JP2001159899A - Noise suppressor - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、音声信号に騒音信
号が重畳された信号から、騒音信号のスペクトルを減算
することによって騒音レベルを抑圧する騒音抑圧装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a noise suppression apparatus for suppressing a noise level by subtracting a noise signal spectrum from a signal in which a noise signal is superimposed on a voice signal.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、騒音抑圧装置としては、文献”Su
ppression of Acoustic Noise inSpeech Using Spectra
l Subtraction”（ＩＥＥＥ Transactions on Acoustic
s, Speech, and Signal Processing, vol.ASSP-27，No.
2, April 1979）に示されているようなものがあった。2. Description of the Related Art Conventionally, a document "Su"
ppression of Acoustic Noise in Speech Using Spectra
l Subtraction ”(IEEE Transactions on Acoustic
s, Speech, and Signal Processing, vol.ASSP-27, No.
2, April 1979).
【０００３】図８を用いて従来の騒音抑圧装置について
説明する。図８は従来の騒音抑圧装置の構成例を示して
おり、信号入力端子８０１、入力信号を周波数信号に変
換する時間−周波数変換部８０２、変換された周波数信
号の各周波数ごとの振幅を算出する振幅算出処理部８０
３、入力信号が音声区間か非音声区間かを判定する音声
／非音声判定部８０４、音声区間か非音声区間かで処理
を変更するスイッチ８０５、入力信号の平均化を行う平
均化処理部８０６、音声区間において入力信号のスペク
トルから騒音スペクトルを減算する振幅減算処理部８０
７、周波数信号を時間信号に変換する周波数−時間変換
部８０８、信号出力端子８０９等から構成されている。A conventional noise suppressor will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows an example of the configuration of a conventional noise suppression device, in which a signal input terminal 801, a time-frequency converter 802 for converting an input signal into a frequency signal, and an amplitude for each frequency of the converted frequency signal are calculated. Amplitude calculation processing unit 80
3. Speech / non-speech determination unit 804 for determining whether an input signal is a speech section or a non-speech section, switch 805 for changing processing depending on whether the section is a speech section or a non-speech section, and averaging processing unit 806 for averaging input signals , An amplitude subtraction processing unit 80 for subtracting a noise spectrum from a spectrum of an input signal in a voice section
7, a frequency-time conversion unit 808 for converting a frequency signal into a time signal, a signal output terminal 809, and the like.
【０００４】次に、上記従来の騒音抑圧装置の動作につ
いて説明する。図８において、信号入力端子８０１に入
力された音声信号に騒音信号が重畳された信号は、時間
−周波数変換部８０２によって周波数信号に変換され、
振幅算出処理部８０３によって各周波数ごとの振幅が算
出される。音声／非音声判定部８０４は、現在入力され
ている信号が音声区間なのか、非音声区間なのかを、振
幅算出処理部８０３の出力である入力信号スペクトルを
用いて判定する。判定は、例えば入力信号のレベルの大
小から判定したり、特定の周波数成分が存在するかしな
いかで判定したり、ＳＮ比の大小から判定したりする。
音声／非音声判定部８０４は、入力信号が非音声区間の
場合には、スイッチ８０５をＯＮにし、平均化処理部８
０６に信号が入力されるようにする。平均化処理部８０
６は、入力信号スペクトルの平均をとるが、非音声区間
における信号の平均をとっているので、平均化処理部８
０６の出力は、騒音スペクトルと等しくなる。振幅減算
処理部８０７は、入力信号スペクトルから、平均化処理
部８０６の出力信号である騒音スペクトルを減算し、騒
音を抑圧する。騒音が抑圧された信号は、周波数−時間
変換部８０８によって時間信号に変換され、信号出力端
子８０９から出力される。Next, the operation of the above-described conventional noise suppression device will be described. 8, a signal in which a noise signal is superimposed on an audio signal input to a signal input terminal 801 is converted into a frequency signal by a time-frequency conversion unit 802,
The amplitude calculation processing unit 803 calculates the amplitude for each frequency. The voice / non-voice determination unit 804 determines whether the currently input signal is a voice section or a non-voice section using the input signal spectrum output from the amplitude calculation processing unit 803. The determination is made based on, for example, the magnitude of the level of the input signal, the presence or absence of a specific frequency component, or the magnitude of the SN ratio.
The voice / non-voice determination unit 804 turns on the switch 805 when the input signal is in the non-voice section,
06 is input. Averaging unit 80
6 takes the average of the input signal spectrum, but takes the average of the signal in the non-speech section.
The output of 06 becomes equal to the noise spectrum. The amplitude subtraction processing unit 807 subtracts the noise spectrum that is the output signal of the averaging processing unit 806 from the input signal spectrum, and suppresses noise. The noise-suppressed signal is converted into a time signal by the frequency-time conversion unit 808 and output from the signal output terminal 809.
【０００５】上記従来の騒音抑圧装置の動作を、式を用
いて説明する。音声信号をｓ（ｎ）、騒音信号をｄ
（ｎ）とすると、音声信号に騒音信号が重畳された信号
ｙ（ｎ）は、下記（式１）で表すことができる。 ｙ（ｎ）＝ｓ（ｎ）＋ｄ（ｎ） ・・・（式１） また、そのフーリエ変換は、 Ｙ（ω）＝Ｓ（ω）＋Ｄ（ω） ・・・（式２） となる。いま、騒音信号が定常であり、音声の推定信号
ｓ’（ｎ）のフーリエ変換Ｓ’（ω）が下記（式３）で
成り立つと仮定する。 Ｓ’（ω）＝｜Ｓ’（ω）｜ｅｘｐ｛ｊ＜Ｙ（ω）｝ ＝｛｜Ｙ（ω）｜−Ｅ［｜Ｄ（ω）｜］｝ｅｘｐ｛ｊ＜Ｙ（ω）｝・・・（式３ ） ただし、Ｅ［｜Ｄ（ω）｜］は、非音声区間での騒音の
振幅信号の平均である。また、上記（式３）を変形する
と、下記（式４）のようになる。 Ｓ’（ω）＝Ｈ（ω）Ｙ（ω） ・・・（式４） ただし、 Ｈ（ω）＝｛｜Ｙ（ω）｜−Ｅ［｜Ｄ（ω）｜］｝／｜Ｙ（ω）｜・・（式５ ） である。上記（式４）および（式５）のＨ（ω）は、ウ
ィナーフィルタと呼ばれている。[0005] The operation of the above-described conventional noise suppression device will be described using equations. The voice signal is s (n) and the noise signal is d
Assuming that (n), the signal y (n) in which the noise signal is superimposed on the audio signal can be expressed by the following (Equation 1). y (n) = s (n) + d (n) (Equation 1) Further, the Fourier transform is as follows: Y (ω) = S (ω) + D (ω) (Equation 2) Now, it is assumed that the noise signal is stationary, and the Fourier transform S ′ (ω) of the speech estimation signal s ′ (n) is established by the following (Equation 3). S ′ (ω) = | S ′ (ω) | exp {j <Y (ω)} = {| Y (ω) | −E [| D (ω) |] {exp {j <Y (ω)} (Equation 3) where E [| D (ω) |] is an average of amplitude signals of noise in a non-voice section. When the above (Equation 3) is modified, the following (Equation 4) is obtained. S ′ (ω) = H (ω) Y (ω) (Equation 4) where H (ω) = {| Y (ω) | −E [| D (ω) |]} / | Y ( ω) | ·· (Equation 5). H (ω) in the above (Equation 4) and (Equation 5) is called a Wiener filter.
【０００６】このように、上記従来の騒音抑圧装置で
も、非音声区間において入力信号の振幅の平均をとるこ
とで騒音スペクトルを推定し、その騒音スペクトルを入
力信号スペクトルから減算することで、騒音を抑圧する
ことはできた。As described above, even in the above-described conventional noise suppression apparatus, the noise spectrum is estimated by averaging the amplitude of the input signal in the non-voice section, and the noise spectrum is subtracted from the input signal spectrum to reduce the noise. We were able to suppress.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の騒音抑圧装置では、騒音信号が定常であると仮定し
ているために、非定常騒音に対しては騒音抑圧効果が低
減してしまうという問題があった。さらに、音声区間と
非音声区間を判別して非音声区間において騒音スペクト
ルを算出しているために、音声／非音声区間の判別精度
が良くないと騒音抑圧効果が劣化してしまうという問題
があった。However, in the above-mentioned conventional noise suppression device, since the noise signal is assumed to be stationary, the noise suppression effect is reduced for non-stationary noise. was there. Further, since the noise spectrum is calculated in the non-speech section by discriminating the speech section and the non-speech section, there is a problem that the noise suppression effect is deteriorated if the discrimination accuracy of the speech / non-speech section is not good. Was.
【０００８】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、音声／非音声区間の判別を行わずに騒音
スペクトルを推定し、非定常騒音に対しても騒音抑圧効
果が劣化しない優れた騒音抑圧装置を提供するものであ
る。The present invention solves such a conventional problem. The present invention estimates a noise spectrum without discriminating a voice / non-voice section, and does not deteriorate the noise suppression effect even for non-stationary noise. An object of the present invention is to provide an excellent noise suppression device.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の騒音抑圧装置は、音声信号に騒音が重畳さ
れた入力信号を周波数信号に変換する時間−周波数変換
部と、前記変換された周波数信号の各周波数ごとの振幅
成分を算出して入力信号スペクトルを出力する振幅算出
処理部と、前記入力信号の騒音スペクトルを推定する振
幅更新処理部と、前記入力信号スペクトルから騒音スペ
クトルを減算する振幅減算処理部と、前記振幅減算処理
部の出力信号を時間信号に変換する周波数−時間変換部
とを備えたものであり、音声／非音声区間の判別を行わ
ずに、振幅更新処理部によって音節間を含む非音声区間
において騒音信号レベルを検出するため、音声／非音声
区間の判別精度が良くないために生じる騒音抑圧効果の
劣化を防ぐことができ、また非定常騒音でも騒音抑圧効
果の劣化を防止できることとなる。In order to solve the above-mentioned problems, a noise suppressing apparatus according to the present invention comprises a time-frequency converting section for converting an input signal in which noise is superimposed on an audio signal into a frequency signal; An amplitude calculation processing unit that calculates an amplitude component for each frequency of the frequency signal that is output and outputs an input signal spectrum, an amplitude update processing unit that estimates a noise spectrum of the input signal, and calculates a noise spectrum from the input signal spectrum. An amplitude subtraction processing section for subtracting the signal, and a frequency-time conversion section for converting an output signal of the amplitude subtraction processing section into a time signal. Unit detects the noise signal level in non-speech sections including syllables, so that it is possible to prevent deterioration of the noise suppression effect caused by poor accuracy of speech / non-speech sections. It can, also be able to prevent deterioration of the noise suppression effect in a non-stationary noise.
【００１０】また、本発明の騒音抑圧装置は、音声信号
に騒音が重畳された入力信号を周波数信号に変換する時
間−周波数変換部と、前記変換された周波数信号の各周
波数ごとの振幅成分を算出して入力信号スペクトルを出
力する振幅算出処理部と、前記入力信号スペクトルにお
ける各周波数ごとの振幅を変更するウィナーフィルタ処
理部と、前記入力信号の騒音スペクトルを推定する振幅
更新処理部と、前記入力信号スペクトルと前記騒音スペ
クトルを用いてウィナーフィルタ特性を算出するウィナ
ーフィルタ算出部と、前記算出されたウィナーフィルタ
特性を用いて前記ウィナーフィルタ処理部を更新するフ
ィルタ更新処理部と、前記ウィナーフィルタ処理部の出
力信号を時間信号に変換する周波数−時間変換部とを備
えたものであり、ウィナーフィルタ処理部による振幅変
更が滑らかになるように、フィルタ更新処理部によって
フィルタ特性を更新するので、信号の不連続部分の発生
を防ぐことができ、音質の劣化を防止できることとな
る。Further, the noise suppression device of the present invention comprises a time-frequency conversion unit for converting an input signal in which noise is superimposed on an audio signal into a frequency signal, and an amplitude component for each frequency of the converted frequency signal. An amplitude calculation processing unit that calculates and outputs an input signal spectrum, a Wiener filter processing unit that changes the amplitude of each frequency in the input signal spectrum, an amplitude update processing unit that estimates a noise spectrum of the input signal, A Wiener filter calculation unit that calculates a Wiener filter characteristic using the input signal spectrum and the noise spectrum, a filter update processing unit that updates the Wiener filter processing unit using the calculated Wiener filter characteristic, and the Wiener filter processing And a frequency-time conversion unit for converting the output signal of the unit into a time signal, As the amplitude changes by Inafiruta processor becomes smooth, so to update the filter characteristic by the filter update processor, it is possible to prevent the occurrence of discontinuity of the signal, and thus can prevent degradation of sound quality.
【００１１】また、本発明の騒音抑圧装置は、音声信号
に騒音が重畳された入力信号を周波数信号に変換する時
間−周波数変換部と、前記変換された周波数信号の各周
波数ごとの振幅成分を算出して入力信号スペクトルを出
力する振幅算出処理部と、前記入力信号スペクトルにお
ける各周波数ごとの振幅を変更するウィナーフィルタ処
理部と、前記入力信号の騒音スペクトルを推定する振幅
更新処理部と、前記入力信号スペクトルと前記騒音スペ
クトルを用いてウィナーフィルタ特性を算出するウィナ
ーフィルタ算出部と、前記算出されたウィナーフィルタ
特性のうち音声信号特性部分を強調して前記ウィナーフ
ィルタ処理部を更新する音声信号強調部と、前記ウィナ
ーフィルタ処理部の出力信号を時間信号に変換する周波
数−時間変換部とを備えたものであり、音声信号強調部
が、ウィナーフィルタ算出部によって算出されたフィル
タ特性のうち音声信号特性部分を強調するので、音声信
号以外の騒音信号の抑圧効果を向上させることができる
こととなる。Further, the noise suppression device of the present invention comprises a time-frequency conversion unit for converting an input signal in which noise is superimposed on an audio signal into a frequency signal, and an amplitude component for each frequency of the converted frequency signal. An amplitude calculation processing unit that calculates and outputs an input signal spectrum, a Wiener filter processing unit that changes the amplitude of each frequency in the input signal spectrum, an amplitude update processing unit that estimates a noise spectrum of the input signal, A Wiener filter calculating unit that calculates a Wiener filter characteristic using the input signal spectrum and the noise spectrum; and an audio signal enhancement unit that updates the Wiener filter processing unit by enhancing an audio signal characteristic part of the calculated Wiener filter characteristic. Unit, a frequency-time conversion unit for converting the output signal of the Wiener filter processing unit into a time signal Since the audio signal enhancement unit enhances the audio signal characteristic portion of the filter characteristics calculated by the Wiener filter calculation unit, the effect of suppressing noise signals other than the audio signal can be improved. .
【００１２】また、本発明の騒音抑圧装置は、前記振幅
更新処理部が、レベル判定器と、振幅設定器と、振幅更
新器とからなり、推定騒音振幅値が入力信号振幅値より
も大きい場合には、推定騒音振幅値に１より大きな所望
の係数を掛けることで更新し、推定騒音振幅値が入力信
号振幅値よりも小さい場合には、推定騒音振幅値を入力
信号振幅値とすることを特徴とするものであり、音声／
非音声区間の判別を行わずに、音節間を含む非音声区間
において騒音信号レベルを検出することができ、音声／
非音声区間の判別精度が良くないために生じる騒音抑圧
効果の劣化や、非定常騒音入力による騒音抑圧効果の劣
化を防止できることとなる。Further, in the noise suppression apparatus according to the present invention, the amplitude update processing unit comprises a level judgment unit, an amplitude setting unit, and an amplitude update unit, and the estimated noise amplitude value is larger than the input signal amplitude value. Is updated by multiplying the estimated noise amplitude value by a desired coefficient larger than 1, and when the estimated noise amplitude value is smaller than the input signal amplitude value, the estimated noise amplitude value is set as the input signal amplitude value. Characteristic, voice /
A noise signal level can be detected in a non-voice section including a syllable without discriminating the non-voice section.
This makes it possible to prevent the noise suppression effect from deteriorating due to the poor accuracy of the non-speech section discrimination, and the noise suppression effect from deteriorating due to unsteady noise input.
【００１３】また、本発明の騒音抑圧装置は、前記フィ
ルタ更新処理部が、レベル判定器と、振幅設定器と、振
幅更新器とからなり、設定フィルタ振幅値が入力フィル
タ振幅値よりも小さい場合には、設定フィルタ振幅値に
１より小さな所望の係数を掛けることで更新し、設定フ
ィルタ振幅値が入力フィルタ振幅値よりも大きい場合に
は、設定フィルタ振幅値を入力フィルタ振幅値とするこ
とを特徴とするものであり、信号の不連続部分の発生を
防ぐことができ、音質の劣化を防止できることとなる。Further, in the noise suppression apparatus according to the present invention, the filter update processing unit includes a level determiner, an amplitude setting device, and an amplitude update device, and the set filter amplitude value is smaller than the input filter amplitude value. Is updated by multiplying the set filter amplitude value by a desired coefficient smaller than 1, and when the set filter amplitude value is larger than the input filter amplitude value, the set filter amplitude value is set as the input filter amplitude value. This is a feature of the present invention, in which discontinuous portions of a signal can be prevented from occurring, and deterioration in sound quality can be prevented.
【００１４】また、本発明の騒音抑圧装置は、前記フィ
ルタ更新処理部が、レベル判定器と、振幅減少更新器
と、振幅上昇更新器とからなり、設定フィルタ振幅値が
入力フィルタ振幅値よりも小さい場合には、設定フィル
タ振幅値に１より小さな所望の係数を掛けることで更新
し、設定フィルタ振幅値が入力フィルタ振幅値よりも大
きい場合には、設定フィルタ振幅値に１より大きな所望
の係数を掛けることで更新することを特徴とするもので
あり、信号の不連続部分の発生を防ぐことができ、音質
の劣化を防止できることとなる。Further, in the noise suppression apparatus of the present invention, the filter update processing unit includes a level determiner, an amplitude decrease updater, and an amplitude increase updater, and the set filter amplitude value is larger than the input filter amplitude value. If it is smaller, the setting filter amplitude value is updated by multiplying it by a desired coefficient smaller than 1, and if the setting filter amplitude value is larger than the input filter amplitude value, the setting filter amplitude value is updated by a desired coefficient larger than 1. , The update is performed by multiplying the signal, and the occurrence of discontinuous portions of the signal can be prevented, and the deterioration of sound quality can be prevented.
【００１５】また、本発明の騒音抑圧装置は、前記音声
信号強調部が、ピーク検出処理部と、音声強調フィルタ
算出部と、ウィナーフィルタ特性変更部とからなり、ピ
ーク検出処理部によってピークとなる周波数を検出し、
前記音声強調フィルタ算出部はそのピーク周波数の整数
倍の周波数を強調するようにし、前記ウィナーフィルタ
特性変更部は前記音声強調フィルタ算出部によって算出
されたフィルタを用いてウィナーフィルタ特性を変更す
るようにしたものであり、音声信号部分が強調されるの
で、音声信号以外の騒音信号の抑圧効果を向上させるこ
とができることとなる。Further, in the noise suppression device of the present invention, the audio signal emphasizing unit includes a peak detection processing unit, an audio emphasis filter calculating unit, and a Wiener filter characteristic changing unit, and the peak is detected by the peak detection processing unit. Detect the frequency,
The voice emphasis filter calculating section emphasizes a frequency that is an integral multiple of the peak frequency, and the Wiener filter characteristic changing section changes the Wiener filter characteristic using the filter calculated by the voice emphasis filter calculating section. Since the audio signal portion is emphasized, the effect of suppressing noise signals other than the audio signal can be improved.
【００１６】また、本発明は、上記したいずれかの騒音
抑圧装置を含む音響装置、またはエコーキャンセラ装
置、または音声符号化装置、または通信端末装置、また
は情報端末装置であり、音声／非音声区間の判別精度が
良くないために生じる騒音抑圧効果の劣化や、非定常騒
音入力による騒音抑圧効果の劣化を防ぐことができ、ま
た信号の不連続部分の発生による音質の劣化を防止する
ことができ、音声信号以外の騒音信号の抑圧効果を向上
させることができることとなる。According to the present invention, there is provided an audio device including any one of the above-described noise suppression devices, an echo canceller device, a voice coding device, a communication terminal device, or an information terminal device, and a voice / non-voice section. It is possible to prevent the noise suppression effect from deteriorating due to poor discrimination accuracy and the noise suppression effect from non-stationary noise input, and also prevent the sound quality from deteriorating due to the occurrence of signal discontinuities. Thus, the effect of suppressing noise signals other than audio signals can be improved.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図７を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の第１の実施の形態にお
ける騒音抑圧装置の構成を示すブロック図であり、信号
入力端子１０１と、入力信号を周波数信号に変換する時
間−周波数変換部１０２と、変換された周波数信号の各
周波数ごとの振幅を算出して入力信号スペクトルを出力
する振幅算出処理部１０３と、入力信号の騒音レベルの
更新を行う振幅更新処理部１０４と、入力信号スペクト
ルから騒音スペクトルを減算する振幅減算処理部１０５
と、減算された結果の周波数信号を時間信号に変換する
周波数−時間変換部１０６と、信号出力端子１０７等か
ら構成されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. (Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a noise suppression device according to a first embodiment of the present invention. The signal input terminal 101 and a time-frequency converter for converting an input signal into a frequency signal are shown. 102, an amplitude calculation processing unit 103 that calculates the amplitude of each frequency of the converted frequency signal and outputs an input signal spectrum, an amplitude update processing unit 104 that updates the noise level of the input signal, and an input signal spectrum Subtraction processing unit 105 for subtracting the noise spectrum from
And a frequency-time conversion unit 106 for converting a frequency signal resulting from the subtraction into a time signal, a signal output terminal 107 and the like.
【００１８】次に、本実施の形態１の動作について説明
する。時間−周波数変換部１０２、振幅算出処理部１０
３、振幅減算処理部１０５、周波数−時間変換部１０７
の動作は、前記従来例と同様である。振幅算出処理部１
０３の出力信号は、振幅減算処理部１０５に入力される
と同時に、振幅更新処理部１０４にも入力される。振幅
更新処理部１０４に入力された信号は、音節間を含む非
音声区間における騒音レベルが検出されるように、更新
処理が施され、振幅減算処理部１０５のもう一方の入力
となる。振幅減算処理部１０５は、各周波数における入
力信号振幅値から振幅更新処理部１０４の出力である騒
音信号振幅値を減算する。Next, the operation of the first embodiment will be described. Time-frequency conversion unit 102, amplitude calculation processing unit 10
3. Amplitude subtraction processing unit 105, frequency-time conversion unit 107
Are the same as those in the conventional example. Amplitude calculation processing unit 1
The output signal of 03 is input to the amplitude update processing unit 104 at the same time as being input to the amplitude subtraction processing unit 105. The signal input to the amplitude update processing unit 104 is subjected to update processing so that a noise level in a non-speech section including syllables is detected, and is input to the other input of the amplitude subtraction processing unit 105. The amplitude subtraction processing unit 105 subtracts the noise signal amplitude value output from the amplitude update processing unit 104 from the input signal amplitude value at each frequency.
【００１９】次に、振幅更新処理部１０４の詳細につい
て説明する。図２は振幅更新処理部１０４の構成を示す
ブロック図であり、信号振幅値入力端子２０１と、レベ
ル判定器２０２と、振幅設定器２０３と、振幅更新器２
０４と、推定騒音振幅値出力端子２０５等から構成され
ている。信号振幅値入力端子２０１に入力された信号Ｎ
ｉｎは、レベル判定器２０２によって推定騒音振幅値Ｎ
と比較される。Ｎ＞Ｎｉｎであれば、振幅設定器２０３
によって推定騒音振幅値がＮ＝Ｎｉｎと設定され、推定
騒音振幅値出力端子２０５から出力される。一方、Ｎ≦
Ｎｉｎであれば、振幅更新器２０４によって、Ｎ＝Ｎ＊
Ｌｕｐのように推定騒音振幅値が少しずつ（Ｌｕｐず
つ）更新される。更新量Ｌｕｐは１より大きな値で、例
えば０．０１ｄＢから２ｄＢ程度の更新量となるように
設定される。Ｎ＞ＮｉｎのときにＮ＝Ｎｉｎとすること
は、非音声区間において推定騒音振幅値を入力信号の振
幅値としていることになる。処理のフレーム長を４０ｍ
ｓ以下に設定すれば、音節間の非音声区間における騒音
レベルも検出することができる。また、Ｎ≦Ｎｉｎのと
きにＮ＝Ｎ＊Ｌｕｐとすることは、騒音レベルが上昇し
ているときに推定騒音振幅値を少しずつ上昇させている
ことになり、非定常騒音も検出することができる。推定
騒音振幅値を少しずつ上昇させるのは、音声区間におい
て音声レベルを検出しないようにするためである。Next, the details of the amplitude update processing section 104 will be described. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the amplitude update processing unit 104. The signal amplitude value input terminal 201, the level determination unit 202, the amplitude setting unit 203, and the amplitude update unit 2
04 and an estimated noise amplitude value output terminal 205. The signal N input to the signal amplitude value input terminal 201
in is the estimated noise amplitude value N
Is compared to If N> Nin, the amplitude setting unit 203
Thus, the estimated noise amplitude value is set to N = Nin, and is output from the estimated noise amplitude value output terminal 205. On the other hand, N ≦
If Nin, N = N * by the amplitude updater 204
The estimated noise amplitude value is updated little by little (Lup) like Lup. The update amount Lup is a value larger than 1, and is set to an update amount of, for example, about 0.01 dB to 2 dB. Setting N = Nin when N> Nin means that the estimated noise amplitude value is the amplitude value of the input signal in the non-voice section. Processing frame length is 40m
If it is set equal to or less than s, the noise level in a non-voice section between syllables can also be detected. Further, setting N = N * Lup when N ≦ Nin means that the estimated noise amplitude value is gradually increased when the noise level is increasing, and the unsteady noise can also be detected. it can. The reason why the estimated noise amplitude value is gradually increased is to prevent a sound level from being detected in a sound section.
【００２０】以上のように、本実施の形態１によれば、
振幅更新処理部１０４によって音節間の非音声区間にお
ける騒音レベルを検出するため、音声／非音声区間の判
別を行わずに騒音スペクトルを推定し、また非定常騒音
レベルも検出することができる。このため、音声／非音
声区間の判別精度が良くないために生じる騒音抑圧効果
の劣化や、非定常騒音入力による騒音抑圧効果の劣化を
防ぐことができる。As described above, according to the first embodiment,
Since the amplitude update processing unit 104 detects a noise level in a non-speech section between syllables, it is possible to estimate a noise spectrum without discriminating a speech / non-speech section and also detect a non-stationary noise level. For this reason, it is possible to prevent the noise suppression effect from deteriorating due to poor discrimination accuracy between speech / non-speech sections, and the noise suppression effect from deteriorating due to unsteady noise input.
【００２１】（実施の形態２）図３は本発明の第２の実
施の形態における騒音抑圧装置の構成を示すブロック図
であり、信号入力端子３０１と、入力信号を周波数信号
に変換する時間−周波数変換部３０２と、変換された周
波数信号の各周波数ごとの振幅成分を算出して入力信号
スペクトルを出力する振幅算出処理部３０３と、入力信
号スペクトルにおける各周波数ごとの振幅を変更するウ
ィナーフィルタ処理部３０７と、入力信号の騒音スペク
トルを推定する振幅更新処理部３０４と、入力信号スペ
クトルと騒音スペクトルを用いてウィナーフィルタ特性
を算出するウィナーフィルタ算出部３０５と、算出され
たウィナーフィルタ特性を用いてウィナーフィルタ処理
部を更新するフィルタ更新処理部３０６と、ウィナーフ
ィルタ処理部３０７の出力信号を時間信号に変換する周
波数−時間変換部３０８と、信号出力端子３０９等から
構成されている。(Embodiment 2) FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a noise suppression apparatus according to a second embodiment of the present invention. The signal input terminal 301 and the time for converting an input signal into a frequency signal are shown in FIG. Frequency conversion section 302, amplitude calculation processing section 303 for calculating an amplitude component for each frequency of the converted frequency signal and outputting an input signal spectrum, and Wiener filter processing for changing the amplitude for each frequency in the input signal spectrum Unit 307, amplitude update processing unit 304 for estimating the noise spectrum of the input signal, Wiener filter calculation unit 305 for calculating the Wiener filter characteristics using the input signal spectrum and the noise spectrum, and using the calculated Wiener filter characteristics A filter update processor 306 for updating the Wiener filter processor, and a Wiener filter processor 30 Frequency of converting an output signal to a time signal - and the time conversion unit 308, and a signal output terminal 309 and the like.
【００２２】次に、本実施の形態２の動作について説明
する。時間−周波数変換部３０２、振幅算出処理部３０
３、周波数−時間変換部３０８の動作は、上記実施の形
態１と同様である。ウィナーフィルタ処理部３０７は、
上記（式４）に基づき、振幅算出処理部３０３の出力信
号である各周波数ごとの信号振幅値を変更し、騒音信号
を抑圧する。振幅算出処理部３０３の出力信号は、ウィ
ナーフィルタ処理部３０７に入力されると同時に、振幅
更新処理部３０４にも入力される。振幅更新処理部３０
４の動作は上記実施の形態１と同様である。ウィナーフ
ィルタ算出部３０５は、振幅算出処理部３０３の出力で
ある入力信号スペクトルと振幅更新処理部３０４の出力
である騒音スペクトルを用いて、上記（式５）に基づき
ウィナーフィルタ特性を算出する。ウィナーフィルタ算
出部３０５よって算出されたフィルタ特性は、フィルタ
更新処理部３０６に入力され、滑らかなフィルタ処理が
行われるように、ウィナーフィルタ処理部３０７におけ
るフィルタ振幅を更新する。Next, the operation of the second embodiment will be described. Time-frequency conversion unit 302, amplitude calculation processing unit 30
3. The operation of the frequency-time conversion unit 308 is the same as in the first embodiment. The Wiener filter processing unit 307 includes:
Based on the above (Equation 4), the signal amplitude value for each frequency, which is the output signal of the amplitude calculation processing unit 303, is changed to suppress the noise signal. The output signal of the amplitude calculation processing unit 303 is input to the amplitude update processing unit 304 at the same time as being input to the Wiener filter processing unit 307. Amplitude update processing unit 30
Operation 4 is the same as that of the first embodiment. The Wiener filter calculation unit 305 calculates the Wiener filter characteristics based on the above (Equation 5) using the input signal spectrum output from the amplitude calculation processing unit 303 and the noise spectrum output from the amplitude update processing unit 304. The filter characteristics calculated by the Wiener filter calculation unit 305 are input to the filter update processing unit 306, and the filter amplitude in the Wiener filter processing unit 307 is updated so that smooth filter processing is performed.
【００２３】次に、フィルタ更新処理部３０６の詳細に
ついて説明する。図４はフィルタ更新処理部３０６の構
成を示すブロック図であり、フィルタ振幅値入力端子４
０１と、レベル判定器４０２と、振幅設定器４０３と、
振幅更新器４０４と、設定フィルタ振幅値出力端子４０
５とから構成されている。フィルタ振幅値入力端子４０
１に入力された信号Ｈｉｎは、レベル判定機４０２によ
って設定フィルタ振幅値Ｈと比較される。Ｈ＜Ｈｉｎで
あれば、振幅設定器４０３によって設定フィルタ振幅値
がＨ＝Ｈｉｎと設定され、設定フィルタ振幅値出力端子
４０５から出力される。一方、Ｈ≧Ｈｉｎであれば、振
幅更新器４０４によって、Ｈ＝Ｈ＊Ｌｄｏｗｎのように
設定フィルタ振幅値がすこしずつ（Ｌｄｏｗｎずつ）更
新される。更新量Ｌｄｏｗｎは１より小さな値で、例え
ば０．０１ｄＢから６ｄＢ程度の更新量となるように設
定される。Ｈ＜ＨｉｎのときにＨ＝Ｈｉｎとすること
は、非音声区間から音声区間になったときに、Ｈの振幅
が小さな値から大きな値と急激に変化することに対応し
ている。また、Ｈ≧ＨｉｎのときにＨ＝Ｈ＊Ｌｄｏｗｎ
とすることは、入力スペクトルから騒音スペクトルを減
算するときに実際の騒音スペクトルより多く減算してし
まったときなどに生じる、信号の不連続を防ぐことがで
きる。Next, details of the filter update processing unit 306 will be described. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the filter update processing unit 306, and the filter amplitude value input terminal 4
01, a level determiner 402, an amplitude setter 403,
Amplitude updater 404 and set filter amplitude value output terminal 40
And 5. Filter amplitude value input terminal 40
The signal Hin input to 1 is compared with the set filter amplitude value H by the level determination unit 402. If H <Hin, the set filter amplitude value is set to H = Hin by the amplitude setting unit 403 and output from the set filter amplitude value output terminal 405. On the other hand, if H ≧ Hin, the set filter amplitude value is updated by the amplitude updater 404 little by little (Ldown) as H = H * Ldown. The update amount Ldown is a value smaller than 1, and is set to be an update amount of, for example, about 0.01 dB to 6 dB. Setting H = Hin when H <Hin corresponds to a sudden change in the amplitude of H from a small value to a large value when a non-speech section changes to a speech section. When H ≧ Hin, H = H * Ldown
This makes it possible to prevent signal discontinuity that occurs when the noise spectrum is subtracted from the input spectrum by more than the actual noise spectrum.
【００２４】図５はフィルタ更新処理部３０６の別の構
成例を示しており、フィルタ振幅値入力端子５０１と、
レベル判定器５０２と、振幅上昇更新器５０３と、振幅
下降更新器５０４と、設定フィルタ振幅値出力端子５０
５とから構成されている。フィルタ振幅値入力端子５０
１に入力された信号Ｈｉｎは、レベル判定器５０２によ
って設定フィルタ振幅値Ｈと比較される。Ｈ＜Ｈｉｎで
あれば、振幅上昇更新器５０３によって設定フィルタ振
幅値がＨ＝Ｈ＊Ｌｕｐと設定され、設定フィルタ振幅値
出力端子５０５から出力される。一方、Ｈ≧Ｈｉｎであ
れば、振幅下降更新器５０４によって、Ｈ＝Ｈ＊Ｌｄｏ
ｗｎのように設定フィルタ振幅値が少ししずつ（Ｌｄｏ
ｗｎずつ）更新される。更新量Ｌｄｏｗｎは１より小さ
な値で、例えば０．０１ｄＢから６ｄＢ程度の更新量と
なるように設定される。また更新量Ｌｕｐは１より大き
な値で、例えば１０ｄＢから４０ｄＢ程度の更新量とな
るように設定される。Ｈ＜ＨｉｎのときにＨ＝Ｈ＊Ｌｕ
ｐとすることは、非音声区間から音声区間になったとき
に、Ｈの振幅が小さな値から大きな値と急激に変化する
ときなどに生じる信号の不連続を防ぐことができる。FIG. 5 shows another example of the configuration of the filter update processing unit 306, in which a filter amplitude value input terminal 501 and
Level determiner 502, amplitude increase updater 503, amplitude decrease updater 504, set filter amplitude value output terminal 50
And 5. Filter amplitude value input terminal 50
The signal Hin input to 1 is compared with the set filter amplitude value H by the level determiner 502. If H <Hin, the set filter amplitude value is set as H = H * Lup by the amplitude rise updater 503 and output from the set filter amplitude value output terminal 505. On the other hand, if H ≧ Hin, the amplitude lowering updater 504 causes H = H * Ldo.
wn, the set filter amplitude value is gradually increased (Ldo
wn). The update amount Ldown is a value smaller than 1, and is set to be an update amount of, for example, about 0.01 dB to 6 dB. The update amount Lup is set to a value larger than 1, for example, an update amount of about 10 to 40 dB. H = H * Lu when H <Hin
By setting it to p, it is possible to prevent discontinuity of the signal that occurs when the amplitude of H suddenly changes from a small value to a large value when a non-voice section changes to a voice section.
【００２５】以上のように、本実施の形態２によれば、
フィルタ更新処理部３０６によってウィナーフィルタの
振幅値を滑らかに更新するため、信号の不連続部分の発
生を防ぐことができ、音質の劣化を防止することができ
る。As described above, according to the second embodiment,
Since the amplitude value of the Wiener filter is smoothly updated by the filter update processing unit 306, it is possible to prevent discontinuous portions of the signal from occurring, and to prevent deterioration in sound quality.
【００２６】（実施の形態３）図６は本発明の第３の実
施の形態における騒音抑圧装置の構成を示すブロック図
であり、信号入力端子６０１と、入力信号を周波数信号
に変換する時間−周波数変換部６０２と、変換された周
波数信号の各周波数ごとの振幅成分を算出して入力信号
スペクトルを出力する振幅算出処理部６０３と、入力信
号スペクトルにおける各周波数ごとの振幅を変更するウ
ィナーフィルタ処理部６０７と、入力信号の騒音スペク
トルを推定する振幅更新処理部６０４と、入力信号スペ
クトルと騒音スペクトルを用いてウィナーフィルタ特性
を算出するウィナーフィルタ算出部６０５と、算出され
たウィナーフィルタ特性のうち音声信号特性部分を強調
してウィナーフィルタ処理部６０７を更新する音声信号
強調部６０６と、ウィナーフィルタ処理部６０７の出力
信号を時間信号に変換する周波数−時間変換部６０８、
信号出力端子６０９等から構成されている。(Embodiment 3) FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a noise suppression apparatus according to a third embodiment of the present invention. The signal input terminal 601 and the time for converting an input signal into a frequency signal are shown in FIG. A frequency conversion unit 602, an amplitude calculation processing unit 603 that calculates an amplitude component of each frequency of the converted frequency signal and outputs an input signal spectrum, and a Wiener filter process that changes the amplitude of each frequency in the input signal spectrum Unit 607, an amplitude update processing unit 604 for estimating a noise spectrum of the input signal, a Wiener filter calculating unit 605 for calculating a Wiener filter characteristic using the input signal spectrum and the noise spectrum, and a voice among the calculated Wiener filter characteristics. An audio signal enhancement unit 606 for updating the Wiener filter processing unit 607 by enhancing a signal characteristic portion; Frequency converting the output signal of Inafiruta processor 607 to the time signal - time conversion unit 608,
It comprises a signal output terminal 609 and the like.
【００２７】次に、本実施の形態３の動作について説明
する。時間−周波数変換部６０２、振幅算出処理部６０
３、振幅更新処理部６０４、ウィナーフィルタ算出部６
０５、ウィナーフィルタ処理部６０７、周波数−時間変
換部６０８の動作は、上記した実施の形態２と同様であ
る。音声信号強調部６０６は、騒音スペクトル以外の音
声スペクトル部分だけを強調するように、ウィナーフィ
ルタ処理部６０７におけるウィナーフィルタ特性を変更
する。Next, the operation of the third embodiment will be described. Time-frequency conversion unit 602, amplitude calculation processing unit 60
3. Amplitude update processor 604, Wiener filter calculator 6
05, the Wiener filter processing unit 607, and the frequency-time conversion unit 608 operate in the same manner as in the second embodiment. The audio signal enhancement unit 606 changes the Wiener filter characteristics in the Wiener filter processing unit 607 so as to enhance only the audio spectrum part other than the noise spectrum.
【００２８】次に、音声信号強調部６０６の詳細につい
て説明する。図７は音声信号強調部６０６の構成を示す
ブロック図であり、フィルタ振幅値入力端子７０１と、
ピーク検出処理部７０２と、音声強調フィルタ算出部７
０３と、ウィナーフィルタ特性変更部７０４と、設定フ
ィルタ振幅値出力端子７０５とから構成されている。フ
ィルタ振幅値入力端子７０１に入力された信号Ｈｉｎ
は、ピーク検出処理部７０２に入力され、ピークをもつ
周波数が検出される。検出する周波数の範囲は、例えば
１００Ｈｚ以上１ｋＨｚ以下のように、音声の第一ホル
マント周波数の範囲とする。音声強調フィルタ算出部７
０３は、例えば、ピーク検出処理部７０２によって検出
された周波数ｆの整数倍（ｎｆ、ｎ：１、２、３、・・
・）の周波数で１、また（ｎ＋０．５）ｆの周波数で０
となるような音声強調フィルタＨｅを算出する。Ｈｅ
は、音声帯域の周波数成分だけを検出するバンドパスフ
ィルタ特性のような特性でも良い。ウィナーフィルタ特
性変更部７０４は、音声強調フィルタ算出部７０３によ
って算出された音声強調フィルタＨｅと、入力フィルタ
振幅値Ｈｉｎを用いてウィナーフィルタ特性を、Ｈ＝Ｈ
ｅ＊Ｈｉｎのように変更する。Next, the details of the audio signal emphasizing section 606 will be described. FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the audio signal emphasizing unit 606, and includes a filter amplitude value input terminal 701,
Peak detection processing section 702 and voice enhancement filter calculation section 7
03, a Wiener filter characteristic changing unit 704, and a set filter amplitude value output terminal 705. Signal Hin input to filter amplitude value input terminal 701
Is input to the peak detection processing unit 702, and a frequency having a peak is detected. The range of the frequency to be detected is the range of the first formant frequency of the voice, for example, 100 Hz or more and 1 kHz or less. Voice enhancement filter calculator 7
03 is, for example, an integer multiple of the frequency f detected by the peak detection processing unit 702 (nf, n: 1, 2, 3,...).
1) at a frequency of 0) and 0 at a frequency of (n + 0.5) f
The voice emphasis filter He is calculated as follows. He
May be a characteristic such as a band-pass filter characteristic for detecting only the frequency component of the audio band. The Wiener filter characteristic changing unit 704 calculates the Wiener filter characteristic using the speech enhancement filter He calculated by the speech enhancement filter calculation unit 703 and the input filter amplitude value Hin, and calculates H = H
Change to e * Hin.
【００２９】以上のように、本実施の形態３によれば、
音声信号強調部６０６が、ウィナーフィルタ算出部６０
５によって算出されたフィルタ特性のうち音声信号特性
部分を強調するようにフィルタ特性を更新するので、音
声信号以外の騒音信号の抑圧効果を向上させることがで
きる。As described above, according to the third embodiment,
The audio signal emphasizing unit 606 includes the Wiener filter calculating unit 60
Since the filter characteristics are updated so as to emphasize the audio signal characteristic portion of the filter characteristics calculated in step 5, the effect of suppressing noise signals other than audio signals can be improved.
【００３０】[0030]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、振幅更
新処理部を設け、音声区間と非音声区間の判別を行わず
に、音節間を含む非音声区間における騒音信号レベルを
検出するようにしたので、音声／非音声区間の判別精度
が良くないために生じる騒音抑圧効果の劣化や、信号の
不連続部分の発生による音質の劣化を防止でき、また、
音声区間においても音節間で騒音信号レベルを検出する
ことができるため、常に騒音スペクトルが更新され、非
定常騒音でも騒音抑圧効果の劣化を防止することがで
き、音声信号以外の騒音信号の抑圧効果が向上するとい
う効果を有する。As described above, according to the present invention, the amplitude update processing unit is provided to detect the noise signal level in the non-voice section including the syllables without discriminating between the voice section and the non-voice section. Therefore, it is possible to prevent the noise suppression effect from deteriorating due to poor accuracy in discriminating the voice / non-voice section and the sound quality from deteriorating due to the occurrence of discontinuous portions of the signal.
The noise signal level can be detected between syllables even in the voice section, so that the noise spectrum is constantly updated, and the noise suppression effect can be prevented from deteriorating even in non-stationary noise. Is improved.
【図１】本発明の実施の形態１における騒音抑圧装置の
構成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a noise suppression device according to Embodiment 1 of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態１における振幅更新処理部
の構成を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an amplitude update processing unit according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施の形態２における騒音抑圧装置の
構成を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a noise suppression device according to Embodiment 2 of the present invention.
【図４】本発明の実施の形態２におけるフィルタ更新処
理部の構成を示すブロック図FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a filter update processing unit according to Embodiment 2 of the present invention.
【図５】本発明の実施の形態２におけるフィルタ更新処
理部の別の構成を示すブロック図FIG. 5 is a block diagram showing another configuration of the filter update processing unit according to the second embodiment of the present invention.
【図６】本発明の実施の形態３における騒音抑圧装置の
構成を示すブロック図FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a noise suppression device according to a third embodiment of the present invention.
【図７】本発明の実施の形態３における音声信号強調部
の構成を示すブロック図FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an audio signal emphasizing unit according to Embodiment 3 of the present invention.
【図８】従来例における騒音抑圧装置の構成を示すブロ
ック図FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a noise suppression device in a conventional example.
１０１、３０１、６０１、８０１ 信号入力端子 １０２、３０２、６０２、８０２ 時間−周波数変換部 １０３、３０３、６０３、８０３ 振幅算出処理部 １０４、３０４、６０４ 振幅更新処理部 １０５、８０７ 振幅減算処理部 １０６、３０８、６０８、８０８ 周波数−時間変換部 １０７、３０９、６０９、８０９ 信号出力端子 ２０１ 信号振幅値入力端子 ２０２、４０２、５０２ レベル判定器 ２０３、４０３ 振幅設定器 ２０４、４０４ 振幅更新器 ２０５ 推定騒音振幅値出力端子 ３０５、６０５ ウィナーフィルタ算出部 ３０６ フィルタ更新処理部 ３０７、６０７ ウィナーフィルタ処理部 ４０１、５０１、７０１ フィルタ振幅値入力端子 ４０５、５０５、７０５ 設定フィルタ振幅値出力端子 ５０３ 振幅上昇更新器 ５０４ 振幅減少更新器 ６０６ 音声信号強調部 ７０２ ピーク検出処理部 ７０３ 音声強調フィルタ算出部 ７０４ ウィナーフィルタ特性変更部 ８０４ 音声／非音声判定部 ８０５ スイッチ ８０６ 平均化処理部 101, 301, 601, 801 Signal input terminals 102, 302, 602, 802 Time-frequency conversion units 103, 303, 603, 803 Amplitude calculation processing units 104, 304, 604 Amplitude update processing units 105, 807 Amplitude subtraction processing units 106 , 308, 608, 808 Frequency-time conversion units 107, 309, 609, 809 Signal output terminal 201 Signal amplitude value input terminal 202, 402, 502 Level determiner 203, 403 Amplitude setting unit 204, 404 Amplitude updater 205 Estimated noise Amplitude value output terminal 305, 605 Wiener filter calculation unit 306 Filter update processing unit 307, 607 Wiener filter processing unit 401, 501, 701 Filter amplitude value input terminal 405, 505, 705 Setting filter amplitude value output terminal 503 Amplitude increase updater 504 Amplitude reduction Small updater 606 Audio signal enhancement unit 702 Peak detection processing unit 703 Audio enhancement filter calculation unit 704 Wiener filter characteristic change unit 804 Audio / non-voice determination unit 805 Switch 806 Averaging processing unit
Claims (14)
周波数信号に変換する時間−周波数変換部と、前記変換
された周波数信号の各周波数ごとの振幅成分を算出して
入力信号スペクトルを出力する振幅算出処理部と、前記
入力信号の騒音スペクトルを推定する振幅更新処理部
と、前記入力信号スペクトルから騒音スペクトルを減算
する振幅減算処理部と、前記振幅減算処理部の出力信号
を時間信号に変換する周波数−時間変換部とを備えた騒
音抑圧装置。1. A time-frequency converter for converting an input signal in which noise is superimposed on a voice signal into a frequency signal, and calculating an amplitude component for each frequency of the converted frequency signal to output an input signal spectrum. An amplitude calculation processing unit, an amplitude update processing unit that estimates a noise spectrum of the input signal, an amplitude subtraction processing unit that subtracts a noise spectrum from the input signal spectrum, and an output signal of the amplitude subtraction processing unit as a time signal. A noise suppression device including a frequency-time conversion unit for converting.
周波数信号に変換する時間−周波数変換部と、前記変換
された周波数信号の各周波数ごとの振幅成分を算出して
入力信号スペクトルを出力する振幅算出処理部と、前記
入力信号スペクトルにおける各周波数ごとの振幅を変更
するウィナーフィルタ処理部と、前記入力信号の騒音ス
ペクトルを推定する振幅更新処理部と、前記入力信号ス
ペクトルと前記騒音スペクトルを用いてウィナーフィル
タ特性を算出するウィナーフィルタ算出部と、前記算出
されたウィナーフィルタ特性を用いて前記ウィナーフィ
ルタ処理部を更新するフィルタ更新処理部と、前記ウィ
ナーフィルタ処理部の出力信号を時間信号に変換する周
波数−時間変換部とを備えた騒音抑圧装置。2. A time-frequency converter for converting an input signal in which noise is superimposed on an audio signal into a frequency signal, and calculating an amplitude component for each frequency of the converted frequency signal to output an input signal spectrum. Amplitude calculation processing unit, a Wiener filter processing unit that changes the amplitude of each frequency in the input signal spectrum, an amplitude update processing unit that estimates the noise spectrum of the input signal, and calculates the input signal spectrum and the noise spectrum. A Wiener filter calculation unit that calculates a Wiener filter characteristic using the filter, a filter update processing unit that updates the Wiener filter processing unit using the calculated Wiener filter characteristic, and an output signal of the Wiener filter processing unit as a time signal. A noise suppression device including a frequency-time conversion unit for converting.
周波数信号に変換する時間−周波数変換部と、前記変換
された周波数信号の各周波数ごとの振幅成分を算出して
入力信号スペクトルを出力する振幅算出処理部と、前記
入力信号スペクトルにおける各周波数ごとの振幅を変更
するウィナーフィルタ処理部と、前記入力信号の騒音ス
ペクトルを推定する振幅更新処理部と、前記入力信号ス
ペクトルと前記騒音スペクトルを用いてウィナーフィル
タ特性を算出するウィナーフィルタ算出部と、前記算出
されたウィナーフィルタ特性のうち音声信号特性部分を
強調して前記ウィナーフィルタ処理部を更新する音声信
号強調部と、前記ウィナーフィルタ処理部の出力信号を
時間信号に変換する周波数−時間変換部とを備えた騒音
抑圧装置。3. A time-frequency converter for converting an input signal in which noise is superimposed on an audio signal into a frequency signal, and calculating an amplitude component for each frequency of the converted frequency signal to output an input signal spectrum. Amplitude calculation processing unit, a Wiener filter processing unit that changes the amplitude of each frequency in the input signal spectrum, an amplitude update processing unit that estimates the noise spectrum of the input signal, and calculates the input signal spectrum and the noise spectrum. A Wiener filter calculating unit that calculates a Wiener filter characteristic using the Wiener filter processing unit; an audio signal enhancement unit that updates the Wiener filter processing unit by enhancing an audio signal characteristic part of the calculated Wiener filter characteristic; and the Wiener filter processing unit. And a frequency-time conversion unit for converting the output signal of FIG.
と、振幅設定器と、振幅更新器とからなり、推定騒音振
幅値が入力信号振幅値よりも大きい場合には、推定騒音
振幅値に１より大きな所望の係数を掛けることで更新
し、推定騒音振幅値が入力信号振幅値よりも小さい場合
には、推定騒音振幅値を入力信号振幅値とすることを特
徴とする請求項１、２または３に記載の騒音抑圧装置。4. An amplitude update processing unit comprising a level judgment unit, an amplitude setting unit, and an amplitude update unit, and when the estimated noise amplitude value is larger than the input signal amplitude value, the amplitude update processing unit outputs the estimated noise amplitude value. 3. An update by multiplying by a desired coefficient larger than 1, and when the estimated noise amplitude value is smaller than the input signal amplitude value, the estimated noise amplitude value is used as the input signal amplitude value. Or the noise suppression device according to 3.
器と、振幅設定器と、振幅更新器とからなり、設定フィ
ルタ振幅値が入力フィルタ振幅値よりも小さい場合に
は、設定フィルタ振幅値に１より小さな所望の係数を掛
けることで更新し、設定フィルタ振幅値が入力フィルタ
振幅値よりも大きい場合には、設定フィルタ振幅値を入
力フィルタ振幅値とすることを特徴とする請求項２に記
載の騒音抑圧装置。5. The filter update processing unit comprises a level determiner, an amplitude setter, and an amplitude updater. When the set filter amplitude value is smaller than the input filter amplitude value, the filter update processing unit outputs the set filter amplitude value. 3. The method according to claim 2, wherein the update is performed by multiplying by a desired coefficient smaller than 1, and when the set filter amplitude value is larger than the input filter amplitude value, the set filter amplitude value is used as the input filter amplitude value. Noise suppression device.
器と、振幅減少更新器と、振幅上昇更新器とからなり、
設定フィルタ振幅値が入力フィルタ振幅値よりも小さい
場合には、設定フィルタ振幅値に１より小さな所望の係
数を掛けることで更新し、設定フィルタ振幅値が入力フ
ィルタ振幅値よりも大きい場合には、設定フィルタ振幅
値に１より大きな所望の係数を掛けることで更新するこ
とを特徴とする請求項２に記載の騒音抑圧装置。6. The filter update processing unit includes a level determiner, an amplitude decrease updater, and an amplitude increase updater,
When the set filter amplitude value is smaller than the input filter amplitude value, the setting filter amplitude value is updated by multiplying the desired filter coefficient by a desired coefficient smaller than 1. When the set filter amplitude value is larger than the input filter amplitude value, The noise suppression device according to claim 2, wherein the update is performed by multiplying the set filter amplitude value by a desired coefficient greater than one.
部と、音声強調フィルタ算出部と、ウィナーフィルタ特
性変更部とからなり、ピーク検出処理部によってピーク
となる周波数を検出し、前記音声強調フィルタ算出部は
そのピーク周波数の整数倍の周波数を強調するように
し、前記ウィナーフィルタ特性変更部は前記音声強調フ
ィルタ算出部によって算出されたフィルタを用いてウィ
ナーフィルタ特性を変更するようにしたことを特徴とす
る請求項３に記載の騒音抑圧装置。7. The audio signal emphasizing unit includes a peak detection processing unit, an audio emphasis filter calculating unit, and a Wiener filter characteristic changing unit, and detects a peak frequency by the peak detection processing unit. The filter calculating unit emphasizes a frequency that is an integral multiple of the peak frequency, and the Wiener filter characteristic changing unit changes the Wiener filter characteristic using the filter calculated by the voice emphasis filter calculating unit. The noise suppression device according to claim 3, wherein:
の騒音抑圧装置を含む音響装置。8. An acoustic device comprising the noise suppression device according to claim 1.
の騒音抑圧装置を含むエコーキャンセラ装置。9. An echo canceller device including the noise suppression device according to claim 1.
載の騒音抑圧装置を含む音声符号化装置。10. A speech encoding device including the noise suppression device according to claim 1.
載の騒音抑圧装置を含む通信端末装置。11. A communication terminal device including the noise suppression device according to claim 1.
載の騒音抑圧装置を含む情報端末装置。12. An information terminal device including the noise suppression device according to claim 1.
載の騒音抑圧装置を含む収音装置。13. A sound pickup device including the noise suppression device according to claim 1.
載の処理手段を含む騒音抑圧方法。14. A noise suppression method including the processing unit according to claim 1. Description:
Priority Applications (1)
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1999
- 1999-12-01 JP JP34251399A patent/JP2001159899A/en active Pending
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