JP2000172299A - 雑音消去方法及びそれを用いた雑音消去装置 - Google Patents
雑音消去方法及びそれを用いた雑音消去装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の方法よりも雑音消去量の改善と歪み
（残留誤差）の低減とを実現可能な雑音除去装置を提供
する。 【解決手段】 ＳＮＲ平均回路２１は除算回路１６が出
力するＳＮＲ１の平均値ＳＮＲ４を算出する。ステップ
サイズ出力回路２０は推定ＳＮＲ値であるＳＮＲ３と平
均ＳＮＲであるＳＮＲ４との両方の値に基づいて適応フ
ィルタ４のステップサイズを決定する。
（残留誤差）の低減とを実現可能な雑音除去装置を提供
する。 【解決手段】 ＳＮＲ平均回路２１は除算回路１６が出
力するＳＮＲ１の平均値ＳＮＲ４を算出する。ステップ
サイズ出力回路２０は推定ＳＮＲ値であるＳＮＲ３と平
均ＳＮＲであるＳＮＲ４との両方の値に基づいて適応フ
ィルタ４のステップサイズを決定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は雑音消去方法及びそ
れを用いた雑音消去装置に関し、特にマイクロフォンや
ハンドセット等から入力された音声信号に混入した背景
雑音信号を適応フィルタを用いて消去する雑音消去方法
に関する。
れを用いた雑音消去装置に関し、特にマイクロフォンや
ハンドセット等から入力された音声信号に混入した背景
雑音信号を適応フィルタを用いて消去する雑音消去方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】マイクロフォンやハンドセット等から入
力された音声信号に混入した背景雑音信号は、情報圧縮
度の高い狭帯域音声符号化装置や音声認識装置等におい
ては大きな問題となる。このような音響的に重畳した雑
音成分の消去を目的とした雑音消去装置としては、”Ａ
ｄａｐｔｉｖｅ Ｎｏｉｓｅ Ｃａｎｃｅｌｌｉｎｇ：
Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ｓ”（Ｂ．Ｗｉｄｒｏｗｅｔ．ａｌ．，ＰＲＯＣＥＥＤ
ＩＧＳ ＯＦ ＩＥＥＥ，ＶＯＬ．６３，ＮＯ．１２，
１９７５，ｐｐ．１６９２−１７１６）（以下、文献１
とする）に、適応フィルタを用いた２入力型雑音消去装
置が記載されている。
力された音声信号に混入した背景雑音信号は、情報圧縮
度の高い狭帯域音声符号化装置や音声認識装置等におい
ては大きな問題となる。このような音響的に重畳した雑
音成分の消去を目的とした雑音消去装置としては、”Ａ
ｄａｐｔｉｖｅ Ｎｏｉｓｅ Ｃａｎｃｅｌｌｉｎｇ：
Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ｓ”（Ｂ．Ｗｉｄｒｏｗｅｔ．ａｌ．，ＰＲＯＣＥＥＤ
ＩＧＳ ＯＦ ＩＥＥＥ，ＶＯＬ．６３，ＮＯ．１２，
１９７５，ｐｐ．１６９２−１７１６）（以下、文献１
とする）に、適応フィルタを用いた２入力型雑音消去装
置が記載されている。
【０００３】この２入力型雑音消去装置は参照入力端子
に入力された雑音信号が音声入力端子に到達するまでに
通る経路（ノイズパス）のインパルス応答を近似する適
応フィルタを用いて、音声入力端子に混入する雑音信号
成分に対応した擬似雑音信号を生成し、音声入力端子に
入力された受信信号（音声信号と雑音信号との混在信
号）から擬似雑音信号信号を差し引くことによって、雑
音信号を抑圧するように動作する。
に入力された雑音信号が音声入力端子に到達するまでに
通る経路（ノイズパス）のインパルス応答を近似する適
応フィルタを用いて、音声入力端子に混入する雑音信号
成分に対応した擬似雑音信号を生成し、音声入力端子に
入力された受信信号（音声信号と雑音信号との混在信
号）から擬似雑音信号信号を差し引くことによって、雑
音信号を抑圧するように動作する。
【０００４】このとき、適応フィルタのフィルタ係数は
受信信号から擬似雑音信号を差し引いた誤差信号と参照
入力端子にて得られる参照信号との相関をとることによ
って修正される。
受信信号から擬似雑音信号を差し引いた誤差信号と参照
入力端子にて得られる参照信号との相関をとることによ
って修正される。
【０００５】このような適応フィルタの係数修正、すな
わち、収束アルゴリズムの代表的なものとして文献１に
記載されている「ＬＭＳアルゴリズム（Ｌｅａｓｔ−Ｍ
ｅａｎ−Ｓｑｕａｒｅ ＡＬＧＯＲＩＴＨＭ）」や「Ｉ
ＥＥＥＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＡＵＴＯＭＡ
ＴＩＣ ＣＯＮＴＲＯＬ，ＶＯＬ．１２，Ｎｏ．３，１
９６７，ｐｐ．２８２−２８７）（以下、文献２とす
る）に記載されている「ＬＩＭ（Ｌｅａｒｎｉｎｇ Ｉ
ｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ）」が知ら
れている。
わち、収束アルゴリズムの代表的なものとして文献１に
記載されている「ＬＭＳアルゴリズム（Ｌｅａｓｔ−Ｍ
ｅａｎ−Ｓｑｕａｒｅ ＡＬＧＯＲＩＴＨＭ）」や「Ｉ
ＥＥＥＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＡＵＴＯＭＡ
ＴＩＣ ＣＯＮＴＲＯＬ，ＶＯＬ．１２，Ｎｏ．３，１
９６７，ｐｐ．２８２−２８７）（以下、文献２とす
る）に記載されている「ＬＩＭ（Ｌｅａｒｎｉｎｇ Ｉ
ｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ）」が知ら
れている。
【０００６】図３は従来の雑音消去装置の一例のブロッ
ク図を示す。話者の口元に置かれた、例えばマイクロフ
ォンによって音響−電気変換されて音声入力端子１に入
力された音声信号には背景雑音が混入している。
ク図を示す。話者の口元に置かれた、例えばマイクロフ
ォンによって音響−電気変換されて音声入力端子１に入
力された音声信号には背景雑音が混入している。
【０００７】一方、上記の話者よりも離れた位置に置か
れたマイクロフォンによって音響−電気変換された信号
は実質的に上記の音声入力端子１に混入する背景雑音信
号に相当し、この雑音信号は参照入力端子２に入力され
る。
れたマイクロフォンによって音響−電気変換された信号
は実質的に上記の音声入力端子１に混入する背景雑音信
号に相当し、この雑音信号は参照入力端子２に入力され
る。
【０００８】音声入力端子１に入力された音声信号と背
景雑音信号とが混在した信号（以下、受信信号とする）
は、遅延回路３に供給される。遅延回路３は入力された
受信信号に対してΔｔ１の遅延量（遅延時間）を付与し
て減算器５に供給する。この遅延回路３は因果律を満足
させるために挿入されるものであり、その遅延量Δｔ１
は通常、適応フィルタ４のタップ数の半分程度の遅延量
に設定される。
景雑音信号とが混在した信号（以下、受信信号とする）
は、遅延回路３に供給される。遅延回路３は入力された
受信信号に対してΔｔ１の遅延量（遅延時間）を付与し
て減算器５に供給する。この遅延回路３は因果律を満足
させるために挿入されるものであり、その遅延量Δｔ１
は通常、適応フィルタ４のタップ数の半分程度の遅延量
に設定される。
【０００９】一方、参照入力端子２に入力された雑音信
号は適応フィルタ４に参照雑音信号として供給され、こ
こでそのフィルタリング動作によって擬似雑音信号とし
て生成された後、減算器５に供給される。
号は適応フィルタ４に参照雑音信号として供給され、こ
こでそのフィルタリング動作によって擬似雑音信号とし
て生成された後、減算器５に供給される。
【００１０】減算器５は遅延回路３によって遅延された
受信信号から、適応フィルタ４によって生成された擬似
雑音信号を差し引くことで受信信号中の背景雑音信号成
分を消去し、消去後の受信信号を出力端子６へ出力する
とともに、適応フィルタ４にはその消去後の受信信号を
誤差信号として供給する。
受信信号から、適応フィルタ４によって生成された擬似
雑音信号を差し引くことで受信信号中の背景雑音信号成
分を消去し、消去後の受信信号を出力端子６へ出力する
とともに、適応フィルタ４にはその消去後の受信信号を
誤差信号として供給する。
【００１１】適応フィルタ４は参照入力端子２から供給
された参照雑音信号と、減算器５から供給された誤差信
号と、係数更新のために設定されたステップサイズαと
に基づいてフィルタ係数の更新を逐次行う。フィルタ係
数の更新アルゴリズムとしては、文献１に記載されてい
る「ＬＭＳアルゴリズム」や文献２に記載された「ＬＩ
Ｍ」が用いられる。
された参照雑音信号と、減算器５から供給された誤差信
号と、係数更新のために設定されたステップサイズαと
に基づいてフィルタ係数の更新を逐次行う。フィルタ係
数の更新アルゴリズムとしては、文献１に記載されてい
る「ＬＭＳアルゴリズム」や文献２に記載された「ＬＩ
Ｍ」が用いられる。
【００１２】いま、音声入力端子１から入力される受信
信号のうち、音声信号成分をｓ（ｋ）（但し、ｋは時刻
を表す指標）、消去の対象となる雑音信号成分をｎ
（ｋ）、遅延回路３の遅延量Δｔを零であると仮定する
と、音声入力端子１から減算器５に供給される受信信号
ｙ（ｋ）は、 ｙ（ｋ）＝ｓ（ｋ）＋ｎ（ｋ） （１） で表される。
信号のうち、音声信号成分をｓ（ｋ）（但し、ｋは時刻
を表す指標）、消去の対象となる雑音信号成分をｎ
（ｋ）、遅延回路３の遅延量Δｔを零であると仮定する
と、音声入力端子１から減算器５に供給される受信信号
ｙ（ｋ）は、 ｙ（ｋ）＝ｓ（ｋ）＋ｎ（ｋ） （１） で表される。
【００１３】適応フィルタ４は参照入力端子２からり入
力される参照雑音信号ｘ（ｋ）を入力とし、（１）式に
おける雑音信号成分ｎ（ｋ）に対応する擬似雑音信号ｒ
（ｋ）を生成するように動作する。減算器５は受信信号
ｙ（ｋ）から擬似雑音信号ｒ（ｋ）を減算し、誤差信号
ｅ（ｋ）を出力する。
力される参照雑音信号ｘ（ｋ）を入力とし、（１）式に
おける雑音信号成分ｎ（ｋ）に対応する擬似雑音信号ｒ
（ｋ）を生成するように動作する。減算器５は受信信号
ｙ（ｋ）から擬似雑音信号ｒ（ｋ）を減算し、誤差信号
ｅ（ｋ）を出力する。
【００１４】付加雑音成分は音声信号成分ｓ（ｋ）に比
べて十分小さいので無視すると、誤差信号ｅ（ｋ）は、 ｅ（ｋ）＝ｓ（ｋ）＋ｎ（ｋ）−ｒ（ｋ） （２） で表すことができる。
べて十分小さいので無視すると、誤差信号ｅ（ｋ）は、 ｅ（ｋ）＝ｓ（ｋ）＋ｎ（ｋ）−ｒ（ｋ） （２） で表すことができる。
【００１５】ここで、適応フィルタ４のフィルタ係数の
更新アルゴリズムとして文献１に記載されている「ＬＭ
Ｓアルゴリズム」を仮定し、係数の更新方法を説明す
る。時刻ｋにおける適応フィルタ４のｊ番目の係数をｗ
ｊ（ｋ）とすると、適応フィルタ４の出力する擬似雑音
信号ｒ（ｋ）は、 ｒ（ｋ）＝Σｗｊ（ｋ）・ｘ（ｋ−ｊ） （３） で表現される。ここで、Σはｊ＝０からｊ＝Ｎ−１まで
の総和を示し、Ｎは適応フィルタ４のタップ数を示す。
更新アルゴリズムとして文献１に記載されている「ＬＭ
Ｓアルゴリズム」を仮定し、係数の更新方法を説明す
る。時刻ｋにおける適応フィルタ４のｊ番目の係数をｗ
ｊ（ｋ）とすると、適応フィルタ４の出力する擬似雑音
信号ｒ（ｋ）は、 ｒ（ｋ）＝Σｗｊ（ｋ）・ｘ（ｋ−ｊ） （３） で表現される。ここで、Σはｊ＝０からｊ＝Ｎ−１まで
の総和を示し、Ｎは適応フィルタ４のタップ数を示す。
【００１６】（３）式で求められた擬似雑音信号ｒ
（ｋ）を（２）式に適用すると、誤差信号ｅ（ｋ）が求
められる。求められた誤差信号ｅ（ｋ）を用いて、時刻
（ｋ＋１）におけるフィルタ係数ｗｊ（ｋ＋１）は ｗｊ（ｋ＋１）＝ｗｊ（ｋ）＋α・ｅ（ｋ）・ｘ（ｋ−ｊ） （４） で計算される。ここで、αはステップサイズと呼ばれる
定数であり、係数の収束時間や収束後の残留誤差量を決
定するパラメータである。
（ｋ）を（２）式に適用すると、誤差信号ｅ（ｋ）が求
められる。求められた誤差信号ｅ（ｋ）を用いて、時刻
（ｋ＋１）におけるフィルタ係数ｗｊ（ｋ＋１）は ｗｊ（ｋ＋１）＝ｗｊ（ｋ）＋α・ｅ（ｋ）・ｘ（ｋ−ｊ） （４） で計算される。ここで、αはステップサイズと呼ばれる
定数であり、係数の収束時間や収束後の残留誤差量を決
定するパラメータである。
【００１７】一方、文献２に記載されている「ＬＩＭ」
の場合のフィルタ係数更新は、 ｗｊ（ｋ＋１）＝ｗｊ（ｋ）＋（μ・ｅ（ｋ）・ｘ（ｋ−１） ／Σ（ｘ（ｍ））2 （５） で計算される。ここで、Σはｍ＝ｋ−Ｎ＋１からｍ＝ｋ
までの総和を示し、μは「ＬＩＭ」に対するステップサ
イズを示している。
の場合のフィルタ係数更新は、 ｗｊ（ｋ＋１）＝ｗｊ（ｋ）＋（μ・ｅ（ｋ）・ｘ（ｋ−１） ／Σ（ｘ（ｍ））2 （５） で計算される。ここで、Σはｍ＝ｋ−Ｎ＋１からｍ＝ｋ
までの総和を示し、μは「ＬＩＭ」に対するステップサ
イズを示している。
【００１８】「ＬＩＭ」ではステップサイズμを適応フ
ィルタに入力される参照雑音信号ｘ（ｋ）の平均電力に
反比例させることによって、「ＬＭＳアルゴリズム」よ
りも安定な収束を実現している。
ィルタに入力される参照雑音信号ｘ（ｋ）の平均電力に
反比例させることによって、「ＬＭＳアルゴリズム」よ
りも安定な収束を実現している。
【００１９】「ＬＭＳアルゴリズム」におけるステップ
サイズαも、「ＬＩＭ」におけるステップサイズμも、
その値が大きい場合には係数の修正量が多くなるために
収束が速くなる一方、修正量が大きい分だけ係数更新の
妨害となる成分が存在する場合にその影響を強く受けて
残留誤差量が多くなる。反対に、ステップサイズの値が
小さい場合には収束時間が増加するが、妨害信号成分の
影響が少なく、残留誤差量は小さくなる。したがって、
ステップサイズの設定には「収束時間」と「残留誤差」
とにトレードオフが存在することがわかる。
サイズαも、「ＬＩＭ」におけるステップサイズμも、
その値が大きい場合には係数の修正量が多くなるために
収束が速くなる一方、修正量が大きい分だけ係数更新の
妨害となる成分が存在する場合にその影響を強く受けて
残留誤差量が多くなる。反対に、ステップサイズの値が
小さい場合には収束時間が増加するが、妨害信号成分の
影響が少なく、残留誤差量は小さくなる。したがって、
ステップサイズの設定には「収束時間」と「残留誤差」
とにトレードオフが存在することがわかる。
【００２０】ところで、雑音消去装置における適応フィ
ルタ４の目的は雑音信号成分ｎ（ｋ）の擬似信号成分ｒ
（ｋ）を作り出すことであるから、適応フィルタの係数
更新のための誤差信号としてはｎ（ｋ）とｒ（ｋ）との
差、すなわち、残留誤差（ｎ（ｋ）−ｒ（ｋ））が必要
となる。この場合、（２）式で示したように、誤差信号
ｅ（ｋ）は音声信号成分ｓ（ｋ）を含んでおり、この音
声信号成分ｓ（ｋ）が適応フィルタ４の係数更新動作に
とっては妨害信号成分として大きな影響を与える。
ルタ４の目的は雑音信号成分ｎ（ｋ）の擬似信号成分ｒ
（ｋ）を作り出すことであるから、適応フィルタの係数
更新のための誤差信号としてはｎ（ｋ）とｒ（ｋ）との
差、すなわち、残留誤差（ｎ（ｋ）−ｒ（ｋ））が必要
となる。この場合、（２）式で示したように、誤差信号
ｅ（ｋ）は音声信号成分ｓ（ｋ）を含んでおり、この音
声信号成分ｓ（ｋ）が適応フィルタ４の係数更新動作に
とっては妨害信号成分として大きな影響を与える。
【００２１】適応フィルタ４にとって妨害信号となる音
声信号成分ｓ（ｋ）の影響を低減するため、雑音消去装
置に用いられる適応フィルタ４においては係数更新のた
めのステップサイズを極めて小さい値に設定する必要が
ある。しかしながら、上述したようにステップサイズを
小さくすると適応フィルタ４の収束が遅くなるという問
題が生じる。
声信号成分ｓ（ｋ）の影響を低減するため、雑音消去装
置に用いられる適応フィルタ４においては係数更新のた
めのステップサイズを極めて小さい値に設定する必要が
ある。しかしながら、上述したようにステップサイズを
小さくすると適応フィルタ４の収束が遅くなるという問
題が生じる。
【００２２】この問題を解決するため、第２の適応フィ
ルタを用いて受信信号の信号対雑音電力比を推定し、推
定値に基づいて第１の適応フィルタのステップサイズを
制御することによって高速収束と残留誤差の低減とを実
現する方法が、特開平１０−３２９８号公報に開示され
た技術で提案されている。
ルタを用いて受信信号の信号対雑音電力比を推定し、推
定値に基づいて第１の適応フィルタのステップサイズを
制御することによって高速収束と残留誤差の低減とを実
現する方法が、特開平１０−３２９８号公報に開示され
た技術で提案されている。
【００２３】図２は上記の公報に記載されている従来方
法のブロック図である。図２に示すように、従来方法は
適応フィルタ４のステップサイズを制御するために、遅
延回路８、遅延回路９、信号対雑音電力比推定回路１
０、遅延回路１７、比較回路１８、ステップサイズ出力
回路１９を備えている。
法のブロック図である。図２に示すように、従来方法は
適応フィルタ４のステップサイズを制御するために、遅
延回路８、遅延回路９、信号対雑音電力比推定回路１
０、遅延回路１７、比較回路１８、ステップサイズ出力
回路１９を備えている。
【００２４】また、信号対雑音電力比推定回路１０は音
声入力端子１から受信信号ｙ（ｋ）が入力される遅延回
路１１と、参照入力端子２から参照雑音信号ｘ（ｋ）が
入力される適応フィルタ１２と、遅延回路１１の出力信
号と適応フィルタ１２の出力擬似雑音信号ｒ１（ｋ）と
の減算を行う減算器１３と、減算器１３及び適応フィル
タ１２の各出力信号の夫々の電力を平均化する電力平均
回路１４，１５と、電力平均回路１４の出力信号で電力
平均回路１５の出力信号を除算する除算回路１６とから
構成されている。
声入力端子１から受信信号ｙ（ｋ）が入力される遅延回
路１１と、参照入力端子２から参照雑音信号ｘ（ｋ）が
入力される適応フィルタ１２と、遅延回路１１の出力信
号と適応フィルタ１２の出力擬似雑音信号ｒ１（ｋ）と
の減算を行う減算器１３と、減算器１３及び適応フィル
タ１２の各出力信号の夫々の電力を平均化する電力平均
回路１４，１５と、電力平均回路１４の出力信号で電力
平均回路１５の出力信号を除算する除算回路１６とから
構成されている。
【００２５】まず、信号対雑音電力比推定回路１０の動
作について説明する。適応フィルタ１２は参照入力端子
２から入力される参照雑音信号ｘ（ｋ）を入力信号とし
て受けるとともに、減算器１３の出力誤差信号を入力信
号として受け、擬似雑音信号を出力する。遅延回路１１
は遅延量Δｔ１の遅延を受信信号ｙ（ｋ）に与える回路
で、遅延回路３と同様に因果律を補償するために挿入さ
れるものである。減算器１３は遅延回路１１が出力する
遅延された受信信号から適応フィルタ１２の出力擬似雑
音信号を減算し、減算結果を誤差信号として適応フィル
タ１２へ供給する。
作について説明する。適応フィルタ１２は参照入力端子
２から入力される参照雑音信号ｘ（ｋ）を入力信号とし
て受けるとともに、減算器１３の出力誤差信号を入力信
号として受け、擬似雑音信号を出力する。遅延回路１１
は遅延量Δｔ１の遅延を受信信号ｙ（ｋ）に与える回路
で、遅延回路３と同様に因果律を補償するために挿入さ
れるものである。減算器１３は遅延回路１１が出力する
遅延された受信信号から適応フィルタ１２の出力擬似雑
音信号を減算し、減算結果を誤差信号として適応フィル
タ１２へ供給する。
【００２６】このとき、適応フィルタ１２の係数更新の
ためのステップサイズは収束速度を速めるために大きめ
の値を設定するものとし、係数更新のアルゴリズムとし
て文献２に記載されている「ＬＩＭ」を適用する場合に
はステップサイズμとして、例えば「０．２」から
「０．５」程度の値に設定するものとする。
ためのステップサイズは収束速度を速めるために大きめ
の値を設定するものとし、係数更新のアルゴリズムとし
て文献２に記載されている「ＬＩＭ」を適用する場合に
はステップサイズμとして、例えば「０．２」から
「０．５」程度の値に設定するものとする。
【００２７】いま、受信信号をｙ（ｋ）、適応フィルタ
１２に入力される参照雑音信号をｘ（ｋ）、適応フィル
タ１２の出力擬似雑音信号をｒ１（ｋ）とし、上記の方
法と同様に遅延回路１１の遅延量Δｔ１を零と仮定する
と、減算器１３の出力である誤差信号ｅ１（ｋ）は、 ｅ１（ｋ）＝ｙ（ｋ）−ｒ１（ｋ） （６） で表される。
１２に入力される参照雑音信号をｘ（ｋ）、適応フィル
タ１２の出力擬似雑音信号をｒ１（ｋ）とし、上記の方
法と同様に遅延回路１１の遅延量Δｔ１を零と仮定する
と、減算器１３の出力である誤差信号ｅ１（ｋ）は、 ｅ１（ｋ）＝ｙ（ｋ）−ｒ１（ｋ） （６） で表される。
【００２８】ここで、（１）式で示したように、受信信
号ｙ（ｋ）は音声信号ｓ（ｋ）と雑音信号ｎ（ｋ）との
和で表されるから、この（６）式は、 ｅ１（ｋ）＝ｓ（ｋ）＋ｎ（ｋ）−ｒ１（ｋ） （７） のように書き直される。
号ｙ（ｋ）は音声信号ｓ（ｋ）と雑音信号ｎ（ｋ）との
和で表されるから、この（６）式は、 ｅ１（ｋ）＝ｓ（ｋ）＋ｎ（ｋ）−ｒ１（ｋ） （７） のように書き直される。
【００２９】減算器１３の出力誤差信号ｅ１（ｋ）は係
数更新のための誤差信号として適応フィルタ１２に供給
されるとともに、電力平均回路１４に供給される。電力
平均回路１４は誤差信号ｅ１（ｋ）を自乗してその時間
平均を出力する。
数更新のための誤差信号として適応フィルタ１２に供給
されるとともに、電力平均回路１４に供給される。電力
平均回路１４は誤差信号ｅ１（ｋ）を自乗してその時間
平均を出力する。
【００３０】誤差信号ｅ１（ｋ）の自乗値ｅ１2 （ｋ）
は、 ｅ１2 （ｋ）＝｛ｓ（ｋ）＋ｎ（ｋ）−ｒ１（ｋ）｝2 （８） で与えられる。
は、 ｅ１2 （ｋ）＝｛ｓ（ｋ）＋ｎ（ｋ）−ｒ１（ｋ）｝2 （８） で与えられる。
【００３１】電力平均回路１４はこの自乗値ｅ１
2 （ｋ）の時間平均を出力するが、これを期待値で近似
するものとすると、音声信号ｓ（ｋ）と参照雑音信号ｘ
（ｋ）、したがって音声信号ｓ（ｋ）と雑音信号ｎ
（ｋ）とは互いに独立なので、期待値Ｅ［ｅ１
2 （ｋ）］は、 Ｅ［ｅ１2 （ｋ）］ ＝Ｅ［ｓ2 （ｋ）］＋Ｅ［｛ｎ（ｋ）−ｒ１（ｋ）｝2 ］ （９） で表される。
2 （ｋ）の時間平均を出力するが、これを期待値で近似
するものとすると、音声信号ｓ（ｋ）と参照雑音信号ｘ
（ｋ）、したがって音声信号ｓ（ｋ）と雑音信号ｎ
（ｋ）とは互いに独立なので、期待値Ｅ［ｅ１
2 （ｋ）］は、 Ｅ［ｅ１2 （ｋ）］ ＝Ｅ［ｓ2 （ｋ）］＋Ｅ［｛ｎ（ｋ）−ｒ１（ｋ）｝2 ］ （９） で表される。
【００３２】（９）式の右辺第２項は残留誤差成分を示
しており、これを大きめのステップサイズの設定によっ
て高速に収束することを考慮すると、残留誤差成分は急
速に減衰するから、 Ｅ［ｅ１2 （ｋ）］≒Ｅ［ｓ2 （ｋ）］ （１０） が得られる。したがって、（１０）式に示すように、電
力平均回路１４の出力信号は音声信号電力ｓ2 （ｋ）を
近似していることになる。
しており、これを大きめのステップサイズの設定によっ
て高速に収束することを考慮すると、残留誤差成分は急
速に減衰するから、 Ｅ［ｅ１2 （ｋ）］≒Ｅ［ｓ2 （ｋ）］ （１０） が得られる。したがって、（１０）式に示すように、電
力平均回路１４の出力信号は音声信号電力ｓ2 （ｋ）を
近似していることになる。
【００３３】一方、電力平均回路１５は適応フィルタ１
２の出力擬似雑音信号ｒ１（ｋ）を自乗して、その時間
平均を出力する。適応フィルタ１２は大きめのステップ
サイズの設定によって高速に収束することから、 ｒ１（ｋ）≒ｎ（ｋ） （１１） が成立する。
２の出力擬似雑音信号ｒ１（ｋ）を自乗して、その時間
平均を出力する。適応フィルタ１２は大きめのステップ
サイズの設定によって高速に収束することから、 ｒ１（ｋ）≒ｎ（ｋ） （１１） が成立する。
【００３４】よって、擬似雑音信号ｒ１（ｋ）の自乗値
ｒ１2 （ｋ）の期待値Ｅ［ｒ１2 （ｋ）］は、 Ｅ［ｒ１2 （ｋ）］≒Ｅ［ｎ2 （ｋ）］ （１２） で近似することができる。
ｒ１2 （ｋ）の期待値Ｅ［ｒ１2 （ｋ）］は、 Ｅ［ｒ１2 （ｋ）］≒Ｅ［ｎ2 （ｋ）］ （１２） で近似することができる。
【００３５】したがって、電力平均回路１５の出力信号
は雑音信号電力ｎ2 （ｋ）を近似していることになる。
除算回路１６は電力平均回路１４の出力音声信号電力を
電力平均回路１５の出力雑音信号電力で除算し、結果と
して信号対雑音電力比の推定値ＳＮＲ１を出力する。
は雑音信号電力ｎ2 （ｋ）を近似していることになる。
除算回路１６は電力平均回路１４の出力音声信号電力を
電力平均回路１５の出力雑音信号電力で除算し、結果と
して信号対雑音電力比の推定値ＳＮＲ１を出力する。
【００３６】ところで、電力平均回路１４，１５の動作
を移動平均等で行う場合を仮定すると、算出された電力
平均値は実際の電力変化に対して平均回数に依存する遅
延Δａｖを生じてしまう。そこで、この方法では遅延Δ
ａｖを補償するため、適応フィルタ４の入力参照雑音信
号に対してΔｔ２の遅延を与える遅延回路９を適応フィ
ルタ４の入力側に備えるとともに、受信信号に対してΔ
ｔ２の遅延を与える遅延回路８を遅延回路３の入力側に
備えている。
を移動平均等で行う場合を仮定すると、算出された電力
平均値は実際の電力変化に対して平均回数に依存する遅
延Δａｖを生じてしまう。そこで、この方法では遅延Δ
ａｖを補償するため、適応フィルタ４の入力参照雑音信
号に対してΔｔ２の遅延を与える遅延回路９を適応フィ
ルタ４の入力側に備えるとともに、受信信号に対してΔ
ｔ２の遅延を与える遅延回路８を遅延回路３の入力側に
備えている。
【００３７】ここで、上記の遅延量Δｔ２は通常、遅延
量Δａｖと同じかそれ以上の値が設定される。もし、Δ
ｔ２をΔａｖよりも大きく設定した場合にはＳＮＲ１の
変化を減算器５の実際の入力受信信号のＳＮＲ値より速
く検出することになり、ＳＮＲ１を負の時間方向へ拡張
したことになる。尚、遅延回路８と遅延回路３とは（Δ
ｔ２＋Δｔ１）の遅延を与える一つの遅延回路で構成可
能である。
量Δａｖと同じかそれ以上の値が設定される。もし、Δ
ｔ２をΔａｖよりも大きく設定した場合にはＳＮＲ１の
変化を減算器５の実際の入力受信信号のＳＮＲ値より速
く検出することになり、ＳＮＲ１を負の時間方向へ拡張
したことになる。尚、遅延回路８と遅延回路３とは（Δ
ｔ２＋Δｔ１）の遅延を与える一つの遅延回路で構成可
能である。
【００３８】以上説明したように、信号対雑音電力比推
定回路１０は音声入力端子１から入力される受信信号と
参照信号入力端子２から入力される参照雑音信号とを入
力信号として受け、擬似雑音信号を出力する適応フィル
タ１２を動作させ、適応フィルタ１２の出力擬似雑音信
号等から誤差信号電力と擬似雑音信号電力とを検出し、
これらに基づいて信号対雑音電力比の推定値ＳＮＲ１を
出力する。
定回路１０は音声入力端子１から入力される受信信号と
参照信号入力端子２から入力される参照雑音信号とを入
力信号として受け、擬似雑音信号を出力する適応フィル
タ１２を動作させ、適応フィルタ１２の出力擬似雑音信
号等から誤差信号電力と擬似雑音信号電力とを検出し、
これらに基づいて信号対雑音電力比の推定値ＳＮＲ１を
出力する。
【００３９】次に、遅延回路８，９，１７、比較回路１
８の動作を説明する。遅延回路１７は信号対雑音電力比
推定回路１０が出力する信号対雑音電力比の推定値ＳＮ
Ｒ１に対してΔｔ３の遅延を与える。比較回路１８は遅
延回路１７に入力される遅延前の信号対雑音電力比の推
定値ＳＮＲ１と、遅延回路１７から出力される遅延後の
信号対雑音電力比の推定値ＳＮＲ２とを比較し、値が大
きい方を推定値ＳＮＲ３として出力する。信号対雑音電
力比の推定値ＳＮＲ３は信号対雑音電力比の推定値ＳＮ
Ｒ１をΔｔ３だけ正の時間方向に拡張した形になってい
ることが分かる。
８の動作を説明する。遅延回路１７は信号対雑音電力比
推定回路１０が出力する信号対雑音電力比の推定値ＳＮ
Ｒ１に対してΔｔ３の遅延を与える。比較回路１８は遅
延回路１７に入力される遅延前の信号対雑音電力比の推
定値ＳＮＲ１と、遅延回路１７から出力される遅延後の
信号対雑音電力比の推定値ＳＮＲ２とを比較し、値が大
きい方を推定値ＳＮＲ３として出力する。信号対雑音電
力比の推定値ＳＮＲ３は信号対雑音電力比の推定値ＳＮ
Ｒ１をΔｔ３だけ正の時間方向に拡張した形になってい
ることが分かる。
【００４０】次に、ステップサイズ出力回路１９の動作
について説明する。ステップサイズ出力回路１９は比較
回路１８が出力する拡張信号対雑音電力比の推定値ＳＮ
Ｒ３を受け、その入力ＳＮＲ３値に対応した値を適応フ
ィルタ４のステップサイズとして出力するように動作す
る。この時、ステップサイズ出力回路１９はＳＮＲ３値
が大きい場合には小さいステップサイズを出力し、逆に
ＳＮＲ３値が小さい場合には大きなステップサイズを出
力する。
について説明する。ステップサイズ出力回路１９は比較
回路１８が出力する拡張信号対雑音電力比の推定値ＳＮ
Ｒ３を受け、その入力ＳＮＲ３値に対応した値を適応フ
ィルタ４のステップサイズとして出力するように動作す
る。この時、ステップサイズ出力回路１９はＳＮＲ３値
が大きい場合には小さいステップサイズを出力し、逆に
ＳＮＲ３値が小さい場合には大きなステップサイズを出
力する。
【００４１】具体的には、時刻ｋでのＳＮＲ３値をＳＮ
Ｒ３（ｋ）、時刻ｋでのステップサイズをμ（ｋ）とす
ると、ＳＮＲ３（ｋ）とμ（ｋ）との関係は、例えば、 μ（ｋ）＝ｃｌｉｐ［Ａ・１／ＳＮＲ３（ｋ），μｍａｘ，μｍｉｎ］ （１３） のように表される。但し、（１３）式中、Ａは定数であ
り、例えば「０．１」から「０．５」程度の値に設定さ
れる。また、ｃｌｉｐ［ａ，ｂ，ｃ］は最小値、最大値
を設定するための関係で、 ｃｌｉｐ［ａ，ｂ，ｃ］＝ａ（ｃ≦ａ≦ｂ） （１４ａ） ｃｌｉｐ［ａ，ｂ，ｃ］＝ｂ（ａ＞ｂ） （１４ｂ） ｃｌｉｐ［ａ，ｂ，ｃ］＝ｃ（ａ＜ｃ） （１４ｃ） のように定義される。
Ｒ３（ｋ）、時刻ｋでのステップサイズをμ（ｋ）とす
ると、ＳＮＲ３（ｋ）とμ（ｋ）との関係は、例えば、 μ（ｋ）＝ｃｌｉｐ［Ａ・１／ＳＮＲ３（ｋ），μｍａｘ，μｍｉｎ］ （１３） のように表される。但し、（１３）式中、Ａは定数であ
り、例えば「０．１」から「０．５」程度の値に設定さ
れる。また、ｃｌｉｐ［ａ，ｂ，ｃ］は最小値、最大値
を設定するための関係で、 ｃｌｉｐ［ａ，ｂ，ｃ］＝ａ（ｃ≦ａ≦ｂ） （１４ａ） ｃｌｉｐ［ａ，ｂ，ｃ］＝ｂ（ａ＞ｂ） （１４ｂ） ｃｌｉｐ［ａ，ｂ，ｃ］＝ｃ（ａ＜ｃ） （１４ｃ） のように定義される。
【００４２】ここで、Ａ＝０．１、μｍａｘ＝０．５、
μｍｉｎ＝０．０１と仮定すると、（１３）式は、 μ（ｋ）＝ｃｌｉｐ［０．１／ＳＮＲ３（ｋ），０．５，０．０１］ （１５） のように表される。
μｍｉｎ＝０．０１と仮定すると、（１３）式は、 μ（ｋ）＝ｃｌｉｐ［０．１／ＳＮＲ３（ｋ），０．５，０．０１］ （１５） のように表される。
【００４３】したがって、この場合はＳＮＲ３値が０ｄ
Ｂの時、すなわちＳＮＲ３（ｋ）＝１の時のステップサ
イズは（１４ａ）式から“０．１”となる。また、ＳＮ
Ｒ３値が１０ｄＢの時、すなわちＳＮＲ３（ｋ）＝１０
の時のステップサイズは（１４ａ）式から“０．０１”
となる。
Ｂの時、すなわちＳＮＲ３（ｋ）＝１の時のステップサ
イズは（１４ａ）式から“０．１”となる。また、ＳＮ
Ｒ３値が１０ｄＢの時、すなわちＳＮＲ３（ｋ）＝１０
の時のステップサイズは（１４ａ）式から“０．０１”
となる。
【００４４】しかしながら、ＳＮＲ３値が−１０ｄＢ、
すなわち、ＳＮＲ３（ｋ）＝０．１の時は最大値の制限
を受けてステップサイズは（１４ｂ）式から“０．５”
に設定される。同様に、ＳＮＲ３値が２０ｄＢ、すなわ
ち、ＳＮＲ３（ｋ）＝１００の時は最小値の制限を受け
て（１４ｃ）式からステップサイズは“０．０１”とな
る。このようなステップサイズの制限範囲の設定は適応
フィルタの安定した動作のために有効である。
すなわち、ＳＮＲ３（ｋ）＝０．１の時は最大値の制限
を受けてステップサイズは（１４ｂ）式から“０．５”
に設定される。同様に、ＳＮＲ３値が２０ｄＢ、すなわ
ち、ＳＮＲ３（ｋ）＝１００の時は最小値の制限を受け
て（１４ｃ）式からステップサイズは“０．０１”とな
る。このようなステップサイズの制限範囲の設定は適応
フィルタの安定した動作のために有効である。
【００４５】このように、ステップサイズ出力回路１９
は信号対雑音電力比推定回路１０で推定されたＳＮＲ１
値を遅延回路１７及び比較回路１８で拡張して得た拡張
信号対雑音電力比の推定値ＳＮＲ３に応じて適応フィル
タ４に供給するステップサイズを制御する。
は信号対雑音電力比推定回路１０で推定されたＳＮＲ１
値を遅延回路１７及び比較回路１８で拡張して得た拡張
信号対雑音電力比の推定値ＳＮＲ３に応じて適応フィル
タ４に供給するステップサイズを制御する。
【００４６】以上説明したように、従来の方法では推定
されたＳＮＲ３値によって適応フィルタ４に供給するス
テップサイズを制御するようにしたため、音声信号が存
在しない区間や、音声信号が存在しても雑音信号成分に
比べて非常に小さい区間におけるステップサイズを大き
くして妨害信号の影響を受けずに収束を速めることがで
きる。
されたＳＮＲ３値によって適応フィルタ４に供給するス
テップサイズを制御するようにしたため、音声信号が存
在しない区間や、音声信号が存在しても雑音信号成分に
比べて非常に小さい区間におけるステップサイズを大き
くして妨害信号の影響を受けずに収束を速めることがで
きる。
【００４７】一方、雑音信号成分に比べて音声信号成分
が大きい区間においては、ステップサイズを小さくして
妨害信号による残留誤差の増加を防ぐことができる。ま
た、ステップサイズ制御に使用されるＳＮＲ３値は遅延
回路８，９による負の時間方向の拡張と、遅延回路１７
による正の時間方向の拡張によって、両方向へ拡張され
ているために、音声信号が始まる前に十分ステップサイ
ズを小さくし、音声信号が終了してからステップサイズ
を大きくする制御が行えるため、適応フィルタ４のフィ
ルタ係数を安定に収束させることができる。
が大きい区間においては、ステップサイズを小さくして
妨害信号による残留誤差の増加を防ぐことができる。ま
た、ステップサイズ制御に使用されるＳＮＲ３値は遅延
回路８，９による負の時間方向の拡張と、遅延回路１７
による正の時間方向の拡張によって、両方向へ拡張され
ているために、音声信号が始まる前に十分ステップサイ
ズを小さくし、音声信号が終了してからステップサイズ
を大きくする制御が行えるため、適応フィルタ４のフィ
ルタ係数を安定に収束させることができる。
【００４８】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の雑音消
去方法では、雑音消去装置の使用される環境によって、
全く雑音が存在しない場合や雑音が音声に比べて極端に
多い場合も考えられる。このように想定される信号対雑
音電力比の範囲が大きい場合、従来の雑音消去方法のよ
うに拡張信号対雑音電力の値のみでステップサイズをう
まく制御できない場合がある。
去方法では、雑音消去装置の使用される環境によって、
全く雑音が存在しない場合や雑音が音声に比べて極端に
多い場合も考えられる。このように想定される信号対雑
音電力比の範囲が大きい場合、従来の雑音消去方法のよ
うに拡張信号対雑音電力の値のみでステップサイズをう
まく制御できない場合がある。
【００４９】例えば、全く雑音が存在しない場合には適
応フィルタのステップサイズを零にした方がいい場合も
ある。また、雑音が非常に多い場合には適応フィルタの
ステップサイズをかなり大きめに設定しなければ、充分
に雑音が消去できない場合がある。
応フィルタのステップサイズを零にした方がいい場合も
ある。また、雑音が非常に多い場合には適応フィルタの
ステップサイズをかなり大きめに設定しなければ、充分
に雑音が消去できない場合がある。
【００５０】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、雑音消去量の改善と歪み（残留誤差）の低減とを
実現することができる雑音消去方法及びそれを用いた雑
音消去装置を提供することにある。
消し、雑音消去量の改善と歪み（残留誤差）の低減とを
実現することができる雑音消去方法及びそれを用いた雑
音消去装置を提供することにある。
【００５１】
【課題を解決するための手段】本発明による雑音消去方
法は、参照入力端子から入力される参照雑音信号を第１
の適応フィルタに入力してフィルタ係数にしたがったフ
ィルタリングによって擬似雑音信号を生成し、この擬似
雑音信号と音声入力端子から入力される音声信号と背景
雑音信号とが混在した受信信号とを減算器によって減算
して誤差信号を生成し、該誤差信号に基づいて前記第１
の適応フィルタのフィルタ係数を逐次修正することで前
記減算器から雑音が消去された信号を出力する雑音消去
方法であって、前記参照信号と前記受信信号とを夫々受
け、前記第１の適応フィルタと同様の構成の第２の適応
フィルタを用いて生成した擬似雑音信号から誤差信号電
力と擬似雑音信号電力とを検出し、これら誤差信号電力
と擬似雑音信号電力とから前記受信信号の信号対雑音電
力比を推定し、推定された該信号対雑音電力比を時間平
均した平均信号対雑音電力比の値を算出し、前記信号対
雑音電力比の推定値と前記信号対雑音電力比の推定値を
予め定められた時間だけ遅延させた遅延推定値とを比較
して値の大きい方を拡張信号対雑音電力比の推定値とし
て出力し、該拡張信号対雑音電力比の推定値及び前記平
均信号対雑音電力比の値から算出される値を前記第１の
適応フィルタのフィルタ係数の修正量として該フィルタ
係数を適応的に変化させている。
法は、参照入力端子から入力される参照雑音信号を第１
の適応フィルタに入力してフィルタ係数にしたがったフ
ィルタリングによって擬似雑音信号を生成し、この擬似
雑音信号と音声入力端子から入力される音声信号と背景
雑音信号とが混在した受信信号とを減算器によって減算
して誤差信号を生成し、該誤差信号に基づいて前記第１
の適応フィルタのフィルタ係数を逐次修正することで前
記減算器から雑音が消去された信号を出力する雑音消去
方法であって、前記参照信号と前記受信信号とを夫々受
け、前記第１の適応フィルタと同様の構成の第２の適応
フィルタを用いて生成した擬似雑音信号から誤差信号電
力と擬似雑音信号電力とを検出し、これら誤差信号電力
と擬似雑音信号電力とから前記受信信号の信号対雑音電
力比を推定し、推定された該信号対雑音電力比を時間平
均した平均信号対雑音電力比の値を算出し、前記信号対
雑音電力比の推定値と前記信号対雑音電力比の推定値を
予め定められた時間だけ遅延させた遅延推定値とを比較
して値の大きい方を拡張信号対雑音電力比の推定値とし
て出力し、該拡張信号対雑音電力比の推定値及び前記平
均信号対雑音電力比の値から算出される値を前記第１の
適応フィルタのフィルタ係数の修正量として該フィルタ
係数を適応的に変化させている。
【００５２】本発明による他の雑音消去方法は、参照入
力端子から入力される参照雑音信号を第１の適応フィル
タに入力してフィルタ係数にしたがったフィルタリング
によって擬似雑音信号を生成し、この擬似雑音信号と音
声入力端子から入力される音声信号と背景雑音信号とが
混在した受信信号とを減算器によって減算して誤差信号
を生成し、該誤差信号に基づいて前記第１の適応フィル
タのフィルタ係数を逐次修正することで前記減算器から
雑音が消去された信号を出力する雑音消去方法であっ
て、前記参照信号と前記受信信号とを夫々受け、前記第
１の適応フィルタと同様の構成の第２の適応フィルタを
用いて生成した擬似雑音信号から誤差信号電力と擬似雑
音信号電力とを検出する工程と、これら誤差信号電力と
擬似雑音信号電力とから前記受信信号の信号対雑音電力
比を推定する工程と、推定された該信号対雑音電力比を
時間平均した平均信号対雑音電力比の値を算出する工程
と、前記信号対雑音電力比の推定値と前記信号対雑音電
力比の推定値を予め定められた時間だけ遅延させた遅延
推定値とを比較して値の大きい方を拡張信号対雑音電力
比の推定値として出力する工程と、該拡張信号対雑音電
力比の推定値及び前記平均信号対雑音電力比の値から算
出される値を前記第１の適応フィルタのフィルタ係数の
修正量として該フィルタ係数を適応的に変化させる工程
とを備えている。
力端子から入力される参照雑音信号を第１の適応フィル
タに入力してフィルタ係数にしたがったフィルタリング
によって擬似雑音信号を生成し、この擬似雑音信号と音
声入力端子から入力される音声信号と背景雑音信号とが
混在した受信信号とを減算器によって減算して誤差信号
を生成し、該誤差信号に基づいて前記第１の適応フィル
タのフィルタ係数を逐次修正することで前記減算器から
雑音が消去された信号を出力する雑音消去方法であっ
て、前記参照信号と前記受信信号とを夫々受け、前記第
１の適応フィルタと同様の構成の第２の適応フィルタを
用いて生成した擬似雑音信号から誤差信号電力と擬似雑
音信号電力とを検出する工程と、これら誤差信号電力と
擬似雑音信号電力とから前記受信信号の信号対雑音電力
比を推定する工程と、推定された該信号対雑音電力比を
時間平均した平均信号対雑音電力比の値を算出する工程
と、前記信号対雑音電力比の推定値と前記信号対雑音電
力比の推定値を予め定められた時間だけ遅延させた遅延
推定値とを比較して値の大きい方を拡張信号対雑音電力
比の推定値として出力する工程と、該拡張信号対雑音電
力比の推定値及び前記平均信号対雑音電力比の値から算
出される値を前記第１の適応フィルタのフィルタ係数の
修正量として該フィルタ係数を適応的に変化させる工程
とを備えている。
【００５３】本発明による雑音消去装置は、音声入力端
子から入力される音声信号と背景雑音信号とが混在した
受信信号を第１の遅延時間遅延する第１の遅延回路と、
参照入力端子から入力される参照雑音信号を第２の遅延
時間遅延する第２の遅延回路と、前記第１の遅延回路か
ら出力された遅延受信信号から前記第１の擬似雑音信号
を減算して第１の誤差信号を生成しかつ出力端子へ雑音
が消去された信号を出力する第１の減算器と、前記第２
の遅延回路からの出力遅延参照雑音信号と前記第１の減
算器からの前記第１の誤差信号とをフィルタ係数にした
がってフィルタリングして第１の擬似雑音信号を出力す
る第１の適応フィルタと、前記参照入力端子からの参照
雑音信号と前記音声入力端子からの受信信号とを基に前
記受信信号の信号対雑音電力比の推定値を生成する信号
対雑音電力比推定回路と、前記信号対雑音電力比推定回
路の出力推定値を第３の遅延時間遅延する第３の遅延回
路と、前記第３の遅延回路の入力推定値と出力遅延推定
値とを比較して大きな値の方を拡張信号対雑音電力比の
推定値として出力する比較回路と、前記信号対雑音電力
比推定回路が出力する信号対雑音電力比の推定値を時間
平均して平均信号対雑音電力比を出力するＳＮＲ平均回
路と、前記比較回路から出力された拡張信号対雑音電力
比の推定値及び前記ＳＮＲ平均回路から出力された平均
信号対雑音電力比の値に基づいて前記第１の適応フィル
タのフィルタ係数の修正量を決定するステップサイズを
出力するステップサイズ出力回路とを備えている。
子から入力される音声信号と背景雑音信号とが混在した
受信信号を第１の遅延時間遅延する第１の遅延回路と、
参照入力端子から入力される参照雑音信号を第２の遅延
時間遅延する第２の遅延回路と、前記第１の遅延回路か
ら出力された遅延受信信号から前記第１の擬似雑音信号
を減算して第１の誤差信号を生成しかつ出力端子へ雑音
が消去された信号を出力する第１の減算器と、前記第２
の遅延回路からの出力遅延参照雑音信号と前記第１の減
算器からの前記第１の誤差信号とをフィルタ係数にした
がってフィルタリングして第１の擬似雑音信号を出力す
る第１の適応フィルタと、前記参照入力端子からの参照
雑音信号と前記音声入力端子からの受信信号とを基に前
記受信信号の信号対雑音電力比の推定値を生成する信号
対雑音電力比推定回路と、前記信号対雑音電力比推定回
路の出力推定値を第３の遅延時間遅延する第３の遅延回
路と、前記第３の遅延回路の入力推定値と出力遅延推定
値とを比較して大きな値の方を拡張信号対雑音電力比の
推定値として出力する比較回路と、前記信号対雑音電力
比推定回路が出力する信号対雑音電力比の推定値を時間
平均して平均信号対雑音電力比を出力するＳＮＲ平均回
路と、前記比較回路から出力された拡張信号対雑音電力
比の推定値及び前記ＳＮＲ平均回路から出力された平均
信号対雑音電力比の値に基づいて前記第１の適応フィル
タのフィルタ係数の修正量を決定するステップサイズを
出力するステップサイズ出力回路とを備えている。
【００５４】すなわち、本発明の雑音消去方法は上記の
目的を達成するため、参照入力端子から入力される参照
雑音信号を第１の適応フィルタに入力してフィルタ係数
にしたがったフィルタリングによって擬似雑音信号を生
成し、この擬似雑音信号と音声入力端子から入力される
音声信号と背景雑音信号とが混在した受信信号とを減算
器によって減算して誤差信号を生成し、該誤差信号に基
づいて第１の適応フィルタのフィルタ係数を逐次修正す
ることで減算器から雑音が消去された受信信号を出力す
る方法を用いている。
目的を達成するため、参照入力端子から入力される参照
雑音信号を第１の適応フィルタに入力してフィルタ係数
にしたがったフィルタリングによって擬似雑音信号を生
成し、この擬似雑音信号と音声入力端子から入力される
音声信号と背景雑音信号とが混在した受信信号とを減算
器によって減算して誤差信号を生成し、該誤差信号に基
づいて第１の適応フィルタのフィルタ係数を逐次修正す
ることで減算器から雑音が消去された受信信号を出力す
る方法を用いている。
【００５５】本発明の雑音消去方法は、上記の方法にお
いて、参照信号と受信信号とを夫々受け、第１の適応フ
ィルタと同様の構成の第２の適応フィルタを用いて生成
した擬似雑音信号から誤差信号電力と擬似雑音信号電力
とを検出し、これら誤差信号電力と擬似雑音信号電力と
から受信信号の信号対雑音電力比を推定し、推定された
該信号対雑音電力比を時間平均した平均信号対雑音電力
比の値を算出し、信号対雑音電力比の推定値と、信号対
雑音電力比の推定値を予め定められた時間だけ遅延させ
た遅延推定値とを比較し、値の大きい方を拡張信号対雑
音電力比の推定値として出力し、該拡張信号対雑音電力
比の推定値及び平均信号対雑音電力比の値から算出され
る値を第１の適応フィルタのフィルタ係数の修正量とし
て該フィルタ係数を適応的に変化させている。
いて、参照信号と受信信号とを夫々受け、第１の適応フ
ィルタと同様の構成の第２の適応フィルタを用いて生成
した擬似雑音信号から誤差信号電力と擬似雑音信号電力
とを検出し、これら誤差信号電力と擬似雑音信号電力と
から受信信号の信号対雑音電力比を推定し、推定された
該信号対雑音電力比を時間平均した平均信号対雑音電力
比の値を算出し、信号対雑音電力比の推定値と、信号対
雑音電力比の推定値を予め定められた時間だけ遅延させ
た遅延推定値とを比較し、値の大きい方を拡張信号対雑
音電力比の推定値として出力し、該拡張信号対雑音電力
比の推定値及び平均信号対雑音電力比の値から算出され
る値を第１の適応フィルタのフィルタ係数の修正量とし
て該フィルタ係数を適応的に変化させている。
【００５６】また、本発明の雑音消去装置は想定される
ＳＮＲの範囲が大きい場合においても最適なステップサ
イズ値を設定することによって、音声入力端子から入力
される音声信号と背景雑音信号とが混在した受信信号を
第１の遅延時間遅延する第１の遅延回路と、参照入力端
子から入力される参照雑音信号を第２の遅延時間遅延す
る第２の遅延回路と、該第２の遅延回路の出力遅延参照
雑音信号と第１の誤差信号が入力されてフィルタ係数に
従ったフィルタリングにより第１の擬似雑音信号を出力
する第１の適応フィルタと、第１の遅延回路から出力さ
れた遅延受信信号から第１の擬似雑音信号を差し引き、
その減算の結果得られる差信号を第１の誤差信号として
第１の適応フィルタに供給するとともに、出力端子へ雑
音が消去された受信信号を出力する第１の減算器と、参
照入力端子からの参照雑音信号と音声入力端子からの受
信信号とを入力信号として受け、受信信号の信号対雑音
電力比の推定値を得る信号対雑音電力比推定回路と、該
信号対雑音電力比推定回路の出力推定値を第３の遅延時
間遅延する第３の遅延回路と、該第３の遅延回路の入力
推定値と出力遅延推定値とを比較して大きな値の方を拡
張信号対雑音電力比の推定値として出力する比較回路
と、信号対雑音電力比推定回路が出力する信号対雑音電
力比の推定値を時間平均して平均信号対雑音電力比を出
力するＳＮＲ平均回路と、比較回路から出力された拡張
信号対雑音電力比の推定値及びＳＮＲ平均回路から出力
された平均信号対雑音電力比の値に基づいて、第１の適
応フィルタのフィルタ係数の修正量を決定するステップ
サイズを出力するステップサイズ出力回路とから構成さ
れている。
ＳＮＲの範囲が大きい場合においても最適なステップサ
イズ値を設定することによって、音声入力端子から入力
される音声信号と背景雑音信号とが混在した受信信号を
第１の遅延時間遅延する第１の遅延回路と、参照入力端
子から入力される参照雑音信号を第２の遅延時間遅延す
る第２の遅延回路と、該第２の遅延回路の出力遅延参照
雑音信号と第１の誤差信号が入力されてフィルタ係数に
従ったフィルタリングにより第１の擬似雑音信号を出力
する第１の適応フィルタと、第１の遅延回路から出力さ
れた遅延受信信号から第１の擬似雑音信号を差し引き、
その減算の結果得られる差信号を第１の誤差信号として
第１の適応フィルタに供給するとともに、出力端子へ雑
音が消去された受信信号を出力する第１の減算器と、参
照入力端子からの参照雑音信号と音声入力端子からの受
信信号とを入力信号として受け、受信信号の信号対雑音
電力比の推定値を得る信号対雑音電力比推定回路と、該
信号対雑音電力比推定回路の出力推定値を第３の遅延時
間遅延する第３の遅延回路と、該第３の遅延回路の入力
推定値と出力遅延推定値とを比較して大きな値の方を拡
張信号対雑音電力比の推定値として出力する比較回路
と、信号対雑音電力比推定回路が出力する信号対雑音電
力比の推定値を時間平均して平均信号対雑音電力比を出
力するＳＮＲ平均回路と、比較回路から出力された拡張
信号対雑音電力比の推定値及びＳＮＲ平均回路から出力
された平均信号対雑音電力比の値に基づいて、第１の適
応フィルタのフィルタ係数の修正量を決定するステップ
サイズを出力するステップサイズ出力回路とから構成さ
れている。
【００５７】さらに、上記の信号対雑音電力比推定回路
は音声入力端子からの受信信号を第４の遅延時間遅延す
る第４の遅延回路と、参照入力端子からの参照雑音信号
と第２の誤差信号が入力されてフィルタ係数にしたがっ
たフィルタリングによって第２の擬似雑音信号を出力す
る第２の適応フィルタと、第４の遅延回路から出力され
た遅延受信信号から第２の擬似雑音信号を差し引き、そ
の減算の結果得られる差信号を第２の誤差信号として第
２の適応フィルタに供給する第２の減算器と、第２の減
算器の出力差信号を受けてその自乗平均値を算出して受
信信号電力として出力する第１の電力平均回路と、第２
の適応フィルタの出力する第２の擬似雑音信号を受けて
その自乗平均値を算出して雑音信号電力として出力する
第２の電力平均回路と、受信信号電力を雑音信号電力で
除算して受信信号の信号対雑音電力比の推定値を出力す
る除算回路とから構成されている。
は音声入力端子からの受信信号を第４の遅延時間遅延す
る第４の遅延回路と、参照入力端子からの参照雑音信号
と第２の誤差信号が入力されてフィルタ係数にしたがっ
たフィルタリングによって第２の擬似雑音信号を出力す
る第２の適応フィルタと、第４の遅延回路から出力され
た遅延受信信号から第２の擬似雑音信号を差し引き、そ
の減算の結果得られる差信号を第２の誤差信号として第
２の適応フィルタに供給する第２の減算器と、第２の減
算器の出力差信号を受けてその自乗平均値を算出して受
信信号電力として出力する第１の電力平均回路と、第２
の適応フィルタの出力する第２の擬似雑音信号を受けて
その自乗平均値を算出して雑音信号電力として出力する
第２の電力平均回路と、受信信号電力を雑音信号電力で
除算して受信信号の信号対雑音電力比の推定値を出力す
る除算回路とから構成されている。
【００５８】さらにまた、ステップサイズ出力回路は比
較回路から出力された拡張信号対雑音電力比の推定値の
逆数に対して平均信号対雑音電力比の値によって決定さ
れる所定の係数を乗じた乗算値が、平均信号対雑音電力
比の値によって決定される最大値と最小値との範囲内の
値である時は該乗算値を第１の適応フィルタのフィルタ
係数の修正量を決定する第１のステップサイズとして出
力し、該乗算値が該最大値より大なる時は該最大値を、
該乗算値が該最小値より小なる時は該最小値をステップ
サイズとして出力している。
較回路から出力された拡張信号対雑音電力比の推定値の
逆数に対して平均信号対雑音電力比の値によって決定さ
れる所定の係数を乗じた乗算値が、平均信号対雑音電力
比の値によって決定される最大値と最小値との範囲内の
値である時は該乗算値を第１の適応フィルタのフィルタ
係数の修正量を決定する第１のステップサイズとして出
力し、該乗算値が該最大値より大なる時は該最大値を、
該乗算値が該最小値より小なる時は該最小値をステップ
サイズとして出力している。
【００５９】上記の雑音消去装置では信号対雑音電力比
の平均値を算出する。ステップサイズ出力回路が出力す
る適応フィルタのステップサイズは拡張信号対雑音電力
比だけでなく、平均信号対雑音電力比の値をも考慮して
決定される。平均信号対雑音電力比の値によって雑音消
去装置が使用されている雑音環境を推定することができ
るため、想定される信号対雑音電力比の範囲が大きい場
合にも最適なステップサイズを設定することができる。
の平均値を算出する。ステップサイズ出力回路が出力す
る適応フィルタのステップサイズは拡張信号対雑音電力
比だけでなく、平均信号対雑音電力比の値をも考慮して
決定される。平均信号対雑音電力比の値によって雑音消
去装置が使用されている雑音環境を推定することができ
るため、想定される信号対雑音電力比の範囲が大きい場
合にも最適なステップサイズを設定することができる。
【００６０】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施例について
図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例によ
る雑音消去装置の構成を示すブロック図である。図にお
いて、本発明の一実施例による雑音消去装置は信号対雑
音電力比の時間平均を算出するためのＳＮＲ平均回路２
１を設けた以外は、図２に示す従来の雑音消去装置と同
様の構成となっており、同一構成要素には同一符号を付
してある。また、同一構成要素の動作は従来の雑音消去
装置と同様である。
図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例によ
る雑音消去装置の構成を示すブロック図である。図にお
いて、本発明の一実施例による雑音消去装置は信号対雑
音電力比の時間平均を算出するためのＳＮＲ平均回路２
１を設けた以外は、図２に示す従来の雑音消去装置と同
様の構成となっており、同一構成要素には同一符号を付
してある。また、同一構成要素の動作は従来の雑音消去
装置と同様である。
【００６１】ＳＮＲ平均回路２１は信号対雑音電力比の
時間平均を算出してステップサイズ出力回路２０に出力
する。ステップサイズ出力回路２０は比較回路１８が出
力する拡張信号対雑音電力比と、ＳＮＲ平均回路２１が
出力する平均信号対雑音電力比とを入力とする。従来の
雑音除去方法と本発明の一実施例による雑音除去方法と
の違いはＳＮＲ平均回路２１及びステップサイズ出力回
路２０だけであるので、ここではこれらの動作について
説明する。
時間平均を算出してステップサイズ出力回路２０に出力
する。ステップサイズ出力回路２０は比較回路１８が出
力する拡張信号対雑音電力比と、ＳＮＲ平均回路２１が
出力する平均信号対雑音電力比とを入力とする。従来の
雑音除去方法と本発明の一実施例による雑音除去方法と
の違いはＳＮＲ平均回路２１及びステップサイズ出力回
路２０だけであるので、ここではこれらの動作について
説明する。
【００６２】除算回路１６は電力平均回路１４の出力音
声信号電力を電力平均回路１５の出力雑音信号電力で除
算し、結果として信号対雑音電力比の推定値ＳＮＲ１を
出力する。ＳＮＲ平均回路２１は除算回路１６の出力す
る推定ＳＮＲ値ＳＮＲ１を受け、その平均値ＳＮＲ４を
算出する。信号対雑音電力比の時間平均を算出する方法
としては、例えば２５６回の移動平均を仮定すると、時
刻ｋにおけるＳＮＲ４は、 ＳＮＲ４＝（１／２５６）・［ΣＳＮＲ１（ｋ−ｊ）］ （１６） で表される。ここで、Σはｊ＝０からｊ＝２５５までの
総和である。
声信号電力を電力平均回路１５の出力雑音信号電力で除
算し、結果として信号対雑音電力比の推定値ＳＮＲ１を
出力する。ＳＮＲ平均回路２１は除算回路１６の出力す
る推定ＳＮＲ値ＳＮＲ１を受け、その平均値ＳＮＲ４を
算出する。信号対雑音電力比の時間平均を算出する方法
としては、例えば２５６回の移動平均を仮定すると、時
刻ｋにおけるＳＮＲ４は、 ＳＮＲ４＝（１／２５６）・［ΣＳＮＲ１（ｋ−ｊ）］ （１６） で表される。ここで、Σはｊ＝０からｊ＝２５５までの
総和である。
【００６３】次に、ステップサイズ出力回路２０の動作
について説明する。ステップサイズ出力回路２０はＳＮ
Ｒ平均回路２１が出力するＳＮＲ平均値ＳＮＲ４及び比
較回路１８が出力する拡張信号対雑音電力比ＳＮＲ３を
受け、適応フィルタ４のステップサイズを出力する。
について説明する。ステップサイズ出力回路２０はＳＮ
Ｒ平均回路２１が出力するＳＮＲ平均値ＳＮＲ４及び比
較回路１８が出力する拡張信号対雑音電力比ＳＮＲ３を
受け、適応フィルタ４のステップサイズを出力する。
【００６４】従来の雑音除去方法との違いは、ＳＮＲ３
の値だけではなく、平均ＳＮＲ値であるＳＮＲ４の値を
も用いてステップサイズを決定している点である。い
ま、時刻ｋでのＳＮＲ３値をＳＮＲ３（ｋ）、時刻ｋで
のＳＮＲ４値をＳＮＲ４（ｋ）、時刻ｋでのステップサ
イズをμ（ｋ）とすると、ＳＮＲ３（ｋ）、ＳＮＲ４
（ｋ）とμ（ｋ）との関係は、 μ（ｋ）＝ｃｌｉｐ［Ａ（ＳＮＲ４（ｋ））・１／ＳＮＲ３（ｋ） ＋Ｂ（ＳＮＲ４（ｋ）），μｍａｘ，μｍｉｎ］ （１７） のように表される。ここで、Ａ（ＳＮＲ４（ｋ））及び
Ｂ（ＳＮＲ４（ｋ））はＳＮＲ４（ｋ）の値によって決
定されるパラメータであり、従来の雑音除去方法では定
数になっていた部分である。
の値だけではなく、平均ＳＮＲ値であるＳＮＲ４の値を
も用いてステップサイズを決定している点である。い
ま、時刻ｋでのＳＮＲ３値をＳＮＲ３（ｋ）、時刻ｋで
のＳＮＲ４値をＳＮＲ４（ｋ）、時刻ｋでのステップサ
イズをμ（ｋ）とすると、ＳＮＲ３（ｋ）、ＳＮＲ４
（ｋ）とμ（ｋ）との関係は、 μ（ｋ）＝ｃｌｉｐ［Ａ（ＳＮＲ４（ｋ））・１／ＳＮＲ３（ｋ） ＋Ｂ（ＳＮＲ４（ｋ）），μｍａｘ，μｍｉｎ］ （１７） のように表される。ここで、Ａ（ＳＮＲ４（ｋ））及び
Ｂ（ＳＮＲ４（ｋ））はＳＮＲ４（ｋ）の値によって決
定されるパラメータであり、従来の雑音除去方法では定
数になっていた部分である。
【００６５】いま、Ａ（ＳＮＲ４（ｋ））及びＢ（ＳＮ
Ｒ４（ｋ））として、 Ａ（ＳＮＲ４（ｋ））＝０．０（ＳＮＲ４（ｋ）＞１０ｄＢ） （１８ａ） Ａ（ＳＮＲ４（ｋ））＝０．３（−１０ｄＢ≦ＳＮＲ４（ｋ）≦１０ｄＢ） （１８ｂ） Ａ（ＳＮＲ４（ｋ））＝０．５（ＳＮＲ４（ｋ）＜−１０ｄＢ） （１８ｃ） Ｂ（ＳＮＲ４（ｋ））＝０．０５（ＳＮＲ４（ｋ）＞１０ｄＢ） （１９ａ） Ｂ（ＳＮＲ４（ｋ））＝０．０７（−１０ｄＢ≦ＳＮＲ４（ｋ） ≦１０ｄＢ） （１９ｂ） Ｂ（ＳＮＲ４（ｋ））＝０．０９（ＳＮＲ４（ｋ）＜ ？１０ｄＢ） （１９ｃ） と仮定する。
Ｒ４（ｋ））として、 Ａ（ＳＮＲ４（ｋ））＝０．０（ＳＮＲ４（ｋ）＞１０ｄＢ） （１８ａ） Ａ（ＳＮＲ４（ｋ））＝０．３（−１０ｄＢ≦ＳＮＲ４（ｋ）≦１０ｄＢ） （１８ｂ） Ａ（ＳＮＲ４（ｋ））＝０．５（ＳＮＲ４（ｋ）＜−１０ｄＢ） （１８ｃ） Ｂ（ＳＮＲ４（ｋ））＝０．０５（ＳＮＲ４（ｋ）＞１０ｄＢ） （１９ａ） Ｂ（ＳＮＲ４（ｋ））＝０．０７（−１０ｄＢ≦ＳＮＲ４（ｋ） ≦１０ｄＢ） （１９ｂ） Ｂ（ＳＮＲ４（ｋ））＝０．０９（ＳＮＲ４（ｋ）＜ ？１０ｄＢ） （１９ｃ） と仮定する。
【００６６】上記の例においては、平均ＳＮＲであるＳ
ＮＲ４の値によって、Ａ及びＢの値が３種類存在する。
例えば、ＳＮＲ４（ｋ）が１０ｄＢより大きい場合には
Ａ＝０．０、Ｂ＝０．０５、ＳＮＲ４（ｋ）が−１０ｄ
Ｂと１０ｄＢとの間の場合にはＡ＝０．３、Ｂ＝０．０
７、ＳＮＲ４（ｋ）が−１０ｄＢ未満の場合にはＡ＝
０．５、Ｂ＝０．０９となる。
ＮＲ４の値によって、Ａ及びＢの値が３種類存在する。
例えば、ＳＮＲ４（ｋ）が１０ｄＢより大きい場合には
Ａ＝０．０、Ｂ＝０．０５、ＳＮＲ４（ｋ）が−１０ｄ
Ｂと１０ｄＢとの間の場合にはＡ＝０．３、Ｂ＝０．０
７、ＳＮＲ４（ｋ）が−１０ｄＢ未満の場合にはＡ＝
０．５、Ｂ＝０．０９となる。
【００６７】このように、平均ＳＮＲ値であるＳＮＲ４
（ｋ）の値によって、ステップサイズを算出するための
計算式を変更することによって、想定されるＳＮＲの範
囲が大きい場合においても、最適なステップサイズを算
出することが可能である。
（ｋ）の値によって、ステップサイズを算出するための
計算式を変更することによって、想定されるＳＮＲの範
囲が大きい場合においても、最適なステップサイズを算
出することが可能である。
【００６８】以上説明したように、本発明の一実施例に
よる雑音消去装置は推定された信号対雑音電力比の平均
値である平均ＳＮＲを算出し、信号対雑音電力比と平均
ＳＮＲ値との両方の値に応じて適応フィルタ４に供給す
るステップサイズを決定する。
よる雑音消去装置は推定された信号対雑音電力比の平均
値である平均ＳＮＲを算出し、信号対雑音電力比と平均
ＳＮＲ値との両方の値に応じて適応フィルタ４に供給す
るステップサイズを決定する。
【００６９】したがって、想定されるＳＮＲの範囲が大
きい場合においても最適なステップサイズを算出するこ
とができ、従来の雑音除去方法よりも雑音消去量の改善
と歪み（残留誤差）の低減とを実現することができる。
尚、上記の雑音消去装置の各回路の処理動作を各ステッ
プ（工程）として構成することで本発明の一実施例によ
る雑音消去方法を実現することができる。
きい場合においても最適なステップサイズを算出するこ
とができ、従来の雑音除去方法よりも雑音消去量の改善
と歪み（残留誤差）の低減とを実現することができる。
尚、上記の雑音消去装置の各回路の処理動作を各ステッ
プ（工程）として構成することで本発明の一実施例によ
る雑音消去方法を実現することができる。
【００７０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、信
号対雑音電力比及びその平均値の両方の値に基づいて適
応フィルタのステップサイズを決定することによって、
想定されるＳＮＲの範囲が大きい場合においても、従来
の方法よりも雑音消去量の改善と歪み（残留誤差）の低
減とを実現することができるという効果がある。
号対雑音電力比及びその平均値の両方の値に基づいて適
応フィルタのステップサイズを決定することによって、
想定されるＳＮＲの範囲が大きい場合においても、従来
の方法よりも雑音消去量の改善と歪み（残留誤差）の低
減とを実現することができるという効果がある。
【図１】本発明の一実施例による雑音除去装置の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】従来例による雑音除去装置の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図３】従来例による雑音除去方法を示すブロック図で
ある。
ある。
１ 音声入力端子 ２ 参照入力端子 ３，８，９，１１，１７ 遅延回路 ４ 第１の適応フィルタ ５ 第１の減算器 ６ 出力端子 １０，２２ 信号対雑音電力比推定回路 １２ 第２の適応フィルタ １３ 第２の減算器 １４ 第１の電力平均回路 １５ 第２の電力平均回路 １６ 除算回路 １８ 比較回路 １９，２０ ステップサイズ出力回路 ２１ ＳＮＲ平均回路
Claims (7)
- 【請求項１】 参照入力端子から入力される参照雑音信
号を第１の適応フィルタに入力してフィルタ係数にした
がったフィルタリングによって擬似雑音信号を生成し、
この擬似雑音信号と音声入力端子から入力される音声信
号と背景雑音信号とが混在した受信信号とを減算器によ
って減算して誤差信号を生成し、該誤差信号に基づいて
前記第１の適応フィルタのフィルタ係数を逐次修正する
ことで前記減算器から雑音が消去された信号を出力する
雑音消去方法であって、 前記参照信号と前記受信信号とを夫々受け、前記第１の
適応フィルタと同様の構成の第２の適応フィルタを用い
て生成した擬似雑音信号から誤差信号電力と擬似雑音信
号電力とを検出し、これら誤差信号電力と擬似雑音信号
電力とから前記受信信号の信号対雑音電力比を推定し、
推定された該信号対雑音電力比を時間平均した平均信号
対雑音電力比の値を算出し、前記信号対雑音電力比の推
定値と前記信号対雑音電力比の推定値を予め定められた
時間だけ遅延させた遅延推定値とを比較して値の大きい
方を拡張信号対雑音電力比の推定値として出力し、該拡
張信号対雑音電力比の推定値及び前記平均信号対雑音電
力比の値から算出される値を前記第１の適応フィルタの
フィルタ係数の修正量として該フィルタ係数を適応的に
変化させることを特徴とする雑音消去方法。 - 【請求項２】 参照入力端子から入力される参照雑音信
号を第１の適応フィルタに入力してフィルタ係数にした
がったフィルタリングによって擬似雑音信号を生成し、
この擬似雑音信号と音声入力端子から入力される音声信
号と背景雑音信号とが混在した受信信号とを減算器によ
って減算して誤差信号を生成し、該誤差信号に基づいて
前記第１の適応フィルタのフィルタ係数を逐次修正する
ことで前記減算器から雑音が消去された信号を出力する
雑音消去方法であって、 前記参照信号と前記受信信号とを夫々受け、前記第１の
適応フィルタと同様の構成の第２の適応フィルタを用い
て生成した擬似雑音信号から誤差信号電力と擬似雑音信
号電力とを検出する工程と、 これら誤差信号電力と擬似雑音信号電力とから前記受信
信号の信号対雑音電力比を推定する工程と、 推定された該信号対雑音電力比を時間平均した平均信号
対雑音電力比の値を算出する工程と、 前記信号対雑音電力比の推定値と前記信号対雑音電力比
の推定値を予め定められた時間だけ遅延させた遅延推定
値とを比較して値の大きい方を拡張信号対雑音電力比の
推定値として出力する工程と、 該拡張信号対雑音電力比の推定値及び前記平均信号対雑
音電力比の値から算出される値を前記第１の適応フィル
タのフィルタ係数の修正量として該フィルタ係数を適応
的に変化させる工程とを有することを特徴とする雑音消
去方法。 - 【請求項３】 音声入力端子から入力される音声信号と
背景雑音信号とが混在した受信信号を第１の遅延時間遅
延する第１の遅延回路と、 参照入力端子から入力される参照雑音信号を第２の遅延
時間遅延する第２の遅延回路と、 前記第１の遅延回路から出力された遅延受信信号から前
記第１の擬似雑音信号を減算して第１の誤差信号を生成
しかつ出力端子へ雑音が消去された信号を出力する第１
の減算器と、 前記第２の遅延回路からの出力遅延参照雑音信号と前記
第１の減算器からの前記第１の誤差信号とをフィルタ係
数にしたがってフィルタリングして第１の擬似雑音信号
を出力する第１の適応フィルタと、 前記参照入力端子からの参照雑音信号と前記音声入力端
子からの受信信号とを基に前記受信信号の信号対雑音電
力比の推定値を生成する信号対雑音電力比推定回路と、 前記信号対雑音電力比推定回路の出力推定値を第３の遅
延時間遅延する第３の遅延回路と、 前記第３の遅延回路の入力推定値と出力遅延推定値とを
比較して大きな値の方を拡張信号対雑音電力比の推定値
として出力する比較回路と、 前記信号対雑音電力比推定回路が出力する信号対雑音電
力比の推定値を時間平均して平均信号対雑音電力比を出
力するＳＮＲ平均回路と、 前記比較回路から出力された拡張信号対雑音電力比の推
定値及び前記ＳＮＲ平均回路から出力された平均信号対
雑音電力比の値に基づいて前記第１の適応フィルタのフ
ィルタ係数の修正量を決定するステップサイズを出力す
るステップサイズ出力回路とを有することを特徴とする
雑音消去装置。 - 【請求項４】 前記信号対雑音電力比推定回路は、前記
音声入力端子からの受信信号を第４の遅延時間遅延する
第４の遅延回路と、 前記第４の遅延回路から出力された遅延受信信号から前
記第２の擬似雑音信号を減算して第２の誤差信号を生成
する第２の減算器と、 前記参照入力端子からの参照雑音信号と前記第２の減算
器からの第２の誤差信号とをフィルタ係数にしたがって
フィルタリングして第２の擬似雑音信号を出力する第２
の適応フィルタと、 前記第２の減算器の出力差信号の自乗平均値を算出して
受信信号電力を出力する第１の電力平均回路と、 前記第２の適応フィルタの出力する第２の擬似雑音信号
の自乗平均値を算出して雑音信号電力を出力する第２の
電力平均回路と、 前記受信信号電力を前記雑音信号電力で除算して前記受
信信号の信号対雑音電力比の推定値を出力する除算回路
とからなることを特徴とする請求項３記載の雑音消去装
置。 - 【請求項５】 前記ステップサイズ出力回路は、前記比
較回路から出力された拡張信号対雑音電力比の推定値の
逆数に対して前記平均信号対雑音電力比の値によって決
定される所定の係数を乗じた乗算値が前記平均信号対雑
音電力比の値によって決定される最大値と最小値との範
囲内の値である時に該乗算値を前記第１の適応フィルタ
のフィルタ係数の修正量を決定する第１のステップサイ
ズとして出力し、該乗算値が該最大値より大なる時に該
最大値を、該乗算値が該最小値より小なる時に該最小値
を前記ステップサイズとして出力するようにしたことを
特徴とする請求項３または請求項４記載の雑音消去装
置。 - 【請求項６】 前記第２の遅延時間は、前記信号対雑音
電力比推定回路において前記受信信号の信号対雑音電力
比の推定値を算出するのに要する時間に等しいかそれ以
上の値に設定し、 前記第１の遅延時間は、前記第２の遅延時間より大なる
時間に設定したことを特徴とする請求項３から請求項５
のいずれか記載の雑音消去装置。 - 【請求項７】 前記第４の遅延時間は、前記第１の遅延
時間から前記第２の遅延時間を差し引いた時間に設定し
たことを特徴とする請求項６記載の雑音消去装置。
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|---|---|---|---|
| JP34921798A JP3293575B2 (ja) | 1998-12-09 | 1998-12-09 | 雑音消去方法及びそれを用いた雑音消去装置 |
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|---|---|---|---|
| JP34921798A JP3293575B2 (ja) | 1998-12-09 | 1998-12-09 | 雑音消去方法及びそれを用いた雑音消去装置 |
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|---|---|
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|---|---|
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005024787A1 (ja) * | 2003-09-02 | 2005-03-17 | Nec Corporation | 信号処理方法および装置 |
| JP2007292814A (ja) * | 2006-04-20 | 2007-11-08 | Alpine Electronics Inc | 音声認識装置 |
| WO2009081191A1 (en) * | 2007-12-21 | 2009-07-02 | Wolfson Microelectronics Plc | Noise cancellation system with signal-to-noise ratio dependent gain |
| JP2013511750A (ja) * | 2009-12-28 | 2013-04-04 | 歌尓声学股▲ふん▼有限公司 | マイクロホンアレイノイズ低減制御方法及び装置 |
| US9805734B2 (en) | 2010-10-08 | 2017-10-31 | Nec Corporation | Signal processing device, signal processing method and signal processing program for noise cancellation |
-
1998
- 1998-12-09 JP JP34921798A patent/JP3293575B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005024787A1 (ja) * | 2003-09-02 | 2005-03-17 | Nec Corporation | 信号処理方法および装置 |
| JPWO2005024787A1 (ja) * | 2003-09-02 | 2007-11-08 | 日本電気株式会社 | 信号処理方法および装置 |
| KR100806769B1 (ko) * | 2003-09-02 | 2008-03-06 | 닛본 덴끼 가부시끼가이샤 | 신호 처리 방법 및 장치 |
| US7720233B2 (en) | 2003-09-02 | 2010-05-18 | Nec Corporation | Signal processing method and apparatus |
| JP2011022604A (ja) * | 2003-09-02 | 2011-02-03 | Nec Corp | 信号処理方法および装置 |
| JP4632047B2 (ja) * | 2003-09-02 | 2011-02-16 | 日本電気株式会社 | 信号処理方法および装置 |
| CN102592605A (zh) * | 2003-09-02 | 2012-07-18 | 日本电气株式会社 | 信号处理方法和装置 |
| US9543926B2 (en) | 2003-09-02 | 2017-01-10 | Nec Corporation | Signal processing method and device |
| JP2007292814A (ja) * | 2006-04-20 | 2007-11-08 | Alpine Electronics Inc | 音声認識装置 |
| WO2009081191A1 (en) * | 2007-12-21 | 2009-07-02 | Wolfson Microelectronics Plc | Noise cancellation system with signal-to-noise ratio dependent gain |
| JP2013511750A (ja) * | 2009-12-28 | 2013-04-04 | 歌尓声学股▲ふん▼有限公司 | マイクロホンアレイノイズ低減制御方法及び装置 |
| US9805734B2 (en) | 2010-10-08 | 2017-10-31 | Nec Corporation | Signal processing device, signal processing method and signal processing program for noise cancellation |
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