JP2010156742A - Signal processing device and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、信号処理装置および方法に関し、所望の信号に対して混入した他の信号を抑圧する、または、所望の信号を強調するための信号処理装置および方法に関する。 The present invention relates to a signal processing apparatus and method, and more particularly to a signal processing apparatus and method for suppressing other signals mixed in a desired signal or enhancing a desired signal.
マイクロフォンやハンドセット等から入力した音声信号は、音声符号化や音声認識処理の対象となる。このような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、音声符号化や音声認識を行う上で、大きな問題となる。このような音響的に重畳した不要成分の抑圧を目的とした信号処理方法として、例えば、特許文献１に、複数の入力信号を入力として、適応フィルタにより不要成分の抑圧を行う方法が記載されている。 A voice signal input from a microphone, a handset, or the like is a target of voice coding or voice recognition processing. The background noise signal mixed in such a voice signal becomes a serious problem when performing voice coding or voice recognition in a narrowband voice coding apparatus or voice recognition apparatus having a high degree of information compression. As a signal processing method for the purpose of suppressing such an acoustically superimposed unnecessary component, for example, Patent Document 1 describes a method in which a plurality of input signals are input and an unnecessary component is suppressed by an adaptive filter. Yes.
図４は、従来の信号処理装置の代表的な構成を示す図である。この信号処理装置は、主信号取得手段１と、複数の参照信号取得手段２−１〜２−ｎと、適応フィルタ４５−１〜４５−ｎと、減算手段６と、出力手段７と、を備えている。ただし、ｎは参照信号取得手段の数を示す値である。 FIG. 4 is a diagram showing a typical configuration of a conventional signal processing apparatus. The signal processing apparatus includes a main signal acquisition unit 1, a plurality of reference signal acquisition units 2-1 to 2-n, adaptive filters 45-1 to 45-n, a subtraction unit 6, and an output unit 7. I have. Here, n is a value indicating the number of reference signal acquisition means.
時刻ｋにおいて、主信号取得手段１には、話者近傍に置かれたマイクロフォン等によって音響電気変換された信号x(k)が入力され、参照信号取得手段２−１〜２−ｎには、話者近傍に置かれたマイクロフォン等によって音響電気変換された信号y1(k)〜yn(k)が入力される。 At time k, the signal x (k) subjected to acousto-electric conversion by a microphone or the like placed in the vicinity of the speaker is input to the main signal acquisition unit 1, and the reference signal acquisition units 2-1 to 2-n include Signals y 1 (k) to y n (k) subjected to acoustoelectric conversion by a microphone or the like placed near the speaker are input.
適応フィルタ４５−１〜４５−ｎは、それぞれ入力信号y1(k)〜yn(k)を入力としてフィルタ演算を行い、演算結果として擬似雑音信号r1(k)〜rn(k)を出力する。 Adaptive filters 45-1 through 45-n, respectively the input signal y 1 (k) performs a filter operation ~y n (k) is an input, the operation result as a pseudo noise signal r 1 (k) ~r n (k) Is output.
減算手段４６は、主信号x(k)から擬似雑音信号r1(k)〜rn(k)を減算して差信号e(k)を生成し、出力信号として出力手段７に出力するとともに、適応フィルタ４５−１〜４５−ｎの係数更新のための誤差信号として適応フィルタ４５−１〜４５−ｎに供給する。 The subtracting means 46 subtracts the pseudo noise signals r 1 (k) to r n (k) from the main signal x (k) to generate a difference signal e (k) and outputs it as an output signal to the output means 7. Are supplied to the adaptive filters 45-1 to 45-n as error signals for updating the coefficients of the adaptive filters 45-1 to 45-n.
適応フィルタ４５−１〜４５−ｎは、それぞれ入力された誤差信号をもとに、係数更新アルゴリズムを用いてフィルタ係数の更新を行う。ここで、適応フィルタの係数更新アルゴリズムとして、非特許文献１に記載のＬＭＳアルゴリズムを仮定し、時刻kにおける適応フィルタ４５−ｉのｊ番目の係数wij(k)とすると、適応フィルタ４５−ｉが出力する擬似雑音信号ri(k)は、式（１）で表される。 The adaptive filters 45-1 to 45-n update the filter coefficients using a coefficient update algorithm based on the input error signals. Here, if the LMS algorithm described in Non-Patent Document 1 is assumed as the coefficient update algorithm of the adaptive filter, and the jth coefficient w ij (k) of the adaptive filter 45-i at time k is assumed, the adaptive filter 45-i The pseudo-noise signal r i (k) output by is expressed by the equation (1).
ここで、Tr(i)は適応フィルタ４５−ｉのタップ数と呼ばれる定数であり、フィルタのサイズを示すパラメータである。
また、係数の更新は式（２）にしたがって行われる。
Here, Tr (i) is a constant called the number of taps of the adaptive filter 45-i, and is a parameter indicating the size of the filter.
The coefficient is updated according to the equation (2).
ここで、μr(i)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を決定するパラメータである。 Here, μ r (i) is a constant called a step size, and is a parameter that determines the convergence time of the coefficient and the residual error after convergence.
また、このような複数の入力信号を用いる方法においては、各入力端子間の特性の差に応じて、入力信号を最適化することが重要となる。このような複数の入力信号間の補正を行う方法として、例えば特許文献２に、マイクロフォン素子の製造上のばらつきや取り付け時の配線等に起因する入力信号のばらつきを解消する方法が記載されている In such a method using a plurality of input signals, it is important to optimize the input signals in accordance with the difference in characteristics between the input terminals. As a method for performing such correction between a plurality of input signals, for example, Patent Document 2 describes a method for eliminating variations in input signals due to manufacturing variations of microphone elements and wiring at the time of attachment.
図５は従来の入力信号補正装置の代表的な構成を示す図である。この信号補正装置は、複数の信号取得手段２−１〜２−ｎと、補正手段５３−１〜５３−ｎと、信号処理部５５と、出力手段７と、を備えている。 FIG. 5 is a diagram showing a typical configuration of a conventional input signal correction apparatus. The signal correction apparatus includes a plurality of signal acquisition units 2-1 to 2-n, correction units 53-1 to 53-n, a signal processing unit 55, and an output unit 7.
時刻ｋにおいて、信号取得手段２−１〜２−ｎには、マイクロフォン等によって音響電気変換された信号y1(k)〜yn(k)が入力される。 At time k, signals y 1 (k) to y n (k) subjected to acoustoelectric conversion by a microphone or the like are input to the signal acquisition units 2-1 to 2-n.
補正手段５３−１〜５３−ｎは、それぞれ入力信号y1(k)〜yn(k)を入力として補正演算を行い、演算結果として補正入力信号y’1(k)〜y’n(k)を出力する。 The correction means 53-1 to 53-n perform the correction calculation using the input signals y 1 (k) to y n (k) as inputs, respectively, and the corrected input signals y ′ 1 (k) to y ′ n ( k) is output.
信号処理部５５は、補正入力信号y’1(k)〜y’n(k)を入力として、信号処理演算を行い、演算結果として出力信号e(k)を生成し、出力手段７に出力する。
しかしながら、従来の複数の適応フィルタを用いた信号処理方法では、式（１）（２）に示すような適応フィルタの演算処理を、入力信号の数に応じた回数行う必要があるため、入力信号の数に応じて計算量が増大するという問題を有している。 However, in the conventional signal processing method using a plurality of adaptive filters, it is necessary to perform the adaptive filter arithmetic processing as shown in equations (1) and (2) a number of times according to the number of input signals. There is a problem that the amount of calculation increases according to the number of.
また、従来の入力信号補正方法は、予め与えられた値に基づいて、各信号の特性を一致させるように作用するものであり、広範囲に変化する音源の位置や音量等に応じて、適応的に特定の入力信号に重み付けを行う等の補正ができないという問題を有している。 Further, the conventional input signal correction method operates so as to match the characteristics of each signal based on a predetermined value, and is adaptive according to the position and volume of the sound source that changes over a wide range. In addition, there is a problem that correction such as weighting a specific input signal cannot be performed.
したがって、本発明の目的は、信号取得状況が広範囲に変化する場合に適応的に入力信号の補正を行うことが可能で、少ない計算量で所望の信号に混入した他の信号を抑圧できる信号処理装置および方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to perform signal processing that can adaptively correct an input signal when a signal acquisition situation changes in a wide range, and can suppress other signals mixed in a desired signal with a small amount of calculation. It is to provide an apparatus and method.
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、目標とする信号を取得して主信号として出力する主信号取得手段と、目標以外の信号を取得して参照信号として出力する少なくとも２つ以上の参照信号取得手段と、前記参照信号を補正して補正参照信号を出力する第１の補正手段と、前記主信号および前記補正参照信号を用いて、前記主信号に含まれる目標以外の信号成分を抑圧した雑音抑圧信号を出力する信号抑圧手段と、を備えた信号処理装置において、前記第１の補正手段が前記雑音抑圧信号に基づいて補正内容を更新することを特徴とするものである。
また、請求項２に記載の発明は、前記信号抑圧手段は、前記補正参照信号が入力されて擬似雑音信号を出力する適応フィルタと、前記主信号と前記擬似雑音信号の差を前記雑音抑圧信号として出力する減算手段と、を備えることを特徴とするものである。
また、請求項３に記載の発明は、前記第１の補正手段は、前記参照信号の振幅を補正することを特徴とするものである。
また、請求項４に記載の発明は、前記第１の補正手段は、前記参照信号の位相を補正することを特徴とするものである。
また、請求項５に記載の発明は、目標とする信号を取得して主信号として出力する少なくとも２つ以上の主信号取得手段と、目標以外の信号を取得して参照信号として出力する少なくとも２つ以上の参照信号取得手段と、前記参照信号を補正して補正参照信号を出力する第１の補正手段と、前記主信号を補正して補正主信号を出力する第２の補正手段と、前記補正主信号および前記補正参照信号を用いて、前記補正主信号に含まれる目標以外の信号成分を抑圧した雑音抑圧信号を出力する第１の信号抑圧手段と、前記補正参照信号および前記補正主信号を用いて、前記補正参照信号に含まれる目標信号成分を抑圧した目標抑圧信号を出力する第２の信号抑圧手段と、を備えた信号処理装置において、前記第１の補正手段は前記雑音抑圧信号に基づいて補正内容を更新し、前記第２の補正手段は前記目標抑圧信号に基づいて補正内容を更新することを特徴とするものである。
また、請求項６に記載の発明は、前記第１の信号抑圧手段は、前記目標抑圧信号が入力されて擬似雑音信号を出力する第１適応フィルタと、前記補正主信号と前記擬似雑音信号の差を前記雑音抑圧信号として出力する第１減算手段と、を備え、前記第２の信号抑圧手段は、前記雑音抑圧信号が入力されて擬似目標信号を出力する第２適応フィルタと、前記補正参照信号と前記擬似目標信号の差を前記目標抑圧信号として出力する第２減算手段と、を備えることを特徴とするものである。
また、請求項７に記載の発明は、前記雑音抑圧信号及び前記目標抑圧信号から信号対雑音比を算出する信号対雑音比推定手段をさらに備え、前記第１の補正手段および前記第２の補正手段が前記信号対雑音比に基づいて補正内容を更新するか否かを判定することを特徴とするものである。
また、請求項８に記載の発明は、前記第１の補正手段は、前記参照信号の振幅を補正し、前記第２の補正手段は、前記主信号の振幅を補正することを特徴とするものである。
また、請求項９に記載の発明は、前記第１の補正手段は、前記参照信号の位相を補正し、前記第２の補正手段は、前記主信号の位相を補正することを特徴とするものである。
また、請求項１０に記載の発明は、目標とする信号を取得して主信号として出力する主信号取得手段と、目標以外の信号を取得して参照信号として出力する少なくとも２つ以上の参照信号取得手段と、前記参照信号を補正して補正参照信号を出力する第１の補正手段と、前記主信号および前記補正参照信号を用いて、前記主信号に含まれる目標以外の信号成分を抑圧した雑音抑圧信号を出力する信号抑圧手段と、を備えた信号処理装置において、前記第１の補正手段が前記雑音抑圧信号に基づいて補正内容を更新することを特徴とするものである。
また、請求項１１に記載の発明は、前記信号抑圧手段は、前記補正参照信号が入力されて擬似雑音信号を出力する適応フィルタと、前記主信号と前記擬似雑音信号の差を前記雑音抑圧信号として出力する減算手段と、を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１２に記載の発明は、前記第１の補正手段は、前記参照信号の振幅を補正することを特徴とするものである。
また、請求項１３に記載の発明は、前記第１の補正手段は、前記参照信号の位相を補正することを特徴とするものである。
また、請求項１４に記載の発明は、目標とする信号を取得して主信号として出力する少なくとも２つ以上の主信号取得手段と、目標以外の信号を取得して参照信号として出力する少なくとも２つ以上の参照信号取得手段と、前記参照信号を補正して補正参照信号を出力する第１の補正手段と、前記主信号を補正して補正主信号を出力する第２の補正手段と、前記補正主信号および前記補正参照信号を用いて、前記補正主信号に含まれる目標以外の信号成分を抑圧した雑音抑圧信号を出力する第１の信号抑圧手段と、前記補正参照信号および前記補正主信号を用いて、前記補正参照信号に含まれる目標信号成分を抑圧した目標抑圧信号を出力する第２の信号抑圧手段と、を備えた信号処理装置において、前記第１の補正手段は前記雑音抑圧信号に基づいて補正内容を更新し、前記第２の補正手段は前記目標抑圧信号に基づいて補正内容を更新することを特徴とするものである。
また、請求項１５に記載の発明は、前記第１の信号抑圧手段は、前記目標抑圧信号が入力されて擬似雑音信号を出力する第１適応フィルタと、前記補正主信号と前記擬似雑音信号の差を前記雑音抑圧信号として出力する第１減算手段と、を備え、前記第２の信号抑圧手段は、前記雑音抑圧信号が入力されて擬似目標信号を出力する第２適応フィルタと、前記補正参照信号と前記擬似目標信号の差を前記目標抑圧信号として出力する第２減算手段と、を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１６に記載の発明は、目標とする信号を取得して主信号として出力する少なくとも２つ以上の主信号取得手段と、目標以外の信号を取得して参照信号として出力する少なくとも２つ以上の参照信号取得手段と、前記参照信号を補正して補正参照信号を出力する第１の補正手段と、前記主信号および前記補正参照信号を用いて、前記主信号に含まれる目標以外の信号成分を抑圧した雑音抑圧信号を出力する第１の信号抑圧手段と、前記主信号を補正して補正主信号を出力する第２の補正手段と、前記参照信号および前記補正主信号を用いて、前記参照信号に含まれる目標信号成分を抑圧した目標抑圧信号を出力する第２の信号抑圧手段と、前記雑音抑圧信号及び前記目標抑圧信号から信号対雑音比を算出する信号対雑音比推定手段と、を備えた信号処理装置において、前記第１の補正手段および前記第２の補正手段が前記信号対雑音比に基づいて補正内容を更新するか否かを判定することを特徴とするものである。
また、請求項１７に記載の発明は、前記第１の補正手段は、前記参照信号の振幅を補正し、前記第２の補正手段は、前記主信号の振幅を補正することを特徴とするものである。
また、請求項１８に記載の発明は、前記第１の補正手段は、前記参照信号の位相を補正し、前記第２の補正手段は、前記主信号の位相を補正することを特徴とするものである。
In order to solve the above problem, the present invention is configured as follows.
The invention according to claim 1 is a main signal acquisition means for acquiring a target signal and outputting it as a main signal, and at least two or more reference signal acquisition means for acquiring a signal other than the target and outputting it as a reference signal A first correction unit that corrects the reference signal and outputs a corrected reference signal; and noise suppression that suppresses signal components other than the target included in the main signal using the main signal and the corrected reference signal A signal processing apparatus comprising: a signal suppression unit that outputs a signal, wherein the first correction unit updates the correction content based on the noise suppression signal.
Further, in the invention according to claim 2, the signal suppression means includes an adaptive filter that receives the corrected reference signal and outputs a pseudo noise signal, and calculates a difference between the main signal and the pseudo noise signal as the noise suppression signal. And subtracting means for outputting as a feature.
The invention according to claim 3 is characterized in that the first correction means corrects the amplitude of the reference signal.
The invention according to claim 4 is characterized in that the first correction means corrects the phase of the reference signal.
The invention according to claim 5 is characterized in that at least two main signal acquisition means for acquiring a target signal and outputting it as a main signal, and at least 2 for acquiring a signal other than the target and outputting it as a reference signal. Two or more reference signal acquisition means; first correction means for correcting the reference signal and outputting a corrected reference signal; second correction means for correcting the main signal and outputting a corrected main signal; First signal suppression means for outputting a noise suppression signal in which a signal component other than the target included in the correction main signal is suppressed using the correction main signal and the correction reference signal; the correction reference signal and the correction main signal And a second signal suppression unit that outputs a target suppression signal in which the target signal component contained in the correction reference signal is suppressed, wherein the first correction unit is the noise suppression signal. In Zui updates the correction contents, the second correction means is characterized in updating the correction contents on the basis of the target reduction signal.
According to a sixth aspect of the present invention, the first signal suppression means includes: a first adaptive filter that receives the target suppression signal and outputs a pseudo noise signal; the correction main signal; and the pseudo noise signal. First subtraction means for outputting a difference as the noise suppression signal, wherein the second signal suppression means is a second adaptive filter that receives the noise suppression signal and outputs a pseudo target signal, and the correction reference. And a second subtracting means for outputting a difference between the signal and the pseudo target signal as the target suppression signal.
The invention according to claim 7 further comprises signal-to-noise ratio estimation means for calculating a signal-to-noise ratio from the noise suppression signal and the target suppression signal, and the first correction means and the second correction means. The means determines whether or not to update the correction contents based on the signal-to-noise ratio.
The invention according to claim 8 is characterized in that the first correction means corrects the amplitude of the reference signal, and the second correction means corrects the amplitude of the main signal. It is.
The invention according to claim 9 is characterized in that the first correction means corrects the phase of the reference signal, and the second correction means corrects the phase of the main signal. It is.
The invention according to claim 10 is a main signal acquisition means for acquiring a target signal and outputting it as a main signal, and at least two or more reference signals for acquiring a signal other than the target and outputting it as a reference signal An acquisition unit, a first correction unit that corrects the reference signal and outputs a corrected reference signal, and the main signal and the corrected reference signal are used to suppress signal components other than the target included in the main signal. A signal processing apparatus comprising: a signal suppression unit that outputs a noise suppression signal, wherein the first correction unit updates the correction content based on the noise suppression signal.
The signal suppression means may include an adaptive filter that receives the corrected reference signal and outputs a pseudo-noise signal, a difference between the main signal and the pseudo-noise signal, and the noise suppression signal. And subtracting means for outputting as a feature.
The invention described in claim 12 is characterized in that the first correction means corrects the amplitude of the reference signal.
The invention according to claim 13 is characterized in that the first correction means corrects the phase of the reference signal.
The invention according to claim 14 is characterized in that at least two or more main signal acquisition means for acquiring a target signal and outputting it as a main signal, and at least 2 for acquiring a signal other than the target and outputting it as a reference signal. Two or more reference signal acquisition means; first correction means for correcting the reference signal and outputting a corrected reference signal; second correction means for correcting the main signal and outputting a corrected main signal; First signal suppression means for outputting a noise suppression signal in which a signal component other than the target included in the correction main signal is suppressed using the correction main signal and the correction reference signal; the correction reference signal and the correction main signal And a second signal suppression unit that outputs a target suppression signal in which the target signal component contained in the correction reference signal is suppressed, wherein the first correction unit is the noise suppression signal. Based update the correction contents, the second correction means is characterized in updating the correction contents on the basis of the target reduction signal.
Further, in the invention described in claim 15, the first signal suppression means includes a first adaptive filter that receives the target suppression signal and outputs a pseudo noise signal, the correction main signal, and the pseudo noise signal. First subtraction means for outputting a difference as the noise suppression signal, wherein the second signal suppression means is a second adaptive filter that receives the noise suppression signal and outputs a pseudo target signal, and the correction reference. And a second subtracting means for outputting a difference between the signal and the pseudo target signal as the target suppression signal.
According to the sixteenth aspect of the present invention, at least two or more main signal acquisition means for acquiring a target signal and outputting it as a main signal, and at least two for acquiring a signal other than the target and outputting it as a reference signal One or more reference signal acquisition means, a first correction means for correcting the reference signal and outputting a corrected reference signal, and using the main signal and the corrected reference signal, other than the target included in the main signal First signal suppression means for outputting a noise suppression signal in which a signal component is suppressed, second correction means for correcting the main signal and outputting a corrected main signal, and using the reference signal and the corrected main signal Second signal suppression means for outputting a target suppression signal in which a target signal component included in the reference signal is suppressed, and signal-to-noise ratio estimation means for calculating a signal-to-noise ratio from the noise suppression signal and the target suppression signal , Wherein the first correction unit and the second correction unit determine whether to update the correction content based on the signal-to-noise ratio. .
The invention according to claim 17 is characterized in that the first correction means corrects the amplitude of the reference signal, and the second correction means corrects the amplitude of the main signal. It is.
The invention according to claim 18 is characterized in that the first correction means corrects the phase of the reference signal, and the second correction means corrects the phase of the main signal. It is.
本発明によると、補正手段が、出力信号の雑音抑圧量が最大となるように信号取得手段により取得される入力信号の補正内容を決定することにより、入力信号に対して、信号取得手段間の特性差によらず、広範囲に変化する音源の位置や音量等に応じて雑音抑圧量が最大となるように補正を行うことが可能となり、精度の高い雑音成分の抑圧が可能となる。また、入力信号に対して補正のみを行うことにより、計算量の少ない信号処理を実現することができる。 According to the present invention, the correction unit determines the correction contents of the input signal acquired by the signal acquisition unit so that the noise suppression amount of the output signal is maximized, so that the input signal is changed between the signal acquisition units. Regardless of the characteristic difference, it is possible to perform correction so that the amount of noise suppression is maximized according to the position and volume of the sound source that changes over a wide range, and it is possible to suppress noise components with high accuracy. Further, by performing only correction on the input signal, signal processing with a small amount of calculation can be realized.
本発明の第１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。以下では、本発明に基づく信号処理方法を、音響信号を処理する方法として実現化した例を挙げて説明する。しかしながら、以下の実施形態の信号処理方法は、その構成を変更することなく、音響信号以外の各種信号に用いることができる。例えば、この各種信号には、アンテナ信号、画像信号、モータ駆動制御信号等が含まれる。
[構成の説明]
図１は、本発明の第１の実施形態の信号処理装置の構成を示すブロック図である。この信号処理装置は、主信号取得手段１と、ｎ個の参照信号取得手段２−１〜２−ｎと、補正手段３と、平均手段４と、適応フィルタ５と、減算手段６と、出力手段７と、で少なくとも構成される。
[動作の説明]
A first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, an example in which the signal processing method according to the present invention is realized as a method for processing an acoustic signal will be described. However, the signal processing method of the following embodiment can be used for various signals other than the acoustic signal without changing the configuration. For example, the various signals include an antenna signal, an image signal, a motor drive control signal, and the like.
[Description of configuration]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the signal processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. The signal processing apparatus includes a main signal acquisition unit 1, n reference signal acquisition units 2-1 to 2-n, a correction unit 3, an averaging unit 4, an adaptive filter 5, a subtraction unit 6, and an output. And means 7.
[Description of operation]
次に、時刻ｋにおける本発明の動作について説明する。主信号取得手段１は、主として目的音源から到来する音響信号を取得し、音響−電気変換した主信号x(k)を出力する。主信号取得手段１は、例えばマイクロフォンなどの音声入力装置である。 Next, the operation of the present invention at time k will be described. The main signal acquisition means 1 acquires an acoustic signal mainly coming from a target sound source, and outputs a main signal x (k) obtained by acoustic-electric conversion. The main signal acquisition unit 1 is a voice input device such as a microphone.
参照信号取得手段２−１〜２−ｎは、主として雑音源から到来する音響信号を取得し、音響−電気変換した参照信号y1(k) 〜 yn(k)を出力する。参照信号取得手段２−１〜２−ｎは、例えばマイクロフォンなどの音声入力装置である。ここで、ｎは２以上の整数であり、参照信号取得手段２−１〜２−ｎは、少なくとも２つの音声入力装置で構成される。 The reference signal acquisition units 2-1 to 2-n acquire acoustic signals mainly coming from noise sources, and output reference signals y 1 (k) to y n (k) that have been acoustic-electrically converted. The reference signal acquisition units 2-1 to 2-n are voice input devices such as microphones. Here, n is an integer of 2 or more, and the reference signal acquisition units 2-1 to 2-n are configured by at least two audio input devices.
補正手段３は、前記参照信号y1(k) 〜 yn(k)を入力とし、各参照信号の補正演算を行い、演算結果として補正参照信号y’1(k) 〜 y’n(k)を出力する。 The correction means 3 receives the reference signals y 1 (k) to y n (k), performs correction calculation of each reference signal, and calculates corrected reference signals y ′ 1 (k) to y ′ n (k ) Is output.
本実施の形態では、補正演算の一例として、式（１１）で表されるように、参照信号y(k) 〜 yn(k)に補正係数α1(k) 〜 αn(k)を乗じたものを補正参照信号y’1(k) 〜 y’n(k)とする。この補正係数α1(k) 〜 αn(k)は、更新される係数であるが、詳細については後述する。 In this embodiment, as an example of the correction calculation, the correction coefficients α 1 (k) to α n (k) are applied to the reference signals y (k) to y n (k) as represented by the equation (11). The product of multiplication is set as corrected reference signals y ′ 1 (k) to y ′ n (k). The correction coefficients α 1 (k) to α n (k) are updated coefficients, and details will be described later.
平均手段４は、前記補正参照信号y’1(k) 〜 y’n(k)を入力とし、各補正参照信号の平均化を行い、演算結果として平均参照信号Y(k)を出力する。本実施の形態では、平均化の一例として、式（１２）に表されるように、前記補正参照信号y’1(k) 〜 y’n(k)の総和を参照信号数nで除したものを平均参照信号Y(k)とする。 The averaging means 4 receives the corrected reference signals y ′ 1 (k) to y ′ n (k), averages each corrected reference signal, and outputs an average reference signal Y (k) as a calculation result. In the present embodiment, as an example of averaging, the sum of the corrected reference signals y ′ 1 (k) to y ′ n (k) is divided by the number of reference signals n as expressed in Expression (12). The average reference signal Y (k) is assumed.
適応フィルタ５は、前記平均参照信号Y(k)を入力として、フィルタ演算を行い、演算結果として擬似雑音信号r(k)を出力する。 The adaptive filter 5 receives the average reference signal Y (k) as input, performs a filter calculation, and outputs a pseudo noise signal r (k) as a calculation result.
減算手段６は、前記主信号x(k)と前記擬似雑音信号r(k)を入力とし、前記主信号x(k)から前記擬似雑音信号r(k)を減算し、演算結果として誤差主信号es(k)を出力する。
ここで、適応フィルタ５と減算手段６とで第１の信号抑圧手段を構成する。
The subtracting means 6 receives the main signal x (k) and the pseudo noise signal r (k), subtracts the pseudo noise signal r (k) from the main signal x (k), and obtains an error main as an operation result. The signal e s (k) is output.
Here, the adaptive filter 5 and the subtracting means 6 constitute a first signal suppressing means.
出力端子７は、第１の信号抑圧手段が出力する前記誤差主信号es(k)を雑音抑圧信号として外部に出力する。 The output terminal 7 outputs the error main signal e s (k) output from the first signal suppression means to the outside as a noise suppression signal.
適応フィルタ５は、誤差主信号es(k)を入力として、係数更新アルゴリズムを用いてフィルタの係数の更新を行う。本実施の形態では、適応フィルタの係数更新アルゴリズムの一例として、LMSアルゴリズムを仮定し、時刻kにおける適応フィルタ５のｊ番目の係数wj(k)とすると、適応フィルタ５が出力する擬似雑音信号r(k)は、式（１４）で表される。 The adaptive filter 5 receives the error main signal e s (k) as input and updates the coefficient of the filter using a coefficient update algorithm. In the present embodiment, an LMS algorithm is assumed as an example of the coefficient update algorithm for the adaptive filter, and the jth coefficient w j (k) of the adaptive filter 5 at time k is assumed. r (k) is expressed by Expression (14).
ここで、Trは適応フィルタ５のタップ数と呼ばれる定数であり、フィルタのサイズを示すパラメータである。
また、係数の更新は式（１５）にしたがって行われる。
Here, Tr is a constant called the number of taps of the adaptive filter 5 and is a parameter indicating the size of the filter.
The coefficient is updated according to the equation (15).
ここで、μr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を決定するパラメータである。 Here, μ r is a constant called a step size, and is a parameter for determining the convergence time of the coefficient and the residual error after convergence.
補正手段３は、第１の信号抑圧手段の出力である誤差主信号es(k)を入力として、係数更新アルゴリズムを用いて補正係数α1(k) 〜 αn(k)の更新を行う。本実施の形態では、補正係数の更新アルゴリズムの一例として、LMSアルゴリズムを仮定し、時刻kにおけるi番目の参照信号yi(k)に対する補正係数αi(k)の更新は式（１６）にしたがって行われる。 The correction unit 3 receives the error main signal e s (k), which is the output of the first signal suppression unit, and updates the correction coefficients α 1 (k) to α n (k) using a coefficient update algorithm. . In the present embodiment, an LMS algorithm is assumed as an example of the correction coefficient update algorithm, and the update of the correction coefficient α i (k) for the i-th reference signal y i (k) at time k is expressed by Equation (16). Therefore done.
ここで、λαは補正係数更新のためのステップサイズである。
式（１６）において、誤差主信号e(k)に代えて、式（１７）で表される瞬間誤差主信号ess(k)を用いる構成としてもよい。
Here, λ α is a step size for updating the correction coefficient.
In Expression (16), instead of the error main signal e (k), the instantaneous error main signal e ss (k) represented by Expression (17) may be used.
なお、本実施の形態において、補正手段３は、各信号の実数値のみを扱うことにより振幅を補正する構成としたが、複素数変換を行い複素数として扱うことにより、同じ構成により位相も補正する構成とすることも可能である。
また、いずれの係数更新アルゴリズムも、適応的に係数更新を行うアルゴリズムを用いる構成であればよく、LMSアルゴリズムに限られるものではない。
さらに、適応フィルタ５における適応フィルタの係数の更新、および、補正手段３における補正係数の更新は、信号の取得周期ごとではなく、特定の周期毎に更新処理を行う構成や、更新量が閾値を上回った場合にのみ更新処理を行う構成としてもよい。
In the present embodiment, the correction means 3 is configured to correct the amplitude by handling only the real value of each signal, but is configured to correct the phase by the same configuration by performing complex number conversion and treating it as a complex number. It is also possible.
In addition, any coefficient update algorithm may be configured to use an algorithm that performs coefficient update adaptively, and is not limited to the LMS algorithm.
Furthermore, the update of the coefficient of the adaptive filter in the adaptive filter 5 and the update of the correction coefficient in the correction unit 3 are not performed every signal acquisition cycle, but the update process is performed every specific cycle, and the update amount has a threshold value. It is good also as a structure which performs an update process only when exceeding.
本発明の第１の実施形態における信号処理装置は、以上説明したような構成および動作により、主信号に対する雑音成分の抑圧量が最大となるように各参照信号に対する補正係数の更新を行うことが可能となり、マイクロフォン素子や配線等のばらつき、雑音源の位置や音量等の状況の変化等の原因によらず、精度の高い雑音の抑圧を実現することができる。
また、一つの参照信号に対して一つの補正係数しか持たないため、一つの参照信号に対して適応フィルタの複数の係数更新とフィルタ演算を行う場合よりも計算量を削減することが可能となる。
The signal processing apparatus according to the first embodiment of the present invention can update the correction coefficient for each reference signal so that the suppression amount of the noise component for the main signal is maximized by the configuration and operation as described above. Therefore, it is possible to achieve highly accurate noise suppression regardless of variations in microphone elements, wiring, and the like, and changes in conditions such as the position and volume of the noise source.
In addition, since only one correction coefficient is provided for one reference signal, it is possible to reduce the amount of calculation compared to the case where a plurality of adaptive filter coefficients are updated and a filter operation is performed on one reference signal. .
次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
[構成の説明]
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[Description of configuration]
図２は、本発明の第２の実施形態の信号処理装置の構成を示すブロック図である。この信号処理装置は、図１に示した第１の実施形態に係る信号処理装置と比較すると、主信号取得手段１に代えて、ｍ個の主信号取得手段２１−１〜２１−ｍを備えている。ここで、ｍは２以上の整数である。さらに、第２の補正手段２３と、第２の平均化手段２４と、第２の適応フィルタ２５と、減算手段２６、とを追加した構成のものである。 FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the signal processing apparatus according to the second embodiment of the present invention. Compared with the signal processing apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 1, this signal processing apparatus includes m main signal acquisition units 21-1 to 21-m instead of the main signal acquisition unit 1. ing. Here, m is an integer of 2 or more. Further, the second correcting unit 23, the second averaging unit 24, the second adaptive filter 25, and the subtracting unit 26 are added.
本図においては、図１に示した要素と同一または同等の要素には同一の参照符号が付されている。そこで、以下では、図１と同一要素で同一の動作を行うものについての説明は省略し、追加された構成要素、および動作の異なる要素について説明する。
[動作の説明]
In the figure, the same or equivalent elements as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. Therefore, in the following, description of elements that perform the same operation with the same elements as in FIG. 1 will be omitted, and the added components and elements with different operations will be described.
[Description of operation]
時刻ｋにおいて、主信号取得手段２１−１〜２１−ｍは、例えばマイクロフォンなどにより、主として目的音源から到来する音響信号を取得し、音響−電気変換した主信号x1(k) 〜 xm(k)を出力する。 At time k, the main signal acquisition units 21-1 to 21-m acquire, for example, an acoustic signal mainly coming from a target sound source using a microphone or the like, and perform main-to-acoustic conversion of the main signals x 1 (k) to x m ( k) is output.
補正手段２３は、前記主信号x1(k) 〜 xm(k)を入力とし、各主信号の補正演算を行い、演算結果として補正主信号x'1(k) 〜 x'n(k)を出力する。
本実施の形態では、補正演算の一例として、式（２１）で表されるように、主信号x1(k) 〜 xm(k)に補正係数β1(k) 〜 βm(k)を乗じたものを補正主信号x'1(k) 〜 x'm(k)とする。
The correction means 23 receives the main signals x 1 (k) to x m (k) as input, performs correction calculation of each main signal, and calculates corrected main signals x ′ 1 (k) to x ′ n (k ) Is output.
In the present embodiment, as an example of the correction calculation, the correction coefficients β 1 (k) to β m (k) are added to the main signals x 1 (k) to x m (k) as represented by Expression (21). the a and corrected main signal x '1 (k) ~ x ' m (k) multiplied by.
平均手段２４は、前記補正主信号x’1(k) 〜 x’m(k)を入力とし、各補正主信号の平均化を行い、演算結果として平均主信号X(k)を出力する。本実施の形態では、平均化の一例として、式（２２）に表されるように、前記補正主信号x’1(k) 〜 x’m(k)の総和を主信号数mで除したものを平均参照信号X(k)とする。 The averaging means 24 receives the corrected main signals x ′ 1 (k) to x ′ m (k), averages each corrected main signal, and outputs an average main signal X (k) as a calculation result. In the present embodiment, as an example of averaging, the sum of the corrected main signals x ′ 1 (k) to x ′ m (k) is divided by the number m of main signals, as expressed in Equation (22). Let that be the average reference signal X (k).
適応フィルタ２５は、誤差主信号es(k)を入力として、フィルタ演算を行い、演算結果として擬似目標信号s(k)を出力する。 The adaptive filter 25 receives the error main signal e s (k) as input, performs a filter calculation, and outputs a pseudo target signal s (k) as a calculation result.
減算手段２６は、前記平均参照信号Y(k)と前記擬似目標信号s(k)を入力とし、式（２３）に表されるように、前記平均参照信号Y(k)から前記擬似目標信号s(k)を減算し、演算結果として誤差参照信号er(k)（目標抑圧信号）を出力する。
ここで、適応フィルタ２５と減算手段２６とで第２の信号抑圧手段を構成する。
The subtracting means 26 receives the average reference signal Y (k) and the pseudo target signal s (k) as input, and expresses the pseudo target signal from the average reference signal Y (k) as expressed in Expression (23). s (k) is subtracted, and an error reference signal er (k) (target suppression signal) is output as a calculation result.
Here, the adaptive filter 25 and the subtracting means 26 constitute a second signal suppressing means.
適応フィルタ２５は、第２の信号抑圧手段が出力する誤差参照信号er(k)を入力として、係数更新アルゴリズムを用いてフィルタの係数の更新を行う。本実施の形態では、適応フィルタの係数更新アルゴリズムの一例として、LMSアルゴリズムを仮定し、時刻kにおける適応フィルタ２５のｊ番目の係数vj(k)とすると、適応フィルタ２５が出力する擬似目標信号s(k)は、式（２４）で表される。 The adaptive filter 25 receives the error reference signal er (k) output from the second signal suppression unit and updates the filter coefficient using a coefficient update algorithm. In this embodiment, an LMS algorithm is assumed as an example of the coefficient update algorithm of the adaptive filter, and the jth coefficient v j (k) of the adaptive filter 25 at time k is assumed. s (k) is expressed by Expression (24).
ここで、Tsは適応フィルタ２５のタップ数と呼ばれる定数であり、フィルタのサイズを示すパラメータである。
また、係数の更新は式（２５）にしたがって行われる。
Here, Ts is a constant called the number of taps of the adaptive filter 25, and is a parameter indicating the size of the filter.
The coefficient is updated according to the equation (25).
ここで、μs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を決定するパラメータである。 Here, μ s is a constant called a step size, and is a parameter that determines the convergence time of the coefficient and the residual error after convergence.
適応フィルタ５は、前記平均参照信号Y(k)に代わり、前記誤差参照信号er(k)を入力として、フィルタ演算を行い、演算結果として擬似雑音信号r(k)を出力する。このとき、適応フィルタ５が出力する擬似雑音信号r(k)は、式（１４）に代わり、式（２６）で表される。 The adaptive filter 5 receives the error reference signal e r (k) instead of the average reference signal Y (k), performs a filter calculation, and outputs a pseudo noise signal r (k) as a calculation result. At this time, the pseudo noise signal r (k) output from the adaptive filter 5 is expressed by Expression (26) instead of Expression (14).
また、係数の更新は式（２７）にしたがって行われる。 The coefficient is updated according to the equation (27).
補正手段２３は、誤差参照信号er(k)（目標抑圧信号）を入力として、補正係数β1(k) 〜 βm(k)の更新を行う。
本実施の形態では、補正係数の更新アルゴリズムの一例として、LMSアルゴリズムを仮定し、時刻kにおけるi番目の主信号xi(k)に対する補正係数βi(k)の更新は式（２８）にしたがって行われる。
The correction unit 23 receives the error reference signal er (k) (target suppression signal) and updates the correction coefficients β 1 (k) to β m (k).
In the present embodiment, the LMS algorithm is assumed as an example of the correction coefficient update algorithm, and the update of the correction coefficient β i (k) for the i-th main signal x i (k) at time k is expressed by Equation (28). Therefore done.
ここで、λβは補正係数更新のためのステップサイズである。
それ以外の構成要素の動作については、図１に示した第１の実施形態と同様である。
Here, lambda beta is the step size for the correction coefficient update.
The operation of other components is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
本発明の第２の実施形態における信号処理装置は、以上説明したような構成および動作により、主信号に対する雑音成分の抑圧量、及び参照信号に対する目標成分の抑圧量が最大となるように各入力信号に対する補正係数の更新を行うことが可能となる。そのため、マイクロフォン素子や配線等のばらつき、雑音源や目標音源の位置や音量等の状況の変化等の原因によらず、精度の高い雑音の抑圧を実現することができる。また、一つの入力信号に対して一つの補正係数しか持たない。そのため、一つの入力信号に対して適応フィルタの複数の係数更新とフィルタ演算を行う場合よりも計算量を削減することが可能となる。 The signal processing device according to the second exemplary embodiment of the present invention has the configuration and operation as described above so that the input of the noise component for the main signal and the target component for the reference signal are maximized. It is possible to update the correction coefficient for the signal. Therefore, it is possible to realize highly accurate noise suppression irrespective of causes such as variations in microphone elements and wiring, and changes in the status of the noise source and target sound source, such as the position and volume. Also, there is only one correction coefficient for one input signal. Therefore, it is possible to reduce the calculation amount as compared with the case where a plurality of coefficients of the adaptive filter are updated and the filter operation is performed on one input signal.
次に、本発明の第３の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
[構成の説明]
Next, a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[Description of configuration]
図３は、本発明の第３の実施形態の信号処理装置の構成を示すブロック図である。この信号処理装置は、図２に示した第２の実施形態に係る信号処理装置と比較すると、信号対雑音比推定手段３１を追加した構成のものである。
本図においては、図２に示した要素と同一または同等の要素には同一の参照符号が付されている。そこで、以下では、図２と同一要素で同一の動作を行うものについての説明は省略し、追加された構成要素、および動作の異なる要素について説明する。
[動作の説明]
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the signal processing apparatus according to the third embodiment of the present invention. Compared with the signal processing apparatus according to the second embodiment shown in FIG. 2, this signal processing apparatus has a configuration in which a signal-to-noise ratio estimation means 31 is added.
In this figure, the same or equivalent elements as those shown in FIG. Therefore, in the following, description of elements that perform the same operation with the same elements as those in FIG. 2 will be omitted, and the added components and elements with different operations will be described.
[Description of operation]
時刻ｋにおいて、信号対雑音比推定手段３１は、前記誤差主信号es(k)と誤差参照信号er(k)を入力とし、入力信号の信号対雑音比の推定を行い、推定結果として推定信号対雑音比SNR(k)を出力する。本実施の形態では、信号対雑音比の推定方法の一例として、式（３１）〜（３３）に表されるように、前記前記誤差主信号es(k)と誤差参照信号er(k)の時刻k-Lから時刻kまでの平均電力の比を推定信号対雑音比SNR(k)とする。 At time k, the signal-to-noise ratio estimation means 31 receives the error main signal e s (k) and the error reference signal e r (k) as input, estimates the signal-to-noise ratio of the input signal, and produces an estimation result. The estimated signal-to-noise ratio SNR (k) is output. In the present embodiment, as an example of the method for estimating the signal-to-noise ratio, the error main signal e s (k) and the error reference signal e r (k) are expressed as shown in equations (31) to (33). ) Is the estimated signal-to-noise ratio SNR (k).
なお、信号対雑音比は、電力比に代えて、信号の絶対振幅比を求めるように動作させてもよい。 The signal-to-noise ratio may be operated so as to obtain the absolute amplitude ratio of the signal instead of the power ratio.
補正手段３は、前記誤差主信号es(k)と前記推定信号対雑音比SNR(k)を入力として、推定信号対雑音比SNR(k)が閾値τrを下回った場合に、補正係数α1(k) 〜 αn(k)の更新を行う。係数更新内容は、第１の実施形態と同様に決定する。 The correction means 3 receives the error main signal e s (k) and the estimated signal-to-noise ratio SNR (k) as input, and when the estimated signal-to-noise ratio SNR (k) falls below a threshold τ r , the correction coefficient α 1 (k) to α n (k) are updated. The coefficient update content is determined in the same manner as in the first embodiment.
補正手段２３は、前記誤差参照信号e(k)と前記推定信号対雑音比SNR(k)を入力として、推定信号対雑音比SNR(k)が閾値τsを上回った場合に、補正係数β1(k) 〜 βm(k)の更新を行う。係数更新内容は、第２の実施形態と同様に決定する。 The correction means 23 receives the error reference signal e (k) and the estimated signal-to-noise ratio SNR (k) as input, and when the estimated signal-to-noise ratio SNR (k) exceeds the threshold τ s , the correction coefficient β Update 1 (k) to β m (k). The coefficient update content is determined in the same manner as in the second embodiment.
それ以外の構成要素の動作については、図２に示した第２の実施形態と同様である。 The operation of the other components is the same as that of the second embodiment shown in FIG.
本発明の第３の実施形態における信号処理装置は、以上説明したような構成および動作により、信号対雑音比が小さい場合、すなわち雑音信号が支配的である場合に、参照信号に対する補正係数の更新を行い、信号対雑音比が大きい場合、すなわち目標信号が支配的である場合に、主信号に対する補正係数の更新を行う。これにより、不要な信号に対して補正係数の更新が行われることを回避しながら、主信号に対する雑音成分の抑圧量、及び参照信号に対する目標成分の抑圧量が最大となるように各入力信号に対する補正係数の更新を行うことが可能となる。その結果、マイクロフォン素子や配線等のばらつき、雑音源や目標音源の位置や音量等の状況の変化等の原因によらず、精度の高い雑音の抑圧を実現することができる。
また、一つの入力信号に対して一つの補正係数しか持たない。そのため、一つの入力信号に対して適応フィルタの複数の係数更新とフィルタ演算を行う場合よりも計算量を削減することが可能となる。
The signal processing apparatus according to the third embodiment of the present invention updates the correction coefficient for the reference signal when the signal-to-noise ratio is small, that is, when the noise signal is dominant, by the configuration and operation as described above. When the signal-to-noise ratio is large, that is, when the target signal is dominant, the correction coefficient for the main signal is updated. As a result, while avoiding updating the correction coefficient for unnecessary signals, the amount of suppression of the noise component for the main signal and the amount of suppression of the target component for the reference signal are maximized for each input signal. It is possible to update the correction coefficient. As a result, it is possible to realize highly accurate noise suppression regardless of causes such as variations in microphone elements, wiring, etc., and changes in the status of the noise source and target sound source, such as the position and volume.
Also, there is only one correction coefficient for one input signal. Therefore, it is possible to reduce the amount of calculation compared to the case where a plurality of coefficients of the adaptive filter are updated and the filter operation is performed on one input signal.
なお、本発明の適応フィルタのステップサイズを推定信号対雑音比に応じて可変とする構成や、適応フィルタに代わり、固定フィルタや独立成分分析等の他の手法により擬似雑音信号を出力する構成としてもよい。 In addition, the configuration in which the step size of the adaptive filter of the present invention is variable according to the estimated signal-to-noise ratio, or the configuration in which the pseudo noise signal is output by other methods such as a fixed filter and independent component analysis instead of the adaptive filter. Also good.
１ 主信号取得手段
２−１〜２−ｎ 参照信号取得手段
３ 補正手段
４ 平均手段
５ 適応フィルタ
６ 減算手段
７ 出力端子
２１−１〜２１−ｍ 主信号取得手段
２３ 補正手段
２４ 平均手段
２５ 適応フィルタ
２６ 減算手段
３１ 信号対雑音比推定手段
４５−１〜４５−ｎ 適応フィルタ
４６ 減算手段
５３−１〜５３−ｎ 補正手段
５５ 信号処理部
1 Main signal acquisition means 2-1 to 2-n Reference signal acquisition means 3 Correction means 4 Average means 5 Adaptive filter 6 Subtraction means 7 Output terminals 21-1 to 21-m Main signal acquisition means 23 Correction means 24 Average means 25 Adaptation Filter 26 Subtracting means 31 Signal-to-noise ratio estimating means 45-1 to 45-n Adaptive filter 46 Subtracting means 53-1 to 53-n Correcting means 55 Signal processor
Claims (18)
目標以外の信号を取得して参照信号として出力する少なくとも２つ以上の参照信号取得手段と、
前記参照信号を補正して補正参照信号を出力する第１の補正手段と、
前記主信号および前記補正参照信号を用いて、前記主信号に含まれる目標以外の信号成分を抑圧した雑音抑圧信号を出力する信号抑圧手段と、を備えた信号処理装置において、
前記第１の補正手段が前記雑音抑圧信号に基づいて補正内容を更新することを特徴とする信号処理装置。 Main signal acquisition means for acquiring a target signal and outputting it as a main signal;
At least two reference signal acquisition means for acquiring a signal other than the target and outputting it as a reference signal;
First correction means for correcting the reference signal and outputting a corrected reference signal;
In the signal processing apparatus, comprising: a signal suppression unit that outputs a noise suppression signal in which a signal component other than a target included in the main signal is suppressed using the main signal and the corrected reference signal.
The signal processing apparatus, wherein the first correction means updates the correction content based on the noise suppression signal.
前記主信号と前記擬似雑音信号の差を前記雑音抑圧信号として出力する減算手段と、を備えることを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。 The signal suppression means is an adaptive filter that receives the corrected reference signal and outputs a pseudo noise signal;
The signal processing apparatus according to claim 1, further comprising: a subtracting unit that outputs a difference between the main signal and the pseudo noise signal as the noise suppression signal.
目標以外の信号を取得して参照信号として出力する少なくとも２つ以上の参照信号取得手段と、
前記参照信号を補正して補正参照信号を出力する第１の補正手段と、
前記主信号を補正して補正主信号を出力する第２の補正手段と、
前記補正主信号および前記補正参照信号を用いて、前記補正主信号に含まれる目標以外の信号成分を抑圧した雑音抑圧信号を出力する第１の信号抑圧手段と、
前記補正参照信号および前記補正主信号を用いて、前記補正参照信号に含まれる目標信号成分を抑圧した目標抑圧信号を出力する第２の信号抑圧手段と、を備えた信号処理装置において、
前記第１の補正手段は前記雑音抑圧信号に基づいて補正内容を更新し、
前記第２の補正手段は前記目標抑圧信号に基づいて補正内容を更新することを特徴とする信号処理装置。 At least two main signal acquisition means for acquiring a target signal and outputting it as a main signal;
At least two reference signal acquisition means for acquiring a signal other than the target and outputting it as a reference signal;
First correction means for correcting the reference signal and outputting a corrected reference signal;
Second correction means for correcting the main signal and outputting a corrected main signal;
First signal suppression means for outputting a noise suppression signal in which a signal component other than a target included in the corrected main signal is suppressed using the corrected main signal and the corrected reference signal;
A signal processing apparatus comprising: a second signal suppression unit that outputs a target suppression signal in which a target signal component included in the correction reference signal is suppressed using the correction reference signal and the correction main signal;
The first correction means updates the correction content based on the noise suppression signal,
The signal processing apparatus characterized in that the second correction means updates the correction content based on the target suppression signal.
前記第２の信号抑圧手段は、前記雑音抑圧信号が入力されて擬似目標信号を出力する第２適応フィルタと、前記補正参照信号と前記擬似目標信号の差を前記目標抑圧信号として出力する第２減算手段と、を備えることを特徴とする請求項５記載の信号処理装置。 The first signal suppression means is a first adaptive filter that receives the target suppression signal and outputs a pseudo noise signal, and outputs a difference between the correction main signal and the pseudo noise signal as the noise suppression signal. Subtracting means,
The second signal suppression means receives a second adaptive filter that receives the noise suppression signal and outputs a pseudo target signal, and outputs a difference between the correction reference signal and the pseudo target signal as the target suppression signal. 6. The signal processing apparatus according to claim 5, further comprising a subtracting unit.
前記第１の補正手段および前記第２の補正手段が前記信号対雑音比に基づいて補正内容を更新するか否かを判定することを特徴とする請求項５または６に記載の信号処理装置。 Further comprising signal-to-noise ratio estimation means for calculating a signal-to-noise ratio from the noise suppression signal and the target suppression signal;
7. The signal processing apparatus according to claim 5, wherein the first correction unit and the second correction unit determine whether to update the correction content based on the signal-to-noise ratio.
前記第２の補正手段は、前記主信号の振幅を補正することを特徴とする請求項５乃至７いずれかに記載の信号処理装置。 The first correction means corrects the amplitude of the reference signal,
The signal processing apparatus according to claim 5, wherein the second correction unit corrects an amplitude of the main signal.
前記第２の補正手段は、前記主信号の位相を補正することを特徴とする請求項５乃至８いずれかに記載の信号処理装置。 The first correction means corrects the phase of the reference signal,
The signal processing apparatus according to claim 5, wherein the second correction unit corrects the phase of the main signal.
前記第１の補正手段が前記雑音抑圧信号に基づいて補正内容を更新することを特徴とする信号処理方法。 Main signal acquisition means for acquiring a target signal and outputting it as a main signal, at least two or more reference signal acquisition means for acquiring a signal other than the target and outputting it as a reference signal, and correcting the reference signal First correction means for outputting a corrected reference signal; signal suppression means for outputting a noise suppression signal in which a signal component other than a target included in the main signal is suppressed using the main signal and the correction reference signal; In a signal processing apparatus comprising:
The signal processing method, wherein the first correction means updates the correction content based on the noise suppression signal.
前記主信号と前記擬似雑音信号の差を前記雑音抑圧信号として出力する減算手段と、を備えることを特徴とする請求項１０記載の信号処理方法。 The signal suppression means is an adaptive filter that receives the corrected reference signal and outputs a pseudo noise signal;
The signal processing method according to claim 10, further comprising: a subtracting unit that outputs a difference between the main signal and the pseudo noise signal as the noise suppression signal.
目標以外の信号を取得して参照信号として出力する少なくとも２つ以上の参照信号取得手段と、
前記参照信号を補正して補正参照信号を出力する第１の補正手段と、
前記主信号を補正して補正主信号を出力する第２の補正手段と、
前記補正主信号および前記補正参照信号を用いて、前記補正主信号に含まれる目標以外の信号成分を抑圧した雑音抑圧信号を出力する第１の信号抑圧手段と、
前記補正参照信号および前記補正主信号を用いて、前記補正参照信号に含まれる目標信号成分を抑圧した目標抑圧信号を出力する第２の信号抑圧手段と、
を備えた信号処理装置において、
前記第１の補正手段は前記雑音抑圧信号に基づいて補正内容を更新し、
前記第２の補正手段は前記目標抑圧信号に基づいて補正内容を更新することを特徴とする信号処理方法。 At least two main signal acquisition means for acquiring a target signal and outputting it as a main signal;
At least two reference signal acquisition means for acquiring a signal other than the target and outputting it as a reference signal;
First correction means for correcting the reference signal and outputting a corrected reference signal;
Second correction means for correcting the main signal and outputting a corrected main signal;
First signal suppression means for outputting a noise suppression signal in which a signal component other than a target included in the corrected main signal is suppressed using the corrected main signal and the corrected reference signal;
Second signal suppression means for outputting a target suppression signal in which a target signal component included in the corrected reference signal is suppressed using the corrected reference signal and the corrected main signal;
In a signal processing apparatus comprising:
The first correction means updates the correction content based on the noise suppression signal,
The signal processing method characterized in that the second correction means updates the correction content based on the target suppression signal.
前記第２の信号抑圧手段は、前記雑音抑圧信号が入力されて擬似目標信号を出力する第２適応フィルタと、前記補正参照信号と前記擬似目標信号の差を前記目標抑圧信号として出力する第２減算手段と、を備えることを特徴とする請求項１４記載の信号処理方法。 The first signal suppression means is a first adaptive filter that receives the target suppression signal and outputs a pseudo noise signal, and outputs a difference between the correction main signal and the pseudo noise signal as the noise suppression signal. Subtracting means,
The second signal suppression means receives a second adaptive filter that receives the noise suppression signal and outputs a pseudo target signal, and outputs a difference between the correction reference signal and the pseudo target signal as the target suppression signal. 15. The signal processing method according to claim 14, further comprising subtracting means.
目標以外の信号を取得して参照信号として出力する少なくとも２つ以上の参照信号取得手段と、前記参照信号を補正して補正参照信号を出力する第１の補正手段と、前記主信号および前記補正参照信号を用いて、前記主信号に含まれる目標以外の信号成分を抑圧した雑音抑圧信号を出力する第１の信号抑圧手段と、前記主信号を補正して補正主信号を出力する第２の補正手段と、前記参照信号および前記補正主信号を用いて、前記参照信号に含まれる目標信号成分を抑圧した目標抑圧信号を出力する第２の信号抑圧手段と、
前記雑音抑圧信号及び前記目標抑圧信号から信号対雑音比を算出する信号対雑音比推定手段と、を備えた信号処理装置において、
前記第１の補正手段および前記第２の補正手段が前記信号対雑音比に基づいて補正内容を更新するか否かを判定することを特徴とする信号処理方法。 At least two main signal acquisition means for acquiring a target signal and outputting it as a main signal;
At least two or more reference signal acquisition means for acquiring a signal other than the target and outputting it as a reference signal, first correction means for correcting the reference signal and outputting a corrected reference signal, the main signal and the correction First signal suppression means for outputting a noise suppression signal in which a signal component other than the target included in the main signal is suppressed using a reference signal; and a second signal for correcting the main signal and outputting a corrected main signal Correction means; second signal suppression means for outputting a target suppression signal in which a target signal component included in the reference signal is suppressed using the reference signal and the correction main signal;
In a signal processing apparatus comprising: a signal-to-noise ratio estimation unit that calculates a signal-to-noise ratio from the noise suppression signal and the target suppression signal;
A signal processing method characterized in that the first correction means and the second correction means determine whether or not to update correction contents based on the signal-to-noise ratio.
前記第２の補正手段は、前記主信号の振幅を補正することを特徴とする請求項１４乃至１６いずれかに記載の信号処理方法。 The first correction means corrects the amplitude of the reference signal,
The signal processing method according to claim 14, wherein the second correction unit corrects an amplitude of the main signal.
前記第２の補正手段は、前記主信号の位相を補正することを特徴とする請求項１４乃至１７いずれかに記載の信号処理方法。 The first correction means corrects the phase of the reference signal,
The signal processing method according to claim 14, wherein the second correction unit corrects the phase of the main signal.
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