JPS602676B2 - 音声出力装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は騒音が大きく、またその騒音レベルが一定でな
い場所に使われる音声出力装置に関するものである。

騒音の多い場所においては音声の出力レベルは当然高く
なければならないが、従来この調節は人間の手で行なわ
れるのが普通であった。

しかし人間が介在しない場合やしｌこくい場所において
は無論節のままであり、従ってスピーカからの音声によ
る情報伝達は不自然な形態をとらざるを得ない。近年、
半導体による音声合成器が一般化しつつあり、これらが
例えば自動販売器などにとりつけられた場合には問題が
起る。昼間、騒音レベルの高い時においては音声合成器
は相当高いレベルの振幅の音声を発生させる必要があり
、一方、夜間などでは不用に高いレベルの振幅の音声を
発声させる必要はない。また騒音は振幅レベルのみなら
ず周波数特性においても同様のことがいえ、騒音の周波
数特性とは異なる周波数特性をもつ音声を合成すれば効
果的である。本発明はこのような必要性を満足すること
のできる音声出力装置を提案するもので、以下その一実
施例を図面に基づいて説明する。

第１図において１川ま音声合成器であり、人間の声道を
摸擬したものである。

ノズル発生器１１から出る擬似ランダム信号と周期ィン
パルス発生器１２から出る周期信号は有声無声スイッチ
１３によって切り換えられ、振幅決定部１４に入力され
る。振幅決定部１４では入力信号に所定の振幅を掛算し
声道摸擬フィルター５へ入力する。声道摸擬フィル夕１
５は所定のフィルタ定数に従い入力信号を炉波し出力す
る。周期インパルス発生器１２より発生される周期信号
の周期、有声無声スイッチ１３の有声無声切換信号、振
幅決定部１４の振幅データ、及び声道摸擬フィル夕１５
のフィルタ定数はパラメータ供給器１６より与えられる
。声道摸擬フィルター５の出力は特性決定器２０を通り
スピーカ４０より合成音声として出力される。５０‘ま
集音器である。

集音器５川ま周囲の音を集め電気信号に変換して周囲音
レベル記憶器３０１こ入力される。前記特性決定器２川
ま、コマンド端子６１から入力されゲート６２を通った
動作開始のコマンド信号により周囲音レベル記憶器３０
からの信号を参照してその入出力特性が決定される。ま
たゲート６２を通ったコマンド信号は同時にパラメータ
供給器１６に入力される。さらに周囲音レベル記憶器３
０の出力電圧は基準電圧発生器６３の出力電圧とコンパ
レータ６４で比較され、該コンパレータ６４の出力信号
は前記コマンド端子６１から入力されるコマンド信号と
共にゲート６２に入力される。基準電圧発生器６３の出
力電圧レベルが周囲音レベル記憶器３０の出力電圧レベ
ルよりも高い時は、コマンド端子６１よりのコマンド信
号によってパラメータ供給器１６が音声合成器１０内の
各ブロックにパラメータの供給を開始し、音声合成器１
０は動作する。しかし、基準電圧発生器６３の出力電圧
レベルが周囲音レベル記憶器３０の出力レベルよりも低
い時は、コマンド端子６１よりのコマンド信号がゲ−ト
６２を通過せず、従って音声合成器１川ま動作しない。
周囲音レベル記憶器３０の内部は第２図のごとく構成さ
れる。

第３図は周囲音レベル記憶器３０の動作を説明する図で
ある。第２図において、集音器５０より出力された信号
は全波整流器３１に入力され、整流波形として出力され
る。積分器３２は全波整流器３１の出力を積分する。第
３図においてａ，ｂは全波整流器３１の入出力信号波形
、ｄの銭歯状波は積分器３２内での積分波形である。積
分器３２はク。ック発生器３３の第３図ｃの如きクロッ
クＪ，，◇２で駆動される。クロック少２は積分器をリ
セットし、クロック少・で積分器の出力をホールドする
。従って積分器３２はクロツク◇２からクロツク◇，ま
での入力信号レベルを積分し、そのピーク値をホールド
し出力する。第３図ｄはその状態を示している。３４は
アナログシフトレジスタである。Ｓ，〜ＳＮはアナログ
シフトレジスタ３４のセルである。各セルはクロツク発
生器３３よりの第３図ｅの如きクロック？３，？４によ
りアナログメモリ量をＳ，からＳＮの方向にシフトして
いく。Ｓ，〜ＳＮのセルの出力には全部で一秒程度の信
号を記憶していくように構成される。一秒以上過去の信
号はアナログシフトレジスタ３４内に記憶されない。ア
ナログシフトレジスタ３４の各セルＳ，〜ＳＮ内の出力
は加算器３５で加算される。加算器３５の出力はこの結
果１秒間の信号の全積分値が出力されることになる。第
３図ｆ，ｇはアナログシフトレジスタ３４がクロツク発
生器３３よりのクロツクめ３，０４に同期してシフトし
ていく様子を示している。加算器３５の出力は対数変換
器３６に入力され対数変換される。第１図の特性決定器
２川ま対数変換器３６よりの出力を受けることになる。
特性決定器２川まゲート６２よりの動作開始のコマンド
信号を受けとった時点における対数変換器３６の出力を
測定し、この値より一定デシベル高いレベルのゲインを
記憶する。設定されたゲインにより音声合成器１０より
の出力が増幅されることになる。この結果スピーカ４０
より発声される音声レベルは常に集音器５０の過去１秒
間の音声レベル平均よりも一定デシベル分高くなるよう
に設定されることになる。周囲の騒音レベルに対応して
発声音声レベルが変動するということは非常に有効な手
段である。必要以上の音を発声させることなくしかも人
間にとって十分聞きとれる程度の音声が得られることに
なる。第１図において周囲音レベル記憶器３０の出力レ
ベルが基準電圧発生器６３の出力レベルを超えることを
コンパレータ６４が検出した場合、コマンド端子６１よ
りの入力コマンド信号が発生してもゲート６２はこの入
力コマンド信号を通さない。

この結果過去１秒間の間の騒音レベルが限界値をこえて
いる場合は音声合成器１０よりの発声は禁止されること
になる。極度の騒音がある場合それ以上の音圧しベルの
音の発生を防止することは意味のあることである。また
コマンド端子６１への入力信号がある幅をもつパルスの
場合、パルスがＯＮ状態である限り、ゲート６２はコン
バータ６４よりの入力待ちとなる。

従って過去１秒間の間の騒音レベルが一定値以下になる
のを待って発声を開始することが可能である。これは騒
音中でもある瞬間静かにならる機会をみて音声を発声さ
せることになり有益なものである。第２図に示す周囲音
レベル記憶器３０は前述の如く過去１秒間のみの入力信
号だけを記憶する。

従って１秒以上過去のデータは全く記憶されない。単に
コンデンサと抵抗によるフィル夕などでは過去のデータ
がある程度残留する。しかし１秒以上過去において極度
の騒音が入力されている場合には周囲音レベル記憶器３
０の出力が減衰するまで時間がかかるので本発明の目的
には適当な手段ではない。本実施例では１秒以上過去の
データは参照しない方式なので、騒音が静かになって１
秒以上待つことなく発声を開始することが出来る。また
第２図の加算器３５で抵抗Ｒ，，Ｒ２，Ｒ３〜ＲＮの値
を変化させることによって過去１秒以内騒音レベルに重
みづけを行ない判定基準を変化させることも出来る。第
４図は本発明の別の実施例を説明する図である。

集音器５０より入力された信号はバンドパスフイルタ７
５〜７７に通される。バンドパスフイルタ７５〜７７の
各出力はそれぞれレベル記憶器７２〜７４に入力される
。レベル設定器７２〜７４は第１図の周囲音レベル記憶
器３０と同機の構成をもつ。レベル記憶器７２〜７４の
出力は最低レベル検出器７８に入力される。集音器３０
１こより集められた騒音の周波数成分のうち最も低いレ
ベルをもつ周波数帯域が最低レベル検出器７８で検出さ
れる。この結果に従い、バイアス周波数決定回路７１が
バイアス周波数を決定する。第１図においてパラメータ
供給器１６より周期ィンパルス発生器１２に与えられる
パラメータは第４図では加算器７０でバイアス周波数決
定回路７１よりの出力と加算された後、周期ィンパルス
発生器１２に加えられ、周期ィンパルス信号の周期を決
定することになる。有声音を発声させる場合、外部騒音
の周波数特性と出来るだけ異つた周波数特性をもった発
声を可能にすることは、人間が音声を識別するのに有効
な手段となるものである。また上記周囲音レベル記憶器
の周波数帯城裏のレベルを参照して特性決定器２０（第
１図）の通過周波数帯城を設定し、音声合成器の周波数
特性を決定するようにしてもよい。以下本発明によれば
、常に自動的に周囲音レベルより一定デシベルだけ高い
音声を発生するようにできるので、騒音レベルが一定で
ない場所や夜間の別なく、最適の音声レベルを得ること
ができ、聞きとれなかったりまたは大き過ぎるような事
態は起らない。

また振幅レベルのみならず、騒音の周波数特性とは異な
る周波数特性をもつ音声を合成するようにもできるので
、効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するブロック図、第２
図は周囲音レベル記憶器の内部を説明するブロック図、
第３図は第２図の動作を説明する信号波形図、第４図は
別の実施例を説明するブロック図である。 １０・・・・・・音声合成器、１２・・・・・・周期パ
ルス発生器、１６・・・・・・パラメータ供給器、２０
・・…・特性決定器、３０…・・・周囲音レベル記憶器
、５０・・・・・・集音器、７５〜７７・・・・・・バ
ンドパスフィルタ、７８・・・・・・最低レベル検出器
。 第・１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コマンドにより動作を開始する音声合成器と、上記
   音声合成器の周囲に取付けられ外部音を集音する集音器
   と、上記集音器の出力を一定時間の間累積して記憶する
   周囲音レベル記憶器と、上記音声合成器への動作開始コ
   マンドが発生した時、上記周囲音レベル記憶器の出力が
   参照されて以降の上記音声合成器の発生条件が決定され
   るようにしたことを特徴とする音声出力装置。 ２ 音声合成器への動作開始コマンドが発生した時、そ
   の時の周囲音レベル記憶器の出力レベルに比べて以降の
   上記音声合成器の出力レベルが一定量高くなるように上
   記音声合成器のゲインが設定されるようにしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の音声出力装置。 ３ 周囲音レベル記憶器の出力レベルがある上限値をこ
   えており、音声合成器への動作開始コマンドが発生した
   場合、上記周囲音レベル記憶器の出力レベルが上記上限
   値を下まわるまで上記音声合成器の動作が遅延されるよ
   うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項または
   第２項記載の音声出力装置。 ４ 周囲音レベル記憶器は、集音器からの出力の周波数
   帯域毎のレベルを測定する周囲音周波数特性測定器をも
   ち、上記周囲音周波数特性測定器からの周波数帯域毎の
   レベルを一定時間累積して記憶するように構成され、音
   声合成器への動作開始コマンドが発生した時、上記周囲
   音レベル記憶器の周波数帯域毎のレベルが参照されて以
   降の上記音声合成器の周波数特性が決定されるようにし
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の音声出
   力装置。 ５ 音声合成器は音源ピツチを設定出来る周期インパル
   ス発生器を有し、上記音声合成器への動作開始コマンド
   が発生した時周囲音レベル記憶器の周波数帯域毎のレベ
   ルが参照されて以降の上記音声合成器のインパルス周期
   が決定されるようにしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第４項記載の音声出力装置。