【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル音声信号処理により、聴感上のノイズを低減するようなノイズ低減方式およびそのノイズ低減方式用の記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のノイズ低減の手法としては、スペクトル引き算（Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ：ＳＳ）法が代表的である。本手法は、ＦＦＴにより入力信号を時間領域から周波数領域へ変換し、無音区間での成分がノイズ成分であるという推定のもと、この成分をすべての区間から引き算処理し、その後ＩＦＦＴにより時間領域の信号へ変換する。これにより、ノイズ成分の推定が正しければ、ノイズの低減が可能となる。そして、本手法は過去多くの検討がなされており、その有効性も確認されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら本手法を実行するにあたっては、ＦＦＴを実施する必要があり、フレーム分のバッファと演算パワを必要とするため、リソースに制約があるようなシステムにおいてのインプリメントは困難となる。また、電話の受話信号のようにＳ／Ｎ的には良好であるが、聴感上気になるよう微小ノイズに関しては、コストとリソースの関係からはあまり適切な手法ではない。
【０００４】
本発明は前記従来の問題に留意し、少ないリソースで聴感上、気になるノイズのみを低減するようなノイズ低減方式、ならびにそのノイズ低減を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明のノイズ低減方式は、ディジタル信号を入力する入力ラインと、入力信号の振幅を変更するボリューム手段と、入力信号の平均振幅を求める平均振幅演算手段と、現在設定のボリュームにより閾値を変更し減衰率を求める減衰率演算手段と、前記減衰率演算手段で求めた減衰率と入力信号の乗算を行う乗算手段と、ディジタル信号を出力する出力ラインとを有する構成を備えている。
【０００６】
これにより、比較的少ないリソースで聴感上のノイズを低減できるノイズ低減方式が得られる。
【０００７】
また、前記の課題を解決するために本発明のノイズ低減方式は、ディジタル信号を入力する入力ラインと、入力信号の振幅を変更するボリューム手段と、入力信号の高域成分のみを通過させるようなハイパスフィルタ手段と、入力信号の低域成分のみを通過させるようなローパスフィルタ手段と、入力信号の平均振幅を求める平均振幅演算手段と、現在設定のボリュームにより閾値を変更し減衰率を求める減衰率演算手段と、前記ローパスフィルタ手段の出力と前記減衰率演算手段により算出された減衰率との乗算を行う第１の乗算手段と、前記減衰率演算手段より算出された減衰率を１より減算する第１の加算手段と、前記ハイパスフィルタの出力と前記第１の加算手段の出力との乗算を行う第２の乗算手段と、前記第１の乗算手段の出力と前記第２の乗算手段の出力とを加算する第２の加算手段と、ディジタル信号を出力する出力ラインとを有する構成を備えている。
【０００８】
これにより、比較的少ないリソースで聴感上のノイズを低減できるノイズ低減方式が得られる。
【０００９】
また、前記の課題を解決するために本発明の記録媒体は、ディジタル信号を入力する入力ステップと、入力信号の振幅を変更するボリュームステップと、入力信号の平均振幅を求める平均振幅演算ステップと、現在設定のボリュームにより閾値を変更し減衰率を求める減衰率演算ステップと、前記減衰率演算ステップで求めた減衰率と入力信号の乗算を行う乗算ステップと、ディジタル信号を出力する出力ステップとを実行させるためのプログラムを記録した構成を備えている。
【００１０】
これにより、比較的少ないリソースで聴感上のノイズを低減を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体が得られる。
【００１１】
また、前記の課題を解決するために本発明の記録媒体は、ディジタル信号を入力する入力ステップと、入力信号の振幅を変更するボリュームステップと、入力信号の高域成分のみを通過させるようなハイパスフィルタステップと、入力信号の低域成分のみを通過させるようなローパスフィルタステップと、入力信号の平均振幅を求める平均振幅演算ステップと、現在設定のボリュームにより閾値を変更し減衰率を求める減衰率演算ステップと、前記ローパスフィルタステップの出力と前記減衰率演算ステップにより算出された減衰率との乗算を行う第１の乗算ステップと、前記減衰率演算ステップより算出された減衰率を１より減算する第１の加算ステップと、前記ハイパスフィルタの出力と前記第１の加算ステップの出力との乗算を行う第２の乗算ステップと、前記第１の乗算ステップの出力と前記第２の乗算ステップの出力とを加算する第２の加算ステップと、ディジタル信号を出力する出力ステップとを実行させるためのプログラムを記録した構成を備えている。
【００１２】
これにより、比較的少ないリソースで聴感上のノイズ低減を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、全帯域にノイズが重畳され音声信号より聴感上のノイズを低減するノイズ低減方式であって、ディジタル信号を入力する入力ラインと、入力信号の振幅を変更するボリューム手段と、入力信号の平均振幅を求める平均振幅演算手段と、現在設定のボリュームにより閾値を変更し減衰率を求める減衰率演算手段と、減衰率演算手段で求めた減衰率と入力信号の乗算を行う乗算手段と、ディジタル信号を出力する出力ラインとを有することとしたものであり、比較的少ないリソースで聴感上のノイズ低減が可能になるという作用を有する。
【００１４】
本発明の請求項２に記載の発明は、低域にパワが集中するようなノイズが重畳され音声信号より聴感上のノイズを低減するノイズ低減方式であって、ディジタル信号を入力する入力ラインと、入力信号の振幅を変更するボリューム手段と、入力信号の高域成分のみを通過させるようなハイパスフィルタ手段と、入力信号の低域成分のみを通過させるようなローパスフィルタ手段と、入力信号の平均振幅を求める平均振幅演算手段と、現在設定のボリュームにより閾値を変更し減衰率を求める減衰率演算手段と、ローパスフィルタ手段の出力と減衰率演算手段により算出された減衰率との乗算を行う第１の乗算手段と、減衰率演算手段より算出された減衰率を１より減算する第１の加算手段と、ハイパスフィルタの出力と第１の加算手段の出力との乗算を行う第２の乗算手段と、第１の乗算手段の出力と第２の乗算手段の出力とを加算する第２の加算手段と、ディジタル信号を出力する出力ラインとを有することとしたものであり、比較的少ないリソースで聴感上のノイズ低減が可能になるという作用を有する。
【００１５】
本発明の請求項３に記載の発明は、全帯域にノイズが重畳され音声信号より聴感上のノイズを低減するノイズ低減方式用の記録媒体であって、ディジタル信号を入力する入力ステップと、入力信号の振幅を変更するボリュームステップと、入力信号の平均振幅を求める平均振幅演算ステップと、現在設定のボリュームにより閾値を変更し減衰率を求める減衰率演算ステップと、減衰率演算ステップで求めた減衰率と入力信号の乗算を行う乗算ステップと、ディジタル信号を出力する出力ステップとを実行させるためのプログラムを記録したものであり、比較的少ないリソースで聴感上のノイズ低減が可能になるという作用を有する。
【００１６】
本発明の請求項４に記載の発明は、低域にパワが集中するようなノイズが重畳され音声信号より聴感上のノイズを低減するノイズ低減方式用の記録媒体であって、ディジタル信号を入力する入力ステップと、入力信号の振幅を変更するボリュームステップと、入力信号の高域成分のみを通過させるようなハイパスフィルタステップと、入力信号の低域成分のみを通過させるようなローパスフィルタステップと、入力信号の平均振幅を求める平均振幅演算ステップと、現在設定のボリュームにより閾値を変更し減衰率を求める減衰率演算ステップと、ローパスフィルタステップの出力と減衰率演算ステップにより算出された減衰率との乗算を行う第１の乗算ステップと、減衰率演算ステップより算出された減衰率を１より減算する第１の加算ステップと、ハイパスフィルタの出力と第１の加算ステップの出力との乗算を行う第２の乗算ステップと、第１の乗算ステップの出力と第２の乗算ステップの出力とを加算する第２の加算ステップと、ディジタル信号を出力する出力ステップとを実行させるためのプログラムを記録したものであり、比較的少ないリソースで聴感上のノイズ低減が可能になるという作用を有する。
【００１７】
以下本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は一般的な信号処理システムのブロック図であり、Ａ／Ｄ変換手段００１とＤＳＰ００２とＤ／Ａ変換手段００３を備え、Ａ／Ｄ変換後のディジタル信号をＤＳＰ００２等のＣＰＵ上で処理し、その後Ｄ／Ａ変換してアナログ信号として出力する。このとき、ＤＳＰ００２には必要なＲＯＭ、ＲＡＭ等は備えているものとする。
【００１９】
図２は、本発明の実施の形態１におけるノイズ低減方式を示すブロック図であり、図１のＤＳＰ内の処理に相当する。なお、本発明の説明では、ハードウェア、ソフトウェアの両方を意味するものとして「手段」という言葉を用いる。
【００２０】
図２において、１０１はディジタル信号の入力ライン、１０２は入力信号の振幅を変更するボリューム手段、１０３は入力信号の平均振幅を求める平均振幅演算手段、１０４は現在設定のボリュームにより閾値を変更し減衰率を求める減衰率演算手段、１０５は前記減衰率演算手段で求めた減衰率と入力信号の乗算を行う乗算手段、１０６は前記乗算手段より出力される信号を出力する出力ラインである。
【００２１】
以上の各手段をもつノイズ低減方式について、以下その機能等について説明する。このシステムへの入力ディジタル信号は、周期Ｔ秒でサンプリングされ、周期Ｔごとに或る値を持つディジタル信号である。このディジタル信号はボリューム手段１０２へ常に同じ周期で入力される。さらに、周期Ｔの間に平均振幅演算手段１０３により平均振幅演算を行い、減衰率演算手段１０４により減衰率を算出し、乗算手段１０５により入力信号と減衰率との乗算を行う。そして、この値を出力信号として出力する。したがって、本手法のすべての処理が実行されるのは周期Ｔ秒の間ということになる。
【００２２】
図２のノイズ低減方式の動作について、図３を用いて説明する。図３は図２のノイズ低減方式の動作を示すフローチャートである。
【００２３】
まず、平均振幅演算（Ｓ１０１）を行う。つぎに、ボリュームレベルに応じた閾値の取得（Ｓ１０２）を行う。そして、（Ｓ１０１）で求めた平均振幅と（Ｓ１０２）で求めた閾値の比較を行う。平均振幅が閾値より大きい場合には、減衰率を１にする（Ｓ１０４）。平均振幅が閾値より小さい場合には、減衰率を平均振幅／閾値にする（Ｓ１０５）。そして、求めた減衰率と入力信号とを乗算し（Ｓ１０６）、これを出力信号として出力する。
【００２４】
つぎに、図２における減衰率演算手段１０４で求める減衰率について図３を用いて説明する。図４は横軸に平均振幅を、縦軸に減衰率をそれぞれ割り当てたグラフである。
【００２５】
図４で示すように、平均振幅がある閾値より大きくなる場合は減衰率を１、すなわち入力信号の振幅を変えないようにする。一方、平均振幅がある閾値より小さい場合は減衰率を０〜１の間で割り当てる。これは、減衰率＝平均振幅／閾値により求める。このようにすることで、非音声区間の信号を減衰させても、信号レベルの不連続性がなく聴感上の違和感がないような音にすることができる。また、ここで使用する閾値については、本手法を実施するシステムにおいて、非音声区間であるがノイズレベルであるという値を試行錯誤的に決めることになる。
【００２６】
つぎに、本手法内で実行している平均振幅演算手段１０３の一例について図５を用いて説明する。
【００２７】
図５において、２０１はディジタル信号の入力ライン、２０２は入力信号の絶対値を算出する絶対値演算手段、２０３は前記絶対値演算手段２０２の出力と定数βとを乗算する第１の乗算手段、２０４は保存されている１つ前の平均振幅と定数αとを乗算する第２の乗算手段、２０６は前記第１の乗算手段２０３の出力と前記第２の乗算手段２０４との出力を加算する加算手段、２０５は前記加算手段２０６の出力を保存するバッファ手段、２０７は前記加算手段２０６の出力を出力する出力ラインである。
【００２８】
このとき、αとβは以下のような関係にある。
【００２９】
図５の平均振幅演算手段１０３の動作について、図６を用いて説明する。図６は図５の平均振幅演算手段の動作を示すフローチャートである。まず、入力信号の絶対値演算（Ｓ２０１）を行う。つぎに、前記絶対値演算（Ｓ２０１）で求めた値と定数βとの乗算によりＡを求める（Ｓ２０２）。つぎに保存されている１つ前の平均振幅値と定数αとの乗算によりＢを求める（Ｓ２０３）。つぎに（Ｓ２０２）で求めたＡと（Ｓ２０３）で求めたＢとの加算によりＣを求める（Ｓ２０４）。そして、（Ｓ２０４）で求めたＣを保存する（Ｓ２０５）と同時にＣを出力する。
【００３０】
このとき、平均振幅を求める本手法は一例であり、別の手法により平均振幅を求めてもよい。
【００３１】
つぎに図５で求める平均振幅について図７を用いて説明する。図７は横軸に時間を縦軸に振幅をそれぞれ割り当てた図である。図５の平均振幅演算手段１０３に図７の実線のような信号を入力した場合に求められる平均振幅については、点線のようになる。このとき、図７に示すτ１やτ２はαにより決まる。このときαは本手法を実施するシステムにおいて、減衰率演算手段１０４に使用する閾値との関係により、聴感上音声が途切れなく聞こえるように試行錯誤的に決めることになる。
【００３２】
図２に示す本実施の形態１におけるノイズ低減方式を実行させるプログラムを記録媒体に記録することにより、コンピュータ・システムで容易に上記動作を実行させることができ、また、記録媒体の移動が容易であることにより、各場所での上記各ステップの実行が可能となる。記録媒体としてたとえば光ディスクがあるが、これに限ることなく、ＩＣカード、ＲＯＭカセットのようにプログラムを記録できるものであればよく、同様の効果を奏する。
【００３３】
以上のように本実施の形態によれば、全帯域にノイズが重畳され音声信号より聴感上のノイズを低減することが可能となる。
【００３４】
（実施の形態２）
本発明は図１に示すようにＡ／Ｄ変換手段００１で変換後のディジタル信号をＤＳＰ００２等のＣＰＵ上で処理し、その後Ｄ／Ａ変換手段００３で変換してアナログ信号として出力する。このとき、ＤＳＰ００２には必要なＲＯＭ、ＲＡＭ等は備えているものとする。
【００３５】
図８において、３０１はディジタル信号の入力ライン、３０２は入力信号の振幅を変更するボリューム手段、３０３は入力信号の高域成分のみを通過させるようなハイパスフィルタ手段、３０４は入力信号の低域成分のみを通過させるようなローパスフィルタ手段、３０５は入力信号の平均振幅を求める平均振幅演算手段、３０６は現在設定のボリュームにより閾値を変更し減衰率を求める減衰率演算手段、３０７は前記ローパスフィルタ手段３０４の出力と前記減衰率演算手段３０６により算出された減衰率との乗算を行う第１の乗算手段、３０８は前記減衰率演算手段３０６より算出された減衰率を１より減算する第１の加算手段、３１０は前記ハイパスフィルタ手段３０３の出力と前記第１の加算手段３０８の出力との乗算を行う第２の乗算手段、３０９は前記第１の乗算手段３０７の出力と前記第２の乗算手段３１０の出力とを加算する第２の加算手段、３１１は前記第２の加算手段３０９より出力される信号を出力する出力ラインである。
【００３６】
以上の各手段をもつノイズ低減方式について、以下その機能等について説明する。このシステムへの入力ディジタル信号は、周期Ｔ秒でサンプリングされ、周期Ｔごとに或る値を持つディジタル信号である。このディジタル信号はボリューム手段３０２へ常に同じ周期で入力される。さらに、周期Ｔの間に平均振幅演算手段３０５により平均振幅演算を行い、減衰率演算手段３０６により減衰率を算出し、ローパスフィルタの出力に減衰率を乗算し、ハイパスフィルタの出力に１−減衰率を乗算し、これらの信号を加算する。そして、この値を出力信号として出力する。したがって、本手法のすべての処理が実行されるのは周期Ｔ秒の間ということになる。
【００３７】
図８のノイズ低減方式の動作について、図９を用いて説明する。図９は図８のノイズ低減方式の動作を示すフローチャートである。
【００３８】
まず、平均振幅演算（Ｓ３０１）を行う。つぎに、ボリュームレベルに応じた閾値の取得（Ｓ３０２）を行う。そして、（Ｓ３０１）で求めた平均振幅と（Ｓ３０２）で求めた閾値の比較を行う。均振幅が閾値より大きい場合には、減衰率を１にする（Ｓ３０４）。平均振幅が閾値より小さい場合には、減衰率を平均振幅／閾値にする（Ｓ３０５）。つぎに、入力信号をハイパスフィルタでフィルタリングしてＡを求める（３０６）。そして、Ａ’＝（１−ｄ）×Ａを求める（３０７）。これと並行して、入力信号をローパスフィルタでフィルタリングしてＢを求める（３０８）。そして、Ｂ’＝ｄ×Ｂを求める（３０９）。つぎに、Ｃ＝Ａ’＋Ｂ’を求めて（Ｓ３１０）、これを出力信号とする。
【００３９】
図８に示す本実施の形態２におけるノイズ低減方式を実行させるプログラムを記録媒体に記録することにより、コンピュータ・システムで容易に上記動作を実行させることができ、また、記録媒体の移動が容易であることにより、各場所での上記各ステップの実行が可能となる。記録媒体としてたとえば光ディスクがあるが、これに限ることなく、ＩＣカード、ＲＯＭカセットのようにプログラムを記録できるものであればよく、同様の効果を奏する。
【００４０】
以上のように本実施の形態によれば、低域にパワが集中するようなノイズが重畳され音声信号より聴感上のノイズを低減することが可能となる。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように本発明のノイズ低減方式によれば、比較的少ないリソースで全帯域にノイズが重畳され音声信号より聴感上のノイズを低減することが可能になるという有利な効果が得られる。
【００４２】
また、本発明のノイズ低減方式によれば、比較的少ないリソースで低域にパワが集中するようなノイズが重畳され音声信号より聴感上のノイズを低減することが可能になるという有利な効果が得られる。
【００４３】
また、本発明のノイズ低減方式用の記録媒体によれば、比較的少ないリソースで全帯域にノイズが重畳され音声信号より聴感上のノイズを低減することが可能になるという有利な効果が得られる。
【００４４】
また、本発明のノイズ低減方式用の記録媒体によれば、比較的少ないリソースで低域にパワが集中するようなノイズが重畳され音声信号より聴感上のノイズを低減することが可能になるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的な信号処理システムのブロック図
【図２】本発明の実施の形態１におけるノイズ低減方式を示すブロック図
【図３】図２のノイズ低減方式の動作を示すフローチャート
【図４】同ノイズ低減方式における平均振幅と閾値、減衰率の関係を示す図
【図５】同ノイズ低減方式における平均振幅演算手段の一例のブロック図
【図６】図５の平均振幅演算手段の動作を示すフローチャート
【図７】同平均振幅演算手段における信号と平均振幅の関係を示す図
【図８】本発明の実施の形態２におけるノイズ低減方式を示すブロック図
【図９】図８のノイズ低減方式の動作を示すフローチャート
【符号の説明】
００１ Ａ／Ｄ変換手段
００２ ＤＳＰ
００３ Ｄ／Ａ変換手段
１０１、２０１、３０１ 入力ライン
１０６、２０７、３１１ 出力ライン
１０２、３０２ ボリューム
１０３、３０５ 平均振幅演算手段
１０４、３０６ 減衰率演算手段
１０５、２０３、２０４、３０７、３１０ 乗算手段
２０２ 絶対値演算手段
２０５ １サンプル遅延バッファ
３０３ ハイパスフィルタ手段
３０４ ローパスフィルタ手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a noise reduction method for reducing audible noise by digital audio signal processing and a recording medium for the noise reduction method.
[0002]
[Prior art]
As a conventional noise reduction method, a spectral subtraction (SS) method is typical. In this method, the input signal is transformed from the time domain to the frequency domain by FFT, and based on the assumption that the components in the silent section are noise components, this component is subtracted from all sections, and then the time domain is subjected to IFFT. Is converted to a signal. As a result, if the estimation of the noise component is correct, the noise can be reduced. This method has been studied in the past and its effectiveness has been confirmed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when executing this method, it is necessary to perform FFT, and a buffer for a frame and operation power are required. Therefore, it is difficult to implement the method in a system in which resources are limited. Moreover, although the signal is good in S / N like the reception signal of a telephone, it is not a very appropriate method for minute noise from the relation between cost and resources so as to be uncomfortable in hearing.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a noise reduction method that reduces only annoying noises with a small amount of resources, and a recording medium on which a program for executing the noise reduction is recorded. With the goal.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, a noise reduction method according to the present invention comprises: an input line for inputting a digital signal; a volume means for changing the amplitude of the input signal; an average amplitude calculating means for obtaining an average amplitude of the input signal; Attenuation rate calculation means for changing a threshold value to obtain an attenuation rate by adjusting the volume of the input signal, a multiplication means for multiplying the attenuation rate calculated by the attenuation rate calculation means with an input signal, and an output line for outputting a digital signal. Have.
[0006]
This provides a noise reduction method that can reduce audible noise with relatively few resources.
[0007]
In order to solve the above-mentioned problems, a noise reduction method according to the present invention employs an input line for inputting a digital signal, a volume means for changing the amplitude of the input signal, and a device for passing only a high-frequency component of the input signal. High-pass filter means, low-pass filter means for passing only low-frequency components of the input signal, average amplitude calculation means for obtaining the average amplitude of the input signal, and attenuation rate for changing the threshold by the currently set volume to obtain the attenuation rate Calculating means, first multiplying means for multiplying the output of the low-pass filter means and the attenuation rate calculated by the attenuation rate calculating means, and subtracting the attenuation rate calculated by the attenuation rate calculating means from one. First adding means, second multiplying means for multiplying the output of the high-pass filter by the output of the first adding means, and the output of the first multiplying means And a structure having a second adding means for adding the output of said second multiplication means, and an output line for outputting a digital signal.
[0008]
This provides a noise reduction method that can reduce audible noise with relatively few resources.
[0009]
Further, in order to solve the above problems, the recording medium of the present invention, an input step of inputting a digital signal, a volume step of changing the amplitude of the input signal, an average amplitude calculation step of obtaining the average amplitude of the input signal, An attenuation rate calculation step of changing a threshold value by a currently set volume to obtain an attenuation rate, a multiplication step of multiplying the attenuation rate obtained in the attenuation rate calculation step by an input signal, and an output step of outputting a digital signal are executed. It has a configuration in which a program for causing the program to be executed is recorded.
[0010]
As a result, a recording medium on which a program for reducing audible noise is executed with relatively few resources can be obtained.
[0011]
According to another aspect of the present invention, there is provided a recording medium including: an input step of inputting a digital signal; a volume step of changing an amplitude of the input signal; and a high-pass step of passing only a high-frequency component of the input signal. A filter step, a low-pass filter step for passing only low-frequency components of the input signal, an average amplitude calculation step for calculating an average amplitude of the input signal, and an attenuation rate calculation for changing a threshold value to obtain an attenuation rate according to a currently set volume. A first multiplication step of multiplying the output of the low-pass filter step by the attenuation rate calculated by the attenuation rate calculation step; and a step of subtracting 1 from the attenuation rate calculated by the attenuation rate calculation step. A step of multiplying the output of the high-pass filter by the output of the first addition step. , A second addition step of adding the output of the first multiplication step and the output of the second multiplication step, and an output step of outputting a digital signal. It has a configuration.
[0012]
As a result, it is possible to obtain a recording medium on which a program for executing noise reduction in audibility with relatively few resources is recorded.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The invention according to claim 1 of the present invention is a noise reduction system in which noise is superimposed on the entire band to reduce audible noise from an audio signal, wherein an input line for inputting a digital signal and an amplitude of the input signal are reduced. Volume means for changing, an average amplitude calculating means for obtaining an average amplitude of the input signal, an attenuation rate calculating means for changing a threshold value by a currently set volume to obtain an attenuation rate, and an attenuation rate and an input signal obtained by the attenuation rate calculating means. , And an output line for outputting a digital signal, which has the effect of enabling reduction of noise in audibility with relatively few resources.
[0014]
The invention according to claim 2 of the present invention is a noise reduction system in which noise such that power is concentrated in a low frequency band is superimposed to reduce audible noise from an audio signal, and an input line for inputting a digital signal is provided. Volume means for changing the amplitude of the input signal, high-pass filter means for passing only the high-frequency component of the input signal, low-pass filter means for passing only the low-frequency component of the input signal, and averaging of the input signal. Mean amplitude calculating means for calculating the amplitude, attenuation rate calculating means for changing the threshold according to the currently set volume to obtain the attenuation rate, and multiplying the output of the low-pass filter means by the attenuation rate calculated by the attenuation rate calculating means. Multiplying means of 1; first adding means for subtracting the attenuation rate calculated by the attenuation rate calculating means from 1; output of the high-pass filter and output of the first adding means , A second adder for adding the output of the first multiplier and the output of the second multiplier, and an output line for outputting a digital signal. This has the effect that noise on audibility can be reduced with relatively few resources.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a recording medium for a noise reduction system in which noise is superimposed on all bands to reduce audible noise from an audio signal, comprising: an input step of inputting a digital signal; A volume step for changing the amplitude of the signal, an average amplitude calculation step for obtaining the average amplitude of the input signal, an attenuation rate calculation step for changing the threshold according to the currently set volume to obtain an attenuation rate, and an attenuation obtained in the attenuation rate calculation step A program for executing a multiplication step of multiplying a rate and an input signal and an output step of outputting a digital signal is recorded, and has an effect of reducing audible noise with relatively few resources. Have.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a recording medium for a noise reduction system in which noise such that power is concentrated in a low frequency is superimposed to reduce audible noise from an audio signal. An input step to perform, a volume step to change the amplitude of the input signal, a high-pass filter step to pass only the high-frequency component of the input signal, and a low-pass filter step to pass only the low-frequency component of the input signal, An average amplitude calculation step for obtaining an average amplitude of the input signal, an attenuation rate calculation step for changing the threshold value according to the currently set volume to obtain an attenuation rate, and an output of the low-pass filter step and an attenuation rate calculated by the attenuation rate calculation step. A first multiplication step for performing multiplication, and a first addition step for subtracting 1 from the attenuation rate calculated in the attenuation rate calculation step. A second multiplication step of multiplying the output of the high-pass filter and the output of the first addition step, and a second multiplication step of adding the output of the first multiplication step and the output of the second multiplication step. The program records a program for executing an addition step and an output step of outputting a digital signal, and has an effect that noise in audibility can be reduced with relatively few resources.
[0017]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram of a general signal processing system, which includes an A / D converter 001, a DSP 002, and a D / A converter 003, and processes the digital signal after the A / D conversion on a CPU such as the DSP 002. , And then D / A converted and output as an analog signal. At this time, it is assumed that the DSP002 has necessary ROM, RAM, and the like.
[0019]
FIG. 2 is a block diagram illustrating a noise reduction method according to Embodiment 1 of the present invention, and corresponds to processing in the DSP of FIG. In the description of the present invention, the term “means” is used to mean both hardware and software.
[0020]
In FIG. 2, 101 is an input line of a digital signal, 102 is a volume means for changing the amplitude of the input signal, 103 is an average amplitude calculating means for finding the average amplitude of the input signal, and 104 is a threshold which is changed and attenuated by the currently set volume. Attenuation rate calculating means 105 for obtaining the rate, multiplication means 105 for multiplying the input signal by the attenuation rate obtained by the attenuation rate calculation means, and 106 an output line for outputting a signal output from the multiplication means.
[0021]
The functions and the like of the noise reduction system having the above-described units will be described below. The input digital signal to this system is a digital signal sampled at a period T seconds and having a certain value every period T. This digital signal is always input to the volume means 102 at the same cycle. Further, the average amplitude is calculated by the average amplitude calculation means 103 during the period T, the attenuation rate is calculated by the attenuation rate calculation means 104, and the multiplication means 105 multiplies the input signal by the attenuation rate. Then, this value is output as an output signal. Therefore, all the processes of the present method are executed during the period T seconds.
[0022]
The operation of the noise reduction method of FIG. 2 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the noise reduction system of FIG.
[0023]
First, an average amplitude calculation (S101) is performed. Next, a threshold corresponding to the volume level is obtained (S102). Then, the average amplitude obtained in (S101) is compared with the threshold value obtained in (S102). If the average amplitude is larger than the threshold, the attenuation rate is set to 1 (S104). If the average amplitude is smaller than the threshold, the attenuation rate is set to the average amplitude / threshold (S105). Then, the obtained attenuation rate is multiplied by the input signal (S106), and this is output as an output signal.
[0024]
Next, the attenuation rate calculated by the attenuation rate calculating means 104 in FIG. 2 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a graph in which the horizontal axis represents the average amplitude and the vertical axis represents the attenuation rate.
[0025]
As shown in FIG. 4, when the average amplitude is larger than a certain threshold, the attenuation rate is set to 1, that is, the amplitude of the input signal is not changed. On the other hand, if the average amplitude is smaller than a certain threshold, the attenuation rate is assigned between 0 and 1. This is obtained by the following equation: attenuation rate = average amplitude / threshold. In this way, even if the signal in the non-speech section is attenuated, it is possible to make the sound such that there is no discontinuity in the signal level and there is no unnaturalness in audibility. As for the threshold value used here, in a system that implements the present method, a value that is a noise level in a non-voice section is determined by trial and error.
[0026]
Next, an example of the average amplitude calculating means 103 executed in the present method will be described with reference to FIG.
[0027]
In FIG. 5, 201 is an input line of a digital signal, 202 is an absolute value calculating means for calculating the absolute value of the input signal, 203 is a first multiplying means for multiplying the output of the absolute value calculating means 202 by a constant β, Reference numeral 204 denotes a second multiplication unit that multiplies the stored average amplitude by one and the constant α, and 206 adds the output of the first multiplication unit 203 and the output of the second multiplication unit 204. The adder means 205 is a buffer means for storing the output of the adder means 206, and 207 is an output line for outputting the output of the adder means 206.
[0028]
At this time, α and β have the following relationship.
[0029]
The operation of the average amplitude calculation means 103 in FIG. 5 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the average amplitude calculation means of FIG. First, the absolute value of the input signal is calculated (S201). Next, A is obtained by multiplying the value obtained in the absolute value calculation (S201) by a constant β (S202). Next, B is obtained by multiplying the stored previous average amplitude value by a constant α (S203). Next, C is obtained by adding A obtained in (S202) and B obtained in (S203) (S204). Then, C obtained at (S204) is stored (S205), and C is output at the same time.
[0030]
At this time, the present method for obtaining the average amplitude is an example, and the average amplitude may be obtained by another method.
[0031]
Next, the average amplitude obtained in FIG. 5 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram in which time is assigned to the horizontal axis and amplitude is assigned to the vertical axis. The average amplitude obtained when the signal as shown by the solid line in FIG. 7 is input to the average amplitude calculation means 103 in FIG. 5 is as shown by the dotted line. At this time, τ 1 and τ 2 shown in FIG. 7 are determined by α. At this time, α is determined by trial and error so that the sound can be heard without interruption in the sense of hearing, depending on the relationship with the threshold value used for the attenuation rate calculation means 104 in the system that implements the present method.
[0032]
By recording a program for executing the noise reduction method in the first embodiment shown in FIG. 2 on a recording medium, the above operation can be easily executed by a computer system, and the movement of the recording medium is easy. The existence of each step enables the execution of each of the above steps at each location. As a recording medium, for example, there is an optical disk. However, the present invention is not limited to this, and any other recording medium such as an IC card or a ROM cassette can be used, and the same effects can be obtained.
[0033]
As described above, according to the present embodiment, noise is superimposed on the entire band, and it is possible to reduce audible noise from a voice signal.
[0034]
(Embodiment 2)
In the present invention, as shown in FIG. 1, the digital signal converted by the A / D converter 001 is processed on a CPU such as a DSP 002, and then converted by the D / A converter 003 and output as an analog signal. At this time, it is assumed that the DSP002 has necessary ROM, RAM, and the like.
[0035]
In FIG. 8, reference numeral 301 denotes an input line of a digital signal, 302 denotes volume means for changing the amplitude of the input signal, 303 denotes high-pass filter means for passing only the high-frequency component of the input signal, and 304 denotes the low-frequency component of the input signal. Low-pass filter means for passing only an input signal; 305, an average amplitude calculating means for obtaining an average amplitude of an input signal; 306, an attenuation rate calculating means for changing a threshold value according to a currently set volume to obtain an attenuation rate; First multiplication means for multiplying the output of 304 and the attenuation rate calculated by the attenuation rate calculation means 306; 308, a first addition for subtracting the attenuation rate calculated by the attenuation rate calculation means 306 from 1 Means 310 for multiplying the output of the high-pass filter means 303 by the output of the first adding means 308 Multiplication means 309 is a second addition means for adding the output of the first multiplication means 307 and the output of the second multiplication means 310, and 311 outputs the signal output from the second addition means 309. Output line.
[0036]
The functions and the like of the noise reduction system having the above-described units will be described below. The input digital signal to this system is a digital signal sampled at a period T seconds and having a certain value every period T. This digital signal is always input to the volume means 302 at the same cycle. Further, during the period T, the average amplitude calculation is performed by the average amplitude calculation means 305, the attenuation rate is calculated by the attenuation rate calculation means 306, the output of the low-pass filter is multiplied by the attenuation rate, and the output of the high-pass filter is 1-decayed. Multiply the rates and add these signals. Then, this value is output as an output signal. Therefore, all the processes of the present method are executed during the period T seconds.
[0037]
The operation of the noise reduction method of FIG. 8 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the noise reduction method of FIG.
[0038]
First, an average amplitude calculation (S301) is performed. Next, a threshold corresponding to the volume level is obtained (S302). Then, the average amplitude obtained in (S301) is compared with the threshold value obtained in (S302). If the average amplitude is larger than the threshold, the attenuation rate is set to 1 (S304). If the average amplitude is smaller than the threshold, the attenuation rate is set to the average amplitude / threshold (S305). Next, A is obtained by filtering the input signal with a high-pass filter (306). Then, A ′ = (1−d) × A is obtained (307). In parallel with this, the input signal is filtered by a low-pass filter to obtain B (308). Then, B ′ = d × B is obtained (309). Next, C = A '+ B' is obtained (S310), and this is set as an output signal.
[0039]
By recording a program for executing the noise reduction method in the second embodiment shown in FIG. 8 on a recording medium, the above operation can be easily executed by a computer system, and the movement of the recording medium is easy. The existence of each step enables the execution of each of the above steps at each location. As a recording medium, for example, there is an optical disk. However, the present invention is not limited to this, and any other recording medium such as an IC card or a ROM cassette can be used, and the same effects can be obtained.
[0040]
As described above, according to the present embodiment, noise such that power is concentrated in the low frequency band is superimposed, and it is possible to reduce audible noise from an audio signal.
[0041]
【The invention's effect】
As apparent from the above description, according to the noise reduction method of the present invention, there is an advantageous effect that noise is superimposed over the entire band with relatively few resources, and it is possible to reduce audible noise from an audio signal. can get.
[0042]
Further, according to the noise reduction method of the present invention, there is an advantageous effect that noise such that power is concentrated in a low frequency band is superimposed with relatively few resources, so that it is possible to reduce audible noise from an audio signal. can get.
[0043]
Further, according to the recording medium for the noise reduction system of the present invention, there is obtained an advantageous effect that noise is superimposed on the entire band with relatively few resources, and it is possible to reduce audible noise from an audio signal. .
[0044]
Further, according to the recording medium for the noise reduction system of the present invention, it is possible to reduce noise in audibility from an audio signal by superimposing noise such that power is concentrated in low frequencies with relatively few resources. An advantageous effect is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a general signal processing system; FIG. 2 is a block diagram showing a noise reduction method according to Embodiment 1 of the present invention; FIG. 3 is a flowchart showing an operation of the noise reduction method in FIG. FIG. 5 is a diagram showing a relationship between an average amplitude, a threshold value, and an attenuation rate in the noise reduction method. FIG. 5 is a block diagram of an example of an average amplitude calculation means in the noise reduction method. FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a signal and an average amplitude in the average amplitude calculating means. FIG. 8 is a block diagram showing a noise reduction method according to the second embodiment of the present invention. FIG. 9 is a noise reduction method in FIG. Flow chart showing the operation of [Description of reference numerals]
001 A / D conversion means 002 DSP
003 D / A conversion means 101, 201, 301 Input lines 106, 207, 311 Output lines 102, 302 Volume 103, 305 Average amplitude calculation means 104, 306 Attenuation rate calculation means 105, 203, 204, 307, 310 Multiplication means 202 Absolute value calculation means 205 One sample delay buffer 303 High pass filter means 304 Low pass filter means
