專利名稱：音響處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及音響處理裝置，尤其涉及實(shí)行聽覺補(bǔ)償?shù)鹊闹犔幚淼囊繇懱幚硌b置。
背景技術(shù)：
需要助聽處理的耳背根據(jù)存在障礙的部位而大致區(qū)分為傳音性耳背和感音性耳背。
傳音性耳背是聲音很難傳到內(nèi)耳的狀態(tài)，只要聲音的震動(dòng)到達(dá)內(nèi)耳，則聽神經(jīng)之后的路徑就沒有障礙地傳播信號(hào)。因此，僅放大輸入到耳朵的聲音即可恢復(fù)聽力。
相對(duì)于此，感音性耳背是，聲音的震動(dòng)到內(nèi)耳為止與聽覺正常者相同地傳播，但是由于感覺細(xì)胞的變形或消失而不能使神經(jīng)足夠興奮的狀態(tài)。因此，可知在感音性耳背中與聽覺正常者相比帶來各種聽覺系統(tǒng)功能的降低。作為其代表性的聽力特點(diǎn)可舉出響度補(bǔ)充現(xiàn)象、頻率選擇性的降低、時(shí)間分辨能力的降低。
響度補(bǔ)充現(xiàn)象是，與在感音性耳背中最小可聽值比聽覺正常者的值高相比，音平(level)高時(shí)感到不適的不適閾值與聽覺正常者不變，所以每次聲音達(dá)到最小可聽值以上的強(qiáng)度時(shí)，聲音的感覺性的大小的響度急劇地增加的現(xiàn)象。
以往的助聽器是著眼于傳音性耳背和感音性耳背的響度補(bǔ)充現(xiàn)象，大部分是根據(jù)聽力特性的降低將輸入聲音的音平放大、再現(xiàn)。而且，可以將單側(cè)耳用的助聽器分別裝在左右耳朵，進(jìn)行兩耳的再現(xiàn)。
另一方面，由于頻率選擇性的降低，頻帶分量間的遮蔽(masking)尤其是低頻分量的高頻分量的遮蔽(向上性的遮蔽)的影響增大。在聲音信號(hào)中，作為謀求降低該頻帶間的遮蔽，提高聲音輸入信號(hào)的清晰度的助聽處理，有將輸入信號(hào)在頻率軸上分割為左右耳提示的兩耳分離收聽。
例如，提出將聲音分為低頻和高頻的兩個(gè)頻帶，比起對(duì)耳背者在單側(cè)耳提示高低兩個(gè)頻帶的情況，在左右耳分別分成低頻和高頻而提示的方法可以提高聲音的清晰度(例如參照非專利文獻(xiàn)1)。
而且，提出了分割為18個(gè)頻帶，將相鄰的頻帶交替地分配在左右耳的助聽處理，提高感音性耳背者的聲音清晰度(例如參照非專利文獻(xiàn)2)。
圖9是表示以往的助聽處理裝置的方框圖。
在圖9中，以往的助聽處理裝置具有聲音輸入部件101，輸入轉(zhuǎn)換為模擬的電信號(hào)的聲音信號(hào)；模擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器102，將輸入到聲音輸入部件101的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；左耳用頻率帶通濾波器103，具有左耳用的僅通過各自規(guī)定的頻帶的多個(gè)帶通濾波器103a～103i；右耳用頻率帶通濾波器104，具有右耳用的僅通過各自規(guī)定的頻帶的多個(gè)帶通濾波器104a～104i；左耳用加法器105，對(duì)左耳用頻率帶通濾波器103的多個(gè)輸出進(jìn)行加法運(yùn)算；右耳用加法器106，對(duì)右耳用頻率帶通濾波器104的多個(gè)輸出進(jìn)行加法運(yùn)算；左耳用數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器107，將左耳用加法器105輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)；右耳用數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器108，將右耳用加法器輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)；左耳用聲音輸出部件109，對(duì)左耳用數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器107輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換而輸出聲音信號(hào)；右耳用聲音輸出部件110，對(duì)右耳用數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器108輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換而輸出聲音信號(hào)。
在這樣的助聽處理裝置中，輸入到聲音輸入部件101的聲音信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換器102而從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，分別輸入到左耳用頻率帶通濾波器103和右耳用頻率帶通濾波器104。
在左耳用頻率帶通濾波器103的各帶通濾波器103a～103i中，僅通過輸入的數(shù)字信號(hào)中被設(shè)定的頻帶的信號(hào)，各帶通濾波器103a～103i的輸出在左耳用加法器105中被進(jìn)行加法運(yùn)算，如圖10所示，被加工為僅使梳型的頻率特性分量通過，由左耳用D/A轉(zhuǎn)換器107轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)之后，通過左耳用聲音輸出部件109轉(zhuǎn)換為聲音信號(hào)而提供給左耳。
在右耳用頻率帶通濾波器104的各帶通濾波器104a～104i中，僅通過輸入的數(shù)字信號(hào)中被設(shè)定的頻帶的信號(hào)，各帶通濾波器104a～104i的輸出在右耳用加法器106中被進(jìn)行加法運(yùn)算，如圖10所示，被加工成為與左耳互補(bǔ)的頻帶特性，由右耳用D/A轉(zhuǎn)換器108轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)之后，通過右耳用聲音輸出部件110轉(zhuǎn)換為聲音信號(hào)而提供給右耳。
這樣，通過在左耳和右耳提供不同頻帶的聲音信號(hào)，從而可以降低頻帶間的遮蔽，提高聲音清晰度。
非專利文獻(xiàn)1Barbara Franklin，“The Effect of Cobining low-andhigh-frequency passbands on consonant recognition in the hearing impaired”，(美國)，Journal of Speech and Hearing Research 1975非專利文獻(xiàn)2D.S.Chaudhari and P.C.Pandey，“Dichotic Presentation ofSpeech Signal Using Critical Filter Bank for Bilateral Sensorineural HearingImpairmanet”，(美國)，Proc.16th ICASSO’98，1998發(fā)明內(nèi)容在被輸入的聲音信號(hào)的頻率特性與兩耳分離收聽的頻率分割條件合適時(shí)，通過兩耳分離收聽的聲音清晰度的提高是有效的，但在聲音信號(hào)中，男聲和女聲的基音頻率或共振峰頻率不同，或者同一個(gè)講話者也由母音的不同、母音和輔音的組合等而頻率特性各自不同。
在聲音信號(hào)中，母音具有共振峰(formand)結(jié)構(gòu)，一般與輔音相比，母音的音平(level)大。而且，在聽覺特性中，在兩個(gè)聲音被時(shí)間性地提供到的情況也相互地產(chǎn)生遮蔽，存在前音遮蔽后音的后向遮蔽(forward masking)和后音遮蔽前音的前向遮蔽(backward masking)。
耳背者的時(shí)間分辨能力也降低，所以可以認(rèn)為在對(duì)話等連續(xù)的音節(jié)中，先行的高音平的母音的諧振分量與后續(xù)的輔音或母音尤其與母音相比，對(duì)低音平的輔音，發(fā)生向上性遮蔽和時(shí)間性遮蔽的兩個(gè)遮蔽，所以與聽覺正常者相比聲音的聽取很難。
而且，母音和輔音頻率特性分別不同，所以發(fā)生這些向上性遮蔽和時(shí)間性遮蔽的頻帶域因母音和輔音而不同。而且，若講話者不同，因聲音高的人、低的人的不同，由遮蔽而妨礙聽取的頻帶也不同。
因此，在通過以往的固定性的頻帶分割的兩耳分割收聽中，聲音的清晰度不一定提高。
本發(fā)明是用于解決以往的問題，其目的在于提供一種音響處理裝置，無論什么樣的聲音信號(hào)都能提高清晰度。
本發(fā)明的音響處理裝置，具有至少一個(gè)頻率特性變更部件，將輸入信號(hào)的頻率特性變更、輸出；分析部件，分析所述輸入信號(hào)的特性，基于分析結(jié)果控制所述頻率特性變更部件，從而對(duì)左右耳提供不同頻率特性的信號(hào)。
通過這樣構(gòu)成，基于輸入信號(hào)的特性而對(duì)左右耳提供不同頻率特性的信號(hào)。因而，可以與輸入信號(hào)無關(guān)地提高聲音的清晰度。
其中，所述分析部件檢測(cè)在輸入信號(hào)的頻率分量間發(fā)生遮蔽的頻帶，并控制所述頻率特性變更部件，以使引起遮蔽的頻帶和被遮蔽的頻帶分別被輸出到左右耳。
通過這樣構(gòu)成，引起遮蔽的頻帶和被遮蔽的頻帶分別輸出到左右耳，所以可以避開遮蔽，提高聲音的清晰度。
而且，所述分析部件判別輸入信號(hào)的母音的類型，并控制所述頻率特性變更部件，以使輸出與母音的類型相對(duì)應(yīng)的頻率特性的信號(hào)。
通過這樣構(gòu)成，輸出的信號(hào)的頻率特性根據(jù)母音的類型而改變。因而，可以避免根據(jù)母音的類型不同的遮蔽頻率的遮蔽，提高聲音的清晰度。
而且，所述分析部件檢測(cè)輸入信號(hào)的共振峰(formant)頻率，基于檢測(cè)到的共振峰頻率判別母音的類型。
通過這樣構(gòu)成，根據(jù)共振峰頻率判別母音的類型，可以避免母音造成的遮蔽。因此，可以提高聲音的清晰度。
而且，所述分析部件檢測(cè)輸入信號(hào)的第一共振峰頻率，并控制所述頻率特性變更部件，以使輸出與第一共振峰頻率相對(duì)應(yīng)的頻率特性的信號(hào)。
通過這樣構(gòu)成，輸出的信號(hào)的頻率特性根據(jù)第一共振峰頻率而改變。因此，可以避免第一共振峰頻率的遮蔽，提高聲音的清晰度。
而且，所述分析部件對(duì)第一共振峰頻率分量，使在一個(gè)耳側(cè)通過、在另一個(gè)耳側(cè)被截止或衰減。
通過這樣構(gòu)成，可以避免第一共振峰頻率的遮蔽。因此，可以提高聲音的清晰度。
而且，所述頻率特性變更部件包括可變更截止頻率的低通濾波器和高通濾波器；所述分析部件基于所述輸入信號(hào)的分析而變更所述低通濾波器的截止頻率和高通濾波器的截止頻率，并使所述輸入信號(hào)被變更了所述截止頻率的低通濾波器和高通濾波器分別濾波。
通過這樣構(gòu)成，可基于輸入信號(hào)的分析而變更低通濾波器和高通濾波器各自的截止頻率。因而，可以避免第一共振峰頻率的遮蔽，提高聲音的清晰度。
而且，所述分析部件檢測(cè)在所述輸入信號(hào)的頻率分量間發(fā)生遮蔽的頻帶，根據(jù)發(fā)生所述遮蔽的頻帶，變更所述低通濾波器的截止頻率和高通濾波器的截止頻率。
通過這樣構(gòu)成，可根據(jù)發(fā)生遮蔽的頻帶而對(duì)低通濾波器和高通濾波器各自的截止頻率進(jìn)行變更。因而，可以避免第一共振峰頻率的遮蔽，提高聲音的清晰度。
而且，所述音響處理裝置還具有兩個(gè)分頻帶放大部件，可對(duì)每個(gè)頻帶變更增益；響度補(bǔ)償量運(yùn)算部件，對(duì)所述每個(gè)頻帶計(jì)算所述輸入信號(hào)的功率，并基于所述算出的輸入信號(hào)的功率，對(duì)所述每個(gè)頻帶變更所述兩個(gè)分頻帶放大電路各自的增益，所述兩個(gè)分頻帶放大部件以所述響度補(bǔ)償量運(yùn)算部件變更的增益而放大所述低通濾波器和高通濾波器分別濾波的信號(hào)。
通過這樣構(gòu)成，可變更兩個(gè)分頻帶放大部件的增益，以使可根據(jù)耳背者的聽力特性而成為容易聽取的聲音的大小。
而且，所述分析部件通過檢測(cè)所述輸入信號(hào)的第一以及第二共振峰頻率而判定所述輸入信號(hào)的先行母音的類型，基于所述先行母音的類型的判定而變更所述低通濾波器和高通濾波器各自的截止頻率。
通過這樣構(gòu)成，可基于輸入信號(hào)的先行母音的類型的判定而變更低通濾波器和高通濾波器各自的截止頻率。因而，可以避免第一共振峰頻率的遮蔽，提高聲音的清晰度。
根據(jù)本發(fā)明，由分析部件分析輸入信號(hào)，提供適合于輸入信號(hào)的、在左右耳不同頻率特性的信號(hào)，從而可以與輸入信號(hào)無關(guān)地提高清晰度。


圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的音響處理裝置的方框圖。
圖2(a)是表示對(duì)先行母音為/a/的VCV音節(jié)變化頻帶分割頻率而使兩耳分開聽的情況下的清晰度的變化的圖。
圖2(b)是表示對(duì)先行母音為/u/的VCV音節(jié)變化頻帶分割頻率而使兩耳分開聽的情況下的清晰度的變化的圖。
圖3是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的音響處理裝置的第一其他形式的方框圖。
圖4是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的音響處理裝置的第二其他形式的方框圖。
圖5是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的音響處理裝置的方框圖。
圖6是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的音響處理裝置的響度補(bǔ)償增益設(shè)定的圖。
圖7是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的音響處理裝置的其他方式的方框圖。
圖8是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的音響處理裝置的其他方式的響度補(bǔ)償增益設(shè)定的圖。
圖9是以往的助聽處理裝置的方框圖。
圖10是表示在以往的助聽處理裝置的兩耳分開聽的提供到兩耳的聲音信號(hào)的頻率特性的圖。
標(biāo)號(hào)說明11聲音輸入部件 12模擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器 13低通濾波器 14高通濾波器 15分析部件 16第一數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器 17第二數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器 18第一聲音輸出部件 19第二聲音輸出部件 20第一全通濾波器 21第二全通濾波器 22分析部件 23第一開關(guān) 24第二開關(guān) 25第一加法器 26第二加法器 31第一分頻帶放大部件 32第二分頻帶放大部件 33響度補(bǔ)償量運(yùn)算部件 34分析部件 35第一分頻率帶通放大部件36第二分頻率帶通放大部件 101聲音輸入部件 102模擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器 103左耳用頻率帶通濾波器 103a～103i帶通濾波器 104右耳用頻率帶通濾波器 104a～104i帶通濾波器 105左耳用加法器 106右耳用加法器107左耳用數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器 108右耳用數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器 109左耳用聲音輸出部件 110右耳用聲音輸出部件具體實(shí)施方式
首先對(duì)成為本發(fā)明的基礎(chǔ)的兩耳分離收聽的清晰度的提高效果進(jìn)行說明。如上所述，可知通過兩耳分開收聽而提高聲音清晰度。但是，在這些見解中，沒有對(duì)頻帶分割頻率進(jìn)行詳細(xì)的探討。
本發(fā)明者使用vowel-consonant-vowel(VCV母音-輔音-母音)音節(jié)，以耳背者為對(duì)象而改變兩耳分離收聽的頻帶分割頻率實(shí)施了清晰度實(shí)驗(yàn)。
其結(jié)果，可以看出頻帶分割頻率變化，所述頻帶分割頻率表示根據(jù)先行母音的類型而提高清晰度的效果。作為一例，圖2中表示，對(duì)每個(gè)VCV音節(jié)的先行母音變化頻帶分割頻率的情況下的聲音清晰度的變化。
作為頻帶分割的方法，使用二頻帶分割，對(duì)左耳提供低頻分量、對(duì)右耳提供高頻分量，所述低頻分量通過對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行了低通濾波處理(LPF)而得到、所述高頻分量通過對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行了高通濾波處理(HPF)而得到。
作為先行母音使用/a/和/u/的兩種VCV音節(jié)，使頻帶分割頻率在母音的第一共振峰頻率附近變化。
圖中的橫軸是頻帶分割頻率，縱軸是聲音清晰度，越往上表示清晰度越高。
如圖2所示，可知即使是相同的先行母音，若改變頻帶分割頻率，則清晰度變化。而且，可以看到根據(jù)先行母音的類型而清晰度最向上的頻帶分割頻率不同。
根據(jù)這種見解，特定輸入聲音信號(hào)的特性，例如輸入聲音信號(hào)中母音的類型，在最適合其母音的頻帶分割頻率進(jìn)行兩耳分離收聽，從而可以提高后續(xù)在其母音的音節(jié)的清晰度。
即，可根據(jù)輸入聲音信號(hào)的特性而變更頻帶分割頻率，從而與頻帶分割頻率固定的情況相比提高清晰度。
上面，舉出了根據(jù)母音的類型的例子，但也可以根據(jù)與連續(xù)的音節(jié)的組合，而變更頻帶濾波器的特性，被認(rèn)為在提高清晰度上是有效的。
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
(第一實(shí)施方式)圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的音響處理裝置的方框圖。
在圖1中，本實(shí)施方式的音響處理裝置包括聲音輸入部件11，輸入助聽器的話筒的輸出或音頻設(shè)備的輸出等的轉(zhuǎn)換為模擬電信號(hào)的聲音信號(hào)；模擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器12，將輸入到聲音輸入部件11的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；低通濾波器13，例如僅使通過用于左耳的低頻帶同時(shí)可變更使通過的頻帶；高通濾波器14，例如僅使通過用于右耳的高頻帶同時(shí)可變更使通過的頻帶；分析部件15，分析A/D轉(zhuǎn)換器12輸出的數(shù)字信號(hào)而設(shè)定低通濾波器13和高通濾波器14的通頻帶，以對(duì)輸入聲音信號(hào)成為最合適的頻率分割；第一數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器16，將低通濾波器13輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)；第二數(shù)字模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器17，將高通濾波器14輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)；第一聲音輸出部件18，對(duì)第一D/A轉(zhuǎn)換器16輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換而輸出聲音信號(hào)；第二聲音輸出部件19，對(duì)第二D/A轉(zhuǎn)換器17輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換而輸出聲音信號(hào)。
在這樣的音響處理裝置中，輸入到聲音輸入部件11的模擬信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換器12而被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并被分別輸入到低通濾波器13、高通濾波器14、分析部件15。
分析部件15進(jìn)行輸入信號(hào)的特性分析，由輸入信號(hào)的頻率特性檢測(cè)頻率分量之間發(fā)生遮蔽的頻帶，并設(shè)定低通濾波器13和高通濾波器14的通頻帶，以使引起遮蔽的頻帶和被遮蔽的頻帶被分割輸出到第一聲音輸出部件18和第二聲音輸出部件19。
而且，從輸入信號(hào)的頻率特性檢測(cè)先行母音的類型，在/a/的情況下，將圖2的f2設(shè)為頻帶分割頻率(將f2設(shè)為低通濾波器13及高通濾波器14的截止頻率)，在/u/的情況下，將圖2的f1設(shè)為頻帶分割頻率(將f1設(shè)為低通濾波器13及高通濾波器14的截止頻率)。
若要檢測(cè)先行母音的類型，只需檢測(cè)共振峰頻率即可，檢測(cè)第一及第二共振峰頻率，則可以檢測(cè)先行母音的類型。
而且，僅檢測(cè)第一共振峰頻率，對(duì)第一共振峰頻率分量，在一個(gè)耳側(cè)通過，在另一個(gè)耳側(cè)被截止或衰減。
低通濾波器13及高通濾波器14根據(jù)分析部件15的設(shè)定，低通濾波器13使截止頻率以下的頻帶通過，高通濾波器14使截止頻率以上的頻帶通過。
從低通濾波器13及高通濾波器14輸出的數(shù)字信號(hào)分別由第一D/A轉(zhuǎn)換器16、第二D/A轉(zhuǎn)換器17轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，通過第一聲音輸出部件18、第二聲音輸出部件19分別作為聲音信號(hào)輸出。
在本實(shí)施方式中，由分析部件15分析輸入聲音信號(hào)的特性，根據(jù)輸入聲音信號(hào)而變更低通濾波器13及高通濾波器14的截止頻率，由第一聲音輸出部件18和第二聲音輸出部件19輸出不同頻率特性的聲音信號(hào)，所以若將第一聲音輸出部件18和第二聲音輸出部件19的輸出分別提供給左右耳，那么無論是什么樣的聲音都能提高清晰度。
另外，在本實(shí)施方式中，表示了分割為低頻和高頻的兩個(gè)頻帶的情況，但也可以對(duì)兩耳提供不同頻率特性的聲音信號(hào)，可對(duì)單側(cè)耳進(jìn)行頻帶限制，或也可以分割為兩個(gè)頻帶以上。
而且，對(duì)本實(shí)施方式的低通濾波器13及高通濾波器14，如圖3所示地，也可以分別將第一全通濾波器(APF)20、第二全通濾波器21在時(shí)間上進(jìn)行切換。
此時(shí)，分析部件22進(jìn)行輸入信號(hào)的特性分析，對(duì)聲音之外的輸入音或有足夠的清晰度的輸入音，控制第一開關(guān)23以及第二開關(guān)24而將A/D轉(zhuǎn)換器12的輸出通過切換第一全通濾波器20、第二全通濾波器21而不對(duì)頻帶限制地通過，分別通過第一加法器25、第二加法器26輸出到第一D/A轉(zhuǎn)換器16、第二D/A轉(zhuǎn)換器17，使由第一聲音輸出部件18以及第二聲音輸出部件19輸出相同的聲音信號(hào)。
通過這樣，可對(duì)聲音之外的輸入音或有足夠的清晰度的輸入音作為兩耳收聽。
另外，如圖4所示，也可以不設(shè)置全通濾波器20、21，將濾波處理進(jìn)行旁路(by-pass)。
而且，也可以對(duì)低通濾波器13及高通濾波器14的濾波系數(shù)的設(shè)定進(jìn)行變更，使全頻帶通過。
而且，在本實(shí)施方式中，將低通濾波器13及高通濾波器14的輸出原樣地通過第一聲音輸出部件18和第二聲音輸出部件19輸出，但也可以將低通濾波器13及高通濾波器14的輸出進(jìn)行放大，再通過第一聲音輸出部件18和第二聲音輸出部件19輸出。
(第二實(shí)施方式)接著，圖5是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的音響處理裝置的圖。另外，本實(shí)施方式與上述第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)大致相同，所以與相同的結(jié)構(gòu)賦予相同的標(biāo)號(hào)，僅說明特征部分。
本實(shí)施方式具有第一分頻帶放大部件31、第二分頻帶放大部件32，對(duì)每個(gè)頻帶調(diào)整增益；響度補(bǔ)償量運(yùn)算部件33，設(shè)定第一分頻帶放大部件31、第二分頻帶放大部件32的增益，以使對(duì)輸入信號(hào)的每個(gè)頻帶的功率進(jìn)行分析而成為容易聽取的聲音的大小，特征在于對(duì)每個(gè)頻帶的功率進(jìn)行調(diào)整而提高清晰度。
在這樣的音響處理裝置中，輸入到聲音輸入部件11的模擬信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換器12而被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并被分別輸入到低地通濾波器13、高通濾波器14、分析部件15、響度補(bǔ)償量運(yùn)算部件33。
分析部件15與上述實(shí)施方式相同地，分析輸入信號(hào)，設(shè)定低通濾波器13及高通濾波器14的通頻帶。
響度補(bǔ)償量運(yùn)算部件33，分析輸入信號(hào)的每個(gè)頻帶的功率，計(jì)算每個(gè)頻帶的增益量，以使根據(jù)動(dòng)態(tài)范圍變窄的耳背者的左右各自的耳的聽力特性而成為容易聽取的聲音的大小，對(duì)第一分頻帶放大部件31以及第二分頻帶放大部件32設(shè)定根據(jù)左右各自的耳的聽力特性而算出的增益設(shè)定值。
第一分頻帶放大部件31以及第二分頻帶放大部件32根據(jù)響度補(bǔ)償量運(yùn)算部件33的設(shè)定，例如圖6所示，對(duì)每個(gè)頻帶調(diào)整增益以使根據(jù)輸入信號(hào)特性而成為容易聽取的響度，分別輸出到第一D/A轉(zhuǎn)換器16、第二D/A轉(zhuǎn)換器17。
第一分頻帶放大部件31以及第二分頻帶放大部件32輸出的數(shù)字信號(hào)分別由第一D/A轉(zhuǎn)換器16、第二D/A轉(zhuǎn)換器17轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，通過第一聲音輸出部件18和第二聲音輸出部件19作為聲音信號(hào)分別輸出。
這樣，在本實(shí)施方式中，通過響度補(bǔ)償量運(yùn)算部件33對(duì)輸入信號(hào)的每個(gè)頻帶進(jìn)行功率分析，對(duì)第一分頻帶放大部件31以及第二分頻帶放大部件32設(shè)定增益，以使根據(jù)耳背者的聽力特性而成為容易聽取的聲音的大小，所以能提高清晰度。
另外，如圖7所示，也可以由第一分頻帶放大部件35以及第二分頻帶放大部件36進(jìn)行低通濾波器13及高通濾波器14的頻率通過頻帶特性的控制。
在這樣的情況下，分析部件34進(jìn)行輸入信號(hào)的特性分析，對(duì)第一分頻帶放大部件35設(shè)定增益，以使截止頻率以下的頻帶通過；對(duì)第二分頻帶放大部件36設(shè)定增益，以使截止頻率以上的頻帶通過，在第一分頻帶放大部件35及第二分頻帶放大部件36中設(shè)定例如圖8所示的分頻帶增益。
而且，在上述各實(shí)施方式中，將一個(gè)聲音信號(hào)分為兩個(gè)而輸出，但也可以輸入兩個(gè)聲音信號(hào)，分別進(jìn)行分析而變更頻率特性；也可以分割為兩個(gè)頻帶以上。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性如上所述，本發(fā)明的音響處理裝置具有，可以與輸入信號(hào)無關(guān)地提高聲音的清晰度的效果，都可以用在助聽器、音響設(shè)備、攜帶電話、進(jìn)行公共擴(kuò)聲等的聲音再現(xiàn)、語音通話的裝置。
權(quán)利要求
1.一種音響處理裝置，其特征在于，包括至少一個(gè)頻率特性變更部件，將輸入信號(hào)的頻率特性變更、輸出；以及分析部件，分析所述輸入信號(hào)的特性，基于分析結(jié)果控制所述頻率特性變更部件，從而對(duì)左右耳提供不同頻率特性的信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的音響處理裝置，其特征在于，所述分析部件檢測(cè)在輸入信號(hào)的頻率分量間發(fā)生遮蔽的頻帶，并控制所述頻率特性變更部件，以使引起遮蔽的頻帶和所遮蔽的頻帶被分別輸出到左右耳。
3.如權(quán)利要求1所述的音響處理裝置，其特征在于，所述分析部件判別輸入信號(hào)的母音的類型，并控制所述頻率特性變更部件，以使輸出與母音的類型相對(duì)應(yīng)的頻率特性的信號(hào)。
4.如權(quán)利要求3所述的音響處理裝置，其特征在于，所述分析部件檢測(cè)輸入信號(hào)的共振峰頻率，基于檢測(cè)出的共振峰頻率而判別母音的類型。
5.如權(quán)利要求1所述的音響處理裝置，其特征在于，所述分析部件檢測(cè)輸入信號(hào)的第一共振峰頻率，并控制所述頻率特性變更部件，以使輸出與第一共振峰頻率相對(duì)應(yīng)的頻率特性的信號(hào)。
6.如權(quán)利要求5所述的音響處理裝置，其特征在于，所述分析部件對(duì)第一共振峰頻率分量，使它在一個(gè)耳側(cè)通過、在另一個(gè)耳側(cè)被截止或衰減。
7.如權(quán)利要求1所述的音響處理裝置，其特征在于，所述頻率特性變更部件包括可變更截止頻率的低通濾波器和高通濾波器；所述分析部件基于所述輸入信號(hào)的分析而變更所述低通濾波器的截止頻率和高通濾波器的截止頻率，并使所述輸入信號(hào)被變更了所述截止頻率的低通濾波器和高通濾波器分別濾波。
8.如權(quán)利要求7所述的音響處理裝置，其特征在于，所述分析部件檢測(cè)在所述輸入信號(hào)的頻率分量間發(fā)生遮蔽的頻帶，并根據(jù)發(fā)生所述遮蔽的頻帶，變更所述低通濾波器的截止頻率和高通濾波器的截止頻率。
9.如權(quán)利要求7所述的音響處理裝置，其特征在于，具有兩個(gè)分頻帶放大部件，可對(duì)每個(gè)頻帶變更增益；以及響度補(bǔ)償量運(yùn)算部件，對(duì)所述每個(gè)頻帶計(jì)算所述輸入信號(hào)的功率，并基于所述算出的輸入信號(hào)的功率，對(duì)所述每個(gè)頻帶變更所述兩個(gè)分頻帶放大電路各自的增益，所述兩個(gè)分頻帶放大部件以所述響度補(bǔ)償量運(yùn)算部件變更的增益來放大所述低通濾波器和高通濾波器分別濾波的信號(hào)。
10.如權(quán)利要求7所述的音響處理裝置，其特征在于，所述分析部件通過檢測(cè)所述輸入信號(hào)的第一以及第二共振峰頻率而判定所述輸入信號(hào)的先行母音的類型，基于所述先行母音類型的判定而變更所述低通濾波器和高通濾波器各自的截止頻率。
全文摘要
一種音響處理裝置，無論對(duì)什么樣的聲音信號(hào)都能提高清晰度。分析部件(15)分析從A/D轉(zhuǎn)換器(12)輸入的輸入信號(hào)，從輸入信號(hào)的頻率特性而檢測(cè)頻率分量間發(fā)生遮蔽的頻帶，并設(shè)定低通濾波器(13)以及高通濾波器(14)的通頻帶，以使引起遮蔽的頻帶和被遮蔽的頻帶由第一聲音輸出部件(18)和第二聲音輸出部件(19)分割而輸出。
文檔編號(hào)G10L11/00GK101036417SQ20058003412
公開日2007年9月12日 申請(qǐng)日期2005年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月17日
發(fā)明者村瀬敦信, 坂本修一, 鈴木陽一, 川瀬哲明, 小林俊光 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社, 國立大學(xué)法人東北大學(xué)