JPH09130182A - 音声処理回路 - Google Patents
音声処理回路Info
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- JPH09130182A JPH09130182A JP7280713A JP28071395A JPH09130182A JP H09130182 A JPH09130182 A JP H09130182A JP 7280713 A JP7280713 A JP 7280713A JP 28071395 A JP28071395 A JP 28071395A JP H09130182 A JPH09130182 A JP H09130182A
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- Signal Processing Not Specific To The Method Of Recording And Reproducing (AREA)
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 音声入力信号に対して、過剰な帯域制限を常
時かけることなく、また複数の入力信号を得ることな
く、必要な音声成分のみを得ることができ、且つ容易に
実現可能な音声処理回路を提供すること。 【解決手段】 カットオフ周波数可変型低域通過フィルタ4に供給
された音声入力信号1は所定のカットオフ周波数以上の高域成
分を除去され、増幅度可変型反転増幅器5に供給され、
所定の増幅率により増幅されると共に位相を180°反転
され、加算器6に供給され、音声入力信号1(元信号)と加
算されて加算器7に供給される。また、カットオフ周波数可変
型低域通過フィルタ11に供給された音声入力信号1は所定のカ
ットオフ周波数以下の低域成分を除去された後、増幅度可変
型反転増幅器12に供給され、所定の増幅率により振幅増
幅されると共に位相を180°反転され、加算器7に供給さ
れ、加算器6から供給された信号と加算されて出力端子1
6に出力される。
時かけることなく、また複数の入力信号を得ることな
く、必要な音声成分のみを得ることができ、且つ容易に
実現可能な音声処理回路を提供すること。 【解決手段】 カットオフ周波数可変型低域通過フィルタ4に供給
された音声入力信号1は所定のカットオフ周波数以上の高域成
分を除去され、増幅度可変型反転増幅器5に供給され、
所定の増幅率により増幅されると共に位相を180°反転
され、加算器6に供給され、音声入力信号1(元信号)と加
算されて加算器7に供給される。また、カットオフ周波数可変
型低域通過フィルタ11に供給された音声入力信号1は所定のカ
ットオフ周波数以下の低域成分を除去された後、増幅度可変
型反転増幅器12に供給され、所定の増幅率により振幅増
幅されると共に位相を180°反転され、加算器7に供給さ
れ、加算器6から供給された信号と加算されて出力端子1
6に出力される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は音声処理回路に係
り、主にカメラ一体型ＶＴＲやテープレコーダ等で使用
され、必要な音声成分のみを得ることが可能な音声処理
回路に関する。
り、主にカメラ一体型ＶＴＲやテープレコーダ等で使用
され、必要な音声成分のみを得ることが可能な音声処理
回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、音声に関する明瞭度は伝送系の
周波数範囲によって変化することが知られている。図３
は Fletcher の行った濾波器による音声のパワーと明瞭
度の関係を示したグラフである。
周波数範囲によって変化することが知られている。図３
は Fletcher の行った濾波器による音声のパワーと明瞭
度の関係を示したグラフである。
【０００３】図３における破線は、音声信号を低域また
は高域通過形濾波器（ＬＰＦまたはＨＰＦ）を通した場
合における前記音声信号の明瞭度の測定結果であり、横
軸の周波数を遮断周波数とし、それより下または上の周
波数成分だけを受けたときの音声明瞭度である。
は高域通過形濾波器（ＬＰＦまたはＨＰＦ）を通した場
合における前記音声信号の明瞭度の測定結果であり、横
軸の周波数を遮断周波数とし、それより下または上の周
波数成分だけを受けたときの音声明瞭度である。
【０００４】図３のＨＰ破線から明らかなように、ＨＰ
Ｆで低い周波数（低音部）を切り取っても音声の明瞭度
の低下は少ないことがわかる。例えば、１０００Ｈｚ以
下を切り取っても明瞭度は８５％もあり、これは全く問
題のないレベルである。しかし、図の実線に示すように
エネルギーレベルは２０％にも低下していることがわか
る。
Ｆで低い周波数（低音部）を切り取っても音声の明瞭度
の低下は少ないことがわかる。例えば、１０００Ｈｚ以
下を切り取っても明瞭度は８５％もあり、これは全く問
題のないレベルである。しかし、図の実線に示すように
エネルギーレベルは２０％にも低下していることがわか
る。
【０００５】一方、同図ＬＰ破線から明らかなように、
ＬＰＦで高い周波数（高音部）を切り取った場合、音声
の明瞭度の低下は比較的多いことがわかる。例えば、１
０００Ｈｚ以上を切り取れば明瞭度の低下は約６０％で
あるが、エネルギーレベルの低下は２０％であまり低下
していないことがわかる。
ＬＰＦで高い周波数（高音部）を切り取った場合、音声
の明瞭度の低下は比較的多いことがわかる。例えば、１
０００Ｈｚ以上を切り取れば明瞭度の低下は約６０％で
あるが、エネルギーレベルの低下は２０％であまり低下
していないことがわかる。
【０００６】以上から、音声エネルギーは大部分１００
０Ｈｚ以下にあり、また、明瞭度を上げる（良くする）
ためには、高い周波数成分が必要なことがわかる。
０Ｈｚ以下にあり、また、明瞭度を上げる（良くする）
ためには、高い周波数成分が必要なことがわかる。
【０００７】ところで、図４は、音声の強さのレベルと
明瞭度との関係を示したグラフである。図４より、音声
信号強度が、ある値以上になると明瞭度はほぼ一定とな
り、大きくなりすぎると逆に明瞭度が低下することがわ
かる。また、図の曲線上のｄＢ（デシベル）値は騒音の
大きさを示していて、騒音があると音声のレベルだけ上
げなければ同じ明瞭度が得られないことがわかる。
明瞭度との関係を示したグラフである。図４より、音声
信号強度が、ある値以上になると明瞭度はほぼ一定とな
り、大きくなりすぎると逆に明瞭度が低下することがわ
かる。また、図の曲線上のｄＢ（デシベル）値は騒音の
大きさを示していて、騒音があると音声のレベルだけ上
げなければ同じ明瞭度が得られないことがわかる。
【０００８】また、図５は音声の大きさのレベルと了解
度との関係を示したグラフである。図５より、例えば音
声の大きさのレベルが７５ホンのとき騒音が６５ホンな
ら了解度は８０％であるが、騒音が７５ホンでは了解度
が６０％に低下し、騒音が９５％では全く聞き取れなく
なることがわかる。
度との関係を示したグラフである。図５より、例えば音
声の大きさのレベルが７５ホンのとき騒音が６５ホンな
ら了解度は８０％であるが、騒音が７５ホンでは了解度
が６０％に低下し、騒音が９５％では全く聞き取れなく
なることがわかる。
【０００９】以上述べたように、音声信号とその明瞭度
（了解度）の間には、上記のような一般に知られた関係
（性質）があり、従来よりこれら性質に基づいて、本発
明である音声処理回路などの設計がなされてきた。次
に、このような従来の音声処理回路の例について説明を
行う。
（了解度）の間には、上記のような一般に知られた関係
（性質）があり、従来よりこれら性質に基づいて、本発
明である音声処理回路などの設計がなされてきた。次
に、このような従来の音声処理回路の例について説明を
行う。
【００１０】図６は従来の音声処理回路の例を示すブロ
ック図である。従来より、音声入力信号から必要な音声
成分を得るために、例えば、図６（ａ）や図６（ｂ）に
示すような回路が用いれられていた。
ック図である。従来より、音声入力信号から必要な音声
成分を得るために、例えば、図６（ａ）や図６（ｂ）に
示すような回路が用いれられていた。
【００１１】図６（ａ）に示す回路は、入力端子２４か
ら入力された音声信号２３を、帯域制限フィルタ（ＢＰ
Ｆ）２５を通して出力端子２６に出力するように構成さ
れている。しかしながら、このような回路では、前記帯
域制限フィルタ（ＢＰＦ）２５のみを用いて必要な音声
成分を得る構成となっているため、帯域制限フィルタ
（ＢＰＦ）２５には、急峻なカットオフ特性と、大きな
減衰量が、その特性として要求されることになる。そし
て、これらを満足できない場合、必要な音声成分を得る
効果は少なく、逆に弊害として、必要帯域までをも減衰
させてしまうという問題があった。
ら入力された音声信号２３を、帯域制限フィルタ（ＢＰ
Ｆ）２５を通して出力端子２６に出力するように構成さ
れている。しかしながら、このような回路では、前記帯
域制限フィルタ（ＢＰＦ）２５のみを用いて必要な音声
成分を得る構成となっているため、帯域制限フィルタ
（ＢＰＦ）２５には、急峻なカットオフ特性と、大きな
減衰量が、その特性として要求されることになる。そし
て、これらを満足できない場合、必要な音声成分を得る
効果は少なく、逆に弊害として、必要帯域までをも減衰
させてしまうという問題があった。
【００１２】一方、図６（ｂ）に示す回路は、直接音入
力用マイク２１と、間接音入力用マイク２２と、増幅器
２７及び２８と、加算器２９と、出力端子３０とにより
構成されていて、音声入力信号を得るのに、直接音入力
用と間接音入力用の２本のマイクを用いていることを特
徴としている。
力用マイク２１と、間接音入力用マイク２２と、増幅器
２７及び２８と、加算器２９と、出力端子３０とにより
構成されていて、音声入力信号を得るのに、直接音入力
用と間接音入力用の２本のマイクを用いていることを特
徴としている。
【００１３】そして、直接音入力用マイク２１に入力さ
れ、電気信号に変換された音声信号は、増幅器２７によ
り増幅され加算器２９に出力される。また、間接音入力
用マイク２２に入力され電気信号に変換された音声信号
は、増幅器２８により反転増幅され加算器２９に出力さ
れる。そして、前記加算器２９は、前記増幅器２７より
入力された、直接音入力用マイク２１で拾った不要な音
声信号（例えば、講演者以外の聴衆の私語や物音等の雑
音）と、前記増幅器２８より入力された間接音入力用マ
イク２２で拾った音声信号（理想的には、講演者の声を
含まない聴衆の私語や物音等の雑音）の１８０°位相反
転された信号とを加算し、講演者以外の聴衆の私語や物
音等の雑音の取り除かれた目的の音声信号、即ち講演者
の話（声）のみからなる音声信号を出力端子３０に出力
する。
れ、電気信号に変換された音声信号は、増幅器２７によ
り増幅され加算器２９に出力される。また、間接音入力
用マイク２２に入力され電気信号に変換された音声信号
は、増幅器２８により反転増幅され加算器２９に出力さ
れる。そして、前記加算器２９は、前記増幅器２７より
入力された、直接音入力用マイク２１で拾った不要な音
声信号（例えば、講演者以外の聴衆の私語や物音等の雑
音）と、前記増幅器２８より入力された間接音入力用マ
イク２２で拾った音声信号（理想的には、講演者の声を
含まない聴衆の私語や物音等の雑音）の１８０°位相反
転された信号とを加算し、講演者以外の聴衆の私語や物
音等の雑音の取り除かれた目的の音声信号、即ち講演者
の話（声）のみからなる音声信号を出力端子３０に出力
する。
【００１４】しかしながら、この複数の入力信号の加算
による方法によれば、マイク等の入力元を複数必要とす
るため装置が複雑となったり、不必要な音声成分を得る
条件（例えばマイクの設置場所等の問題）が確立（解
決）できない場合などには、必要な音声をも減衰させて
しまうなどの不具合が発生し、目的とする効果を得るこ
とができなくなる等の問題があった。さらに、本従来の
回路においては、音声信号の帯域制御を行うことができ
ない等の問題があった。
による方法によれば、マイク等の入力元を複数必要とす
るため装置が複雑となったり、不必要な音声成分を得る
条件（例えばマイクの設置場所等の問題）が確立（解
決）できない場合などには、必要な音声をも減衰させて
しまうなどの不具合が発生し、目的とする効果を得るこ
とができなくなる等の問題があった。さらに、本従来の
回路においては、音声信号の帯域制御を行うことができ
ない等の問題があった。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】上記の如く、従来の音
声処理回路において、帯域制限フィルタ（ＢＰＦ）を用
いるものについては、急峻なカットオフ特性と、大きな
減衰量を特性として有する必要があることから、高価
で、且つ微妙な帯域設定が可能な帯域制限フィルタ（Ｂ
ＰＦ）が必要とするという問題があった。また、複数の
音声入力信号を加算する方法によるものにおいては、マ
イク等の入力元を複数必要とするため、装置が複雑とな
ったり、不必要な音声成分を得る条件が確立できない場
合には、必要な音声をも減衰させてしまうなどの不具合
が発生し、目的とする効果を得ることができない場合が
あるという問題（欠点）があった。
声処理回路において、帯域制限フィルタ（ＢＰＦ）を用
いるものについては、急峻なカットオフ特性と、大きな
減衰量を特性として有する必要があることから、高価
で、且つ微妙な帯域設定が可能な帯域制限フィルタ（Ｂ
ＰＦ）が必要とするという問題があった。また、複数の
音声入力信号を加算する方法によるものにおいては、マ
イク等の入力元を複数必要とするため、装置が複雑とな
ったり、不必要な音声成分を得る条件が確立できない場
合には、必要な音声をも減衰させてしまうなどの不具合
が発生し、目的とする効果を得ることができない場合が
あるという問題（欠点）があった。
【００１６】そこで、本発明はこのような問題を除去す
るため、音声入力信号に対して、過剰な帯域制限を常時
かけることなく、また複数の入力信号を得ることなく
（必要とすることなく）、必要な音声成分のみを得るこ
とが可能で、且つ容易に実現可能な音声処理回路を提供
することを目的とするものである。
るため、音声入力信号に対して、過剰な帯域制限を常時
かけることなく、また複数の入力信号を得ることなく
（必要とすることなく）、必要な音声成分のみを得るこ
とが可能で、且つ容易に実現可能な音声処理回路を提供
することを目的とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よる音声処理回路は、音声信号を入力する入力手段と、
前記音声信号から低域成分を取り出すための、カットオ
フ周波数を変更可能な低域濾波手段と、前記低域濾波手
段から出力された信号を反転増幅するための、増幅率を
変更可能な第１の反転増幅手段と、前記低域濾波手段か
ら出力される信号レベルを検出すると共に、検出した信
号レベルに応じ、前記低域濾波手段のカットオフ周波数
と前記第１の反転増幅手段の増幅率のいづれか一方、ま
たは両方の制御を行う第１の信号レベル検出制御手段
と、前記第１の反転増幅手段から出力された信号と、前
記入力手段から入力された音声信号とを加算する第１の
加算手段とを具備したことを特徴とする。
よる音声処理回路は、音声信号を入力する入力手段と、
前記音声信号から低域成分を取り出すための、カットオ
フ周波数を変更可能な低域濾波手段と、前記低域濾波手
段から出力された信号を反転増幅するための、増幅率を
変更可能な第１の反転増幅手段と、前記低域濾波手段か
ら出力される信号レベルを検出すると共に、検出した信
号レベルに応じ、前記低域濾波手段のカットオフ周波数
と前記第１の反転増幅手段の増幅率のいづれか一方、ま
たは両方の制御を行う第１の信号レベル検出制御手段
と、前記第１の反転増幅手段から出力された信号と、前
記入力手段から入力された音声信号とを加算する第１の
加算手段とを具備したことを特徴とする。
【００１８】請求項２に記載の発明による音声処理回路
は、請求項１に記載の音声処理回路において、前記低域
濾波手段と前記第１の反転増幅手段とは一体に構成され
ていることを特徴とする。
は、請求項１に記載の音声処理回路において、前記低域
濾波手段と前記第１の反転増幅手段とは一体に構成され
ていることを特徴とする。
【００１９】ここで、上記請求項１または２に記載の発
明によれば、音声入力信号が前記低域濾波手段を通過す
る帯域を広めに設定し、さらに元信号（音声入力信号）
に加算したとき、不必要な低帯域成分が減衰するよう
に、前記第１の反転増幅手段の増幅率を可変可能とした
ので、低周波数帯域の過剰な制限を防止することができ
る。
明によれば、音声入力信号が前記低域濾波手段を通過す
る帯域を広めに設定し、さらに元信号（音声入力信号）
に加算したとき、不必要な低帯域成分が減衰するよう
に、前記第１の反転増幅手段の増幅率を可変可能とした
ので、低周波数帯域の過剰な制限を防止することができ
る。
【００２０】請求項３に記載の発明による音声処理回路
は、音声信号を入力する入力手段と、前記音声信号から
高域成分を取り出すための、カットオフ周波数を変更可
能な高域濾波手段と、前記高域濾波手段から出力された
信号を反転増幅するための、増幅率を変更可能な第２の
反転増幅手段と、前記高域濾波手段から出力される信号
レベルを検出すると共に、検出した信号レベルに応じ、
前記高域濾波手段のカットオフ周波数と前記第２の反転
増幅手段の増幅率の何れか一方、または両方の制御を行
う第２の信号レベル検出制御手段と、前記第２の反転増
幅手段から出力された信号と、前記入力手段から入力さ
れた音声信号とを加算する第２の加算手段とを具備した
ことを特徴とする。
は、音声信号を入力する入力手段と、前記音声信号から
高域成分を取り出すための、カットオフ周波数を変更可
能な高域濾波手段と、前記高域濾波手段から出力された
信号を反転増幅するための、増幅率を変更可能な第２の
反転増幅手段と、前記高域濾波手段から出力される信号
レベルを検出すると共に、検出した信号レベルに応じ、
前記高域濾波手段のカットオフ周波数と前記第２の反転
増幅手段の増幅率の何れか一方、または両方の制御を行
う第２の信号レベル検出制御手段と、前記第２の反転増
幅手段から出力された信号と、前記入力手段から入力さ
れた音声信号とを加算する第２の加算手段とを具備した
ことを特徴とする。
【００２１】請求項４に記載の発明による音声処理回路
は、請求項３に記載の音声処理回路において、前記高域
濾波手段と前記第２の反転増幅手段とは一体に構成され
ていることを特徴とする。
は、請求項３に記載の音声処理回路において、前記高域
濾波手段と前記第２の反転増幅手段とは一体に構成され
ていることを特徴とする。
【００２２】ここで、上記請求項３または４に記載の発
明によれば、音声入力信号が前記高域濾波手段を通過す
る帯域を広めに設定し、さらに元信号（音声入力信号）
に加算したとき、不必要な高帯域成分が減衰するよう
に、前記第２の反転増幅手段の増幅率を可変可能とした
ので、高周波数帯域の過剰な制限を防止することができ
る。
明によれば、音声入力信号が前記高域濾波手段を通過す
る帯域を広めに設定し、さらに元信号（音声入力信号）
に加算したとき、不必要な高帯域成分が減衰するよう
に、前記第２の反転増幅手段の増幅率を可変可能とした
ので、高周波数帯域の過剰な制限を防止することができ
る。
【００２３】請求項５に記載の発明による音声処理回路
は、音声信号を入力する入力手段と、前記音声信号から
低域成分を取り出すための、カットオフ周波数を変更可
能な低域濾波手段と、前記低域濾波手段から出力された
信号を反転増幅するための、増幅率を変更可能な第１の
反転増幅手段と、前記低域濾波手段から出力される信号
レベルを検出すると共に、検出された信号レベルに応
じ、前記低域濾波手段のカットオフ周波数と前記第１の
反転増幅手段の増幅率のいづれか一方、または、両方の
制御を行う第１の信号レベル検出制御手段と、前記第１
の反転増幅手段から出力された信号と、前記入力手段か
ら入力された音声信号とを加算する第１の加算手段と、
前記入力手段より入力された音声信号から高域成分を取
り出す、カットオフ周波数を変更可能な高域濾波手段
と、前記高域濾波手段から出力された信号を反転増幅す
る、増幅率を変更可能な第２の反転増幅手段と、前記高
域濾波手段から出力される信号レベルを検出すると共
に、検出された信号レベルに応じ、前記高域濾波手段の
カットオフ周波数と前記第２の反転増幅手段の増幅率の
いづれか一方、または、両方の制御を行う第２の信号レ
ベル検出制御手段と、前記第２の反転増幅手段から出力
された信号と、前記第１の加算手段から出力された信号
とを加算する第２の加算手段とを具備したことを特徴と
する。
は、音声信号を入力する入力手段と、前記音声信号から
低域成分を取り出すための、カットオフ周波数を変更可
能な低域濾波手段と、前記低域濾波手段から出力された
信号を反転増幅するための、増幅率を変更可能な第１の
反転増幅手段と、前記低域濾波手段から出力される信号
レベルを検出すると共に、検出された信号レベルに応
じ、前記低域濾波手段のカットオフ周波数と前記第１の
反転増幅手段の増幅率のいづれか一方、または、両方の
制御を行う第１の信号レベル検出制御手段と、前記第１
の反転増幅手段から出力された信号と、前記入力手段か
ら入力された音声信号とを加算する第１の加算手段と、
前記入力手段より入力された音声信号から高域成分を取
り出す、カットオフ周波数を変更可能な高域濾波手段
と、前記高域濾波手段から出力された信号を反転増幅す
る、増幅率を変更可能な第２の反転増幅手段と、前記高
域濾波手段から出力される信号レベルを検出すると共
に、検出された信号レベルに応じ、前記高域濾波手段の
カットオフ周波数と前記第２の反転増幅手段の増幅率の
いづれか一方、または、両方の制御を行う第２の信号レ
ベル検出制御手段と、前記第２の反転増幅手段から出力
された信号と、前記第１の加算手段から出力された信号
とを加算する第２の加算手段とを具備したことを特徴と
する。
【００２４】請求項６に記載の発明による音声処理回路
は、請求項５に記載の音声処理回路において、前記低域
濾波手段と前記第１の反転増幅手段、および、前記高域
濾波手段と前記第２の反転増幅手段の両方、またはいづ
れか一方が一体に構成されたことを特徴とする。
は、請求項５に記載の音声処理回路において、前記低域
濾波手段と前記第１の反転増幅手段、および、前記高域
濾波手段と前記第２の反転増幅手段の両方、またはいづ
れか一方が一体に構成されたことを特徴とする。
【００２５】ここで、上記請求項５または６に記載の発
明によれば、音声入力信号が前記低域濾波手段または前
記高域濾波手段を通過する帯域を広めに設定し、さらに
元信号（音声入力信号）に加算したとき、不必要な高帯
域成分または低帯域成分が減衰するように、前記第１ま
たは前記第２の反転増幅手段の増幅率を可変可能とした
ので、低周波数帯域及び高周波数帯域または何れか一方
における過剰な帯域制限を防止することができる。
明によれば、音声入力信号が前記低域濾波手段または前
記高域濾波手段を通過する帯域を広めに設定し、さらに
元信号（音声入力信号）に加算したとき、不必要な高帯
域成分または低帯域成分が減衰するように、前記第１ま
たは前記第２の反転増幅手段の増幅率を可変可能とした
ので、低周波数帯域及び高周波数帯域または何れか一方
における過剰な帯域制限を防止することができる。
【００２６】請求項７に記載の発明による音声処理回路
は、請求項１，２，５又は６に記載の音声処理回路にお
いて、前記第１の信号レベル検出制御手段により検出さ
れた信号レベルが高い場合には前記低域濾波手段のカッ
トオフ周波数を高く設定し、前記信号レベルが低い場合
には前記低域濾波手段のカットオフ周波数を低く設定し
前記第１の反転増幅手段の増幅率を小さく設定すること
を特徴とする。
は、請求項１，２，５又は６に記載の音声処理回路にお
いて、前記第１の信号レベル検出制御手段により検出さ
れた信号レベルが高い場合には前記低域濾波手段のカッ
トオフ周波数を高く設定し、前記信号レベルが低い場合
には前記低域濾波手段のカットオフ周波数を低く設定し
前記第１の反転増幅手段の増幅率を小さく設定すること
を特徴とする。
【００２７】請求項８に記載の発明による音声処理回路
は、請求項３，４，５，６又は７に記載の音声処理回路
において、前記第２の信号レベル検出制御手段により検
出された信号レベルが高い場合には前記高域濾波手段の
カットオフ周波数を低く設定し、前記信号レベルが低い
場合には前記高域濾波手段のカットオフ周波数を高く設
定し前記第２の反転増幅手段の増幅率を小さく設定する
ことを特徴とする。
は、請求項３，４，５，６又は７に記載の音声処理回路
において、前記第２の信号レベル検出制御手段により検
出された信号レベルが高い場合には前記高域濾波手段の
カットオフ周波数を低く設定し、前記信号レベルが低い
場合には前記高域濾波手段のカットオフ周波数を高く設
定し前記第２の反転増幅手段の増幅率を小さく設定する
ことを特徴とする。
【００２８】ここで、上記請求項７または８に記載の発
明によれば、音声入力信号が前記低域濾波手段または前
記高域濾波手段を通過する帯域を所望の値に設定し、さ
らに元信号（音声入力信号）に加算したとき、不必要な
高帯域成分または低帯域成分が減衰するように、前記第
１または前記第２の反転増幅手段の増幅率を所望の値に
設定可能としたので、低周波数帯域及び高周波数帯域ま
たは何れか一方における帯域制限をユーザ所望の値に設
定可能としたので、例えば、雑音中のある特定の音声発
生源からの音声（信号）を、強調（ピックアップ）して
取り出すことができる。
明によれば、音声入力信号が前記低域濾波手段または前
記高域濾波手段を通過する帯域を所望の値に設定し、さ
らに元信号（音声入力信号）に加算したとき、不必要な
高帯域成分または低帯域成分が減衰するように、前記第
１または前記第２の反転増幅手段の増幅率を所望の値に
設定可能としたので、低周波数帯域及び高周波数帯域ま
たは何れか一方における帯域制限をユーザ所望の値に設
定可能としたので、例えば、雑音中のある特定の音声発
生源からの音声（信号）を、強調（ピックアップ）して
取り出すことができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の音声処理回
路の実施の一形態を示すブロック図である。
て図面を参照して説明する。図１は本発明の音声処理回
路の実施の一形態を示すブロック図である。
【００３０】図１における音声処理回路は、音声信号の
低域周波数成分を制限（遮断）する低域制限部１７と、
音声信号の高域周波数成分を制限（遮断）する高域制限
部１８の２つのブロックから構成される。
低域周波数成分を制限（遮断）する低域制限部１７と、
音声信号の高域周波数成分を制限（遮断）する高域制限
部１８の２つのブロックから構成される。
【００３１】そして、低域制限部１７は、入力端子２か
らバッファアンプ３を介して入力された音声入力信号１
の低域周波数成分を通過させるカットオフ周波数可変型
低域通過フィルタ（低域濾波手段）４と、入力信号に対
して位相を１８０°反転させた信号を出力する増幅度可
変型反転増幅器（第１の反転増幅手段）５と、前記カッ
トオフ周波数可変型低域通過フィルタ（低域濾波手段）
４のカットオフ周波数を制御信号９により制御（可変）
すると共に、前記増幅度可変型反転増幅器（第１の反転
増幅手段）５の増幅率を制御信号１０により制御（可
変）するレベル検出器（第１の信号レベル検出制御手
段）１０と、加算器６とにより構成される。
らバッファアンプ３を介して入力された音声入力信号１
の低域周波数成分を通過させるカットオフ周波数可変型
低域通過フィルタ（低域濾波手段）４と、入力信号に対
して位相を１８０°反転させた信号を出力する増幅度可
変型反転増幅器（第１の反転増幅手段）５と、前記カッ
トオフ周波数可変型低域通過フィルタ（低域濾波手段）
４のカットオフ周波数を制御信号９により制御（可変）
すると共に、前記増幅度可変型反転増幅器（第１の反転
増幅手段）５の増幅率を制御信号１０により制御（可
変）するレベル検出器（第１の信号レベル検出制御手
段）１０と、加算器６とにより構成される。
【００３２】さらに、高域制限部１８は、入力端子２か
らバッファアンプ３を介して入力された音声入力信号１
の高域周波数成分を通過させるカットオフ周波数可変型
高域通過フィルタ（高域濾波手段）１１と、入力信号に
対して位相を１８０°反転させた信号を出力する増幅度
可変型反転増幅器（第２の反転増幅手段）１２と、前記
カットオフ周波数可変型高域通過フィルタ（高域濾波手
段）１１のカットオフ周波数を制御信号１４により制御
（可変）すると共に、前記増幅度可変型反転増幅器（第
２の反転増幅手段）１２の増幅率を制御信号１５により
制御（可変）するレベル検出器（第２の信号レベル検出
制御手段）１３と、加算器７と、出力端子１６により構
成される。
らバッファアンプ３を介して入力された音声入力信号１
の高域周波数成分を通過させるカットオフ周波数可変型
高域通過フィルタ（高域濾波手段）１１と、入力信号に
対して位相を１８０°反転させた信号を出力する増幅度
可変型反転増幅器（第２の反転増幅手段）１２と、前記
カットオフ周波数可変型高域通過フィルタ（高域濾波手
段）１１のカットオフ周波数を制御信号１４により制御
（可変）すると共に、前記増幅度可変型反転増幅器（第
２の反転増幅手段）１２の増幅率を制御信号１５により
制御（可変）するレベル検出器（第２の信号レベル検出
制御手段）１３と、加算器７と、出力端子１６により構
成される。
【００３３】次に、以上のように構成された音声処理回
路の動作について説明を行う。入力端子２に入力された
音声入力信号１は、前記低域制限部１７及び前記高域制
限部１８が互い干渉し合うことにより両者の特性が変化
しないように設置されたバッファアンプ３を介し、前記
低域制限部１７を構成するカットオフ周波数可変型低域
通過フィルタ（低域濾波手段）４、並びに前記高域制限
部１８を構成するカットオフ周波数可変型高域通過フィ
ルタ（高域濾波手段）１１にそれぞれ入力される。
路の動作について説明を行う。入力端子２に入力された
音声入力信号１は、前記低域制限部１７及び前記高域制
限部１８が互い干渉し合うことにより両者の特性が変化
しないように設置されたバッファアンプ３を介し、前記
低域制限部１７を構成するカットオフ周波数可変型低域
通過フィルタ（低域濾波手段）４、並びに前記高域制限
部１８を構成するカットオフ周波数可変型高域通過フィ
ルタ（高域濾波手段）１１にそれぞれ入力される。
【００３４】そして、カットオフ周波数可変型低域通過
フィルタ４に供給された音声入力信号１は、所定のカッ
トオフ周波数以上の高域成分を除去された後、増幅度可
変型反転増幅器５に供給され、所定の増幅率により振幅
増幅されると共に位相を１８０°反転されて加算器６に
出力され、前記入力端子２より入力された音声入力信号
１（元信号）と加算され、加算器７に出力される。
フィルタ４に供給された音声入力信号１は、所定のカッ
トオフ周波数以上の高域成分を除去された後、増幅度可
変型反転増幅器５に供給され、所定の増幅率により振幅
増幅されると共に位相を１８０°反転されて加算器６に
出力され、前記入力端子２より入力された音声入力信号
１（元信号）と加算され、加算器７に出力される。
【００３５】一方、前記カットオフ周波数可変型低域通
過フィルタ４から増幅度可変型反転増幅器５に供給され
る信号の一部は、前記レベル検出器（第１の信号レベル
検出制御手段）８に供給され、レベル検出が行われる。
過フィルタ４から増幅度可変型反転増幅器５に供給され
る信号の一部は、前記レベル検出器（第１の信号レベル
検出制御手段）８に供給され、レベル検出が行われる。
【００３６】そして、その検出量（信号強度）が多い場
合、レベル検出器８は、前記カットオフ周波数可変型低
域通過フィルタ４のカットオフ周波数を、制御信号４に
より高く設定することで、減衰する帯域を広く取り、増
幅度可変型反転増幅器５の増幅率を制御信号１０により
元信号に対し等量で、且つ位相が１８０°反転（増幅
率：−１）された信号となるよう制御を行う。そして、
前記加算器６において前記入力端子２より入力された元
信号と加算され、前記元信号の不要帯域成分が減衰され
（通過帯域は狭い）、加算器７に出力される。
合、レベル検出器８は、前記カットオフ周波数可変型低
域通過フィルタ４のカットオフ周波数を、制御信号４に
より高く設定することで、減衰する帯域を広く取り、増
幅度可変型反転増幅器５の増幅率を制御信号１０により
元信号に対し等量で、且つ位相が１８０°反転（増幅
率：−１）された信号となるよう制御を行う。そして、
前記加算器６において前記入力端子２より入力された元
信号と加算され、前記元信号の不要帯域成分が減衰され
（通過帯域は狭い）、加算器７に出力される。
【００３７】また、前記検出量（信号強度）が小さい場
合、レベル検出器８は、前記カットオフ周波数可変型低
域通過フィルタ４のカットオフ周波数を、制御信号１４
により低く設定することで、減衰する帯域を狭く取り、
増幅度可変型反転増幅器５の増幅率を、制御信号１５に
より元信号に対し小さく設定し、且つ位相が１８０°反
転（増幅率：−１〜０）された信号となるように制御を
行う。そして、前記加算器６において、前記入力端子２
より入力された元信号と加算され、前記元信号の不要帯
域成分が減衰され（通過帯域は広い）、加算器７に出力
される。
合、レベル検出器８は、前記カットオフ周波数可変型低
域通過フィルタ４のカットオフ周波数を、制御信号１４
により低く設定することで、減衰する帯域を狭く取り、
増幅度可変型反転増幅器５の増幅率を、制御信号１５に
より元信号に対し小さく設定し、且つ位相が１８０°反
転（増幅率：−１〜０）された信号となるように制御を
行う。そして、前記加算器６において、前記入力端子２
より入力された元信号と加算され、前記元信号の不要帯
域成分が減衰され（通過帯域は広い）、加算器７に出力
される。
【００３８】同様に、カットオフ周波数可変型低域通過
フィルタ１１に供給された音声入力信号１は、所定のカ
ットオフ周波数以下の低域成分を除去された後、増幅度
可変型反転増幅器１２に供給され、所定の増幅率により
振幅増幅されると共に位相を１８０°反転されて加算器
７に出力され、前記加算器６より供給される信号と加算
され、出力端子１６に出力される。
フィルタ１１に供給された音声入力信号１は、所定のカ
ットオフ周波数以下の低域成分を除去された後、増幅度
可変型反転増幅器１２に供給され、所定の増幅率により
振幅増幅されると共に位相を１８０°反転されて加算器
７に出力され、前記加算器６より供給される信号と加算
され、出力端子１６に出力される。
【００３９】一方、前記カットオフ周波数可変型低域通
過フィルタ１１から増幅度可変型反転増幅器１２に供給
される信号の一部は、前記レベル検出器（第２の信号レ
ベル検出制御手段）１３に供給され、レベル検出が行わ
れる。
過フィルタ１１から増幅度可変型反転増幅器１２に供給
される信号の一部は、前記レベル検出器（第２の信号レ
ベル検出制御手段）１３に供給され、レベル検出が行わ
れる。
【００４０】そして、その検出量（信号強度）が多い場
合、レベル検出器８は、前記カットオフ周波数可変型低
域通過フィルタ１１のカットオフ周波数を低く設定する
ことで、減衰する帯域を広く取り、増幅度可変型反転増
幅器１２の増幅率を元信号に対して等量で、且つ位相が
１８０°反転（増幅率：−１）された信号となるよう制
御を行う。そして、前記加算器７において前記加算器６
より出力された信号と加算され、前記出力信号の不要帯
域成分が減衰されて、出力端子１６に出力される。
合、レベル検出器８は、前記カットオフ周波数可変型低
域通過フィルタ１１のカットオフ周波数を低く設定する
ことで、減衰する帯域を広く取り、増幅度可変型反転増
幅器１２の増幅率を元信号に対して等量で、且つ位相が
１８０°反転（増幅率：−１）された信号となるよう制
御を行う。そして、前記加算器７において前記加算器６
より出力された信号と加算され、前記出力信号の不要帯
域成分が減衰されて、出力端子１６に出力される。
【００４１】また、前記検出量（信号強度）が小さい場
合、レベル検出器８は、前記カットオフ周波数可変型低
域通過フィルタ１１のカットオフ周波数を高く設定する
ことで、減衰する帯域を狭く取り、増幅度可変型反転増
幅器１２の増幅率を、元信号に対し小さく設定し、且つ
位相が１８０°反転（増幅率：−１〜０）された信号と
なるように制御を行う。そして、前記加算器７において
前記加算器６より供給された信号と加算され、前記出力
信号の不要帯域成分が減衰されて、出力端子１６に出力
される。
合、レベル検出器８は、前記カットオフ周波数可変型低
域通過フィルタ１１のカットオフ周波数を高く設定する
ことで、減衰する帯域を狭く取り、増幅度可変型反転増
幅器１２の増幅率を、元信号に対し小さく設定し、且つ
位相が１８０°反転（増幅率：−１〜０）された信号と
なるように制御を行う。そして、前記加算器７において
前記加算器６より供給された信号と加算され、前記出力
信号の不要帯域成分が減衰されて、出力端子１６に出力
される。
【００４２】一方、図２は音声入力信号が本発明による
音声処理回路を通過する前と後の信号の周波数分布を示
したグラフである。
音声処理回路を通過する前と後の信号の周波数分布を示
したグラフである。
【００４３】図２（ａ）は、前記入力端子２より入力さ
れた音声入力信号１の周波数分布を示したものであり、
入力信号帯域３１は入力装置の性能により決定される入
力周波数範囲全体に広がっていることがわかる。
れた音声入力信号１の周波数分布を示したものであり、
入力信号帯域３１は入力装置の性能により決定される入
力周波数範囲全体に広がっていることがわかる。
【００４４】そして、図２（ｂ）は、前記入力端子２よ
り入力された音声入力信号１が、本発明である音声処理
回路を通過した後における信号の周波数分布を示したも
のであり、通過信号帯域３２の周波数帯域が狭められて
いる（必要な周波数帯域のみが取り出されている）のが
わかる。これにより、例えば、周囲の様々な雑音や機械
的なノイズ等を除去し、講演者の話し声のみを強調して
（聞き取りやすい状態で）取り出すことが可能となる。
り入力された音声入力信号１が、本発明である音声処理
回路を通過した後における信号の周波数分布を示したも
のであり、通過信号帯域３２の周波数帯域が狭められて
いる（必要な周波数帯域のみが取り出されている）のが
わかる。これにより、例えば、周囲の様々な雑音や機械
的なノイズ等を除去し、講演者の話し声のみを強調して
（聞き取りやすい状態で）取り出すことが可能となる。
【００４５】また、図２（ｂ）から見て取れるように、
本発明による音声処理回路の特徴の１つとして、信号の
フィルタ通過レベル、即ちフィルタを通過信号の信号レ
ベルが小さいものは周波数の広がり（周波数帯域）が小
さく、前記信号レベルが大きくなるにしたがい、周波数
の広がり（周波数帯域）が大きくなっていることがわか
る。
本発明による音声処理回路の特徴の１つとして、信号の
フィルタ通過レベル、即ちフィルタを通過信号の信号レ
ベルが小さいものは周波数の広がり（周波数帯域）が小
さく、前記信号レベルが大きくなるにしたがい、周波数
の広がり（周波数帯域）が大きくなっていることがわか
る。
【００４６】これにより（前記講演者の話の例でいう
と）、一般に話者の音声信号のレベルは周囲の雑音のレ
ベルよりも小さいので、本発明による音声処理回路の有
する特性によれば、周囲の雑音（多少は通過してしま
う）、即ち低レベルの信号における信号周波数帯域は狭
く、話者の声、即ち高レベルの信号における音声信号周
波数帯域が広くなることにより、ピックアップ（強調）
したい音（この例の場合話者の声）は、高音質で、雑音
は低音質で得ることができる。
と）、一般に話者の音声信号のレベルは周囲の雑音のレ
ベルよりも小さいので、本発明による音声処理回路の有
する特性によれば、周囲の雑音（多少は通過してしま
う）、即ち低レベルの信号における信号周波数帯域は狭
く、話者の声、即ち高レベルの信号における音声信号周
波数帯域が広くなることにより、ピックアップ（強調）
したい音（この例の場合話者の声）は、高音質で、雑音
は低音質で得ることができる。
【００４７】尚、前記本発明の実施の形態によれば、本
発明の音声処理回路の構成として低域制限部１７と高域
制限部１８を両方使用するとして説明したが、低域制限
部１７のみ、または高域制限部１８のみを使用して構成
した音声処理回路であっても勿論よい。この場合には、
低域または高域の何れか一方について帯域の制限が行わ
れることになる。
発明の音声処理回路の構成として低域制限部１７と高域
制限部１８を両方使用するとして説明したが、低域制限
部１７のみ、または高域制限部１８のみを使用して構成
した音声処理回路であっても勿論よい。この場合には、
低域または高域の何れか一方について帯域の制限が行わ
れることになる。
【００４８】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、音声
入力信号に対し、適宜に最適な帯域制限をかけることが
可能となり、なお且つ複数の音声入力手段を設けること
なく必要な音声成分（周波数帯域）のみを得ることがで
きる。
入力信号に対し、適宜に最適な帯域制限をかけることが
可能となり、なお且つ複数の音声入力手段を設けること
なく必要な音声成分（周波数帯域）のみを得ることがで
きる。
【図１】本発明の音声処理回路の実施の一形態を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】音声入力信号が本発明による音声処理回路を通
過する前と後の信号の周波数分布を示したグラフであ
る。
過する前と後の信号の周波数分布を示したグラフであ
る。
【図３】Fletcherの行った濾波器による音声のパワーと
明瞭度の関係を示したグラフである。
明瞭度の関係を示したグラフである。
【図４】音声の強さのレベルと明瞭どの関係を示したグ
ラフである。
ラフである。
【図５】音声の大きさのレベルと了解度との関係を示し
たグラフである。
たグラフである。
【図６】従来の音声処理回路の例を示すブロック図であ
る。
る。
１ …音声入力信号 ２ …入力端子 ３ …バッファアンプ ４ …カットオフ周波数可変型低域通過フィル
タ（低域濾波手段） ５ …増幅度可変型反転増幅器（第１の反転増
幅手段） ６，７ …加算器 ８ …レベル検出器（第１の信号レベル検出制
御手段） ９，１０，１４，１５…制御信号 １１ …カットオフ周波数可変型高域通過フィル
タ（高域濾波手段） １２ …増幅度可変型反転増幅器（第２の反転増
幅手段） １３ …レベル検出器（第２の信号レベル検出制
御手段） １６ …出力端子
タ（低域濾波手段） ５ …増幅度可変型反転増幅器（第１の反転増
幅手段） ６，７ …加算器 ８ …レベル検出器（第１の信号レベル検出制
御手段） ９，１０，１４，１５…制御信号 １１ …カットオフ周波数可変型高域通過フィル
タ（高域濾波手段） １２ …増幅度可変型反転増幅器（第２の反転増
幅手段） １３ …レベル検出器（第２の信号レベル検出制
御手段） １６ …出力端子
Claims (8)
- 【請求項１】音声信号を入力する入力手段と、 前記音声信号から低域成分を取り出すための、カットオ
フ周波数を変更可能な低域濾波手段と、 前記低域濾波手段から出力された信号を反転増幅するた
めの、増幅率を変更可能な第１の反転増幅手段と、 前記低域濾波手段から出力される信号レベルを検出する
と共に、検出した信号レベルに応じ、前記低域濾波手段
のカットオフ周波数と前記第１の反転増幅手段の増幅率
のいづれか一方、または両方の制御を行う第１の信号レ
ベル検出制御手段と、 前記第１の反転増幅手段から出力された信号と、前記入
力手段から入力された音声信号とを加算する第１の加算
手段とを具備したことを特徴とする音声処理回路。 - 【請求項２】前記低域濾波手段と前記第１の反転増幅手
段とは一体に構成されていることを特徴とする請求項１
に記載の音声処理回路。 - 【請求項３】音声信号を入力する入力手段と、 前記音声信号から高域成分を取り出すための、カットオ
フ周波数を変更可能な高域濾波手段と、 前記高域濾波手段から出力された信号を反転増幅するた
めの、増幅率を変更可能な第２の反転増幅手段と、 前記高域濾波手段から出力される信号レベルを検出する
と共に、検出した信号レベルに応じ、前記高域濾波手段
のカットオフ周波数と前記第２の反転増幅手段の増幅率
の何れか一方、または両方の制御を行う第２の信号レベ
ル検出制御手段と、 前記第２の反転増幅手段から出力された信号と、前記入
力手段から入力された音声信号とを加算する第２の加算
手段とを具備したことを特徴とする音声処理回路。 - 【請求項４】前記高域濾波手段と前記第２の反転増幅手
段とは一体に構成されていることを特徴とする請求項３
に記載の音声処理回路。 - 【請求項５】音声信号を入力する入力手段と、 前記音声信号から低域成分を取り出すための、カットオ
フ周波数を変更可能な低域濾波手段と、 前記低域濾波手段から出力された信号を反転増幅するた
めの、増幅率を変更可能な第１の反転増幅手段と、 前記低域濾波手段から出力される信号レベルを検出する
と共に、検出された信号レベルに応じ、前記低域濾波手
段のカットオフ周波数と前記第１の反転増幅手段の増幅
率のいづれか一方、または、両方の制御を行う第１の信
号レベル検出制御手段と、 前記第１の反転増幅手段から出力された信号と、前記入
力手段から入力された音声信号とを加算する第１の加算
手段と、 前記入力手段より入力された音声信号から高域成分を取
り出す、カットオフ周波数を変更可能な高域濾波手段
と、 前記高域濾波手段から出力された信号を反転増幅する、
増幅率を変更可能な第２の反転増幅手段と、 前記高域濾波手段から出力される信号レベルを検出する
と共に、検出された信号レベルに応じ、前記高域濾波手
段のカットオフ周波数と前記第２の反転増幅手段の増幅
率のいづれか一方、または、両方の制御を行う第２の信
号レベル検出制御手段と、 前記第２の反転増幅手段から出力された信号と、前記第
１の加算手段から出力された信号とを加算する第２の加
算手段とを具備したことを特徴とする音声処理回路。 - 【請求項６】前記低域濾波手段と前記第１の反転増幅手
段、および、前記高域濾波手段と前記第２の反転増幅手
段の両方、またはいづれか一方が一体に構成されたこと
を特徴とする請求項５に記載の音声処理回路。 - 【請求項７】前記第１の信号レベル検出制御手段により
検出された信号レベルが高い場合には、前記低域濾波手
段のカットオフ周波数を高く設定し、前記信号レベルが
低い場合には、前記低域濾波手段のカットオフ周波数を
低く設定し前記第１の反転増幅手段の増幅率を小さく設
定することを特徴とする請求項１，２，５または６に記
載の音声処理回路。 - 【請求項８】前記第２の信号レベル検出制御手段により
検出された信号レベルが高い場合には、前記高域濾波手
段のカットオフ周波数を低く設定し、前記信号レベルが
低い場合には、前記高域濾波手段のカットオフ周波数を
高く設定し前記第２の反転増幅手段の増幅率を小さく設
定することを特徴とする請求項３，４，５，６または７
に記載の音声処理回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7280713A JPH09130182A (ja) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | 音声処理回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7280713A JPH09130182A (ja) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | 音声処理回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09130182A true JPH09130182A (ja) | 1997-05-16 |
Family
ID=17628919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7280713A Pending JPH09130182A (ja) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | 音声処理回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09130182A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003516003A (ja) * | 1999-11-22 | 2003-05-07 | ブリガム ヤング ユニヴァーシティ | 信号処理技術を組込んだ補聴器 |
| US20050094828A1 (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-05 | Yoshitsugu Sugimoto | Bass boost circuit |
-
1995
- 1995-10-27 JP JP7280713A patent/JPH09130182A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003516003A (ja) * | 1999-11-22 | 2003-05-07 | ブリガム ヤング ユニヴァーシティ | 信号処理技術を組込んだ補聴器 |
| US20050094828A1 (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-05 | Yoshitsugu Sugimoto | Bass boost circuit |
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