JP2015504184A - 背景雑音の存在下でのボイスアクティビティ検出 - Google Patents
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Abstract
Description
[0001]本出願は、米国特許法第119条(e)の利益に基づき、2012年1月20日出願の米国仮特許出願第61/588,729号の優先権を主張する。本仮特許出願は、その全体が参照により本明細書に明確に組み込まれる。
[0025]図面を参照して組み込む以下の詳細な説明は、1つまたは複数の特定の実施形態を説明し、例示するものである。限定するためではなく、例示し、教示するためだけに提供されるこれら実施形態は、当業者が特許請求の範囲を実施できるように十分詳細に図示され、説明される。従って、簡潔さのため、この説明は、当業者に知られているある情報を省略し得る。
Claims (52)
- 背景雑音の存在下でボイスアクティビティを検出するための方法であって、
移動局のボイスアクティビティ検出器において音の1つまたは複数の入力フレームを受信することと、
前記入力フレームの各々の少なくとも1つの雑音特性を判断することと、
前記雑音特性に基づいて複数の帯域を判断することと、
前記雑音特性に基づいて帯域当たりの信号対雑音比(SNR)値を判断することと、
少なくとも1つの外れ値帯域を判断することと、
前記少なくとも1つの外れ値帯域に基づいて重み付けを判断することと、
帯域当たりの前記SNRに前記重み付けを適用することと、
帯域当たりの前記重み付きSNRを使用してボイスアクティビティの存在または不在を検出することと
を備える、方法。 - SNR外れ値フィルタ処理を実行することをさらに備える、請求項1に記載の方法。
- 各雑音特性が雑音レベル変動、雑音タイプ、または瞬時SNR値のうちの少なくとも1つを備える、請求項1に記載の方法。
- 前記雑音特性に基づいて前記複数の帯域を判断することが、前記雑音レベル変動または前記雑音タイプのうちの少なくとも1つに基づいて前記複数の帯域を判断することを備える、請求項3に記載の方法。
- 帯域当たりの前記SNR値を判断することが、前記雑音レベル変動または前記雑音タイプのうちの少なくとも1つに基づいて帯域当たりの修正瞬時SNR値を判断することを備える、請求項3に記載の方法。
- 帯域当たりの前記修正瞬時SNR値を判断することが、
前記入力フレームの少なくとも前記瞬時SNRに基づいて帯域当たりの信号エネルギーの過去の推定値を使用して帯域当たりの信号エネルギーの現在の推定値を選択的に平滑化することと、
少なくとも前記雑音レベル変動と前記雑音タイプとに基づいて帯域当たりの雑音エネルギーの過去の推定値を使用して帯域当たりの雑音エネルギーの現在の推定値を選択的に平滑化することと、
帯域当たりの信号エネルギーの平滑化された推定値と雑音エネルギーの平滑化された推定値の比を判断することと
を備える、請求項5に記載の方法。 - 前記帯域のうちのいずれか1つのにおける修正瞬時SNRが、前記帯域の残りにおける修正瞬時SNRの和よりも大きい、請求項6に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの外れ値帯域に基づいて前記重み付けを判断することが、前記雑音レベル変動、前記雑音タイプ、前記外れ値帯域のロケーション、または帯域当たりの前記修正瞬時SNR値のうちの少なくとも1つに基づいて適応重み付け関数を判断することを備える、請求項5に記載の方法。
- 帯域当たりの前記SNRに前記重み付けを適用することが、帯域当たりの前記修正瞬時SNRに前記適応重み付け関数を適用することを備える、請求項8に記載の方法。
- 前記帯域にわたって前記重み付き修正瞬時SNRを加算することによって入力フレーム当たりの重み付き平均SNRを判断することと、
信号またはボイスアクティビティの存在または不在を検出するために前記重み付き平均SNRを閾値と比較することと
をさらに備える、請求項9に記載の方法。 - 信号またはボイスアクティビティの存在または不在を検出するために前記重み付き平均SNRを閾値と比較することが、
各帯域における前記重み付き平均SNRと前記閾値との間の差を判断することと、
各差に重みを適用することと、
前記重み付き差を合計することと、
前記追加重み付き差を別の閾値と比較することによってボイスアクティビティがあるか否かを判断することと
を備える、請求項10に記載の方法。 - 前記閾値がゼロであり、前記追加重み付き差がゼロよりも大きい場合、ボイスアクティビティがあると判断し、そうでない場合、ボイスアクティビティがないと判断する、請求項11に記載の方法。
- 単調な順序で前記帯域における前記修正瞬時SNR値をソートすることと、
前記帯域のうちのどれが前記外れ値帯域であるかを判断することと、
前記外れ値帯域に関連する前記重みをゼロに設定することによって前記適応重み付け関数を更新することと
を備える、SNR外れ値フィルタ処理を実行することをさらに備える、請求項8に記載の方法。 - 背景雑音の存在下でボイスアクティビティを検出するための装置であって、
音の1つまたは複数の入力フレームを受信するための手段と、
前記入力フレームの各々の少なくとも1つの雑音特性を判断するための手段と、
前記雑音特性に基づいて複数の帯域を判断するための手段と、
前記雑音特性に基づいて帯域当たりの信号対雑音比(SNR)値を判断するための手段と、
少なくとも1つの外れ値帯域を判断するための手段と、
前記少なくとも1つの外れ値帯域に基づいて重み付けを判断するための手段と、
帯域当たりの前記SNRに前記重み付けを適用するための手段と、
帯域当たりの前記重み付きSNRを使用してボイスアクティビティの存在または不在を検出するための手段と
を備える、装置。 - SNR外れ値フィルタ処理を実行するための手段をさらに備える、請求項14に記載の装置。
- 各雑音特性が雑音レベル変動、雑音タイプ、または瞬時SNR値のうちの少なくとも1つを備える、請求項14に記載の装置。
- 前記雑音特性に基づいて前記複数の帯域を判断するための前記手段が、前記雑音レベル変動または前記雑音タイプのうちの少なくとも1つに基づいて前記複数の帯域を判断するための手段を備える、請求項16に記載の装置。
- 帯域当たりの前記SNR値を判断するための前記手段が、前記雑音レベル変動または前記雑音タイプのうちの少なくとも1つに基づいて帯域当たりの修正瞬時SNR値を判断するための手段を備える、請求項16に記載の装置。
- 帯域当たりの前記修正瞬時SNR値を判断するための前記手段が、
前記入力フレームの少なくとも前記瞬時SNRに基づいて帯域当たりの信号エネルギーの過去の推定値を使用して帯域当たりの信号エネルギーの現在の推定値を選択的に平滑化するための手段と、
少なくとも前記雑音レベル変動と前記雑音タイプとに基づいて帯域当たりの雑音エネルギーの過去の推定値を使用して帯域当たりの雑音エネルギーの現在の推定値を選択的に平滑化するための手段と、
帯域当たりの信号エネルギーの平滑化された推定値と雑音エネルギーの平滑化された推定値の比を判断するための手段と
を備える、請求項18に記載の装置。 - 前記帯域のうちのいずれか1つのにおける修正瞬時SNRが、前記帯域の残りにおける修正瞬時SNRの和よりも大きい、請求項19に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの外れ値帯域に基づいて前記重み付けを判断するための前記手段が、前記雑音レベル変動、前記雑音タイプ、前記外れ値帯域のロケーション、または帯域当たりの前記修正瞬時SNR値のうちの少なくとも1つに基づいて適応重み付け関数を判断するための手段を備える、請求項18に記載の装置。
- 帯域当たりの前記SNRに前記重み付けを適用するための前記手段が、帯域当たりの前記修正瞬時SNRに前記適応重み付け関数を適用するための手段を備える、請求項21に記載の装置。
- 前記帯域にわたって前記重み付き修正瞬時SNRを加算することによって入力フレーム当たりの重み付き平均SNRを判断するための手段と、
信号またはボイスアクティビティの存在または不在を検出するために前記重み付き平均SNRを閾値と比較するための手段と
をさらに備える、請求項22に記載の装置。 - 信号またはボイスアクティビティの存在または不在を検出するために前記重み付き平均SNRを閾値と比較するための前記手段が、
各帯域における前記重み付き平均SNRと前記閾値との間の差を判断するための手段と、
各差に重みを適用するための手段と、
前記重み付き差を合計するための手段と、
前記追加重み付き差を別の閾値と比較することによってボイスアクティビティがあるか否かを判断するための手段と
を備える、請求項23に記載の装置。 - 前記閾値がゼロであり、前記追加重み付き差がゼロよりも大きい場合、ボイスアクティビティがあると判断し、そうでない場合、ボイスアクティビティがないと判断する、請求項24に記載の装置。
- 単調な順序で前記帯域における前記修正瞬時SNR値をソートするための手段と、
前記帯域のうちのどれが前記外れ値帯域であるかを判断するための手段と、
前記外れ値帯域に関連する前記重みをゼロに設定することによって前記適応重み付け関数を更新するための手段と
を備える、SNR外れ値フィルタ処理を実行するための手段をさらに備える、請求項21に記載の装置。 - 音の1つまたは複数の入力フレームを受信することと、
前記入力フレームの各々の少なくとも1つの雑音特性を判断することと、
前記雑音特性に基づいて複数の帯域を判断することと、
前記雑音特性に基づいて帯域当たりの信号対雑音比(SNR)値を判断することと、
少なくとも1つの外れ値帯域を判断することと、
前記少なくとも1つの外れ値帯域に基づいて重み付けを判断することと、
帯域当たりの前記SNRに前記重み付けを適用することと、
帯域当たりの前記重み付きSNRを使用してボイスアクティビティの存在または不在を検出することと
をコンピュータに行わせる命令を備えるコンピュータ可読媒体。 - SNR外れ値フィルタ処理を実行することを前記コンピュータに行わせるコンピュータ実行可能命令をさらに備える、請求項27に記載のコンピュータ可読媒体。
- 各雑音特性が雑音レベル変動、雑音タイプ、または瞬時SNR値のうちの少なくとも1つを備える、請求項27に記載のコンピュータ可読媒体。
- 前記雑音特性に基づいて前記複数の帯域を判断することを前記コンピュータに行わせる前記命令が、前記雑音レベル変動または前記雑音タイプのうちの少なくとも1つに基づいて前記複数の帯域を判断することを前記コンピュータに行わせる命令を備える、請求項29に記載のコンピュータ可読媒体。
- 帯域当たりの前記SNR値を判断することを前記コンピュータに行わせる前記命令が、前記雑音レベル変動または前記雑音タイプのうちの少なくとも1つに基づいて帯域当たりの修正瞬時SNR値を判断することを前記コンピュータに行わせる命令を備える、請求項29に記載のコンピュータ可読媒体。
- 帯域当たりの前記修正瞬時SNR値を判断することを前記コンピュータに行わせる前記命令が、
前記入力フレームの少なくとも前記瞬時SNRに基づいて帯域当たりの信号エネルギーの過去の推定値を使用して帯域当たりの信号エネルギーの現在の推定値を選択的に平滑化することと、
少なくとも前記雑音レベル変動と前記雑音タイプとに基づいて帯域当たりの雑音エネルギーの過去の推定値を使用して帯域当たりの雑音エネルギーの現在の推定値を選択的に平滑化することと、
帯域当たりの信号エネルギーの平滑化された推定値と雑音エネルギーの平滑化された推定値の比を判断することと
を前記コンピュータに行わせる命令を備える、請求項31に記載のコンピュータ可読媒体。 - 前記帯域のうちのいずれか1つにおける修正瞬時SNRが、前記帯域の残りにおける修正瞬時SNRの和よりも大きい、請求項32に記載のコンピュータ可読媒体。
- 前記少なくとも1つの外れ値帯域に基づいて前記重み付けを判断することを前記コンピュータに行わせる前記命令が、前記雑音レベル変動、前記雑音タイプ、前記外れ値帯域のロケーション、または帯域当たりの前記修正瞬時SNR値のうちの少なくとも1つに基づいて適応重み付け関数を判断することを前記コンピュータに行わせる命令を備える、請求項31に記載のコンピュータ可読媒体。
- 帯域当たりの前記SNRに前記重み付けを適用することを前記コンピュータに行わせる前記命令が、帯域当たりの前記修正瞬時SNRに前記適応重み付け関数を適用することを前記コンピュータに行わせる命令を備える、請求項34に記載のコンピュータ可読媒体。
- 前記帯域にわたって前記重み付き修正瞬時SNRを加算することによって入力フレーム当たりの重み付き平均SNRを判断することと、
信号またはボイスアクティビティの存在または不在を検出するために前記重み付き平均SNRを閾値と比較することと
を前記コンピュータに行わせるコンピュータ実行可能命令をさらに備える、請求項35に記載のコンピュータ可読媒体。 - 信号またはボイスアクティビティの存在または不在を検出するために前記重み付き平均SNRを閾値と比較することを前記コンピュータに行わせる前記命令が、
各帯域における前記重み付き平均SNRと前記閾値との間の差を判断することと、
各差に重みを適用することと、
前記重み付き差を合計することと、
前記追加重み付き差を別の閾値と比較することによってボイスアクティビティがあるか否かを判断することと
を前記コンピュータに行わせる命令を備える、請求項36に記載のコンピュータ可読媒体。 - 前記閾値がゼロであり、前記追加重み付き差がゼロよりも大きい場合、ボイスアクティビティがあると判断し、そうでない場合、ボイスアクティビティがないと判断する、請求項37に記載のコンピュータ可読媒体。
- 単調な順序で前記帯域における前記修正瞬時SNR値をソートすることと、
前記帯域のうちのどれが前記外れ値帯域であるかを判断することと、
前記外れ値帯域に関連する前記重みをゼロに設定することによって前記適応重み付け関数を更新することと
を備える、SNR外れ値フィルタ処理を実行することを前記コンピュータに行わせるコンピュータ実行可能命令をさらに備える、請求項34に記載のコンピュータ可読媒体。 - 背景雑音の存在下でボイスアクティビティを検出するためのボイスアクティビティ検出器であって、
音の1つまたは複数の入力フレームを受信する受信機と、
前記入力フレームの各々の少なくとも1つの雑音特性を判断することと、前記雑音特性に基づいて複数の帯域を判断することとを行うプロセッサと、
前記雑音特性に基づいて帯域当たりの信号対雑音比(SNR)値を判断するSNRモジュールと、
少なくとも1つの外れ値帯域を判断する外れ値フィルタと、
前記少なくとも1つの外れ値帯域に基づいて重み付けを判断することと、帯域当たりの前記SNRに前記重み付けを適用することとを行う重み付けモジュールと、
帯域当たりの前記重み付きSNRを使用してボイスアクティビティの存在または不在を検出する決定モジュールと
を備える、ボイスアクティビティ検出器。 - 前記外れ値フィルタがSNR外れ値フィルタ処理を実行する、請求項40に記載のボイスアクティビティ検出器。
- 各雑音特性が雑音レベル変動、雑音タイプ、または瞬時SNR値のうちの少なくとも1つを備える、請求項40に記載のボイスアクティビティ検出器。
- 前記プロセッサが、前記雑音レベル変動または前記雑音タイプのうちの少なくとも1つに基づいて前記複数の帯域を判断する、請求項42に記載のボイスアクティビティ検出器。
- 前記SNR計算モジュールが、前記雑音レベル変動または前記雑音タイプのうちの少なくとも1つに基づいて帯域当たりの修正瞬時SNR値を判断する、請求項42に記載のボイスアクティビティ検出器。
- 前記SNR計算モジュールが、
前記入力フレームの少なくとも前記瞬時SNRに基づいて帯域当たりの信号エネルギーの過去の推定値を使用して帯域当たりの信号エネルギーの現在の推定値を選択的に平滑化することと、
少なくとも前記雑音レベル変動と前記雑音タイプとに基づいて帯域当たりの雑音エネルギーの過去の推定値を使用して帯域当たりの雑音エネルギーの現在の推定値を選択的に平滑化することと、
帯域当たりの信号エネルギーの平滑化された推定値と雑音エネルギーの平滑化された推定値の比を判断することと
を行う、請求項44に記載のボイスアクティビティ検出器。 - 前記帯域のうちのいずれか1つにおける修正瞬時SNRが、前記帯域の残りにおける修正瞬時SNRの和よりも大きい、請求項45に記載のボイスアクティビティ検出器。
- 前記重み付けモジュールが、前記雑音レベル変動、前記雑音タイプ、前記外れ値帯域のロケーション、または帯域当たりの前記修正瞬時SNR値のうちの少なくとも1つに基づいて適応重み付け関数を判断する、請求項44に記載のボイスアクティビティ検出器。
- 前記重み付けモジュールが、帯域当たりの前記修正瞬時SNRに前記適応重み付け関数を適用する、請求項47に記載のボイスアクティビティ検出器。
- 前記SNR計算モジュールが、前記帯域にわたって前記重み付き修正瞬時SNRを加算することによって入力フレーム当たりの重み付き平均SNRを判断し、前記決定モジュールが、信号またはボイスアクティビティの存在または不在を検出するために前記重み付き平均SNRを閾値と比較する、請求項48に記載のボイスアクティビティ検出器。
- 前記決定モジュールが、各帯域における前記重み付き平均SNRと前記閾値との間の差を判断することと、各差に重みを適用することと、前記重み付き差を合計することと、前記追加重み付き差を別の閾値と比較することによってボイスアクティビティがあるか否かを判断することとを行う、請求項49に記載のボイスアクティビティ検出器。
- 前記閾値がゼロであり、前記追加重み付き差がゼロよりも大きい場合、前記決定モジュールが、ボイスアクティビティがあると判断し、そうでない場合、ボイスアクティビティがないと判断する、請求項50に記載のボイスアクティビティ検出器。
- 前記外れ値フィルタが、単調な順序で前記帯域における前記修正瞬時SNR値をソートすることと、前記帯域のうちのどれが前記外れ値帯域であるかを判断することと、前記外れ値帯域に関連する前記重みをゼロに設定することによって前記適応重み付け関数を更新することとを行う、請求項47に記載のボイスアクティビティ検出器。
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