JPH04303900A - 音声検出装置 - Google Patents

音声検出装置

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JPH04303900A
JPH04303900A JP3093644A JP9364491A JPH04303900A JP H04303900 A JPH04303900 A JP H04303900A JP 3093644 A JP3093644 A JP 3093644A JP 9364491 A JP9364491 A JP 9364491A JP H04303900 A JPH04303900 A JP H04303900A
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JP
Japan
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signal
voice
noise
detection
section
Prior art date
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JP3093644A
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English (en)
Inventor
Takayuki Araki
孝幸 荒木
Masahiro Nakajima
正博 中島
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Japan Radio Co Ltd
Nagano Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
Japan Radio Co Ltd
Nagano Japan Radio Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はテープレコーダの自動録
音機能やトランシーバの自動送信機能に用いて好適な音
声検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】マイクロホンから得られる音声信号に基
づいて音声の有無を検出し、音声を検出したならテープ
レコーダを自動で録音モードに切換える自動録音機能は
知られており、通常、この種のテープレコーダには自動
録音機能のための音声検出装置を内蔵している。
【0003】従来の音声検出装置を図5及び図6に示す
。図5に示す音声検出装置50は次のように機能する。 マイクロホン51から得る音声信号Saは入力アンプ5
2によって増幅され、さらに、検波回路53により直流
化される。得られた直流化信号Sdはコンパレータ54
の一方の入力部に付与されるとともに、コンパレータ5
4の他方の入力部には基準信号Ssが付与され、これに
より、直流化信号Sdの大きさが基準信号Ssの大きさ
よりも大きくなったら、コンパレータ54はハイレベル
の音声検知信号Scを出力する。よって、音声検知信号
Scをスイッチングトランジスタ55に付与し、同トラ
ンジスタ55をオンさせれば、テープレコーダを録音モ
ードに切換えることができる。なお、基準信号Ssは電
圧の大きさを可変可能な電圧調節部56を備える基準電
圧源57から付与される。
【0004】また、図6に示す音声検出装置60は次の
ように機能する。マイクロホン61から得る音声信号S
aは利得調節部62を備える入力アンプ63により増幅
され、さらに、検波回路64により直流化される。よっ
て、検波回路64の出力が音声検知信号Scとなり、ス
イッチング回路65をオンさせる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の音声検出装置50、60は、いずれもマイクロホン5
1、61から得る信号をそのまま利用することにより、
音声検知信号Scを得るため、音声以外の音、例えば、
周囲の騒音や風切音等のノイズによっても音声検知信号
Scが出力し、誤動作しやすい問題がある。
【0006】このため、通常は基準信号Ss等のレベル
を可変調節し、低レベルのノイズをキャンセルしている
が、調節は状況に応じて行う必要があるため、煩わしく
、しかも、容易でない。また、高レベルのノイズに対し
ては全く効果がなく、上記問題に応えるには不十分であ
る。
【0007】本発明はこのような従来の技術に存在する
課題を解決したものであり、高レベルのノイズ環境であ
っても音声を確実に検出し、誤動作を防止するとともに
、レベル調節等を不要とし、使い勝手及び利便性向上を
図れる音声検出装置の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明はマイクロホン2
の検出により得る検出信号Seに基づいて音声検知信号
Spを出力する音声検出装置1を構成するに際して、特
に、検出信号Seから音声に係わる周波数帯域の信号成
分Stを得る音声帯分離部3と、この信号成分Stを、
例えば音声直流化信号Suに変換する信号処理部4と、
検出信号Seからノイズに係わる周波数帯域の信号成分
Smを得るノイズ帯分離部5と、この信号成分Smを、
例えばノイズ直流化信号Snに変換する信号処理部6と
、音声直流化信号Suの大きさがノイズ直流化信号Sn
の大きさよりも大きいときに、音声検知信号Spを出力
する比較処理部7を備えてなることを特徴とする。この
場合、音声帯分離部3は周波数帯域を30Hz〜1.5
kHzの範囲内に設定したバンドパスフィルタ3fを用
いるとともに、ノイズ帯分離部5は周波数帯域を800
Hz〜3.5kHzの範囲内に設定したバンドパスフィ
ルタ5fを用いることが望ましい。
【0009】
【作用】本発明に係る音声検出装置1によれば、マイク
ロホン2の検出によって得られる検出信号Seから周波
数帯域を30Hz〜1.5kHzの範囲内に設定したバ
ンドパスフィルタ3fを介して、音声側の信号成分St
を分離する。また、検出信号Seから周波数帯域を80
0Hz〜3.5kHzの範囲内に設定したバンドパスフ
ィルタ5fを介して、ノイズ側の信号成分Smを分離す
る。
【0010】ところで、一般に、音声のスペクトルは図
2中、点線で示したスペクトル特性からも明らかなよう
に、その80%は概ね100Hz〜800Hz内にあり
、音声の性質を特徴づけている。また、ノイズ、例えば
、ホワイトノイズは図2中、二点鎖線で示したスペクト
ル特性からも明らかなように、広い周波数帯域にまたが
り、音声帯域である300Hz〜3kHzの範囲におけ
るレベル差はほとんどない。このため、図3に示すよう
に、同一レベルの音声とノイズ(S/N=0dB)が同
時に存在しても、概ね100Hz〜800Hzの範囲で
は音声のスペクトルが確実に大きくなる。なお、音声の
レベルよりも高いレベルのノイズが存在しても、結局は
図3におけるスペルトル特性の全体がノイズの増加分だ
けそのままシフトするのみのため、音声のスペルトルが
確実に大きくなることは同様である。
【0011】したがって、異なる周波数帯域を有するバ
ンドパスフィルタ3f、5fを用いることにより、検出
信号Seから30Hz〜1.5kHzの範囲内における
音声側の信号成分Stと、800Hz〜3.5kHzの
範囲内におけるノイズ側の信号成分Smを得るとともに
、両者のレベル差を検出すれば、音声を確実に検出でき
る。
【0012】一方、音声側の信号成分Stは信号処理部
4により音声直流化信号Suに変換され、また、ノイズ
側の信号成分Smは信号処理部6によりノイズ直流化信
号Snに変換される。そして、音声直流化信号Suの大
きさとノイズ直流化信号Snの大きさは比較処理部7に
よって比較され、音声直流化信号Suの大きさがノイズ
直流化信号Snの大きさよりも大きくなったとき、比較
処理部7から音声検知信号Spが出力される。
【0013】
【実施例】次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図
面に基づき詳細に説明する。
【0014】まず、音声検出装置1の構成について、図
1を参照して説明する。
【0015】2はマイクロホンであり、入力アンプ11
の入力側に接続する。また、入力アンプ11の出力側は
バンドパスフィルタ3f及び5fの入力側に接続する。 バンドパスフィルタ3fの周波数帯域は100Hz〜1
kHz(一般には、30Hz〜1.5kHzの範囲内)
、バンドパスフィルタ5fの周波数帯域は1kHz〜3
kHz(一般には、800Hz〜3.5kHzの範囲内
)に設定する。
【0016】一方、音声側の信号処理部4は前段の検波
回路12と後段の積分回路13を備え、バンドパスフィ
ルタ3fの出力側は検波回路12の入力側に接続すると
ともに、積分回路13の出力側は比較処理部(コンパレ
ータ)7における一方の入力部xに接続する。他方、ノ
イズ側の信号処理部6は前段の検波回路15と後段の積
分回路16を備え、バンドパスフィルタ5fの出力側は
検波回路15の入力側に接続するとともに、積分回路1
6の出力側はオフセット調節部17を介して比較処理部
7における他方の入力部yに接続する。オフセット調節
部17は加算部18とオフセット電圧供給部19からな
り、マイクロホン2が無入力状態であっても、比較処理
部7の入力部yに一定のオフセット電圧を付与し、不安
定状態により生ずる誤動作を防止する。また、抵抗R1
、R2、ダイオードD、コンデンサC、スイッチングト
ランジスタQは出力回路部20を構成する。
【0017】次に、本発明に係る音声検出装置1の動作
について説明する。
【0018】まず、マイクロホン2が無入力状態であれ
ば、比較処理部7の入力部yには一定のオフセット電圧
が付与されており、比較処理部7の出力部zはローレベ
ルとなり、音声検知信号Spは出力しない。このため、
出力回路部20のスイッチングトランジスタQはオフし
ている。
【0019】一方、この状態から図3に示す音声とノイ
ズが同一レベルとなる環境下に移行した場合を想定する
。これにより、マイクロホン2は音声とノイズを同時に
検出し、その出力信号は入力アンプ11により増幅され
る。入力アンプ11から得られる検出信号Seは、バン
ドパスフィルタ3fと5fの双方に付与され、バンドパ
スフィルタ3fからは100Hz〜1kHzの信号成分
Stが分離されるとともに、バンドパスフィルタ5fか
らは1kHz〜3kHzの信号成分Smが分離される。
【0020】また、信号成分Stは検波回路12に付与
されて検波されるとともに、さらに、積分回路13によ
り音声直流化信号Suに変換される。他方、信号成分S
mは検波回路15に付与されて検波されるとともに、さ
らに、積分回路16によりノイズ直流化信号Snに変換
される。この場合、音声直流化信号Suの大きさがノイ
ズ直流化信号Snの大きさよりも大きくなることは前述
した通りである。
【0021】よって、比較処理部7における一方の入力
部xの入力電圧が他方の入力部yの入力電圧よりも高く
なり、比較処理部7の出力部zからは反転したハイレベ
ルの音声検知信号Spが出力する。これにより、出力回
路部20におけるスイッチングトランジスタQをオンさ
せ、必要な制御を起動させる。
【0022】図4には、本発明に係る音声検出装置1を
含む自動送信機能を内蔵したトランシーバを例示する。 なお、同図において、図1と同一部分には同一符号を付
し、その構成を明確にした。
【0023】トランシーバ30は送信機能部M1と受信
機能部M2を備え、送信機能部M1はマイクロホン2、
入力アンプ11、変調部31、送信部32を備えて構成
するとともに、受信機能部M2は受信部33、復調部3
4、出力アンプ35、スピーカ36を備えて構成する。 また、37はアンテナであり、例えば、リレースイッチ
を利用した切換スイッチ38を介して送信部32及び受
信部33に接続する。さらにまた、39は電源ラインで
あり、例えば、リレースイッチを利用した切換スイッチ
40を介して送信部32(又は送信機能部M1)及び受
信部33(又は受信機能部M2)に接続する。
【0024】一方、1は音声検出装置であり、マイクロ
ホン2及び入力アンプ11は送信機能部M1と兼用する
。そして、入力アンプ11の出力側に前記バンドパスフ
ィルタ3f及び5f以後における検出回路1sを接続す
るとともに、検出回路1sは出力回路部20を介して切
換スイッチ38、40を切換制御する。
【0025】よって、使用者が発声しないかぎり、音声
検出装置1は無検出状態となるため、音声検知信号Sp
は出力せず、出力回路部20におけるスイッチングトラ
ンジスタQもオフしている。この結果、例えば、同トラ
ンジスタQに接続されるリレーコイルは無励磁となり、
リレースイッチにより構成する切換スイッチ38、40
はそれぞれ受信回路部M2側に切換えられ、アンテナ3
7は受信部33に接続されるとともに、電源ライン39
は受信部33に接続される。この状態を図4に示す。
【0026】他方、使用者が発声した場合には、音声検
出装置1は検出状態となり、音声検知信号Spを出力す
るとともに、出力回路部20におけるスイッチングトラ
ンジスタQをオンさせる。この結果、同トランジスタQ
に接続されるリレーコイルは励磁されるため、切換スイ
ッチ38、40は送信回路部M1側に切換えられ、アン
テナ37は送信部32に接続されるとともに、電源ライ
ン39は送信部32に接続される。
【0027】このように、本発明に係る音声検出装置1
を内蔵したトランシーバ30においては、使用者の発声
に基づく音声を検出し、受信状態から自動で送信状態に
切換わる。また、ノイズレベルの高い使用環境下であっ
ても、この切換が確実に行われる。
【0028】以上、実施例について詳細に説明したが、
本発明はこのような実施例に限定されるものではない。 例えば、音声帯分離部及びノイズ帯分離部はバンドパス
フィルタ以外の機能部品又は機能回路(ローパスフィル
タとハイパスフィルタの組合わせ等)を用いてもよい。 また、信号成分から直流化信号を得る信号処理部による
アナログ信号処理を行う場合を例示したが、デジタル信
号処理により行っても勿論よい。この場合、マイクロコ
ンピュータ等を利用することができ、信号処理部はアナ
ログ−デジタル変換部に、比較処理部における比較処理
はCPUを制御するソフトウェア等で実行できるととも
に、音声帯分離部及びノイズ帯分離部はアナログ−デジ
タル変換部とディジタルフィルタ等を利用して構成でき
る。さらにまた、例示した数値については任意に変更で
きる。その他、細部の回路構成等において、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で任意に変更できる。
【0029】
【発明の効果】このように、本発明に係る音声検出装置
は検出信号から音声に係わる周波数帯域の信号成分を得
る音声帯分離部と、例えば、音声帯分離部から得る信号
成分を音声直流化信号に変換する信号処理部と、検出信
号からノイズに係わる周波数帯域の信号成分を得るノイ
ズ帯分離部と、例えば、ノイズ帯分離部から得る信号成
分をノイズ直流化信号に変換する信号処理部と、音声直
流化信号の大きさがノイズ直流化信号の大きさよりも大
きいときに音声検知信号を出力する比較処理部を備えて
なるため、高レベルのノイズ環境下であっても音声を確
実に検出し、誤動作を防止できるとともに、煩わしいレ
ベル調節等が不要となり、使い勝手及び利便性向上を図
れるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る音声検出装置のブロック回路図、
【図2】周波数に対する音声とノイズの個別のスペクト
ル特性図、
【図3】周波数に対する音声とノイズを加えたスペクト
ル特性図、
【図4】同音声検出装置を含むトランシーバのブロック
回路図、
【図5】従来の技術に係る音声検出装置のブロック回路
図、
【図6】従来の技術に係る他の音声検出装置のブロック
回路図、
【符号の説明】
1    音声検出装置 2    マイクロホン 3    音声帯分離部 3f  バンドパスフィルタ 4    信号処理部 5    ノイズ帯分離部 5f  バンドパスフィルタ 6    信号処理部 7    比較回路部 Se  検出信号 St  信号成分 Sm  信号成分 Su  音声直流化信号 Sn  ノイズ直流化信号 Sp  音声検知信号

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  マイクロホンの検出により得る検出信
    号に基づいて音声検知信号を出力する音声検出装置にお
    いて、検出信号から音声に係わる周波数帯域の信号成分
    を得る音声帯分離部と、検出信号からノイズに係わる周
    波数帯域の信号成分を得るノイズ帯分離部と、音声帯分
    離部から得る信号成分の大きさとノイズ帯分離部から得
    る信号成分の大きさを比較し、音声帯分離部から得る信
    号成分の大きさがノイズ帯分離部から得る信号成分の大
    きさよりも大きいときに、音声検知信号を出力する比較
    処理部を備えてなることを特徴とする音声検出装置。
  2. 【請求項2】  マイクロホンの検出により得る検出信
    号に基づいて音声検知信号を出力する音声検出装置にお
    いて、検出信号から音声に係わる周波数帯域の信号成分
    を得る音声帯分離部と、音声帯分離部から得る信号成分
    を音声直流化信号に変換する信号処理部と、検出信号か
    らノイズに係わる周波数帯域の信号成分を得るノイズ帯
    分離部と、ノイズ帯分離部から得る信号成分をノイズ直
    流化信号に変換する信号処理部と、音声直流化信号の大
    きさがノイズ直流化信号の大きさよりも大きいときに、
    音声検知信号を出力する比較処理部を備えてなることを
    特徴とする音声検出装置。
  3. 【請求項3】  音声帯分離部はバンドパスフィルタを
    用いることを特徴とする請求項1記載の音声検出装置。
  4. 【請求項4】  バンドパスフィルタの周波数帯域は3
    0Hz〜1.5kHzの範囲内に設定することを特徴と
    する請求項3記載の音声検出装置。
  5. 【請求項5】  ノイズ帯分離部はバンドパスフィルタ
    を用いることを特徴とする請求項1記載の音声検出装置
  6. 【請求項6】  バンドパスフィルタの周波数帯域は8
    00Hz〜3.5kHzの範囲内に設定することを特徴
    とする請求項5記載の音声検出装置。
JP3093644A 1991-03-29 1991-03-29 音声検出装置 Pending JPH04303900A (ja)

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