(57)【要約】【課題】従来の音声録音再生装置は、録音時に標本化周波数を決定しデジタル録音し、再生時標本化周波数に応じて帯域制限用ローパスフィルタの遮断周波数を可えて音声を再生する。これによると録音される音声の周波数成分の如何に関わらずそのまま録音され、ローパスフィルタやハイパスフィルタを無作為に通して再生されるため再生音に明瞭度が無く、雑音の多いという課題があった。【解決手段】本発明の音声録音再生装置は、入力された音声において、高い周波数成分が多いと自動的に高域エンハンストフィルタを通して再生し、低い周波数成分が多いと自動的に低域エンハンストフィルタを通して再生することで再生する音声の明瞭度が向上し、雑音の少ない音声を再生することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された音声のうち所定の周波数より高い高周波成分の量と低い低周波成分の量とを算出する算出部と、前記入力された音声のうち高周波成分の大きさを高める高域エンハンストフィルタと、前記入力された音声のうち低周波成分の大きさを高める低域エンハンストフィルタと、前記入力された音声を前記高域エンハンストフィルタに伝達するか前記低域エンハンストフィルタに伝達するかを切り換える切換部と、前記高周波成分の量が前記低周波成分の量より多い場合には前記高域エンハンストフィルタに伝達するように前記切換部を切り換え、前記高周波成分の量が前記低周波成分の量より少ない場合には前記低域エンハンストフィルタに伝達するように前記切換部を切り換える制御部とを備えた音声録音再生装置。
【請求項２】
音声を入力する音声入力部と、入力された音声のうち所定の周波数より高い高周波成分の量と低い低周波成分の量とを算出する算出部と、前記入力された音声のうち高周波成分の大きさを高める高域エンハンストフィルタと、前記入力された音声のうち低周波成分の大きさを高める低域エンハンストフィルタと、前記入力された音声を前記高域エンハンストフィルタに伝達するか前記低域エンハンストフィルタに伝達するかを切り換える切換部と、前記高周波成分の量が前記低周波成分の量より多い場合には前記高域エンハンストフィルタに伝達するように前記切換部を切り換え、前記高周波成分の量が前記低周波成分の量より少ない場合には前記低域エンハンストフィルタに伝達するように前記切換部を切り換える制御部と、前記高域エンハンストフィルタあるいは前記低域エンハンストフィルタからの信号を音声として発する音声発生部とを備えた音声録音再生装置。
【請求項３】
音声を入力する音声入力部と、前記音声入力部から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する第１の変換部と、前記第１の変換部で変換されたデジタル信号を記憶する記憶部と、前記第１の変換部で変換されたデジタル信号うち所定の周波数より高い高周波成分の量と低い低周波成分の量とを算出する算出部と、前記記憶部に記憶されているデジタル信号をアナログ信号に変換する第２の変換部と、前記第２の変換部で変換されたアナログ信号の高周波成分の大きさを高める高域エンハンストフィルタと、前記第２の変換部で変換されたアナログ信号の低周波成分の大きさを高める低域エンハンストフィルタと、前記第２の変換部で変換されたアナログ信号を前記高域エンハンストフィルタに伝達するか前記低域エンハンストフィルタに伝達するかを切り換える切換部と、前記算出部の算出結果に基づいて前記切換部の制御を行う制御部と、前記高域エンハンストフィルタあるいは前記低域エンハンストフィルタからのアナログ信号を音声として発する音声発生部とを備えた音声録音再生装置。
【請求項４】
制御部は、第１の変換部で変換されたデジタル信号うち所定の周波数より高い高周波成分の量が低い低周波成分の量より多い場合には第２の変換部で変換されたアナログ信号を高域エンハンストフィルタに伝達するように切換部を切り換え、高い高周波成分の量が低い低周波成分の量より少ない場合には前記第２の変換部で変換されたアナログ信号を低域エンハンストフィルタに伝達するように前記切換部を切り換える請求項３記載の音声録音再生装置。
【請求項５】
所定の周波数を１ｋＨｚとした請求項１から４のいずれか１項に記載の音声録音再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は音声の録音機能と、音声再生時にエンハンストフィルタを通す機能を備えた音声録音再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、音声録音する際に標本化周波数を用いてデジタル録音し、再生時にデジタル信号からアナログ信号に変換し、ローパスフィルタやハイパスフィルタを通して再生する音声録音再生装置が利用されている。
【０００３】
従来の音声録音再生装置は例えば、録音時に標本化周波数を決定しデジタル録音し、再生時標本化周波数に応じて帯域制限用ローパスフィルタの遮断周波数を可変して音声を再生している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６０−１０６０７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の音声録音再生装置であれば録音される音声の周波数成分の如何に関わらずそのまま録音され、ローパスフィルタやハイパスフィルタを通して再生される。換言すると、低い周波数成分が多い音声データ、例えば一般的に男性の声であろうと、高い周波数成分が多い音声データ、例えば一般的に女性の声であろうと、そのまま録音され、再生時にはローパスフィルタやハイパスフィルタを無作為に通して再生されるため再生音に明瞭度が無く、雑音の多い音となって再生されるという課題があった。
【０００５】
本発明は、入力される音声の周波数成分を分析し、高い周波数成分が多いのか、低い周波数成分が多いのかを算出し、高い周波数成分が多い場合は高域周波数を持ち上げる高域エンハンストフィルタを通して再生し、低い周波数成分が多い場合は低域周波数を持ち上げる低域エンハンストフィルタを通して再生することにより、再生音に明瞭度を向上させ雑音の少ない音声を再生することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の音声録音再生装置は、入力された音声のうち所定の周波数より高い高周波成分の量と低い低周波成分の量とを算出する算出部と、前記入力された音声のうち高周波成分の大きさを高める高域エンハンストフィルタと、前記入力された音声のうち低周波成分の大きさを高める低域エンハンストフィルタと、  前記入力された音声を前記高域エンハンストフィルタに伝達するか前記低域エンハンストフィルタに伝達するかを切り換える切換部と、前記高周波成分の量が前記低周波成分の量より多い場合には前記高域エンハンストフィルタに伝達するように前記切換部を切り換え、前記高周波成分の量が前記低周波成分の量より少ない場合には前記低域エンハンストフィルタに伝達するように前記切換部を切り換える制御部とを備えたものである。
【０００７】
また、本発明の音声録音再生装置は、音声を入力する音声入力部と、前記音声入力部から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する第１の変換部と、前記第１の変換部で変換されたデジタル信号を記憶する記憶部と、前記第１の変換部で変換されたデジタル信号うち所定の周波数より高い高周波成分の量と低い低周波成分の量とを算出する算出部と、前記記憶部に記憶されているデジタル信号をアナログ信号に変換する第２の変換部と、前記第２の変換部で変換されたアナログ信号の高周波成分の大きさを高める高域エンハンストフィルタと、前記第２の変換部で変換されたアナログ信号の低周波成分の大きさを高める低域エンハンストフィルタと、前記第２の変換部で変換されたアナログ信号を前記高域エンハンストフィルタに伝達するか前記低域エンハンストフィルタに伝達するかを切り換える切換部と、前記算出部の算出結果に基づいて前記切換部の制御を行う制御部と、前記高域エンハンストフィルタあるいは前記低域エンハンストフィルタからのアナログ信号を音声として発する音声発生部とを備えたものである。
【０００８】
上記構成により、音声録音再生装置は、音声入力された音声において、高い周波数成分が多いと自動的に高域エンハンストフィルタを通して再生され、低い周波数成分が多いと自動的に低域エンハンストフィルタを通して再生することとなる。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明によれば、入力された音声において、高い周波数成分が多いと自動的に高域エンハンストフィルタを通して再生し、また低い周波数成分が多いと自動的に低域エンハンストフィルタを通して再生することにより再生する音声の明瞭度が向上し、雑音の少ない音声を再生することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施の形態について図１から図８を用いて説明する。
【００１１】
図１において、１は音声を入力する音声入力部、２は入力された音声のうち所定の周波数より高い高周波成分の量と低い低周波成分の量とを算出する周波数成分算出部、３は入力された音声のうち高周波成分の大きさを高める高域エンハンストフィルタ、４は入力された音声のうち低周波成分の大きさを高める低域エンハンストフィルタ、５は入力された音声を前記高域エンハンストフィルタに伝達するか前記低域エンハンストフィルタに伝達するかを切り換える切換部、６は高周波成分の量が低周波成分の量より多い場合には高域エンハンストフィルタ３に伝達するように切換部５を切り換え、高周波成分の量が低周波成分の量より少ない場合には低域エンハンストフィルタ４に伝達するように切換部５を切り換える制御部、７は入力された音声および周波数成分算出部２で算出された高周波成分の量と低周波成分の量のどちらが多いかを示す情報を記憶する記憶部、８は高域エンハンストフィルタ３あるいは低域エンハンストフィルタ４からの信号を音声として発する音声発生部であり、上記各部により音声録音再生装置が構成される。
【００１２】
なお、図示していないが、周波数成分算出部２は、入力された音声情報を量子化する量子化部と、その量子化された音声情報のうち所定の周波数より高い成分の積算および所定の周波数より低い成分の積算を行う積算部と、前記積算部で積算した高周波成分量と低周波成分量とでどちらの量が多いかを比較する比較部を備えている。
【００１３】
また、高域エンハンストフィルタ３や低域エンハンストフィルタ４は、例えば、オペンアプなどから構成される。
【００１４】
以上のように構成された音声録音再生装置について、その動作を説明する。
【００１５】
まず、音声の録音について説明する。なお、音声の入力（録音）については、例えば、音声録音再生装置に設けられた音声入力を開始させるための音声入力開始キー（図示せず）を押下することにより、音声の入力が可能となる。
【００１６】
音声を入力する機器、例えばマイク等を使用して、音声入力部１に音声データを入力する。次に、この音声データは周波数成分算出部２に入力される。そして、周波数成分算出部２内の量子化部（図示せず）により量子化され、この量子化された音声データは、周波数成分算出部２内の積算部（図示せず）により、周波数成分算出部２内に予め設定されている所定の周波数より高い高周波数成分と低い低周波数成分とに分けて積算され、さらに、周波数成分算出部２内の比較部（図示せず）により、積算された高周波成分量と低周波成分量とでどちらの成分量が多いか比較される。なお、この比較部による比較結果および音声データは記憶部７に記憶される。
【００１７】
次に、音声録音再生装置に記憶された音声データの再生について説明する。なお、音声の再生については、例えば、音声録音再生装置に設けられた音声再生を開始させるための音声再生開始キー（図示せず）を押下することにより、音声の再生が可能となるものである。
【００１８】
音声再生時には、記憶部７に記憶されている音声データが切換部５に出力されるとともに、制御部６が記憶部７にアクセスして記憶部７に記憶されている高周波成分量と低周波成分量とでどちらの成分量が多いかを示す情報を取得する。この取得した情報が、高周波成分の量が多いことを示す情報であれば、制御部６は記憶部７から出力された音声データが切換部５を介して高域エンハンストフィルタ３に出力されるように切換部５を切り換え、一方、低周波成分の量が多いことを示す情報であれば、制御部６は記憶部７から出力された音声データが切換部５を介して低域エンハンストフィルタ４に出力されるように切換部５を切り換える。そして、高域エンハンストフィルタ３または低域エンハンストフィルタ４を通過した音声データは、スピーカなどの音声発生部８に入力され音声として出力される。
【００１９】
ここで、エンハンストフィルタによる音声データのエンハンストについて図３から図８を用いて説明する。なお、高周波成分と低周波成分との閾値としての所定の周波数は１ｋＨｚとしており、この周波数１ｋＨｚは人間の音声周波数において、低音、高音を分ける中間の周波数として適している。
【００２０】
また、エンハンスとは、高めることを意味し、エンハンストフィルタとは所定の周波数成分の大きさのレベルを高めるものであり、高周波エンハンストフィルタは所定の周波数より高周波の成分の大きさのレベルを高めるものであり、低周波エンハンストフィルタは所定の周波数より低周波の成分の大きさのレベルを高めるものである。
【００２１】
図３は音声入力部１に入力された音声データ波形の一例として、高周波成分量が多い場合の例を示している。図４は高域エンハンストフィルタ３の特性図である。図５は図３の音声データを図４の特性を有する高域エンハンストフィルタ３を通して高域をエンハンストした音声データの波形を示す。
【００２２】
図３に示すような高周波成分が多い音声データが音声入力部１に入力された場合、記憶部７にはこの音声データと高周波成分が多いことを示す情報とが記憶される。また、音声データを再生する場合、制御部６は記憶部７に記憶されている高周波成分が多いことを示す情報に基づいて、記憶部７から出力された音声データが図４に示す特性を有する高域エンハンストフィルタ３に通るように切換部５を切り換える。そして、図５に示すように高周波域がエンハンストされ、このエンハンストされた音声データが音声発生部８から出力される。これにより、音声入力部１に入力された音声よりも明瞭度が向上し、聞きやすい音声が出力される。
【００２３】
また、図６は音声入力部１に入力された音声データ波形の一例として、低周波成分量が多い場合の例を示している。図７は低域エンハンストフィルタの特性図である。図８は図６の音声データを図７の特性を有する低域エンハンストフィルタ４を通して低域をエンハンストした音声データの波形を示す。
【００２４】
図６に示すような低周波成分が多い音声データが音声入力部１に入力された場合、記憶部７にはこの音声データと低周波成分が多いことを示す情報とが記憶される。また、音声データを再生する場合、制御部６は記憶部７に記憶されている低周波成分が多いことを示す情報に基づいて、記憶部７から出力された音声データが図７に示す特性を有する低域エンハンストフィルタ４に通るように切換部５を切り換える。そして、図８に示すように低周波域がエンハンストされ、このエンハンストされた音声データが音声発生部８から出力される。これにより、音声入力部１に入力された音声よりも明瞭度が向上し、聞きやすい音声が出力される。
【００２５】
以上のように、本実施の形態の音声録音再生装置によれば、入力された音声について、その音声の高周波数成分が多いのか、低周波数成分が多いのかを算出し、音声を再生する際に高周波成分が多い場合には高域エンハンストフィルタ３を通して音声を再生し、低周波成分が多い場合には低域エンハンストフィルタ４を通して音声を再生することにより、音声発生部８で再生される音声は音声入力部１に入力された音声よりも明瞭度が向上して聞きやすくなる。
【００２６】
なお、図２に示すように、音声録音再生装置が、音声入力部１に入力された音声データをアナログ／デジタル変換するＡ／Ｄ変換部９と、このＡ／Ｄ変換部９でデジタルデータに変換されて記憶部７に記憶され、音声データの再生時にこの記憶部７から出力されたデジタルデータをアナログデータに変換して切換部５に出力するＤ／Ａ変換部１０を備えることにより、音声のダイナミックレンジが広がり、より雑音の少ない音声を再生することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明の音声録音再生装置は、音声の周波数成分により、高い周波数成分が多い場合は
高周波成分を高めて再生することができ、また、低い周波数成分が多い場合は低周波成分を高めて再生することができ、例えば老人や高齢者等の低音域や高音域の聴力が衰えた人達が利用する音声録音再生装置などとして非常に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態における音声録音再生装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態における音声録音再生装置のブロック図
【図３】本発明の実施の形態における高周波成分の多い音声入力データの波形を示す図
【図４】本発明の実施の形態における高域エンハンストフィルタの特性を示す図
【図５】本発明の実施の形態における高域をエンハンストした音声データの波形を示す図
【図６】本発明の実施の形態における低周波成分の多い音声入力データの波形を示す図
【図７】本発明の実施の形態における低域エンハンストフィルタの特性を示す図
【図８】本発明の実施の形態における低域をエンハンストした音声データの波形を示す図
【符号の説明】
【００２９】
１  音声入力部
２  周波数成分算出部
３  高域エンハンストフィルタ
４  低域エンハンストフィルタ
５  切換部
６  制御部
７  記憶部
８  音声発生部
９  Ａ／Ｄ変換部
１０  Ｄ／Ａ変換部
【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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