JP2010537586A - 自動センサ信号整合 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
・ 精度(典型的には0.03dB以内の整合)
・ センサと局所的な音響の変更に対する迅速なトラッキング
・ 高入力ノイズを伴う低入力SNR条件の下での、修正性能
・ レベルの独立性
・ 連続的なリアルタイム調整
・ 既製のマイクロホン素子で作動する。
・ 計算複雑さが低く低価格
・ 低消費電力
・ 高い製造可能性
・ 広範囲の応用に互換性をもつ−単に音響的なだけではない。
[数1]
Pn,k=Pn−1,k+α・(Xn,k−Pn−1,k) (1)
ここで、αは、0と1の間、典型的には0.001と0.2の間の値を有する前もって定められた平滑化定数である。典型的な実施例の中で使用される値は0.05である。時間的平滑化は、整合修正値中の時間依存性の統計変動を低減する。不一致は生じるのが比較的遅いことは知られている。すなわち、大部分の急速な不一致は、使用者が帽子をかぶるか、耳に電話を当てる場合のような、マイクロホンの近くの聴覚環境の変化による。より多くの急速な変動が「真」ではない、マイク不一致と関係しない電気雑音や別の統計現象の結果生じる。したがって、よく選ばれた時間的平滑化(αの適切な選択)によって、整合処理が実時間における実際の不一致変動を修正する性能に影響を与えずに、統計変動が低減される。時間的平滑化ステップ52の出力は信号Pn,kである。それは、別のビン周波数に対するすべての値に加えて、スタートアップ期間後の対数領域比率テーブル56を占める。対数領域比率テーブル56は、試験ステップ48が「使用可能な」データが利用可能であると決めた全フレームをこのように更新する。すなわち、整合条件は満たされる。
[数2]
Mn,k=Mn−1,k+min [βMIN,αMIN・(Pn,k−Mn−1,k)] (2)
ここで、定数αMINおよびβMINは、0と1の間の値を持っている。一実施例では、αMIN=0.25、βMIN=0.00005である。最小値追跡ステップ62の出力は信号Mn,kで、さらなる使用のために整合テーブルステップ64で記憶される。図10の適合テーブルメモリ116は記憶機能性を提供する。整合テーブル64(メモリ116)での記憶の後、このフレームの整合テーブル修正値は信号MTn,kとして整合処理の残りの部分で利用可能である。
[数3]
MSn,k=MSn,k−1+δ・(MTn,k−MSn,k−1) (3)
ここで、δは、0と1の間、典型的には0.1と0.3の間の値を有する平滑化定数である。その代わりに、整合テーブル値のフレームは、周知の畳み込み又はスプライン方法の適用により平滑化されてもよい。この平滑化の結果は、正確にマイクロホン信号不一致を追跡する対数領域中のマイク感度修正値を生成することである。周波数平滑化ステップ72は信号MSn,kを与える。
[数4]
α(N)=ε・(NMAX−N)/NMAX+αMIN (4)
ここで、εは速度パラメータである。また、αMINはαの達した最終値である。例えば、εは約0.45であり、αMINは約0.05であり、その一方でNMAXは200である。もちろん、α(N)の決定に対する値のシーケンスや別の多くの方程式が適用可能である。また、任意の一つの使用が意図される。
Claims (44)
- 第1の信号と第2の信号を整合する方法であって:
前記第1の信号と前記第2の信号の周波数成分が少なくとも1つの関連する周波数帯に割り当てられるように、選択された周波数帯上で、前記第1の信号と前記第2の信号を周波数領域に変換し;
各周波数帯に関連する換算比(scaling ratio)を生成し;
前記の2つの信号の少なくとも1つ、又は前記の2つの信号のうちの1つから導き出された少なくとも1つの第3の信号のために、その周波数帯に関連した前記換算比によって各周波数帯に関連した周波数成分を換算する;
工程を備え、前記生成には、非スタートアップ期間において、各周波数帯における前記第1の信号と前記第2の信号の信号比を決定し、各々の信号比の使用可能性を決定し、それが使用可能であるとわかる場合に、換算比の計算の中で信号比を使用することを含むことを特徴とする方法。 - 請求項1の方法であって、前記生成は、スタートアップ時期中において、各周波数帯における前記第1の信号と前記第2の信号の信号比をQ個平均し、その周波数ビンの換算比として前記平均の値を指定することを含むことを特徴とする方法。
- 請求項1の方法であって、前記使用可能性の決定には、前記信号比が最小限度と最大限度の範囲内にあり、少なくとも2個の信号比の最低値であることを確認することを含むことを特徴とする方法。
- 請求項1の方法であって、前記使用可能性の決定には、信号活動検出器(SAD)から指示を受け取ることを含むことを特徴とする方法。
- 請求項4の方法であって、前記SADはノイズ活動検出器(NAD)であることを特徴とする方法。
- 請求項4の方法であって、前記SADは音声活動検出器(VAD)であることを特徴とする方法。
- 請求項1の方法であって、さらに信号比を時間的に平滑化にすることを特徴とする方法。
- 請求項1の方法であって、さらに前記換算比を周波数平滑化することを特徴とする方法。
- 請求項1の方法であって、換算比の生成は対数領域で処理されることを特徴とする方法。
- 請求項1の方法であって、換算比の生成は線型領域で処理されることを特徴とする方法。
- 第1の信号と第2の信号を整合する装置であって:
前記第1の信号と前記第2の信号の周波数成分が少なくとも1つの関連する周波数帯に割り当てられるように、選択された周波数帯上で、前記第1の信号と前記第2の信号を周波数領域に変換する手段と;
各周波数帯に関連する換算比を生成する手段と;
前記の2つの信号の少なくとも1つ、又は前記の2つの信号のうちの1つから導き出された少なくとも1つの第3の信号のために、その周波数帯に関連した前記換算比によって各周波数帯に関連した周波数成分を換算する手段と;
を備え、前記生成には、非スタートアップ期間において、各周波数帯の前記第1の信号と前記第2の信号の信号比を決定し、各々の信号比の使用可能性を決定し、それが使用可能であるとわかる場合に、換算比の計算の中で信号比を使用することが含まれることを特徴とする装置。 - 請求項11の装置であって、前記生成は、スタートアップ時期中において、各周波数帯における前記第1の信号と前記第2の信号の信号比をQ個平均し、その周波数ビンの換算比として前記平均の値を指定することを含むことを特徴とする装置。
- 請求項11の装置であって、前記使用可能性の決定には、前記信号比が最小限度と最大限度の範囲内にあり、少なくとも2個の信号比の最低値であることを確認することを含むことを特徴とする装置。
- 請求項11の装置であって、前記使用可能性の決定には、信号活動検出器(SAD)から指示を受け取ることを含むことを特徴とする装置。
- 請求項14の装置であって、前記SADはノイズ活動検出器(NAD)であることを特徴とする装置。
- 請求項14の装置であって、前記SADは音声活動検出器(VAD)であることを特徴とする装置。
- 請求項11の装置であって、さらに信号比を時間的に平滑化する手段を有することを特徴とする装置。
- 請求項11の装置であって、さらに前記換算比を周波数平滑化する手段を有することを特徴とする装置。
- 請求項11の装置であって、換算比の生成は対数領域で処理されることを特徴とする装置。
- 請求項11の装置であって、換算比の生成は線型領域で処理されることを特徴とする装置。
- 第1の信号と第2の信号を整合する方法を行なうマシンによって実行可能な命令のプログラムを具体化して、マシンによって読取り可能なプログラム記憶装置であって、前記方法が:
前記第1の信号と前記第2の信号の周波数成分が少なくとも1つの関連する周波数帯に割り当てられるように、選択された周波数帯上で、前記第1の信号と前記第2の信号を周波数領域に変換し;
各周波数帯に関連する換算比を生成し;
前記の2つの信号の少なくとも1つ、又は前記の2つの信号のうちの1つから導き出された少なくとも1つの第3の信号のために、その周波数帯に関連した換算比によって各周波数帯に関連した周波数成分を換算する;
工程を備え、前記生成には、非スタートアップ期間において、各周波数帯の前記第1の信号と前記第2の信号の信号比を決定し、各々の信号比の使用可能性を決定し、それが使用可能であるとわかる場合に、換算比の計算の中で信号比を使用することが含まれることを特徴とするマシンによって読取り可能なプログラム記憶装置。 - 請求項21の装置であって、前記生成は、スタートアップ時期中において、各周波数帯における前記第1の信号と前記第2の信号の信号比をQ個平均し、その周波数ビンの換算比として前記平均の値を指定することを含むことを特徴とする装置。
- 請求項21の装置であって、前記使用可能性の決定には、前記信号比が最小限度と最大限度の範囲内にあり、少なくとも2個の信号比の最低値であることを確認することを含むことを特徴とする装置。
- 請求項21の装置であって、前記使用可能性の決定には、信号活動検出器(SAD)から指示を受け取ることを含むことを特徴とする装置。
- 請求項24の装置であって、前記SADはノイズ活動検出器(NAD)であることを特徴とする装置。
- 請求項24の装置であって、前記SADは音声活動検出器(VAD)であることを特徴とする装置。
- 請求項21の装置であって、さらに前記スタートアップ時期中の間、信号比を時間的に平滑化にすることを特徴とする装置。
- 請求項21の装置であって、さらに前記換算比を周波数平滑化することを特徴とする装置。
- 請求項21の装置であって、換算比の生成は対数領域で処理されることを特徴とする装置。
- 請求項21の装置であって、換算比の生成は線型領域で処理されることを特徴とする装置。
- 第1の入力信号と第2の入力信号に関連する特性差を整合するためのシステムであって:
前記特性差を決定するための回路;
前記特性差に基づいた調整値を生成するための回路;
前記調整値がいつ使用可能な調整値であるかを決めるための回路;
前記使用可能な調整値の機能(function)として、前記第1の入力信号と前記第2の入力信号の少なくとも1つ、又は前記第1の入力信号と前記第2の入力信号の少なくとも1つに由来した少なくとも1つの第3の信号を調整するための回路;
を備えるシステム。 - 請求項31のシステムであって、前記特性差は位相であることを特徴とするシステム。
- 請求項32のシステムであって、前記調整値は加法的か減法的な値であることを特徴とするシステム。
- 請求項31のシステムであって、前記特性差は振幅であることを特徴とするシステム。
- 請求項34のシステムであって、前記調整値は乗法的であることを特徴とするシステム。
- 請求項31のシステムであって、前記調整値が使用可能な調整値となる時期を決めるための前記回路は、SAD(音響活動検出器)であることを特徴とするシステム。
- 請求項31のシステムであって、前記使用可能性の決定は前もって定めたスタートアップ時期の機能であって、前記スタートアップ時期の間は非スタートアップ時期と異なることを特徴とするシステム。
- 請求項31のシステムであって、前記システムは周波数領域で動作することを特徴とするシステム。
- 請求項31のシステムであって、前記システムは線型領域で動作することを特徴とするシステム。
- 請求項31のシステムであって、前記システムは対数領域で動作することを特徴とするシステム。
- 請求項1の方法であって、さらに換算比の対数的表現、または換算比の関数である値の対数の表現、へのフィルターの適用による、対数領域の時間的平滑化換算比をさらに含むことを特徴とする方法。
- 請求項11の装置であって、さらに換算比の対数的表現、または換算比の関数である値の対数の表現、へのフィルターの適用による、対数領域の時間的平滑化換算比をさらに含むことを特徴とする装置。
- 請求項21の装置であって、さらに換算比の対数的表現、または換算比の関数である値の対数の表現、へのフィルターの適用による、対数領域の時間的平滑化換算比をさらに含むことを特徴とする装置。
- 第1の信号と第2の信号を整合する方法であって:
前記第1の信号と前記第2の信号の周波数成分が少なくとも1つの関連する周波数帯に割り当てられるように、選択された周波数帯上で、前記第1の信号と前記第2の信号を周波数領域に変換し;
各周波数帯に関連する修正係数(correction factor)を生成し;
前記の2つの信号の少なくとも1つ、又は前記の2つの信号のうちの1つから導き出された少なくとも1つの第3の信号のために、各々の周波数帯と関連する前記信号と前記修正係数を算術上組み合わせることにより、各周波数帯に関連した周波数成分を修正する;
工程を備え、前記生成には、非スタートアップ期間において、各周波数帯の前記第1の信号と前記第2の信号の信号比を決定し、各々の信号比の使用可能性を決定し、それが使用可能であるとわかる場合に、前記修正係数の計算の中で信号比を使用することが含まれることを特徴とする方法。
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