JP2012063394A - 雑音抑制装置、雑音抑制方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 可聴周波数の音声信号を取り込む取り込み手段(2)と、前記音声信号の雑音を抑制する抑制手段と、を備え、前記抑制手段は、前記音声信号のうち所定の周波数以上の周波数範囲の信号である高周波数帯域信号を抽出する第1抽出手段(6)と、前記高周波数帯域信号を所定周波数幅ずつに分割する分割手段(7)と、各分割部分の音量レベルである高域音量レベルを測定する第1測定手段(8)と、前記各分割部分ごとの高域音量レベルを人間の可聴周波特性に基づいて補正する補正手段(9)と、前記補正後の高域音量レベルが閾値を超えているか否かを判定する第1判定手段(10)と、前記第1判定手段の判定結果に従って前記音声信号に含まれる雑音を抑制するフィルタ(11)の特性を変化させるフィルタ制御手段(10)と、を有する。
【選択図】 図1
Description
ところで、人の声を録音するような場合に、聞きたいのは人の声だけだからといって、人の声の周波数からかけ離れた高い周波数(例えば4KHz以上)の音を全てカットしてしまうと、後から再生して聞いたときに音質が悪く感じる。
また、エアコンを付けながらテレビを視聴している場合に、テレビの音量が大きいときはエアコンの雑音が気にならないが、テレビを消したり音量を小さくした瞬間にエアコンの雑音が気になり始めることがある。
請求項2記載の発明は、前記フィルタ制御手段は、前記第1判定手段により閾値を超えていると判定された周波数部分に対して選択的に雑音を抑制するようにフィルタの特性を変化させることを特徴とする請求項1に記載の雑音抑制装置である。
請求項3記載の発明は、前記第1抽出手段は、前記音声信号のうち人間の可聴周波特性における高感度域の上限周波数付近から可聴周波数の上限周波数付近までを含む周波数範囲の信号である高周波数帯域信号を抽出することを特徴とする請求項2記載の雑音抑制装置である。
請求項4記載の発明は、前記音声信号のうち可聴周波数の下限周波数付近から人間の可聴周波特性における高感度域の上限周波数付近までを含む周波数範囲の信号である低周波数帯域信号を抽出する第2抽出手段と、前記低周波数帯域信号の音量レベルである低域音量レベルを測定する第2測定手段と、前記低域音量レベルが所定レベル以下であるか否かを判定する第2判定手段と、前記第2判定手段の判定結果が肯定の場合に、前記抑制手段による処理を行う制御手段と、を更に備えたことを特徴とする請求項3記載の雑音抑制装置である。
請求項5記載の発明は、前記制御手段は、前記第2判定手段の判定結果が肯定の場合に、前記抑制手段によるフィルタの特性を変化させる処理を行わせることを特徴とする請求項4記載の雑音抑制装置である。
請求項6記載の発明は、前記制御手段は、前記第2判定手段の判定結果が肯定の場合に、前記抑制手段による雑音の抑制処理を行わせることを特徴とする請求項4記載の雑音抑制装置である。
請求項7記載の発明は、前記第1判定手段は、前記補正後の高域音量レベルが閾値を超えていると判断された周波数部分の中で、更にその高域音量レベルが上位から所定数の周波数部分を判定することを特徴とする請求項2記載の雑音抑制装置である。
請求項8記載の発明は、前記補正手段は、高域側に行くにつれて前記各分割部分ごとの高域音量レベルを低下させるように補正することを特徴とする請求項1に記載の雑音抑制装置である。
請求項9記載の発明は、可聴周波数の音声信号を取り込む取り込み工程と、前記音声信号のうち所定の周波数以上の周波数範囲の信号である高周波数帯域信号を抽出する第1抽出工程と、前記高周波数帯域信号を所定周波数幅ずつに分割する分割工程と、各分割部分の音量レベルである高域音量レベルを測定する第1測定工程と、前記各分割部分ごとの高域音量レベルを人間の可聴周波特性に基づいて補正する補正工程と、前記補正後の高域音量レベルが閾値を超えているか否かを判定する第1判定工程と、前記第1判定工程の判定結果に従って前記音声信号に含まれる雑音を抑制するフィルタの特性を変化させるフィルタ制御工程と、を含むことを特徴とする雑音抑制方法である。
請求項10記載の発明は、雑音抑制装置のコンピュータを、可聴周波数の音声信号を取り込む取り込み手段、前記音声信号のうち所定の周波数以上の周波数範囲の信号である高周波数帯域信号を抽出する第1抽出手段、前記高周波数帯域信号を所定周波数幅ずつに分割する分割手段、各分割部分の音量レベルである高域音量レベルを測定する第1測定手段、前記各分割部分ごとの高域音量レベルを人間の可聴周波特性に基づいて補正する補正手段、前記補正後の高域音量レベルが閾値を超えているか否かを判定する第1判定手段、前記第1判定手段の判定結果に従って前記音声信号に含まれる雑音を抑制するフィルタの特性を変化させるフィルタ制御手段、として機能させるためのプログラム。
図1は、実施形態に係る雑音抑制装置のブロック構成図である。
この図において、雑音抑制装置1は、信号入力部2、低周波数帯域信号抽出部3、低域音量レベル測定部4、雑音測定可能状態判定部5、高周波数帯域信号抽出部6、周波数分割部7、高域音量レベル測定部8、レベル補正部9、フィルタ制御部10、ノッチフィルタ部11および信号出力部12を備える。
また、人間が特に注目している音域の音量(低域音量レベル)が高い時には、他の音域の雑音はそれほど気にならないので、低域音量レベルが所定レベル以下の時だけ雑音除去を行う周波数の最適化(再設定処理)を行ったり、低域音量レベルが所定レベル以下の時だけ雑音除去処理を行うのはより効果的である。
(1)ノッチフィルタ部11の無駄な制御を回避できる。すなわち、高域音量レベルが閾値を超えたとしても、その結果だけではノッチフィルタ部11を制御せず、人間の可聴周波特性に基づく補正を行った後で、それでも閾値を超えた場合にのみ、不要な雑音が混じっているものと判断してノッチフィルタ部11を制御するようにした。これにより、ノッチフィルタ部11の無駄な制御を回避し、より効果的に雑音を抑制することができた。
(3)また、背景技術の説明で述べた、エアコンを付けながらテレビを視聴する場合で考えると、テレビの音量が大きいときはエアコンから発生する高周波雑音をカットせずに高品質のテレビ音声を聞き、テレビの音量が小さいときはエアコンから発生する高周波雑音をカットしてエアコンの雑音を気にならなくするような効果的な雑音抑制を行うことができる。
(4)また、バッテリー駆動を行う電子機器などでは、テレビの音量が大きいときは無駄な雑音抑制処理の実行を中断して電池寿命を延ばすことも可能となる。
また、ステップS2で測定された音量レベルが高いほど、ステップS10において不要な雑音と判断する閾値を高くするように制御してもよい。
また、上記実施形態においては、「高周波数帯域信号」を分割した1〜nの高域音量レベルのうち、閾値を上回っていた部分だけノッチフィルタを設定するようにしたが、閾値とは関係なく、1〜nの高域音量レベルのうち上位から所定数の部分だけノッチフィルタを設定するようにしてもよい。
また、閾値を上回っていた部分の中で更に上位から所定数の部分だけノッチフィルタを設定するようにしてもよい。
2 信号入力部(取り込み手段)
3 低周波数帯域信号抽出部(第2抽出手段)
4 低域音量レベル測定部(第2測定手段)
5 雑音測定可能状態判定部(第2判定手段)
6 高周波数帯域信号抽出部(第1抽出手段)
7 周波数分割部(分割手段)
8 高域音量レベル測定部(第1測定手段)
9 レベル補正部(補正手段)
10 フィルタ制御部(第1判定手段、フィルタ制御手段)
11 ノッチフィルタ部(フィルタ)
Claims (10)
- 可聴周波数の音声信号を取り込む取り込み手段と、前記音声信号の雑音を抑制する抑制手段と、を備え、
前記抑制手段は、
前記音声信号のうち所定の周波数以上の周波数範囲の信号である高周波数帯域信号を抽出する第1抽出手段と、
前記高周波数帯域信号を所定周波数幅ずつに分割する分割手段と、
各分割部分の音量レベルである高域音量レベルを測定する第1測定手段と、
前記各分割部分ごとの高域音量レベルを人間の可聴周波特性に基づいて補正する補正手段と、
前記補正後の高域音量レベルが閾値を超えているか否かを判定する第1判定手段と、
前記第1判定手段の判定結果に従って前記音声信号に含まれる雑音を抑制するフィルタの特性を変化させるフィルタ制御手段と、を有することを特徴とする雑音抑制装置。 - 前記フィルタ制御手段は、前記第1判定手段により閾値を超えていると判定された周波数部分に対して選択的に雑音を抑制するようにフィルタの特性を変化させることを特徴とする請求項1に記載の雑音抑制装置。
- 前記第1抽出手段は、前記音声信号のうち人間の可聴周波特性における高感度域の上限周波数付近から可聴周波数の上限周波数付近までを含む周波数範囲の信号である高周波数帯域信号を抽出することを特徴とする請求項2記載の雑音抑制装置。
- 前記音声信号のうち可聴周波数の下限周波数付近から人間の可聴周波特性における高感度域の上限周波数付近までを含む周波数範囲の信号である低周波数帯域信号を抽出する第2抽出手段と、
前記低周波数帯域信号の音量レベルである低域音量レベルを測定する第2測定手段と、
前記低域音量レベルが所定レベル以下であるか否かを判定する第2判定手段と、
前記第2判定手段の判定結果が肯定の場合に、前記抑制手段による処理を行う制御手段と、
を更に備えたことを特徴とする請求項3記載の雑音抑制装置。 - 前記制御手段は、前記第2判定手段の判定結果が肯定の場合に、前記抑制手段によるフィルタの特性を変化させる処理を行わせることを特徴とする請求項4記載の雑音抑制装置。
- 前記制御手段は、前記第2判定手段の判定結果が肯定の場合に、前記抑制手段による雑音の抑制処理を行わせることを特徴とする請求項4記載の雑音抑制装置。
- 前記第1判定手段は、前記補正後の高域音量レベルが閾値を超えていると判断された周波数部分の中で、更にその高域音量レベルが上位から所定数の周波数部分を判定することを特徴とする請求項2記載の雑音抑制装置。
- 前記補正手段は、高域側に行くにつれて前記各分割部分ごとの高域音量レベルを低下させるように補正することを特徴とする請求項1に記載の雑音抑制装置。
- 可聴周波数の音声信号を取り込む取り込み工程と、
前記音声信号のうち所定の周波数以上の周波数範囲の信号である高周波数帯域信号を抽出する第1抽出工程と、
前記高周波数帯域信号を所定周波数幅ずつに分割する分割工程と、
各分割部分の音量レベルである高域音量レベルを測定する第1測定工程と、
前記各分割部分ごとの高域音量レベルを人間の可聴周波特性に基づいて補正する補正工程と、
前記補正後の高域音量レベルが閾値を超えているか否かを判定する第1判定工程と、
前記第1判定工程の判定結果に従って前記音声信号に含まれる雑音を抑制するフィルタの特性を変化させるフィルタ制御工程と、
を含むことを特徴とする雑音抑制方法。 - 雑音抑制装置のコンピュータを、
可聴周波数の音声信号を取り込む取り込み手段、
前記音声信号のうち所定の周波数以上の周波数範囲の信号である高周波数帯域信号を抽出する第1抽出手段、
前記高周波数帯域信号を所定周波数幅ずつに分割する分割手段、
各分割部分の音量レベルである高域音量レベルを測定する第1測定手段、
前記各分割部分ごとの高域音量レベルを人間の可聴周波特性に基づいて補正する補正手段、
前記補正後の高域音量レベルが閾値を超えているか否かを判定する第1判定手段、
前記第1判定手段の判定結果に従って前記音声信号に含まれる雑音を抑制するフィルタの特性を変化させるフィルタ制御手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
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