实施方式4
[0099] 在上述的实施方式1中，是在谱压缩部6沿频率方向压缩谱时，在接近W峰段频率 为代表的频谱的峰值（频谱的山谷构造的"山脊"部分）的情况下，有时增强声音产生回响 感。为了抑制该种回响感，例如对与峰值相当的功率谱进行比较而选择成分较大者，或者在 与该峰值相当的功率谱的附近频率处不进行谱压缩，由此分开配置峰值。
[0100] 如W上说明的那样，根据实施方式4的声音增强装置，在进行压缩时，在规定的频 率W内生成功率谱的多个峰值的情况下，谱压缩部选择与多个峰值相当的功率谱中的较大 成分，或者在与多个峰值相当的功率谱的附近频率处不进行谱压缩，因而能够将在谱压缩 时有可能成为回响感原因的频谱的峰值分开配置，因此，能够抑制增强声音的异常噪声感， 实现良好的声音增强处理。
[0101] 实施方式5
[0102] 作为实施方式4的变形，下面将针对在谱合成部8的谱合成时生成的功率谱的峰 值的处理作为实施方式5进行说明。
[0103] 在谱合成部8中，在将输入信号的功率谱和被实施谱压缩后的高频成分的功率谱 合成的结果是接近w峰段频率为代表的频谱的峰值的情况下，有时增强声音产生回响感。 为了抑制该种回响感，例如进行如下的处理：对与输入信号的功率谱和高频成分的功率谱 各自的峰值相当的成分进行比较，选择成分较大者，或者在与该峰值相当的功率谱的附近 频率处不进行谱压缩而将峰值分开合成。因此，能够将在谱压缩时有可能成为回响感原因 的频谱的峰值分开配置。
[0104]如W上说明的那样，根据实施方式5的声音增强装置，谱合成部在进行合成时，当 在规定的频率W内生成功率谱的多个峰值的情况下，对与输入信号的功率谱和高频成分的 功率谱各自的峰值相当的成分进行比较，选择较大的成分，或者谱压缩部在与多个峰值相 当的功率谱的附近频率处不进行谱压缩。因而能够将在谱压缩时有可能成为回响感原因的 频谱的峰值分开配置，因此，能够抑制增强声音的异常噪声感，能够实现良好的声音增强处 理。
[01化]另外，在上述各实施方式中，W通过频带为3400化进行了说明，但不限于此，例如 也能够实现7000化的宽带传输。在该种情况下，例如能够通过输入11曲Z频带的输入信号 并进行分析来实现。
[0106] 本发明实现超过通过频带的宽带感和清晰性，并且不需要在接收侧进行高频成分 的解压缩处理，即不需要接收终端侧的追加处理，因而具有存储量和处理量不会增加且无 论何种类型的接收终端都能够提高质量的效果。
[0107] 另外，本发明不是仅W声音为对象，也能够适用于音乐等非声音信号。此时，将输 入信号分析部3更换成适应于乐音的部件，使用与相当于声音的子音/母音的乐音对应的 公知的分析单元进行判定即可。
[0108] 进而，本发明不仅作为针对无线通信传输时的带宽限制的音质提高对策是有效 的，而且在扬声器的高频再现能力不足的情况下或在扩声广播等中高频成分衰减的情况下 也是有效的，能够将高频成分的特征反映到扬声器能够再现的频带或不易衰减的低频频 带，因此，具有能够再现清晰声音的效果。并且，在W电视的节目表的声音读取、玩具的合成 声音输出等为代表的成本要求严格的家电、玩具等中，在由于蓄积装置的存储容量限制或 D/A(数字/模拟）变换的限制而限制了采样频率的情况下，也具有能够再现在听觉上超过 采样频率的清晰的声音信号的效果。
[0109] 另外，在上述各个实施方式中，是将被实施增强处理后的输出信号W数字数据形 式发送到声音编码装置、声音识别装置、声音蓄积装置、免提通话装置等各种声音音响处 理装置，但各个实施方式的声音增强装置也能够单独实现或者与上述其它装置一起利用 DSP(数字信号处理用处理器）实现，还可W作为软件程序执行来实现。程序可W存储在执 行软件程序的计算机装置的存储装置中，也可W是通过CD-ROM等存储介质发布的形式。另 夕F，也能够通过网络提供程序。并且，除了发送到各种声音音响处理装置外，还可W在进行 D/A变换后通过放大装置进行放大，作为声音信号直接从扬声器等进行输出。
[0110]另外，本发明能够在本发明的范围内对各个实施方式进行自由组合，或者对各个 实施方式的任意构成要素进行变形，或者在各个实施方式中省略任意构成要素。
[01产业上的可利用性
[0112]本发明的声音增强装置具有频带决定部，该频带决定部根据输入信号的状态，在 不超过预先设定的第1频率的范围内决定反映高频成分的频带，能够防止谱合成造成的异 常噪声，能够实现良好且清晰的声音增强处理，因而适合用于导入有声音通信、声音蓄积、 声音合成、声音识别系统的车载导航仪、移动电话、内线电话系统、收音装置等。
[0113] 标号说明
[0114] 1输入端子；2时间-频率变换部；3输入信号分析部；4频带决定部；5高频成分切 取部；6谱压缩部；7增益校正部巧谱合成部；9频率-时间变换部；10输出端子；11自相关 分析部；12噪声频谱估计部；13SN比计算部；14功率比分析部；15判定部。
【主权项】
1. 一种声音增强装置，其特征在于，该声音增强装置具有： 时间-频率变换部，其将时域的输入信号变换成作为频域信号的功率谱； 输入信号分析部，其根据所述功率谱分析所述输入信号的状态； 频带决定部，其根据所述输入信号的状态，在不超过预先设定的第1频率的范围内决 定边界频率； 谱压缩部，其沿频率方向压缩比所述第1频率靠上的频带的频率的功率谱； 谱合成部，其将所述压缩后的功率谱反映到由所述第1频率和所述边界频率决定的频 带中；以及 频率-时间变换部，其将从所述谱合成部输出的合成功率谱和所述输入信号的相位谱 变换到时域而得到增强信号。2. 根据权利要求1所述的声音增强装置，其特征在于， 所述声音增强装置具有增益校正部，该增益校正部以使由所述谱压缩部进行压缩的频 带中的压缩前的功率谱的功率与压缩后的功率谱的功率相等的方式，对由该谱压缩部进行 压缩的功率谱进行校正，或者通过乘以根据听觉上的因素而决定的规定的校正系数进行待 压缩的所述功率谱的功率校正， 所述谱合成部反映由所述增益校正部校正后的功率谱。3. 根据权利要求1所述的声音增强装置，其特征在于， 所述频带决定部在反映了所述压缩后的功率谱的情况下，将所述边界频率决定为与属 于所述第1频率的功率谱之间的功率差最小的频率。4. 根据权利要求1所述的声音增强装置，其特征在于， 所述频带决定部使用前一帧的边界频率进行当前帧的边界频率的时间方向的平滑化。5. 根据权利要求1所述的声音增强装置，其特征在于， 所述谱合成部对所述输入信号的功率谱的SN比和所述压缩后的功率谱的SN比进行比 较，选择SN比比较高的功率谱生成合成功率谱。6. 根据权利要求1所述的声音增强装置，其特征在于， 所述频带决定部在所述输入信号的SN比比较高的情况下，设定较低的所述边界频率， 并随着所述SN比降低而设定较高的所述边界频率。7. 根据权利要求1所述的声音增强装置，其特征在于， 所述谱合成部对输入信号的功率谱和压缩后的功率谱进行加权平均来生成合成功率 谱。8. 根据权利要求1所述的声音增强装置，其特征在于， 在进行压缩时，在规定的频率以内生成功率谱的多个峰值的情况下，所述谱压缩部选 择与该多个峰值相当的功率谱中的较大成分，或者在与所述多个峰值相当的功率谱的附近 频率处不进行谱压缩。9. 根据权利要求1所述的声音增强装置，其特征在于， 所述谱合成部在进行合成时，当在规定的频率以内生成功率谱的多个峰值的情况下， 对与输入信号的功率谱和高频成分的功率谱各自的峰值相当的成分进行比较，选择较大的 成分，或者所述谱压缩部在与所述多个峰值相当的功率谱的附近频率处不进行谱压缩。
【专利摘要】输入信号分析部(3)根据输入信号的状态，在不超过第1频率的范围内决定边界频率。谱压缩部(6)沿频率方向压缩比第1频率靠上的频带的频率的功率谱。增益校正部(7)进行被压缩后的功率谱的增益校正。谱合成部(8)将从增益校正部(7)输出的功率谱反映到由第1频率和边界频率决定的频带。频率-时间变换部(9)将谱合成部(8)的合成功率谱和输入信号的相位谱变换到时域进行输出。
【IPC分类】G10L21/0364
【公开号】CN104981870
【申请号】CN201480008333
【发明人】古田训, 细谷耕佑
【申请人】三菱电机株式会社
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2014年1月15日
【公告号】DE112014000945T5, WO2014129233A1