JP2006337415A - 雑音抑圧の方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
強調音声パワースペクトルと推定雑音パワースペクトルに基づいて無音部用係数を計算する無音部用係数計算部と、有音部用係数を記憶する有音部用係数記憶部と、得られた無音部用係数と有音部用係数をもとに後抑圧係数を計算するための後抑圧係数計算部を有する。
【選択図】図1
Description
となることを意味する。
1402 から供給されるSNRを用いて重み係数ベクトルを計算し、重み係数ベクトルを多重乗算部 1404 に出力する。
へ出力する。多重化部503は、周波数別推定雑音計算部 5040
〜 504K-1 から供給される周波数別推定雑音パワースペクトルを多重化し、推定雑音パワースペクトルを図36の周波数別SNR計算部6と重みつき劣化音声計算部14へ出力する。周波数別推定雑音計算部 5040 〜 504K-1 の構成と動作の詳細な説明は、図43を参照しながら行う。
(n=0, 1, ..., N-1)をシフトレジスタ5045に保存されている劣化音声パワースペクトルのサンプル値とすると、λn(k)は、
..., K-1に対して乗算してG2 n-1(k)バーγn-1 (k)を求め、結果を多重重み付き加算部707に過去の推定SNR 922として伝達する。多重乗算部704及び705の構成は、既に図37を用いて説明した多重乗算部13に等しいので、詳細な説明は省略する。
と乗算され、積である(1-α)P[γn(k)-1]が加算器7092に伝達される。一方、乗算器7093では、重み923として供給されたαと過去の推定SNR922が乗算され、積であるαG2 n-1(k)バーγn-1(k)が加算器7092に伝達される。加算器7092は、(1-α)P[γn(k)-1]とαG2 n-1(k)バーγn-1(k)の和を、周波数別推定先天的SNR 924として出力する。
6 から供給される周波数別後天的SNR、ξn(k) ハットを図36の推定先天的SNR計算部 7 から供給される周波数別推定先天的SNR、q を図36の音声非存在確率記憶部21から供給される音声非存在確率とする。また、ηn(k) = ξn(k)ハット/ (1-q)、vn(k)
= (ηn(k)γn(k))/(1+ηn(k)) とする。MMSE STSA ゲイン関数値計算部 811 は、図36の周波数別SNR計算部 6 から供給される後天的SNR
γn(k)、図36の推定先天的SNR計算部 7 から供給される推定先天的SNR ξn(k)
ハット及び図36の音声非存在確率記憶部21から供給される音声非存在確率 qをもとに、各周波数毎にMMSE STSAゲイン関数値を計算し、抑圧係数計算部 814 に出力する。各周波数毎のMMSE STSAゲイン関数値 Gn(k) は、
は0次変形ベッセル関数、I1(z) は1次変形ベッセル関数 である。変形ベッセル関数については、非特許文献1に記載されている。
1504 を有する。
1502 は、図36の推定先天的SNR計算部 7 から供給される推定先天的SNRを周波数別成分に分離し、それぞれ周波数別抑圧係数補正部15010〜1501K-1に出力する。分離部 1503 は、図36の抑圧係数生成部8から供給される抑圧係数を周波数別成分に分離し、それぞれ周波数別抑圧係数補正部 15010〜1501K-1に出力する。周波数別抑圧係数補正部15010〜1501K-1は、分離部 1502 から供給される周波数別推定先天的SNRと、分離部 1503 から供給される周波数別抑圧係数から、周波数別補正抑圧係数を計算し、多重化部 1504 へ出力する。多重化部 1504 は、周波数別抑圧係数補正部15010〜1501K-1 から供給される周波数別補正抑圧係数を多重化し、補正抑圧係数として図36の多重乗算部 16 と推定先天的SNR計算部7へ出力する。
1501 は、最大値選択部 1591、抑圧係数下限値記憶部
1592、閾値記憶部 1593、比較部 1594、スイッチ 1595、修正値記憶部 1596 及び乗算器 1597 を有する。
とした場合に、係数計算部1833から出力される係数Fは、式(20)で与えられる。
1861、指数計算部1863を有する。
が大きくなれば gcm が小さくなることが、式(22)の非線形関数に求められる条件である。式(22)の他にも、この条件を満たすような線形関数や高次多項式、重みつき加算を含む任意の関数を用いることができる。
2 窓がけ処理部
3 フーリエ変換部
4,
5049 カウンタ
5 推定雑音計算部
6,
1402 周波数別SNR計算部
7,
71, 72 推定先天的SNR計算部
8 雑音抑圧係数生成部
9 逆フーリエ変換部
10 フレーム合成部
11 入力端子
12 出力端子
14 重みつき劣化音声計算部
15 抑圧係数補正部
172,
182, 252, 282, 292 後抑圧係数計算部
13,
16, 170, 173, 704, 705, 713, 715, 1404 多重乗算部
17,
18, 22, 25, 28, 29 強調音声振幅スペクトル補正部
21 音声非存在確率記憶部
171,
221, 26, 27, 714 音声存在確率計算部
1742,
1745, 708, 5046, 1716, 7092, 7094, 24 加算器
711,
712, 1746, 23 遅延器
1593,
5204, 5206 閾値記憶部
1594,
5203, 5205 比較部
1702,
1710, 1859 対数計算部
1704,
1706, 1854 平滑化係数記憶部
1705,
1707, 1853 平滑化部
1712,
1713 関数値計算部
1714,
2614 平均指標計算部
1715,
2615 瞬時指標計算部
2705
SNR混合部
1852 音声パワー混合部
1858 平滑信号記憶部
1863 指数計算部
70710
〜 7071K-1 重みつき加算部
706 重み記憶部
503,
1304, 1424, 1475, 1504, 1723, 7014, 7075 多重化部
5040
〜 504K-1 周波数別推定雑音計算部
520 更新判定部
5207 閾値計算部
1595,
5044 スイッチ
1857,
1862, 14210 〜 1421K-1, 5048 除算部
501,
502, 1302, 1303, 1422, 1423, 1495, 1502, 1503,
1700,
1708, 1722, 1850, 1855, 7013, 7072, 7074, 2700, 2703 分離部
1701,
1709, 1851, 1856, 2701, 2704 平均値計算部
701 多重値域限定処理部
702 後天的SNR記憶部
703 抑圧係数記憶部
707 多重重みつき加算部
1401,
5042 推定雑音記憶部
921 瞬時推定SNR
9210
〜 921K-1 周波数別瞬時推定SNR
922 過去の推定SNR
9220
〜 922K-1 過去の周波数別推定SNR
924 推定先天的SNR
9240
〜 924K-1 周波数別推定先天的SNR
1405 多重非線形処理部
14850
〜 1485K-1, 5042 非線形処理部
15010
〜 1501K-1,
19010
〜 1901K-1,
20010
〜 2001K-1 周波数別抑圧係数補正部
17210
〜 1721K-1, 18210 〜 1821K-1
28210
〜 2821K-1, 29210 〜 2921K-1 周波数別後抑圧係数計算部
1591,
1694, 1924, 70120 〜 7012K-1 最大値選択部
1592 抑圧係数下限値記憶部
1596 修正値記憶部
1691,
1921 有音部用下限値記憶部
1692,
1922 無音部用下限値記憶部
2691 有音部下限値計算部
2692 無音部用下限値計算部
1693,
1923 下限値計算部
1831 有音部用係数記憶部
2831 有音部用係数計算部
1832 無音部用係数計算部
1833,
1861 係数計算部
2011 有音部用補正係数記憶部
2012 無音部用補正係数記憶部
2013 補正係数計算部
13010
〜 1301K-1,
1597,
1703, 1711,
1743,
1744,
1834,
2014, 7091, 7093 乗算器
1741,
1860, 7095 定数乗算器
5045 シフトレジスタ
5047 最小値選択部
5201 論理和計算部
5041 レジスタ長記憶部
7011 定数記憶部
811
MMSE STSA ゲイン関数値計算部
812 一般化尤度比計算部
814 抑圧係数計算部
Claims (18)
- 入力信号を周波数領域信号に変換し、該周波数領域信号に基づいて抑圧係数を定め、前記周波数領域信号に基づいて音声と雑音の相対関係を求め、該音声と雑音の相対関係に基づいて補正係数を定め、該補正係数を前記抑圧係数に重みづけし補正抑圧係数を求め、該補正抑圧係数を前記周波数領域信号に重みづけすることによって、雑音を抑圧する際に、前記周波数領域信号に基づいて補正係数を計算して定めることを特徴とする雑音抑圧の方法。
- 前記補正係数を定める際に、前記周波数領域信号に基づいて第一仮補正係数を求め、該第一仮補正係数と予め定められた第二仮補正係数に基づいて計算することを特徴とする請求項1に記載の雑音抑圧の方法。
- 前記第一仮補正係数を求める際に、前記抑圧係数を前記周波数領域信号に重みづけし重みつき周波数領域信号を求め、該重みつき周波数領域信号に基づいて定めることを特徴とする請求項1又は2に記載の雑音抑圧の方法。
- 前記第一仮補正係数を求める際に、前記周波数領域信号に基づいて推定雑音を求め、該推定雑音に基づいて定めることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の雑音抑圧の方法。
- 前記補正係数を求める際に、前記周波数領域信号に基づいて第二仮補正係数を求め、該第二仮補正係数と前記第一仮補正係数に基づいて定めることを特徴とする請求項1乃至4にいずれかに記載の雑音抑圧の方法。
- 入力信号を周波数領域信号に変換し、該周波数領域信号に基づいて抑圧係数を定め、該抑圧係数と最小抑圧係数を比較し、値が大きい方を補正抑圧係数とし、該補正抑圧係数を前記周波数領域信号に重みづけすることによって、雑音を抑圧する際に、前記周波数領域信号に基づいて音声と雑音の相対関係を求め、該音声と雑音の相対関係に基づいて前記最小抑圧係数を求めることを特徴とする雑音抑圧の方法。
- 前記最小抑圧係数を求める際に、予め定められた第一仮最小抑圧係数と予め定められた第二仮最小抑圧係数に基づいて定めることを特徴とする請求項6に記載の雑音抑圧の方法。
- 前記最小抑圧係数を求める際に、前記周波数領域信号から第一仮最小抑圧係数と第二仮最小抑圧係数を求め、該第一仮最小抑圧係数と該第二仮最小抑圧係数に基づいて定めることを特徴とする請求項7に記載の雑音抑圧の方法。
- 入力信号を周波数領域信号に変換し、該周波数領域信号に基づいて抑圧係数を定め、該抑圧係数と前記周波数領域信号に基づいて補正抑圧係数を求め、該補正抑圧係数を前記周波数領域信号に重みづけすることによって、雑音を抑圧する際に、前記抑圧係数を前記周波数領域信号に重みづけして重みつき周波数領域信号を求め、該重みつき周波数領域信号に基づいて前記補正抑圧係数を求めることを特徴とする雑音抑圧の方法。
- 入力信号を周波数領域信号に変換する変換部と、該周波数領域信号に基づいて抑圧係数を定める抑圧係数計算部と、前記周波数領域信号に基づいて音声と雑音の相対関係を求める相対関係計算部と、該音声と雑音の相対関係と前記周波数領域信号に基づいて補正係数を計算して定める補正係数計算部と、該補正係数を前記周波数領域信号に重みづけし補正抑圧係数を求める抑圧係数補正部と、該補正抑圧係数を前記周波数領域信号に重みづけする重みづけ演算部と、を有することを特徴とする雑音抑圧の装置。
- 前記補正係数計算部は、前記周波数領域信号に基づいて第一仮補正係数を求める第一仮補正係数計算部と、予め定められた第二仮補正係数を記憶する第二仮補正係数記憶部を含むことを特徴とする請求項10に記載の雑音抑圧の装置。
- 前記第一仮補正係数計算部は、前記抑圧係数を前記周波数領域信号に重みづけし重みつき周波数領域信号を求める重み付け演算部を含むことを特徴とする請求項10又は11に記載の雑音抑圧の装置。
- 前記第一仮補正係数計算部は、前記周波数領域信号に基づいて推定雑音を求める推定雑音計算部を含むことを特徴とする請求項10乃至12にいずれかに記載の雑音抑圧の装置。
- 前記補正係数計算部は、前記周波数領域信号に基づいて第二仮補正係数を求める第二仮補正係数計算部を含むことを特徴とする請求項10乃至13のいずれかに記載の雑音抑圧の装置。
- 入力信号を周波数領域信号に変換する変換部と、該周波数領域信号に基づいて抑圧係数を定める抑圧係数計算部と、該抑圧係数と最小抑圧係数を比較し、値が大きい方を補正抑圧係数とする補正抑圧係数計算部と、該補正抑圧係数を前記周波数領域信号に重みづけする重みづけ演算部と、を少なくとも有し、補正抑圧係数計算部は、前記周波数領域信号に基づいて音声と雑音の相対関係を求める相対関係計算部と、該音声と雑音の相対関係に基づいて前記最小抑圧係数を求める最小抑圧係数計算部を含むことを特徴とする雑音抑圧の装置。
- 前記最小抑圧係数部は、予め定められた第一仮最小抑圧係数を記憶する第一仮最小抑圧係数記憶部と、予め定められた第二仮最小抑圧係数を記憶する第二仮最小抑圧係数記憶部を含むことを特徴とする請求項15に記載の雑音抑圧の装置。
- 前記最小抑圧係数部は、前記周波数領域信号から第一仮最小抑圧係数を求める第一仮最小抑圧係数計算部と、前記周波数領域信号から第二仮最小抑圧係数を求める第二仮最小抑圧係数計算部を含むことを特徴とする請求項16に記載の雑音抑圧の装置。
- 入力信号を周波数領域信号に変換する変換部と、該周波数領域信号に基づいて抑圧係数を定める抑圧係数計算部と、該抑圧係数と前記周波数領域信号に基づいて補正抑圧係数を求める抑圧係数補正部と、該補正抑圧係数を前記周波数領域信号に重みづけする重みづけ演算部と、を少なくとも有し、抑圧係数補正部は、前記抑圧係数を前記周波数領域信号に重みづけして重みつき周波数領域信号を求める第二の重み付け演算部を含むことを特徴とする雑音抑圧の装置。
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