DISPOSITIVO DE MEJORA DE SONIDO DE VOZ.

Un dispositivo de mejora de sonido de voz incluyendo:

una unidad de calculo SNR (3) configurada para calcular una SNR que es una relacion de la magnitud de un sonido de voz recibido a la magnitud de un ruido ambiente;



una unidad de calculo de informacion de division de rango de frecuencias (13) configurada para calcular, en base a una frecuencia tonal del sonido de voz recibido, una informacion de division de rango de frecuencias, indicando un primer rango de frecuencias y un segundo rango de frecuencias, donde cada uno de los rangos de frecuencias primero y segundo cubre diferentes valores de frecuencia;

una unidad de calculo de magnitud de mejora de primer rango de frecuencias (4) configurada para calcular, en base a la SNR y la informacion de division de rango de frecuencias, la magnitud de mejora del primer rango de frecuencias, una unidad de calculo de magnitud de mejora de segundo rango de frecuencias (5, 5') configurada para calcular, en base a la magnitud de mejora del primer rango de frecuencias, la magnitud de mejora del segundo rango de frecuencias; y

una unidad de procesado de espectro (6, 6') configurada para procesar espectros del sonido de voz recibido usando la magnitud de mejora del primer rango de frecuencias y la magnitud de mejora del segundo rango de frecuencias.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E09004246.

Solicitante: FUJITSU LIMITED.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 1-1, KAMIKODANAKA 4-CHOME NAKAHARA-KU KAWASAKI-SHI, KANAGAWA 211-8588 JAPON.

Inventor/es: Endo,Kaori, Ota,Yasuji, Otani,Takeshi, Togawa,Taro.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 25 de Marzo de 2009.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G10L21/02A4
  • H03G3/32 SECCION H — ELECTRICIDAD.H03 CIRCUITOS ELECTRONICOS BASICOS.H03G CONTROL DE LA AMPLIFICACION (redes de impedancia, p. ej. atenuadores H03H; control de la transmisión en líneas H04B 3/04). › H03G 3/00 Control de la ganancia en los amplificadores o cambiadores de frecuencia (amplificadores controlados H03F 3/72; específicamente para los receptores de televisión H04N). › dependiendo el control del nivel de ruido ambiente o del nivel sonoro ambiental.
  • H04R3/04 H […] › H04 TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS.H04R ALTAVOCES, MICROFONOS, CABEZAS DE LECTURA PARA GRAMOFONOS O TRANSDUCTORES ACUSTICOS ELECTROMECANICOS ANALOGOS; APARATOS PARA SORDOS; SISTEMAS PARA ANUNCIOS EN PUBLICO (producción de sonidos cuya frecuencia no está determinada por la frecuencia de alimentación G10K). › H04R 3/00 Circuitos para transductores (disposiciones para producir una reverberación sonora o un eco G10K 15/08; amplificadores H03F). › para corregir la de respuesta en frecuencia.

Clasificación PCT:

  • G10L21/02 SECCION G — FISICA.G10 INSTRUMENTOS DE MUSICA; ACUSTICA.G10L ANALISIS O SINTESIS DE LA VOZ; RECONOCIMIENTO DE LA VOZ; PROCESAMIENTO DE LA VOZ O EL HABLA; CODIFICACION O DESCODIFICACION DEL AUDIO O LA VOZ.G10L 21/00 Tratamiento de la señal de la voz para producir otra señal audible o no audible, p.ej. visual o táctil, con el fin de modificar su calidad o su inteligibilidad (G10L 19/00  tiene prioridad). › Mejora de la inteligibilidad de la voz, p.ej. reducción de ruido o eliminación de ecos (reducción de efectos de eco en los sistemas de transmisión en línea H04B 3/20; supresión de eco en teléfonos de manos libres H04M 9/08).
  • H03G3/32 H03G 3/00 […] › dependiendo el control del nivel de ruido ambiente o del nivel sonoro ambiental.
  • H04R3/04 H04R 3/00 […] › para corregir la de respuesta en frecuencia.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PDF original: ES-2372133_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

La presente descripción se refiere a un esquema de mejora de señal audio y un dispositivo de mejora de señal audio capaces de evitar que el sonido de voz recibido sea indiscernible en el caso en que un usuario esté hablando por un sistema de transmisión de voz en un entorno donde el ruido ambiente sea alto. Específicamente, el esquema y el dispositivo de mejora de señal audio mejoran el sonido de voz recibido de modo que el usuario sea capaz de oír fácilmente el sonido de voz recibido. Antecedentes Los procesos de mejora de sonido de voz existentes conocidos incluyen una tecnología para usar características de señales audio y mejorar formantes, que son múltiples picos espectrales del sonido de voz recibido e influyen en la identificación de vocales, según el nivel de ruido ambiente (véase el documento de Patente 1, por ejemplo), y una tecnología que mejora el sonido de voz recibido según la SNR del sonido de voz recibido y el ruido ambiente (por ejemplo, el documento de Patente 2). [Documento de Patente 1] Publicación de Patente japonesa número 4018571 [Documento de Patente 2] Publicación de la Solicitud de Patente japonesa número 2000-349893 Sin embargo, en el caso donde el sonido de voz recibido se mejora según la tecnología convencional anterior (documento de Patente 1 o 2), el equilibrio entre el rango de frecuencias bajas y el rango de frecuencias altas se pierde, y el sonido mejorado es apagado (una componente de frecuencia baja es excesivamente dominante) o es agudo (una componente de frecuencia alta es excesivamente dominante). Así, las tecnologías convencionales tienen el problema de que su mejora está sujeta a una reducción de la calidad del sonido de voz y no es suficiente para aclarar el sonido de voz recibido. En US 2005/290401 A1 se describe un circuito de supresión de ruido, en el que una señal de entrada es convertida al dominio de frecuencia y dividida en bandas Bark. Un factor de supresión de ruido se ajusta inversamente proporcional a la relación de señal a ruido de la señal de entrada. Se resta una estimación de ruido de la señal en cada banda y las señales son convertidas de nuevo al dominio de tiempo. Resumen En vista de los problemas convencionales antes descritos, la presente descripción tiene la finalidad de proporcionar un dispositivo de mejora de sonido de voz capaz de mejorar el sonido de voz recibido de modo que el usuario en un entorno donde el ruido ambiente sea alto, sea capaz de oír fácilmente el sonido de voz recibido. Este objeto se logra con la materia de la reivindicación independiente 1. Otras realizaciones ventajosas se describen en las reivindicaciones dependientes. Un aspecto de la presente descripción puede ser un dispositivo de mejora de sonido de voz incluyendo una unidad de cálculo SNR configurada para calcular una SNR que es una relación de sonido de voz recibido a ruido ambiente; una unidad de cálculo de magnitud de mejora de primer rango de frecuencias configurada para calcular, en base a la SNR e información de división de rango de frecuencias que indica un primer rango de frecuencias y un segundo rango de frecuencias, la magnitud de mejora del primer rango de frecuencias en el caso de que el sonido de voz recibido sea enmascarado por el ruido ambiente, obteniéndose preliminarmente el primer rango de frecuencias y contribuyendo a una mejora de la inteligibilidad subjetiva del sonido de voz recibido, obteniéndose preliminarmente el segundo rango de frecuencias y contribuyendo a una mejora de la articulación subjetiva del sonido de voz recibido; una unidad de cálculo de magnitud de mejora de segundo rango de frecuencias configurada para calcular la magnitud de mejora del segundo rango de frecuencias en base a la magnitud de mejora del primer rango de frecuencias; y una unidad de procesado de espectro configurada para procesar espectros del sonido de voz recibido usando la magnitud de mejora del primer rango de frecuencias, la magnitud de mejora del segundo rango de frecuencias y la información de división de rango de frecuencias. Según la estructura anterior se realizan las operaciones siguientes: la unidad de cálculo SNR calcula el grado de la indiscernibilidad del sonido de voz recibido en base al sonido de voz recibido y el ruido ambiente; la unidad de cálculo de magnitud de mejora de primer rango de frecuencias calcula la magnitud de mejora de primer rango de frecuencias usado para mejorar suficientemente la inteligibilidad subjetiva del sonido de voz recibido; la unidad de cálculo de magnitud de mejora de segundo rango de frecuencias calcula la magnitud de mejora de segundo rango de frecuencias usada para asegurar que se mantenga suficientemente la articulación de sonido de voz después de que el primer rango de frecuencias del sonido de voz recibido sea mejorado; y la unidad de procesado de espectro calcula espectros de sonido de voz mejorado realizando un proceso de mejora en cada rango de frecuencias usando la magnitud de mejora de primer rango de frecuencias y la magnitud de mejora de segundo rango de frecuencias. 2 E09004246 17-11-2011   El objeto y las ventajas de la descripción se realizarán y lograrán por medio de los elementos y combinaciones expuestos en particular en las reivindicaciones. Se ha de entender que tanto la descripción general anterior como la descripción detallada siguiente son ejemplares y explicativas y no son restrictivas de la presente descripción reivindicada. Breve descripción de los dibujos La figura 1 es una ilustración de la primera realización de la presente descripción. La figura 2 es una ilustración de la segunda realización de la presente descripción. La figura 3 es una ilustración de la tercera realización de la presente descripción. La figura 4 es una ilustración de la cuarta realización de la presente descripción. La figura 5 es una ilustración de la quinta realización de la presente descripción. La figura 6 es un gráfico para calcular una magnitud de mejora de primer rango de frecuencias. La figura 7 es un gráfico para calcular una magnitud de mejora de segundo rango de frecuencias. La figura 8 es un gráfico para corregir la magnitud de mejora de segundo rango de frecuencias. La figura 9 es un ejemplo específico 1 de un gráfico usado para calcular la magnitud de mejora de cada rango de frecuencias. Y la figura 10 es un ejemplo específico 2 de un gráfico usado para calcular la magnitud de mejora de cada rango de frecuencias. Descripción de la realización A continuación se explican con referencia a los dibujos realizaciones que describen el mejor modo de llevar a la práctica la presente invención. [Primera realización] La figura 1 es una ilustración que representa una estructura de la primera realización de la presente descripción. Los números de referencia 1 y 2 denotan unidades de análisis de frecuencia; el número de referencia 3 denota una unidad de cálculo SNR; el número de referencia 4 denota una unidad de cálculo de magnitud de mejora de primer rango de frecuencias; el número de referencia 5 denota una unidad de cálculo de magnitud de mejora de segundo rango de frecuencias; el número de referencia 6 denota una unidad de procesado de espectro de sonido de voz; y el número de referencia 7 es una unidad sintetizadora. La estructura ilustrada en la figura 1 se explica a continuación según un proceso de señal audio. La operación detallada de cada componente estructural se describe más adelante. En primer lugar, la unidad de análisis de frecuencia 1 introduce ruido ambiente, y envía espectros del ruido ambiente. La unidad de análisis de frecuencia 2 introduce sonido de voz recibido, y envía espectros del sonido de voz recibido. La unidad de cálculo SNR 3 introduce los espectros del ruido ambiente y los espectros del sonido de voz recibido de las unidades de análisis de frecuencia 1 y 2, respectivamente, y calcula y envía una SNR. La unidad de cálculo de magnitud de mejora de primer rango de frecuencias 4 recibe la SNR salida de la unidad de cálculo SNR e información de división de rango de frecuencias, que indica un rango de frecuencias obtenido preliminarmente que contribuye a una mejora de la inteligibilidad subjetiva del sonido de voz recibido y un rango de frecuencias obtenido preliminarmente que contribuye a una mejora de la articulación subjetiva del sonido de voz recibido. Entonces, la unidad de cálculo de magnitud de mejora de primer rango de frecuencias 4 calcula la magnitud de mejora aplicada al rango de frecuencias que contribuye a la mejora de la inteligibilidad subjetiva del sonido de voz recibido y la envía como magnitud de mejora de primer rango de frecuencias. La unidad de cálculo de magnitud de mejora de segundo rango de frecuencias 5 introduce la magnitud de mejora de primer rango de frecuencias, y calcula la magnitud de mejora aplicada al rango de frecuencias que contribuye a la mejora de la... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

una unidad de cálculo SNR (3) configurada para calcular una SNR que es una relación de la magnitud de un sonido de voz recibido a la magnitud de un ruido ambiente; una unidad de cálculo de información de división de rango de frecuencias (13) configurada para calcular, en base a una frecuencia tonal del sonido de voz recibido, una información de división de rango de frecuencias, indicando un primer rango de frecuencias y un segundo rango de frecuencias, donde cada uno de los rangos de frecuencias primero y segundo cubre diferentes valores de frecuencia; una unidad de cálculo de magnitud de mejora de primer rango de frecuencias (4) configurada para calcular, en base a la SNR y la información de división de rango de frecuencias, la magnitud de mejora del primer rango de frecuencias, una unidad de cálculo de magnitud de mejora de segundo rango de frecuencias (5, 5') configurada para calcular, en base a la magnitud de mejora del primer rango de frecuencias, la magnitud de mejora del segundo rango de frecuencias; y una unidad de procesado de espectro (6, 6') configurada para procesar espectros del sonido de voz recibido usando la magnitud de mejora del primer rango de frecuencias y la magnitud de mejora del segundo rango de frecuencias. 2. El dispositivo de mejora de sonido de voz según la reivindicación 1, incluyendo además una unidad de cálculo de articulación de sonido de voz (8) configurada para calcular la articulación del sonido de voz recibido en base a al menos uno de una frecuencia tonal del sonido de voz recibido y un espectro de potencia del sonido de voz recibido, donde la articulación corresponde a la relación entre la potencia del segundo rango de frecuencias y la potencia del primer rango de frecuencias, donde la unidad de cálculo de magnitud de mejora de segundo rango de frecuencias (5') calcula la magnitud de mejora del segundo rango de frecuencias en base a la magnitud de mejora del primer rango de frecuencias y la articulación calculada del sonido de voz recibido, y la unidad de procesado de espectro (6) procesa los espectros del sonido de voz recibido usando la magnitud de mejora del primer rango de frecuencias y la magnitud de mejora del segundo rango de frecuencias. 3. El dispositivo de mejora de sonido de voz según la reivindicación 1, incluyendo además una unidad de cálculo NNR (11) configurada para calcular una NNR que es una relación del ruido ambiente a ruido de fondo superpuesto en el sonido de voz recibido, donde la unidad de cálculo de magnitud de mejora de segundo rango de frecuencias (5; 5') calcula la magnitud de mejora del segundo rango de frecuencias en base a la magnitud de mejora del primer rango de frecuencias y la NNR, y la unidad de procesado de espectro (6) procesa los espectros del sonido de voz recibido usando la magnitud de mejora del primer rango de frecuencias y la magnitud de mejora del segundo rango de frecuencias. 4. El dispositivo de mejora de sonido de voz según la reivindicación 1, incluyendo además: una unidad de cálculo de articulación de sonido de voz (8) configurada para calcular la articulación del sonido de voz recibido en base a al menos uno de una frecuencia tonal del sonido de voz recibido y un espectro de potencia del sonido de voz recibido, donde la articulación corresponde a la relación entre la potencia del segundo rango de frecuencias y la potencia del primer rango de frecuencias; y una unidad de cálculo NNR (11) configurada para calcular una NNR que es una relación del ruido ambiente a ruido de fondo superpuesto en el sonido de voz recibido; donde la unidad de cálculo de magnitud de mejora de primer rango de frecuencias (4) calcula la magnitud de mejora del primer rango de frecuencias en base a la SNR, la unidad de cálculo de magnitud de mejora de segundo rango de frecuencias (5') calcula la magnitud de mejora del segundo rango de frecuencias en base a la magnitud de mejora del primer rango de frecuencias, la NNR y la articulación calculada de la voz recibida, y la unidad de procesado de espectro (6') procesa los espectros del sonido de voz recibido usando la magnitud de mejora del primer rango de frecuencias y la magnitud de mejora del segundo rango de frecuencias. 5. El dispositivo de mejora de sonido de voz según la reivindicación 1, donde la unidad de cálculo de información de división de rango de frecuencias (13) está configurada para calcular la información de división de rango de frecuencias en el caso de que el sonido de voz recibido esté enmascarado por el ruido ambiente. 6. El dispositivo de mejora de sonido de voz según la reivindicación 2, donde, en el cálculo de la articulación del sonido de voz, una magnitud de una componente de sonido de voz recibido es multiplicada por un coeficiente calculado usando una curva isofónica. 7. El dispositivo de mejora de sonido de voz según la reivindicación 4, donde, en el cálculo de la articulación del sonido de voz, una magnitud de una componente de sonido de voz recibido es multiplicada por un coeficiente calculado usando una curva isofónica. E09004246 17-11-2011   8. El dispositivo de mejora de sonido de voz según la reivindicación 3, donde, en el cálculo de la NNR, una magnitud de una componente de sonido de voz recibido es multiplicada por un coeficiente calculado usando una curva isofónica. 9. El dispositivo de mejora de sonido de voz según la reivindicación 4, donde, en el cálculo de la NNR, una magnitud de una componente de sonido de voz recibido es multiplicada por un coeficiente calculado usando una curva isofónica. 10. El dispositivo de mejora de sonido de voz según la reivindicación 1, donde, en el cálculo de la SNR, una magnitud de una componente de sonido de voz recibido es multiplicada por un coeficiente calculado usando una curva isofónica. 11. El dispositivo de mejora de sonido de voz según la reivindicación 1, donde un límite superior del primer rango de frecuencias es igual o menor que 3000 Hz. 12. El dispositivo de mejora de sonido de voz según la reivindicación 1, donde un límite inferior del segundo rango de frecuencias es igual o mayor que 500 Hz. 21 E09004246 17-11-2011   22 E09004246 17-11-2011   23 E09004246 17-11-2011   24 E09004246 17-11-2011   E09004246 17-11-2011   26 E09004246 17-11-2011   27 E09004246 17-11-2011   28 E09004246 17-11-2011   29 E09004246 17-11-2011   E09004246 17-11-2011   31 E09004246 17-11-2011

 

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