(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力音声信号を所定のサンプル数からなるフレームに分割し、前記フレームに乗じる利得を自動的に求め、前記フレームのレベルを所望のレベルに調整することを目的とする音声自動利得制御装置であって、
前記フレームの性質を判定する音声判定手段を備え、
前記音声判定手段は、
前記音声判定手段により有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを判定する有声音判定手段を備え、
前記有声音判定手段は、
所定の複数のピッチに対する前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数を算出する自己相関関数算出手段、及び前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数を用いて前記有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを最終的に決定する有声音決定手段を備え、
前記有声音決定手段は、
前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数のうち前記所定の複数のピッチに対する自己相関関数の最大値を求め、前記自己相関関数の最大値が、前記有音であると判定されたフレームごとに求められた所定の閾値より大きい場合は、前記有音であると判定されたフレームが有声音であると判定し、前記所定の閾値よりも小さい場合は無声音であると判定し、
前記所定の閾値は、
前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数の算出に用いられるすべてのサンプル点の二乗和から得られるフレームの強度に所定の比を乗じたものであることを特徴とする音声自動利得制御装置。
【請求項２】
入力音声信号を所定のサンプル数からなるフレームに分割し、前記フレームに乗じる利得を自動的に求め、前記フレームのレベルを所望のレベルに調整することを目的とする音声自動利得制御装置であって、
前記フレームの性質を判定する音声判定手段を備え、
前記音声判定手段は、
前記音声判定手段により有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを判定する有声音判定手段を備え、
前記有声音判定手段は、
所定の複数のピッチに対する前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数を算出する自己相関関数算出手段、及び前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数を用いて前記有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを最終的に決定する有声音決定手段を備え、
前記有声音決定手段は、
前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数それぞれと、前記有音であると判定されたフレームごとに求められた所定の閾値とを比較し、一つでも前記所定の閾値よりも大きな自己相関関数が存在すれば、前記有音であると判定されたフレームが有声音であると判定し、存在しなければ無声音であると判定し、
前記所定の閾値は、
前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数の算出に用いられるすべてのサンプル点の二乗和から得られるフレームの強度に所定の比を乗じたものであることを特徴とする音声自動利得制御装置。
【請求項３】
次フレームに乗じる利得を推定する利得推定手段を備え、
前記利得推定手段は、
前記音声判定手段により前記フレームが有音であると判定された場合と無音であると判定された場合とで異なる利得推定処理を行い、さらに、前記有声音判定手段により前記有音であると判定されたフレームが無声音であると判定された場合に無音の場合を同様の処理を行う、ことを特徴とする請求項１又は２記載の音声自動利得制御装置。
【請求項４】
入力音声信号を所定のサンプル数からなるフレームに分割し、前記フレームに乗じる利得を自動的に求め、前記フレームのレベルを所望のレベルに調整することを目的とする音声自動利得制御方法であって、
前記フレームの性質を判定する音声判定工程を備え、
前記音声判定工程は、
前記音声判定工程により有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを判定する有声音判定工程を備え、
前記有声音判定工程は、
所定の複数のピッチに対する前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数を算出する自己相関関数算出工程、及び前記自己相関関数算出工程により算出された複数の自己相関関数を用いて前記有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを最終的に決定する有声音決定工程を備え、
前記有声音決定工程は、
前記自己相関関数算出工程により算出された複数の自己相関関数のうち前記所定の複数のピッチに対する自己相関関数の最大値を求め、前記自己相関関数の最大値が、前記有音であると判定されたフレームごとに求められた所定の閾値より大きい場合は、前記有音であると判定されたフレームが有声音であると判定し、前記所定の閾値よりも小さい場合は無声音であると判定し、
前記所定の閾値は、
前記有音であると判定された複数の自己相関関数の算出に用いられるすべてのサンプル点の二乗和から得られるフレームの強度に所定の比を乗じたものであることを特徴とする音声自動利得制御方法。
【請求項５】
入力音声信号を所定のサンプル数からなるフレームに分割し、前記フレームに乗じる利得を自動的に求め、前記フレームのレベルを所望のレベルに調整することを目的とする音声自動利得制御方法であって、
前記フレームの性質を判定する音声判定工程を備え、
前記音声判定工程は、
前記音声判定工程により有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを判定する有声音判定工程を備え、
前記有声音判定工程は、
所定の複数のピッチに対する前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数を算出する自己相関関数算出工程、及び前記自己相関関数算出工程により算出された複数の自己相関関数を用いて前記有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを最終的に決定する有声音決定工程を備え、
前記有声音決定工程は、
前記自己相関関数算出工程により算出された複数の自己相関関数それぞれと、前記有音であると判定されたフレームごとに求められた所定の閾値とを比較し、一つでも前記所定の閾値よりも大きな自己相関関数が存在すれば、前記有音であると判定されたフレームが有声音であると判定し、存在しなければ無声音であると判定し、
前記所定の閾値は、
前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数の算出に用いられるすべてのサンプル点の二乗和から得られるフレームの強度に所定の比を乗じたものであることを特徴とする音声自動利得制御方法。
【請求項６】
次フレームに乗じる利得を推定する利得推定工程を備え、
前記利得推定工程は、
前記音声判定工程により前記フレームが有音であると判定された場合と無音であると判定された場合とで異なる利得推定処理を行い、さらに、前記有声音判定工程により前記有音であると判定されたフレームが無声音であると判定された場合に無音の場合を同様の処理を行う、ことを特徴とする請求項４又は５に記載の音声自動利得制御方法。
【請求項７】
入力音声信号を所定のサンプル数からなるフレームに分割し、前記フレームに乗じる利得を自動的に求め、前記フレームのレベルを所望のレベルに調整することを目的とする機械読取可能な音声自動利得制御用のアルゴリズムを持つコンピュータプログラムを格納する記憶媒体であって、
コンピュータを、
前記フレームの性質を判定する音声判定手段として機能させ、
前記音声判定手段は、
前記音声判定手段により有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを判定する有声音判定手段を備え、
前記有声音判定手段は、
所定の複数のピッチに対する前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数を算出する自己相関関数算出手段と、前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数を用いて前記有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを最終的に決定する有声音決定手段を備え、
前記有声音決定手段は、
前記自己相関関数算出機能により算出された複数の自己相関関数のうち前記所定の複数のピッチに対する自己相関関数の最大値を求め、前記自己相関関数の最大値が、前記有音であると判定されたフレームごとに求められた所定の閾値より大きい場合は、前記有音であると判定されたフレームが有声音であると判定し、前記所定の閾値よりも小さい場合は無声音であると判定し、
前記所定の閾値は、
前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数の算出に用いられるすべてのサンプル点の二乗和から得られるフレームの強度に所定の比を乗じたものであることを特徴とする機械読取可能な音声自動利得制御用のアルゴリズムを持つコンピュータプログラムを格納する記憶媒体。
【請求項８】
入力音声信号を所定のサンプル数からなるフレームに分割し、前記フレームに乗じる利得を自動的に求め、前記フレームのレベルを所望のレベルに調整することを目的とする機械読取可能な音声自動利得制御用のアルゴリズムを持つコンピュータプログラムを格納する記憶媒体であって、
コンピュータを、
前記フレームの性質を判定する音声判定手段として機能させ、
前記音声判定手段は、
前記音声判定手段により有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを判定する有声音判定手段を備え、
前記有声音判定手段は、
所定の複数のピッチに対する前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数を算出する自己相関関数算出手段と、前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数を用いて前記有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを最終的に決定する有声音決定手段を備え、
前記有声音決定手段は、
前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数それぞれと、前記有音であると判定されたフレームごとに求められた所定の閾値とを比較し、一つでも前記所定の閾値よりも大きな自己相関関数が存在すれば、前記有音であると判定されたフレームが有声音であると判定し、存在しなければ無声音であると判定し、
前記所定の閾値は、
前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数の算出に用いられるすべてのサンプル点の二乗和から得られるフレームの強度に所定の比を乗じたものであることを特徴とする機械読取可能な音声自動利得制御用のアルゴリズムを持つコンピュータプログラムを格納する記憶媒体。
【請求項９】
コンピュータを、
次フレームに乗じる利得を推定する利得推定手段として機能させ、
前記利得推定手段は、
前記音声判定手段により前記フレームが有音であると判定された場合と無音であると判定された場合とで異なる利得推定処理を行い、さらに、前記有声音判定手段により前記有音であると判定されたフレームが無声音であると判定された場合に無音の場合を同様の処理を行う、ことを特徴とする請求項７又は８に記載のコンピュータプログラムを格納する記憶媒体。
【請求項１０】
入力音声信号を所定のサンプル数からなるフレームに分割し、前記フレームに乗じる利得を自動的に求め、前記フレームのレベルを所望のレベルに調整することを目的とする機械読取可能な音声自動利得制御用のアルゴリズムを持つコンピュータプログラムであって、
コンピュータを、
前記フレームの性質を判定する音声判定手段として機能させ、
前記音声判定手段は、
前記音声判定手段により有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを判定する有声音判定手段を備え、
前記有声音判定手段は、
所定の複数のピッチに対する前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数を算出する自己相関関数算出手段と、前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数を用いて前記有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを最終的に決定する有声音決定手段を備え、
前記有声音決定手段は、
前記自己相関関数算出機能により算出された複数の自己相関関数のうち前記所定の複数のピッチに対する自己相関関数の最大値を求め、前記自己相関関数の最大値が、前記有音であると判定されたフレームごとに求められた所定の閾値より大きい場合は、前記有音であると判定されたフレームが有声音であると判定し、前記所定の閾値よりも小さい場合は無声音であると判定し、
前記所定の閾値は、
前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数の算出に用いられるすべてのサンプル点の二乗和から得られるフレームの強度に所定の比を乗じたものであることを特徴とする機械読取可能な音声自動利得制御用のアルゴリズムを持つコンピュータプログラム。
【請求項１１】
入力音声信号を所定のサンプル数からなるフレームに分割し、前記フレームに乗じる利得を自動的に求め、前記フレームのレベルを所望のレベルに調整することを目的とする機械読取可能な音声自動利得制御用のアルゴリズムを持つコンピュータプログラムを格納する記憶媒体であって、
コンピュータを、
前記フレームの性質を判定する音声判定手段として機能させ、
前記音声判定手段は、
前記音声判定手段により有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを判定する有声音判定手段を備え、
前記有声音判定手段は、
所定の複数のピッチに対する前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数を算出する自己相関関数算出手段と、前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数を用いて前記有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを最終的に決定する有声音決定手段を備え、
前記有声音決定手段は、
前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数それぞれと、前記有音であると判定されたフレームごとに求められた所定の閾値とを比較し、一つでも前記所定の閾値よりも大きな自己相関関数が存在すれば、前記有音であると判定されたフレームが有声音であると判定し、存在しなければ無声音であると判定し、
前記所定の閾値は、
前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数の算出に用いられるすべてのサンプル点の二乗和から得られるフレームの強度に所定の比を乗じたものであることを特徴とする機械読取可能な音声自動利得制御用のアルゴリズムを持つコンピュータプログラム。
【請求項１２】
コンピュータを、
次フレームに乗じる利得を推定する利得推定手段として機能させ、
前記利得推定手段は、
前記音声判定手段により前記フレームが有音であると判定された場合と無音であると判定された場合とで異なる利得推定処理を行い、さらに、前記有声音判定手段により前記有音であると判定されたフレームが無声音であると判定された場合に無音の場合を同様の処理を行う、ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載のコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力音声信号を所定のサンプル数からなるフレームに分割し、前記フレームに乗じる利得を自動的に求め、前記フレームのレベルを所望のレベルに調整することを目的とする音声自動利得制御装置、音声自動利得制御方法、音声自動利得制御用のアルゴリズムを持つコンピュータプログラムを格納する記憶媒体及び音声自動利得制御用のアルゴリズムを持つコンピュータプログラムに関する。本発明が適用可能な技術としては、音声録音装置、音声通信、ボイスメモ、留守録装置、音声メッセージ録音装置および音声認識装置等がある。
【０００２】
【従来の技術】
音声をディジタル化し、蓄積する技術は、各種電話機やファクシミリ装置等の留守番電話装置や音声メッセージ送信装置、携帯型ボイスメモ等、さまざまなところで用いられている。これらの音声録音装置においては、音声を高品質に保ったままメモリを効率的に利用するためにさまざまな音声符号化（音声圧縮技術）が用いられることもある。
【０００３】
これらの音声録音装置においては、入力音声のレベルが問題になることがある。留守録やメッセージ録音を行う場合に、話者はさまざまな声量やマイクとの距離をもって録音処理を行う。また、音声をディジタル変換するＡＤ変換機の特性によって入力音声がディジタル化されるレベルはさまざまである。後者については、特性に応じたレベル処理をあらかじめ行っておけばレベルの均一化が可能であるが、前者の場合は、事前の設定では対応しきれない。
【０００４】
以上の問題を解決するために、入力音声を自動的に所望のレベルに調整する自動利得制御（Auto Gain Control、以下ＡＧＣと略称する）装置が用いられている。このようなＡＤＣ装置では、ＡＤ変換前にアナログでＡＧＣ処理を行うものもあるが、ＡＤ変換の特性を吸収するためにディジタルでＡＧＣ処理を行う方が効率的である場合もある。
【０００５】
ディジタル処理によるＡＧＣ装置は、入力音声の強度と目標とする強度との比をもとに利得を決定し、その利得を入力音声に乗じるという形が一般的である。ハードウェアとしてＤＳＰ（ディジタル信号処理プロセッサ）を用いる場合など、割り算処理や平方根処理に多大な処理が発生する関係で、単数あるいは複数の音声サンプルからなるフレームの強度と前記目標強度とを比較し、前記目標強度よりも前記フレームの強度が小さい場合は利得を増加させ、大きい場合は利得を減少させ、その利得は次フレームの利得として用いるといった再帰的な方法を用いる場合もある。
【０００６】
再帰的なディジタルＡＧＣ装置においては、入力音声信号が無音（あるいは話者や聴者にとってほとんど無意味で比較的小さな背景雑音）の場合、その強度をもとに利得を計算すると、過剰な大きさを持った利得を生じてしまうため、有音検出を行う。有音検出の手法としては、前記フレームの強度（フレーム内各サンプルの二乗和）に所定の閾値を与え、閾値以下であれば無音（あるいは雑音のみ）であると判定する方法が用いられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、実際の音声においては、無声音が含まれる。母音などの有声音部の強度が大きい場合も、無声音で始まる語頭部は強度が小さいため、この部分をもとに利得制御を行うとやはり過剰な利得を生じてしまうおそれがある。
【０００８】
さらに、屋外からの電話による留守番電話録音等、背景雑音が大きい環境の音声を利得制御する場合、背景雑音が前記閾値を超え、背景雑音が増幅されてしまい、そのため強度の大きい背景雑音を想定して閾値を決定すると、閾値が高くなってしまい、利得制御すべき音声が無音であると判定されるおそれがある。
【０００９】
本発明の目的は、レベルの大きな背景雑音や無声音が入力された場合でも、入力音声の自動的なレベル調整を正確に行うことである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、入力音声信号を所定のサンプル数からなるフレームに分割し、前記フレームに乗じる利得を自動的に求め、前記フレームのレベルを所望のレベルに調整することを目的とする音声自動利得制御装置であって、前記フレームの性質を判定する音声判定手段を備え、前記音声判定手段は、前記音声判定手段により有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを判定する有声音判定手段を備え、前記有声音判定手段は、所定の複数のピッチに対する前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数を算出する自己相関関数算出手段、及び前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数を用いて前記有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを最終的に決定する有声音決定手段を備え、前記有声音決定手段は、前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数のうち前記所定の複数のピッチに対する自己相関関数の最大値を求め、前記自己相関関数の最大値が、前記有音であると判定されたフレームごとに求められた所定の閾値より大きい場合は、前記有音であると判定されたフレームが有声音であると判定し、前記所定の閾値よりも小さい場合は無声音であると判定し、前記所定の閾値は、前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数の算出に用いられるすべてのサンプル点の二乗和から得られるフレームの強度に所定の比を乗じたものである。
また、本発明は、入力音声信号を所定のサンプル数からなるフレームに分割し、前記フレームに乗じる利得を自動的に求め、前記フレームのレベルを所望のレベルに調整することを目的とする音声自動利得制御装置であって、前記フレームの性質を判定する音声判定手段を備え、前記音声判定手段は、前記音声判定手段により有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを判定する有声音判定手段を備え、前記有声音判定手段は、所定の複数のピッチに対する前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数を算出する自己相関関数算出手段、及び前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数を用いて前記有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを最終的に決定する有声音決定手段を備え、前記有声音決定手段は、前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数それぞれと、前記有音であると判定されたフレームごとに求められた所定の閾値とを比較し、一つでも前記所定の閾値よりも大きな自己相関関数が存在すれば、前記有音であると判定されたフレームが有声音であると判定し、存在しなければ無声音であると判定し、前記所定の閾値は、前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数の算出に用いられるすべてのサンプル点の二乗和から得られるフレームの強度に所定の比を乗じたものである。
【００１１】
また、本発明は、次フレームに乗じる利得を推定する利得推定手段を備え、前記利得推定手段は、前記音声判定手段により前記フレームが有音であると判定された場合と無音であると判定された場合とで異なる利得推定処理を行い、さらに、前記有声音判定手段により前記有音であると判定されたフレームが無声音であると判定された場合に無音の場合を同様の処理を行う。
【００１７】
また、本発明は、入力音声信号を所定のサンプル数からなるフレームに分割し、前記フレームに乗じる利得を自動的に求め、前記フレームのレベルを所望のレベルに調整することを目的とする音声自動利得制御方法であって、前記フレームの性質を判定する音声判定工程を備え、前記音声判定工程は、前記音声判定工程により有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを判定する有声音判定工程を備え、前記有声音判定工程は、所定の複数のピッチに対する前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数を算出する自己相関関数算出工程、及び前記自己相関関数算出工程により算出された複数の自己相関関数を用いて前記有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを最終的に決定する有声音決定工程を備え、前記有声音決定工程は、前記自己相関関数算出工程により算出された複数の自己相関関数のうち前記所定の複数のピッチに対する自己相関関数の最大値を求め、前記自己相関関数の最大値が、前記有音であると判定されたフレームごとに求められた所定の閾値より大きい場合は、前記有音であると判定されたフレームが有声音であると判定し、前記所定の閾値よりも小さい場合は無声音であると判定し、前記所定の閾値は、前記有音であると判定された複数の自己相関関数の算出に用いられるすべてのサンプル点の二乗和から得られるフレームの強度に所定の比を乗じたものである。
また、本発明は、入力音声信号を所定のサンプル数からなるフレームに分割し、前記フレームに乗じる利得を自動的に求め、前記フレームのレベルを所望のレベルに調整することを目的とする音声自動利得制御方法であって、前記フレームの性質を判定する音声判定工程を備え、前記音声判定工程は、前記音声判定工程により有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを判定する有声音判定工程を備え、前記有声音判定工程は、所定の複数のピッチに対する前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数を算出する自己相関関数算出工程、及び前記自己相関関数算出工程により算出された複数の自己相関関数を用いて前記有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを最終的に決定する有声音決定工程を備え、前記有声音決定工程は、前記自己相関関数算出工程により算出された複数の自己相関関数それぞれと、前記有音であると判定されたフレームごとに求められた所定の閾値とを比較し、一つでも前記所定の閾値よりも大きな自己相関関数が存在すれば、前記有音であると判定されたフレームが有声音であると判定し、存在しなければ無声音であると判定し、前記所定の閾値は、前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数の算出に用いられるすべてのサンプル点の二乗和から得られるフレームの強度に所定の比を乗じたものである。
【００１８】
また、本発明は、次フレームに乗じる利得を推定する利得推定工程を備え、前記利得推定工程は、前記音声判定工程により前記フレームが有音であると判定された場合と無音であると判定された場合とで異なる利得推定処理を行い、さらに、前記有声音判定工程により前記有音であると判定されたフレームが無声音であると判定された場合に無音の場合を同様の処理を行う。
【００２４】
また、本発明は、入力音声信号を所定のサンプル数からなるフレームに分割し、前記フレームに乗じる利得を自動的に求め、前記フレームのレベルを所望のレベルに調整することを目的とする機械読取可能な音声自動利得制御用のアルゴリズムを持つコンピュータプログラムを格納する記憶媒体であって、コンピュータを、前記フレームの性質を判定する音声判定手段として機能させ、前記音声判定手段は、前記音声判定手段により有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを判定する有声音判定手段を備え、前記有声音判定手段は、所定の複数のピッチに対する前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数を算出する自己相関関数算出手段と、前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数を用いて前記有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを最終的に決定する有声音決定手段を備え、前記有声音決定手段は、前記自己相関関数算出機能により算出された複数の自己相関関数のうち前記所定の複数のピッチに対する自己相関関数の最大値を求め、前記自己相関関数の最大値が、前記有音であると判定されたフレームごとに求められた所定の閾値より大きい場合は、前記有音であると判定されたフレームが有声音であると判定し、前記所定の閾値よりも小さい場合は無声音であると判定し、前記所定の閾値は、前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数の算出に用いられるすべてのサンプル点の二乗和から得られるフレームの強度に所定の比を乗じたものである。
また、本発明は、入力音声信号を所定のサンプル数からなるフレームに分割し、前記フレームに乗じる利得を自動的に求め、前記フレームのレベルを所望のレベルに調整することを目的とする機械読取可能な音声自動利得制御用のアルゴリズムを持つコンピュータプログラムを格納する記憶媒体であって、コンピュータを、前記フレームの性質を判定する音声判定手段として機能させ、前記音声判定手段は、前記音声判定手段により有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを判定する有声音判定手段を備え、前記有声音判定手段は、所定の複数のピッチに対する前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数を算出する自己相関関数算出手段と、前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数を用いて前記有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを最終的に決定する有声音決定手段を備え、前記有声音決定手段は、前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数それぞれと、前記有音であると判定されたフレームごとに求められた所定の閾値とを比較し、一つでも前記所定の閾値よりも大きな自己相関関数が存在すれば、前記有音であると判定されたフレームが有声音であると判定し、存在しなければ無声音であると判定し、前記所定の閾値は、前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数の算出に用いられるすべてのサンプル点の二乗和から得られるフレームの強度に所定の比を乗じたものである。
【００２５】
また、本発明は、コンピュータを、次フレームに乗じる利得を推定する利得推定手段として機能させ、前記利得推定手段は、前記音声判定手段により前記フレームが有音であると判定された場合と無音であると判定された場合とで異なる利得推定処理を行い、さらに、前記有声音判定手段により前記有音であると判定されたフレームが無声音であると判定された場合に無音の場合を同様の処理を行う。
【００３１】
また、本発明は、入力音声信号を所定のサンプル数からなるフレームに分割し、前記フレームに乗じる利得を自動的に求め、前記フレームのレベルを所望のレベルに調整することを目的とする機械読取可能な音声自動利得制御用のアルゴリズムを持つコンピュータプログラムであって、コンピュータを、前記フレームの性質を判定する音声判定手段として機能させ、前記音声判定手段は、前記音声判定手段により有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを判定する有声音判定手段を備え、前記有声音判定手段は、所定の複数のピッチに対する前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数を算出する自己相関関数算出手段と、前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数を用いて前記有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを最終的に決定する有声音決定手段を備え、前記有声音決定手段は、前記自己相関関数算出機能により算出された複数の自己相関関数のうち前記所定の複数のピッチに対する自己相関関数の最大値を求め、前記自己相関関数の最大値が、前記有音であると判定されたフレームごとに求められた所定の閾値より大きい場合は、前記有音であると判定されたフレームが有声音であると判定し、前記所定の閾値よりも小さい場合は無声音であると判定し、前記所定の閾値は、前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数の算出に用いられるすべてのサンプル点の二乗和から得られるフレームの強度に所定の比を乗じたものである。
また、本発明は、入力音声信号を所定のサンプル数からなるフレームに分割し、前記フレームに乗じる利得を自動的に求め、前記フレームのレベルを所望のレベルに調整することを目的とする機械読取可能な音声自動利得制御用のアルゴリズムを持つコンピュータプログラムを格納する記憶媒体であって、コンピュータを、前記フレームの性質を判定する音声判定手段として機能させ、前記音声判定手段は、前記音声判定手段により有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを判定する有声音判定手段を備え、前記有声音判定手段は、所定の複数のピッチに対する前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数を算出する自己相関関数算出手段と、前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数を用いて前記有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを最終的に決定する有声音決定手段を備え、前記有声音決定手段は、前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数それぞれと、前記有音であると判定されたフレームごとに求められた所定の閾値とを比較し、一つでも前記所定の閾値よりも大きな自己相関関数が存在すれば、前記有音であると判定されたフレームが有声音であると判定し、存在しなければ無声音であると判定し、前記所定の閾値は、
前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数の算出に用いられるすべてのサンプル点の二乗和から得られるフレームの強度に所定の比を乗じたものである。
【００３２】
また、本発明は、コンピュータを、次フレームに乗じる利得を推定する利得推定手段として機能させ、前記利得推定手段は、前記音声判定手段により前記フレームが有音であると判定された場合と無音であると判定された場合とで異なる利得推定処理を行い、さらに、前記有声音判定手段により前記有音であると判定されたフレームが無声音であると判定された場合に無音の場合を同様の処理を行う。
【００３８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について説明する。
【００３９】
本実施の形態では、コンピュータの記憶媒体、例えばＨＤＤ（ハードディスクドライブ）にインストールされたコンピュータプログラムに従いそのコンピュータのプロセッサがＲＡＭ等のメモリ領域を用いつつ実行する処理を機能としてとらえ、その機能をブロック化した機能ブロック図を用い、この機能ブロック図によって表現される機能説明をもって、そのコンピュータによって実現する音声自動利得制御装置および音声自動利得制御方法について説明する。
【００４０】
また、このような機能ブロック図に基づく機能説明は、同時に、音声自動利得制御用のアルゴリズムを持つコンピュータプログラム及びこのコンピュータプログラムを格納する記憶媒体についての説明を兼ねる。ここでの、記憶媒体は、コンピュータのＨＤＤばかりでなく、そのＲＡＭ等の記憶領域、コンピュータを離れて存在するＣＤ−ＲＯＭやＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等の光メディア、あるいは磁気的な情報記録媒体、コンピュータにコンピュータプログラムを配信する通信ネットワークのシステム等、各種の記憶媒体を含む。
【００４１】
〔第１の実施の形態〕
本発明の第１の実施の形態を図１に基づいて説明する。図１は、本発明が適用される音声自動利得制御（音声ＡＧＣ装置）の一形態を示す機能ブロック図である。
【００４２】
本音声ＡＧＣ装置は、音声入力手段１０１と、音声判定手段１０２と、利得乗算手段１０３と、利得推定手段１０４と、を備える。
【００４３】
さらに、前記音声判定手段１０２は、有音判定手段２０１と、有声音判定手段２０２と、を備える。
【００４４】
さらに、前記有音判定手段２０１は、第１のフレーム強度算出手段３０１と、有音決定手段３０２と、を備える。
【００４５】
さらに、前記有声音判定手段２０２は、第２のフレーム強度算出手段４０１と、自己相関関数算出手段４０２と、自己相関関数最大値判定手段４０３と、有声音決定手段４０４と、を備える。
【００４６】
さらに、前記利得推定手段１０４は、第３のフレーム強度算出手段５０１と、強度比較手段５０２と、利得算出手段５０３と、を備える。
【００４７】
前記音声入力手段１０１においては、ディジタル音声信号が入力され、所定のサンプル数のフレームが構成される。サンプル数としては、サンプリング周波数が８ｋＨｚの場合、音声が定常とされる４０から２００の範囲の値が望ましい。
【００４８】
前記音声判定手段１０２においては、前記フレームが入力され、まず、有音判定手段２０１において、有音か無音かが判定される。本ＡＧＣ装置においては、有音か無音かを判定する手法としては、前記フレームの強度（各サンプルの二乗和）を計算し、その値が所定の閾値より大きい場合は有音とし、閾値よりも小さい場合は無音とする手法を用いる。すなわち、前記有音判定手段２０１においては、まず、第1のフレーム強度算出手段３０１において、前記フレームの強度（１）が計算される。さらに、有音決定手段３０２において、前記フレームの強度（１）と所定の閾値との比較を行い、前記フレームの強度（２）が閾値よりも大きい場合は有音であると判定し、閾値よりも小さい場合は無音であると判定する。
【００４９】
また、前記有音判定手段２０１において有音と判定されたフレームについては、前記有声音判定手段２０２において、有声音か無声音かが判定される。本ＡＧＣ装置においては、有声音か無声音かを判定する手法としては、所定の複数のピッチに対するフレームの自己相関関数を計算し、その自己相関関数の最大値とフレームの強度との比を求め、その比が所定の値よりも大きい場合は有声音とする方法を用いる。
【００５０】
本ＡＧＣ装置においては、有音であると判定されたフレームの場合も、有声音フレーム以外を無音フレームと同様に処理することにより、背景雑音のレベルが高い場合や、無声音フレームの場合に、必要以上に高い利得を乗じることがなくなる。
【００５１】
すなわち、前記有声音判定手段２０２においては、まず、第２のフレーム強度算出手段４０１において、前記フレームの強度（２）が計算される。自己相関関数の計算には、現在のフレームの各サンプルのみならず、以前のフレームのサンプルを用いて計算するため、このフレームの強度（２）は、自己相関関数計算に用いるすべてのサンプルの強度計算であるため、前記フレームの強度（１）とは異なる値になる。
【００５２】
前記フレームの強度（２）を算出するサンプル数が、前記フレームの強度（１）を算出するサンプル数（すなわちフレームのサンプル数）の整数倍である場合は、過去および現在の前記フレームの強度（１）を足し合わせることによって前記フレームの強度（２）を求めることができ、積和計算回数を削減することができる。
【００５３】
さらに、自己相関関数算出手段４０２において、所定の複数のピッチに対する自己相関関数が計算される。自己相関関数は、当該フレームのピッチを推定するために用いられる手法であり、その計算方法は、当業者には周知である。自己相関関数を計算するピッチとしては、人間の音声のピッチ範囲である、５０Ｈｚ〜４００Ｈｚ、すなわちサンプリング周波数８ｋＨｚの場合は２０〜１２０サンプルあたりを用いることが好ましい。この範囲における自己相関関数の最大値（自己相関関数列のピーク）が明確に得られた場合、当該フレームは有声音であると考えることができ、さらに、与えるピッチが当該フレームのピッチであると考えられる。
【００５４】
さらに、自己相関関数最大値判定手段４０３において、各ピッチに対して求められた複数の前記自己相関関数の中から最大値を求める。
【００５５】
さらに、有声音決定手段４０４において、前記自己相関関数の最大値と、前記フレームの強度（２）との比を求め、さらに、この比を所定の閾値と比較し、比が閾値よりも大きい場合は有声音であると判定し、閾値よりも小さい場合は無声音であると判定する。
【００５６】
また、前記自己相関関数の最大値と前記フレームの強度（２）との比を求めて所定の比の閾値と比較するのではなく、あらかじめ前記フレームの強度（２）に所定の比の閾値を乗じ、その乗じた値に対して前記自己相関関数の最大値が大きい場合は有声音と判定し、小さい場合は無声音と判定してもよい。
【００５７】
さらに、利得乗算手段１０３においては、前記フレームに、以前のフレームにおいて利得推定手段１０４において求められた利得が乗じられる。現在のフレームが最初の処理フレームである場合は、所定の初期値を利得とすればよい。利得の初期値としては、１が挙げられる。
【００５８】
前記利得を乗じたフレームは、ＡＧＣ出力として、出力され、音声符号化・音声認識等のアプリケーションに入力される。
【００５９】
さらに、利得推定手段１０４においては、前記音声判定手段１０２における判定結果にもとづき、無音フレームおよび無声音フレーム（以下無音／無声音フレーム）の場合、および有声音フレームの場合、それぞれに固有の処理を行い、次フレームのための利得推定が行われる。利得推定の手法としては、当業者には周知の手法が採用できる。その手法としては、特開平１１−２１４９４０号公報に記載されている手法のごとくである。したがって、以下に一例を述べるが、その限りではない。
【００６０】
まず、無音／無声音フレームについては、前記利得算出手段５０３において、利得の変更は行われない。ただし、無音／無声音フレームが所定数続いた場合は、利得を初期値にリセットする。
【００６１】
また、有声音フレームについては、まず、前記第3のフレーム強度算出手段５０１において、前記利得を乗じたフレームの強度が計算され、フレームの強度（３）が得られる。前記フレームの強度（３）は、利得を乗じたフレームの強度という点で、前記フレームの強度（１）および前記フレームの強度（２）と異なる。
【００６２】
さらに、前記強度比較手段５０２において、前記フレームの強度（３）と所定の強度目標値との大きさの比較を行う。
【００６３】
さらに、前記利得算出手段５０３において、前記強度比較手段において前記フレームの強度（３）が所定の強度目標値よりも大きい場合は、利得を所定値減じ、また、小さい場合は、利得を所定値増加させる。
【００６４】
〔第２の実施の形態〕
本発明の第２の実施の形態を図１に基づいて説明する。図２は、本発明が適用される音声自動利得制御（音声ＡＧＣ装置）の一形態を示す機能ブロック図である。なお、第１の実施の形態と同一部分は同一符号で示し説明も省略する。
【００６５】
本音声ＡＧＣ装置は、音声入力手段１０１と、音声判定手段１０２と、利得乗算手段１０３と、利得推定手段１０４と、を備える。
【００６６】
さらに、前記音声判定手段１０２は、有音判定手段２０１と、有声音判定手段２０２と、を備える。
【００６７】
さらに、前記有音判定手段２０１は、第１のフレーム強度算出手段３０１と、有音決定手段３０２と、を備える。
【００６８】
さらに、前記有声音判定手段２０２は、第２のフレーム強度算出手段４０１と、自己相関関数算出手段４０２と、有声音決定手段４０３と、を備える。
【００６９】
さらに、前記利得推定手段１０４は、第３のフレーム強度算出手段５０１と、強度比較手段５０２と、利得算出手段５０３と、を備える。
【００７０】
本ＡＧＣ装置は、請求項5に基づくＡＧＣ装置とは、有声音判定手段２０２のみが異なるため、有声音判定手段２０２の動作のみを示す。
【００７１】
前記有声音判定手段２０２においては、まず、第2のフレーム強度算出手段４０１において、前記フレームの強度（２）が計算される。
【００７２】
前記フレームの強度（２）を算出するサンプル数が、前記フレームの強度（１）を算出するサンプル数（すなわちフレームのサンプル数）の整数倍である場合は、過去および現在の前記フレームの強度（１）を足し合わせることによって前記フレームの強度（２）を求めることができ、積和計算回数を削減することができる。
【００７３】
さらに、自己相関関数算出手段４０２において、所定の複数のピッチに対する自己相関関数が計算される。自己相関関数は、当該フレームのピッチを推定するために用いられる手法であり、その計算方法は、当業者には周知である。自己相関関数を計算するピッチとしては、人間の音声のピッチ範囲である、５０Ｈｚ〜４００Ｈｚ、すなわちサンプリング周波数８ｋＨｚの場合は２０〜１２０サンプルあたりを用いることが好ましい。この範囲における自己相関関数の最大値（自己相関関数列のピーク）が明確に得られた場合、当該フレームは有声音であると考えることができ、さらに、与えるピッチが当該フレームのピッチであると考えられる。
【００７４】
さらに、有声音決定手段４０３において、複数求めた前記自己相関関数それぞれと、前記フレームの強度（２）との比を求め、さらに、この比を所定の閾値と比較し、比が閾値よりも大きい場合が一つでもある場合は有声音であると判定し、まったくない場合は無声音であると判定する。
【００７５】
また、前記自己相関関数と前記フレームの強度（２）との比を求めて所定の比の閾値と比較するのではなく、あらかじめ前記フレームの強度（２）に所定の比の閾値を乗じ、その乗じた値よりも大きな前記自己相関関数が一つでもある場合は有声音と判定し、まったくない場合は無声音と判定してもよい。
【００７６】
【発明の効果】
本発明は、入力音声信号を所定のサンプル数からなるフレームに分割し、前記フレームに乗じる利得を自動的に求め、前記フレームのレベルを所望のレベルに調整することを目的とする音声自動利得制御装置であって、前記フレームの性質を判定する音声判定手段を備え、前記音声判定手段は、前記音声判定手段により有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを判定する有声音判定手段を備え、前記有声音判定手段は、所定の複数のピッチに対する前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数を算出する自己相関関数算出手段、及び前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数を用いて前記有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを最終的に決定する有声音決定手段を備え、前記有声音決定手段は、前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数のうち前記所定の複数のピッチに対する自己相関関数の最大値を求め、前記自己相関関数の最大値が、前記有音であると判定されたフレームごとに求められた所定の閾値より大きい場合は、前記有音であると判定されたフレームが有声音であると判定し、前記所定の閾値よりも小さい場合は無声音であると判定し、前記所定の閾値は、前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数の算出に用いられるすべてのサンプル点の二乗和から得られるフレームの強度に所定の比を乗じたものである。
また、本発明は、入力音声信号を所定のサンプル数からなるフレームに分割し、前記フレームに乗じる利得を自動的に求め、前記フレームのレベルを所望のレベルに調整することを目的とする音声自動利得制御装置であって、前記フレームの性質を判定する音声判定手段を備え、前記音声判定手段は、前記音声判定手段により有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを判定する有声音判定手段を備え、前記有声音判定手段は、所定の複数のピッチに対する前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数を算出する自己相関関数算出手段、及び前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数を用いて前記有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを最終的に決定する有声音決定手段を備え、前記有声音決定手段は、前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数それぞれと、前記有音であると判定されたフレームごとに求められた所定の閾値とを比較し、一つでも前記所定の閾値よりも大きな自己相関関数が存在すれば、前記有音であると判定されたフレームが有声音であると判定し、存在しなければ無声音であると判定し、前記所定の閾値は、前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数の算出に用いられるすべてのサンプル点の二乗和から得られるフレームの強度に所定の比を乗じたものである。
これにより、本発明によれば、有声音判定手段による判定の結果無声音であると判定された場合に無音の場合と同様の以後の処理を行うことにより、レベルの大きな背景雑音や無声音が入力された場合に、必要以上に利得を増加させることなく、適切な利得制御を行うことができる。
【００７７】
また、本発明は、次フレームに乗じる利得を推定する利得推定手段を備え、前記利得推定手段は、前記音声判定手段により前記フレームが有音であると判定された場合と無音であると判定された場合とで異なる利得推定処理を行い、さらに、前記有声音判定手段により前記有音であると判定されたフレームが無声音であると判定された場合に無音の場合を同様の処理を行うため、より簡単な構成で音声自動利得制御装置を実現することができる。
【００８３】
また、本発明は、入力音声信号を所定のサンプル数からなるフレームに分割し、前記フレームに乗じる利得を自動的に求め、前記フレームのレベルを所望のレベルに調整することを目的とする音声自動利得制御方法であって、前記フレームの性質を判定する音声判定工程を備え、前記音声判定工程は、前記音声判定工程により有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを判定する有声音判定工程を備え、前記有声音判定工程は、所定の複数のピッチに対する前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数を算出する自己相関関数算出工程、及び前記自己相関関数算出工程により算出された複数の自己相関関数を用いて前記有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを最終的に決定する有声音決定工程を備え、前記有声音決定工程は、前記自己相関関数算出工程により算出された複数の自己相関関数のうち前記所定の複数のピッチに対する自己相関関数の最大値を求め、前記自己相関関数の最大値が、前記有音であると判定されたフレームごとに求められた所定の閾値より大きい場合は、前記有音であると判定されたフレームが有声音であると判定し、前記所定の閾値よりも小さい場合は無声音であると判定し、前記所定の閾値は、前記有音であると判定された複数の自己相関関数の算出に用いられるすべてのサンプル点の二乗和から得られるフレームの強度に所定の比を乗じたものである。
また、本発明は、入力音声信号を所定のサンプル数からなるフレームに分割し、前記フレームに乗じる利得を自動的に求め、前記フレームのレベルを所望のレベルに調整することを目的とする音声自動利得制御方法であって、前記フレームの性質を判定する音声判定工程を備え、前記音声判定工程は、前記音声判定工程により有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを判定する有声音判定工程を備え、前記有声音判定工程は、所定の複数のピッチに対する前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数を算出する自己相関関数算出工程、及び前記自己相関関数算出工程により算出された複数の自己相関関数を用いて前記有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを最終的に決定する有声音決定工程を備え、前記有声音決定工程は、前記自己相関関数算出工程により算出された複数の自己相関関数それぞれと、前記有音であると判定されたフレームごとに求められた所定の閾値とを比較し、一つでも前記所定の閾値よりも大きな自己相関関数が存在すれば、前記有音であると判定されたフレームが有声音であると判定し、存在しなければ無声音であると判定し、前記所定の閾値は、前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数の算出に用いられるすべてのサンプル点の二乗和から得られるフレームの強度に所定の比を乗じたものである。
これにより、本発明によれば、有声音判定工程による判定の結果無声音であると判定された場合に無音の場合と同様の以後の処理を行うことにより、レベルの大きな背景雑音や無声音が入力された場合に、必要以上に利得を増加させることなく、適切な利得制御を行うことができる。
【００８４】
また、本発明は、次フレームに乗じる利得を推定する利得推定工程を備え、前記利得推定工程は、前記音声判定工程により前記フレームが有音であると判定された場合と無音であると判定された場合とで異なる利得推定処理を行い、さらに、前記有声音判定工程により前記有音であると判定されたフレームが無声音であると判定された場合に無音の場合を同様の処理を行うため、より簡単な構成で音声自動利得制御方法を実現することができる。
【００９０】
本発明は、入力音声信号を所定のサンプル数からなるフレームに分割し、前記フレームに乗じる利得を自動的に求め、前記フレームのレベルを所望のレベルに調整することを目的とする機械読取可能な音声自動利得制御用のアルゴリズムを持つコンピュータプログラムを格納する記憶媒体であって、コンピュータを、前記フレームの性質を判定する音声判定手段として機能させ、前記音声判定手段は、前記音声判定手段により有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを判定する有声音判定手段を備え、前記有声音判定手段は、所定の複数のピッチに対する前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数を算出する自己相関関数算出手段と、前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数を用いて前記有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを最終的に決定する有声音決定手段を備え、前記有声音決定手段は、前記自己相関関数算出機能により算出された複数の自己相関関数のうち前記所定の複数のピッチに対する自己相関関数の最大値を求め、前記自己相関関数の最大値が、前記有音であると判定されたフレームごとに求められた所定の閾値より大きい場合は、前記有音であると判定されたフレームが有声音であると判定し、前記所定の閾値よりも小さい場合は無声音であると判定し、前記所定の閾値は、前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数の算出に用いられるすべてのサンプル点の二乗和から得られるフレームの強度に所定の比を乗じたものである。
また、本発明は、入力音声信号を所定のサンプル数からなるフレームに分割し、前記フレームに乗じる利得を自動的に求め、前記フレームのレベルを所望のレベルに調整することを目的とする機械読取可能な音声自動利得制御用のアルゴリズムを持つコンピュータプログラムを格納する記憶媒体であって、コンピュータを、前記フレームの性質を判定する音声判定手段として機能させ、前記音声判定手段は、前記音声判定手段により有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを判定する有声音判定手段を備え、前記有声音判定手段は、所定の複数のピッチに対する前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数を算出する自己相関関数算出手段と、前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数を用いて前記有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを最終的に決定する有声音決定手段を備え、前記有声音決定手段は、前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数それぞれと、前記有音であると判定されたフレームごとに求められた所定の閾値とを比較し、一つでも前記所定の閾値よりも大きな自己相関関数が存在すれば、前記有音であると判定されたフレームが有声音であると判定し、存在しなければ無声音であると判定し、前記所定の閾値は、前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数の算出に用いられるすべてのサンプル点の二乗和から得られるフレームの強度に所定の比を乗じたものである。
これにより、本発明によれば、有声音判定手段による判定の結果無声音であると判定された場合に無音の場合と同様の以後の処理を行うことにより、レベルの大きな背景雑音や無声音が入力された場合に、必要以上に利得を増加させることなく、適切な利得制御を行うことができる。
【００９１】
また、本発明は、コンピュータを、次フレームに乗じる利得を推定する利得推定手段として機能させ、前記利得推定手段は、前記音声判定手段により前記フレームが有音であると判定された場合と無音であると判定された場合とで異なる利得推定処理を行い、さらに、前記有声音判定手段により前記有音であると判定されたフレームが無声音であると判定された場合に無音の場合を同様の処理を行うため、より簡単な構成でコンピュータプログラムを実現することができる。
【００９７】
また、本発明は、入力音声信号を所定のサンプル数からなるフレームに分割し、前記フレームに乗じる利得を自動的に求め、前記フレームのレベルを所望のレベルに調整することを目的とする機械読取可能な音声自動利得制御用のアルゴリズムを持つコンピュータプログラムであって、コンピュータを、前記フレームの性質を判定する音声判定手段として機能させ、前記音声判定手段は、前記音声判定手段により有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを判定する有声音判定手段を備え、前記有声音判定手段は、所定の複数のピッチに対する前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数を算出する自己相関関数算出手段と、前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数を用いて前記有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを最終的に決定する有声音決定手段を備え、前記有声音決定手段は、前記自己相関関数算出機能により算出された複数の自己相関関数のうち前記所定の複数のピッチに対する自己相関関数の最大値を求め、前記自己相関関数の最大値が、前記有音であると判定されたフレームごとに求められた所定の閾値より大きい場合は、前記有音であると判定されたフレームが有声音であると判定し、前記所定の閾値よりも小さい場合は無声音であると判定し、前記所定の閾値は、前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数の算出に用いられるすべてのサンプル点の二乗和から得られるフレームの強度に所定の比を乗じたものである。
また、本発明は、入力音声信号を所定のサンプル数からなるフレームに分割し、前記フレームに乗じる利得を自動的に求め、前記フレームのレベルを所望のレベルに調整することを目的とする機械読取可能な音声自動利得制御用のアルゴリズムを持つコンピュータプログラムを格納する記憶媒体であって、
コンピュータを、前記フレームの性質を判定する音声判定手段として機能させ、前記音声判定手段は、前記音声判定手段により有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを判定する有声音判定手段を備え、前記有声音判定手段は、所定の複数のピッチに対する前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数を算出する自己相関関数算出手段と、前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数を用いて前記有音であると判定されたフレームが有声音であるか無声音であるかを最終的に決定する有声音決定手段を備え、前記有声音決定手段は、前記自己相関関数算出手段により算出された複数の自己相関関数それぞれと、前記有音であると判定されたフレームごとに求められた所定の閾値とを比較し、一つでも前記所定の閾値よりも大きな自己相関関数が存在すれば、前記有音であると判定されたフレームが有声音であると判定し、存在しなければ無声音であると判定し、前記所定の閾値は、前記有音であると判定されたフレームの複数の自己相関関数の算出に用いられるすべてのサンプル点の二乗和から得られるフレームの強度に所定の比を乗じたものである。
したがって、本発明によれば、有声音判定手段による判定の結果無声音であると判定された場合に無音の場合と同様の以後の処理を行うことにより、レベルの大きな背景雑音や無声音が入力された場合に、必要以上に利得を増加させることなく、適切な利得制御を行うことができる。
【００９８】
また、本発明は、コンピュータを、次フレームに乗じる利得を推定する利得推定手段として機能させ、前記利得推定手段は、前記音声判定手段により前記フレームが有音であると判定された場合と無音であると判定された場合とで異なる利得推定処理を行い、さらに、前記有声音判定手段により前記有音であると判定されたフレームが無声音であると判定された場合に無音の場合を同様の処理を行うため、より簡単な構成でコンピュータプログラムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の音声自動利得装置（ＡＧＣ装置）の機能ブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態の音声自動利得装置（ＡＧＣ装置）の機能ブロック図である。
【符号の説明】
１０２        音声判定手段（工程、機能）
２０２        有声音判定手段（工程、機能）
１０４        利得推定手段（工程、機能）
４０２        自己相関関数算出手段（工程、機能）
４０４        有声音決定手段（工程、機能）
【図１】
0004548953.tif 000002
【図２】
0004548953.tif 000003