[发明专利]语音频带扩展装置和语音频带扩展方法

说明书

技术领域

本发明涉及语音频带扩展装置和语音频带扩展方法，特别涉及对频带受限制的语音信号补充更高频带的信号，由此进行语音信号的频带扩展的语音频带扩展装置和语音频带扩展方法。

背景技术

能够在电话线路中传送的语音信号的频带为0.3～3.4kHz。该语音信号的频带与人类讲话的语音频带相比，具有相当窄的带宽。因此，从电话中听到的对方(说话方)的声音是发闷的声音，听者听到感觉与说话方原本的声音稍微不同的声音。

因此，以往提出了专利文献1所记载的电话装置。在该电话装置中，语音接收器经由电话线路等传送路径，接收与说话方原本的声音相比带宽较窄的语音信号。该电话装置具有以下3个语音频带扩展部：第1语音频带扩展部，其使语音接收器接收到的窄带宽的语音信号的频率偏移到有声区间的频带；第2语音频带扩展部，其使窄带宽的语音信号的频率偏移到无声区间的频带；以及第3语音频带扩展部，其对因语音信号进行窄带化而消失的语音的低频分量进行伪复原，该电话装置通过对由各语音频带扩展部生成的语音进行合成，由此，从受话器的扬声器输出对窄带语音进行扩展而得到的虚拟宽带语音。

这样，现有的电话装置生成将接收到的语音信号的频带扩展到更高频带的语音信号(虚拟宽带语音)，实现通话语音品质的提高。

【专利文献1】日本特开2003-256000公报(图1、图5)

但是，在现有的电话装置接收的语音信号中，除本来应该扩展的说话方的声音的语音信号(非噪声信号、噪声去除信号)之外，还包含除此之外的作为噪声的信号(噪声信号、提取噪声信号)。因此，通过第1语音频带扩展部、第2语音频带扩展部和第3语音频带扩展部对语音信号进行扩展而生成的语音信号是在包含噪声信号导致的异常声音和刺耳的声音等的状态下进行扩展的。因此，现有的电话装置原样合成这些扩展后的语音信号，所以，导致存在从受话器的扬声器输出的语音品质降低的问题。

发明内容

本发明是为了解决以上问题而完成的，其课题在于，提供如下的语音频带扩展装置和语音频带扩展方法：将语音信号分离为提取噪声信号和噪声去除信号，分别针对提取噪声信号和噪声去除信号进行扩展频带的处理。

为了解决所述课题，本发明的语音频带扩展装置经由通信线路接收带宽受到限制的语音信号，对所述语音信号的频带进行扩展，其构成为，该语音频带扩展装置具有：信号分离部，其将所述语音信号分离为噪声去除信号和提取噪声信号；噪声去除信号分量扩展部，其补充频带高于所述噪声去除信号的频带的信号，生成扩展噪声去除信号；提取噪声信号分量扩展部，其生成扩展提取噪声信号；信号强度调节部，其对所述扩展噪声去除信号和所述扩展提取噪声信号中的任一方或双方的信号强度进行调节；以及信号合成处理部，其对所述调节后的扩展噪声去除信号和所述调节后的扩展提取噪声信号进行合成。

根据本发明，分离为噪声去除信号和提取噪声信号，进行扩展频带的处理，并能够调节对噪声去除信号的频带进行扩展后得到的扩展噪声去除信号的信号强度。能够减小对提取噪声信号的频带进行扩展后得到的扩展提取噪声信号的信号强度，所以，减少了不愉快的噪声，提高了输出语音的清晰度。

并且，根据本发明，进行补充频带高于接收到的语音信号的频带(频带为0.3～3.4kHz)的信号的处理，所以，能够以扩展到老年人和幼儿等倾听者也容易听取的频带的语音，来再现并输出讲话内容。

附图说明

图1是示出包含第1实施方式的语音频带扩展装置的通话系统的图。

图2是示出第1实施方式的语音频带扩展装置的内部结构的框图。

图3是分量分离部的框图。

图4(a)是用户U₂发出的语音的一例的波形图。(b)是噪声去除信号SS₀的波形图。(c)是使其移动并提取了高频分量后的噪声去除信号SS₁的波形图。(d)是带通滤波处理后的噪声去除信号SS₂的波形图。

图5是第1实施方式的语音频带扩展装置的处理动作的流程图。

图6是第1实施方式的语音频带扩展装置(分量分离部)的处理动作的流程图。

图7是示出第2实施方式的语音频带扩展装置的内部结构的框图。

图8是第2实施方式的语音频带扩展装置的处理动作的流程图。

图9是第2实施方式的语音频带扩展装置的处理动作的流程图。

图10是示出第3实施方式的语音频带扩展装置的内部结构的框图。

图11是第3实施方式的语音频带扩展装置(分量分离部)的处理动作的流程图。