し、
前記割合が前記第１の閾値を超えた場合であって、かつ、前記評価されたニアエンドの音声信号レベル（ＳＰ）が第２の閾値（ＳＰ０）を超えない場合であって、かつ、前記評価されたニアエンドの背景雑音レベル（ＢＮ）が第３の閾値（ＢＮ０）を超えた場合に、前記ファーエンドの音声信号の増幅に寄与しないように第１パラメータ（ＧＳ）を決定するとともに、前記ファーエンドの音声信号の増幅に寄与するように第２パラメータ（ＧＮ）を決定し、
前記割合が前記第１の閾値を超えた場合であって、かつ、前記評価されたニアエンドの音声信号レベル（ＳＰ）が第２の閾値（ＳＰ０）を超えた場合であって、かつ、前記評価されたニアエンドの背景雑音レベル（ＢＮ）が第３の閾値（ＢＮ０）を超えた場合に、前記ファーエンドの音声信号の増幅に寄与するように第１パラメータ（ＧＳ）を決定するとともに、前記ファーエンドの音声信号の増幅に寄与するように第２パラメータ（ＧＮ）を決定し、
前記割合が前記第１の閾値を超えた場合であって、かつ、前記評価されたニアエンドの音声信号レベル（ＳＰ）が第２の閾値（ＳＰ０）を超えない場合であって、かつ、前記評価されたニアエンドの背景雑音レベル（ＢＮ）が第３の閾値（ＢＮ０）を超えない場合に、前記ファーエンドの音声信号の増幅に寄与しないように第１パラメータ（ＧＳ）を決定するとともに、前記ファーエンドの音声信号の増幅に寄与しないように第２パラメータ（ＧＮ）を決定し、
決定された前記第１パラメータ（ＧＳ）及び前記第２パラメータ（ＧＮ）を加算した値（ＧＳ＋ＧＮ）と、前記利得の最大許容値（ＭａｘＧ）とのうち、小さい値を前記利得として決定し、
前記割合が前記第１の閾値を超えない場合に、前記ファーエンドの音声信号を増幅させない値を前記利得として決定する手段（２２）と
を備えることを特徴とする装置。
【請求項７】
評価された最大ファーエンド音声信号レベル（Ｌｙ）から第４の閾値を決定する手段（２２）と、
前記第４の閾値を下回る値に前記利得を限定する手段（２２）とを含む
ことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
少なくとも１つの評価されたエコー反射損失（ＥＲＬＮＥＡＲ，ＥＲＬＦＡＲ）から第５の閾値を決定する手段（２２）と、
前記第５の閾値を下回る値に前記利得を限定する手段（２２）とを含む
ことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項９】
評価された最大ファーエンド音声信号レベル（Ｌｙ）から第４の閾値を決定する手段（２２）と、
少なくとも１つの評価されたエコー反射損失（ＥＲＬＮＥＡＲ，ＥＲＬＦＡＲ）から第５の閾値を決定する手段（２２）と、
前記第４および第５の閾値の内の最小値を下回る値に前記利得を限定する手段（２２）とを含む
ことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項１０】
前記ファーエンドの音声信号に適用する前に前記決定された利得をフィルタリングするローパス・フィルタを含む
ことを特徴とする請求項６乃至９の何れか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電話システムが雑音のある環境で使用された場合において、端末例えば、携帯ハンドセットの拡声器信号のレベルを制御することによる可聴性の改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
雑音のある環境で通話をおこなう場合、拡声器信号がニアエンドの背景雑音によってかき消されるために、ファーエンド音声の可聴性が時折良くないかもしれない。そのような場合において、可聴性を改善するためにファーエンド音声信号の大きさを上げることは有益になる。
【０００３】
今日使用される移動体端末の多くは、スピーカの音量を上げるために使用されうる手動の音量コントロールを備える。しかしながら、これは、必ずしも可聴性を強化する問題を解決するには至らないかもしれない。大抵の場合は、移動体端末に含まれているいわゆる側音に依存するであろう。側音は、より臨場感のある端末音声を実現するために話し手の音声の一部を拡声器へ加算する。一般的に、側音はマイクロホンのレベルを下回る約１０から２０ｄＢのレベルである（非特許文献１参照）。側音の認知は、側音と通話音声との間の時間遅延に非常に敏感である。この時間遅延は短いほうが好ましく、そのため側音は、本来、マイクロホン信号の減衰された（１０から２０ｄＢ）バージョンとして実装されていた。
【０００４】
側音は拡声器へ話し手の音声を加算することを意図されているが、何らかの背景環境雑音も側音を介して拡声器へ加算されるかもしれない。その結果、ニアエンド雑音によってファーエンド音声が汚染される原因となる。ニアエンドの背景環境雑音が非常に高い場合、低い信号対雑音比によってファーエンドの音声の可聴性が低下する原因となるであろう。このような場面では、ユーザがファーエンドの音声のレベルを上げることが望ましい。端末の音量制御に依存して、可聴性を上げられかもしれないし、上げられないかもしれない。音量制御が下り回線信号に実装（デジタル処理で）され、側音が音量レベルと関係しない場合、ファーエンド通話の信号対雑音比はこの作用により増加するであろう。しかしながら、音量制御は拡声器信号のアナログ増幅器として実装されるか、或いは側音レベルが電話の音量設定に依存しているなら、手動の音量制御ではファーエンド音声と側音から生じるニアエンド雑音の両方を増幅してしまい、信号対雑音比は拡声器における音量レベルに関わらず一定の値となるため、移動体端末のユーザがハンドセット上の手動の音量制御を調整することでは改善されない。
【０００５】
移動ユーザ側で現状の雑音レベルに基づいて、ファーエンド信号を増幅させるネットワーク内の処理機能を含むことによって、可聴性を増し加える課題は特許文献１において扱われている。この増幅は、側音を介して端末の近くで加えられる雑音信号ではなく、ファーエンド信号のみに影響を与えるため、この手法は信号対雑音比を増加させるであろう。
【０００６】
特許文献１に記載された解決手法は、ニアエンドからの雑音レベルに基づいてファーエンド信号を増幅する。この解決手法は、ユーザが背景雑音レベルの高い環境にいるときにはいつでも、ユーザは増加されたファーエンド信号レベルから利益を得るであろうという仮定に基づいている。
【０００７】
この仮定は、ユーザが従来設計の移動体端末、すなわち、マイクロホン信号の減衰した複製として側音が実装されている移動体端末を使用している場合に妥当なものであるかもしれない。しかしながら、移動体端末の設計において増加したダイバーシチに関して、ユーザが高い背景雑音の環境に位置しているが、ユーザがファーエンドのスピーカの可聴性を問題にしていない場面がいくつか存在するかもしれない。以下に雑音のある環境で使用されているにもかかわらず可聴性に関しておそらく問題のない端末装置の例を挙げる。
１． 側音レベルに影響を与えない音量制御、またはより高度な側音装置（側音における雑音抑制技術を含む）を備えるハンドセット。
２． （例えば、スピーカ音量と環境雑音に依存する周波数特性を備えた車載ハンズフリーキットのような）雑音のある状態や拡声器へ側音が加算されないことを想定して設計されたハンズフリーのアクセサリ。
３． 感知される環境雑音レベルを低減させる端末や耳栓。
４． アクティブ化された雑音制御を備えるハンドセット。
【０００８】
これは、排他的なリストとして理解されるべきではないが、高い音響の背景雑音を持つ環境において、適切に動作するように設計されている端末装置の例としての役割を果たすものである。
【０００９】
端末装置が雑音のある状態で動作するように設計されてきた状況において、ネットワーク内でなされる何らかのレベル調整は、全体的に認知される会話の品質を悪化させるかもしれない。まず第１に、ファーエンドの音声のレベルを上げることは、設計されたようにニアエンドの端末装置を機能させない原因となるかもしれない。第２に、恐らく最も重要であるが、会話時における音声や通話のレベルは人間の音声レベルの認識を通して繋がっている。以下に概説するように、その場面の具体的な知識なく実装された場合、ネットワークにおける信号の増幅は望まれない方法で音声レベルに影響を与えるであろう。
会話において、話し手は相手側のレベルや背景雑音に合わせて声のレベルを調整する傾向がある。同様に、（ハンドセット、ハンズフリー、或いはヘッドセットにおける）拡声器を通しての電話での会話におけるスピーチを挙げれば、話し手はスピーカから感知されるような同様のレベルで声のレベルを調整する傾向がある。したがって、ファーエンドの音声のレベルが上げられた場合、ニアエンドのユーザもまた無意識のうちに声のレベルを上げるであろう。ニアエンドにおける端末装置が高い背景雑音を持つ環境でさえ適切な動作をおこなうように設計されている場合、声のレベルを上げることは、ユーザに増加した可聴性の利益を得られないマイナスな状態（例えば、声によるより大きな重圧として）で影響している。
【００１０】
前述した問題例は、雑音のある環境でヘッドセットを使用している場合である。適切にヘッドセットを設計するなら、ユーザは通常の信号レベルでファーエンドの話し手を聞き取ることにおそらく問題がないであろうし、おそらくは快適であり自然な音声レベルでの会話をするであろう。しかしながら、もしファーエンドの話し手のレベルが（ニアエンドからの高い背景雑音のために）ネットワーク装置によって増加させられた場合は、ニアエンドの話し手が無意識のうちにより無理に声を出すことによって声のレベルが上げられてしまい、結果としてプライバシーがより少ないものとなるかもしれない。
【００１１】
前述した例において、ヘッドセットがあると、ユーザが背景雑音にあまりさらされることはなく、通常のハンドセットを使用しているかのように、背景雑音の高いレベルにより声が上げられることはないことに注意すべきである。雑音のある環境にあり背景雑音の高いレベルに十分にさらされている通常のハンドセットを用い、そのハンドセットに高い雑音レベルを持つ側音がある場合、ニアエンドのユーザは、前項で概説したように上げられたファーエンドの音声レベルから利益を得るであろう。
【特許文献１】米国特許第5,524,148号
【非特許文献１】ITU-T Recommendation G.121
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、高いニアエンドの背景雑音を持つ環境のために設計された端末装置での状況において、全体的な性能を悪化させることなく通常の移動体端末のハンドセットのユーザのために可聴性を改善する改善方法が必要とされている。
【００１３】
要  約
本発明の目的は、可聴性を上げる状況においてファーエンド信号を選択的に調整することと、可聴性を上げないときにはファーエンド信号を本質的には変えないでおくことである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
簡潔に言えば、前述した課題の解決方法は、ニアエンドの背景雑音レベルとニアエンドの音声レベルとの両方で変化する関数としてファーエンドスピーカの信号レベルを調整することに基づいている。
【００１５】
本解決方法は、ニアエンド側の端末装置が雑音のある環境で動作するように設計されている場合に、ニアエンドのユーザはおそらく通常のレベルに近い音声レベルを持つであろうという想定に基づいている。同様に、ニアエンドのユーザがファーエンドの可聴性の問題を経験する可能性の高い状況にある場合、高い背景雑音の影響のようにより大きな音声レベルのため、おそらくニアエンドの音声レベルは大きくなるであろう。本発明は、雑音のある状態を想定して設計された端末を持つユーザのために性能を悪化させることなく、雑音のある環境において端末ユーザのためにファーエンド音声の可聴性を増加させる利点を備えている。
【００１６】
本発明はその更なる目的や利点とともに、添付図面とともにとられた以下の説明を参照することにより最善の理解が得られるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下の説明において、同じ参照番号や記号は、添付図面の全ての図を通じて同じまたは同様の要素に使用する。さらに図面が複雑になるのを避けるため、発明の説明に必要な要素のみを図中に示す。したがって、例えば無線装置、音声符号／復号化器のような要素は省略している。
【００１８】
図１に現状の問題点と本文章中に使用される専門用語を示す。マイクロホン１０と拡声器１２とを備える電話機を提供されたファーエンドまたは送信ユーザは、拡声器１４とマイクロホン１６を備える端末を提供されたニアエンドまたは受信ユーザに対して電話網を介して音声信号を送信する。ニアエンドでの端末装置は、マイクロホン１６でニアエンド音声とニアエンドの背景雑音を拾う。端末装置のいくつかの実施例において、雑音の一部は、合成信号がニアエンドの拡声器１４に到達する前に側音として受信したファーエンド信号に加算される。前述したように、この側音は、受信したファーエンド音声信号の可聴性に影響を与えるかもしれないし、与えないかもしれない。雑音のあるニアエンドの環境において、例えば、特許文献１に説明されているようにファーエンド信号を増幅することによって、可聴性はネットワークによって改善されるかもしれない。しかしながら、前述したように必ずしも期待した結果が得られるわけではない。したがって、異なる必要性に対処できるような柔軟な方法が望ましい。そのような方法が本発明の目的である。
【００１９】
図２は、本発明に従う装置の第１の代表的な実施例を示すブロック図である。利得制御ロジック２２により制御される利得Ｇをもつ増幅器１０によって、ファーエンド信号は増幅される。利得制御ロジック２２は、ニアエンド音声信号とニアエンド背景雑音の両方のレベル評価ＳＰとＢＮを使用することにより利得を制御する。それらは、例えば、それぞれ補足１と補足２に説明される利得制御方法に従ってニアエンド信号から生成される。それらの評価はそれぞれ評価器２４と２８により実行される。
【００２０】
図３は本発明に従う利得制御方法の代表的な実施例のフローチャートである。ステップＳ１は、例えば補足１で説明する方法に従って現状のニアエンド音声レベルＳＰを評価する。ステップＳ２は、例えば補足２で説明する方法に従って現状のニアエンド背景雑音ＢＮを評価する。ステップＳ３は、通常５ｄＢから１５ｄＢの間にある閾値ＴＨ、例えば、９ｄＢを信号対雑音比ＳＰ／ＢＮが超えているかどうかを調べる。ＳＰ／ＢＮが閾値ＴＨを超えていない場合、ステップＳ４において利得Ｇは０ｄＢ（利得＝１）に設定される。
【００２１】
ステップＳ５はＳＰ／ＢＮが閾値を超えている場合に実行される。ステップＳ５は、通常、−３５ｄＢｍ０から−１５ｄＢｍ０の間にある、例えば、−２５ｄＢｍ０の所定の最小の音声レベルＳＰ０を測定された音声レベルＳＰが超えているかどうかを調べる。ＳＰが最小レベルを超えていない場合、ステップＳ６は総利得Ｇの音声寄与ＧＳを０（ｄＢ）に設定する。そうでなければ、ステップＳ７では、総利得Ｇの音声寄与ＧＳを
ＧＳ＝ｍｉｎ（ＭａｘＧＳ，ＣＳ（ＳＰ−ＳＰ０））
のように設定する。ここで、ＭａｘＧＳはＧＳの最大許容値であり、ＣＳは音声利得のスケーリングファクタである。ＭａｘＧＳは、通常２ｄＢから８ｄＢの間にあり、例えば、５ｄＢでも良い。スケーリングファクタＣＳは、０．１から１の間にあり、例えば、０．５でも良い。
【００２２】
次に、判定された背景雑音レベルＢＮが、通常−５０ｄＢｍ０からー３０ｄＢｍ０の間にある所定の最小背景雑音レベルＢＮ０、例えば、−４０ｄＢｍ０を超えたかどうかをステップＳ８で調べる。ＢＮが最小背景雑音レベルを超えない場合、ステップＳ９で総利得Ｇの背景雑音寄与ＧＮを０（ｄＢ）に設定する。そうでなければ、ステップＳ１０で総利得Ｇの背景雑音寄与ＧＮを ＧＮ＝ｍｉｎ（ＭａｘＧＮ，ＣＮ（ＢＮ−ＢＮ０））
のように設定する。ここで、ＭａｘＧＮはＧＮの最大許容値であり、ＣＮは背景雑音のスケーリングファクタである。ＭａｘＧＮは、通常２ｄＢから８ｄＢの間にあり、例えば、５ｄＢでも良い。スケーリングファクタＣＮは、０．１から１の間にあり、例えば、０．５でも良い。
【００２３】
最後にステップＳ１１で総利得Ｇを以下の式
Ｇ＝ｍｉｎ（ＭａｘＧ，ＧＳ＋ＧＮ）
に従って決定する。ここでＭａｘＧは最大許容総利得であり、通常５ｄＢから１５ｄＢにあり、例えば、１０ｄＢであるかもしれない。
【００２４】
コミュニケーションループの安定性を保証するために、総ループ利得は１より小さい値でなければならない。可聴性強化機能が一方向の送信について増加可能であり、その結果、総ループ利得が増加可能であるので、ループの安定性が失われるかもしれないというリスクがある。上記のようなリスクの発生を避けるために、可聴性強化機能の一方向または両方向でエコー反射損失（ＥＲＬ）が評価されてもよく、その結果が利得Ｇを決定する時のために考慮されてもよい。ＥＲＬ値はループの対応する端での減衰特性を示す。可聴性強化機能が他の音声強化機能と伴に内蔵されるなら、ファーエンドとニアエンドにおけるエコー反射損失の評価は、図４の第２の代表的な実施例に図示されるように、それぞれ、ネットワークエコーキャンセラ（ＥＣ）２８と音響エコーキャンセラ（ＡＥＣ）３０から得ることができる。それらを用いると、ＭａｘＧは以下の式
ＭａｘＧ＝ｍｉｎ（ＭａｘＧＬ，ＥＲＬＮＥＡＲ＋ＥＲＬＦＡＲ−ＭＳ）
に従いエコー反射損失ＥＲＬＮＥＡＲとＥＲＬＦＡＲに依存したものとなるかもしれない。ここで、ＭａｘＧＬは固定最大利得限度であり、それは通常５ｄＢから１５ｄＢの間にあり、例えば、１０ｄＢでも良い。また、ＭＳは安定マージンであり、好適な実施例においては３ｄＢから６ｄＢの間にある。
【００２５】
可聴性強化機能は、またファーエンド信号のピークレベル検出器を含んでもよい。この検出器からの情報は、増幅信号がＰＣＭコーデックのダイナミックレンジ以内を保つことを保証するために、つまり、出力信号のピーク飽和を避けるために使用される。ファーエンドのピークレベル評価Ｌｙを決定するためのそのようなピークレベル検出器３２のようなものをもつ実施例が図５に図示されている。例えば、測定値Ｌｙは補足３で説明する方法にしたがって決定される。この実施例において、最大許容総利得ＭａｘＧは以下の式
ＭａｘＧ＝ｍｉｎ（ＭａｘＧＬ，ＬＳＡＴ−ＭＳＡＴ−Ｌｙ）
のように決定されうる。ここで、ＬＳＡＴはＰＣＭ符号の飽和レベルであり、ＭＳＡＴは、３ｄＢから１０ｄＢの飽和マージンであり、例えば、６ｄＢでも良い。
【００２６】
図６は、本発明に従う装置の第４の代表的な実施例のブロック図である。この実施例は、図２、図４、図５の実施例における特徴を組合わせたものである。この実施例において、最大許容総利得ＭａｘＧは以下の式
ＭａｘＧ＝ｍｉｎ（ＭａｘＧＬ，ＥＲＬＮＥＡＲ＋ＥＲＬＦＡＲ−ＭＳ，ＬＳＡＴ−ＭＳＡＴ−Ｌｙ）
のように決定されうる。ファーエンド信号に適用される実利得は、決定利得Ｇのローパス・フィルタを通したものであることが好ましい。ローパス・フィルタは、適用信号利得の変化率が、５ｄＢ／ｓから１５ｄＢ／ｓの間、例えば、１０ｄＢ／ｓで制限されるように選択されることが好ましい。
【００２７】
本発明の実施例を説明する様々なブロックは、通常、マイクロプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサまたはマイクロプロセッサとシグナルプロセッサの組み合わせ、および対応ソフトウェアによって実装されるが、ASIC（特定用途向け集積回路）においても実行可能である。
【００２８】
さらに、前述した可聴性強化の原理は、移動体端末と固定端末両方で適用可能である。
【００２９】
添付した請求の範囲によって定義される本発明の範囲から逸脱することなく本発明からの様々な修正や変形がなされることが当業者には理解されるであろう。
【００３０】
[補足１−音声レベル評価]
例えば、ITU-T Recommendation P.56. のように、音声レベルＳＰを評価するいくつかの知られている方法がある。好適な実施例においては、いわゆるアクティブ音声レベルの評価について、ITU-T Recommendation P.56. に説明されている推奨Ｐ．５６（以下、Ｐ．５６）の方法Ｂの修正バージョンが使用されている。
【００３１】
このアプリケーションの目的のため、音声レベルの変化に対応できる方法が望ましい。これを達成する1つの可能性は、ファーエンド信号を特定の継続時間、例えば、１０秒のブロックに分割して(おそらくいくつかの重複を伴って)、新たなブロック信号が信号サンプルに満たされるたびにアクティブ音声レベルを計算することである。この
簡単な手法の欠点は、音声アクティビティがないかほとんどないブロックに関し、この方法では、雑音レベルを出力することにある。前述したような欠点を避けるために、外部の音声アクティビティ検出器が使用されてもよい。
【００３２】
外部の音声アクティビティ検出器を含む代わりに、信号が音声と雑音または雑音のみを有するかどうかの判定は、Ｐ．５６レベル測定デバイスで使用される内部変数を使用することによりなされる。以下に、Ｐ．５６レベル測定方法を説明する。その後、Ｐ．５６の方法における出力がアクティブ音声レベルであり背景雑音レベルでないために、適切な測定間隔を選択するためにどのように内部変数が使用されるかを示す。
【００３３】
Ｐ．５６レベル測定デバイスは、
ｐ（ｔ）＝ｇ・ｐ（ｔ−１）＋（１−ｇ）・｜ｘ（ｔ）｜，
ｑ（ｔ）＝ｇ・ｑ（ｔ−１）＋（１−ｇ）・｜ｐ（ｔ）｜， 
に従って調整された信号値の２段階による指数平均によって信号の包絡線ｑ（ｔ）を計算する。ここで、ｘ（ｔ）は下向きのサンプルである（１０毎）入力信号であり、ｇは所定の定数ｇ＝０．９５９２，ｐ（０）＝０，ｑ（０）＝０である。次に一連の閾値ｃｉが包絡線へ適用される。閾値は、信号のダイナミックレンジをカバーする２：１（６．０２ｄＢ）以下の間隔で等比級数的な値をとる。それらの閾値は、レベルが増加する順番で数えられるとする、即ち、ｃ０が最低の閾値レベルに対応する。一連のアクティビティカウントａｊと対応するハングオーバのカウントｈｊは、以下のように包絡線とそれらの閾値とを比較することにより見出される。
ｊの各値に関し : 
もし ｑ（ｔ）≧ｃｊであるなら ａｊ＝ａｊ＋１及び ｈｊ＝０； 
もし ｑ（ｔ）＜ｃｊ，ｈｊ＜Ｉであるなら
ａｊ＝ａｊ＋１及び ｈｊ＝ｈｊ＋１；
もしｑ（ｔ）＜ｃｊ，ｈｊ＝Ｉであるなら何もしない。
【００３４】
第１のケースにおいて、包絡線がｊ番目の閾値以上となるため、閾値レベルによって判定されるように音声がアクティブと見なされる。第２のケースにおいて、包絡線が閾値を下回っているが、対応するハングオーバがまだ切れていないため音声はアクティブと見なされる。第３のケースにおいて、問題となる閾値レベルにより判断されるように音声は非アクティブとなる。Ｉ＝１６０は定数である。
【００３５】
さらに、以下の式に従って、Ｐ．５６レベル測定デバイスは長さnの測定間隔でダウンサンプル(down-sampled)入力信号の２乗和を計算する。
【００３６】
【数１】
0004699988.tif 000002
【００３７】
アクティブ音声レベル評価は以下の式、
Ａｊ＝ｓｑ／ａｊ
のように各ｊごとに計算される。
【００３８】
最終的に、対応する閾値ｃｊのマージンｍ（１５．９ｄＢ）倍に最も近いレベルＡｊはアクティブ音声レベルＳＰとして選択される。有効な結果となるために、測定間隔はアクティブ音声のほぼ全体を含むように選択されるべきである。
【００３９】
最低閾値ｃ０が大部分の背景雑音よりも低いために、最低閾値のアクティビティカウントａ０は、あらゆる（ほとんどの）入力されるサンプルに伴い１だけ増加させられることになる。同様に、入力信号が音声と背景雑音とを有しているなら、雑音レベル未満のアクティビティ全てはあらゆる入力サンプルに伴って１だけ増加させられる。また以下の式
ａｉ≦ａｊ，ｉ＞ｊの場合
のようになる。
【００４０】
これらの観測は、現在のデータブロックが大部分音声または雑音のサンプルから構成されるかどうかを判断する簡単な方法につながる。その手順は以下のようになる。
【００４１】
各入力サンプルに関してアクティビティカウントを更新した後に、最初の活動カウントａｍは、最も低い閾値に対応するアクティビティカウントａ０の７５％より低い値をとる。検索は、ａ０から開始し、より高い閾値の方へ進められるべきである。
【００４２】
上記のことは、以下のように導き出すのと同じである。
【００４３】
【数２】
0004699988.tif 000003
【００４４】
ａｍが所定値ｄ１（アクティブ音声の約２．５秒に対応する推奨値ｄ１＝２０００）に達しているかどうかを確認する。達している場合には、アクティブ音声レベルの計算のために現状のブロックを使用し、新たな測定間隔が開始する。そうでなければ、ブロック長ｎが第２の所定値ｄ２（推奨値ｄ２＝４ｄ１）より大きいかどうか確認する。大きい場合、ほとんどが雑音のみのサンプルから構成されるとして現状のブロックを破棄し、新たな測定間隔が開始する。上記のいずれもが当てはまらない場合は、現状の測定間隔でのデータ収集を続行する。
【００４５】
より信頼できる結果を得るためには、アクティブ音声レベルを計算する前に、アクティビティカウントと、いくつかの極間近の有効な測定間隔（推奨値３）からの入力サンプルの２乗和とを加算することが好ましい。
【００４６】
[補足２−雑音レベル評価]
ニアエンドの背景雑音レベルＢＮはよく知られている技術で評価される。例えば、雑音レベルの評価は、以下の式
Ｐｘ（ｔ）＝ρｘ・Ｐｘ（ｔ−１）＋（１−ρｘ）・ｘ２（ｔ）
に従ってまず２乗した信号のサンプルをローパス・フィルタリングし、それから適切な観測間隔にわたる結果の最小値を選択することにより得ることができる。上述した方程式において、Ｐｘ（ｔ）は、時間ｔにおける信号ｘの短期的なパワー評価であり、０≦ρｘ≦１が定数であり、例えば、０．０１となる。観測間隔において、信号のいくらかの部分が雑音のみを有することを保証するために、観測間隔は十分な長さが選択されるべきである。一方で、評価が背景雑音における変化に追従可能であるために、観測間隔は十分短くあるべきである。観測間隔は、通常、５から１５秒の範囲、例えば、１０秒で選択される。
【００４７】
あるいは、可聴性強化機能が他のボイス強化機能に内蔵されている場合、音響エコー制御機能が背景雑音レベル評価を提供してもよい。
【００４８】
[補足３−ピークレベル検出器]
ピークレベル検出器は、以下の式
Ｐｙ（ｔ）＝ρｙ・Ｐｙ（ｔ−１）＋（１−ρｙ）・ｙ２（ｔ）
に従ってファーエンド信号の短期間のパワーをまず計算することにより実現される。ここで、０≦Ｐｙ≦１は定数であり、例えば、０．０１をとる。ファーエンドのピークレベル測定値Ｌｙは、以下の計算式によって得られる。
Ｌｙ（ｔ）≦Ｐｙ（ｔ）の場合、Ｌｙ（ｔ）＝Ｐｙ（ｔ）となり、
そうでない場合は、Ｌｙ（ｔ）＝βＬｙ（ｔ−１）となり、
そうでない場合は、Ｌｙ（ｔ）＝βＬｙ（ｔ−１）
ここで、βは、１よりも小さいが１に近い値で選択される所定の定数である。例えば、β＝０．９９８が選択されてもよい。βによるピークレベル評価のダウンスケーリングは、唯一ニアエンド音声が出現する場合に実行されるのが好ましい。即ち、その評価は、音声が途絶えている間は修正されない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の背景を示した図である。
【図２】本発明に従う装置の第1の代表的な実施例を示すブロック図である。
【図３】本発明に従う方法の代表的な実施例を示すフローチャートである。
【図４】本発明に従う装置の第２の代表的な実施例を示すブロック図である。
【図５】本発明に従う装置の第３の代表的な実施例を示すブロック図である。
【図６】本発明に従う装置の第４の代表的な実施例を示すブロック図である。
【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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