(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生音の周波数成分に対する補正係数を求め、再生音の補正を行う音補正装置であって
、
周波数成分ごとに再生音のパワー、マスキング閾値を取得する再生音特性取得手段と、
周波数成分ごとの周囲雑音のマスキング閾値を取得する周囲雑音特性取得手段と、
再生音のパワーと再生音のマスキング閾値を用いて、再生音の周波数成分が再生音の他
の周波数成分によってマスクされるか否かを判定する第１の判定手段と、
再生音のパワーと周囲雑音のマスキング閾値を用いて、再生音の周波数成分が周囲雑音
にマスクされるか否かを判定する第２の判定手段と、
前記補正係数の算出方法を前記第１の判定手段および前記第２の判定手段の判定結果に
応じて切り替えて、前記補正係数を算出する補正係数算出手段とを有することを特徴とす
る音補正装置。
【請求項２】
前記補正係数算出手段では、前記第１の判定手段によって再生音の周波数成分が再生音
の他の周波数成分にマスクされると判定された場合に、この周波数成分の再生音のパワー
を増幅させないように前記補正係数を設定することを特徴とする請求項１に記載の音補正
装置。
【請求項３】
前記補正係数算出手段では、前記第１の判定手段によって再生音の周波数成分が再生音
の他の周波数成分にマスクされないと判定され、かつ、第２の判定手段によって、この周
波数成分が周囲雑音にマスクされると判定された場合に、この周波数成分の再生音のパワ
ーと前記周囲雑音のマスキング閾値との比に基づいて前記補正係数を算出することを特徴
とする請求項１または請求項２に記載の音補正装置。
【請求項４】
前記補正係数算出手段では、前記再生音のパワーと前記周囲雑音のマスキング閾値との
比に対して、音声帯域の補正係数か音声帯域以外への補正係数かに応じた重み付けを行っ
て前記補正係数を算出することを特徴とする請求項３に記載の音補正装置。
【請求項５】
前記補正係数算出手段において、前記補正係数の算出に用いる再生音のパワーは、スム
ージングされた再生音のパワーであることを特徴とする請求項３に記載の音補正装置。
【請求項６】
前記補正係数算出手段によって算出された補正係数にスムージングを行った補正係数を
用いて前記再生音の補正を行う請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の音補正装置
。
【請求項７】
前記補正係数算出手段によって算出された補正係数のうち、前記第１の判定手段によっ
て再生音の他の周波数帯域によってマスクされると判定された周波数成分と再生音の他の
周波数帯域にはマスクされないと判定された周波数成分との境界から所定数の周波数成分
に対する補正係数にスムージングを行った補正係数を用いて前記再生音の補正を行う請求
項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の音補正装置。
【請求項８】
前記周囲雑音特性取得手段では、マイクロホンから入力された周囲雑音を周波数域に変
換し、周囲雑音のマスキング閾値を算出することを特徴とする請求項１に記載の音補正装
置。
【請求項９】
予め収録された収録雑音のマスキング閾値を記憶する記憶手段を更に有し、
前記周囲雑音特性取得手段では、この記憶手段に記憶された収録雑音のマスキング閾値
を出力し、
前記第２の判定手段は、前記周囲雑音特性取得部から出力された収録雑音のマスキング
閾値を用いて、再生音の周波数成分が収録雑音にマスクされるか否かを判定することを特
徴とする請求項１に記載の音補正装置。
【請求項１０】
予め収録された複数種類の収録雑音の周波数特性と、その収録雑音から算出された複数
種類のマスキング閾値を記憶する記憶手段を更に有し、
前記周囲雑音特性取得手段では、マイクから入力された周囲雑音の周波数特性と前記記
憶手段に記憶している複数種類の収録雑音の周波数特性とを比較して、類似度の高い収録
雑音のマスキング閾値を出力し、
前記第２の判定手段は、前記周囲雑音特性取得手段から出力された収録雑音のマスキン
グ閾値を用いて、再生音の周波数成分がこの収録雑音にマスクされるか否かを判定するこ
とを特徴とする請求項１に記載の音補正装置。
【請求項１１】
複数種類の収録音から算出された複数種類のマスキング閾値と、収録雑音が収録された環
境を示す収録雑音情報を関連付けて記憶する記憶手段を更に有し、
前記周囲雑音特性取得手段では、前記記憶手段に記憶された収録雑音情報をユーザに提
示し、ユーザから選択された収録雑音情報に関連付けられて前記記憶手段に記憶されてい
るマスキング閾値を出力し、
前記第２の判定手段は、前記周囲雑音特性取得手段から出力されたマスキング閾値を用
いて再生音のパワーが収録雑音のマスキング閾値以下か否かを判定することを特徴とする
請求項１に記載の音補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は音補正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、テレビやラジオの放送受信再生装置、音楽プレイヤー、携帯電話機などの音声・
音楽を再生する機器は、電車の中や屋外や車の中など周囲に雑音がある場所で使用される
場合がある。この場合、機器によって再生する音（以降、再生音と称する）と周囲雑音と
の周波数やパワーの関係によっては、再生音が周囲雑音によってマスクされ、音の明瞭度
が低下する場合がある。多くの再生機器は再生音量をユーザの操作によって調整すること
ができるが、再生音の周波数成分ごとに音量調整ができるわけではないため、音量を上げ
たとしても音の明瞭度が向上するとは限らない。また、再生音量を上げた場合には、再生
音の全帯域のパワーが増幅されるため、音が歪んでしまい、かえって音質が悪化すること
もある。更に、音量を上げすぎると、聴覚に対してダメージを与えるという問題が起こる
可能性がある。
【０００３】
そこで、周囲雑音のある環境下での音声通話において、マイクから入力された周囲雑音
による周波数マスキング量と時間マスキング量を算出して、これらのマスキング量に応じ
て受話音声信号の周波数成分毎に決定したゲインに基づいて、ディジタルフィルタのフィ
ルタ係数を設定し、受話音声信号に対するフィルタ処理を行うことにより、周囲雑音によ
ってマスクされていた音も聞き取れるレベルにまで増幅する受話音声処理装置が提案され
ている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−６１６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された発明によって、再生音の全帯域を増幅するのではなく、周囲雑
音によってマスクされる周波数成分に限って増幅させることができる。これによって、音
声の明瞭度改善のための処理を施す際の音量増加を、全帯域を増幅させる場合よりも抑え
ることができる。しかしながら、特許文献１に記載される発明では、周囲雑音によってマ
スクされた周波数成分を全て増幅させるため、周囲雑音が無かったとしても知覚されない
周波数成分（再生音の他の周波数成分によってマスクされる周波数成分）の音をも増幅さ
せてしまい、必要以上に音量が増加してしまうという問題点がある。また、他の周波数成
分によってマスクされるために知覚されない周波数成分を、周囲雑音にマスクされないよ
うに増幅することによって、異音が発生する可能性がある。
【０００５】
そこで本発明は、周囲雑音がある環境下において音量増幅をできるだけ抑制しつつ、再
生音を明瞭化させることができる音補正装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明による音補正装置は、再生音の周波数成分に対する
補正係数を求め、再生音の補正を行う音補正装置であって、周波数成分ごとに再生音のパ
ワー、マスキング閾値を取得する再生音特性取得手段と、周波数成分ごとの周囲雑音のマ
スキング閾値を取得する周囲雑音特性取得手段と、再生音のパワーと再生音のマスキング
閾値を用いて、再生音の周波数成分が再生音の他の周波数成分によってマスクされるか否
かを判定する第１の判定手段と、再生音のパワーと周囲雑音のマスキング閾値を用いて、
再生音の周波数成分が周囲雑音にマスクされるか否かを判定する第２の判定手段と、前記
補正係数の算出方法を前記第１の判定手段および前記第２の判定手段の判定結果に応じて
切り替えて、前記補正係数を算出する補正係数算出手段とを有することを特徴としている
。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、周囲雑音のある環境下において音量増幅をできるだけ抑制しつつ、再
生音を明瞭化させることができる音補正装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一例である実施形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【０００９】
本発明の音補正装置は、携帯電話機、ＰＣ、ポータブルオーディオ機器などに実装され
る。ここでは、携帯電話機に実装した場合を例に説明する。
【００１０】
図１は本発明にかかる携帯電話機の構成図である。この携帯電話機は、全体の制御を行
う制御部１１を含み、制御部１１には、送受信部１２、放送受信部１３、信号処理部１４
、操作部１５、記憶部１６、表示部１７、音声入出力部１８が接続されている。
【００１１】
送受信部１２は、図示しない基地局との間で情報の送受信を行う。送受信部１２には、
アンテナが接続されており、アンテナによって電波に変換した情報を基地局へ送信する送
信機能と、基地局から電波を受信し、電気信号へ変換する受信機能を有する。
【００１２】
放送受信部１３は、ＴＶ放送受信用のアンテナが接続されている。放送受信部１３は、
ＴＶ放送受信用のアンテナによって入力された電波のうち、選局された物理チャンネルの
信号を取得する。
【００１３】
信号処理部１４は、映像信号や音声信号、オーディオ信号などのデジタル信号を処理す
る。信号処理部１４は、再生音の補正処理を行う補正処理部３０を有しており、送受信部
１２によって受信した電話やテレビ電話などの通話音声や、放送受信部１３によって受信
したテレビ放送やラジオ放送の音データや、記憶部１６に記憶されている音楽データなど
を再生するときの再生音を明瞭化するよう補正処理を行う。
【００１４】
操作部１５は、入力キーなどによって構成され、ユーザからの操作入力手段として用い
られる。記憶部１６は、アプリケーションソフトウェアや、音楽データや映像データなど
が格納される。表示部１７は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどから成る。
【００１５】
表示部１７は、携帯電話機の動作状態に合わせた画像を表示する。
【００１６】
音声入出力部１８は、マイクロホンやスピーカから構成される。スピーカによって、Ｔ
Ｖ放送の音声や通話機能使用時の受話音声、着信時の鳴動音などを出力する。また、マイ
クロホンによって音声信号が携帯電話機へ入力される。
【００１７】
以下では、補正処理部３０について説明する。  
図２は、補正処理部３０の詳細を示す構成図である。補正処理部３０には、マイクロホ
ン１２が取得した周囲の雑音がＡＤ変換されて入力されるとともに、補正処理の対象とな
る再生音が入力される。前述のとおり、再生音は、通信によって得たデータでも良いし、
記憶部１６に記憶されているデータでも良い。
【００１８】
補正処理部３０に入力された再生音は、まず、時間／周波数変換部３１によって時間域
から周波数域へ変換される。時間域と周波数域との変換には、例えば、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ
Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）や、ＭＤＣＴ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｄｉｓｃｒ
ｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などの手法を用いることができる。以降で
は、ＦＦＴを用いて時間／周波数変換を行ったものとして説明する。ＦＦＴポイント数を
Ｎとして時間／周波数変換を行うと、Ｎ個の周波数成分の値が得られる。
【００１９】
時間／周波数変換部３１で周波数域に変換された再生音は、再生音マスキング特性解析
部３２に入力される。再生音マスキング特性解析部３２では、周波数成分ごとに、再生音
のパワーおよびマスキング閾値が算出される。
【００２０】
周波数成分ごとの再生音のパワーｓｉｇｎａｌ＿ｐｏｗｅｒ[ｉ]は、周波数成分の実部
（ｓｉｇｎａｌ＿ｒ[ｉ]）の値と虚部（ｓｉｇｎａｌ＿ｉ[ｉ]）を用いて数１によって算
出される。なお、ｉはＮ個の周波数成分のインデックスを表し、ｉを０から（Ｎ−１）ま
で１ずつ変化させながら、周波数成分ごとの再生音のパワーｓｉｇｎａｌ＿ｐｏｗｅｒ[
ｉ]を求める。
【数１】
0004940158.tif 000002
このように算出された再生音のパワーを用いてマスキング閾値を算出する。マスキング
閾値は、ｓｐｒｅａｄｉｎｇ  ｆｕｎｃｔｉｏｎと呼ばれる関数を信号パワーに畳み込む
ことで算出することができる。ｓｐｒｅａｄｉｎｇ  ｆｕｎｃｔｉｏｎは、例えばＩＳＯ
／ＩＥＣ１３８１８−７、ＩＴＵ−Ｒ１３８７、３ＧＰＰ  ＴＳ  ２６．４０３といった
文献によって説明されている。ここでは、一例としてＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−７で説
明されている方式を用いて説明するが、他の方式を用いても良い。ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８
１８−７の方式では、ｓｐｒｅａｄｉｎｇ  ｆｕｎｃｔｉｏｎは以下の式で定義されてい
る。
【００２１】
if  b2＞＝b1
tmpx＝3.0(b2−b1)
else
tmpx＝1.5(b1−b2)
tmpz＝8×minimum((tmpx−0.5)2−2(tmpx−0.5)，0)
tmpy＝15.811389＋7.5(tmpx＋0.474)−17.5(1.0＋(tmpx＋0.474)2)0.5
if  tmpy＜−100
sprdngf(b1，b2)＝0
else
sprdngf(b1，b2)＝10^((tmpz＋tmpy)／10)
なお、関数ｓｐｒｄｎｇｆ（）は、ｓｐｒｅａｄｉｎｇ  ｆｕｎｃｔｉｏｎを表す。また
、ｂ１とｂ２は、周波数値をバークスケールという尺度に変換した値である。バークスケ
ールは、聴覚の分解能を考慮して、低域ほど細かく、高域ほど粗く設定された尺度である
。ｓｐｒｅａｄｉｎｇ  ｆｕｎｃｔｉｏｎでは、周波数成分の周波数値をバーク値に変換
する必要がある。周波数軸からバーク軸への変換式は数２で表される。
【数２】
0004940158.tif 000003
ここで、ｆは周波数（Ｈｚ）であり、下記の式で表される。
【００２２】
ｆ＝（（サンプリング周波数）／（ＦＦＴのポイント数））×ｉ
数２＃によって得られた、周波数成分のインデックスｉに対応するバーク値を、以降ｂａ
ｒｋ［ｉ］と表記する。
【００２３】
以上のように求められたｓｐｒｅａｄｉｎｇ  ｆｕｎｃｔｉｏｎと再生音のパワーを畳
み込むことによって、再生音のマスキング閾値を算出することができる。すなわち、再生
音の周波数成分ｉにおける再生音のマスキング閾値ｓｉｇｎａｌ＿ｔｈｒ[ｉ]は数３のよ
うに表される。
【数３】
0004940158.tif 000004
周波数成分ｉは、マスキング閾値ｓｉｇｎａｌ＿ｔｈｒ[ｉ]以下のパワーならば、再生音
のｉ以外の周波数成分によってマスクされる。
【００２４】
以上が、再生音に対する、時間／周波数変換部３１の処理と再生音マスキング特性解析
部３２の処理である。それに対して、マイクロホン１２から取得された周囲雑音に対して
も、時間／周波数変換部３３の処理と雑音マスキング特性解析部３４の処理を行う。
【００２５】
時間／周波数変換部３３では、周囲雑音を時間域から周波数域に変換する。ここでの時
間／周波数変換の手法は例えば、ＦＦＴやＭＤＣＴなどが考えられる。ただし、時間／周
波数変換部３１で再生音の時間／周波数変換に用いられる手法と同一の手法を採用するこ
とが望ましい。以降では、周囲雑音に対する時間／周波数変換部３３での変換手法は、再
生音に対する時間／周波数部３１での変換の手法と同じく、ＦＦＴを用いるものとして説
明する。
【００２６】
雑音マスキング特性解析部３４では、まず、時間／周波数変換部３３から入力された、
周波数域に変換された周囲雑音を用いて、周波数成分ごとのパワー（ｎｏｉｓｅ＿ｐｏｗ
ｅｒ[ｉ]）を算出する。周波数成分ごとの周囲雑音のパワーを算出する式は、数４で表さ
れる。
【数４】
0004940158.tif 000005
そして、この周囲雑音のパワーに前述のｓｐｒｅａｄｉｎｇ  ｆｕｎｃｔｉｏｎを畳み
込んで、周波数インデックスｉにおける、周囲雑音のマスキング閾値（ｎｏｉｓｅ＿ｔｈ
ｒ[ｉ]）を求める。
【数５】
0004940158.tif 000006
以上の処理によって、再生音と周囲雑音それぞれのパワーとマスキング閾値が算出され
る。再生音補正部３５には、再生音マスキング特性解析部３２から再生音のパワー値、マ
スキング閾値、および時間／周波数変換部３１によって算出された再生音の周波数スペク
トルが入力され、雑音マスキング特性解析部３４から周囲雑音のマスキング閾値が入力さ
れる。再生音補正部３５は、これらの値を用いて、再生音の補正処理を行う。
【００２７】
図３は、再生音補正部３５を詳細に説明した図である。再生音補正部３５は、再生音マ
スキング判定部３５ａ、パワースムージング部３５ｂ、補正係数算出部３５ｃ、補正係数
スムージング部３５ｄ、補正演算部３５ｅを含み、再生音マスキング判定部３５ａから補
正係数スムージング部３５ｄの処理を行って得られた補正係数を用いて、補正演算部３５
ｅによって再生音の補正処理を行う構成となっている。以下、それぞれの処理について詳
細に説明する。
【００２８】
再生音マスキング判定部３５ａは、再生音マスキング特性解析部３２から入力された周
波数成分ごとの再生音のパワーと再生音のマスキング閾値を用いて、再生音の他の周波数
成分によってマスクされる周波数成分とマスクされない周波数成分とに分ける。
【００２９】
図４は、再生音のマスキング特性を模式的に示した図である。この図では、周波数成分
ごとのパワーを棒で示し、再生音によってマスクされる領域は斜線を引いた領域で示して
いる。塗りつぶして示した周波数成分のパワーは、再生音自身によってマスクされる領域
に含まれているため、周囲雑音が無かったとしても知覚できない信号であると判定できる
。また、再生音自身によってマスクされる領域に含まれていない周波数成分は、周囲雑音
が無ければ知覚できる信号であると判定することができる。
【００３０】
そこで、再生音自身によってマスクされるか否かを判定するために、周波数成分ごとに
、再生音のパワー（ｓｉｇｎａｌ＿ｐｏｗｅｒ[ｉ]）と再生音のマスキング閾値（ｓｉｇ
ｎａｌ＿ｔｈｒ[ｉ]）との比較を行い、再生音のパワーが再生音のマスキング閾値以上な
らば、その周波数成分は、再生音の他の周波数成分にマスクされないという情報を記憶す
る。また、再生音のパワーが再生音のマスキング閾値未満であるならば、その周波数成分
は、再生音の他の周波数成分にマスクされるという情報を記憶する。
【００３１】
パワースムージング部３５ｂは、再生音自身にマスクされない周波数成分に対する補正
係数を決定する補正係数算出部３５ｃの前段階の処理として、再生音のパワー（ｓｉｇｎ
ａｌ＿ｐｏｗｅｒ[ｉ]）のスムージングを行う。再生音のパワーをスムージングする理由
は、補正係数の算出には周囲雑音のマスキング閾値と再生音のパワーとの比が用いられる
ため、再生音のパワーをスムージングさせないで補正係数を求め、この補正係数を用いて
補正を行った場合、再生音の微細な構造が崩れてしまい、聴感が悪くなるためである。再
生音のパワーのスムージングは、例えば、数６のように加重移動平均を用いる方法が考え
られる。
【数６】
0004940158.tif 000007
数６で、Ｍはスムージング次数である。つまり、Ｍ＋１個のパワー値を用いて平均を求め
ている。この際、インデックスｉに近いインデックスの周波数成分ほど重くなるよう重み
付けをするためのスムージング係数ａｊが用いられる。なお、数６のように加重移動平均
を用いて再生音のパワーのスムージングを行う場合、全帯域に対してスムージングを行っ
ても良いし、再生音マスキング判定部３５ａによって、再生音自身にマスクされると判定
された周波数成分に対してのみ、スムージングを行っても良い。また、全帯域に渡ってス
ムージングを行う場合には、再生音マスキング判定部３５ａの処理とパワースムージング
部３５ｂの処理のどちらを先に行っても良い。
【００３２】
補正係数算出部３５ｃでは、パワースムージング部３５ｂでスムージングされた再生音
の周波数成分ごとのパワーと、雑音マスキング特性解析部３４から入力された周囲雑音の
マスキング閾値の値を用いて再生音の補正を行うための補正係数（ｔｍｐ＿ｃｏｅｆ[ｉ]
）を求める。
【００３３】
図５は、周囲雑音によるマスキングを模式的に表しており、この図に示すように、周囲
雑音によってマスクされる周波数成分は、再生音自身によってマスクされる周波数成分と
、再生音にはマスクされない周波数成分とがある。周囲雑音によってマスクされ、かつ、
再生音自身によってマスクされる周波数成分は、周囲雑音が無かったとしても聞こえない
周波数成分であるため、増幅させないように補正係数を定める。それに対して、周囲雑音
によってマスクされ、かつ、再生音自身にはマスクされない周波数成分は、増幅させるよ
うに補正係数を定める。
【００３４】
補正係数算出部３５ｃの処理を図６に示す。補正係数算出部３５ｃでは、周波数成分（
インデックスｉが０からＮ−１のＮ個）ごとに補正係数を算出する。まず、再生音マスキ
ング判定部３５ａで判定された、再生音自身によってマスクされる周波数成分であるか否
かを示す情報を取得する。
【００３５】
再生音自身によってマスクされる周波数成分ならば（Ｓ５１のＹｅｓ）、補正係数ｔｍ
ｐ＿ｃｏｅｆ[ｉ]を１または１以下の値に設定する。補正係数が１の場合、後述の補正演
算部３５ｅで補正を行っても、その周波数成分のパワーは増幅も減衰もされない。また、
補正係数が１以下の場合、補正演算部３５ｅでは、その周波数成分のパワーが減衰される
。
【００３６】
それに対して、再生音自身によってマスクされない周波数成分ならば（Ｓ５１のＮｏ）
、再生音のパワーと周囲雑音のマスキング閾値との比較を行う（Ｓ５３）。このとき、再
生音のパワーが周囲雑音のマスキング閾値以上であるならば（Ｓ５３のＮｏ）、再生音の
この周波数成分は、周囲雑音によってマスクされないため、増幅させる必要がない。そこ
で、この周波数成分に対する補正係数ｔｍｐ＿ｃｏｅｆ[ｉ]＝１と設定する（Ｓ５４）。
【００３７】
再生音のパワーが周囲雑音のマスキング閾値未満となる場合には（Ｓ５３のＹｅｓ）、
再生音のこの周波数成分は、周囲雑音が無ければ知覚できるにも関わらず、周囲雑音によ
ってマスクされていると判断できる。そこで、この周波数成分を増幅するように補正係数
を設定する（Ｓ５５）。このときの補正係数の算出は、数７によって行われる。
【数７】
0004940158.tif 000008
このように補正係数は、周囲雑音のマスキング閾値（ｎｏｉｓｅ＿ｔｈｒ[ｉ]）とスム
ージングされた再生音のパワー（ｓｉｇｎａｌ＿ｐｏｗｅｒ＿ｓｍｔｈ[ｉ]）との比に基
づいて算出される。数７で、関数Ｆ（）は、スムージングされた再生音のスペクトル傾斜
を周囲雑音のマスキング閾値の形状と平行に近くなるように増幅するような関数である。
【００３８】
例えば、数８のような関数が考えられる。
【数８】
0004940158.tif 000009
ここで、α、βは正の定数であり、γは正負いずれかの定数である。これらの定数は、
再生音の増幅度合いを調整するために用いられる。なお、周波数帯域に応じて補正係数に
重み付けを行っても良い。周波数帯域に応じた重み付けは、周波数成分ｘが含まれる帯域
に応じて数８のαの値を可変とすることで、実現することができる。
【００３９】
例えば、音声帯域の周波数成分（１００Ｈｚ〜４ＫＨｚ）に重み付けを行って増幅させ
る場合が考えられる。これは、例えばＴＶやラジオでのニュースやトーク番組で番組の背
景音などよりも音声をより明瞭化させたいときに有用である。このように、音声帯域の周
波数成分か音声帯域以外の周波数成分かによって補正係数の重み付けを変えることによっ
て、目的とする音以外の音の増幅を抑制することができる。また、数７の式での重み付け
によって音声帯域をより明瞭化させるため、再生音自身によってマスクされる周波数成分
は、音声帯域の周波数成分であったとしても、増幅されることはない。
【００４０】
補正係数スムージング部３５ｄでは、補正係数算出部３５ｃまでの処理で算出した補正
係数ｔｍｐ＿ｃｏｅｆ[ｉ]のスムージングを行う。補正係数算出部３５ｃまでの処理で算
出された補正係数ｔｍｐ＿ｃｏｅｆ[ｉ]は、隣接する周波数成分に対する補正係数ｔｍｐ
＿ｃｏｅｆ[ｉ＋１]やｔｍｐ＿ｃｏｅｆ[ｉ−１]と不連続な場合がある。特に、再生音マ
スキング判定部３５ａで再生音自身にマスクされると判定された周波数成分に対する補正
係数と、再生音自身にマスクされないと判定された周波数成分に対する補正係数とは算出
方法が異なるため、隣接していた場合、不連続になりやすい。そこで、この不連続性を緩
和するために、補正係数のスムージングを行い、再生音の品質劣化を抑制する。補正係数
のスムージングは、例えば数９に示す式のような加重移動平均によって行う。
【数９】
0004940158.tif 000010
なお、補正係数のスムージングは全周波数成分に対して行っても良いが、再生音自身に
マスクされる周波数成分とマスクされない周波数成分との境界周辺に限定してスムージン
グを行っても良い。前述のとおり、再生音自身にマスクされる周波数成分とマスクされな
い周波数成分との間が特に不連続となるため、この境界周辺に限定してスムージングを行
っても十分効果があり、境界周辺以外はスムージングされないため、再生音のスペクトル
の微細な構造が平滑化されず、調波構造が崩れにくいという効果もある。
【００４１】
補正演算部３５ｅには、再生音のスペクトルと、補正係数スムージング部３５ｄによっ
てスムージングされた補正係数とが入力される。再生音の補正後の値は、数１０のように
、補正係数と再生音のスペクトルとの積によって求められる。
【数１０】
0004940158.tif 000011
なお、補正演算部３５ｅによって再生音の補正を行うときに、低域信号（例えば、１００
Ｈｚ以下の信号）は補正を行わないという条件や、低域信号を増幅させるときには所定の
閾値以下の増幅率とするという条件などを付しても良い。低域信号は、聴覚的に敏感なた
め、低域信号を増幅させることによって、音量が大幅に変更されてしまうことを防ぐこと
ができる。
【００４２】
以上のように、周囲雑音によってマスクされた再生音の周波数成分を補正するときに、
再生音自身によってマスクされる周波数成分の信号は増幅させないことにより、再生音の
音量の増幅をできるだけ抑えつつ、再生音の明瞭化を図ることができる。
【実施例２】
【００４３】
本発明の第２の実施形態を説明する。実施例２でも、実施例１と同様に携帯電話機に実
装した場合を例にして説明する。なお、携帯電話機の構成は、実施例１と同様であるため
、説明を省略する。
【００４４】
第２の実施形態では、予め収録された雑音（以降、収録雑音と称する。）のマスキング
閾値を記憶しておき、その記憶された収録雑音のマスキング閾値を用いて再生音の補正を
行う。
【００４５】
第２の実施形態の音補正部の構成図を図７に示す。第２の実施形態にかかる携帯電話機
では、記憶部１６に収録雑音のマスキング閾値を記憶しており、第２の実施形態の音補正
部２３０は、この収録雑音のマスキング閾値を用いて、再生音補正部２３５によって再生
音の補正を行う。すなわち、再生音補正部２３５では、再生音のマスキング閾値以上のパ
ワーで、かつ、収録雑音のマスキング閾値未満のパワーを持つ周波数成分を増幅させるよ
うに補正を行う。
【００４６】
時間／周波数変換部２３１、再生音マスキング特性解析部２３２、再生音補正部２３５
、周波数／時間変換部２３６の処理は、第１の実施形態で説明した処理と同様であるため
、詳細な説明は省略する。
【００４７】
なお、収録雑音は、雑音の過渡的な影響を受けないように、長時間（例えば１０秒以上
）のデータを収録したものであり、このデータをサンプルとして周波数域に変換して、マ
スキング閾値を算出する。
【００４８】
記憶部１６に予め記憶させる収録雑音のマスキング閾値は、１種類でも良いし、複数種
類でも良い。例えば、本実施形態にかかる携帯電話機がいつも同じ場所で使用され、周囲
の雑音がそれほど変化しないような場合には、その典型的な環境下で収録した収録雑音を
用いてマスキング閾値を算出し、常にその収録雑音のマスキング閾値を用いて再生音の補
正を行う。
【００４９】
また、本実施形態にかかる携帯電話機が様々な環境下で使用されるような場合、様々な
環境下で収録された収録雑音のマスキング閾値を記憶部１６に記憶させておき、周囲の雑
音に合わせて、再生音補正部２３５で用いるマスキング閾値を切り替えても良い。再生音
補正部２３５で用いるマスキング閾値の決定は、ユーザ操作によって行っても良いし、自
動的に判定しても良い。
【００５０】
ユーザ操作によって、再生音補正部２３５で用いるマスキング閾値を決定する場合には
、記憶部１６に複数種類のマスキング閾値を記憶するときに、これらのマスキング閾値と
関連付けて、どのような環境下で収録された音に基づいて算出されたか（例えば、「車の
中」、「家の中」、「屋外」など）を記憶しておく。そして、操作部１５からの操作に応
じて、記憶部１６に記憶されている収録環境に関する情報を表示部１７に表示する。ユー
ザは、表示部１７に表示された収録環境に関する情報のうちの１つを操作部１５の操作に
よって選択することができる。選択されると、その収録環境に関する情報と関連付けて記
憶されている収録雑音のマスキング閾値を用いて、再生音補正部２３５での補正処理が行
われる。これによって、現在の環境に合わせた再生音の補正を行うことができる。
【００５１】
それに対して、周囲雑音に合わせて、再生音補正部２３５で用いるマスキング閾値を決
定する場合には、記憶部１６に複数種類のマスキング閾値を記憶するときに、これらのマ
スキング閾値と関連付けて、マスキング閾値を算出するために用いた収録雑音のスペクト
ルを記憶しておく。また、周囲雑音を取得するためのマイクロホンを更に有する。
【００５２】
マイクロホンから入力された周囲雑音は、時間域から周波数域に変換され、記憶部１６
に記憶されている複数種類の収録雑音のスペクトルと比較される。そして、マイクロホン
から入力された周囲雑音と最も類似している収録雑音のマスキング閾値を用いて、再生音
補正部２３５で再生音の補正処理を行う。
【００５３】
このように、周囲雑音に合わせて自動的に、再生音の補正のために用いる収録雑音のマ
スキング特性を決定するため、ユーザの操作を必要とせず、自動的に適切な収録雑音のマ
スキング閾値が選択される。適切な収録雑音のマスキング閾値の決定タイミングは、再生
データの１フレームが処理されるごとでも良いし、所定数のフレームが処理されるごとで
も良い。
【００５４】
なお、このように周囲雑音に合わせて自動的にいずれの収録雑音のマスキング特性を用
いるかを決定する場合には、周囲雑音を入力するマイクロホンが必要であるが、このマイ
クロホンで取得される周囲雑音は、収録雑音との周波数特性の類似度を測るために用いる
だけであるため、マイクロホンには高い性能は必要ではない。マイクロホンの性能が低い
ために広帯域な周囲雑音を取得することができないとしても、収録雑音を収録するときに
高性能なマイクロホンを使用して、広帯域な音を収録しておけば、広帯域な再生音の補正
を行うことができる。
【００５５】
このような実施形態の構成をとることで、再生音の明瞭化を行うときの処理量を削減す
ることができる。なお、上記実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲において、適宜変更しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る携帯電話機の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る携帯電話機の補正処理部の構成を示す図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る携帯電話機の再生音補正部を詳細に表した図。
【図４】再生音自身によってマスクされる周波数成分を表した図。
【図５】周囲雑音によってマスクされる周波数成分を表した図。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る携帯電話機の処理を示すフローチャート。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る携帯電話機の補正処理部の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００５７】
１１  制御部、１２  送受信部、１３  放送受信部、１４  信号処理部、１５  操作部、
１６  記憶部、１７  表示部、１８  音声入出力部、３０  補正処理部、３１  時間／周
波数変換部、３２  再生音マスキング特性解析部、３３  時間／周波数変換部、３４  雑
音マスキング特性解析部、３５  再生音補正部、３５ａ  再生音マスキング判定部、３５
ｂ  パワースムージング部、３５ｃ  補正係数算出部、３５ｄ  補正係数スムージング部
、３５ｅ  補正演算部、３６  周波数／時間変換部、２３０  補正処理部、２３１  時間
／周波数変換部、２３２  再生音マスキング特性解析部、２３５  再生音補正部、２３６
周波数／時間変換部
【図１】
0004940158.tif 000012
【図２】
0004940158.tif 000013
【図３】
0004940158.tif 000014
【図４】
0004940158.tif 000015
【図５】
0004940158.tif 000016
【図６】
0004940158.tif 000017
【図７】
0004940158.tif 000018