(57)【要約】【課題】  処理量を削減するとともにコストを低減することができる「入力音処理装置」を提供すること。【解決手段】  入力音処理装置は、入力音の各周波数帯域毎のパワーと基準値との比較結果に基づいてトータルパワーの算出対象となる周波数帯域を乗算ポイントとして決定し、この乗算ポイントについて、スピーカからマイクロホン１００までの伝達特性を示すフィルタ係数の二乗振幅値と各周波数帯域毎のパワーとの積和演算を行うことにより、入力音のマイクロホン位置でのトータルパワーを推定する。【選択図】        図１
2005252904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピーカから出力される入力音のマイクロホン位置でのトータルパワーを推定する入力音処理装置であって、
前記スピーカに入力される入力音信号を複数の周波数帯域の成分に分割する第１の周波数分析手段と、
前記第１の周波数分析手段によって分割された各周波数帯域成分毎のパワーを算出する第１のパワー演算手段と、
前記スピーカから前記マイクロホンまでの音響空間の伝達特性に対応するフィルタ特性であって前記複数の周波数帯域のそれぞれに対応するフィルタ係数の二乗振幅値を算出する二乗振幅値演算手段と、
前記第１のパワー演算手段によって算出された各周波数帯域毎のパワーＰを基準値Ｒと比較するパワー比較手段と、
前記パワー比較手段による比較結果に基づいて、トータルパワーの算出対象となる周波数帯域を乗算ポイントとして決定する乗算ポイント設定手段と、
前記乗算ポイント設定手段によって決定された乗算ポイントについて、前記第１のパワー演算手段によって算出された各周波数帯域毎のパワーと、前記二乗振幅値演算手段によって算出された各周波数帯域毎の前記フィルタ係数の二乗振幅値とを用いて積和演算を行う積和演算手段と、
を備えることを特徴とする入力音処理装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記乗算ポイント設定手段は、前記パワーＰが前記基準値Ｒ以下の周波数帯域をトータルパワーの算出対象から除外して前記乗算ポイントを決定することを特徴とする入力音処理装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記パワー比較手段は、前記第１のパワー演算手段によって算出された各周波数帯域毎の前記パワーＰを前記基準値Ｒと比較するとともに、前記フィルタ係数の二乗振幅値Ｃを前記基準値Ｒと比較しており、
前記乗算ポイント設定手段は、前記パワーＰと前記二乗振幅値Ｃの少なくとも一方が前記基準値Ｒ以下の周波数帯域をトータルパワーの算出対象から除外して前記乗算ポイントを決定することを特徴とする入力音処理装置。
【請求項４】
スピーカから出力される入力音のマイクロホン位置でのトータルパワーを推定する入力音処理装置であって、
前記スピーカに入力される入力音信号を複数の周波数帯域の成分に分割する第１の周波数分析手段と、
前記第１の周波数分析手段によって分割された各周波数帯域成分毎のパワーを算出する第１のパワー演算手段と、
前記スピーカから前記マイクロホンまでの音響空間の伝達特性に対応するフィルタ特性であって前記複数の周波数帯域のそれぞれに対応するフィルタ係数の二乗振幅値を算出する二乗振幅値演算手段と、
前記入力音が子音か母音かを判定する子音／母音判定手段と、
前記子音／母音判定手段による判定結果に基づいて、トータルパワーの算出対象となる周波数帯域を乗算ポイントとして決定する乗算ポイント設定手段と、
前記乗算ポイント設定手段によって決定された乗算ポイントについて、前記第１のパワー演算手段によって算出された各周波数帯域毎のパワーと、前記二乗振幅値演算手段によって算出された各周波数帯域毎の前記フィルタ係数の二乗振幅値とを用いて積和演算を行う積和演算手段と、
を備えることを特徴とする入力音処理装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記子音／母音判定手段は、母音帯域のパワーと子音帯域のパワーとを比較することにより、前記入力音が子音と母音のいずれに該当するかを判定することを特徴とする入力音処理装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記母音帯域は１００Ｈｚ〜１ｋＨｚであり、前記子音帯域は１ｋＨｚ〜８ｋＨｚであることを特徴とする入力音処理装置。
【請求項７】
請求項５または６において、
前記第１のパワー演算手段によって算出された各周波数帯域のパワーの中から子音帯域に含まれるものを加算することにより前記子音帯域パワーを算出する子音帯域パワー算出手段と、
前記第１のパワー演算手段によって算出された各周波数帯域のパワーの中から母音帯域に含まれるものを加算することにより前記母音帯域パワーを算出する母音帯域パワー算出手段と、
をさらに備えることを特徴とする入力音処理装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかにおいて、
前記フィルタ係数を設定する適応フィルタをさらに備えることを特徴とする入力音処理装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記マイクロホンから出力される信号を複数の周波数帯域の成分に分割する第２の周波数分析手段をさらに備え、
前記適応フィルタは、前記第１および第２の周波数分析手段のそれぞれによって分割された各周波数帯域成分に基づいて前記フィルタ係数を決定することを特徴とする入力音処理装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記マイクロホンには、前記スピーカから出力された前記入力音以外の周辺騒音が集音されることを特徴とする入力音処理装置。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記マイクロホンによって集音した音のトータルパワーを算出するトータルパワー算出手段と、
前記トータルパワー算出手段によって算出されたトータルパワーから前記積和演算手段による積和演算によって得られた前記入力音声の前記マイクロホン位置でのトータルパワーを減算することにより、前記周辺騒音のトータルパワーを算出する減算手段と、
をさらに備えることを特徴とする入力音処理装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかにおいて、
前記入力音は、車載装置から出力されるガイド音声であることを特徴とする入力音処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガイド音声等の特定位置でのパワーを算出する入力音処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ナビゲーション装置のガイド音声の音圧レベルを周辺騒音レベルに応じて可変することにより、騒音下でもガイド音声を明瞭に聴き取ることができるナビゲーション音声補正装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このナビゲーション音声補正装置では、ガイド音声の聴取位置を想定したマイクロホン位置での周辺騒音とガイド音声のそれぞれの音圧レベルに基づいて、スピーカから出力するガイド音声のゲイン補正をラウドネス補償ゲイン算出部によって行っている。ここで、ラウドネス補償ゲイン算出部に入力される周辺騒音やガイド音声の音圧レベルは、複数の周波数帯域成分毎に計算したパワーを全周波数帯域成分について合計したトータルパワーの形で表される。
【０００３】
ところで、実際にガイド音声がマイクロホンに到達する際には周辺騒音も同時にマイクロホンに到達するため、マイクロホンによって集音された音からガイド音声のみを抽出することはできない。そこで、一般には、スピーカからマイクロホンまでの伝達特性を用いて、スピーカに入力されたガイド音声に基づいてマイクロホンに到達するガイド音声を推定する手法が採用されている。また、実際の計算方法としては、ガイド音声の各周波数帯域成分毎のパワーと、伝達特性の各周波数帯域成分に対応する値の二乗振幅値とを別々に計算して各周波数帯域成分を対応させた積和演算を行うことにより、マイクロホン位置でのガイド音声のトータルパワーを求める手法が従来から知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平１１−１６６８３５号公報（第３−６頁、図１−１０）
【特許文献２】特開２００２−２３７９０号公報（第３−４頁、図１−２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した特許文献２に開示された従来技術では、入力音声の各周波数帯域成分毎にパワーが算出され、その結果に伝達特性を示す各タップ係数の二乗振幅値を掛け合わせた後に、各周波数帯域成分毎の積を加算している。このように全ての周波数帯域成分についての積和演算を行う必要があるため、処理量が非常に大きくなってしまうという問題があった。したがって、高性能のプロセッサ等が必要になってコスト増になるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、処理量を削減するとともにコストを低減することができる入力音処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明の入力音処理装置は、スピーカから出力される入力音のマイクロホン位置でのトータルパワーを推定するものであって、スピーカに入力される入力音信号を複数の周波数帯域の成分に分割する第１の周波数分析手段と、第１の周波数分析手段によって分割された各周波数帯域成分毎のパワーを算出する第１のパワー演算手段と、スピーカからマイクロホンまでの音響空間の伝達特性に対応するフィルタ特性であって複数の周波数帯域のそれぞれに対応するフィルタ係数の二乗振幅値を算出する二乗振幅値演算手段と、第１のパワー演算手段によって算出された各周波数帯域毎のパワーＰを基準値Ｒと比較するパワー比較手段と、パワー比較手段による比較結果に基づいて、トータルパワーの算出対象となる周波数帯域を乗算ポイントとして決定する乗算ポイント設定手段と、乗算ポイント設定手段によって決定された乗算ポイントについて、第１のパワー演算手段によって算出された各周波数帯域毎のパワーと、二乗振幅値演算手段によって算出された各周波数帯域毎のフィルタ係数の二乗振幅値とを用いて積和演算を行う積和演算手段とを備えている。これにより、パワーがほとんどない周波数帯域に対応する積和演算を省略することができるため、処理量を削減することができるとともに、安価なプロセッサ等の使用が可能になることによるコスト低減を図ることができる。
【０００７】
また、上述した乗算ポイント設定手段は、パワーＰが基準値Ｒ以下の周波数帯域をトータルパワーの算出対象から除外して乗算ポイントを決定することが望ましい。これにより、パワーとフィルタ係数に二乗振幅値の積の値が小さく、積和演算全体への影響が少ない周波数帯域を確実に抽出することができる。
【０００８】
また、上述したパワー比較手段は、第１のパワー演算手段によって算出された各周波数帯域毎のパワーＰを基準値Ｒと比較するとともに、フィルタ係数の二乗振幅値Ｃを基準値Ｒと比較しており、乗算ポイント設定手段は、パワーＰと二乗振幅値Ｃの少なくとも一方が基準値Ｒ以下の周波数帯域をトータルパワーの算出対象から除外して乗算ポイントを決定することが望ましい。スピーカからマイクロホンまでの音響空間の伝達特性を考えると、特に車室内空間の伝達特性を考えると、特定の周波数帯域において音が吸収される場合もあるため、このような周波数帯域ではフィルタ特性の二乗振幅値が極端に小さくなって、この二乗振幅値とパワーの積が小さくなる。このような周波数帯域を積和演算の対象から除外することにより、積和演算全体の処理量を削減することが可能になる。
【０００９】
また、本発明の入力音処理装置は、スピーカから出力される入力音のマイクロホン位置でのトータルパワーを推定するものであって、スピーカに入力される入力音信号を複数の周波数帯域の成分に分割する第１の周波数分析手段と、第１の周波数分析手段によって分割された各周波数帯域成分毎のパワーを算出する第１のパワー演算手段と、スピーカからマイクロホンまでの音響空間の伝達特性に対応するフィルタ特性であって複数の周波数帯域のそれぞれに対応するフィルタ係数の二乗振幅値を算出する二乗振幅値演算手段と、入力音が子音か母音かを判定する子音／母音判定手段と、子音／母音判定手段による判定結果に基づいて、トータルパワーの算出対象となる周波数帯域を乗算ポイントとして決定する乗算ポイント設定手段と、乗算ポイント設定手段によって決定された乗算ポイントについて、第１のパワー演算手段によって算出された各周波数帯域毎のパワーと、二乗振幅値演算手段によって算出された各周波数帯域毎のフィルタ係数の二乗振幅値とを用いて積和演算を行う積和演算手段とを備えている。入力音が音声の場合には、この音声が子音か母音かによって各周波数帯域成分の値に大きな偏りが生じる。具体的には、子音の場合には子音特有の周波数帯域成分のみが値を有し、それ以外の周波数帯域成分の値はほぼ０になる。反対に、母音の場合には母音特有の周波数帯域成分のみが値を有し、それ以外の周波数帯域成分の値はほぼ０になる。したがって、入力音が母音か子音かを判定することにより、パワーがほとんどない周波数帯域を特定してこれらに対応する積和演算を省略することができるため、処理量を削減することができる。また、安価なプロセッサ等の使用が可能になることによるコスト低減を図ることができる。
【００１０】
また、上述した子音／母音判定手段は、母音帯域のパワーと子音帯域のパワーとを比較することにより、入力音が子音と母音のいずれに該当するかを判定することが望ましい。これにより、入力音が子音か母音かを容易に判定することが可能になる。
【００１１】
また、上述した母音帯域は１００Ｈｚ〜１ｋＨｚであり、子音帯域は１ｋＨｚ〜８ｋＨｚであることが望ましい。このように重複しない周波数帯域の範囲を母音帯域と子音帯域にそれぞれ設定することにより、子音と母音の判定をさらに容易に行うことができる。
【００１２】
また、上述した第１のパワー演算手段によって算出された各周波数帯域のパワーの中から子音帯域に含まれるものを加算することにより子音帯域パワーを算出する子音帯域パワー算出手段と、第１のパワー演算手段によって算出された各周波数帯域のパワーの中から母音帯域に含まれるものを加算することにより母音帯域パワーを算出する母音帯域パワー算出手段とをさらに備えることが望ましい。これにより、子音帯域パワーと母音帯域パワーとを計算することが容易となる。
【００１３】
また、上述したフィルタ係数を設定する適応フィルタをさらに備えることが望ましい。また、マイクロホンから出力される信号を複数の周波数帯域の成分に分割する第２の周波数分析手段をさらに備え、適応フィルタは、第１および第２の周波数分析手段のそれぞれによって分割された各周波数帯域成分に基づいてフィルタ係数を決定することが望ましい。これにより、実際の音響空間に対応するフィルタ係数を正確に決定することが可能になる。
【００１４】
また、上述したマイクロホンには、スピーカから出力された入力音以外の周辺騒音が集音されることが望ましい。これにより、マイクロホン位置において周辺騒音が存在する場合であってもこの周辺騒音の影響のない入力音のみのトータルパワーを得ることができる。
【００１５】
また、上述したマイクロホンによって集音した音のトータルパワーを算出するトータルパワー算出手段と、トータルパワー算出手段によって算出されたトータルパワーから積和演算手段による積和演算によって得られた入力音声のマイクロホン位置でのトータルパワーを減算することにより、周辺騒音のトータルパワーを算出する減算手段とをさらに備えることが望ましい。これにより、マイクロホン位置での入力音のトータルパワーのみでなく、入力音を含まない周辺騒音のトータルパワーも知ることが可能になる。
【００１６】
また、上述した入力音は、車載装置から出力されるガイド音声であることが望ましい。車載装置から出力されるガイド音声のみのトータルパワーを知ることができるため、周辺騒音が比較的大きな車室内においてガイド音声の利得制御等を行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を適用した一実施形態の入力音処理装置について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
〔第１の実施形態〕
図１は、第１の実施形態の入力音処理装置の構成を示す図である。図１に示す入力音処理装置は、車両に搭載されており、マイクロホン１００の設置位置に到達したガイド音声のパワーを推定するとともに、このマイクロホン１００で集音した音からガイド音声以外の周辺騒音を抽出してそのパワーを算出する動作を行っている。このために、本実施形態の入力音処理装置は、マイクロホン１００、ＤＦＴ（離散フーリエ変換）演算部１０、１２、パワー演算部１４、１６、トータルパワー算出部１８、適応フィルタ２０、二乗振幅値演算部２２、積和演算部２４、パワー比較部２６、乗算ポイント設定部２８、加算器３０を含んで構成されている。
【００１９】
一方のＤＦＴ演算部１０は、マイクロホン１００の出力信号に対して離散フーリエ変換を行って、各周波数帯域成分毎の信号レベルを抽出する。なお、ＤＦＴ演算部１０の前段にアナログ−デジタル変換器が設けられており、マイクロホン１００の出力信号がデジタルデータに変換された後にＤＦＴ演算部１０に入力される。ＤＦＴ演算部１０では、例えば可聴周波数帯域を１０２４分割した各点について信号レベルが算出される。また、マイクロホン１００は、ユーザの聴取位置を想定した車室内の所定位置、例えばハンドルの所定位置に設置されている。
【００２０】
パワー演算部１４は、ＤＦＴ演算部１０によって算出された各周波数帯域成分毎の信号レベルのパワーを算出する。具体的には、ＤＦＴ演算部１０から出力される信号の実部と虚部をそれぞれ２乗して和をとることにより、各周波数帯域成分毎のパワーが求められる。トータルパワー算出部１８は、パワー演算部１４によって算出された各周波数帯域成分毎のパワーを合計することにより、マイクロホン１００で集音した音に対応するトータルパワーを算出する。
【００２１】
他方のＤＦＴ演算部１２は、ガイド音声ソース２００から入力されるガイド音声信号に対して離散フーリエ変換を行って、各周波数帯域成分毎の信号レベルを抽出する。なお、ＤＦＴ演算部１２の前段には一方のＤＦＴ演算部１０の場合と同様にアナログ−デジタル変換器が設けられており、ガイド音声ソース２００から出力されたガイド音声信号がデジタルデータに変換された後にＤＦＴ演算部１２に入力される。ＤＦＴ演算部１２では、ＤＦＴ演算部１０と同じ分割数（例えば１０２４点）の各周波数帯域成分毎に信号レベルが算出される。また、ガイド音声ソース２００は、例えばナビゲーション装置であり、経路誘導時の交差点案内等の案内音声に対応した信号が出力される。この案内音声は、スピーカ（図示せず）から車室内に出力されてマイクロホン１００に到達する。したがって、マイクロホン１００では、オーディオ音やロードノイズ等の各種の周辺騒音の他にガイド音声が混在した音が集音される。
【００２２】
パワー演算部１６は、ＤＦＴ演算部１２によって算出された各周波数帯域成分毎の信号レベルのパワーを算出する。適応フィルタ２０は、２つのＤＦＴ演算部１０、１２の各出力に基づいて、案内音声が出力されるスピーカからマイクロホン１００までの車室内の伝達特性を同定する。上述したように、ガイド音声ソース２００から出力される案内音声はスピーカから出力されて車室内の音響空間を通った後にマイクロホン１００に到達して、対応する信号がＤＦＴ演算部１０に入力される第１の経路とは別に、ガイド音声信号として直接ＤＦＴ演算部１２に入力される第２の経路とが存在する。この第１の経路には車室内の音響空間が含まれ、第２の経路には車室内の音響空間が含まれないため、２つのＤＦＴ演算部１０、１２の出力に基づいて適応等化処理を行うことにより、車室内音響空間の伝達特性を推定することが可能になる。適応フィルタ２０では、各周波数帯域毎に設定されるフィルタ係数（タップ係数）としてこの伝達特性が表される。二乗振幅値演算部２２は、適応フィルタ２０の各フィルタ係数の実部と虚部をそれぞれ２乗し、和をとった二乗振幅値を算出する。
【００２３】
パワー比較部２６は、パワー演算部１６から出力される案内音声の各周波数帯域成分毎のパワー（Ｐ）と、二乗振幅値演算部２２から出力される各周波数帯域に対応する適応フィルタ２０の各フィルタ係数の二乗振幅値（Ｃ）とが入力されており、これら２種類の値Ｐ、Ｃと基準値Ｒとを比較する。すなわち、各周波数帯域毎に積和演算を行う場合に、ＰとＣの少なくとも一方の値が０あるいは十分に小さい場合には、これらの積の値が十分に小さくなるため、積和演算の対象から除外しても算出されるトータルパワーへの影響は小さいと考えられる。パワー比較部２６では、２つの値Ｐ、Ｃが基準値Ｒ以下であるか否かを調べる処理が行われる。
【００２４】
一般に、案内音声を含む一般の音声は、母音と子音によって構成されている。母音は、１００Ｈｚ〜１ｋＨｚの範囲の周波数成分を、子音は１ｋＨｚ〜８ｋＨｚの周波数成分をそれぞれ含んでおり、存在する周波数帯域が異なっている。したがって、案内音声が母音のときには子音に対応する各周波数帯域の信号レベルはほぼ０になっており、それを二乗したパワーもほぼ０になる。反対に、案内音声が子音のときには母音に対応する各周波数帯域の信号レベルはほぼ０になっており、そのパワーＰもほぼ０になる。また、車室内空間の伝達特性を考えたときに、特定の周波数帯域について信号レベルが大きく減衰する場合、例えば、車室内空間の形状や車室内に備わった座席の材質等によって特定周波数の音が吸収されて伝搬しにくい場合には、この周波数帯域に対応する適応フィルタ２０のフィルタ係数の値およびその二乗振幅値Ｃがほぼ０になる。このようにＰ、Ｃの少なくとも一方がほぼ０（基準値Ｋ以下）の場合には、この周波数帯域は積和演算の対象から除外される。
【００２５】
乗算ポイント設定部２８は、パワー比較部２６による比較処理に基づいて、Ｐ、Ｃの少なくとも一方がほぼ０（基準値Ｒ以下）の周波数帯域を積和演算の対象から除外し、それ以外の周波数帯域を乗算ポイントとして設定する。
【００２６】
積和演算部２４は、パワー演算部１６によって算出された案内音声の各周波数帯域成分毎のパワーＰと、二乗振幅値演算部２２によって算出された適応フィルタ２０の各フィルタ係数の二乗振幅値Ｃとを、同一の周波数帯域毎に乗算した結果を、乗算ポイント設定部２８によって設定された乗算ポイントについて加算する積和演算を行う。これにより、マイクロホン１００に到達した案内音声が適応フィルタ２０を用いることにより推定され、その推定された案内音声のトータルパワーが積和演算部２４によって算出される。
【００２７】
加算器３０は、トータルパワー算出部１８によって算出されたマイクロホン１００で集音された案内音声と周辺騒音が含まれる音のトータルパワーから、積和演算部２４から出力されたマイクロホン位置での推定された案内音声のトータルパワーを減算する。これにより、加算器３０からは、マイクロホン１００で集音された周辺騒音のトータルパワーのみが出力される。
【００２８】
ところで、上述した基準値Ｒは、積和演算部２４から出力される推定された案内音声のトータルパワーの誤差が所定値以内になるように設定される。例えば、パワー演算部１６から出力される案内音声の各周波数帯域成分の値の最大値、あるいは二乗振幅値演算部２２から出力される適応フィルタ２０の各フィルタ係数の二乗振幅値の最大値が２M であったときに誤差が５ｄＢ以内になるように基準値Ｒが設定される。具体的には、Ｍ＝１６の場合には基準値Ｒ＝３９８になる。
【００２９】
上述したＤＦＴ演算部１２が第１の周波数分析手段に、パワー演算部１６が第１のパワー演算手段に、二乗振幅値演算部２２が二乗振幅値演算手段に、パワー比較部２６がパワー比較手段に、乗算ポイント設定部２８が乗算ポイント設定手段に、積和演算部２４が積和演算手段に、ＤＦＴ演算部１０が第２の周波数分析手段に、ＤＦＴ演算部１０、パワー演算部１４、トータルパワー算出部１８がトータルパワー算出手段に、加算器３０が減算手段にそれぞれ対応する。
【００３０】
このように、全ての周波数帯域について積和演算を行わずにパワーがほとんどない周波数帯域に対応する積和演算を省略して、有効な値を有する周波数帯域についてのみ積和演算を行うことにより、処理量を削減することができる。また、これに伴い、安価なプロセッサ等の使用が可能になることによるコスト低減を図ることができる。
【００３１】
また、スピーカからマイクロホン１００までの音響空間の伝達特性を考えると、特に車室内空間の伝達特性を考えると、特定の周波数帯域において音が吸収される場合もあるため、このような周波数帯域ではフィルタ特性の二乗振幅値が極端に小さくなって、この二乗振幅値とパワーの積が小さくなる。このような周波数帯域を積和演算の対象から除外することにより、積和演算全体の処理量を削減することが可能になる。
【００３２】
また、適応フィルタを用いてフィルタ係数を設定することにより、実際の音響空間に対応するフィルタ係数を正確に決定することが可能になる。
【００３３】
また、加算器３０によってマイクロホン１００の出力信号のトータルパワーからマイクロホン位置でのガイド音声のトータルパワーを減算することにより、入力音を含まない周辺騒音のトータルパワーも知ることが可能になる。これにより、ガイド音声のラウドネス補償のゲイン算出を行うことができ、周辺騒音が比較的大きな車室内においてガイド音声が明瞭に聴き取れるようにすることができる。
【００３４】
〔第２の実施形態〕
図２は、第２の実施形態の入力音処理装置の構成を示す図である。図２に示す入力音処理装置は、マイクロホン１００、ＤＦＴ（離散フーリエ変換）演算部１０、１２、パワー演算部１４、１６、トータルパワー算出部１８、適応フィルタ２０、二乗振幅値演算部２２、積和演算部２４、母音帯域パワー算出部４０、子音帯域パワー算出部４２、子音／母音判定部４４、乗算ポイント設定部４６、加算器３０を含んで構成されている。図１に示した入力音処理装置に対して、パワー比較部２６、乗算ポイント設定部２８を母音帯域パワー算出部４０、子音帯域パワー算出部４２、子音／母音判定部４４、乗算ポイント設定部４６に置き換えた構成を有している。以下では、これらの構成に着目して説明を行う。
【００３５】
母音帯域パワー算出部４０は、母音に対応する周波数帯域に含まれる各周波数帯域成分毎のパワーを加算することにより、母音の周波数帯域に対応するパワー（母音帯域パワー）を算出する。子音帯域パワー算出部４２は、子音に対応する周波数帯域に含まれる各周波数帯域成分毎のパワーを加算することにより、子音の周波数帯域に対応するパワー（子音帯域パワー）を算出する。なお、母音帯域パワーと子音帯域パワーの計算は、それぞれの周波数帯域全体について行う必要は必ずしもなく、母音の周波数帯域の一部に対応するパワーを母音帯域パワーとして、子音の周波数帯域の一部に対応するパワーを子音帯域パワーとして求めるようにしてもよい。
【００３６】
子音／母音判定部４４は、母音帯域パワー算出部４０によって算出された母音帯域パワーと子音帯域パワー算出部４２によって算出された子音帯域パワーとを比較することにより、ガイド音声ソース２００から入力された案内音声が母音／子音のいずれであるかを判定する。上述したように、案内音声の構成音は、母音と子音のいずれかが排他的に現れるものであるため、母音帯域パワーと子音帯域パワーを比較することにより、現時点での案内音声が母音であるか子音であるかを容易に判定することができる。
【００３７】
乗算ポイント設定部４６は、子音／母音判定部４４による判定結果が「母音」である場合には母音に対応する各周波数帯域以外を積和演算の対象から除外して母音に対応する各周波数帯域を乗算ポイントとして設定し、反対に、子音／母音判定部４４による判定結果が「子音」である場合には子音に対応する各周波数帯域以外を積和演算の対象から除外して子音に対応する各周波数帯域を乗算ポイントとして設定する。
【００３８】
積和演算部２４は、パワー演算部１６によって算出された案内音声の各周波数帯域成分毎のパワーと、二乗振幅値演算部２２によって算出された適応フィルタ２０の各フィルタ係数の二乗振幅値とを、同一の周波数帯域毎に乗算した結果を、乗算ポイント設定部４６によって設定された乗算ポイントについて加算する積和演算を行う。これにより、マイクロホン１００に到達した案内音声が適応フィルタ２０を用いることにより推定され、その推定された案内音声のトータルパワーが積和演算部２４によって算出される。
【００３９】
上述した乗算ポイント設定部４６が乗算ポイント設定手段に、子音／母音判定部４４が子音／母音判定手段に、母音帯域パワー算出部４０が母音帯域パワー算出手段に、子音帯域パワー算出部４２が子音帯域パワー算出手段にそれぞれ対応する。
【００４０】
このように、ガイド音声が子音か母音かによって各周波数帯域成分の値に大きな偏りが生じる。具体的には、子音の場合には子音特有の周波数帯域成分のみが値を有し、それ以外の周波数帯域成分の値はほぼ０になる。反対に、母音の場合には母音特有の周波数帯域成分のみが値を有し、それ以外の周波数帯域成分の値はほぼ０になる。したがって、ガイド音声が母音か子音かを判定することにより、パワーがほとんどない周波数帯域を特定してこれらに対応する積和演算を省略することができるため、処理量を削減することができる。また、安価なプロセッサ等の使用が可能になることによるコスト低減を図ることができる。
【００４１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、ガイド音声ソース２００から出力されるガイド音声のパワーを推定する場合について説明したが、その他の音声のマイクロホン位置でのトータルパワーを推定するようにしてもよい。例えば、ラジオ受信機等から出力される放送内容に対応した音声のパワーを推定する場合に本発明を適用することができる。
【００４２】
また、上述した第１の実施形態では、ガイド音声ソース２００の代わりにオーディオ装置等を用い、ガイド音声に代えてオーディオ音等のマイクロホン位置でのトータルパワーを推定するようにしてもよい。
【００４３】
また、上述した各実施形態では、ＤＦＴ演算部１０、１２を用いて入力信号の周波数帯域成分の分割を行ったが、フィルタバンク等の他の方法を用いて周波数帯域成分の分割を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】第１の実施形態の入力音処理装置の構成を示す図である。
【図２】第２の実施形態の入力音処理装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０、１２  ＤＦＴ演算部
１４、１６  パワー演算部
１８  トータルパワー算出部
２０  適応フィルタ
２２  二乗振幅値演算部
２４  積和演算部
２６  パワー比較部
２８、４６  乗算ポイント設定部
４０  母音帯域パワー算出部
４２  子音帯域パワー算出部
４４  子音／母音判定部
１００  マイクロホン
２００  ガイド音声ソース
【図１】
2005252904.tif 000003
【図２】
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