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JP2794051B2 - Voice guidance processing method - Google Patents
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JP2794051B2 - Voice guidance processing method - Google Patents

Voice guidance processing method

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JP2794051B2
JP2794051B2 JP2017128A JP1712890A JP2794051B2 JP 2794051 B2 JP2794051 B2 JP 2794051B2 JP 2017128 A JP2017128 A JP 2017128A JP 1712890 A JP1712890 A JP 1712890A JP 2794051 B2 JP2794051 B2 JP 2794051B2
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voice guidance
frequency
pbr
voice
processed
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

PURPOSE:To prevent malfunction of a detector (PBR) by applying Fourier transformation to a voice guidance to be processed to be converted into a frequency region, attenuating a pushbutton signal band in the voice guidance along with a curve of a trigonometric function, applying inverse Fourier transformation to the signal so as to be restored into a time region. CONSTITUTION:A voice guidance 11 to be processed is Fourier-transformed by a Fourier transformation section 12 and the time region of the signal is transformed into a frequency region. Then power spectrum 13 of the voice guidance transformed into the frequency region passes through a comb-line trigonometric passing filter 18 attenuating the frequency of a PB in terms of Henning function. Finally, an output of the filter 18 is subject to inverse Fourier transformation by an inverse Fourier transformation section 16 to restore the frequency region into the time region thereby obtaining a processed voice guidance 21. Since the processed voice guidance 21 does not include the frequency used by the PB signal, even when the voice is inputted to a PBR, no malfunction is caused in the PBR.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はネットワークのサービスの案内などに使用
される音声ガイダンスを作る処理方法に関するものであ
る。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a processing method for producing voice guidance used for guidance of network services and the like.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

現在利用されている伝言ダイヤルなどのネットワーク
のサービスを使用するために、通常ユーザーはそのサー
ビスのため予め決められている電話番号を回して伝言サ
ービス側にアクセスし、次にサービス側(センター)が
用意している音声のガイダンスを聞き、これにしたがっ
てプッシュボタン(以下PBと記す)を押して希望のサー
ビスを受けている。例えば伝言ダイヤルでは第2図に示
すようなシーケンスになっている。
In order to use the currently used network services such as message dialing, the user usually accesses the message service side by turning a predetermined telephone number for the service, and then the service side (center) He listens to the voice guidance provided and presses the push button (PB) to receive the desired service. For example, the message dial has a sequence as shown in FIG.

このように音声のガイダンスの再生終了後、ユーザー
が入力するプッシュボタン信号をシステム(センター)
は検出し所要のサービスを実施する。
After the audio guidance has been played, the push button signal input by the user is sent to the system (center).
Detects and performs the required service.

このようなサービスにおいては、ユーザーがサービス
に慣れてくると音声のガイダンスを最後まで聞かずにプ
ッシュボタンを押すようになる。これに対処するためセ
ンターでは音声のガイダンスを再生終了以前からプッシ
ュボタン信号の検出装置(以下PBRと略す)を動かす必
要がある。
In such a service, when the user becomes accustomed to the service, the user pushes the push button without listening to the voice guidance to the end. In order to cope with this, the center needs to operate a push button signal detection device (hereinafter abbreviated as PBR) before the end of reproduction of audio guidance.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかし現行の電話網にはかならずエコーバックがあ
る。したがって音声ガイダンス再生終了以前にPBRを動
作させると第3図に示すようにPBRにはこの音声ガイダ
ンスがエコーバックにより入力されることになる。音声
は広い周波数帯域を持っており、PB信号が使用する周波
数を含んでいる。したがってある確率で音声のガイダン
スの再生中にそのPB信号周波数成分をPBRはPB信号とし
て検出してしまうといった誤動作をしてしまう。
However, the current telephone network always has echo back. Therefore, if the PBR is operated before the end of the voice guidance reproduction, the voice guidance is input to the PBR by echo back as shown in FIG. Voice has a wide frequency band and includes frequencies used by PB signals. Therefore, there is an erroneous operation that the PB signal frequency component is detected as a PB signal during reproduction of the voice guidance with a certain probability.

これを避けるために従来はPBRに高い精度をもたせる
方式をとっていた。つまり、PB信号と音声信号との識別
性を向上させる回路を組み込むことによって音声信号中
のPB成分を検出させないようにする。しかしこのような
PBRは複雑なものになるため、高価格になりやすい。ま
た逆の誤動作、つまりPB信号を音声信号と見なして検出
しない誤動作が起きる可能性がある。かつ、電話網には
すでに従来の安価なPBRが大量に接続されている。これ
らを置き換えることは現実的には不可能である。
In order to avoid this, the conventional method was to give PBR high accuracy. That is, by incorporating a circuit for improving the discriminability between the PB signal and the audio signal, the PB component in the audio signal is prevented from being detected. But like this
PBR is complex and can easily be expensive. Further, there is a possibility that a reverse malfunction, that is, a malfunction in which the PB signal is regarded as an audio signal and is not detected. In addition, a large number of conventional inexpensive PBRs are already connected to the telephone network. It is practically impossible to replace them.

また音声ガイダンスを処理してPB信号の周波数成分を
減衰する方法が提案されている。しかし、この方法は音
声ガイダンスに歪みを生じさせるといった欠点があっ
た。
Also, a method has been proposed in which voice guidance is processed to attenuate the frequency component of the PB signal. However, this method has a disadvantage that the voice guidance is distorted.

すなわち第4図に示すようにまず処理されるべき音声
ガイダンス(デジタル化されている)はフーリエ変換部
(通常高速フーリエ変換:FFT)12でフーリエ変換され
て、時間領域から周波数領域に変換される。その音声ガ
イダンスのパワースペクトル13は櫛形通過フイルター14
によりPBが使用する周波数のみがカットされる。第5図
にPBが使用している周波数を示す。PBは下位の周波数69
7,770,852,941Hzのなかから1つの周波数と、上位の周
波数1209,1336,1447,11633Hzのなかから1つの周波数と
の組み合わせにより4×4=16種類で各ボタンを指定す
る。そして各々の周波数帯域は1.5%である。櫛形フイ
ルター14はこの帯域を減衰するものである。ただしPBの
周波数帯域は±1.5%であるが、実際のPBRはアナログ系
の誤差を含むため中心周波数がずれている。したがって
ある程度帯域幅を大きく取る必要がある。実用上は±3.
0%を減衰させる必要がある。つまり減衰させる周波数
は676〜718,747〜793,826〜877,913〜969,1172〜1245,1
296〜1376,1433〜1521,1584〜1682Hzである。櫛形フイ
ルター14を通過したパワースペクトル15は逆フーリエ変
換部16で逆フーリエ変換され、周波数領域から時間領域
に戻され、処理された音声ガイダンス17が得られる。
That is, as shown in FIG. 4, first, voice guidance to be processed (digitized) is Fourier-transformed by a Fourier transform unit (usually a fast Fourier transform: FFT) 12, and is converted from a time domain to a frequency domain. . The power spectrum 13 of the voice guidance is a comb-shaped filter 14
As a result, only the frequency used by the PB is cut. FIG. 5 shows the frequencies used by the PB. PB is lower frequency 69
Each button is designated by 4 × 4 = 16 types by a combination of one frequency among 7,770,852,941 Hz and one frequency among the higher frequencies 1209,1336,1447,11633 Hz. And each frequency band is 1.5%. The comb filter 14 attenuates this band. However, although the frequency band of the PB is ± 1.5%, the actual PBR contains an error of the analog system, and thus the center frequency is shifted. Therefore, it is necessary to take a large bandwidth to some extent. ± 3 in practical use.
0% must be attenuated. In other words, the frequency to be attenuated is 676-718,747-793,826-877,913-969,1172-1245,1
296-1376,1433-1521,1584-1682 Hz. The power spectrum 15 that has passed through the comb filter 14 is inverse Fourier-transformed by the inverse Fourier transform unit 16 and is returned from the frequency domain to the time domain, so that processed voice guidance 17 is obtained.

以上の操作によって処理された音声のガイダンスはPB
が使用する周波数を含まない音声になる。したがってこ
の音声ガイダンスがPBRに入力してもPBRは誤動作はしな
いことになる。
The guidance of the audio processed by the above operation is PB
The sound does not include the frequency used. Therefore, even if this voice guidance is input to the PBR, the PBR does not malfunction.

しかしこの処理により、音声ガイダンスは音声品質に
劣化が生じる。特に単一成分を含んだと思われるピーと
聞こえる音が発生する。
However, the voice guidance is degraded in voice quality due to this processing. In particular, a sound is heard that sounds like a bee that seems to contain a single component.

この原因はフーリエ変換に起因するものと考えられ
る。つまりFFTを使用したとき時間領域から完全に周波
数領域に変換されず、ウインド関数をフーリエ変換した
関数とのコンボリューションになる。これは通常sin
(f)/fの形を取る。したがって真の周波数の前後に偽
のサイドロープの周波数が発生する。減衰曲線を長方形
にとったとき、減衰した周波数と減衰しない周波数との
境界の周波数のサイドロープは周囲の周波数がないた
め、特に強調して聞こえると考えられる。
This cause is considered to be due to the Fourier transform. In other words, when the FFT is used, the time domain is not completely transformed to the frequency domain, but becomes a convolution with a function obtained by performing a Fourier transform on the window function. This is usually sin
(F) Take the form of / f. Therefore, a false side rope frequency occurs before and after the true frequency. When the attenuation curve is rectangular, it is considered that the side rope at the boundary between the attenuated frequency and the non-attenuated frequency sounds particularly emphasized because there is no surrounding frequency.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

この発明によれば処理されるべき音声ガイダンスをフ
ーリエ変換して周波数領域に変換し、次にその周波数領
域に変換された音声ガイダンス中のプッシュボタン信号
帯域を三角関数の曲線で減衰させ、最後に、そのプッシ
ュボタン信号帯域が減衰された周波数領域の音声ガイダ
ンスを逆フーリエ変換して時間領域に戻す。
According to the present invention, the voice guidance to be processed is Fourier-transformed into the frequency domain, and then the pushbutton signal band in the voice guidance converted into the frequency domain is attenuated by a trigonometric curve. Then, the voice guidance in the frequency domain where the push button signal band is attenuated is subjected to inverse Fourier transform and returned to the time domain.

〔作 用〕(Operation)

前記三角関数の曲線としてはハミング関数、ハニング
関数、ブラックマン関数などの曲線が適する。このよう
な曲線の減衰曲線であるため、遮断特性がシャープにな
らず、傾斜したなだらかなものとなり、サイドロープが
なくなり、ピーと聞こえる音が発生するようなことがな
い。
A curve such as a Hamming function, a Hanning function, or a Blackman function is suitable as the curve of the trigonometric function. Because of such a damping curve, the cutoff characteristics are not sharp, the slope is gentle, the side ropes are eliminated, and no beeping sound is generated.

〔実施例〕〔Example〕

次に第1図を参照してこの発明の実施例を説明する。
第1図において第4図と対応する部分には同一符号を付
けてある。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, parts corresponding to those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.

まず従来と同様に処理されるべき音声ガイダンス11は
フーリエ変換部12でフーリエ変換されて、時間領域から
周波数領域に変換する。次にこの実施例ではPBが使用す
る周波数をハニング関数的に減衰させる櫛形の三角関数
型通過フイルター18に周波数領域に変換された音声ガイ
ダンスのパワースペクトル13を通過させる。最後にこの
フイルター18の出力を逆フーリエ変換部16で逆フーリエ
変換して周波数領域から時間領域に戻し、処理された音
声ガイダンス21を得る。
First, the voice guidance 11 to be processed in the same manner as in the related art is Fourier-transformed by the Fourier transform unit 12, and is converted from the time domain to the frequency domain. Next, in this embodiment, the power spectrum 13 of the voice guidance converted into the frequency domain is passed through a comb-shaped trigonometric function type passing filter 18 that attenuates the frequency used by the PB in a Hanning function. Finally, the output of the filter 18 is subjected to inverse Fourier transform by the inverse Fourier transform unit 16 to return from the frequency domain to the time domain, and the processed voice guidance 21 is obtained.

以上の操作によって処理された音声のガイダンス21は
PBの使用する周波数を含まない音声になる。したがって
この音声をPBRに入力してもPBRは誤動作はしないことに
なる。
The voice guidance 21 processed by the above operation is
The sound does not include the frequency used by the PB. Therefore, even if this sound is input to the PBR, the PBR does not malfunction.

第5図に示したようにPBは下位の周波数697,770,852,
941Hzのなかから1つの周波数と、上位の周波数1209,13
36,1447,1633Hzのなかから1つの周波数との組み合わせ
により4×4=16種類で指定される。そして各々の周波
数帯域は1.5%である。この帯域を櫛形の三角関数型フ
イルター18はハニング関数(正確には1−ハニング関
数)で減衰させる。つまりこの減衰特性は次式で表わせ
る。
As shown in FIG. 5, PB has lower frequencies 697,770,852,
One frequency out of 941Hz and higher frequency 1209,13
It is designated as 4 × 4 = 16 types by combining with one frequency from among 36, 1447 and 1633 Hz. And each frequency band is 1.5%. This band is attenuated by the comb-shaped trigonometric function filter 18 using a Hanning function (more precisely, 1-Hanning function). That is, this attenuation characteristic can be expressed by the following equation.

I(f)=(1.0+cos(2.0π(f−f0 low)/f0 range))/2.0 ただしf0 low<f<f0 high f0 low =f0×(1−range) f0 high =f0×(1+range) f0 range=f0 high−f0 low f0=697,770,852,941,1209,1336,1447,1633Hz range=0.06 rangeは減衰させる周波数帯域を決定する値である。I (f) = (1.0 + cos (2.0π (f−f0 low) / f0 range)) / 2.0 where f0 low <f <f0 high f0 low = f0 × (1-range) f0 high = f0 × (1 + range) f0 range = f0 high-f0 low f0 = 697,770,852,941,1209,1336,1447,1633 Hz range = 0.06 range is a value for determining the frequency band to be attenuated.

この関数からわかるように、この減衰曲線はPBが使用
している周波数の全てを減衰させていない。たとえばra
nge=0.06をえらんだときPBが使用している周波数帯域
の中のレベルは次のようになる。
As can be seen from this function, the attenuation curve does not attenuate all of the frequencies used by the PB. For example, ra
When nge = 0.06 is selected, the level in the frequency band used by the PB is as follows.

つまりPBが使用している周波数帯域の中にはおよそ8
%が遮断されずに残っている。しかし、この8%の音声
パワーではPBRでPBに認識されない。したがって第1図
に示した処理をすることによりPBとして認識されなく
て、かつ品質劣化がほとんど生じない音声ガイダンスが
得られる。
In other words, the frequency band used by PB is about 8
% Remain unblocked. However, with this 8% audio power, the PBR does not recognize the PB. Therefore, by performing the processing shown in FIG. 1, it is possible to obtain voice guidance that is not recognized as PB and hardly causes quality deterioration.

この処理は音質の劣化がほとんど伴わないが、更に音
質の劣化を少なくするには次のようにすればよい。
Although this process hardly causes deterioration in sound quality, the following method may be used to further reduce deterioration in sound quality.

(a) rangeの値をかえる。この値が小さいほど劣化
は小さくなる。ただし、この値があまりにも小さいと遮
断が完全でなく、PBRが誤動作する音声を作ることにな
るため実際の運用ではカットアンドトライが必要であ
る。
(A) Change the value of range. The smaller this value is, the smaller the deterioration is. However, if this value is too small, the cutoff is not complete, and the PBR will make a malfunctioning voice, so cut and try is necessary in actual operation.

(b) 上記例ではハニング関数をしめしたが、この関
数のかわりにブラックマン関数(正確には1−ブラック
マン)を用いる。ハニング関数よりもブラックマン関数
のほうがサイドロープが少ないことが知られている。し
たがってこちらの方が品質劣化が少ないと推定される。
ブラックマンの関数は次のようになる。
(B) Although the Hanning function is shown in the above example, a Blackman function (more precisely, 1-Blackman) is used instead of this function. It is known that the Blackman function has fewer side ropes than the Hanning function. Therefore, it is presumed that there is less quality deterioration.
Blackman's function looks like this:

I(f)=(0.58+0.5cos(2.0π(f−f0 low)/f0 range) −0.08cos(2.0π2.0(f−f0 low)/f0 range)) (c) PBが使用している、下位4つの周波数もしくは
上位4つの周波数だけをカットする。PBは上位の4つの
周波数の1つと下位の4つの周波数の1つとの組み合わ
せで構成される。したがってどちらかの周波数をカット
するだけでPBRが動作しなくなる。
I (f) = (0.58 + 0.5cos (2.0π (f−f0 low) / f0 range) −0.08cos (2.0π2.0 (f−f0 low) / f0 range)) (c) Using PB Cut only the lower four frequencies or the upper four frequencies. The PB is composed of a combination of one of the upper four frequencies and one of the lower four frequencies. Therefore, PBR does not operate just by cutting either frequency.

(d) PBRが受かるPBの種類の周波数だけをカットす
る。現実として音声のガイダンスをPBRに入力しても全
てのPBの周波数が認識されることはない。したがって、
例えば音声ガイダンスを実際にPBRに入力してみて、例
えば“*”が認識されるとしたら、この音声ガイダンス
中のこの周波数941Hzと1336Hzのいずれか、もしくは両
方をカットすればよい。
(D) Only the frequency of the PB type received by the PBR is cut. As a matter of fact, even if voice guidance is input to the PBR, not all PB frequencies are recognized. Therefore,
For example, when the voice guidance is actually input to the PBR and, for example, "*" is recognized, one or both of the frequencies 941 Hz and 1336 Hz in the voice guidance may be cut.

以上の操作により音声品質にほとんど劣化が生じない
音声ガイダンスが作成できる。
The above operation makes it possible to create a voice guidance with almost no deterioration in voice quality.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上述べたようにこの発明によってPBRが動作するよ
うな周波数成分を含まないで、かつ歪みのない音声ガイ
ダンスが作れる。これによって、この音声ガイダンスが
PBRに入力してもPBRは誤動作を起こさなくなる。したが
ってこの音声ガイダンスが再生されているときでもPBが
使用できることになる。応用分野としては伝言ダイヤル
などのPBと音声ガイダンスを使用するネットワークのサ
ービスにおいて、PBと音声ガイダンスとが同居する必要
があるときの音声ガイダンスの処理に使用出来る。
As described above, according to the present invention, it is possible to create voice guidance that does not include a frequency component at which PBR operates and has no distortion. This allows this voice guidance
Even if input to PBR, PBR will not malfunction. Therefore, PB can be used even when the voice guidance is being reproduced. As an application field, in a network service using voice guidance and PB such as message dialing, it can be used for processing voice guidance when PB and voice guidance need to coexist.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図はこの発明の実施例を示すブロック図、第2図は
現在使用されている伝言ダイヤルのシーケンスを示す
図、第3図はPBRに音声ガイダンスが入力される原因を
簡単に示す図、第4図は提案されている音声ガイダンス
処理方法を示すブロック図、第5図はPBが使用している
周波数を示す図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a message dial sequence currently used, FIG. 3 is a diagram simply showing the cause of inputting voice guidance to PBR, FIG. 4 is a block diagram showing a proposed voice guidance processing method, and FIG. 5 is a diagram showing frequencies used by the PB.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04M 3/50 H04M 3/50 Z (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G06F 15/00 - 15/82 G10L 3/00 - 9/20 H03H 17/00 - 17/06 H04B 3/00 - 3/60 H04M 1/00 - 19/08 H04Q 1/00 - 11/08──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 identification code FI H04M 3/50 H04M 3/50 Z (58) Fields investigated (Int.Cl. 6 , DB name) G06F 15/00-15 / 82 G10L 3/00-9/20 H03H 17/00-17/06 H04B 3/00-3/60 H04M 1/00-19/08 H04Q 1/00-11/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】サービス提供側が電話回線を通じて音声ガ
イダンスをユーザに送出し、上記ユーザがその音声ガイ
ダンスの情報にしたがって、プッシュボタン信号を上記
サービス提供側に送出する電話網サービスシステムにお
いて、上記サービス提供側に設置されたプッシュボタン
信号検出器が、エコーバックされた上記音声ガイダンス
を上記プッシュボタン信号と誤認識しないように上記音
声ガイダンスを処理する方法であって、 まず始めに処理されるべき上記音声ガイダンスをフーリ
エ変換して周波数領域に変換し、 次にその周波数領域の上記音声ガイダンス中のプッシュ
ボタン信号帯域を三角関数の曲線で減衰させ、 最後にそのプッシュボタン信号帯域が減衰された周波数
領域の音声ガイダンスを逆フーリエ変換して時間領域に
戻すことを特徴とする音声ガイダンス処理方法。
1. A telephone network service system in which a service provider sends voice guidance to a user through a telephone line, and the user sends a push button signal to the service provider in accordance with the voice guidance information. A method of processing the voice guidance so that the push button signal detector installed on the side does not erroneously recognize the voice guidance echoed back as the push button signal, wherein the voice to be processed first is Fourier transforms the guidance into the frequency domain, then attenuates the pushbutton signal band in the voice guidance in that frequency domain with a trigonometric curve, and finally Inverse Fourier transform of voice guidance back to time domain Voice guidance processing method according to claim.
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