JPH0496500A - 音声信号処理装置 - Google Patents

音声信号処理装置

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Publication number
JPH0496500A
JPH0496500A JP2212548A JP21254890A JPH0496500A JP H0496500 A JPH0496500 A JP H0496500A JP 2212548 A JP2212548 A JP 2212548A JP 21254890 A JP21254890 A JP 21254890A JP H0496500 A JPH0496500 A JP H0496500A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
audio signal
signal
frequency
processing device
signal processing
Prior art date
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Pending
Application number
JP2212548A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiyuki Yoshizumi
嘉之 吉住
Tsuyoshi Megata
強司 目片
Yoshinori Yamada
義則 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2212548A priority Critical patent/JPH0496500A/ja
Publication of JPH0496500A publication Critical patent/JPH0496500A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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】 産業上の利用分野 本発明(よ 補聴器等の音響分野における、音声信号処
理装置に関するものである。
従来の技術 例えは 補聴器を装用して生活しているような難聴者に
とって、音声の明瞭度が悪く、聴きづらいものになると
いう課題がある。
そこで、難聴者にとって、音声の明瞭度が高く、聞きご
こちの良い音声の信号処理装置の研究が種々行われてい
る。
難聴者の多くば 音圧に対して不快レベルは健聴者とあ
まり差がなく、最小可聴レベルが高くなっているために
音圧に対するダイナミックレンジが健聴者よりも狭くな
っており、かつ、音の周波数により難聴の程度に差がみ
られる。また 音刺激を電気パルスに変換する部分とし
て鍋中内の基底膜上にある有毛細胞がある力<、感音性
難聴者の場合、この有毛細胞の周波数分解能及び時間分
解能が悪くなる。
従来の技術で(よ 音声の明瞭度や装用者の聴きごこち
をよくするため区 自動利得調整装置を用いて補聴器の
利得を入力音圧レベルに対して、自動的に決定し 不快
なレベルまで増幅するのを避(す、かつ、難聴者の音正
に対するダイナミックレンジ内に入るように利得を調整
するものや、音声を複数の周波数帯域に分けて各々の周
波数帯域毎に各々の利得を難聴者の聴力特性に応じて調
整するもQ 遅延回路を設けて、残響のある音に変換す
るもの等があっに 発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成で(よ 難聴者の聴力特
性に音圧レベルを合わせただけであり、難聴者が持つ周
波数分解能の劣化や時間分解能の劣化に基づく音声の明
瞭度の低下を補うことはできない。また 難聴者にとっ
て、全体的に残響のある音声の明瞭度は低下するという
課題を有していに 本発明はかかる点に鑑へ 難聴者にとって、音声の明瞭
度が高く、聞きごこちの良い音声信号処理装置を提供す
ることを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明(友 入力される信号を複数の周波数帯域に分割
するフィルタ群と、各信号の増幅特性を決定する増幅手
段と、各信号の位相を変える位相制御手段と、入力され
る複数の信号を加算し一つの信号として出力する加算手
段を有する音声信号処理装置である。
作用 本発明は前記した構成により、音声信号の各周波数帯域
に応じて、それぞれの利得を決定することができ特定の
周波数を強調することができるだけでなく、各周波数帯
域の信号の位相を変えることにより、周波数分解能及び
時間分解能が劣化した難聴者に対しても、音声の明瞭度
が高く、聞きごこちの良い音声信号を得ることができる
実施例 第1図は本発明の第1の実施例における音声信号処理装
置の構成図を示すものである。第1図において、 10
は入力される音声信号を複数の周波数帯域に分割するフ
ィルタ群、 20はフィルタ群IOから出力される各々
の信号を増幅する増幅部30は増幅部20から出力され
る各信号の位相を変える位相制御部 40は位相制御部
30より出力される各信号を加算し 合成する加算部で
ある。
以上のように構成された本実施例の音声信号処理装置に
ついて、以下その動作を説明する。第4図に第1図に示
す音声信号処理装置におけるフィルタ群IOの特性並び
に増幅部20の各出力波形を縦軸−振幅 横軸−周波数
で示す。第4図(a)に示すフィルタ群10の振幅特性
は複数の帯域フィルタ(BPs、BP+、−、BPo−
1)より構成されその通過帯域幅は例えば1/3オクタ
ーブ又はオクターブ幅である。第1図において、フィル
タ群10に音声信号が入力されると、フィルタ群10は
入力された音声信号を第4図(a)に示す各周波数帯域
に分割する。各周波数帯域に分割された音声信号は増幅
部20へ入力され 各周波数帯域の信号を任意に増幅あ
るいは減衰することができる。これにより、特定の周波
数帯域の音声信号を強調することができる。この時へ 
増幅部20の出力を周波数軸で第4図(b)に示す。増
幅都20より出力される各信号は位相制御部30に入力
される。位相制御部30は各周波数帯域の信号の位相を
遅らせることができ、難聴者の時間分解能の劣化の程度
に応じて自由に設定することができる。これら(瓜 例
え+z  BBDを用いてデータを時間方向に遅らせる
ことにより容易に構成できる。加算部40は位相制御部
30より出力される各信号を加算し 合成する。
以上のように本実施例によれ(L 入力される音声信号
を複数の周波数帯域に分割するフィルタ群10と、フィ
ルタ群10から出力される各々の信号を増幅する増幅部
20と、増幅部20から出力される各信号の位相を変え
る位相制御部30と、位相制御部30より出力される各
信号を加算し合成する加算部40を設けることにより、
音声信号を各周波数帯域毎に利得を決定することができ
、かつ、各周波数帯域毎に位相を変えることができる。
このた敷 周波数分解能及び時間分解能が劣化した基底
膜上の有毛細胞を補正することができるのて 周波数分
解能及び時間分解能が劣化した難聴者に対しても、音声
の明瞭度が高く、聞きごこちの良い音声信号を得ること
ができる。
第2図は本発明の第2の実施例における音声信号処理装
置の構成図を示すものである。第2図において、 10
0は入力される音声信号を時間領域の信号から周波数領
域の信号に変換するフーリエ変換数 200は振幅・位
相制御手段としてフリエ変換された各周波数領域の信号
の振幅・位相をそれぞれ制御する振幅・位相乗算部 3
00は振幅・位相乗算部200より出力される周波数領
域の信号を時間軸領域の信号に変換する逆フーリエ変換
部である。
以上のように構成された本実施例の音声信号処理装置に
ついて、以下その動作を説明する。第2図において、フ
ーリエ変換部100に音声信号が入力されるとフーリエ
変換部100は時間領域の信号を周波数領域の信号に変
換する。周波数領域に変換された信号はそれぞれ振幅・
位相乗算部200へ入力され 振幅と位相がそれぞれ制
御される。時間領域の信号を遅らせるためには例えばデ
ジタル信号の場合次のようにすれば良い。音声信号のデ
ータをx (n)、x (n)の離散的フーリエ変換を
X (k)とすると、フーリエ変換後の信号にe−1+
2  knQ/NIを掛ければよい。ここでに−π 0.1.・・、  N−1であり、Nはサンプル数であ
る。次に 振幅・位相乗算部200より出力される周波
数領域の信号は逆フーリエ変換部300に入力され 時
間軸領域の信号に変換される。
以上のように本実施例によれ(汝 入力される音声信号
を時間領域から周波数信号に変換するフーリエ変換部+
00と、周波数領域の信号の振幅・位相をそれぞれ制御
する振幅・位相乗算部200と、周波数領域の信号を時
間領域に変換する逆フーリエ変換部300を設けること
により各周波数毎に振幅・位相の決定が行える。ま?=
FFTを利用した場合にサンプリング周波数やサンプル
ポイント数を増やすことにより容易にフーリエ変換精度
を変えることができる。 このたべ周波数分解能及び時
間分解能が劣化した基底膜上の有毛細胞を細かい精度で
補正することができるので、周波数分解能及び時間分解
能が劣化した難聴者に対してL 音声の明瞭度が高く、
聞きごこちの良い音声信号を得ることができる。
第3図は本発明の第3の実施例における音声信号処理装
置の構成図を示すものである。第3図において、 10
0は入力される音声信号を時間領域の信号から周波数領
域の信号に変換するフーリエ変換部 20はフーリエ変
換部100から出力される各々の信号を増幅する増幅部
 60は各信号の位相を遅らせる遅延回路、 300は
遅延回路60より出力される周波数領域の信号を時間軸
領域の信号に変換する逆フーリエ変換部である。
以上のように構成された本実施例の音声信号処理装置に
ついて、以下その動作を説明する。第3図において、フ
ーリエ変換部100に音声信号が入力されるとフーリエ
変換部100は時間領域の信号を周波数領域の信号に変
換する。周波数領域に変換された信号はそれぞれ増幅部
20へ入力される。増幅部20は周波数領域の信号を増
幅する。
増幅された各周波数成分の信号は遅延回路60に1〇− 入力される。遅延回路60は入力される周波数領域の音
声データを時間方向にシフトすることによってサンプリ
ング周期単位で自由に遅らせることができる。遅延回路
60より出力される周波数領域の音声データは逆フーリ
エ変換部300に入力され 周波数領域の音声データか
ら時間領域の音声データに変換される。
以上のように本実施例によれば 入力される音声信号を
時間領域から周波数信号に変換するフーリエ変換部10
0と、周波数領域の各信号の振幅をそれぞれ制御する増
幅部20と、周波数領域の各信号の位相をそれぞれ遅ら
せる遅延回路と、周波数領域の信号を時間領域に変換す
る逆フーリエ変換部300を設けることにより各周波数
毎に振幅・位相の決定が行える。ま?、、、FFTを利
用した場合にサンプリング周波数やサンプルポイント数
を増やずことにより容易にフーリエ変換精度を変えるこ
とができるし遅延回路60を設けているので2π以上位
相を遅らせることもできる。このた八 周波数分解能及
び時間分解能が劣化した基底膜上の有毛細胞を細かい精
度で補正することができるので、周波数分解能及び時間
分解能が劣化した難聴者に対しても、音声の明瞭度が高
く、聞きごこちの良い音声信号を得ることができる。
な抵 音声信号はアナログ信号でもデジタル信号でも良
い力丈 デジタル信号処理を行う場合にはデジタル変換
前に折り返し誤差除去のローパスフィルタが必要である
。また 位相制御手段としてデジタル信号の場合はメモ
リ内でデータを時間方向にシフトさせても良いし 途中
にメモリバッファを設けてデータの読みだしタイミング
を遅らせても良1.%  第1の実施例において、フィ
ルタ群に複数のバンドパスフィルタを用い帯域幅を1/
3オクターブ又は1オクタ一ブ幅とした力丈 ノツチフ
ィルタと組み合わせても良いし 異なる帯域幅でも良し
− 発明の詳細 な説明したようiヘ  本発明によれ(′!、音声信号
を各周波数別に分離することにより、各周波数に応じた
利得を決定することができ、特定の周波数を強調するこ
とにより、周波数分解能の劣化した難聴者に対して、明
瞭度の高い音声が得られるだけでなく、各周波数別に位
相を制御することができるので時間分解能の劣化した難
聴者に対しても、明瞭度の高い音声を得ることができ、
その実用的効果は太きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明における第1の実施例の構成医第2図は
本発明における第2の実施例の構成皿第3図は本発明に
おける第3の実施例の構成医第4図は本発明における第
1の実施例の説明図である。 10・・・フィルタ群、 20・・・増幅部 30・・
・位相制御訊 40・・・加算皿 100・・・フーリ
エ変換部200・・・振幅・位相乗算臥 300・・・
逆フーリエ変換部 60・・・遅延回路

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)入力される信号を複数の周波数帯域に分割するフ
    ィルタ群と、各信号の増幅特性を決定する増幅手段と、
    各信号の位相を変える位相制御手段と、入力される複数
    の信号を加算し一つの信号として出力する加算手段を有
    することを特徴とする音声信号処理装置
  2. (2)入力される信号を時間領域から周波数領域に変換
    するフーリエ変換手段と、前記フーリエ変換手段により
    得られる各周波数(f_0、f_1、・・・、f_n_
    −_1)ごとのデータに対して振幅と位相を制御する振
    幅・位相制御手段と、振幅・位相制御手段より出力され
    る各周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する逆フ
    ーリエ変換手段を有することを特徴とする音声信号処理
    装置
  3. (3)入力される信号を時間領域から周波数領域に変換
    するフーリエ変換手段と、前記フーリエ変換手段により
    得られる各周波数(f_0、f_1、・・・、f_n_
    −_1)ごとのデータにに対して振幅特性を決定する増
    幅手段と、各信号の位相を遅らせる遅延手段と、各周波
    数領域の信号を時間領域の信号に変換する逆フーリエ変
    換手段を有することを特徴とする音声信号処理装置
  4. (4)フィルタ群が複数のバンドパスフィルタにより構
    成される請求項1記載の音声信号処理装置。
  5. (5)フィルタ群が複数のノッチフィルタと複数のバン
    ドパスフィルタにより構成される請求項1記載の音声信
    号処理装置
  6. (6)位相制御手段が遅延回路により構成される請求項
    1記載の音声信号処理装置
  7. (7)位相制御手段がメモリにより構成される請求項1
    記載の音声信号処理装置
  8. (8)位相制御手段がメモリにより構成される請求項3
    記載の音声信号処理装置
JP2212548A 1990-08-09 1990-08-09 音声信号処理装置 Pending JPH0496500A (ja)

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JP2212548A JPH0496500A (ja) 1990-08-09 1990-08-09 音声信号処理装置

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JP2212548A Pending JPH0496500A (ja) 1990-08-09 1990-08-09 音声信号処理装置

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004500788A (ja) * 2000-06-19 2004-01-08 コックレア リミティド 移植蝸牛刺激装置のための音声処理装置
JP2011223581A (ja) * 2010-04-08 2011-11-04 Gn Resound As 補聴器における安定性の改善
JP2013051589A (ja) * 2011-08-31 2013-03-14 Univ Of Electro-Communications ミキシング装置、ミキシング信号処理装置、ミキシングプログラム及びミキシング方法
JP2014059588A (ja) * 2014-01-08 2014-04-03 Yamaha Corp 音声処理装置およびプログラム

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011223581A (ja) * 2010-04-08 2011-11-04 Gn Resound As 補聴器における安定性の改善
JP2013051589A (ja) * 2011-08-31 2013-03-14 Univ Of Electro-Communications ミキシング装置、ミキシング信号処理装置、ミキシングプログラム及びミキシング方法
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