JP2014508466A - 風の検出及び抑圧のためのシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
スペクトル傾斜アナライザ、比変化アナライザ、コヒーレンス変化アナライザ及び位相変化アナライザを含むアナライザの群から選択され、前記第1の入力信号及び前記第2の入力信号を分析するよう夫々構成される複数のアナライザと、前記複数のアナライザの出力を結合し、そのようにして結合された出力に基づき、風の活動を示す風レベル表示信号を発行するよう構成されるコンバイナとを有する。
Slope:200〜1500Hzのバンドの回帰を用いるスペクトル傾斜(dB/dec)、
RationStd:200〜1500Hzのバンドにおける瞬時の比と期待される比との間の差(dB)の標準偏差、
CoherStd:200〜1500Hzのバンドにおけるコヒーレンス(dB)の標準偏差。
ここで、(2)において、CoherStdは、現在のデータブロックから得られ、WindRatioStdは、値0及び1が上記のように風の不存在及び通常のレベルを表すようにRatioContributionのスケーリングを達成するよう、図3Fから経験的に決定される定数である;
ここで、(3)において、CoherStdは、現在のデータブロックから得られ、WindCoherStdは、値0及び1が上記のように風の不存在及び通常のレベルを表すようにRatioContributionのスケーリングを達成するよう、図3Gから経験的に決定される定数である。
Power=Rb11+Rb22
Ratio=Rb22/Rb11(分析のためにlog領域で使用される)
Phase=angle(Rb21)
Coherence=(Rb12Rb21/Rb11Rb22)1/2(同じく、分析のためにlog領域で使用され得る)
一実施形態で、およそ200〜1500Hzの周波数範囲に及ぶ複数のバンド(通常、5〜20の間)が使用される。Slopeは、10log10(Power)及びlog10(BandFrequency)との間の線形な関係である。RatioStdは、このバンドの組にわたってdB(10log10(Rb22/Rb11))で表されるRatioの標準偏差である。CoherenceStdは、当該バンドの組にわたってdB(10log10(Rb12Rb21/Rb11Rb22)1/2)で表されるCoherenceの標準偏差である。
x1=s+n1
x2=s+n2
ここで、x1及びx2は、等しく声又は所望の音響成分sを含むが異なるノイズ成分n1及びn2を有する入力信号である。それらの信号はともに、次のように、中間信号(IS)を生成するようスケーリングされて混合される:
IS=αx1+βx2=(α+β)s+αn1+βn2
α+β=1
中間信号ISは、係数α及びβによる2つの入力の線形結合である。係数α及びβの和が1(α+β=1)に強いられる場合に、中間信号ISは、所望の信号sの一定且つ歪みのない表現を有する。次いで、何らかの方法で中間信号を最適化するよう選択がなされる。そのような最適化は、ISのエネルギを最小限にすること(従って、信号対ノイズ比を最大にすること)に基づいてよい。ノイズが無相関であるとすると、最適条件は閉形式で得られる。これに基づき、最も損傷が少ないチャネルを選択するためのチャネル間の連続的又は離散的パニングが実行されてよい。0、0.5又は1.0のいずれかとしてのαの使用は、x2に対するx1の大きさ比が約4.7dBである場合に、単純なミックスビームフォーマから切り替えるようなされてよい。このアプローチは、バンド又はフーリエ領域において適用可能である。
x1=s+n1
x2=rs+n2
IS=p1x1+p2x2=(p1+p2r)s+p1n1+p2n2
風抑圧を達成するよう、スケーリング係数が、一般化された且つ潜在的に複素のパニング係数α及びβとして、各チャネルに導入される:
IS=αp1x1+βp2x2=(αp1+βp2r)s+αp1n1+βp2n2
これから、パニング係数α及びβに対する一般化された制約が求められ得る:
(αp1+βp2r)=(p1+p2r)
α=1+p2r(1−β)/p1
β=1+p1(1−α)/p2r
最終の式は夫々、他から計算される自由変項としてパニング変数を示す。この関係において、風により汚染されていると考えられるチャネルが特定されて減衰され、一方、他のチャネルの利得は計算される。計算された利得は、複素であり、受動係数p1及びp2並びに所望の信号応答係数rの性質に依存して大きさを増大又は低減されてよい。これは、一方のチャネルの減衰と他方のチャネルの補正とが、所望の信号位置についての任意のアレイ応答を用いて、任意の受動ミックスから得られる所望の信号成分の歪みを減らすことを可能にするパニング制約を達成するのに有意な一般化及び拡張として見ることができる。
1つのチャネルが減衰されるべく選択される;
チャネルは、所望の比RatioTgtと比較される瞬時信号比に基づき選択される;
減衰は、期待される比からの偏差に依存する(Ratio−RatioTgt);
減衰は、検出器から得られるWindLevelに連続的に依存する;
WindLevel=0で、減衰は最小である(又はない);
WindLevelが増大するにつれて、減衰はより大きくなる;
減衰に対する制限は、何らかのステレオ多様性を保つために使用されてよい。
(0・・・1]の範囲について、
風の活動がない場合の単位
fα(0,Ratio,RatioTgt)=1
Ratio=RatioTgtの場合に1
fα(WindLevel,RatioTgt,RatioTgt)=1
Windlevelによる単調性
風の活動がない場合の単位
fβ(0,Ratio,RatioTgt)=1
Ratio=RatioTgtの場合に1
fβ(WindLevel,RatioTgt,RatioTgt)=1
Windlevelによる単調性
x1=s+n1
x2=rs+n2
x1′=αx1+γx2
x2′=βx2+δx1
IS=p1x1′+p2x2′
=(αp1+rγp1+rβp2+δp2)s+αp1n1+δp2n1+βp2n2+γp1n2
更に、先と同じく、所望の信号が中間信号ISへの一定の伝達を有するような制約を考える:
(αp1+rγp1+rβp2+δp2)=(p1+p2r)
1つのチャネルが減衰のために選択され、他のチャネルが不変なままであるべき場合に、2つの制約がこれから得られ、不変のチャネルを減衰されたチャネルに混合する際に使用すべき利得を特定する:
γ=(1−α)/r α<1,β=1,δ=0
δ=r(1−β) β<1,α=1,γ=0
このミキシングは所望の信号の補正量を別なふうに減衰されたチャネルに回復させるので、このアプローチは明示的に下流の受動ミックスに依存しない。当業者には当然に、上記の式は、達成することができる4つの変数α,β,γ,δに対する制約と、信号対の任意のスケーリング及びミキシングとを定義する。一実施形態で、1つのチャネルは減衰のために選択され、他のチャネルのミキシングバック及びスケーリングの結合は所望の制約を達成するために使用される。この実施形態で、混合されるべき量と代わりのチャネル利得補正との間の関係は次のように与えられる:
WindLevel>WindDecay×FilteredWindLevelの場合に、FilteredWindLevel=WindLevel
それ以外の場合に、FilteredWindLevel=WindDecay×FilteredWindLevel
ここで、WindDecayは、WindLevelがTのインターバルで計算される場合にWindDecay〜exp(−T/0.100)であるように一次時定数を反映し、100msの時間定数をもたらす。
本願は、2011年2月10日に出願された米国特許仮出願第61/441396号明細書、2011年2月10日に出願された米国特許仮出願第61/441397号明細書、2011年2月10日に出願された米国特許仮出願第61/441611号明細書、2011年2月10日に出願された米国特許仮出願第61/441528号明細書、及び2011年2月10日に出願された米国特許仮出願第61/441633号明細書に関連する。
Claims (64)
- 第1の入力信号及び第2の入力信号を夫々の第1のチャネル及び第2のチャネルにおいて受信する第1の入力部及び第2の入力部と、
スペクトル傾斜アナライザ、比変化アナライザ、コヒーレンス変化アナライザ及び位相変化アナライザを含むアナライザの群から選択され、周波数バンドの組にわたって前記第1の入力信号及び前記第2の入力信号を分析するよう夫々構成される複数のアナライザと、
前記複数のアナライザの出力を結合し、そのようにして結合された出力に基づき、風の活動を示す風レベル表示信号を発行するよう構成されるコンバイナと
を有する風検出器。 - 前記風レベル表示信号は、風の活動の瞬時レベルを示す、
請求項1に記載の風検出器。 - 風の活動の閾レベルに達したかどうかを決定し、該決定の意向を前記風レベル表示信号において表すよう構成される決定部
を更に有する請求項1に記載の風検出器。 - 第1の入力信号及び第2の入力信号を夫々の第1のチャネル及び第2のチャネルにおいて受信するよう動作する第1の入力部及び第2の入力部と、
前記第1の入力信号及び前記第2の入力信号のサブバンド信号電力の比を決定するよう構成される比計算部と、
前記第1の入力信号又は前記第2の入力信号のうちの1つを選択し、そのようにして選択された入力信号に風レベル表示信号及び前記比に基づき第1のパニング係数又は第2のパニング係数のうちの1つを適用するよう構成されるミキサと
を有し、
前記第1の入力信号又は前記第2の入力信号のうちの他は選択されない、
風抑圧器。 - 前記ミキサは、選択されなかった入力信号に前記第1のパニング係数又は前記第2のパニング係数のうちの他を適用するよう構成される、
請求項4に記載の風抑圧器。 - 前記ミキサは更に、前記選択された入力信号に選択されなかった入力信号の少なくとも一部を適用するよう構成される、
請求項4に記載の風抑圧器。 - 第1の入力信号及び第2の入力信号を受信するよう構成される風検出器と、
風抑圧器と
を有し、
前記風検出器は、
前記第1の入力信号及び前記第2の入力信号を分析するよう夫々構成される複数のアナライザと、
前記複数のアナライザの出力を結合し、そのようにして結合された出力に基づき、風の活動を示す風レベル表示信号を発行するよう構成されるコンバイナと
を有し、
前記風抑圧器は、
前記第1の入力信号及び前記第2の入力信号のサブバンド電力の比を生成するよう構成される比計算部と、
前記第1の入力信号又は前記第2の入力信号のうちの1つを選択し、そのようにして選択された入力信号に前記風レベル表示信号及び前記比に基づき第1のパニング係数又は第2のパニング係数のうちの1つを適用するよう構成されるミキサと
を有し、
前記第1の入力信号又は前記第2の入力信号のうちの他は選択されない、
ピックアップシステム。 - 前記複数のアナライザは、スペクトル傾斜アナライザ、比変化アナライザ、コヒーレンス変化アナライザ及び位相変化アナライザを含むアナライザの群から選択される、
請求項10に記載のピックアップシステム。 - 前記風レベル表示信号は、風の活動の瞬時レベルを示す、
請求項11に記載のピックアップシステム。 - 風の活動の閾レベルに達したかどうかを決定し、該決定の意向を前記風レベル表示信号において表すよう構成される決定部
を更に有する請求項10に記載のピックアップシステム。 - 前記ミキサは、選択されなかった入力信号に前記第1のパニング係数又は前記第2のパニング係数のうちの他を適用するよう構成される、
請求項10に記載のピックアップシステム。 - 前記ミキサは更に、前記選択された入力信号に選択されなかった入力信号の少なくとも一部を適用するよう構成される、
請求項10に記載のピックアップシステム。 - 前記第1のパニング係数又は前記第2のパニング係数の適用は、前記第1の入力信号及び前記第2の入力信号の比の関数である、
請求項10に記載のピックアップシステム。 - 前記風検出器から発せられる前記風レベル表示信号にフィルタをかけるフィルタ
を更に有する請求項10に記載のピックアップシステム。 - 第1の入力信号及び第2の入力信号を受信するステップと、
スペクトル傾斜分析、比変化分析、コヒーレンス変化分析及び位相変化分析から選択される複数の分析を前記第1の入力信号及び前記第2の入力信号に対して行うステップと、
風レベル表示信号を生成するよう前記複数の分析の結果を結合するステップと
を有する風検出方法。 - 前記複数の分析は瞬時に行われる、
請求項21に記載の風検出方法。 - 前記風レベル表示信号は連続的である、
請求項21に記載の風検出方法。 - 前記複数の分析の結果を閾値と比較するステップ
を更に有する請求項21に記載の風検出方法。 - 第1の入力信号及び第2の入力信号を受信するステップと、
前記第1の入力信号及び前記第2の入力信号のサブバンド電力の比を決定するステップと、
風レベル表示信号を受信するステップと、
前記第1の入力信号又は前記第2の入力信号のうちの1つを選択し、そのようにして選択された入力信号に前記風レベル表示信号及び前記比に基づき第1のパニング係数又は第2のパニング係数のうちの1つを適用するステップと
を有し、
前記第1の入力信号又は前記第2の入力信号のうちの他は選択されない、
風抑圧方法。 - 選択されなかった入力信号に前記第1のパニング係数又は前記第2のパニング係数のうちの他を適用するステップ
を更に有する請求項25に記載の風抑圧方法。 - 前記選択された入力信号に選択されなかった入力信号の少なくとも一部を適用するステップ
を更に有する請求項25に記載の風抑圧方法。 - 風を検出して抑圧する方法であって、
第1の入力信号及び第2の入力信号を受信するステップと、
スペクトル傾斜分析、比変化分析、コヒーレンス変化分析及び位相変化分析から選択される複数の分析を前記第1の入力信号及び前記第2の入力信号に対して周波数バンドの組にわたって行うステップと、
風レベル表示信号を生成するよう前記複数の分析の結果を結合するステップと、
前記第1の入力信号及び前記第2の入力信号のサブバンド信号電力の比を決定するステップと、
前記第1の入力信号又は前記第2の入力信号のうちの1つを選択し、そのようにして選択された入力信号に前記風レベル表示信号及び前記比に基づき第1のパニング係数又は第2のパニング係数のうちの1つを適用するステップと
を有し、
前記第1の入力信号又は前記第2の入力信号のうちの他は選択されない、
方法。 - 前記複数の分析は、瞬時に行われる、
請求項31に記載の方法。 - 前記風レベル表示信号は連続的である、
請求項31に記載の方法。 - 前記複数の分析の結果を閾値と比較するステップ
を更に有する請求項31に記載の方法。 - 前記風レベル表示信号にフィルタをかけるステップ
を更に有する請求項31に記載の方法。 - 選択されなかった入力信号に前記第1のパニング係数又は前記第2のパニング係数のうちの他を適用するステップ
を更に有する請求項31に記載の方法。 - 前記選択された入力信号に選択されなかった入力信号の少なくとも一部を適用するステップ
を更に有する請求項31に記載の方法。 - 第1の入力信号及び第2の入力信号を受信するよう構成される風検出器と、
前記第1の入力信号及び前記第2の入力信号を受信するよう構成されるフィルタと
を有し、
前記風検出器は、
前記第1の入力信号及び前記第2の入力信号を分析するよう夫々構成される複数のアナライザと、
前記複数のアナライザの出力を結合し、そのようにして結合された出力に基づき、風の活動を示す風レベル表示信号を発行するよう構成されるコンバイナと
を有し、
前記フィルタは、カットオフ及び減衰のうちの1又はそれ以上を含む連続的に調整可能なパラメータを有し、
前記連続的に調整可能なパラメータは、前記風レベル表示信号の関数として調整可能である、
ピックアップシステム。 - 前記複数のアナライザは、スペクトル傾斜アナライザ、比変化アナライザ、コヒーレンス変化アナライザ及び位相変化アナライザを含むアナライザの群から選択される、
請求項41に記載のピックアップシステム。 - 前記風レベル表示信号は、風の活動の瞬時レベルを示す、
請求項42に記載のピックアップシステム。 - 第1の入力信号及び第2の入力信号を受信する手段と、
スペクトル傾斜分析、比変化分析、コヒーレンス変化分析及び位相変化分析から選択される複数の分析を前記第1の入力信号及び前記第2の入力信号に対して行う手段と、
風レベル表示信号を生成するよう前記複数の分析の結果を結合する手段と
を有する風検出器。 - 前記複数の分析は、瞬時に行われる、
請求項44に記載の風検出器。 - 前記風レベル表示信号は連続的である、
請求項44に記載の風検出器。 - 前記複数の分析の結果を閾値と比較する手段
を更に有する請求項44に記載の風検出器。 - 第1の入力信号及び第2の入力信号を受信する手段と、
前記第1の入力信号及び前記第2の入力信号のサブバンド電力の比を決定する手段と、
風レベル表示信号を受信する手段と、
前記第1の入力信号又は前記第2の入力信号のうちの1つを選択し、そのようにして選択された入力信号に前記風レベル表示信号及び前記比に基づき第1のパニング係数又は第2のパニング係数のうちの1つを適用する手段と
を有し、
前記第1の入力信号又は前記第2の入力信号のうちの他は選択されない、
風抑圧器。 - 選択されなかった入力信号に前記第1のパニング係数又は前記第2のパニング係数のうちの他を適用する手段
を更に有する請求項48に記載の風抑圧器。 - 前記選択された入力信号に選択されなかった入力信号の少なくとも一部を適用する手段
を更に有する請求項48に記載の風抑圧器。 - 第1の入力信号及び第2の入力信号を受信する手段と、
スペクトル傾斜分析、比変化分析、コヒーレンス変化分析及び位相変化分析から選択される複数の分析を前記第1の入力信号及び前記第2の入力信号に対して周波数バンドの組にわたって行う手段と、
風レベル表示信号を生成するよう前記複数の分析の結果を結合する手段と、
前記第1の入力信号及び前記第2の入力信号のサブバンド信号電力の比を決定する手段と、
前記第1の入力信号又は前記第2の入力信号のうちの1つを選択し、そのようにして選択された入力信号に前記風レベル表示信号及び前記比に基づき第1のパニング係数又は第2のパニング係数のうちの1つを適用する手段と
を有し、
前記第1の入力信号又は前記第2の入力信号のうちの他は選択されない、
装置。 - 前記複数の分析は、瞬時に行われる、
請求項51に記載の装置。 - 前記風レベル表示信号は連続的である、
請求項51に記載の装置。 - 前記複数の分析の結果を閾値と比較する手段
を更に有する請求項51に記載の装置。 - 前記風レベル表示信号にフィルタをかける手段
を更に有する請求項51に記載の装置。 - 選択されなかった入力信号に前記第1のパニング係数又は前記第2のパニング係数のうちの他を適用する手段
を更に有する請求項51に記載の装置。 - 前記選択された入力信号に選択されなかった入力信号の少なくとも一部を適用する手段
を更に有する請求項51に記載の装置。 - 風検出方法を実行するよう機械によって実行可能な命令のプログラムを含む、前記機械によって読取可能なプログラム記憶装置であって、前記風検出方法は、
第1の入力信号及び第2の入力信号を受信するステップと、
スペクトル傾斜分析、比変化分析、コヒーレンス変化分析及び位相変化分析から選択される複数の分析を前記第1の入力信号及び前記第2の入力信号に対して行うステップと、
風レベル表示信号を生成するよう前記複数の分析の結果を結合するステップと
を有する、プログラム記憶装置。 - 前記複数の分析は瞬時に行われる、
請求項58に記載のプログラム記憶装置。 - 前記風レベル表示信号は連続的である、
請求項58に記載のプログラム記憶装置。 - 前記風検出方法は、前記複数の分析の結果を閾値と比較するステップを更に有する、
請求項58に記載のプログラム記憶装置。 - 風抑圧方法を実行するよう機械によって実行可能な命令のプログラムを含む、前記機械によって読取可能なプログラム記憶装置であって、前記風抑圧方法は、
第1の入力信号及び第2の入力信号を受信するステップと、
前記第1の入力信号及び前記第2の入力信号のサブバンド電力の比を決定するステップと、
風レベル表示信号を受信するステップと、
前記第1の入力信号又は前記第2の入力信号のうちの1つを選択し、そのようにして選択された入力信号に前記風レベル表示信号及び前記比に基づき第1のパニング係数又は第2のパニング係数のうちの1つを適用するステップと
を有し、
前記第1の入力信号又は前記第2の入力信号のうちの他は選択されない、
プログラム記憶装置。 - 前記風抑圧方法は、選択されなかった入力信号に前記第1のパニング係数又は前記第2のパニング係数のうちの他を適用するステップを更に有する、
請求項62に記載のプログラム記憶装置。 - 前記風抑圧方法は、前記選択された入力信号に選択されなかった入力信号の少なくとも一部を適用するステップを更に有する、
請求項62に記載のプログラム記憶装置。
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