JP2010249940A5

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Publication number: JP2010249940A5
Application number: JP2009097190A
Authority: JP
Filing date: 2009-04-13
Publication date: 2012-04-12

Description

この図に示すマッチングテーブル１５は、先ず、ＦＦＴ後のデータ位置1〜512について、所定範囲ごとに分割することとしており、ここでは、データ位置1〜8、データ位置9〜40、データ位置41〜53、データ位置54〜512の範囲で分割している。これは、FFT後のデータ（周波数信号）の周波数帯域である22.1kHz（原信号のナイキスト周波数）を、４つの帯域範囲（分割帯域範囲）により分割していることを意味する。換言すれば、データ位置1〜512に対応する512の分割周波数を、上記分割帯域範囲ごとに４つのグループに区分している。
分割された各分割帯域範囲に対応する実周波数の範囲は、図示するようにして、データ位置1〜8が43.1Hz〜344.5Hz、データ位置9〜40が387.6Hz〜1.72kHz、データ位置41〜53が1.77kHz〜2.28kHz、データ位置54〜512が2.33kHz〜22.1kHzとなる。

そして、データ位置1〜8、データ位置9〜40、データ位置41〜53のそれぞれに対応する３つの分割帯域範囲43.1kHz〜344.5Hz、387.6Hz〜1.72kHz、1.77kHz〜2.28kHzに対応しては、係数ａ，ｂ，及び係数比-c/aごとにマッチング範囲の上限値、下限値が示されている。
また、データ位置54〜512に対応する最も高い分割帯域範囲2.33kHz〜22.1kHzについては、有効なマッチング範囲の上限値、下限値は格納されていない。これは、この場合に想定しているノイズ音は、約2.3kHzより高い周波数帯域では発生しないことによる。換言すれば，ここで想定しているノイズ音は、約2.3kHz（2.28kHz）以下の周波数帯域で発生するものとしている。
この場合、実際にマッチングテーブル１５として持つべきデータは、データ位置1〜8（分割帯域範囲43.1Hz〜344.5Hz）、データ位置9〜40（分割帯域周波数387.6Hz〜1.72kHz）、データ位置41〜53（分割帯域周波数1.77kHz〜2.28kHz）までに対応するマッチング範囲（上限値、下限値）のデータでよいことになる。このようにして、マッチングテーブル１５としては、必ずしも、ＦＦＴ後のデータに対応する全ての分割周波数に応じたマッチング範囲のデータを持つ必要はなく、ノイズ音が発生する周波数帯域範囲の分割周波数のみに対応したマッチング範囲のデータを持てばよい。これにより、マッチングテーブル１５として実際に必要なデータサイズを小さくできる。

また、ノイズタイミング生成処理部３８は、ノイズ認識処理部３７により、或る帯域信号（分割周波数）についてノイズ有りと判定されたことに応じて、その判定されたノイズの発生期間（ノイズ発生期間）を判定するための処理を実行する。なお、このノイズ発生期間を判定する処理例については、後述する。
ノイズタイミング生成手段３８は、判定結果に基づいて、ノイズ発生期間の時間タイミングを指示する、ノイズタイミング信号tmg_ngを、スイッチ３９に対して出力する。

元補間信号生成部３５Ａは、図１７に示すように、前補間信号を生成するとともに後補間信号を生成し、これらを連結して元補間信号を生成する。
先ず、元補間信号生成部３５Ａは、前補間信号の生成処理として、ノイズ発生期間における開始時間tsからピーク時間tqまでの時間幅（時間長）W1を求める。次に、開始時点tsから時間幅W1だけ遡った時点tprを求める。そして、期間tpr〜tsの区間の音声信号、即ち、開始時間tsの直前における時間幅W1の区間の音声信号（ノイズ前信号）を前補間信号として取得する。
また、元補間信号生成部３５Ａは、後補間信号の生成処理として、ノイズ発生期間におけるピーク時間tqから終了時間teまでの時間幅W2を求め、さらに終了時点teから時間幅W2だけ進行した時点tpsを求める。そして、期間te〜tpsの区間の音声信号、即ち、終了時間teの直後における時間幅W2の区間の音声信号（ノイズ後信号）を後補間信号として取得する。

そして、元補間信号生成部３５Ｂは、上記ノイズ前元信号区間Ts1における入力音声信号を利用して、図２３に示すようにして元補間信号を生成する処理を実行する。
先ず、図２３（ａ）には、ノイズ前元信号区間Ts1の入力音声信号における冒頭部分が示されている。
元補間信号生成部３５Ｂは、図２３（ａ）に示すようにして、ノイズ前元信号区間Ts1の入力音声信号について、ピッチ算出部５１により算出されたピッチとしての周期時間picthの1/2（=picth/2）の単位（単位周期区間）で、時系列に従って区切る。このようにして区切られた信号単位については、時間順に従い、区間信号１，２・・・・という。

次に元補間信号生成部３５Ｂは、図２３（ａ）から図２３（ｂ）の遷移として示すようにして、上記picth/2周期の区間信号１，２・・・を利用して、元補間信号を生成する。
つまり、補間信号としては、まず、その先頭１番目のpicth/2周期区間に、順時間方向の区間信号１をコピーする。これは、図２３（ａ）に示される入力音声信号の区間信号１をそのままLIFO（Last In First Out）で読み出すように処理すればよい。つまり、区間信号を時系列に従ってメモリに一旦書き込み、書き込み時と同じ順序で読み出しを行えばよい。
次の2番目のpicth/2周期区間には、時系列を元信号の逆時間方向に変換した区間信号１及び区間信号２を利用する。このような逆時間方向の区間信号は、図２３（ａ）の入力音声信号の区間信号をFILO（First In Last Out）で出力する、つまり、区間信号を時系列に従ってメモリに一旦書き込み、書き込み時とは逆の順序で読み出しを行って出力する。
そのうえで、これらの逆時間方向の区間信号１，２について、例えば時間経過に従って、区間信号１が１００％〜０％に減衰し、区間信号２が０％〜１００％に増加していくようにしてクロスフェード（オーバーラップ）するようにして合成処理を行う。このようにして得られた音声信号を、２番目のpicth/2周期区間分の音声信号として連結する。
また、次の３番目のpicth/2周期区間には、時間順方向の区間信号２を連結する。

この場合の補間信号生成部３５Ｂは、図示するようにして、前補間信号（前側生成元信号）とこれに続く後補間信号（後側生成元信号）を連結して、ノイズ発生期間Tn分の元補間信号を生成する。
そこで、補間信号生成部３５Ｂは、認識した開始時間tsからピーク時間tpまでによる前補間信号期間Tn-1としての時間長を認識し、この前補間信号期間Tn-1の時間長に基づいて、ノイズ発生期間の直前のノイズ前信号区間Ts1として設定すべき時間長を求める。
同様に、補間信号生成部３５Ｂは、認識したピーク時間tpから終了時間Teまでによる後補間信号期間Tn-2しての時間長を認識し、この後補間信号期間Tn-2の時間長に基づいて、ノイズ発生期間の直後のノイズ後信号区間Ts2として設定すべき時間長を求める。
なお、ノイズ前信号区間Ts1、後補間信号期間Tn-1の各時間長の求め方については、図２６により次に述べる。

そのうえで、前補間信号における最後の単位補間信号部分partと、後補間信号における最初の単位補間信号部分partとの間には、図２６（ｃ）に示すようにして、１つの1/2pitch周期区間分の、連結部分combを設けることとしている。
この連結部分combには、ノイズ前元信号区間Ts1の最後の区間信号Nと、ノイズ後元信号区間Ts2の最初の区間信号N+1とをクロスフェードさせた音声信号を配置する。このときのクロスフェードとしては、区間信号Nが０％〜100％で増加し、区間信号N+1が100％〜０％で減衰するようにされている。これにより、直前の1/2pitch区間とクロスフェードの1/2pitch区間との境界では、順時間方向の区間信号N-1の終了位置と、順時間方向の区間信号Nの開始位置との点接続が得られる。また、クロスフェードの1/2pitch区間とその直後の1/2pitch区間との境界では、順時間方向の区間信号N+1の終了位置と、順時間方向の区間信号N+2の開始位置との点接続が得られる。

前補間信号と後補間信号を利用した最も簡単な元補間信号の生成の仕方としては、単に、単位補間信号部分partの連結のみから成る前補間信号に続けて、同じく単位補間信号部分partの連結のみから成る後補間信号を連結すればよい。つまり、図２６（ｃ）から連結部分combを取り除いて、連結した構造とするものである。しかし、このような元補間信号では、前補間信号の終了位置と、後補間信号の開始位置とで点接続を得ることができなくなる。そこで、図２６の例では、上記のようにして連結部分combを設けることとしている。