(57)【要約】【課題】音声信号を切り替える際の不連続感を軽減する。【解決手段】音声信号処理装置は、入力音声信号に基づいて、入力音声信号の代わりとなる補正音声信号を生成する補正音声信号生成部と、入力音声信号及び補正音声信号の一方の信号から他方の信号への切り替えを制御する切替制御信号を出力する制御部と、切替制御信号に基づいて、一方の信号の信号レベルをゼロレベルに漸減させていくとともに他方の信号の信号レベルをゼロレベルから漸増させることにより、再生される音声信号を一方の信号から他方の信号へと切り替える切替部とを備える。【選択図】図１
2009267832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力音声信号に基づいて、前記入力音声信号の代わりとなる補正音声信号を生成する補正音声信号生成部と、
前記入力音声信号及び前記補正音声信号の一方の信号から他方の信号への切り替えを制御する切替制御信号を出力する制御部と、
前記切替制御信号に基づいて、前記一方の信号の信号レベルをゼロレベルに漸減させていくとともに他方の信号の信号レベルをゼロレベルから漸増させることにより、再生される音声信号を前記一方の信号から前記他方の信号へと切り替える切替部と、
を備えることを特徴とする音声信号処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の音声信号処理装置であって、
前記補正音声信号生成部は、
前記入力音声信号の低周波成分及び高周波成分の夫々の信号レベルを検出する信号レベル検出部と、
前記入力音声信号に基づいて、前記入力音声信号の予測信号を生成する予測信号生成部と、
前記入力音声信号を所定期間蓄積して蓄積信号として出力する蓄積信号生成部と、
前記信号レベル検出部の検出結果に基づいて、前記低周波成分の信号レベルが前記高周波成分の信号レベルより高い場合は前記予測信号を前記補正音声信号として出力し、前記低周波成分の信号レベルが前記高周波成分の信号レベルより低い場合は前記蓄積信号を前記補正音声信号として出力する信号選択部と、
を含んで構成されることを特徴とする音声信号処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の音声信号処理装置であって、
前記入力音声信号は、選択局の放送信号を抽出するチューナから出力される信号に基づく信号であり、
前記制御部は、
前記チューナの前記選択局を第１選択局から前記第１選択局の代替局である第２選択局に切り替える際に、前記切替制御信号を出力すること、
を特徴とする音声信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラジオの放送信号に放送局や曲名等に関するデータを多重して配信するシステムが実用化されている。このようなシステムとしては、例えば、欧州におけるＲＤＳ（Radio Data System）や米国におけるＲＢＤＳ（Radio Broadcasting Data System）が知られている。
【０００３】
例えば、ＲＤＳの場合、放送信号には同一の番組を放送している代替局の周波数を示す代替局データが重畳されている。そして、ＲＤＳの放送信号を受信するＲＤＳ受信機では、例えば、代替局データに基づいて、所定期間ごとに、放送信号の選択局をユーザから指定された放送局から代替局に切り替えて代替局の受信レベルを検出し、選択局を元の放送局に戻して受信を続けることが行われる。また、ＲＤＳ受信機では、例えば、受信中の放送信号の受信レベルが低下した場合に、選択局をユーザから指定された放送局から代替局に切り替えて代替局の受信レベルを検出し、受信レベルの高い代替局に選択局を自動的に切り替えることが行われる。
【０００４】
ＲＤＳ受信機では、代替局の受信レベルの検出が行われている間に受信される放送信号をそのまま再生してしまうと、局間雑音等のノイズが出力されることとなり好ましくない。そのため、代替局の受信レベルの検出が行われている間は出力される音声信号をミュートすることによりノイズを抑制する場合がある。ところが、代替局の受信レベルの検出が行われている間に音声信号をミュートしてしまうと、再生音が急に途切れたり再開されたりするため違和感が生じてしまう。そこで、元の放送局からの音声信号に基づいて補正音声信号を生成し、補正音声代替局の受信レベルの検出が行われている間には、補正音声信号を出力することにより、ミュートによる違和感を解消することが行われることもある（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００５−２６９５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
たしかに、補正音声代替局の受信レベルの検出が行われている間に補正音声信号を出力することとすれば、再生音が急に途切れたり再開されたりすることが抑制されるが、放送局からの音声信号と補正音声信号との間で切り替えが発生する際に、聴感上の不連続感が生じてしまうことがある。
【０００６】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、音声信号を切り替える際の不連続感を軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の音声信号処理装置は、入力音声信号に基づいて、前記入力音声信号の代わりとなる補正音声信号を生成する補正音声信号生成部と、前記入力音声信号及び前記補正音声信号の一方の信号から他方の信号への切り替えを制御する切替制御信号を出力する制御部と、前記切替制御信号に基づいて、前記一方の信号の信号レベルをゼロレベルに漸減させていくとともに他方の信号の信号レベルをゼロレベルから漸増させることにより、再生される音声信号を前記一方の信号から前記他方の信号へと切り替える切替部とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
音声信号を切り替える際の不連続感を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態であるＲＤＳ受信機の構成を示す図である。ＲＤＳ受信機１０は、アンテナ１２、チューナ１４、ＩＦ処理部１６、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）１８、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）２０、ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）２２、レベル検出部２４、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２６、ＲＤＳ復調部２８、マイコン３０、メモリ３２、操作部３４、及び表示部３６を含んで構成されている。
【００１０】
チューナ１４は、アンテナ１２を介して受信されるＦＭ多重放送信号から、マイコン３０で指定される放送局（選択局）の放送信号を抽出し、中間周波数信号（ＩＦ信号）に変換して出力する。チューナ１４から出力されるＩＦ信号は、ＩＦ処理部１６で増幅及び検波され、ＡＤＣ１８でデジタル音声信号に変換されてＤＳＰ２０に出力される。ＤＳＰ２０では、デジタル音声信号に対して各種の音声信号処理が施され、ＤＡＣ２２でアナログ音声信号に変換され、音声が出力される。
【００１１】
レベル検出部２４は、ＩＦ信号の信号レベルに基づいて受信レベル（電界強度）を検出し、マイコン３０に出力する。ＢＰＦ２６は、ＩＦ処理部１６の検波出力のうち例えば５７ｋＨｚの周波数帯を通過させることにより、ＲＤＳ信号を抽出する。ＲＤＳ復調部２８は、ＲＤＳ信号を復調してＲＤＳデータを生成し、マイコン３０に出力する。
【００１２】
マイコン３０は、ＲＤＳ受信機１０の全体を統括制御する。例えば、マイコン３０は、操作部３４での放送局の選択操作に応じて、選択局の周波数の情報をチューナ１４に対して出力する。また、例えば、マイコン３０は、レベル検出部２４から出力される受信レベルの検出結果をメモリ３２に格納する。また、例えば、マイコン３０は、ＲＤＳ復調部２８から出力されるＲＤＳデータをメモリ３２に格納する。このＲＤＳデータには、例えば、選局されている放送局の局名や放送されている曲の曲名等に関するデータや、選局されている放送局と同一の番組を放送している代替局の周波数を示す代替局データ等が含まれている。そして、マイコン３０は、例えば、メモリ３２に格納されているＲＤＳデータに基づいて、表示部３６に放送局の局名や放送されている曲の曲名を表示したり、代替局の受信レベルをチェックする処理を定期的に実行したり、選局されている放送局からの放送信号の受信感度が低い場合は、受信感度の良い代替局に切り替える処理を実行したりする。
【００１３】
ＤＳＰ２０（音声信号処理装置）は、入力されるデジタル音声信号に対して各種の音声信号処理を施して出力するプロセッサであり、補正音声信号生成部４０、制御部４２、及び切替部４４を含んで構成されている。なお、補正音声信号生成部４０、制御部４２、及び切替部４４は、ＤＳＰ２０のＤＳＰコア（不図示）が、ＤＳＰ２０の内部または外部のメモリ（不図示）に格納されたプログラムを実行することにより実現される。
【００１４】
補正音声信号生成部４０は、入力されるデジタル音声信号（入力音声信号）に基づいて、入力音声信号の代わりとなる補正音声信号を生成する。ここで、入力音声信号の代わりとなる補正音声信号とは、マイコン３０が代替局の受信レベルをチェックしている間等に入力音声信号の代わりに音声信号として出力される信号であり、例えば、線形予測法等の予測手法によって入力音声信号を予測して得られる信号や、過去に入力された入力音声信号を蓄積して得られる信号等である。
【００１５】
制御部４２は、例えば、代替局の受信レベルチェックが行われる際等に、操作部３４で指定された放送局（第１選択局）から代替局（第２選択局）への切り替えや代替局から指定された放送局への切り替えを行うことを示す信号がマイコン３０から入力されると、ＤＳＰ２０に入力される入力音声信号と、補正音声信号生成部４０から出力される補正音声信号との切り替えを制御する切替制御信号を出力する。例えば、操作部３４で指定された放送局から代替局への切り替えが行われる際には、制御部４２は、入力音声信号の信号レベルをゼロレベルに漸減させるとともに補正音声信号の信号レベルをゼロレベルから漸増させることにより入力音声信号から補正音声信号への切り替えを指示する切替指示信号を出力する。また、例えば、代替局の受信レベルのチェックが完了し、元の放送局もしくは受信レベルの高い代替局への切り替えが行われる際には、制御部４２は、補音声信号の信号レベルをゼロレベルに漸減させるとともに入力音声信号の信号レベルをゼロレベルから漸増させることにより補正音声信号から入力音声信号への切り替えを指示する切替指示信号を出力する。
【００１６】
切替部４４は、制御部４２からの切替指示信号に応じて、入力音声信号及び補正音声信号の一方の信号レベルをゼロレベルに漸減（フェードアウト）させていくとともに他方の信号レベルゼロレベルから漸増（フェードイン）させ、これら二つの信号を合成して出力することにより、再生される音声信号を一方から他方へと切り替える。すなわち、切替部４４では、入力音声信号及び補正音声信号がクロスフェードされる。
【００１７】
図２は、補正音声信号生成部４０及び切替部４４の構成例を示す図である。補正音声信号生成部４０は、予測信号生成部５０、蓄積信号生成部５２、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）５４〜５６、レベル検出部５８〜６０、レベル比較部６２、及び信号選択部６４を含んで構成されている。切替部４４は、レベル調整部７０，７２及び合成部７４を含んで構成されている。なお、バンドパスフィルタ５４〜５６及びレベル検出部５８〜６０が本発明の信号レベル検出部の一実施形態を構成している。
【００１８】
予測信号生成部５０は、入力音声信号に対して例えば線形予測法等の予測手法を施すことにより、入力音声信号の予測信号を生成する。蓄積信号生成部５２は、入力音声信号を所定期間蓄積して蓄積信号として出力する。すなわち、蓄積信号生成部５２は、入力音声信号を所定期間蓄積するバッファリングを行う。
【００１９】
ＢＰＦ５４〜５６は、それぞれ、入力音声信号の低周波（低域）成分、中周波（中域）成分、高周波（高域）成分を通過させるフィルタである。レベル検出部５８〜６０は、それぞれ、ＢＰＦ５４〜５６から出力される低域、中域、高域の信号の信号レベルを検出する。
【００２０】
レベル比較部６２は、レベル検出部５８〜６０で検出された低域の信号レベル（Ｌ）、中域の信号レベル（Ｍ）、高域の信号レベル（Ｈ）の比較結果を出力する。信号選択部６４は、低域、中域、高域の信号レベルの比較結果に基づいて、低域の信号レベルが中域・高域の信号レベルより高い場合は予測信号を補正音声信号として出力し、低域の信号レベルよりも中域または高域の信号レベルの方が高い場合は蓄積信号を補正音声信号として出力する。つまり、一般的に、周波数帯域が高域になるにつれて信号の予測精度が低下することが多いため、本実施形態では、入力音声信号の主帯域が低域であるかどうかによって、補正音声信号の生成手法を切り替えている。
【００２１】
レベル調整部７０，７２は、それぞれ、入力音声信号及び補正音声信号を制御部４２からの制御信号（ａ）に応じたレベルに調整して出力する。例えば、制御信号（ａ）が０〜１の範囲で変化することとすると、レベル調整部７０は、入力音声信号の信号レベルをａ倍にして出力し、レベル調整部７２は、補正音声信号の信号レベルを（１−ａ）倍にして出力する。合成部７４は、レベル調整部７０，７２から出力される入力音声信号及び補正音声信号を合成して出力する。
【００２２】
図３は、信号選択部６４の動作の一例を示すフローチャートである。信号選択部６４は、レベル比較部６２での比較結果に基づいて、低域の信号レベル（Ｌ）が中域の信号レベル（Ｍ）及び高域の信号レベル（Ｈ）より高いかどうかを判定する（Ｓ１０１）。低域の信号レベル（Ｌ）の方が高い場合（Ｓ１０１：Ｙ）、信号選択部６４は、予測信号生成部５０から出力される予測信号を補正音声信号として出力する（Ｓ１０２）。一方、低域の信号レベル（Ｌ）が中域の信号レベル（Ｍ）または高域の信号レベル（Ｈ）より低い場合（Ｓ１０１：Ｎ）、信号選択部６４は、蓄積信号生成部５２から出力される蓄積信号を補正音声信号として出力する（Ｓ１０３）。つまり、信号選択部６４は、入力音声信号の主帯域が低域である場合は予測信号を出力し、入力音声信号の主帯域が低域でない場合は蓄積信号を出力する。
【００２３】
図４は、音声信号を切り替える際の一例を示す図である。時刻Ｔ０においては、代替局の受信レベルのチェック処理が開始されておらず、操作部３４で指定された放送局が選局されていることとする。このとき、制御部４２は、制御信号（ａ）を“１”としている。そのため、レベル調整部７０から出力される入力音声信号（Ｘ）は減衰されることなく出力されている。一方、レベル調整部７２から出力される補正音声信号（Ｙ）の信号レベルはゼロレベルになっている。したがって、合成部７４から出力される出力音声信号（Ｚ）は、入力音声信号（Ｘ）となる。
【００２４】
その後、例えば、代替局の受信レベルチェックが行われる際等に、操作部３４で指定された放送局から代替局への切り替えを行うことを示す信号がマイコン３０から入力されると、制御部４２は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２にかけて制御信号（ａ）を“１”から“０”に漸減させていく。これにより、入力音声信号（Ｘ）の信号レベルがゼロレベルに漸減されていくとともに、補正音声信号（Ｙ）の信号レベルがゼロレベルから漸増されていく。したがって、合成部７４から出力される出力音声信号（Ｚ）は、フェードアウトされる入力音声信号（Ｘ）とフェードインされる補正音声信号（Ｙ）とを合成したものとなる。
【００２５】
その後、代替局の受信レベルチェックが行われている間、制御信号（ａ）は“０”に維持され、合成部７４から出力される出力音声信号（Ｚ）は補正音声信号（Ｙ）となる。
【００２６】
そして、代替局の受信レベルチェックが完了し、元の放送局への切り替えもしくは受信レベルの高い代替局への切り替えを行うことを示す信号がマイコン３０から入力されると、制御部４２は、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４にかけて制御信号（ａ）を“０”から“１”に漸増させていく。これにより、入力音声信号（Ｘ）の信号レベルがゼロレベルから漸増されていくとともに、補正音声信号（Ｙ）の信号レベルがゼロレベルに漸減されていく。したがって、合成部７４から出力される出力音声信号（Ｚ）は、フェードインされる入力音声信号（Ｘ）とフェードアウトされる補正音声信号（Ｙ）とを合成したものとなる。
【００２７】
このように、本実施形態のＤＳＰ２０（音声信号処理装置）によれば、入力音声信号及び補正音声信号の一方から他方に切り替える際に、入力音声信号及び補正音声信号がクロスフェードされるため、音声信号を切り替える際の不連続感を軽減することができる。
【００２８】
さらに、本実施形態のＤＳＰ２０では、入力音声信号の主帯域が低域である場合には、一般的に予測信号の精度が高いため、予測信号が補正音声信号として選択され、入力音声信号の主帯域が低域でない場合には、一般的に精度の低い予測信号に代えて蓄積信号が補正音声信号として選択される。このように、入力音声信号の特性に応じて補正音声信号が選択されることにより、補正音声信号の品質が向上され、音声信号を切り替える際の不連続感をより軽減することが可能となる。
【００２９】
そして、本実施形態のＤＳＰ２０では、ユーザから指定された放送局から代替局へ選択局を切り替える際に、入力音声信号及び補正音声信号のクロスフェード処理が実行される。したがって、代替局の受信レベルチェックが行われる際の音声信号の不連続感を軽減することが可能となる。
【００３０】
なお、上記実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態であるＲＤＳ受信機の構成を示す図である。
【図２】補正音声信号生成部及び切替部の構成例を示す図である。
【図３】信号選択部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】音声信号を切り替える際の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  ＲＤＳ受信機
１２  アンテナ
１４  チューナ
１６  ＩＦ処理部
１８  ＡＤコンバータ
２０  ＤＳＰ
２２  ＤＡコンバータ
２４  レベル検出部
２６  バンドパスフィルタ
２８  ＲＤＳ復調部
３０  マイコン
３２  メモリ
３４  操作部
３６  表示部
４０  補正音声信号生成部
４２  制御部
４４  切替部
５０  予測信号生成部
５２  蓄積信号生成部
５４〜５６  バンドパスフィルタ
５８〜６０  レベル検出部
６２  レベル比較部
６４  信号選択部
７０，７２  レベル調整部
７４  合成部
【図１】
2009267832.tif 000003
【図２】
2009267832.tif 000004
【図３】
2009267832.tif 000005
【図４】
2009267832.tif 000006