(57)【要約】【課題】  音声信号の入力レベルの大小によって音声処理の際の歪みを生じさせず、且つ、音声信号の入力レベルの自動調整によって音声のアクセントや音相を崩すことがなく、音声を明瞭に伝送して、斯かる状態の音声を受信できるようにする。【解決手段】  入力レベル調整手段を経由した音声信号に音声処理手段が各種信号処理を施す際に、音声レベル検出手段９で検出されたレベルと、所定の基準値とを比較し、この比較結果に応じて制御手段１０が音声処理ＩＣ４に含まれる入力レベル調整手段を制御する。  ここで、制御手段１０は、音声レベル検出手段で検出された音声信号のレベルが所定の制限時間以上所定の基準値を上回った場合に該レベルを低下させる方向に入力レベル調整手段を制御する。【選択図】      図１
2005094439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される音声信号の処理を行う入力信号処理装置であって、
入力の音声信号のレベルを調整する入力レベル調整手段と、
前記入力レベル調整手段を経由した音声信号に各種信号処理を施す音声処理手段と、
前記音声信号のレベルを検出する音声レベル検出手段と、
前記音声レベル検出手段で検出されたレベルと所定の基準値とを比較し比較結果に応じて前記入力レベル調整手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記音声レベル検出手段で検出された前記音声信号のレベルが所定の制限時間以上前記所定の基準値を上回った場合に該レベルを低下させる方向に前記入力レベル調整手段を制御する、
ことを特徴とする入力信号処理装置。
【請求項２】
入力される音声信号の処理を行う入力信号処理装置であって、
入力の音声信号のレベルを調整する入力レベル調整手段と、
前記入力レベル調整手段を経由した音声信号に各種信号処理を施す音声処理手段と、
前記音声信号のレベルを検出する音声レベル検出手段と、
前記音声レベル検出手段で検出されたレベルと所定の基準値とを比較し比較結果に応じて前記入力レベル調整手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記所定の基準値として、前記音声処理手段での適正下限値としての第１レベルと適正上限値としての第２レベルとを定め、検出された前記音声信号のレベルが所定の制限時間以上前記第２レベルを上回った場合に該レベルを低下させる方向に前記入力レベル調整手段を制御し、検出された前記音声信号のレベルが前記第１レベル以上前記第２レベル未満であった時間が所定の制限時間に満たない場合に該レベルを上昇させる方向に前記入力レベル調整手段を制御する、
ことを特徴とする入力信号処理装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第２レベルとして、有効な音声が入力された場合の音声信号のレベルを採用する、
ことを特徴とする請求項２記載の入力信号処理装置。
【請求項４】
前記音声レベル検出手段は、検波手段によって音声信号を整流及び平滑して得た直流電圧を用いてレベルの検出を行う、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の入力信号処理装置。
【請求項５】
前記音声処理手段での信号処理における歪み率に応じて前記所定の基準値が定められる、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の入力信号処理装置。
【請求項６】
前記音声レベル検出手段は、前記音声処理手段で処理された後の音声信号を用いてレベルの検出を行う、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の入力信号処理装置。
【請求項７】
前記入力レベル調整手段は、前記音声処理手段に内蔵されている、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の入力信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声がマイクロホンに入力されてその音声を意味する電気的な信号に変換され、そのマイクロホンからの電気的な信号が入力さるとその信号に一定条件下で所定の処理を行なう入力信号処理装置に関する。
特に、音声信号を含む情報の送信を行う無線送信装置や有線による拡声装置に必要とされるマイクロホンの音声入力のレベルを受取り側が音声をより確実に認識し得るように補正処理する入力信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線電話装置（トランシーバー）は、使用者からの肉声を入力して電気信号に変えるマイクロホン及び電気信号を音声に変えて出力するスピーカーを備えている。
斯かる構成の無線電話装置では、データ通信のために使用されることもあるが、音声を用いた会話（通話）のために使用されることが多い。
【０００３】
又、無線電話装置やワイヤレスマイクロホン等のように高周波等の搬送波に変調を加える装置には、最大周波数偏移という規定がある。と言うのは、高周波等に制限なく、変調を加えると高周波等の占有周波数帯幅も制限なく拡がってしまい、電波等の有効利用がなされなくなるからである。
そこで、それらの装置は、利用する高周波等ごとに決められた最大周波数偏移という規定値以内に変調レベルを抑えなければならない。つまり、送信する音声レベルはある範囲で制限されることになる。
【０００４】
そのために、従来技術では送信音声を変調器に加える前にリミッター回路を通し音声レベルを制限することで、周波数偏移を規定値以内に抑えるようにしていた。つまり、前記マイクロホンに大音量の声を入力した場合でも、前述のリミッター回路を通過するので、音声レベルが制限され周波数偏移が規定値を超えることはない。
【０００５】
すなわち、マイクロホンに音声信号が大入力で入ったとしても、リミッター回路の作用により、周波数偏移を規定値以内に抑えることが可能になっている。
しかし、その反面、せっかく明瞭な音声信号がマイクロホンで収音されたとしてもそれが大入力であった場合には、リミッター回路の作用によって音声信号に歪みが生じてしまうことになる。
【０００６】
従って、斯かる場合その弊害として、音声レベルが制限される際に、その音声に歪みを与えてしまう問題が生じる。その結果、歪んだ音声のまま変調して送信されるので、受信側でもそのまま歪んだ音声を復調することになり、明瞭な音声の受信が実現しなくなり、送信の内容を確実に把握でき難い場合が発生してしまうことになる。
【０００７】
又、上述の問題を回避するように、前述のリミッター回路の手前で音声入力レベルを抑えるように設定しておけば、マイクロホンに大音量の音声が入る場合であっても、リミッター回路で歪んでしまうということはなくなる。
【０００８】
しかしながら、リミッター回路の手前で音声入力レベルを抑えるように設定した場合であって普通の声又は小声の人が話をする場合では、音声信号とノイズのＳ／Ｎ比が悪くなり、この場合も明瞭な音声受信が実現しなくなる。
又、送信音声信号が歪むことを回避するように、送信音声の入力レベルを少な目にし過ぎると、送信音声のＳ／Ｎ比が悪くなって、やはり同じく明瞭度が欠けるという問題も発生する。
【０００９】
他方、標準的なマイクロホン入力レベルを自動的に補償することができる音声入力方法が、下記の特許文献１、２などにも記載されている。
【００１０】
【特許文献１】特開平９−１６８０４６号公報（第１頁〜第４頁、図１）
【００１１】
【特許文献２】特開平９−３２６８４４号公報（第１頁〜第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記特許文献に開示された通信機器では、音声信号レベルの大小を検出した場合に、可変利得増幅器等を変化させ、音声信号レベルを略一定の標準レベルになるように自動制御することを特徴としている。
又、この種の技術はＡＧＣ回路としても一般に広く知られている。従って、音声の入力レベルが大きすぎること／小さすぎること、により発生する問題は起きなくなる。
【００１３】
すなわち、標準的なマイクロホン入力レベルに自動補償することができる音声入力方法が考えられているが、従来の自動補償方法では、音声レベルにのみ着目している。
従って、音声レベルの大／小を検出した時点で、可変利得増幅器を制御し音声レベルをコントロールするので、音声信号レベルを略一定の標準レベルになるように自動制御することが可能になる。
【００１４】
しかし、ここでは会話（話している言葉）にアクセント（強調の発声）や、話者が発した音声を聞く際に聞くものがその音声から音響的に受け取る感じである音相が存在することを想定していない。そのために、音声レベルをコントロールする際にアクセントや音相を不自然な状態にしてしまうという可能性がある。
【００１５】
従来技術では音声レベルに追従して自動レベル制御がなされるために、会話が平坦になってしまう現象や不自然に音量が切換ってしまうという現象が起こり得ることを、本件出願の発明者が見い出した。
すなわち、可変利得増幅器を用いてレベル調整を行なう場合では、会話の言葉と共に伝えられるべきアクセントや音相が本来とは異なるものになったり欠落したりする。そうして、そのレベル調整のされた会話は聞き取る側にとって通常の会話と異なり、スムーズな意思伝達が行えなくなったり、通信の目的を十分に満たさなくなったり、或いは、誤解を生じさせる可能性があることが、研究の結果で明らかになった。
【００１６】
例えば、「サトウが」という言葉についてアクセントを調べてみると、漢字で書くと「佐藤が」の場合「サ」がアクセントとなる。又、「砂糖が」の場合「ト」がアクセントになる。
【００１７】
しかし、前記文献の補償方法によれば、アクセントの音が大きい音声信号の場合、標準レベルに自動補償されることになり、アクセント無しの「サトウガ」になったり、送話者のアクセントとは逆のアクセントになったり、又は、不自然になってしまう可能性が出て来る。
【００１８】
又、音相についても次のようなことが言える。例えば、破裂音であり有声音の子音を持つ「バビブベボ」（図７参照）と、摩擦音であり無声音の子音を持つ「ファフィフフェフォ」（図８参照）の音声検波電圧変動を比較する。
【００１９】
ここで、前者は破裂音のため鋭いピークを持っているのに対して、後者はソフトなピークを有していた。
これらの言葉に対して前述の音声レベルだけで判断する自動補償を行うと、普通の音量で話をしている場合に、後者の摩擦音を発した時にはピークが検出されず、そのまま再生される。
しかしながら、前者の破裂音を発した時にはピークが検出され音声レベルが自動的に抑えられことになるので、不自然になり受話側では聞き取り難くなってしまうという問題が発生してしまうのである。
【００２０】
本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、音声信号の入力レベルの大小によって音声処理の際の歪みを生じさせず、且つ、音声信号の入力レベルの自動調整によって音声のアクセントや音相を崩すことがなく、音声を明瞭に伝送することが可能な入力信号処理装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
すなわち、課題を解決する手段としての本発明は、以下に説明する通りである。
予めマイクロホンの収音レベルは、標準的な声量よりもやや小さいレベルでも標準変調レベルが得られるように調整又は設定しておく。
又、マイクロホンから入る音声信号のレベルを検出電圧に変換して常に監視しているが、その検出電圧の変動に追従して音声レベルを瞬時に対応して制御するのではなく、制御の判断を所定（設定）の制限時間を超えるか否かで行うことにし、そのことによって制御の応答性を緩やかにし、言葉のアクセントや音相に余り大きな影響が生じない制御を可能にしている。
更に、音声のレベル制御は一つの音が出た後の音と音の合間に実施する構成とし、それによって受話側に違和感を持たせないようにしている。
【００２２】
例えばマイクロホンに大き目の音声信号が入った場合、検出電圧がある上限の電圧をオーバーすることになる。そこで、検出電圧がある上限の電圧をオーバーしてから上限の電圧以下になるまでの時間をカウントする。そのカウント時間が所定の制限時間以下の場合は特に制御は行わず現状を維持する。
【００２３】
これは、言葉のアクセントや音相による瞬間的なレベルオーバーだったりするので、標準入力レベルの場合でもときどき発生する可能性がある。
又、音声入力が大き目であることによって結果的に受話側で音声が歪む場合であってもその歪みは一瞬であり、このことに受話者が大きな違和感を覚えることは殆どなく、却ってメリハリがあり聞き取りやすい。
そうして、そのカウント時間が所定の制限時間以上の場合には音声入力オーバーと判断し、音声入力レベルを下げる方向に自動補正する。
【００２４】
又、例えばマイクロホンに小さ目の音声信号が入った場合、検出電圧がある下限の電圧を超えることになる。そこで、検出電圧がある下限の電圧を超えてから下限の電圧以下になるまでの時間をカウントする。そのカウント時間が所定の制限時間以上の場合は特に制御は行わず現状を維持する。
これは、標準音声入力レベルの範囲内と判断されたことになる。そうして、そのカウント時間が所定の制限時間以下の場合は音声入力不足と判断し、音声入力レベルを上げる方向に自動補正する。
【００２５】
又、音声入力レベルを自動補正するタイミングとしては、電圧オーバー時間のカウントが終了した後になり、言葉の音と音の合間の無音部分で切り替えることになるので、受話側に違和感を与えない。
【００２６】
又、例えば会話が途絶え、マイクロホンに背景ノイズ等の微音だけが入った場合は、検出電圧はある下限の電圧以下になる。
その場合は無音状態と判断し、特に制御は行わず現状を維持する。
【００２７】
又、一度に補正する音声入力レベル量は、言葉のアクセントや音相の妨げにならない程度の量とする。
つまり、マイクロホンに大きいレベルの音声信号が入った場合は、リミッター回路による歪みが発生しない程度に音声入力レベルを自動的に補正し、又、マイクロホンに小さいレベルの音声信号が入った場合でも、標準的なマイクロホン入力レベルに自動補正することができる。
更に、言葉のアクセントや音相を損ねないように配慮されているので、今までにない明瞭な会話が得られる送信装置が実現できる。
【００２８】
又、本発明は、従来の回路に送信音声増幅部及び送信音声検波部というシンプルな回路を追加するだけで実現することが可能であり、よって、コスト面でかなり安価であるというメリットもある。
すなわち、課題を解決する手段としての本発明は、より具体的には以下に説明するような構成である。
【００２９】
（１）請求項１記載の発明は、入力される音声信号の処理を行う入力信号処理装置であって、入力の音声信号のレベルを調整する入力レベル調整手段と、前記入力レベル調整手段を経由した音声信号に各種信号処理を施す音声処理手段と、前記音声信号のレベルを検出する音声レベル検出手段と前記音声レベル検出手段で検出されたレベルと所定の基準値とを比較しその比較結果に応じて前記入力レベル調整手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記音声レベル検出手段で検出された前記音声信号のレベルが所定の制限時間以上に前記所定の基準値を上回った場合に該レベルを低下させる方向に前記入力レベル調整手段を制御する、ことを特徴とする入力信号処理装置である。
【００３０】
斯かる構成の発明では、入力して入力レベル調整手段を経由した音声信号に音声処理手段が各種信号処理を施す際に、音声レベル検出手段で検出されたレベルと所定の基準値とを比較し、その比較結果に応じて制御手段が入力レベル調整手段を制御する。
ここで、制御手段は、音声レベル検出手段で検出された音声信号のレベルが所定の制限時間以上に所定の基準値を上回った場合に該レベルを低下させる方向に入力レベル調整手段を制御する。
【００３１】
（２）請求項２記載の発明は、入力される音声信号の処理を行う入力信号処理装置であって、入力の音声信号のレベルを調整する入力レベル調整手段と、前記入力レベル調整手段を経由した音声信号に各種信号処理を施す音声処理手段と、前記音声信号のレベルを検出する音声レベル検出手段と、前記音声レベル検出手段で検出されたレベルと所定の基準値とを比較しその比較結果に応じて前記入力レベル調整手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記所定の基準値として、前記音声処理手段での適正下限値としての第１レベルと適正上限値としての第２レベルとを定め、検出された前記音声信号のレベルが所定の制限時間以上前記第２レベルを上回った場合に該レベルを低下させる方向に前記入力レベル調整手段を制御し、検出された前記音声信号のレベルが前記第１レベル以上前記第２レベル未満であった時間が所定の制限時間に満たない場合に該レベルを上昇させる方向に前記入力レベル調整手段を制御する、ことを特徴とする入力信号処理装置である。
【００３２】
斯かる構成の発明では、入力して入力レベル調整手段を経由した音声信号に音声処理手段が各種信号処理を施す際に、音声レベル検出手段で検出されたレベルと、所定の基準値とを比較し、この比較結果に応じて制御手段が入力レベル調整手段を制御する。
ここで、制御手段は、所定の基準値として、音声処理手段での適正下限値としての第１レベルと適正上限値としての第２レベルとを設定しておく。
そうして、制御手段は、検出された音声信号のレベルが所定の制限時間以上に第２レベルを上回った場合に該レベルを低下させる方向に入力レベル調整手段を制御し、検出された音声信号のレベルが第１レベル以上第２レベル未満であった時間が所定の制限時間に満たない場合に該レベルを上昇させる方向に入力レベル調整手段を制御する。
【００３３】
（３）請求項３記載の発明は、前記制御手段が、前記第２レベルとして、有効な音声が入力された場合の音声信号のレベルを採用する、ことを特徴とする請求項２記載の入力信号処理装置である。
【００３４】
（４）請求項４記載の発明は、前記音声レベル検出手段が、検波手段によって音声信号を整流及び平滑して得た直流電圧を用いてレベルの検出を行う、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の入力信号処理装置である。
【００３５】
（５）請求項５記載の発明は、前記所定の基準値が前記音声処理手段での信号処理における歪み率に応じて定められる、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の入力信号処理装置である。
【００３６】
（６）請求項６記載の発明は、前記音声レベル検出手段が、前記音声処理手段で処理された後の音声信号を用いてレベルの検出を行う、ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の入力信号処理装置である。
【００３７】
（７）請求項７記載の発明は、前記入力レベル調整手段が、前記音声処理手段に内蔵されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の入力信号処理装置である。
【発明の効果】
【００３８】
以上、説明したように、本発明によれば、以下のような効果が得られる。
（１）請求項１記載の発明では、入力して入力レベル調整手段を経由した音声信号に音声処理手段が各種信号処理を施す際に、音声レベル検出手段で検出されたレベルと、所定の基準値とを比較し、この比較結果に応じて制御手段が入力レベル調整手段を制御することで、音声信号の入力レベルの大小によって音声処理の際の歪みを生じさせない。
そうして、制御手段は、音声レベル検出手段で検出された音声信号のレベルが所定の制限時間以上所定の基準値を上回った場合に該レベルを低下させる方向に入力レベル調整手段を制御することにより、音声信号の入力レベルの自動調整によって音声のアクセントや音相を崩すこともない。
【００３９】
この結果、入力された音声信号の入力レベルの大小によって音声処理の際の歪みを生じさせず、且つ、音声信号の入力レベルの自動調整によって音声のアクセントや音相を崩すことがなく、音声を明瞭に伝送することが可能な入力信号処理装置を実現できる。
【００４０】
（２）請求項２記載の発明では、入力して入力レベル調整手段を経由した音声信号に音声処理手段が各種信号処理を施す際に、音声レベル検出手段で検出されたレベルと、所定の基準値とを比較し、この比較結果に応じて制御手段が入力レベル調整手段を制御することで、音声信号の入力レベルの大小によって音声処理の際の歪みを生じさせない。
【００４１】
そうして、制御手段は、検出された音声信号のレベルが所定の制限時間以上第２レベルを上回った場合に該レベルを低下させる方向に入力レベル調整手段を制御し、検出された音声信号のレベルが第１レベル以上第２レベル未満であった時間が所定の制限時間に満たない場合に該レベルを上昇させる方向に入力レベル調整手段を制御することにより、音声信号の入力レベルの自動調整によって音声のアクセントや音相を崩すこともない。
【００４２】
この結果、入力それた音声信号の入力レベルの大小によって音声処理の際の歪みを生じさせず、且つ、音声信号の入力レベルの自動調整によって音声のアクセントや音相を崩すことがなく、音声を明瞭に伝送することが可能な入力信号処理装置を実現できる。
【００４３】
（３）請求項３記載の発明では、第２レベルとして、有効な音声が入力された場合の音声信号のレベルとしているため、無音状態や、無音状態に周囲雑音が混じった状態を排除することができる。
【００４４】
（４）請求項４記載の発明では、検波手段によって音声信号を整流し、更に、この整流された音声信号を平滑して得た直流電圧を用いる。
このように、平滑された直流電圧を用いることで、レベルの検出が容易に行えるようになる。
【００４５】
（５）請求項５記載の発明では、音声処理手段での信号処理において発生する歪み率に応じて、所定の基準値が定められる、ようにしている。
すなわち、音声信号のレベルに応じて信号処理の際の歪み率が変化するため、この歪み率から適正な音声信号のレベルを参酌することができる。
【００４６】
（６）請求項６記載の発明では、入力レベル調整手段でレベル調整がなされた状態を経由した音声信号に対して音声処理手段が各種信号処理を施した後の音声信号を用いてレベルの検出を行うようにしている。
すなわち、入力レベル調整手段でレベル調整された後の状態で音声信号のレベルを検出することで、最適なレベルの範囲に収まっているか否かを容易に判定することができるようになる。
【００４７】
（７）請求項７記載の発明では、音声処理手段に入力レベル調整手段が内蔵されているため、回路構成が簡単になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、図面を参照して本発明の実施をするための最良の形態を詳細に説明する。本発明の実施をするための最良の形態の入力信号処理装置について、図面を参照しつつ説明を行なう。
【００４９】
本発明の実施の形態例の入力信号処理装置は、無線電話装置（トランシーバー）の送信装置部分、ワイヤレスマイクロホン、カラオケマイク、有線での拡声装置など各種用途に使用することが可能であるが、ここでは、無線送信装置に適用した場合の具体例を参照しつつ説明を行う。
【００５０】
図１に示す本発明の実施の形態例の無線送信装置は、放送もしくは通信の音声信号を高周波（搬送波）に変調として加え、その変調された無線信号を離れた場所にある無線受信装置に送る無線送信装置である。
なお、本発明の実施の形態例の入力信号処理装置は、少なくとも無線送信装置を備えたものであればよいが、ここでは、無線受信装置をも備えた場合を例示している。
【００５１】
図１において、放送もしくは通信の音声信号を収音するマイクロホン１と、マイクロホン１で収音した音声信号を次段に送るか止めるかの切り替えを行うマイクミュート２と、その音声信号より必要な音声成分（３００Ｈｚ〜３ＫＨｚ）だけを通過させる帯域フィルタ３と、その音声信号をＡＭＰ＃１（増幅）・ＴＸＨＰＦ・ＶＲ＃１（送信音声信号の入力レベルを調整するためのボリューム）・プリエンファシス・リミッタ・スプラッタフィルタ・ＶＲ＃２により所望の特性にする音声処理ＩＣ４と、その音声信号を安定に発振した高周波に変調を加える変調・ＰＬＬ・発振部５と、その高周波を電力増幅する送信部６と、送信電波と受信電波の流れを切り替えるアンテナスイッチ７と、前記音声処理ＩＣより出力された音声信号を更に増幅する送信音声増幅部８と、その音声信号を整流及び平滑し直流電圧を得る送信音声検波部９と、その送信音声検波部９で生成された直流電圧をＡ／Ｄコンバータにより数値化し、ある基準値と比較しその結果を元に音声処理ＩＣのＶＲ＃１を制御する制御手段１０と、を備えている。
【００５２】
又、アンテナを介して入力された高周波信号を増幅する受信部１１と、受信部１１からの高周波信号を検波・復調することで音声信号を抽出する検波・復調部１２と、検波・復調され音声処理ＩＣ４で受信側音声処理された音声信号を次段に送るか止めるかの切り替えを行う音声ミュート１３と、音声ミュート１３を通過した音声信号を電力増幅する電力増幅部１４と、電力増幅された音声信号を音声として出力するスピーカ１５と、を備えている。
【００５３】
更に、送信と受信とを切り替えるための切り替え信号を制御手段１０に供給する送信スイッチ１６と、各種パラメータを記憶しておく記憶部１７と、を備えて構成されている。
なお、制御手段１０は各部の制御の他、本発明の実施の形態例では、音声処理ＩＣ４より出力される送信用の音声信号が音声処理ＩＣ４のリミッタ回路によりレベル制限されているかどうかを判断し、レベル制限されている場合には音声処理ＩＣ４のＶＲ＃１を制御し、音声レベルを抑える方向に変更する、ことを特徴としている。
なお、以上の音声処理ＩＣ４のＶＲ＃１は、請求項における入力レベル調整手段を構成している。
【００５４】
又、この無線送信装置では、ある送信音声信号レベルを基準にし標準変調レベルを調整できる機能を、制御手段１０が有している。
そこで、あらかじめ不特定多数の送話者より抽出した、やや小さ目な肉声レベルでも標準変調レベルになるように調整し、その調整値を記憶部１７に保持できる。
【００５５】
更に、図示されない操作部から、ユーザーが必要に応じその調整値より数段階のオフセットが可能になっており、そのオフセット値も記憶部１７に保持でき、次回の使用時にはそのオフセット値よりスタートできる。
このことにより、送話者が小声であっても、送信音声のＳ／Ｎ比は無線送信装置が持つ最良に近い状態で変調が加えられることになる。
【００５６】
本発明に斯かる無線送信装置は、上述したように構成されている。ここで、図２のフローチャートを参照して動作説明を行う。
前述と同じ無線送信装置で諸条件を同じにして、送話者だけを普通の声の人からかなり大声の人に替わった場合は、その替わった大声がマイク１に入力されマイクミュート２及び帯域フィルタ３を介して、音声処理ＩＣ４に必要以上の音声信号が入力されることになり、音声処理ＩＣ４のリミッタ回路により送信音声が歪んでしまうことになる。
しかし、送信音声増幅部８及び送信音声検波部９が、音声入力に応じた検波電圧を自動的に制御手段１０にフィードバックすることになる。
【００５７】
なお、本実施の形態例では、送信音声検波部９によって、音声信号を整流し、更に、この整流された音声信号を平滑して得た直流電圧を用いる。このように、平滑された直流電圧を用いることで、レベルの検出が容易に行えるようになる。
ここで、制御手段１０はこのフィードバックされた電圧をＡ／Ｄコンバータで数値化してその値を監視するが（図２のＳ１）、その値を記憶部１７に保持された上限値（例えば、１．７５Ｖ）又は下限値（例えば、０．２５Ｖ）と比較する（図２のＳ２及びＳ３）。
【００５８】
この場合は大入力なので（図２のＳ２でＹＥＳ、Ｓ３でＹＥＳ）、上限値と比較することになる。そうして、制御手段１０にフィードバックされた電圧が上限値を超えてから上限値を下回るまでの時間をカウントし（図２のＳ４）、そのカウント時間が所定の制限時間を超えていた場合には（図２のＳ５でＹＥＳ）、音声処理ＩＣ４のＶＲ＃１を制御し音声レベルを抑える方向で、且つ、送話音声の音相やアクセントをくずさない程度のレベルに変更する（図２のＳ６）。
【００５９】
そうして、この制御はフィードバックされる送信音声検波レベルが上限値を超えてから上限値を下回るまでカウント時間が所定の制限時間以下になるまで続けられる（図２Ｓ５でＮＯ）。
この結果、送信音声レベルが標準的な変調入力レベルになるように補正されるので、マイクロホン１で収音したままの原音に近い状態に戻されて変調され送信される。
よって、受信側ではマイクロホン１で収音したままの原音に近い音声を復調することが可能である。
【００６０】
更に、前述した自動制御後の音声レベルのままで、送話者が又小声の人に替わった場合は、音声処理ＩＣ４に少なめの音声信号が入力されることになり、送信音声のＳ／Ｎ比が悪くなり明瞭度が欠けることになる。
しかし、本発明の実施の形態例は、送信音声増幅部８及び送信音声検波部９が、音声入力に応じた検波電圧を自動的に制御手段１０にフィードバックしている。制御手段１０はこのフィードバックされた電圧をＡ／Ｄコンバータで数値化し、記憶部１７に保持された上限値又は下限値と比較する（図２のＳ１、Ｓ２及びＳ３）。
【００６１】
この場合は小入力なので（図２のＳ２でＹＥＳ、Ｓ３でＮＯ）、下限値と比較することになる。
そうして、制御手段１０にフィードバックされた電圧が下限値を超えてから下限値を下回るまでの時間をカウントし（図２のＳ７）、そのカウント時間が所定の制限時間より短い場合（図２のＳ８でＮＯ）、音声処理ＩＣ４のＶＲ＃１を制御し音声レベルを増やす方向で、且つ、送話音声の音相やアクセントをくずさない程度のレベルで段階上げの変更を行なう（図２のＳ９）。
【００６２】
更に、この制御はフィードバックされる送信音声検波レベルが下限値を超えてから下限値を下回るまでカウント時間が所定の制限時間以上になるまで（図２Ｓ８でＹＥＳ）続けられる。
【００６３】
この結果、送信音声レベルが標準的な変調入力レベルになるように補正されるので、マイクロホン１で収音したままの原音に近い状態に戻されて変調され送信される。
よって、受信側ではマイクロホン１で収音したままの原音に近い音声を復調することができる。
【００６４】
又、前述した自動制御後の音声レベルのままで、会話が中断し送話者が話すのを止めた場合には、音声処理ＩＣ４に背景ノイズ音のみが入力されることになる。
この場合には、音声信号レベルが微小であり、本発明の実施の形態例の送信音声増幅部８及び送信音声検波部９では電圧が殆ど生成されなくなる。
この背景ノイズに係る情報も、自動的に制御手段１０にフィードバックしている。
【００６５】
制御手段１０はこのフィードバックされた電圧をＡ／Ｄコンバータで数値化し、記憶部１７に保持された上限値又は下限値と比較する。この場合は、背景ノイズに係る信号が微小入力なので下限値と比較することになるが下限値より低い値になってしまう。
【００６６】
そこで、制御手段１０はフィードバックされた電圧が下限値に至っていない、つまり無音状態と判断する（図２Ｓ１、Ｓ２でＮＯ）。
この場合、制御手段１０は音声処理ＩＣ４のＶＲ＃１に対して変更の制御はせず現状の状態を維持する。
【００６７】
つまり、本発明の実施の形態例は、送信音声入力の有無も認識し、送信音声入力があった場合にのみ、送信音声入力レベルに応じて標準的な変調入力レベルになるように補正されるので、マイクロホン１で収音したままの原音に近い状態に戻されて変調され送信されることになる。
【００６８】
そうして、受信側ではマイクロホン１で収音したままの原音に近い音声を復調することが確保される。
従って、無線による音声通信において常に最良の明瞭度を持った音声通話が可能になる。
【実施例】
【００６９】
以下、本件出願の発明者が実験を行った実施例及び望ましい数値の具体例について説明する。
〈適用システム〉
以上の本発明の実施の形態例の入力信号処理装置を、ＵＨＦ帯（４００ＭＨｚ帯）のＦＭ無線電話装置を利用して検証を行なった。
従って、最大周波数偏移の規定値は±２．５ｋＨｚ以内である。そこで、標準の周波数偏移（標準変調レベル）を±２．５ｋＨｚの６０％の±１．５ｋＨｚに設定した。
【００７０】
〈標準音声レベル〉
不特定多数の送話者より抽出した小さ目な肉声レベルを、マイクロホン１で収音した際の音声レベルに変換した結果は１０ｍＶＲＭＳであった。そうして、マイクロホン１からの入力レベルが１０ｍＶＲＭＳの時に標準変調レベルの±１．５ｋＨｚになるように調整及び設定を行なうこととした。
【００７１】
前述の調整及び設定を行い、本発明の実施の形態例の回路を追加した無線装置を、制御手段１０による制御を行わない状態にし実施例として調べたところ、図３〜図９に示される特性のカーブデータが得られ、以下のように説明付けすることができる。
【００７２】
〈マイクロホン入力対変調波の周波数偏移〉
図３に示すように、標準音声入力レベル（１０ｍＶＲＭＳ）に対して２０ｄＢ高い１００ｍＶＲＭＳの音声入力レベルを加えても、周波数偏移が規定値の±２．５ｋＨｚを超えないことを示している。
これは、リミッター回路が有効に作用していることを意味している。
【００７３】
〈マイクロホン入力対復調後の音声歪み〉
図４に示すカーブデータより、マイクロホン入力レベルが１３ｍＶＲＭＳを超えたあたりからリミッター回路が作用し始め、音声歪みが増大し始めることが判る。
又、マイクロホン入力レベルが少ない場合も音声歪みが増大しているが、これはマイクロホン入力レベルが少なくなるにも拘わらず復調後のノイズ成分は変わらないのでＳ／Ｎ比が悪くなることで音声歪み率も増えてしまう。
又、標準変調レベル以上の場合での復調後の音声歪みを聴感テストしたところ、音声歪みが５％ではさほど気にならない程度の影響であることが判った。そこで、復調後の音声歪みが５％以下の範囲を調べたところマイクロホン入力レベルが１．３ｍＶＲＭＳ〜１６ｍＶＲＭＳであった。
【００７４】
〈マイクロホン入力対復調後の音声のＳ／Ｎ比〉
図５に示すカーブデータより、マイクロホン入力量が少ないほどＳ／Ｎ比が悪く、マイクロホン入力量が増加するとＳ／Ｎ比も良くなり、マイクロホン入力量が２０ｍＶ以上ではＳ／Ｎ比が横ばいになることが判る。
又、対復調後の音声のＳ／Ｎ比を聴感テストしたところ、Ｓ／Ｎ比が−３０ｄＢ以下ではさほど気にならない程度の影響であることがわかった。
従って、カーブデータよりマイクロホン入力が４ｍＶＲＭＳ以上あったほうが復調後の音声の明瞭度は良いといえる。
【００７５】
〈マイクロホン入力対送信音声検波電圧〉
図６は、横軸をマイクロホン入力レベルとし且つ縦軸を送信音声検波部９で生成された送信音声検波電圧として、特性を示すカーブデータである。
マイクロホン入力が１．５ｍＶＲＭＳ以上で検出電圧が発生し、図３で示す「マイクロホン入力対変調波の周波数偏移」のカーブデータに似た特性カーブを描いている。
又、この送信音声検波部９の出力が制御情報になるので、カーブデータに基づいて下限・上限の検出電圧を導く必要がある。
【００７６】
まず、下限の検出電圧を決めるにあたり、図４で示す「マイクロホン入力対復調後の音声歪み」のカーブデータに基づくと、歪みの影響の少ない一番低いマイクロホン入力レベルは１．３ｍＶＲＭＳが得られる。
しかしながら、１．３ｍＶＲＭＳでのＳ／Ｎを、図５で示す「マイクロホン入力対復調後の音声のＳ／Ｎ比」カーブデータから調べたところ、Ｓ／Ｎ比が−２１ｄＢであった。が、その値は復調音が十分に明瞭とはいえないポイントと受け取れた。
【００７７】
そこで、Ｓ／Ｎ比で−３０ｄＢ以下であれば明瞭な領域と考えて、「マイクロホン入力対復調後の音声のＳ／Ｎ比」のカーブデータ（図５参照）から−３０ｄＢのポイントを調べたところ、マイクロホン入力レベルは４ｍＶＲＭＳであった。
そこで、「マイクロホン入力対送信音声検波電圧」のカーブデータ（図６）からマイクロホン入力レベルが４ｍＶＲＭＳの際の送信音声検波電圧を調べたところ、０．２５Ｖであった。そこで、下限の検出電圧を、０．２５Ｖに設定した。
【００７８】
次に、上限の検出電圧について、この場合「マイクロホン入力対復調後の音声のＳ／Ｎ比」カーブデータ（図５参照）からは、Ｓ／Ｎ比が−３０ｄＢ以下の領域になっているため見出すことはできなかった。
そこで、「マイクロホン入力対復調後の音声歪み」のカーブデータ（図４参照）より、歪みの影響の少ない一番高いマイクロホン入力レベルを調べたところ１６ｍＶＲＭＳであった。
【００７９】
そうして、「マイクロホン入力対送信音声検波電圧」のカーブデータ（図６）からマイクロホン入力レベルが１６ｍＶＲＭＳの際の送信音声検波電圧を調べたところ、１．７５Ｖであった。そこで、上限の検出電圧を、１．７５Ｖに設定した。
【００８０】
つまり、前述の下限の検出電圧は０．２５Ｖ及び上限の検出電圧１．７５Ｖを制御手段１０のＡ／Ｄコンバータにより変換された値がそれぞれ下限値及び上限値に設定した。なお、ここで用いた装置により得た値であって、使用する環境や装置によっては、この値以外に適切な値が存在する場合もあり得る。
【００８１】
〈所定の制限時間〉
又、前述の所定の制限時間について、どのように設定したかを説明する。
日本人による日本語の会話の早さは普通４〜６音毎秒程度である。そこで、送信音声検波電圧変動の様子について、５音毎秒で話した際の検波電圧変動がどのようになるか調べた。
その結果を、図７、図８及び図９に示す。これらの図より、音と音の間に音声レベルが下って谷間ができることが判った。
又、これらの図に基づき音声レベルが上限の検波電圧を超えた１音の時間を調べたところ、９０〜１８７ｍＳ／音であった。
又、早口の人の場合は、毎秒７〜８音と考えられる。
【００８２】
そこで、早口の人の音声レベルが上限の検波電圧を超える一番短い１音の時間を予測すると、９０×５／８≒５６ｍＳとなる。
従って、ここでは、所定の制限時間を５６ｍＳとして設定した。
なお、地域（都会／田舎）、用途（一般／業務）、使用言語などの違いにより、この所定の制限時間は変化する場合があり、ここに示した具体例の限りではない。
【００８３】
〈音声処理ＩＣ４のＶＲ＃１の制御〉
本発明の実施の形態例で用いた音声処理ＩＣ４は、送信音声レベルを１ｄＢステップで１６段階の変更が行える。
そこで、最初の標準変調レベル調整の際に、第１１段階の付近になるように回路を設定しておく。
ここで、補正できる範囲は＋５〜−１０段階となり−側の変更範囲が広くなる。
これは、標準変調レベル調整が不特定多数の送話者より抽出した、やや小さ目な肉声レベルを基準にしていることに依存する。
【００８４】
次に、音声レベルを自動補正する際の段階数であるが、これも記憶部１７に保持しておくことができ、必要に応じ変更可能な状態にしておく。
又、極端な例で説明すると６段階（６ｄＢ）を１回の補正の量にした場合、確かに瞬時にレベルのオーバーやアンダーを回避することができることになる。
【００８５】
しかし、話された言葉の持つ音相やアクセントが不自然になり、受信側で聞き間違えをおこしたり違和感を引き起こす可能性がある。この点を考慮すると、１回の補正量は１〜３段階（１〜３ｄＢ）が妥当と言える。
本発明の実施の形態例では、１回の補正量を１段階（１ｄＢ）として受信側で聞き間違えや違和感を引き起こさないようにしている。
【００８６】
〈本発明の用途〉
本発明の実施の形態例の入力信号処理装置は、無線電話装置（トランシーバー）の送信装置部分、ワイヤレスマイクロホン、カラオケマイク、有線での拡声装置など各種用途に使用することが可能である。
なお、本件出願の発明者は、この入力信号処理装置を、以上の具体的数値を適用した無線電話装置に使用して、極めて良好な結果が得られることを確認した。
【００８７】
すなわち、音声信号の入力レベルの大小によって音声処理の際の歪みを生じさせず、且つ、音声信号の入力レベルが自動調整されることによっても音声のアクセントや音相を崩すことがなく、音声を明瞭に伝送することが可能であることを確認した。
従って、本発明の入力信号処理装置によって話者の音声が信号処理され、送信され、受信されて音声が再生された際、送信側の話者の声に変化があっても受信側はアクセントや音相を殆ど損なうことなく受け取れ、よって、再生された音声が聞き取り難かったり聞き間違えるということは生じなかった。
【００８８】
なお、同様に、この入力信号処理装置を、ワイヤレスマイクロホン、カラオケマイクなどに適用しても良好な結果を得ることができる。
例えば、カラオケマイクの用途では、オーケストラの音量に対する最良な歌声の音量というものが存在する筈であるが、オーケストラの音量さえ決定すれば、本発明の入力信号処理装置によって自動的にカラオケマイクの音量をベストに補正することが可能になる。
【００８９】
更に、この入力信号処理装置は上述したように、無線電話装置（トランシーバー）、ワイヤレスマイクロホン、カラオケマイク等のように使用者からの音声をマイクロホンで電気的な音声信号に変え、その音声信号に対して処理を行なう構成になっている。
これに加え、音声ではなく、既に音声を示す電気的な信号の音声信号で他から受けて処理を行なう構成の装置、例えば具体的には、無線電話装置から音声信号を受けて受信側に中継する装置であって、中継を行なう際に送信側からの音声信号を受信側においてアクセントや音相が伝わり易いものに加工処理をして受信側に送信する構成の装置も挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施をするための最良の形態の電気的構成を示す構成図である。
【図２】本発明の実施をするための最良の形態の動作状態を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施をするための最良の形態における主要部の特性を示す特性図である。
【図４】本発明の実施をするための最良の形態における主要部の特性を示す特性図である。
【図５】本発明の実施をするための最良の形態における主要部の特性を示す特性図である。
【図６】本発明の実施をするための最良の形態における主要部の特性を示す特性図である。
【図７】送信音声の特性を示す特性図である。
【図８】送信音声の特性を示す特性図である。
【図９】送信音声の特性を示す特性図である。
【符号の説明】
【００９１】
１      ：マイクロホン
２      ：マイクミュート
３      ：帯域フィルタ
４      ：音声処理ＩＣ
５      ：変調・ＰＬＬ・発振部
６      ：送信部
７      ：アンテナスイッチ
８      ：送信音声増幅部
９      ：送信音声検波部
１０    ：制御手段
１１    ：受信部
１２    ：検波・復調部
１３    ：音声ミュート
１４    ：電力増幅部
１５    ：スピーカ
１６    ：送信スイッチ
１７    ：記憶部
【図１】
2005094439.tif 000003
【図２】
2005094439.tif 000004
【図３】
2005094439.tif 000005
【図４】
2005094439.tif 000006
【図５】
2005094439.tif 000007
【図６】
2005094439.tif 000008
【図７】
2005094439.tif 000009
【図８】
2005094439.tif 000010
【図９】
2005094439.tif 000011