JPH1098344A - 音声増幅装置及び通信端末装置並びに音声増幅方法 - Google Patents
音声増幅装置及び通信端末装置並びに音声増幅方法Info
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- JPH1098344A JPH1098344A JP8271532A JP27153296A JPH1098344A JP H1098344 A JPH1098344 A JP H1098344A JP 8271532 A JP8271532 A JP 8271532A JP 27153296 A JP27153296 A JP 27153296A JP H1098344 A JPH1098344 A JP H1098344A
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Abstract
をかけずに容易に最適な音量に調整することができるよ
うにする。 【解決手段】入力音声(S1)の信号レベルに応じて増
幅度(ao )を決定し、当該増幅度に基づいて入力音声
を増幅する音声増幅手段(7)を設けるようにしたこと
により、信号レベルに合わせて増幅度を適応的に切り換
えることができ、かくしてユーザの手間をかけずに容易
に最適な音量に調整することができる。
Description
信端末装置並びに音声増幅方法に関し、例えば携帯電話
装置に適用して好適なものである。
及の著しいサービスとして携帯電話装置がある。近年の
携帯電話装置の小型化、軽量化は価格の低減効果に大き
く寄与し、加入者数の拡大を促進している。しかしなが
ら加入者数の拡大に伴い様々な問題も出現している。例
えばユーザが静かな公共の場所で通話すると話し声が周
囲に迷惑をかけてしまうおそれがあつたり、また混雑し
た電車の中で通話すると会話の内容が他人に聞かれてし
まうおそれがあるといつた問題である。このようなとき
ユーザは小さな声で通話することによつて他人に迷惑を
かけないようにしているが、小さな声の状態のままで送
信すると相手が音声を聞き取りにくいという事態が起こ
る。
電話装置では端末に切換スイツチを設けて、ユーザがこ
の切換スイツチを操作しマイクゲインを直接切り換るこ
とにより、予め決められた増幅度に変化するようになさ
れている。これにより小さな音声を増幅し、当該音声を
相手が聞き取りやすい音量にしてから送信している。
携帯電話装置においては、ユーザ自身が通話の状況に応
じて切換スイツチを操作し増幅度の調整をしなければな
らないが、ユーザが会話の状況に応じて切換スイツチを
操作しながら通話するということは困難なことで実際そ
のようなことはほとんど行われていない。例えばユーザ
が小さい声で通話するため切換スイツチを予め増幅度の
大きい側に設定しているとき、ユーザが相手の話を聞い
ているときのように音声が入力されていない状況になつ
たからといつて、ユーザはわざわざ切換スイツチを増幅
度の小さい側に切り換えるようなことはせず、通常その
まま通話し続けると考えられる。
周囲の雑音だけしか入力されていない場合において、従
来の携帯電話装置では周囲の雑音を単純に増幅してから
相手に送信してしまう不都合がある。またユーザが小さ
い声で通話するため切換スイツチを増幅度の大きい側に
設定しているとき、通話中周囲に突発的な大音量の雑音
が発生してこれが端末に入力された場合、従来の携帯電
話装置では音声と共に大音量の雑音も増幅してしまう不
都合があり、これにより相手に不快感を与えてしまうお
それがある。
で、音声の増幅度を適応的に切り換えて最適な音量に調
整し得る音声増幅装置及び通信端末装置並びに音声増幅
方法を提案しようとするものである。
め本発明においては、入力音声の信号レベルに応じて増
幅度を決定し、当該増幅度に基づいて入力音声を増幅す
るようにした。このように入力音声の信号レベルに応じ
て増幅度を決定するようにしたことにより、信号レベル
に合わせて増幅度を適応的に切り換えることができる。
従つて、ユーザの手間をかけずに容易に最適な音量に調
整することができる。
力音声が有音か無音か検出し、これによつて無音が検出
された場合、入力音声を増幅しないように増幅度を決定
するようにした。このように入力音声が無音のときには
増幅しないようにしたことにより、雑音だけが増大する
ことを回避することができる。
しきい値より小さい場合には、予め決められた所定の増
幅度に決定し、最大振幅が所定のしきい値より大きい場
合には、最大振幅が所定のしきい値より超えている度合
に応じて所定の増幅度を減少させるようにした。このよ
うに入力音声の信号レベルが大きくなると増幅度を減少
させるようにしたことにより、クリツピングノイズが発
生しないように増幅することができる。
施例を詳述する。
置を示し、大きく分けて送信系回路と受信系回路とから
形成されている。まず送信系では、通話時にマイク2に
入力された音声信号S1はアナログ/デイジタル変換器
3に供給されるようになされている。アナログ/デイジ
タル変換器3はこの音声信号S1を音声データSi にア
ナログ/デイジタル変換した後、切換器4に出力する。
の操作をすると、操作部5はその操作情報を表す操作信
号S3を制御部6に送出する。制御部6はこの操作信号
S3に応じて制御信号S4を切換器4に出力することに
より、切換器4を音量増幅器7側に切り換える。これに
より音量増幅の操作がなされた場合には、音声データS
i は音量増幅器7に供給される。これとは逆に、ユーザ
が操作部5において音量増幅解除の操作をすると、制御
部6は制御信号S4を出力して切換器4をスピーチエン
コーダ8側に切り換える。これにより音量増幅解除の操
作がなされた場合には、音声データSi は音量増幅器7
を介さずに直接スピーチエンコーダ8に供給され、増幅
されないようになされている。
て音声データSi を増幅し、これを音声データSo とし
てスピーチエンコーダ8に出力する。スピーチエンコー
ダ8は音声データSi 又はSo を所定の方式で符号化
し、その結果得られる送信データS6をチヤンネルエン
コーダ9に出力する。チヤンネルエンコーダ9は送信デ
ータS6に対して誤り訂正符号を付加する等のデータ処
理をフレーム単位で行い、その結果得られる送信データ
S7を変調器10に出力する。
を施し、その結果得られる送信信号S8を送信用の高周
波処理回路(TX)11に出力する。この送信用の高周
波処理回路11は送信信号S8を高周波帯域に周波数変
換し、その結果得られる送信信号S9をアンテナ12に
供給する。これによりアンテナ12から送信信号S9が
送信される。
受信された受信信号S10は受信用の高周波処理回路
(RX)13に入力される。この受信用の高周波処理回
路13は受信信号S10を低周波帯域に周波数変換し、
その結果得られる受信信号S11を復調器14に出力す
る。復調器14は受信信号S11を復調することにより
受信データS12を得、この受信データS12をチヤン
ネルデコーダ15に出力する。
受信データS12に所定のデータ処理(例えば伝送途中
で発生した符号誤りを検出し、マスクする処理等)を行
い、その結果得られる受信データS13をスピーチデコ
ーダ16に出力する。スピーチデコーダ16は受信デー
タS13を音声データS14に復号化し、当該音声デー
タS14をデイジタル/アナログ変換器17に出力す
る。デイジタル/アナログ変換器17は音声データS1
4を音声信号S15にデイジタル/アナログ変換した
後、スピーカ18を介して音声として出力する。
を用いて具体的に説明する。まず音量増幅器7において
音声データSi は音量増幅部20と最大振幅検出部21
に供給される。最大振幅検出部21は音声データSi の
所定サンプル数をフレームとすることにより、音声デー
タSi の1フレーム分を音声フレームデータSi [n]と
する。そして最大振幅検出部21はこの音声フレームデ
ータSi [n] 中の最大振幅Amax を検出し、当該最大振
幅Amax を有音/無音検出部22及び音量制御部23に
出力する。
及び有音/無音判定しきい値Amuteを基に有音か無音か
検出し、その検出結果を有音/無音フラグデータS20
として音量制御部23に出力する。音量制御部23では
最大振幅Amax 及び有音/無音フラグデータS20を基
に増幅率ao を決定し、当該増幅率ao を音量増幅部2
0に出力する。音量増幅部20は増幅率ao によつて音
声フレームデータSi[n] を増幅し、その結果得られる
音声フレームデータSo [n] をスピーチエンコーダ8に
出力する。
について図3に示すフローチヤートを用いて具体的に説
明する。まずステツプSP1から入つたステツプSP2
において、最大振幅検出部21では音声フレームデータ
Si [n] から最大振幅Amaxを検出し、当該最大振幅A
max を有音/無音検出部22及び音量制御部23に出力
する。
22では直近Nフレームの最大振幅Amax を保存してお
り、この直近Nフレームの最大振幅Amax が有音/無音
判定しきい値Amuteより大きいか否かを調べることによ
り有音か無音か検出し、その検出結果を有音/無音フラ
グデータS20として音量制御部23に出力する。有音
/無音検出部22は例えば直近Nフレームにおいて少な
くとも1フレームが有音/無音判定しきい値Amuteより
大きい時有音と判定するようになされている。これによ
り有音/無音検出部22は誤検出を防ぐようになされて
いる。ステツプSP4において音量制御部23では有音
/無音フラグデータS20を調べることにより、そのフ
レームが有音か無音かを判定する。その結果、有音と判
定された場合には音量制御部23はステツプSP5に移
行し、無音と判定された場合にはステツプSP6に移行
する。
られた増幅率をau とし、この増幅率au を信号レベル
に応じて変化させた増幅率をai としている。さらにこ
の増幅率ai をサンプリングデータ毎に平滑化した増幅
率をao としている。ところで最大振幅Amax がダイナ
ミツクレンジの最大値より大きい値に増幅されると、波
形のピーク値付近が切りとられるようなひずみ、すなわ
ちクリツピングが発生する。このクリツピングは雑音の
発生原因になるため、音量制御部23ではクリツピング
が発生しないように増幅率ai を変化させている。さら
に音量制御部23においては増幅率au によつてダイナ
ミツクレンジの最大値に増幅される最大振幅Amax をク
リツピングの発生しない最大振幅しきい値ATHとし、こ
の最大振幅しきい値ATHを用いてクリツピングが発生し
ないように増幅率ai を決定している。
は音声フレームデータSi [n] の最大振幅Amax がクリ
ツピングの発生しない最大振幅しきい値ATHより大きい
か否か判定する。その結果、最大振幅Amax が最大振幅
しきい値ATHより大きくないと判定された場合には音量
制御部23はステツプSP7に移行し、最大振幅Amax
が最大振幅しきい値ATHより大きいと判定された場合に
はステツプSP8に移行する。
は、増幅率ai に「1」を設定することにより増幅を行
わないようにして、無音のときには増幅しないようにし
ている。ステツプSP7において音量制御部23では増
幅率ai を増幅率au に決定し、増幅率au によつて増
幅するようにしている。ステツプSP8において音量制
御部23では増幅率ai を、次式
のようにして最大振幅Amax が最大振幅しきい値ATHよ
り小さいか或いは等しいとき増幅率ai を増幅率au に
決定し、最大振幅Amax が最大振幅しきい値ATHより大
きいときには増幅率ai は増幅率au より小さくなるよ
うになされている。
はカウンタkを「0」に設定する。ところで増幅率ai
はサンプリングデータ毎に値が極端に異なると、音声の
不連続が生じるおそれがあり、ステツプSP10におい
て音量制御部23ではこの不都合を解決するため増幅率
ai を、次式
幅率ao を音量増幅部20に出力する。ここで右辺の増
幅率ao は前回求めた、1つ前のサンプリングデータの
増幅率ao である。またmは1以下の定数であり、例え
ばこの場合には1/40程度が用いられる。
では、音声フレームデータSi [k]及び増幅率ao を基
に音声フレームデータSo [k] を、次式
o を乗算することによつて算出する。ステツプSP12
において音量制御部23では、カウンタkに「1」を加
算して、当該カウンタkをインクリメントする。
では、カウンタkが「n−1」に一致したか否か、すな
わちサンプリングデータをn個分増幅したか否か判定す
る。その結果、サンプリングデータをn個分増幅したと
判定された場合には音量制御部23はステツプSP14
に移つて処理を終了し、増幅していないと判定された場
合にはステツプSP10に戻つて動作を繰り返す。
通話するため操作部5において音量増幅の操作をする
と、マイク2に入力された音声信号S1はアナログ/デ
イジタル変換器3に供給され、当該アナログ/デイジタ
ル変換器3は音声信号S1を音声データSi にアナログ
/デイジタル変換した後、切換器4を介して音量増幅器
7に出力する。音量増幅器7はこの音声データSi を音
声データSo に増幅した後、スピーチエンコーダ8に出
力する。
2では最大振幅Amax が有音/無音判定しきい値Amute
より大きいか否かを調べることにより、有音か無音かを
検出し、その結果得られる有音/無音フラグデータS2
0を音量制御部23に出力する。その結果、無音と判定
された場合には音量制御部23では増幅率ai に「1」
を設定し増幅を行わないようにする。このようにして音
声が無音のときには増幅しないようにしたことにより、
雑音だけが増大することを回避することができる。
i [n] の最大振幅Amax がクリツピングの発生しない最
大振幅しきい値ATHより大きいか否か判定する。その結
果、最大振幅Amax が最大振幅しきい値ATHより大きく
ないと判定された場合には増幅率ai を増幅率au に決
定し、大きいと判定された場合には上述の(1)式に示
すように、最大振幅Amax が最大振幅しきい値ATHより
超えている度合に応じて増幅率ai を減少させるように
決定している。従つて最大振幅Amax が最大振幅しきい
値ATHより小さいか或いは等しいときは、増幅率ai を
増幅率au に決定し、最大振幅Amax が最大振幅しきい
値ATHより大きいときは、その超えている度合に応じて
増幅率ai を増幅率au より減少させるように決定す
る。このようにして入力音声が大きくなると増幅率ai
が減少するようにしたことにより、クリツピングの発生
を押さえて、雑音が発生しないようにしている。
Si [k] 及び増幅率ao を基に音声フレームデータSo
[k] を上述の(3)式によつて求め、当該音声フレーム
データSo [k] をスピーチエンコーダ8に出力する。こ
れにより音量増幅部20では小さな声を相手が聞き取り
やすい音量に増幅することができる。
じて増幅度を決定するようにしたことにより、信号レベ
ルに合わせて増幅度を適応的に切り換えることができ
る。これにより携帯電話装置1では周囲の雑音が増大し
ないように増幅しながら、ユーザの手間をかけずに容易
に最適な音量に調整することができ、従来に比して一段
と使い勝手を向上し得る。
ルに応じて増幅度を決定するようにしたことにより、信
号レベルに合わせて増幅度を適応的に切り換えることが
でき、かくしてユーザの手間をかけずに容易に最適な音
量に調整することができる携帯電話装置1を実現でき
る。
ムデータSi [n] の最大振幅Amaxを直接検出した場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、フレーム当
たりの平均電力から最大振幅を検出しても上述の場合と
同様の効果を得ることができる。
場合について、図3との対応部分に同一符号を付して示
す図4を用いて説明する。まずステツプSP20から入
つたステツプSP21において、最大振幅検出部21で
は音声フレームデータSi [n] を基にフレーム当たりの
平均電力PFRAME を、次式
21では平均電力PFRAME を基にフレーム当たりの平均
振幅Aav(FRAME) を、次式
21では、平均振幅Aav(FRAME) に対する最大振幅の比
率である波高率ah を基に推定最大振幅A
es(FRAME) を、次式
フレーム分のサンプリングデータの積分をサンプル数に
よつて割り算することにより、フレーム当たりの平均電
力を算出する。さらに最大振幅検出部21ではこの平均
電力の平方根をとつて平均振幅を求めた後、当該平均振
幅を波高率によつて割り算し最大振幅を得る。この処理
が終わるとステツプSP3に移り、当該ステツプSP3
からステツプSP14までにおいて、音量増幅器7は平
均電力から算出した最大振幅の大きさに応じて増幅度を
切り換え、当該増幅度によつて入力音声を増幅してい
る。すなわち音量増幅器7は図3に示すフローチヤート
のステツプSP3からステツプSP14までと同じ動作
を行つている。
帯電話装置に適用した場合について述べたが、本発明は
これに限らず、音声の送受信手段を備える通信端末装置
に本発明を適用しても上述の場合と同様の効果を得るこ
とができる。
の信号レベルに応じて増幅度を決定するようにしたこと
により、信号レベルに合わせて増幅度を適応的に切り換
えることができ、ユーザの手間をかけずに容易に最適な
音量に調整し得る。
示すブロツク図である。
る。
ヤートである。
デイジタル変換器、4……切換器、5……操作部、6…
…制御部、7……音量増幅器、8……スピーチエンコー
ダ、9……チヤンネルエンコーダ、10……変調器、1
2……アンテナ、14……復調器、15……チヤンネル
デコーダ、16……スピーチデコーダ、17……デイジ
タル/アナログ変換器、18……スピーカ、20……音
量増幅部、21……最大振幅検出部、22……有音/無
音検出部、23……音量制御部。
Claims (21)
- 【請求項1】入力音声を増幅する音声増幅装置におい
て、 上記入力音声の信号レベルに応じて増幅度を決定し、当
該増幅度に基づいて上記入力音声を増幅する音声増幅手
段を具えることを特徴とする音声増幅装置。 - 【請求項2】上記音声増幅手段は、 上記入力音声の最大振幅を検出する最大振幅検出手段
と、 上記最大振幅検出手段によつて検出した上記最大振幅に
基づいて上記増幅度を決定する制御手段と、 上記増幅度に基づいて上記入力音声を増幅する増幅手段
とを具えることを特徴とする請求項1に記載の音声増幅
装置。 - 【請求項3】上記最大振幅検出手段は、 上記入力音声の所定サンプル数をフレームとし、当該フ
レーム毎に上記最大振幅を検出することを特徴とする請
求項2に記載の音声増幅装置。 - 【請求項4】上記最大振幅検出手段は、 上記入力音声の所定サンプル数をフレームとし、当該フ
レーム内の平均電力に基づいて上記最大振幅を検出する
ことを特徴とする請求項2に記載の音声増幅装置。 - 【請求項5】上記最大振幅を基に上記入力音声が有音か
無音か検出する有音無音検出手段を具え、 当該有音無音検出手段によつて無音が検出された場合、
上記制御手段は、上記入力音声を増幅しないように上記
増幅度を決定することを特徴とする請求項2に記載の音
声増幅装置。 - 【請求項6】上記制御手段は、 上記最大振幅が所定のしきい値より小さい場合には、予
め決められた所定の増幅度に決定し、 上記最大振幅が上記所定のしきい値より大きい場合に
は、上記最大振幅が上記所定のしきい値より超えている
度合に応じて上記所定の増幅度を減少させることを特徴
とする請求項2に記載の音声増幅装置。 - 【請求項7】上記制御手段は、 決定した上記増幅度をサンプリングデータ毎に平滑化す
ることを特徴とする請求項2に記載の音声増幅装置。 - 【請求項8】入力音声を増幅して送信する通信端末装置
において、 上記入力音声の信号レベルに応じて増幅度を決定し、当
該増幅度に基づいて上記入力音声を増幅する音声増幅手
段を具えることを特徴とする通信端末装置。 - 【請求項9】上記音声増幅手段は、 上記入力音声の最大振幅を検出する最大振幅検出手段
と、 上記最大振幅検出手段によつて検出した上記最大振幅に
基づいて上記増幅度を決定する制御手段と、 上記増幅度に基づいて上記入力音声を増幅する増幅手段
とを具えることを特徴とする請求項8に記載の通信端末
装置。 - 【請求項10】上記最大振幅検出手段は、 上記入力音声の所定サンプル数をフレームとし、当該フ
レーム毎に上記最大振幅を検出することを特徴とする請
求項9に記載の通信端末装置。 - 【請求項11】上記最大振幅検出手段は、 上記入力音声の所定サンプル数をフレームとし、当該フ
レーム内の平均電力に基づいて上記最大振幅を検出する
ことを特徴とする請求項9に記載の通信端末装置。 - 【請求項12】上記最大振幅を基に上記入力音声が有音
か無音か検出する有音無音検出手段を具え、 当該有音無音検出手段によつて無音が検出された場合、
上記制御手段は、上記入力音声を増幅しないように上記
増幅度を決定することを特徴とする請求項9に記載の通
信端末装置。 - 【請求項13】上記制御手段は、 上記最大振幅が所定のしきい値より小さい場合には、予
め決められた所定の増幅度に決定し、 上記最大振幅が上記所定のしきい値より大きい場合に
は、上記最大振幅が上記所定のしきい値より超えている
度合に応じて上記所定の増幅度を減少させることを特徴
とする請求項9に記載の通信端末装置。 - 【請求項14】上記制御手段は、 決定した上記増幅度をサンプリングデータ毎に平滑化す
ることを特徴とする請求項9に記載の通信端末装置。 - 【請求項15】入力音声を増幅する音声増幅方法におい
て、 上記入力音声の信号レベルに応じて増幅度を決定し、当
該増幅度に基づいて上記入力音声を音声増幅することを
特徴とする音声増幅方法。 - 【請求項16】上記入力音声の最大振幅を検出した後、
当該最大振幅に基づいて増幅度を決定し、 決定した上記増幅度に基づいて上記入力音声を増幅する
ことを特徴とする請求項15に記載の音声増幅方法。 - 【請求項17】上記入力音声の所定サンプル数をフレー
ムとし、当該フレーム毎に上記最大振幅を検出すること
を特徴とする請求項16に記載の音声増幅方法。 - 【請求項18】上記入力音声の所定サンプル数をフレー
ムとし、当該フレーム内の平均電力に基づいて上記最大
振幅を検出することを特徴とする請求項16に記載の音
声増幅方法。 - 【請求項19】上記最大振幅を基に上記入力音声が有音
か無音か検出し、無音が検出された場合には、上記入力
音声を増幅しないように上記増幅度を決定することを特
徴とする請求項16に記載の音声増幅方法。 - 【請求項20】上記最大振幅が所定のしきい値より小さ
い場合には、予め決められた所定の増幅度に決定し、 上記最大振幅が上記所定のしきい値より大きい場合に
は、上記最大振幅が上記所定のしきい値より超えている
度合に応じて上記所定の増幅度を減少させることを特徴
とする請求項16に記載の音声増幅方法。 - 【請求項21】決定した上記増幅度をサンプリングデー
タ毎に平滑化することを特徴とする請求項16に記載の
音声増幅方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27153296A JP3824182B2 (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 音声増幅装置及び通信端末装置並びに音声増幅方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27153296A JP3824182B2 (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 音声増幅装置及び通信端末装置並びに音声増幅方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1098344A true JPH1098344A (ja) | 1998-04-14 |
| JP3824182B2 JP3824182B2 (ja) | 2006-09-20 |
Family
ID=17501382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27153296A Expired - Lifetime JP3824182B2 (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 音声増幅装置及び通信端末装置並びに音声増幅方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3824182B2 (ja) |
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