JPH07115697A - 音声再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 音声再生装置において、暗騒音レベルが変化
する環境であっても、出力音声レベルや周波数特性を変
化させることにより音声明瞭度の劣化を防ぐこと。 【構成】 受信器１０からの音声信号を高域ろ波器１１
に与え、高域成分のみを抽出する。音声の再生と暗騒音
レベルを検出できるスピーカ１５を設け、スピーカ１５
で得られた騒音信号を低域ろ波器１６を介して暗騒音レ
ベル検出手段１３に入力する。自動利得制御回路１２
は、暗騒音レベル検出手段１３が騒音レベルが高いこと
を検出すると、高域ろ波器１１の音声信号の利得を増加
させる。こうすると室内のエアコンの動作音、又は車の
騒音等が発生しても、スピーカの音圧は自動的に上が
り、音の明瞭度が劣化しなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、暗騒音のある状態でも
目的音の明瞭度を向上して音声を出力する音声再生装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の代表的な音声再生装置の構成を図
６のブロック図に示す。本図において受信機１で受信し
たラジオ放送等の音声信号は、内蔵のボリューム２で音
量が調整されてアンプ３で電力増幅される。アンプ３の
出力はスピーカ４に与えられて音声に変換される。

【０００３】このような構成の音声再生装置において、
受聴者の付近では暗騒音が絶えず変化していることがあ
る。暗騒音が大きくなった場合は音声の明瞭度が落ちる
ため、受聴者が自らボリューム２を調節して再生レベル
を大きくし、明瞭度の向上をはかっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成では暗騒音レベルの変化により、常に受聴者が
ボリューム２を調節しなければならず、操作が非常に面
倒であるという問題点があった。

【０００５】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、暗騒音レベルが変化して音声が
聞き取りにくい場合でも、スピーカを暗騒音検出と音声
再生とに兼用し、明瞭度よく音声信号を出力する音声再
生装置を実現することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１記載の発
明は、音源の音声信号から再生すべき周波数帯の音声成
分のみを抽出する高域ろ波器と、音声信号を再生すると
共に、暗騒音を検出するスピーカと、スピーカで検出さ
れた暗騒音のうち、低域の周波数成分を抽出する低域ろ
波器と、低域ろ波器の出力信号が入力され、暗騒音レベ
ルを検出してこれに対応した制御信号を生成する暗騒音
レベル検出手段と、暗騒音レベル検出手段から騒音レベ
ルに対応させて高域ろ波器の出力信号のレベルを制御
し、スピーカに音声信号を与える自動利得制御回路と、
を具備することを特徴とするものである。

【０００７】本願の請求項２記載の発明は、音源の音声
信号から再生すべき周波数帯の音声成分のみを抽出する
高域ろ波器と、音声信号を再生すると共に、暗騒音を検
出するスピーカと、スピーカで検出された暗騒音のう
ち、低域の周波数成分を抽出する低域ろ波器と、低域ろ
波器の出力信号が入力され、暗騒音レベルを検出してこ
れに対応した制御信号を生成する暗騒音レベル検出手段
と、暗騒音レベル検出手段から騒音レベルに対応させて
高域ろ波器の出力信号の内、特定の帯域レベルを制御
し、スピーカに音声信号を与える音声特性補正手段と、
を具備することを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】このような特徴を有する本願の請求項１の発明
によれば、音源から音声信号が出力されると、高域ろ波
器は再生すべき周波数帯の音声成分のみを抽出する。ス
ピーカが音声信号を再生すると共に暗騒音を検出する
と、低域ろ波器は低域の周波数成分を抽出して暗騒音レ
ベル検出手段に与える。自動利得制御回路は、暗騒音レ
ベル検出手段からの騒音レベルに対応させて高域ろ波器
の出力信号のレベルを制御し、スピーカに音声信号を与
える。こうすると暗騒音の大きい場所においても、スピ
ーカから明瞭度のよい音声を聴くことができる。

【０００９】又本願の請求項２の発明によれば、音源か
ら音声信号が出力されると、高域ろ波器は再生すべき周
波数帯の音声成分のみを抽出する。スピーカが音声信号
を再生すると共に暗騒音を検出すると、低域ろ波器は低
域の周波数成分を抽出して暗騒音レベル検出手段に与え
る。音声特性補正手段は、暗騒音レベル検出手段からの
騒音レベルに対応させて高域ろ波器の出力信号の内、特
定の帯域のレベルを制御し、スピーカに音声信号を与え
る。こうすると聴感上、人の耳に感じ易い音声を選択し
てその再生レベルを自動的に増加させることができる。

【００１０】

【実施例】本発明の第１実施例における音声再生装置に
ついて図１を参照しつつ説明する。図１はラジオ受信器
を含む音声再生装置の全体構成を示すブロック図であ
る。本図において音声の信号発生源として、受信器１０
が設けられるものとする。受信器１０はラジオ放送を受
信するもので、選局及び検波された音声信号は高域ろ波
器１１に与えられる。高域ろ波器１１は暗騒音に多く含
まれる低音成分を遮断し、中音及び高音帯域の音声信号
を通過させるフィルタである。図２のグラフＡは高域ろ
波器１１のろ波特性図である。

【００１１】高域ろ波器１１の出力は自動利得制御回路
１２に与えられる。自動利得制御回路１２は入力音声信
号の利得又は増幅率を、後述する暗騒音レベル検出手段
１３の制御信号によって変化させる回路である。即ち自
動利得制御回路１２がプリアンプを含む場合、暗騒音レ
ベル検出手段１３の出力が高いとき自動利得制御回路１
２は増幅率を増加させ、出力が低いとき増幅率を一定値
に保持する。

【００１２】自動利得制御回路１２の出力はアンプ１４
に与えられる。アンプ１４は入力音声信号を電力増幅す
る回路で、その出力はスピーカ１５に与えられる。スピ
ーカ１５は例えば磁気回路に磁石とムービングコイルを
有するスピーカであり、ボイスコイルに印加された音声
電流を振動板を介して音声に変換すると共に、振動板に
加えられた暗騒音等の音圧を、ムービングコイルを介し
て電気信号に変換するものとする。

【００１３】スピーカ１５のボイスコイルに誘起された
信号は低域ろ波器１６に与えられる。低域ろ波器１６は
暗騒音に多く含まれる低音成分を通過させ、中音及び高
音帯域の音声信号を遮断するフィルタである。図２のグ
ラフＢは低域ろ波器１６のろ波特性である。音声再生装
置の使用される場所はその種別によって異なるが、ここ
ではラジオやＴＶのように室内で視聴される音声を対象
としている。従って室内で空気調和機（エアコン）を作
動させたり、付近を自動車が通過すると、主に２００Ｈ
ｚ以下の低域周波数の音が発生する。

【００１４】さて低域ろ波器１６の出力は暗騒音レベル
検出手段１３に与えられる。暗騒音レベル検出手段１３
は、音声再生装置が設置された場所での暗騒音レベルを
検出する回路であり、低域ろ波器１６の出力レベルを一
定周期毎に検出し、その検出レベルに対応した制御信号
を自動利得制御回路１２に出力する。

【００１５】このように構成された第１実施例の音声再
生装置の動作について説明する。ラジオ放送が受信器１
０で受信されると、選局された音声信号は高域ろ波器１
１に入力されて例えば２００Ｈｚ以下の周波数成分が除
去される。そしてこの音声信号は自動利得制御回路１２
に入力される。

【００１６】一般に受聴位置では、暗騒音レベルは常に
変化している。例えば室内で受聴する場合、家の外を車
が通ったり、室内でエアコン等を使用すれば、低域の騒
音レベルが大きくなる。一般にマスクする音がマスクさ
れる音より低い場合、マスキング効果が大きくなる。こ
のため低域の騒音レベルが大きくなると、音声は低域騒
音の影響で明瞭度が落ちる。

【００１７】図３は雑音レベルの大きさと音声の明瞭度
の関係を示す特性図である。実線で示す曲線の数値は外
来雑音の音圧レベルを示す。横軸で示す音圧レベルの音
声情報が出力されるとき、視聴者が判別できる明瞭度が
縦軸で示される。例えば外来雑音が５３ｄＢのとき、音
圧が４０ｄＢの音声が出力されると、視聴者が正しく識
別できる明瞭度は１５％程度である。従って同じ外来雑
音以下で音声の明瞭度を８０％程度に上げるには、音声
の音圧を５０ｄＢ近くまで増加しなければならない。

【００１８】さて周囲の暗騒音レベルが大きくなると、
スピーカ１５の振動板がこの騒音周波数帯で振動し、ボ
イスコイルに誘導起電力が生じる。この信号は低域ろ波
器１６に与えられ、例えば図２に示すように１００Ｈｚ
以下の成分が抽出される。前述した外来雑音では、大部
分が低域騒音であるので、この低域信号のみを取り出せ
ばよい。尚、スピーカ１５からは音声も出力されている
が、この成分は低域ろ波器１６で遮断される。

【００１９】低域ろ波器１６からの信号レベルは暗騒音
レベル検出手段１３により検出される。暗騒音レベル検
出手段１３は入力信号が大きくなると、自動利得制御回
路１２に増幅率を増加させる制御信号を発生する。又、
暗騒音レベルが大きくなってから、再び小さいレベルに
変化した場合は、自動利得制御回路１２の増幅率を最初
に設定した値に戻す処理を行う。

【００２０】ここで、受信器１０からの音声信号をその
まま再生すると、音声信号には低域成分も含まれている
ため、この音声信号をそのまま自動利得制御回路１２で
大きくした場合には、スピーカ１５で検出される暗騒音
レベルも大きくなる。そこで、音声信号の高域成分のみ
を高域ろ波器１１で抽出することにより、音声信号が暗
騒音レベルに与える影響をなくしている。本実施例では
図２に示すように、カットオフ周波数を低域ろ波器１６
で１００Ｈｚ付近、高域ろ波器１１で２００Ｈｚ付近に
選んだ。このように自動利得制御回路１２で適当な大き
さに制御された音声信号は、アンプ１４で増幅されてス
ピーカ１５から出力される。この場合音声のＳ／Ｎ値が
向上しているので、情報の明瞭度が増加する。

【００２１】次に本発明の第２実施例における音声再生
装置について図４を参照しつつ説明する。尚、図４にお
いて第１実施例と同一部分は同一符号を付けて説明は省
略する。図４に示すように、受信器１０で受信された音
声信号は高域ろ波器１１を介して音声特性補正手段１７
に与えられる。

【００２２】音声特性補正手段１７は暗騒音レベルが大
きい場合は、３００Ｈｚ〜３ＫＨｚ付近の音声帯域のレ
ベルを大きくし、音声帯域が強調されるように周波数特
性を補正する回路である。又、音声特性補正手段１７は
暗騒音レベルが小さくなると、最初に設定した周波数特
性に戻し、聴感上周波数特性の変化が大きくならないよ
う調整する。音声特性補正手段１７の出力は第１実施例
と同様にアンプ１４に与えられて電力増幅され、スピー
カ１５から音声が出力される。

【００２３】このように構成された音声再生装置におい
て、ラジオ放送が受信器１０で受信されると、音声信号
は高域ろ波器１１に入力されて例えば２００Ｈｚ以下の
周波数成分が除去される。そしてこの音声信号は音声特
性補正手段１７に入力される。受聴位置の暗騒音レベル
が増加すると、暗騒音レベル検出手段１３は増幅率を増
加させる制御信号を音声特性補正手段１７に与える。

【００２４】暗騒音のレベルが十分低い場合、音声特性
補正手段１７は図５の特性Ｇ０で示すように周波数特性
が平坦になるような増幅率又は利得で音声信号を増幅す
る。又暗騒音のレベルが高くなると、音声特性補正手段
１７は暗騒音のレベルに対応させて図５の特性Ｇ１〜Ｇ
３で示すように周波数帯域３００Ｈｚ〜３ＫＨｚでの増
幅率を順次増加させる。

【００２５】このように音声特性補正手段１７で適当な
周波数特性に補正された音声信号は、アンプ１４で増幅
されてスピーカ１５から音声が再生される。こうすると
聴感特性の高い周波数帯の音声レベルが増加し、明瞭度
を向上させることができる。尚、暗騒音レベルの大きさ
に応じて音声の周波数特性を細かく分けて可変すること
により、より細かい周波数特性の制御が可能となり、さ
らに音声明瞭度を向上させることも可能である。

【００２６】第１及び第２実施例はラジオ放送を受信す
る場合について述べたが、テレビ放送やビデオ、ＣＤ等
の音声信号の再生時についても同様の効果が得られる。
又第２実施例では音声特性補正手段１７による周波数特
性の補正を人の音声帯域を強調するように制御したが、
暗騒音の周波数特性に応じて騒音の高域特性を強調する
ような任意の補正を行っても良い。更に自動利得制御回
路と音声特性補正手段を組み合わせることで大きな効果
を得ることも可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、暗騒音レベル検出手段と自動利得制御回路を音声再
生装置に設けたことにより、視聴者のいる場所に低周波
の暗騒音が発生した場合、音源の音声信号の再生レベル
を自動的に増加させることができる。このため騒音レベ
ルの大小に係わらず、音声の明瞭度が向上する効果が得
られる。又、暗騒音検出用のマイクロホンも不要とな
る。

【００２８】更に本願の請求項２の発明によれば、暗騒
音レベル検出手段と音声特性補正手段を音声再生装置に
設けたことにより、視聴者のいる場所に低周波の暗騒音
が発生した場合、聴感上、人の耳に感じ易い音声を選択
してその再生レベルを自動的に増加させることができ
る。このため騒音レベルの大小に係わらず、音声の明瞭
度が向上する効果が得られる。又、暗騒音検出用のマイ
クロホンも不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例における音声再生装置の構
成を示すブロック図である。

【図２】本実施例の音声再生装置に用いられる低域ろ波
器と高域ろ波器のカットオフ周波を示す特性図である。

【図３】雑音レベル及び音声の音圧レベルと、音の明瞭
度の関係を示す特性図である。

【図４】本発明の第２実施例における音声再生装置の構
成を示すブロック図である。

【図５】第２実施例の音声再生装置に用いられる音声特
性補正手段の周波数特性図である。

【図６】従来の音声再生装置の構成例を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１０ 受信器 １１ 高域ろ波器 １２ 自動利得制御回路 １３ 暗騒音レベル検出手段 １４ アンプ １５ スピーカ １６ 低域ろ波器 １７ 音声特性補正手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 音源の音声信号から再生すべき周波数帯
   の音声成分のみを抽出する高域ろ波器と、 音声信号を再生すると共に、暗騒音を検出するスピーカ
   と、 前記スピーカで検出された暗騒音のうち、低域の周波数
   成分を抽出する低域ろ波器と、 前記低域ろ波器の出力信号が入力され、暗騒音レベルを
   検出してこれに対応した制御信号を生成する暗騒音レベ
   ル検出手段と、 前記暗騒音レベル検出手段から騒音レベルに対応させて
   前記高域ろ波器の出力信号のレベルを制御し、前記スピ
   ーカに音声信号を与える自動利得制御回路と、を具備す
   ることを特徴とする音声再生装置。
2. 【請求項２】 音源の音声信号から再生すべき周波数帯
   の音声成分のみを抽出する高域ろ波器と、 音声信号を再生すると共に、暗騒音を検出するスピーカ
   と、 前記スピーカで検出された暗騒音のうち、低域の周波数
   成分を抽出する低域ろ波器と、 前記低域ろ波器の出力信号が入力され、暗騒音レベルを
   検出してこれに対応した制御信号を生成する暗騒音レベ
   ル検出手段と、 前記暗騒音レベル検出手段から騒音レベルに対応させて
   前記高域ろ波器の出力信号の内、特定の帯域レベルを制
   御し、前記スピーカに音声信号を与える音声特性補正手
   段と、を具備することを特徴とする音声再生装置。