研究開発された技術紹介

本研究では、3.4KHZに帯域制限された電話音声の高域を、高精度復元する技術を開発する。具体的には、(1)適応ベース帯域選択非線形高域復元技術、(2)最小2乗規範と主成分分析を融合したCODEBOOK作成技術、(3)TOTALVARIATION信号分離による有声と無声の分離技術の3技術を完成して導入する。また、このアルゴリズムを薄型カードまたはLSIに実装して製品化し、携帯電話と有線電話に導入する

すべての音声に対して5dB以上の改善を目指す
・通常会話で95%以上の認識率
・騒音環境下での復元は、ガウス整雑音の場合に信号対ノイズレシオ(S/N)で10db、有色性ノイズの場合5dbの向上
・PC上の処理において実時間処置の10倍の高速実装
・高域復元率をアルゴリズム向上目標の80%に設定
(新技術)
1.適応ベース帯域選択非線形高域復元技術
2.最小2条規範と主成分分析を融合したCodeBook作成技術
3.TotalVariation信号分離による有声と無声の分離技術を活用した高域復元・生成
(新技術の特徴)
・本人の生声により近く、鮮明に聞こえる
・雑音環境下で聞きやすい
・高齢者の聴認性が向上し、ストレスや誤認識が低減する
・コンピュータによる電話恩師絵の音声認識の向上

・高域復元アルゴリズムの研究開発
-非線形信号処理を発展させた新方式の研究開発、統計学習を発展させた新方式の研究開発、CodeBookを発展させた新方式の研究開発を実施。1KHzからの高域復元等に取り組む
-計画目標である、95%の認識率、ガウス性雑音時の信号対ノイズレシオ(S/N)で10dB、有色性ノイズで5dBの向上の目途をつけた
・ソフトウェア研究開発
-PC上にアルゴリズムのシミュレーション環境を構築。PC上の処理で、目標とした実時間処理の10倍での高速実装を可能とした
・DSPソフトIP及びHDLソフトIPの研究開発
-DSP/HDLソフトIPの開発により、実時間動作による評価やハードウェアによる評価が行える環境を構築。アルゴリズムの80%の高域復元率を実現するという目標を達成

特許：「帯域拡張装置」(特願2010-77838)、「帯域拡張装置及び音声補正装置」(特願2011-71837)

音声の受信装置(携帯電話・固定電話の音声受信部、骨伝導マイク受信部等)

・H25年度の事業化に向け、研究開発中
・試作機あり

音声品質向上：聞き取り手の言葉の認識が向上する。主観的な単語聴認度評価を100人のモニターに行ったところ、全員から「聞き取りやすくなっている」との評価を得た

品質改善への補完研究を経て、H25年度の事業化へ
・サポイン事業後、補完研究を計画中。試作品の製品化へ向けての品質改善を実施する予定
・H24年度上期にシステムボードへの実装・評価、FPGAボードへのHDL実装、社内評価(デモ用)を、下期にユーザーへのサンプルボードのデモ及び貸出評価を実施予定。H25年度には、ユーザー要望の反映と販売開始を予定