JP2005165021A - 雑音低減装置、および低減方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】入力を周波数領域の信号に変換する分析部2、その信号を抑圧する抑圧部3、および時間領域の信号を合成する合成部4を有する雑音低減装置1において、分析部2の出力を用いて、信号の抑圧ゲイン算出の基礎となる音声情報として、入力音声信号のうちで雑音成分を除く純粋音声成分に対応すべき情報を少なくとも推定する手段5と、手段5と分析部2の出力に対応して抑圧ゲインを算出して抑圧部3に与える手段6とを備える。
【選択図】図1
Description
S.F.Boll,"Supression of Acoustic Noise in Speech Using Spectral Subrtaction", IEEE Transaction on Acoustics, Speech, and Signal Processing, ASSP−33, vol.27, pp.113−120, (1979)
辻井、鎌田「ディジタル信号処理シリーズ第1巻 ディジタル信号処理」 94〜120頁、昭晃堂 Curtis Roads著、 青柳他訳・監修 「コンピュータ音楽」 452〜457頁、東京電機大学出版局
続いてステップS21で抑圧ゲインGkiの算出が、次の(7)式を用いて行われ、処理を終了する。
0≦i<N ・・・・ (8)
続いてステップS27で、ガウス分布の平均mが次の(9)式によって算出される。
V2n=10log10(音声パワー+雑音パワー) ・・・・ (12)
0≦i<N ・・・・ (15)
ここでN(k−1)iは、k−1番目のフレームのi番目の帯域の雑音スペクトラムパワーを示す。
d2ki=PMAXki−Nki 0≦i<N ・・・・ (17)
Gki=g(d1ki,d2ki) 0≦i<N ・・・・ (18)
0≦i<N ・・・・ (19)
ここで、τ、κ、μは正の値をとる係数
Nki+λ≦Pki≦PMINki ・・・・ (21)
Hki={H(k−1)i・(k−1)}/k
Pki<Nki+λ,PMINki<Pki ・・・・ (22)
ここでH(k−1)iは前フレームに対する頻度、 0≦i<N
0≦i<N ・・・・ (23)
0≦i<N ・・・・ (24)
ここでτ、κ、μ、νは正の値をとる係数
該分析部の出力を用いて、信号の抑圧ゲイン算出の基礎となる情報であって、少なくとも入力音声信号の内で雑音成分を除く純粋音声成分に対応すべき情報を音声情報として推定する音声情報推定手段と、
該音声情報推定手段と前記分析部との出力に対応して、前記抑圧ゲインを算出して前記抑圧部に与える抑圧ゲイン算出手段とを備えることを特徴とする雑音低減装置。
(付記3) 前記音声情報推定手段が、過去に入力された複数の音声フレームに対する前記純粋音声の各周波数におけるパワー分布において、パワーの大きい方から積算されるサンプルの数が全サンプル数の一定割合となるパワーの平均値を推定することを特徴とする付記1記載の雑音低減装置。
前記入力音声信号の内の雑音成分のスペクトルを推定する雑音推定手段と、
前記分析部の出力を用いて、信号の抑圧ゲイン算出の基礎となる情報であって、少なくとも入力音声信号の内で雑音を除く純粋音声成分に対応すべき情報を音声情報として推定する音声情報推定手段と、
該雑音推定手段、音声情報推定手段、および前記分析部の出力に対応して、前記抑圧ゲインを算出して前記抑圧部に与える抑圧ゲイン算出手段とを備えることを特徴とする雑音低減装置。
(付記10) 前記音声情報推定手段が、過去に入力された複数の音声フレームに対する前記純粋音声の各周波数におけるパワー分布においてパワーの大きい方から積算されるサンプルの数が全サンプル数の一定割合となるパワーの平均値を推定すること特徴とする付記8記載の雑音低減装置。
該分析部の出力を用いて、信号の抑圧ゲイン算出の基礎となる情報であって、少なくとも入力音声信号の内で雑音成分を除く純粋音声成分に対応すべき情報を音声情報として推定し、
該推定された音声情報と前記分析部の出力とに対応して抑圧ゲインを算出して前記抑圧部に与えることを特徴とする雑音低減方法。
前記入力音声信号のうちの雑音成分のスペクトルを推定し、
該分析部の出力を用いて、信号の抑圧ゲイン算出の基礎となる情報であって、少なくとも入力音声信号の内で雑音成分を除く純粋音声成分に対応すべき情報を音声情報として推定し、
該推定された雑音成分スペクトル、音声情報、および前記分析部の出力に対応して抑圧ゲインを算出して前記抑圧部に与えることを特徴とする雑音低減方法。
該分析手順の処理結果を用いて、信号の抑圧ゲイン算出の基礎となる情報であって、少なくとも入力音声信号の内で雑音成分を除く純粋音声成分に対応すべき情報を音声情報として推定する手順と、
該推定された音声情報と前記分析部の出力とに対応して抑圧ゲインを算出して前記抑圧手順に与える手順とを計算機に実行させるためのプログラム。
前記入力音声信号の内の雑音成分のスペクトルを推定する手順と、
該分析手順の処理結果を用いて、信号の抑圧ゲイン算出の基礎となる情報であって、少なくとも入力音声信号の内で雑音成分を除く純粋音声成分に対応すべき情報を音声情報として推定する手順と、
該推定された雑音成分スペクトル、音声情報、および前記分析部の出力に対応して抑圧ゲインを算出して前記抑圧手順に与える手順とを計算機に実行させるためのプログラム。
該分析ステップの処理結果を用いて、信号の抑圧ゲイン算出の基礎となる情報であって、少なくとも入力音声信号の内で雑音成分を除く純粋音声成分に対応すべき情報を音声情報として推定するステップと、
該推定された音声情報と前記分析ステップの処理結果とに対応して抑圧ゲインを算出して前記抑圧ステップに与えるステップとを計算機に実行させるプログラムを格納した計算機読出し可能可搬型記憶媒体。
前記入力音声信号の内の雑音成分のスペクトルを推定するステップと、
該分析ステップの処理結果を用いて、信号の抑圧ゲイン算出の基礎となる情報であって、少なくとも入力音声信号の内で雑音成分を除く純粋音声成分に対応すべき情報を音声情報として推定するステップと、
該推定された雑音成分スペクトル、音声情報、および前記分析ステップの処理結果に対応して抑圧ゲインを算出して前記抑圧ステップに与えるステップとを計算機に実行させるプログラムを格納した計算機読出し可能可搬型記憶媒体。
2、11 分析部
3、15 抑圧部
4、16 合成部
5 音声情報推定手段
6 抑圧ゲイン算出手段
12 音声推定部
13 スペクトルパワー記憶部
14 抑圧ゲイン算出部
17 音声符号化部
18 送信部
19 雑音推定部
20 CPU
21 ROM
22 RAM
23 通信インタフェース
24 記憶装置
25 入出力装置
26 読取り装置
27 バス
28 プログラム提供者
29 ネットワーク
30 可搬型記憶媒体
Claims (10)
- 入力音声信号を周波数分析して周波数領域の信号に変換する分析部と、該周波数領域の信号を抑圧する抑圧部と、該抑圧された周波数領域の信号を用いて抑圧された時間領域の信号を合成して出力する合成部とを備える雑音低減装置において、
該分析部の出力を用いて、信号の抑圧ゲイン算出の基礎となる情報であって、少なくとも入力音声信号の内で雑音成分を除く純粋音声成分に対応すべき情報を音声情報として推定する音声情報推定手段と、
該音声情報推定手段と前記分析部との出力に対応して、前記抑圧ゲインを算出して前記抑圧部に与える抑圧ゲイン算出手段とを備えることを特徴とする雑音低減装置。 - 前記音声情報推定手段が、前記雑音成分を除く純粋音声成分のパワーを推定することを特徴とする請求項1記載の雑音低減装置。
- 前記音声情報推定手段が、過去に入力された複数の音声フレームに対する前記純粋音声の各周波数におけるパワー分布において、パワーの大きい方から積算されるサンプルの数が全サンプル数の一定割合となるパワーの平均値を推定することを特徴とする請求項1記載の雑音低減装置。
- 前記音声情報推定手段が、前記抑圧ゲイン算出の基礎となる情報として、前記純粋音声成分に対応すべき情報としての純粋音声のパワー分布に加えて、前記入力音声信号としての雑音重畳音声信号のパワー分布を算出して前記抑圧ゲイン算出手段に与えることを特徴とする請求項1記載の雑音低減装置。
- 入力音声信号を周波数分析して周波数領域の信号に変換する分析部と、該周波数領域の信号を抑圧する抑圧部と、該抑圧された周波数領域の信号を用いて抑圧された時間領域の信号を合成して出力する合成部とを備える雑音低減装置において、
前記入力音声信号の内の雑音成分のスペクトルを推定する雑音推定手段と、
前記分析部の出力を用いて、信号の抑圧ゲイン算出の基礎となる情報であって、少なくとも入力音声信号の内で雑音を除く純粋音声成分に対応すべき情報を音声情報として推定する音声情報推定手段と、
該雑音推定手段、音声情報推定手段、および前記分析部の出力に対応して、前記抑圧ゲインを算出して前記抑圧部に与える抑圧ゲイン算出手段とを備えることを特徴とする雑音低減装置。 - 前記音声情報推定手段が、前記雑音成分を除く純粋音声成分のパワーを推定することを特徴とする請求項5記載の雑音低減装置。
- 前記音声情報推定手段が、過去に入力された複数の音声フレームに対する前記純粋音声の各周波数におけるパワー分布においてパワーの大きい方から積算されるサンプルの数が全サンプル数の一定割合となるパワーの平均値を推定すること特徴とする請求項5記載の雑音低減装置。
- 前記抑圧ゲイン算出手段が、現在処理対象となっているフレームkの周波数インデックスiに対応する前記パワー平均値PMAXki、前記雑音推定手段の出力としての現フレームに対するスペクトル雑音Nki、現フレームのスペクトルパワーPkiの入力に対して、PMAXkiとPkiとの差、およびPMAXkiとNkiとの差に基いて抑圧ゲインを算出することを特徴とする請求項7記載の雑音低減装置。
- 前記抑圧ゲイン算出手段が、純粋音声パワーの下限を推定し、該推定結果を用いて、現フレームを含み過去に入力された複数の音声フレーム信号において非定常雑音が検出された頻度を算出し、現在処理対象となっているフレームkの周波数インデックスiに対応する前記パワー平均値PMAXki、該フレームkに対応するスペクトルパワーPki、および雑音推定手段の出力としての現フレームに対するスペクトル雑音Nkiの入力に対して、PMAXkiとPkiとの差、PMAXkiとNkiとの差、および算出された頻度に基いて抑圧ゲインを算出することを特徴とする請求項7記載の雑音低減装置。
- 入力音声信号を周波数分析して周波数領域の信号に変換する分析部と、該周波数領域の信号を抑圧する抑圧部と、抑圧された周波数領域の信号を用いて抑圧された時間領域の信号を合成して出力する合成部とを用いて雑音を低減する雑音低減方法において、
該分析部の出力を用いて、信号の抑圧ゲイン算出の基礎となる情報であって、少なくとも入力音声信号の内で雑音成分を除く純粋音声成分に対応すべき情報を音声情報として推定し、
該推定された音声情報と前記分析部の出力とに対応して抑圧ゲインを算出して前記抑圧部に与えることを特徴とする雑音低減方法。
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