JP3310225B2 - 雑音レベル時間変動率計算方法及び装置と雑音低減方法及び装置 - Google Patents
雑音レベル時間変動率計算方法及び装置と雑音低減方法及び装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、騒音環境下におい
て発声された音声、あるいは電気的な雑音の加わった音
声に対し、音声に加わっている雑音の大きさが、時間と
ともにどの程度変化したかを示す雑音レベルの時間変動
率を計算する方法、及びその方法を利用して雑音レベル
が時間変化する雑音が重畳した音声信号から音声のみを
取り出す雑音低減方法、雑音低減装置に関するものであ
る。
て発声された音声、あるいは電気的な雑音の加わった音
声に対し、音声に加わっている雑音の大きさが、時間と
ともにどの程度変化したかを示す雑音レベルの時間変動
率を計算する方法、及びその方法を利用して雑音レベル
が時間変化する雑音が重畳した音声信号から音声のみを
取り出す雑音低減方法、雑音低減装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】雑音低減方式としては、Bollの文献（S.
F.Boll: "Suppression of acoustic noise in speech u
sing spectral subtraction", IEEE Trans. On Acous
t., Speech, and Sig. Proc., vol.ASSP-27, no.2, pp.
113-120,1979.4. ）などに示されているスペクトルサブ
トラクション法や古くからあるウィーナーフィルタが代
表的である。この他にもコムフィルタや適応フィルタと
いった様々な雑音低減方式が研究開発されているが、こ
れらの代表的なものは、Limの編集した文献集（J.S.Lim
： "Speech enhancement", Prentice-Hall, Englewood
Cliffs, 1983. ）にまとめられている。
F.Boll: "Suppression of acoustic noise in speech u
sing spectral subtraction", IEEE Trans. On Acous
t., Speech, and Sig. Proc., vol.ASSP-27, no.2, pp.
113-120,1979.4. ）などに示されているスペクトルサブ
トラクション法や古くからあるウィーナーフィルタが代
表的である。この他にもコムフィルタや適応フィルタと
いった様々な雑音低減方式が研究開発されているが、こ
れらの代表的なものは、Limの編集した文献集（J.S.Lim
： "Speech enhancement", Prentice-Hall, Englewood
Cliffs, 1983. ）にまとめられている。
【０００３】雑音低減装置に広く利用されているスペク
トルサブトラクション法やウィーナーフィルタでは、一
般に音声の含まれない時間区間である雑音区間において
雑音特性を推定し、その雑音分だけ入力信号から引き算
することを基本原理として雑音低減を行う（図１５、図
１６参照）。しかし、音声の含まれる時間区間である音
声区間では、一般に雑音スペクトルの推定値を更新しな
いため、時間変化する雑音には対応しきれないという欠
点がある。この問題を解決する手段の例としては、まず
文献（谷口、津村、福留：“適応的に雑音を推定するス
ペクトルサブトラクション法”、電子情報通信学会技術
研究報告、SP94-116, pp.63-68,1995.3）に記載される
方法がある。この方法では、雑音低減処理する時間区間
が音声区間であるか雑音区間であるかの判定は行わず
に、適応アルゴリズムを用いて音声区間においても雑音
スペクトルの推定と更新を行うように構成されている。
トルサブトラクション法やウィーナーフィルタでは、一
般に音声の含まれない時間区間である雑音区間において
雑音特性を推定し、その雑音分だけ入力信号から引き算
することを基本原理として雑音低減を行う（図１５、図
１６参照）。しかし、音声の含まれる時間区間である音
声区間では、一般に雑音スペクトルの推定値を更新しな
いため、時間変化する雑音には対応しきれないという欠
点がある。この問題を解決する手段の例としては、まず
文献（谷口、津村、福留：“適応的に雑音を推定するス
ペクトルサブトラクション法”、電子情報通信学会技術
研究報告、SP94-116, pp.63-68,1995.3）に記載される
方法がある。この方法では、雑音低減処理する時間区間
が音声区間であるか雑音区間であるかの判定は行わず
に、適応アルゴリズムを用いて音声区間においても雑音
スペクトルの推定と更新を行うように構成されている。
【０００４】しかしながら、この方法での音声区間で雑
音を推定・更新するアルゴリズムは、単語のような短時
間の音声が入力されることを前提としており、音声区間
が長い場合には対応できない。一方、文献（高木、吉
田、渡辺：“２段スペクトルサブトラクション法による
雑音下連続音声認識”、1992年電子情報通信学会春季大
会講演論文集、A-238 、1992. ）に記載の方法では、音
声入力用マイクとは別に雑音のみを入力する専用のマイ
クを利用し、音声区間においても雑音スペクトルの推定
・更新が逐次可能となるように構成されている。しか
し、常に２つのマイクを設置する状況を作り出せるとは
限らず、また雑音低減効果を得るためには雑音のみが入
力するマイクの設置法を考慮しなければならないという
問題がある。
音を推定・更新するアルゴリズムは、単語のような短時
間の音声が入力されることを前提としており、音声区間
が長い場合には対応できない。一方、文献（高木、吉
田、渡辺：“２段スペクトルサブトラクション法による
雑音下連続音声認識”、1992年電子情報通信学会春季大
会講演論文集、A-238 、1992. ）に記載の方法では、音
声入力用マイクとは別に雑音のみを入力する専用のマイ
クを利用し、音声区間においても雑音スペクトルの推定
・更新が逐次可能となるように構成されている。しか
し、常に２つのマイクを設置する状況を作り出せるとは
限らず、また雑音低減効果を得るためには雑音のみが入
力するマイクの設置法を考慮しなければならないという
問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】雑音低減装置において
は、音声の含まれていない時間区間である雑音区間で雑
音特性を推定し、入力信号から推定した雑音成分を低減
する処理を行う。しかし雑音成分は、雑音区間で求めた
雑音スペクトルの推定値であるため、時間変化する雑音
には追随できなかった。
は、音声の含まれていない時間区間である雑音区間で雑
音特性を推定し、入力信号から推定した雑音成分を低減
する処理を行う。しかし雑音成分は、雑音区間で求めた
雑音スペクトルの推定値であるため、時間変化する雑音
には追随できなかった。
【０００６】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、時間とともに雑音の大きさが変化する場
合にも有効な雑音レベル時間変動率計算方法及び装置と
雑音低減方法及び装置を提供することを目的とする。
るものであり、時間とともに雑音の大きさが変化する場
合にも有効な雑音レベル時間変動率計算方法及び装置と
雑音低減方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、入力信号を一定時間の時間区間として
逐次切り出し、その時間区間の雑音レベルを自己相関係
数を利用して計算し、雑音特性を推定した時間区間の雑
音レベルの平均値（平均雑音レベル）と比を計算するこ
とによって雑音レベルの時間変動率として表現し、その
雑音レベルの変動率を使って雑音の引き算量を随時調整
するようにしたものである。
めに、本発明は、入力信号を一定時間の時間区間として
逐次切り出し、その時間区間の雑音レベルを自己相関係
数を利用して計算し、雑音特性を推定した時間区間の雑
音レベルの平均値（平均雑音レベル）と比を計算するこ
とによって雑音レベルの時間変動率として表現し、その
雑音レベルの変動率を使って雑音の引き算量を随時調整
するようにしたものである。
【０００８】この場合の雑音レベルの計算方法は、入力
信号から自己相関係数を計算し、その最大値をとるピー
クの自己相関係数と第２の極大値ピークを持つ自己相関
係数の差を計算して、入力信号に加わっている雑音レベ
ルとする。その具体的な原理について説明する。
信号から自己相関係数を計算し、その最大値をとるピー
クの自己相関係数と第２の極大値ピークを持つ自己相関
係数の差を計算して、入力信号に加わっている雑音レベ
ルとする。その具体的な原理について説明する。
【０００９】まず、入力信号をｘ（ｉ）とすると、自己
相関係数Ｒ（ｊ）は次式（１）で表される。
相関係数Ｒ（ｊ）は次式（１）で表される。
【数１】
【００１０】ここで、ｊは遅延時間を表し、Ｎは自己相
関係数を求める際に信号の積和計算をする範囲を表す定
数、Ｍは最大遅延時間（自己相関係数を計算する範囲）
を示す定数である。この自己相関係数は、時間区間とし
て切り出された信号区間の自己相関係数として求められ
るが、無限区間の自己相関係数の性質のうち自己相関係
数の値が時間とともに減衰しない性質を保持するように
計算する。例えば、自己相関係数を計算する時間から
（Ｎ＋Ｍ）の時間後の入力信号までのｘ（ｉ）の値が使
えるようにしておけばよい。
関係数を求める際に信号の積和計算をする範囲を表す定
数、Ｍは最大遅延時間（自己相関係数を計算する範囲）
を示す定数である。この自己相関係数は、時間区間とし
て切り出された信号区間の自己相関係数として求められ
るが、無限区間の自己相関係数の性質のうち自己相関係
数の値が時間とともに減衰しない性質を保持するように
計算する。例えば、自己相関係数を計算する時間から
（Ｎ＋Ｍ）の時間後の入力信号までのｘ（ｉ）の値が使
えるようにしておけばよい。
【００１１】この自己相関係数Ｒ（ｊ）は、入力信号が
周期信号の場合、周期Ｔごとに極大値ピークが現われる
ことは一般的な特徴であり、音声の周期検出にも利用さ
れている（図１３参照）。さらに、Ｒ（０）は入力信号
の平均パワーを示す値である。また、雑音の重畳してい
ない周期信号であれば、その自己相関係数をＲｓ（０）
とすると、その周期Ｔにおける自己相関係数には、 Ｒｓ（０）＝Ｒｓ（Ｔ） （２） という関係が成立する。この性質は、無限時間で積分す
る自己相関関数の性質であるが、上記に示した時間とと
もに減衰しない自己相関係数であれば、近似式として成
立する。音声信号は完全な周期信号ではないが、局所的
に見ると周期信号として見ることができ、この性質を満
たすものと考えられる。
周期信号の場合、周期Ｔごとに極大値ピークが現われる
ことは一般的な特徴であり、音声の周期検出にも利用さ
れている（図１３参照）。さらに、Ｒ（０）は入力信号
の平均パワーを示す値である。また、雑音の重畳してい
ない周期信号であれば、その自己相関係数をＲｓ（０）
とすると、その周期Ｔにおける自己相関係数には、 Ｒｓ（０）＝Ｒｓ（Ｔ） （２） という関係が成立する。この性質は、無限時間で積分す
る自己相関関数の性質であるが、上記に示した時間とと
もに減衰しない自己相関係数であれば、近似式として成
立する。音声信号は完全な周期信号ではないが、局所的
に見ると周期信号として見ることができ、この性質を満
たすものと考えられる。
【００１２】次に、ランダム雑音の重畳した周期信号の
場合を入力信号を、 ｘ（ｉ）＝ｓ（ｉ）＋ｎ（ｉ） （３） と表して考える。ここで、ｓ（ｉ）は周期信号であり、
ｎ（ｉ）はランダム雑音成分を表す。このときの、自己
相関係数Ｒｎ（ｊ）は、
場合を入力信号を、 ｘ（ｉ）＝ｓ（ｉ）＋ｎ（ｉ） （３） と表して考える。ここで、ｓ（ｉ）は周期信号であり、
ｎ（ｉ）はランダム雑音成分を表す。このときの、自己
相関係数Ｒｎ（ｊ）は、
【数２】 によって求められる（自己相関係数の例は図１４に示
す）。ここで、ｎ（ｉ）がランダム信号であれば、ｓ
（ｉ）とｎ（ｉ）が無相関となることから、
す）。ここで、ｎ（ｉ）がランダム信号であれば、ｓ
（ｉ）とｎ（ｉ）が無相関となることから、
【数３】 の期待値が０となる。さらに、
【数４】 の値もｊ＞０であれば、その期待値が０に近づく。従っ
て、ｊ＞０を満たす自己相関係数は、
て、ｊ＞０を満たす自己相関係数は、
【数５】 で近似され、雑音が重畳していないときの自己相関係数
に近づくことを意味する。
に近づくことを意味する。
【００１３】こららの自己相関係数の性質は、文献（高
杉、鈴木、田中：“自己相関関数を利用した音声処理方
式（ＳＰＡＣ）の機能と基本特性”、電子通信学会論文
誌（Ａ）、No.62、no. 、pp.175-182、1979-3．）にお
いて、音低減装置に利用されたり、文献（國枝、島村、
鈴木：“品質劣化音声のためのＬＰＣ分析の一改良
法”、電子情報通信学会論文誌(A) 、No.J80-A、No.9、
pp.1564-1566、1997.09 .）において音声の分析に利用
されており、効果が得られている。この性質を利用すれ
ば、Ｒｎ（Ｔ）が雑音の重畳していない音声信号のＲｓ
（０）に近づくと考えることができることから、音声パ
ワーＰＳを、 ＰＳ＝Ｒｓ（０）＝Ｒｎ（Ｔ） （８） によって近似できることが分かる。さらに、
杉、鈴木、田中：“自己相関関数を利用した音声処理方
式（ＳＰＡＣ）の機能と基本特性”、電子通信学会論文
誌（Ａ）、No.62、no. 、pp.175-182、1979-3．）にお
いて、音低減装置に利用されたり、文献（國枝、島村、
鈴木：“品質劣化音声のためのＬＰＣ分析の一改良
法”、電子情報通信学会論文誌(A) 、No.J80-A、No.9、
pp.1564-1566、1997.09 .）において音声の分析に利用
されており、効果が得られている。この性質を利用すれ
ば、Ｒｎ（Ｔ）が雑音の重畳していない音声信号のＲｓ
（０）に近づくと考えることができることから、音声パ
ワーＰＳを、 ＰＳ＝Ｒｓ（０）＝Ｒｎ（Ｔ） （８） によって近似できることが分かる。さらに、
【数６】 と近似できることから、雑音のパワーＰＮは、 ＰＮ＝Ｒｎ（０）−Ｒｎ（Ｔ） （１０） として近似できることが分かる。この雑音のパワーＰＮ
を雑音レベルとして置き換える。そして、雑音レベルの
時間変動率Ｋは、自己相関係数から計算した入力信号に
重畳している雑音レベルＮＬｘと、雑音区間における平
均雑音レベルＮＬｎから、 Ｋ＝ＮＬｘ／ＮＬn （１１） によって計算する。ここで、雑音区間における平均雑音
レベルＮＬｎは、音声のないと判断した時間区間（雑音
区間）において計算した雑音レベルを平均化することに
よって求めたものである。
を雑音レベルとして置き換える。そして、雑音レベルの
時間変動率Ｋは、自己相関係数から計算した入力信号に
重畳している雑音レベルＮＬｘと、雑音区間における平
均雑音レベルＮＬｎから、 Ｋ＝ＮＬｘ／ＮＬn （１１） によって計算する。ここで、雑音区間における平均雑音
レベルＮＬｎは、音声のないと判断した時間区間（雑音
区間）において計算した雑音レベルを平均化することに
よって求めたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、雑音を含んだ音声を入力信号とし、入力信号に窓関
数を掛け算することによって時間区間の信号に切り出
し、切り出した時間区間の信号の自己相関係数を計算
し、切り出した時間区間の信号に重畳している雑音の雑
音レベルを自己相関係数から推定し、切り出した時間区
間が音声区間または雑音区間のいずれであるかを判定
し、雑音区間であると判定された時間区間の平均雑音レ
ベルを自己相関係数から計算する処理を有し、切り出し
た時間区間の雑音レベルと雑音区間で計算した平均雑音
レベルの比を計算することによって、最も近い雑音区間
から、切り出した時間区間までの時間に変化した雑音の
大きさを雑音レベルの時間変動率として計算する雑音レ
ベル時間変動率計算方法であり、時間とともに雑音の大
きさが変化する場合にも有効に追随することができる。
は、雑音を含んだ音声を入力信号とし、入力信号に窓関
数を掛け算することによって時間区間の信号に切り出
し、切り出した時間区間の信号の自己相関係数を計算
し、切り出した時間区間の信号に重畳している雑音の雑
音レベルを自己相関係数から推定し、切り出した時間区
間が音声区間または雑音区間のいずれであるかを判定
し、雑音区間であると判定された時間区間の平均雑音レ
ベルを自己相関係数から計算する処理を有し、切り出し
た時間区間の雑音レベルと雑音区間で計算した平均雑音
レベルの比を計算することによって、最も近い雑音区間
から、切り出した時間区間までの時間に変化した雑音の
大きさを雑音レベルの時間変動率として計算する雑音レ
ベル時間変動率計算方法であり、時間とともに雑音の大
きさが変化する場合にも有効に追随することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、雑音などを含んだ音声を入力信号とし、入力信号に
窓関数を掛け算することによって時間区間の信号に切り
出し、切り出した時間区間の信号の自己相関係数を計算
し、切り出した時間区間の信号に重畳している雑音の雑
音レベルを自己相関係数から推定し、切り出した時間区
間が音声区間または雑音区間のいずれであるかを判定
し、雑音区間であると判定された時間区間の平均雑音レ
ベルを自己相関係数から計算する処理を有し、切り出し
た時間区間の雑音レベルと雑音区間で計算した平均雑音
レベルの比を計算することによって、最も近い雑音区間
から、切り出した時間区間までの時間に変化した雑音の
大きさを雑音レベルの時間変動率として計算する雑音レ
ベル時間変動率計算方法であり、時間とともに雑音の大
きさが変化する場合にも有効に追随することができる。
は、雑音などを含んだ音声を入力信号とし、入力信号に
窓関数を掛け算することによって時間区間の信号に切り
出し、切り出した時間区間の信号の自己相関係数を計算
し、切り出した時間区間の信号に重畳している雑音の雑
音レベルを自己相関係数から推定し、切り出した時間区
間が音声区間または雑音区間のいずれであるかを判定
し、雑音区間であると判定された時間区間の平均雑音レ
ベルを自己相関係数から計算する処理を有し、切り出し
た時間区間の雑音レベルと雑音区間で計算した平均雑音
レベルの比を計算することによって、最も近い雑音区間
から、切り出した時間区間までの時間に変化した雑音の
大きさを雑音レベルの時間変動率として計算する雑音レ
ベル時間変動率計算方法であり、時間とともに雑音の大
きさが変化する場合にも有効に追随することができる。
【００１６】本発明の請求項２に記載の発明は、前記の
切り出した時間区間の信号に重畳している雑音の雑音レ
ベルを自己相関係数から推定する際に、自己相関係数の
遅延時間系列における自己相関係数の最大値と、第２の
大きさを有する極大値の自己相関係数の差を計算して雑
音レベルの推定を行うことを特徴とする請求項１に記載
の雑音レベル時間変動率計算方法であり、時間とともに
雑音の大きさが変化する場合にも有効に追随することが
できる。
切り出した時間区間の信号に重畳している雑音の雑音レ
ベルを自己相関係数から推定する際に、自己相関係数の
遅延時間系列における自己相関係数の最大値と、第２の
大きさを有する極大値の自己相関係数の差を計算して雑
音レベルの推定を行うことを特徴とする請求項１に記載
の雑音レベル時間変動率計算方法であり、時間とともに
雑音の大きさが変化する場合にも有効に追随することが
できる。
【００１７】本発明の請求項４に記載の発明は、雑音を
含んだ音声を入力信号とし、入力信号に窓関数を掛け算
することによって時間区間の信号に切り出す手段と、切
り出した時間区間の信号の自己相関係数を計算する手段
と、切り出した時間区間の信号に重畳している雑音の雑
音レベルを自己相関係数から推定する手段と、切り出し
た時間区間が音声区間または雑音区間のいずれであるか
を判定する手段と、雑音区間であると判定された時間区
間の平均雑音レベルを自己相関係数から計算する手段を
有し、切り出した時間区間の雑音レベルと雑音区間で計
算した平均雑音レベルの比を計算することによって、最
も近い雑音区間から、切り出した時間区間までの時間に
変化した雑音の大きさを雑音レベルの時間変動率として
計算する雑音レベル時間変動率計算装置であり、時間と
ともに雑音の大きさが変化する場合にも有効に追随する
ことができる。
含んだ音声を入力信号とし、入力信号に窓関数を掛け算
することによって時間区間の信号に切り出す手段と、切
り出した時間区間の信号の自己相関係数を計算する手段
と、切り出した時間区間の信号に重畳している雑音の雑
音レベルを自己相関係数から推定する手段と、切り出し
た時間区間が音声区間または雑音区間のいずれであるか
を判定する手段と、雑音区間であると判定された時間区
間の平均雑音レベルを自己相関係数から計算する手段を
有し、切り出した時間区間の雑音レベルと雑音区間で計
算した平均雑音レベルの比を計算することによって、最
も近い雑音区間から、切り出した時間区間までの時間に
変化した雑音の大きさを雑音レベルの時間変動率として
計算する雑音レベル時間変動率計算装置であり、時間と
ともに雑音の大きさが変化する場合にも有効に追随する
ことができる。
【００１８】本発明の請求項４に記載の発明は、雑音な
どを含んだ音声を入力信号とし、入力信号に窓関数を掛
け算することによって時間区間の信号に切り出す手段
と、切り出した時間区間の信号の自己相関係数を計算す
る手段と、切り出した時間区間の信号に重畳している雑
音の雑音レベルを自己相関係数から推定する手段と、切
り出した時間区間が音声区間または雑音区間のいずれで
あるかを判定する手段と、雑音区間であると判定された
時間区間の平均雑音レベルを自己相関係数から計算する
手段を有し、切り出した時間区間の雑音レベルと雑音区
間で計算した平均雑音レベルの比を計算することによっ
て、最も近い雑音区間から、切り出した時間区間までの
時間に変化した雑音の大きさを雑音レベルの時間変動率
として計算する雑音レベル時間変動率計算装置であり、
時間とともに雑音の大きさが変化する場合にも有効に追
随することができる。
どを含んだ音声を入力信号とし、入力信号に窓関数を掛
け算することによって時間区間の信号に切り出す手段
と、切り出した時間区間の信号の自己相関係数を計算す
る手段と、切り出した時間区間の信号に重畳している雑
音の雑音レベルを自己相関係数から推定する手段と、切
り出した時間区間が音声区間または雑音区間のいずれで
あるかを判定する手段と、雑音区間であると判定された
時間区間の平均雑音レベルを自己相関係数から計算する
手段を有し、切り出した時間区間の雑音レベルと雑音区
間で計算した平均雑音レベルの比を計算することによっ
て、最も近い雑音区間から、切り出した時間区間までの
時間に変化した雑音の大きさを雑音レベルの時間変動率
として計算する雑音レベル時間変動率計算装置であり、
時間とともに雑音の大きさが変化する場合にも有効に追
随することができる。
【００１９】本発明の請求項５に記載の発明は、前記の
切り出した時間区間の信号に重畳している雑音の雑音レ
ベルを自己相関係数から推定する手段が、自己相関係数
の遅延時間系列における自己相関係数の最大値と、第２
の大きさを有する極大値の自己相関係数の差を計算して
雑音レベルの推定を行うことを特徴とする請求項４に記
載の雑音レベル時間変動率計算装置であり、時間ととも
に雑音の大きさが変化する場合にも有効に追随すること
ができる。
切り出した時間区間の信号に重畳している雑音の雑音レ
ベルを自己相関係数から推定する手段が、自己相関係数
の遅延時間系列における自己相関係数の最大値と、第２
の大きさを有する極大値の自己相関係数の差を計算して
雑音レベルの推定を行うことを特徴とする請求項４に記
載の雑音レベル時間変動率計算装置であり、時間ととも
に雑音の大きさが変化する場合にも有効に追随すること
ができる。
【００２０】本発明の請求項７に記載の発明は、雑音を
含んだ音声を入力信号とし、入力信号に加わった雑音を
低減する方法において、請求項１乃至３のいずれかに記
載の方法で雑音レベルの時間変動率を計算し、求めた雑
音レベルの時間変動率を入力信号から引き算することに
より雑音の引き算量を調節する雑音低減方法であり、雑
音レベルが時間変化する雑音の重畳した音声に対しても
有効な雑音低減が実現できる。
含んだ音声を入力信号とし、入力信号に加わった雑音を
低減する方法において、請求項１乃至３のいずれかに記
載の方法で雑音レベルの時間変動率を計算し、求めた雑
音レベルの時間変動率を入力信号から引き算することに
より雑音の引き算量を調節する雑音低減方法であり、雑
音レベルが時間変化する雑音の重畳した音声に対しても
有効な雑音低減が実現できる。
【００２１】本発明の請求項８に記載の発明は、雑音を
含んだ音声を入力信号とし、入力信号に窓関数を掛け算
することによって時間区間の信号に切り出し、切り出し
た時間区間が音声区間または雑音区間のいずれかである
かを判定し、切り出した時間区間の信号を音響パラメー
タへ変換し、雑音区間と判定された時間区間の信号の音
響パラメータから雑音成分の音響パラメータを推定し、
最新の時間に切り出した時間区間の音響パラメータと雑
音区間で推定した雑音成分の音響パラメータから雑音成
分を低減した音響パラメータを計算する雑音低減方法で
あって、請求項１乃至３のいずれかに記載される方法に
よって入力信号の雑音レベルの時間変動率を計算し、推
定した雑音成分の音響パラメータに前記雑音レベルの時
間変動率を掛け算した結果を雑音成分の音響パラメータ
として、最新の時間区間の音響パラメータから引き算し
て、入力信号の雑音低減処理した音響パラメータを得る
雑音低減方法であり、雑音レベルが時間変化する雑音の
重畳した音声に対しても有効な雑音低減が実現できる。
含んだ音声を入力信号とし、入力信号に窓関数を掛け算
することによって時間区間の信号に切り出し、切り出し
た時間区間が音声区間または雑音区間のいずれかである
かを判定し、切り出した時間区間の信号を音響パラメー
タへ変換し、雑音区間と判定された時間区間の信号の音
響パラメータから雑音成分の音響パラメータを推定し、
最新の時間に切り出した時間区間の音響パラメータと雑
音区間で推定した雑音成分の音響パラメータから雑音成
分を低減した音響パラメータを計算する雑音低減方法で
あって、請求項１乃至３のいずれかに記載される方法に
よって入力信号の雑音レベルの時間変動率を計算し、推
定した雑音成分の音響パラメータに前記雑音レベルの時
間変動率を掛け算した結果を雑音成分の音響パラメータ
として、最新の時間区間の音響パラメータから引き算し
て、入力信号の雑音低減処理した音響パラメータを得る
雑音低減方法であり、雑音レベルが時間変化する雑音の
重畳した音声に対しても有効な雑音低減が実現できる。
【００２２】本発明の請求項８に記載の発明は、雑音な
どを含んだ音声を入力信号とし、入力信号に窓関数を掛
け算することによって時間区間の信号に切り出し、切り
出した時間区間が音声区間または雑音区間のいずれかで
あるかを判定し、切り出した時間区間の信号を音響パラ
メータへ変換し、雑音区間と判定された時間区間の信号
の音響パラメータから雑音成分の音響パラメータを推定
し、最新の時間に切り出した時間区間の音響パラメータ
と雑音区間で推定した雑音成分の音響パラメータから雑
音成分を低減した音響パラメータを計算する雑音低減方
法であって、請求項１乃至３のいずれかに記載される方
法によって入力信号の雑音レベルの時間変動率を計算
し、推定した雑音成分の音響パラメータに前記雑音レベ
ルの時間変動率を掛け算した結果を雑音成分の音響パラ
メータとして、最新の時間区間の音響パラメータから引
き算して、入力信号の雑音低減処理した音響パラメータ
を得る雑音低減方法であり、雑音レベルが時間変化する
雑音の重畳した音声に対しても有効な雑音低減が実現で
きる。
どを含んだ音声を入力信号とし、入力信号に窓関数を掛
け算することによって時間区間の信号に切り出し、切り
出した時間区間が音声区間または雑音区間のいずれかで
あるかを判定し、切り出した時間区間の信号を音響パラ
メータへ変換し、雑音区間と判定された時間区間の信号
の音響パラメータから雑音成分の音響パラメータを推定
し、最新の時間に切り出した時間区間の音響パラメータ
と雑音区間で推定した雑音成分の音響パラメータから雑
音成分を低減した音響パラメータを計算する雑音低減方
法であって、請求項１乃至３のいずれかに記載される方
法によって入力信号の雑音レベルの時間変動率を計算
し、推定した雑音成分の音響パラメータに前記雑音レベ
ルの時間変動率を掛け算した結果を雑音成分の音響パラ
メータとして、最新の時間区間の音響パラメータから引
き算して、入力信号の雑音低減処理した音響パラメータ
を得る雑音低減方法であり、雑音レベルが時間変化する
雑音の重畳した音声に対しても有効な雑音低減が実現で
きる。
【００２３】本発明の請求項９に記載の発明は、請求項
８に記載の雑音低減方法において、音響パラメータを周
波数スペクトルとする雑音低減方法であり、雑音レベル
が時間変化する雑音の重畳した音声に対しても有効な雑
音低減が実現できる。
８に記載の雑音低減方法において、音響パラメータを周
波数スペクトルとする雑音低減方法であり、雑音レベル
が時間変化する雑音の重畳した音声に対しても有効な雑
音低減が実現できる。
【００２４】本発明の請求項１１に記載の発明は、雑音
を含んだ音声を入力信号とし、入力信号に窓関数を掛け
算することによって時間区間の信号に切り出し、切り出
した時間区間が音声区間または雑音区間のいずれかであ
るかを判定し、切り出した時間区間の信号を音響パラメ
ータへ変換し、雑音区間と判定された時間区間の信号の
音響パラメータから雑音成分の音響パラメータを推定
し、最新の時間に切り出された時間区間の音響パラメー
タから雑音区間で推定した雑音成分の音響パラメータを
引き算し、雑音成分の音響パラメータを引き算した音響
パラメータを時間信号へ変換し、変換された時間波形を
接続して出力する雑音低減方法であって、請求項１乃至
３に記載される方法によって入力信号の雑音レベルの時
間変動率を計算し、推定した雑音成分の音響パラメータ
に前記雑音レベルの時間変動率を掛け算した結果を雑音
成分の音響パラメータとして、最新の時間区間の音響パ
ラメータから引き算した後に、引き算した音響パラメー
タから時間信号へと変換して出力することを特徴とする
雑音低減方法であり、雑音レベルが時間変化する雑音の
重畳した音声に対しても有効な雑音低減が実現できる。
を含んだ音声を入力信号とし、入力信号に窓関数を掛け
算することによって時間区間の信号に切り出し、切り出
した時間区間が音声区間または雑音区間のいずれかであ
るかを判定し、切り出した時間区間の信号を音響パラメ
ータへ変換し、雑音区間と判定された時間区間の信号の
音響パラメータから雑音成分の音響パラメータを推定
し、最新の時間に切り出された時間区間の音響パラメー
タから雑音区間で推定した雑音成分の音響パラメータを
引き算し、雑音成分の音響パラメータを引き算した音響
パラメータを時間信号へ変換し、変換された時間波形を
接続して出力する雑音低減方法であって、請求項１乃至
３に記載される方法によって入力信号の雑音レベルの時
間変動率を計算し、推定した雑音成分の音響パラメータ
に前記雑音レベルの時間変動率を掛け算した結果を雑音
成分の音響パラメータとして、最新の時間区間の音響パ
ラメータから引き算した後に、引き算した音響パラメー
タから時間信号へと変換して出力することを特徴とする
雑音低減方法であり、雑音レベルが時間変化する雑音の
重畳した音声に対しても有効な雑音低減が実現できる。
【００２５】本発明の請求項１１に記載の発明は、雑音
などを含んだ音声を入力信号とし、入力信号に窓関数を
掛け算することによって時間区間の信号に切り出し、切
り出した時間区間が音声区間または雑音区間のいずれか
であるかを判定し、切り出した時間区間の信号を音響パ
ラメータへ変換し、雑音区間と判定された時間区間の信
号の音響パラメータから雑音成分の音響パラメータを推
定し、最新の時間に切り出された時間区間の音響パラメ
ータから雑音区間で推定した雑音成分の音響パラメータ
を引き算し、雑音成分の音響パラメータを引き算した音
響パラメータを時間信号へ変換し、変換された時間波形
を接続して出力する雑音低減方法であって、請求項１乃
至３に記載される方法によって入力信号の雑音レベルの
時間変動率を計算し、推定した雑音成分の音響パラメー
タに前記雑音レベルの時間変動率を掛け算した結果を雑
音成分の音響パラメータとして、最新の時間区間の音響
パラメータから引き算した後に、引き算した音響パラメ
ータから時間信号へと変換して出力することを特徴とす
る雑音低減方法であり、雑音レベルが時間変化する雑音
の重畳した音声に対しても有効な雑音低減が実現でき
る。
などを含んだ音声を入力信号とし、入力信号に窓関数を
掛け算することによって時間区間の信号に切り出し、切
り出した時間区間が音声区間または雑音区間のいずれか
であるかを判定し、切り出した時間区間の信号を音響パ
ラメータへ変換し、雑音区間と判定された時間区間の信
号の音響パラメータから雑音成分の音響パラメータを推
定し、最新の時間に切り出された時間区間の音響パラメ
ータから雑音区間で推定した雑音成分の音響パラメータ
を引き算し、雑音成分の音響パラメータを引き算した音
響パラメータを時間信号へ変換し、変換された時間波形
を接続して出力する雑音低減方法であって、請求項１乃
至３に記載される方法によって入力信号の雑音レベルの
時間変動率を計算し、推定した雑音成分の音響パラメー
タに前記雑音レベルの時間変動率を掛け算した結果を雑
音成分の音響パラメータとして、最新の時間区間の音響
パラメータから引き算した後に、引き算した音響パラメ
ータから時間信号へと変換して出力することを特徴とす
る雑音低減方法であり、雑音レベルが時間変化する雑音
の重畳した音声に対しても有効な雑音低減が実現でき
る。
【００２６】本発明の請求項１２に記載の発明は、請求
項１１に記載の雑音低減方法において、音響パラメータ
を周波数スペクトルとする雑音低減方法であり、雑音レ
ベルが時間変化する雑音の重畳した音声に対しても有効
な雑音低減が実現できる。
項１１に記載の雑音低減方法において、音響パラメータ
を周波数スペクトルとする雑音低減方法であり、雑音レ
ベルが時間変化する雑音の重畳した音声に対しても有効
な雑音低減が実現できる。
【００２７】本発明の請求項１４に記載の発明は、雑音
を含んだ音声を入力信号とし、入力信号に窓関数を掛け
算することによって時間区間の信号に切り出し、切り出
した時間区間が音声区間または雑音区間のいずれかであ
るかを判定し、切り出した時間区間の信号を周波数スペ
クトルへ変換し、雑音区間と判定された時間区間の信号
の周波数スペクトルから雑音スペクトルを推定し、切り
出した最新の時間区間の周波数スペクトルから雑音区間
で推定した雑音スペクトルを引き算して雑音低減を実現
するためのフィルタの周波数特性を設計し、フィルタの
周波数特性からフィルタ係数を計算してフィルタを構成
し、入力信号を前記フィルタ係数を有するフィルタに通
すことによって入力信号の雑音低減を実現する雑音低減
方法であって、請求項１乃至３のいずれかに記載される
方法によって入力信号の雑音レベルの時間変動率を計算
し、雑音スペクトルに前記雑音レベルの時間変動率を掛
け算した結果を雑音スペクトルの推定値として、最新の
時間区間の信号の周波数スペクトルから引き算してフィ
ルタの周波数特性を決定することを特徴とする雑音低減
方法であり、雑音レベルが時間変化する雑音の重畳した
音声に対しても有効な雑音低減が実現できる。
を含んだ音声を入力信号とし、入力信号に窓関数を掛け
算することによって時間区間の信号に切り出し、切り出
した時間区間が音声区間または雑音区間のいずれかであ
るかを判定し、切り出した時間区間の信号を周波数スペ
クトルへ変換し、雑音区間と判定された時間区間の信号
の周波数スペクトルから雑音スペクトルを推定し、切り
出した最新の時間区間の周波数スペクトルから雑音区間
で推定した雑音スペクトルを引き算して雑音低減を実現
するためのフィルタの周波数特性を設計し、フィルタの
周波数特性からフィルタ係数を計算してフィルタを構成
し、入力信号を前記フィルタ係数を有するフィルタに通
すことによって入力信号の雑音低減を実現する雑音低減
方法であって、請求項１乃至３のいずれかに記載される
方法によって入力信号の雑音レベルの時間変動率を計算
し、雑音スペクトルに前記雑音レベルの時間変動率を掛
け算した結果を雑音スペクトルの推定値として、最新の
時間区間の信号の周波数スペクトルから引き算してフィ
ルタの周波数特性を決定することを特徴とする雑音低減
方法であり、雑音レベルが時間変化する雑音の重畳した
音声に対しても有効な雑音低減が実現できる。
【００２８】本発明の請求項１５に記載の発明は、雑音
を含んだ音声を入力信号とし、入力信号に加わった雑音
を低減する装置において、雑音低減部と雑音レベルの時
間変動率計算部を有し、入力信号を雑音低減処理部と、
雑音レベルの時間変動率計算部に渡し、雑音レベルの時
間変動率の計算部において請求項４乃至６のいずれかに
記載の装置で雑音レベルの時間変動率を計算し、求めた
雑音レベルの時間変動率を雑音低減処理部に渡して、入
力信号から雑音成分を引き算する手段により雑音の引き
算量を調節することを特徴とする雑音低減装置であり、
雑音レベルが時間変化する雑音の重畳した音声に対して
も有効な雑音低減が実現できる。
を含んだ音声を入力信号とし、入力信号に加わった雑音
を低減する装置において、雑音低減部と雑音レベルの時
間変動率計算部を有し、入力信号を雑音低減処理部と、
雑音レベルの時間変動率計算部に渡し、雑音レベルの時
間変動率の計算部において請求項４乃至６のいずれかに
記載の装置で雑音レベルの時間変動率を計算し、求めた
雑音レベルの時間変動率を雑音低減処理部に渡して、入
力信号から雑音成分を引き算する手段により雑音の引き
算量を調節することを特徴とする雑音低減装置であり、
雑音レベルが時間変化する雑音の重畳した音声に対して
も有効な雑音低減が実現できる。
【００２９】本発明の請求項１６に記載の発明は、雑音
を含んだ音声を入力信号とし、入力信号に窓関数を掛け
算することによって時間区間の信号に切り出す手段と、
切り出した時間区間が音声区間または雑音区間のいずれ
かであるかを判定する手段と、切り出した時間区間の信
号を音響パラメータへ変換する手段と、雑音区間と判定
された時間区間の信号の音響パラメータから雑音成分の
音響パラメータを推定する手段と、最新の時間に切り出
した時間区間の音響パラメータと雑音区間で推定した雑
音成分の音響パラメータから雑音成分を引き算する手段
を備えた雑音低減装置であって、請求項４乃至６のいず
れかに記載される装置によって計算した入力信号の雑音
レベルの時間変動率を、最新の時間に切り出した時間区
間の音響パラメータから雑音区間で推定した音響パラメ
ータを引き算する手段に渡し、推定した雑音成分の音響
パラメータに雑音レベルの時間変動率を掛け算した結果
を雑音成分の音響パラメータとして最新の時間区間の音
響パラメータから引き算して、入力信号の雑音低減処理
した音響パラメータを得ることを特徴とする雑音低減装
置であり、雑音レベルが時間変化する雑音の重畳した音
声に対しても有効な雑音低減が実現できる。
を含んだ音声を入力信号とし、入力信号に窓関数を掛け
算することによって時間区間の信号に切り出す手段と、
切り出した時間区間が音声区間または雑音区間のいずれ
かであるかを判定する手段と、切り出した時間区間の信
号を音響パラメータへ変換する手段と、雑音区間と判定
された時間区間の信号の音響パラメータから雑音成分の
音響パラメータを推定する手段と、最新の時間に切り出
した時間区間の音響パラメータと雑音区間で推定した雑
音成分の音響パラメータから雑音成分を引き算する手段
を備えた雑音低減装置であって、請求項４乃至６のいず
れかに記載される装置によって計算した入力信号の雑音
レベルの時間変動率を、最新の時間に切り出した時間区
間の音響パラメータから雑音区間で推定した音響パラメ
ータを引き算する手段に渡し、推定した雑音成分の音響
パラメータに雑音レベルの時間変動率を掛け算した結果
を雑音成分の音響パラメータとして最新の時間区間の音
響パラメータから引き算して、入力信号の雑音低減処理
した音響パラメータを得ることを特徴とする雑音低減装
置であり、雑音レベルが時間変化する雑音の重畳した音
声に対しても有効な雑音低減が実現できる。
【００３０】本発明の請求項１６に記載の発明は、雑音
などを含んだ音声を入力信号とし、入力信号に窓関数を
掛け算することによって時間区間の信号に切り出す手段
と、切り出した時間区間が音声区間または雑音区間のい
ずれかであるかを判定する手段と、切り出した時間区間
の信号を音響パラメータへ変換する手段と、雑音区間と
判定された時間区間の信号の音響パラメータから雑音成
分の音響パラメータを推定する手段と、最新の時間に切
り出した時間区間の音響パラメータと雑音区間で推定し
た雑音成分の音響パラメータから雑音成分を引き算する
手段を備えた雑音低減装置であって、請求項４乃至６の
いずれかに記載される装置によって計算した入力信号の
雑音レベルの時間変動率を、最新の時間に切り出した時
間区間の音響パラメータから雑音区間で推定した音響パ
ラメータを引き算する手段に渡し、推定した雑音成分の
音響パラメータに雑音レベルの時間変動率を掛け算した
結果を雑音成分の音響パラメータとして最新の時間区間
の音響パラメータから引き算して、入力信号の雑音低減
処理した音響パラメータを得ることを特徴とする雑音低
減装置であり、雑音レベルが時間変化する雑音の重畳し
た音声に対しても有効な雑音低減が実現できる。
などを含んだ音声を入力信号とし、入力信号に窓関数を
掛け算することによって時間区間の信号に切り出す手段
と、切り出した時間区間が音声区間または雑音区間のい
ずれかであるかを判定する手段と、切り出した時間区間
の信号を音響パラメータへ変換する手段と、雑音区間と
判定された時間区間の信号の音響パラメータから雑音成
分の音響パラメータを推定する手段と、最新の時間に切
り出した時間区間の音響パラメータと雑音区間で推定し
た雑音成分の音響パラメータから雑音成分を引き算する
手段を備えた雑音低減装置であって、請求項４乃至６の
いずれかに記載される装置によって計算した入力信号の
雑音レベルの時間変動率を、最新の時間に切り出した時
間区間の音響パラメータから雑音区間で推定した音響パ
ラメータを引き算する手段に渡し、推定した雑音成分の
音響パラメータに雑音レベルの時間変動率を掛け算した
結果を雑音成分の音響パラメータとして最新の時間区間
の音響パラメータから引き算して、入力信号の雑音低減
処理した音響パラメータを得ることを特徴とする雑音低
減装置であり、雑音レベルが時間変化する雑音の重畳し
た音声に対しても有効な雑音低減が実現できる。
【００３１】本発明の請求項１７に記載の発明は、請求
項１６に記載の雑音低減装置において、音響パラメータ
を周波数スペクトルとする雑音低減装置であり、雑音レ
ベルが時間変化する雑音の重畳した音声に対しても有効
な雑音低減が実現できる。
項１６に記載の雑音低減装置において、音響パラメータ
を周波数スペクトルとする雑音低減装置であり、雑音レ
ベルが時間変化する雑音の重畳した音声に対しても有効
な雑音低減が実現できる。
【００３２】本発明の請求項１９に記載の発明は、雑音
を含んだ音声を入力信号とし、入力信号に窓関数を掛け
算することによって時間区間の信号に切り出す手段と、
切り出した時間区間が音声区間または雑音区間のいずれ
かであるかを判定する手段と、切り出した時間区間の信
号を音響パラメータへ変換する手段と、雑音区間と判定
された時間区間の信号の音響パラメータから雑音成分の
音響パラメータを推定する手段と、最新の時間に切り出
された時間区間の音響パラメータから雑音区間で推定し
た雑音成分の音響パラメータを引き算する手段と、雑音
成分の音響パラメータを引き算した音響パラメータを時
間信号へ変換する手段と、変換された時間波形を接続し
て出力する手段とを備えた雑音低減装置であって、請求
項４乃至６に記載される装置によって計算した入力信号
の雑音レベルの時間変動率を、最新の時間に切り出した
時間区間の音響パラメータから雑音区間で推定した音響
パラメータを引き算する手段に渡し、推定した雑音成分
の音響パラメータに雑音レベルの時間変動率を掛け算し
た結果を雑音成分の音響パラメータとして最新の時間区
間の音響パラメータから引き算した後に、引き算した音
響パラメータから時間信号へと変換して出力することを
特徴とする雑音低減装置であり、雑音レベルが時間変化
する雑音の重畳した音声に対しても有効な雑音低減が実
現できる。
を含んだ音声を入力信号とし、入力信号に窓関数を掛け
算することによって時間区間の信号に切り出す手段と、
切り出した時間区間が音声区間または雑音区間のいずれ
かであるかを判定する手段と、切り出した時間区間の信
号を音響パラメータへ変換する手段と、雑音区間と判定
された時間区間の信号の音響パラメータから雑音成分の
音響パラメータを推定する手段と、最新の時間に切り出
された時間区間の音響パラメータから雑音区間で推定し
た雑音成分の音響パラメータを引き算する手段と、雑音
成分の音響パラメータを引き算した音響パラメータを時
間信号へ変換する手段と、変換された時間波形を接続し
て出力する手段とを備えた雑音低減装置であって、請求
項４乃至６に記載される装置によって計算した入力信号
の雑音レベルの時間変動率を、最新の時間に切り出した
時間区間の音響パラメータから雑音区間で推定した音響
パラメータを引き算する手段に渡し、推定した雑音成分
の音響パラメータに雑音レベルの時間変動率を掛け算し
た結果を雑音成分の音響パラメータとして最新の時間区
間の音響パラメータから引き算した後に、引き算した音
響パラメータから時間信号へと変換して出力することを
特徴とする雑音低減装置であり、雑音レベルが時間変化
する雑音の重畳した音声に対しても有効な雑音低減が実
現できる。
【００３３】本発明の請求項１９に記載の発明は、雑音
などを含んだ音声を入力信号とし、入力信号に窓関数を
掛け算することによって時間区間の信号に切り出す手段
と、切り出した時間区間が音声区間または雑音区間のい
ずれかであるかを判定する手段と、切り出した時間区間
の信号を音響パラメータへ変換する手段と、雑音区間と
判定された時間区間の信号の音響パラメータから雑音成
分の音響パラメータを推定する手段と、最新の時間に切
り出された時間区間の音響パラメータから雑音区間で推
定した雑音成分の音響パラメータを引き算する手段と、
雑音成分の音響パラメータを引き算した音響パラメータ
を時間信号へ変換する手段と、変換された時間波形を接
続して出力する手段とを備えた雑音低減装置であって、
請求項４乃至６に記載される装置によって計算した入力
信号の雑音レベルの時間変動率を、最新の時間に切り出
した時間区間の音響パラメータから雑音区間で推定した
音響パラメータを引き算する手段に渡し、推定した雑音
成分の音響パラメータに雑音レベルの時間変動率を掛け
算した結果を雑音成分の音響パラメータとして最新の時
間区間の音響パラメータから引き算した後に、引き算し
た音響パラメータから時間信号へと変換して出力するこ
とを特徴とする雑音低減装置であり、雑音レベルが時間
変化する雑音の重畳した音声に対しても有効な雑音低減
が実現できる。
などを含んだ音声を入力信号とし、入力信号に窓関数を
掛け算することによって時間区間の信号に切り出す手段
と、切り出した時間区間が音声区間または雑音区間のい
ずれかであるかを判定する手段と、切り出した時間区間
の信号を音響パラメータへ変換する手段と、雑音区間と
判定された時間区間の信号の音響パラメータから雑音成
分の音響パラメータを推定する手段と、最新の時間に切
り出された時間区間の音響パラメータから雑音区間で推
定した雑音成分の音響パラメータを引き算する手段と、
雑音成分の音響パラメータを引き算した音響パラメータ
を時間信号へ変換する手段と、変換された時間波形を接
続して出力する手段とを備えた雑音低減装置であって、
請求項４乃至６に記載される装置によって計算した入力
信号の雑音レベルの時間変動率を、最新の時間に切り出
した時間区間の音響パラメータから雑音区間で推定した
音響パラメータを引き算する手段に渡し、推定した雑音
成分の音響パラメータに雑音レベルの時間変動率を掛け
算した結果を雑音成分の音響パラメータとして最新の時
間区間の音響パラメータから引き算した後に、引き算し
た音響パラメータから時間信号へと変換して出力するこ
とを特徴とする雑音低減装置であり、雑音レベルが時間
変化する雑音の重畳した音声に対しても有効な雑音低減
が実現できる。
【００３４】本発明の請求項２０に記載の発明は、請求
項１９に記載の雑音低減装置において、音響パラメータ
を周波数スペクトルとする雑音低減装置であり、雑音レ
ベルが時間変化する雑音の重畳した音声に対しても有効
な雑音低減が実現できる。
項１９に記載の雑音低減装置において、音響パラメータ
を周波数スペクトルとする雑音低減装置であり、雑音レ
ベルが時間変化する雑音の重畳した音声に対しても有効
な雑音低減が実現できる。
【００３５】本発明の請求項２２に記載の発明は、雑音
を含んだ音声を入力信号とし、入力信号に窓関数を掛け
算することによって時間区間の信号に切り出す手段と、
切り出した時間区間が音声区間または雑音区間のいずれ
かであるかを判定する手段と、切り出した時間区間の信
号を周波数スペクトルへ変換する手段と、雑音区間と判
定された時間区間の信号の周波数スペクトルから雑音ス
ペクトルを推定する手段と、切り出した最新の時間区間
の周波数スペクトルから雑音区間で推定した雑音スペク
トルを引き算して雑音低減を実現するためのフィルタの
周波数特性を設計する手段と、フィルタの周波数特性か
らフィルタ係数を計算してフィルタを構成する手段と、
入力信号を前記計算されたフィルタ計数を有するフィル
タに通すことによって入力信号の雑音低減を実現する雑
音低減装置であって、請求項４乃至６のいずれかに記載
される装置によって求めた入力信号の雑音レベルの時間
変動率を、切り出した時間区間の信号の周波数スペクト
ルから推定した雑音スペクトルを引き算してフィルタを
設計する手段に渡し、雑音スペクトルに雑音レベルの時
間変動率を掛け算した結果を雑音スペクトルの推定値と
して、最新の時間区間の信号の周波数スペクトルから引
き算してフィルタの周波数特性を決定することを特徴と
する雑音低減装置であり、雑音レベルが時間変化する雑
音の重畳した音声に対しても有効な雑音低減が実現でき
る。
を含んだ音声を入力信号とし、入力信号に窓関数を掛け
算することによって時間区間の信号に切り出す手段と、
切り出した時間区間が音声区間または雑音区間のいずれ
かであるかを判定する手段と、切り出した時間区間の信
号を周波数スペクトルへ変換する手段と、雑音区間と判
定された時間区間の信号の周波数スペクトルから雑音ス
ペクトルを推定する手段と、切り出した最新の時間区間
の周波数スペクトルから雑音区間で推定した雑音スペク
トルを引き算して雑音低減を実現するためのフィルタの
周波数特性を設計する手段と、フィルタの周波数特性か
らフィルタ係数を計算してフィルタを構成する手段と、
入力信号を前記計算されたフィルタ計数を有するフィル
タに通すことによって入力信号の雑音低減を実現する雑
音低減装置であって、請求項４乃至６のいずれかに記載
される装置によって求めた入力信号の雑音レベルの時間
変動率を、切り出した時間区間の信号の周波数スペクト
ルから推定した雑音スペクトルを引き算してフィルタを
設計する手段に渡し、雑音スペクトルに雑音レベルの時
間変動率を掛け算した結果を雑音スペクトルの推定値と
して、最新の時間区間の信号の周波数スペクトルから引
き算してフィルタの周波数特性を決定することを特徴と
する雑音低減装置であり、雑音レベルが時間変化する雑
音の重畳した音声に対しても有効な雑音低減が実現でき
る。
【００３６】（実施の形態１） 本発明の請求項１乃至６に記載した雑音レベルの時間変
動率を計算するための方法及び装置の構成例を実施の形
態１として図１を参照して説明する。雑音を含んだ音声
は、入力信号Ｘとして入力され、時間区間の切り出し手
段２により窓関数を掛け算することによって時間区間の
信号として切り出した後、切り出した時間区間の信号の
自己相関係数を計算する手段３と、切り出された時間区
間が音声区間または雑音区間のいずれであるかを判定す
る手段６に渡される。
動率を計算するための方法及び装置の構成例を実施の形
態１として図１を参照して説明する。雑音を含んだ音声
は、入力信号Ｘとして入力され、時間区間の切り出し手
段２により窓関数を掛け算することによって時間区間の
信号として切り出した後、切り出した時間区間の信号の
自己相関係数を計算する手段３と、切り出された時間区
間が音声区間または雑音区間のいずれであるかを判定す
る手段６に渡される。
【００３７】（実施の形態１）本発明の請求項１乃至６
に記載した雑音レベルの時間変動率を計算するための方
法及び装置の構成例を実施の形態１として図１を参照し
て説明する。雑音などを含んだ音声は、入力信号Ｘとし
て入力され、時間区間の切り出し手段２により窓関数を
掛け算することによって時間区間の信号として切り出し
た後、切り出した時間区間の信号の自己相関係数を計算
する手段３と、切り出された時間区間が音声区間または
雑音区間のいずれであるかを判定する手段６に渡され
る。
に記載した雑音レベルの時間変動率を計算するための方
法及び装置の構成例を実施の形態１として図１を参照し
て説明する。雑音などを含んだ音声は、入力信号Ｘとし
て入力され、時間区間の切り出し手段２により窓関数を
掛け算することによって時間区間の信号として切り出し
た後、切り出した時間区間の信号の自己相関係数を計算
する手段３と、切り出された時間区間が音声区間または
雑音区間のいずれであるかを判定する手段６に渡され
る。
【００３８】自己相関係数を計算する手段３では、自己
相関係数Ｒ（ｊ）を、入力信号をｘ（ｉ）として前記式
（１）によって計算する。ただし、自己相関係数の計算
手段３で計算される自己相関係数Ｒ（ｊ）は、入力信号
に窓関数を掛け算することによって切り出した時間区間
で計算するが、その窓関数は時間長（Ｍ＋Ｎ）の方形波
とする。これは、無限長に続くデータのうち、自己相関
係数の計算に必要な時間長の信号だけを切り出して計算
することを意味し、計算する自己相関係数の値が時間と
ともに減衰するような窓関数は使用しない。なお、Ｎの
値は２０乃至４０ｍｓ、Ｍの値は１５乃至２０ｍｓ程度
に設定する。
相関係数Ｒ（ｊ）を、入力信号をｘ（ｉ）として前記式
（１）によって計算する。ただし、自己相関係数の計算
手段３で計算される自己相関係数Ｒ（ｊ）は、入力信号
に窓関数を掛け算することによって切り出した時間区間
で計算するが、その窓関数は時間長（Ｍ＋Ｎ）の方形波
とする。これは、無限長に続くデータのうち、自己相関
係数の計算に必要な時間長の信号だけを切り出して計算
することを意味し、計算する自己相関係数の値が時間と
ともに減衰するような窓関数は使用しない。なお、Ｎの
値は２０乃至４０ｍｓ、Ｍの値は１５乃至２０ｍｓ程度
に設定する。
【００３９】切り出した時間区間の自己相関係数を計算
する手段３で計算された自己相関係数は、雑音レベルの
推定手段４に渡される。その雑音レベルの推定手段４に
おける雑音レベルの計算は前記式（１０）によって行
う。雑音レベルの推定手段４で計算された最新の時間区
間の雑音レベルは、雑音レベルの時間変動率を計算する
手段５に渡される。同時に、切り出された時間区間が音
声区間または雑音区間のいずれであるかを判定する手段
６の結果が雑音区間であるならば、最新の時間区間にお
ける雑音レベルを、雑音区間における平均雑音レベルを
計算する手段７に渡し、平均化することによって平均雑
音レベルを更新する。
する手段３で計算された自己相関係数は、雑音レベルの
推定手段４に渡される。その雑音レベルの推定手段４に
おける雑音レベルの計算は前記式（１０）によって行
う。雑音レベルの推定手段４で計算された最新の時間区
間の雑音レベルは、雑音レベルの時間変動率を計算する
手段５に渡される。同時に、切り出された時間区間が音
声区間または雑音区間のいずれであるかを判定する手段
６の結果が雑音区間であるならば、最新の時間区間にお
ける雑音レベルを、雑音区間における平均雑音レベルを
計算する手段７に渡し、平均化することによって平均雑
音レベルを更新する。
【００４０】自己相関係数から入力信号に重畳している
雑音レベルを推定する手段４で計算された最新の時間区
間の雑音レベルＮＬｘと、雑音区間における平均雑音レ
ベルを計算する手段７で計算された平均雑音レベルＮＬ
ｎは、雑音レベルの時間変動率を計算する手段５に渡さ
れ、雑音区間から最新の切り出し時間区間までに変化し
た雑音レベルの時間変動率Ｋを前記式（１１）によって
計算し、出力する。
雑音レベルを推定する手段４で計算された最新の時間区
間の雑音レベルＮＬｘと、雑音区間における平均雑音レ
ベルを計算する手段７で計算された平均雑音レベルＮＬ
ｎは、雑音レベルの時間変動率を計算する手段５に渡さ
れ、雑音区間から最新の切り出し時間区間までに変化し
た雑音レベルの時間変動率Ｋを前記式（１１）によって
計算し、出力する。
【００４１】（実施の形態２）本発明の請求項７及び１
５に記載した雑音低減方法及び装置の基本的な構成例を
実施の形態２として図２に示す。雑音などが重畳した入
力信号Ｘは、雑音低減処理部４１と雑音レベルの時間変
動率計算部４２に渡され、ここで実施の形態１に示した
方法及び装置、または請求項１乃至６のいずれかに記載
された方法又は装置によって雑音レベルの時間変動率Ｋ
が計算される。計算された雑音レベルの時間変動率Ｋ
は、雑音低減処理部４１に渡され、雑音低減処理を行う
際に予測した雑音の音響パラメータに掛け算することに
よって雑音低減量を調節することに使用される。
５に記載した雑音低減方法及び装置の基本的な構成例を
実施の形態２として図２に示す。雑音などが重畳した入
力信号Ｘは、雑音低減処理部４１と雑音レベルの時間変
動率計算部４２に渡され、ここで実施の形態１に示した
方法及び装置、または請求項１乃至６のいずれかに記載
された方法又は装置によって雑音レベルの時間変動率Ｋ
が計算される。計算された雑音レベルの時間変動率Ｋ
は、雑音低減処理部４１に渡され、雑音低減処理を行う
際に予測した雑音の音響パラメータに掛け算することに
よって雑音低減量を調節することに使用される。
【００４２】（実施の形態３）次に、本発明の請求項８
乃至１０及び１６乃至１８に記載した雑音低減方法及び
装置において、雑音の重畳した入力信号Ｘから雑音低減
した音響パラメータを得るための例を実施の形態３とし
て図３を参照して説明する。雑音などが重畳した音声信
号を入力信号Ｘとして受け取り、音響パラメータ処理部
４００と雑音レベルの時間変動率推定部１００にそれぞ
れ渡す。音響パラメータ処理部４００では、まず入力信
号Ｘに窓関数を掛け算することによって最新の時間区間
の切り出しを行い、音響パラメータを計算する。同時
に、切り出した時間区間は、音声区間または雑音区間で
あるかを判定する手段６に渡し、その結果が雑音区間で
あると判定されたならば、音響パラメータを雑音成分の
音響パラメータ推定手段３２に渡し、平均化することに
よって雑音成分の音響パラメータを求めて、音響パラメ
ータ引き算手段３３に渡す。
乃至１０及び１６乃至１８に記載した雑音低減方法及び
装置において、雑音の重畳した入力信号Ｘから雑音低減
した音響パラメータを得るための例を実施の形態３とし
て図３を参照して説明する。雑音などが重畳した音声信
号を入力信号Ｘとして受け取り、音響パラメータ処理部
４００と雑音レベルの時間変動率推定部１００にそれぞ
れ渡す。音響パラメータ処理部４００では、まず入力信
号Ｘに窓関数を掛け算することによって最新の時間区間
の切り出しを行い、音響パラメータを計算する。同時
に、切り出した時間区間は、音声区間または雑音区間で
あるかを判定する手段６に渡し、その結果が雑音区間で
あると判定されたならば、音響パラメータを雑音成分の
音響パラメータ推定手段３２に渡し、平均化することに
よって雑音成分の音響パラメータを求めて、音響パラメ
ータ引き算手段３３に渡す。
【００４３】一方、雑音レベルの時間変動率推定部１０
０では、上記の処理と平行して実施の形態１に示したよ
うな方法及び装置によって、雑音レベルの時間変動率Ｋ
を求める。まず、入力信号Ｘに窓関数を掛けて最新の時
間区間として切り出し、自己相関係数Ｒ（ｊ）を計算す
る。そして、雑音レベル推定手段４では、Ｒ（０）とＲ
（Ｔ）の差を前記式（１０）から雑音レベルＮＬs とし
て推定し、切り出した時間区間が音声区間または雑音区
間のいずれであるかを判定する手段６の結果が雑音区間
であるならば、この雑音レベルＮＬs を雑音区間におけ
る平均雑音レベルを求める手段７に渡し、平均化して雑
音平均レベルＮＬn を求める。雑音レベルの時間変動率
を計算する手段５では、雑音成分の音響パラメータ計算
時の雑音平均レベルＮＬn と最新の時間区間の雑音レベ
ルＮＬs との比を前記式（１１）によって計算し、雑音
レベル時間変動率Ｋとして、音響パラメータ引き算手段
１３に渡す。音響パラメータ引き算手段１３では、最新
の時間区間の音響パラメータと雑音成分の音響パラメー
タと雑音レベル時間変動率Ｋの値から、音響パラメータ
の引き算を行い、引き算した後の音響パラメータＰを出
力する。
０では、上記の処理と平行して実施の形態１に示したよ
うな方法及び装置によって、雑音レベルの時間変動率Ｋ
を求める。まず、入力信号Ｘに窓関数を掛けて最新の時
間区間として切り出し、自己相関係数Ｒ（ｊ）を計算す
る。そして、雑音レベル推定手段４では、Ｒ（０）とＲ
（Ｔ）の差を前記式（１０）から雑音レベルＮＬs とし
て推定し、切り出した時間区間が音声区間または雑音区
間のいずれであるかを判定する手段６の結果が雑音区間
であるならば、この雑音レベルＮＬs を雑音区間におけ
る平均雑音レベルを求める手段７に渡し、平均化して雑
音平均レベルＮＬn を求める。雑音レベルの時間変動率
を計算する手段５では、雑音成分の音響パラメータ計算
時の雑音平均レベルＮＬn と最新の時間区間の雑音レベ
ルＮＬs との比を前記式（１１）によって計算し、雑音
レベル時間変動率Ｋとして、音響パラメータ引き算手段
１３に渡す。音響パラメータ引き算手段１３では、最新
の時間区間の音響パラメータと雑音成分の音響パラメー
タと雑音レベル時間変動率Ｋの値から、音響パラメータ
の引き算を行い、引き算した後の音響パラメータＰを出
力する。
【００４４】（実施の形態４）次に、本発明の請求項１
１乃至１３及び１９乃至２１に記載の雑音低減方法及び
装置において雑音低減した時間信号を得るための例を実
施の形態４として図４を参照して説明する。ここでは、
雑音低減処理に利用する音響パラメータとして周波数ス
ペクトルを利用した方法（請求項１２及び２０に記載の
方法及び装置）を例に、スペクトルサブトラクション法
と雑音レベルの時間変動率を計算する手段を組み合わせ
た処理として図４によって説明する。
１乃至１３及び１９乃至２１に記載の雑音低減方法及び
装置において雑音低減した時間信号を得るための例を実
施の形態４として図４を参照して説明する。ここでは、
雑音低減処理に利用する音響パラメータとして周波数ス
ペクトルを利用した方法（請求項１２及び２０に記載の
方法及び装置）を例に、スペクトルサブトラクション法
と雑音レベルの時間変動率を計算する手段を組み合わせ
た処理として図４によって説明する。
【００４５】雑音などが重畳した音声信号を入力信号Ｘ
として受け取り、スペクトルサブトラクション処理部２
００及び雑音レベルの時間変動率推定部１００にそれぞ
れ渡す。スペクトルサブトラクション処理部２００で
は、まず入力信号Ｘに窓関数を掛け算することによって
最新の時間区間の切り出しを行い、周波数スペクトルＸ
（ω）を計算する。同時に、切り出した時間区間は、音
声区間または雑音区間であるかを判定する手段６に渡
し、その結果が雑音区間であると判定されたならば、周
波数スペクトルＸ（ω）を雑音推定部１６に渡し、平均
化することによって雑音スペクトルＮ（ω）を求めて、
スペクトル引き算手段１４に渡す。
として受け取り、スペクトルサブトラクション処理部２
００及び雑音レベルの時間変動率推定部１００にそれぞ
れ渡す。スペクトルサブトラクション処理部２００で
は、まず入力信号Ｘに窓関数を掛け算することによって
最新の時間区間の切り出しを行い、周波数スペクトルＸ
（ω）を計算する。同時に、切り出した時間区間は、音
声区間または雑音区間であるかを判定する手段６に渡
し、その結果が雑音区間であると判定されたならば、周
波数スペクトルＸ（ω）を雑音推定部１６に渡し、平均
化することによって雑音スペクトルＮ（ω）を求めて、
スペクトル引き算手段１４に渡す。
【００４６】一方、雑音レベルの時間変動率推定部１０
０では、上記の処理と平行して入力信号Ｘに窓関数を掛
けて最新の時間区間として切り出し、自己相関係数Ｒ
（ｊ）を計算する。そして、雑音レベル推定手段４で
は、Ｒ（０）とＲ（Ｔ）の差を前記式（１０）から雑音
レベルＮＬs として推定し、切り出した時間区間が音声
区間または雑音区間のいずれであるかを判定する手段６
の結果が雑音区間であるならば、この雑音レベルＮＬs
を雑音区間における平均雑音レベルを求める手段７に渡
し、平均化して雑音平均レベルＮＬn を求める。
０では、上記の処理と平行して入力信号Ｘに窓関数を掛
けて最新の時間区間として切り出し、自己相関係数Ｒ
（ｊ）を計算する。そして、雑音レベル推定手段４で
は、Ｒ（０）とＲ（Ｔ）の差を前記式（１０）から雑音
レベルＮＬs として推定し、切り出した時間区間が音声
区間または雑音区間のいずれであるかを判定する手段６
の結果が雑音区間であるならば、この雑音レベルＮＬs
を雑音区間における平均雑音レベルを求める手段７に渡
し、平均化して雑音平均レベルＮＬn を求める。
【００４７】雑音レベルの時間変動率を計算する手段５
では、雑音スペクトル計算時の雑音平均レベルＮＬn と
最新の時間区間の雑音レベルＮＬs との比を、前記式
（１１）によって計算し、雑音レベル時間変動率Ｋとし
て、スペクトル引き算手段１３に渡す。スペクトル引き
算手段１３では、最新の時間区間の周波数スペクトルＸ
（ω）と雑音スペクトルの推定値Ｎ（ω）と雑音レベル
時間変動率Ｋの値から、Ｓ（ω）＝Ｘ（ω）−ＫＮ
（ω） （１２）によって、周波数ス
ペクトルの引き算を行い、引き算した後の周波数スペク
トルＳ（ω）を時間信号への変換手段１４によって時間
領域信号へ変換する。以上の処理を、繰り返して行い、
得られた時間信号波形を接続することによって出力時間
信号Ｗを得る。
では、雑音スペクトル計算時の雑音平均レベルＮＬn と
最新の時間区間の雑音レベルＮＬs との比を、前記式
（１１）によって計算し、雑音レベル時間変動率Ｋとし
て、スペクトル引き算手段１３に渡す。スペクトル引き
算手段１３では、最新の時間区間の周波数スペクトルＸ
（ω）と雑音スペクトルの推定値Ｎ（ω）と雑音レベル
時間変動率Ｋの値から、Ｓ（ω）＝Ｘ（ω）−ＫＮ
（ω） （１２）によって、周波数ス
ペクトルの引き算を行い、引き算した後の周波数スペク
トルＳ（ω）を時間信号への変換手段１４によって時間
領域信号へ変換する。以上の処理を、繰り返して行い、
得られた時間信号波形を接続することによって出力時間
信号Ｗを得る。
【００４８】（実施の形態５）次に、本発明の請求項１
４及び２２に記載の雑音低減方法及び装置における雑音
低減処理の例を実施の形態５として、ウィーナーフィル
タと雑音レベル時間変動率を組み合わせた処理例を図５
によって説明する。入力信号Ｘは、ウィーナーフィルタ
処理部３００と雑音レベル時間変動率推定部１００に渡
される。ウィーナーフィルタ処理部３００では、まず入
力信号Ｘに窓関数を掛け算して切り出して最新の時間区
間とし、周波数スペクトルへの変換手段１２に渡す。同
時に、切り出した時間区間を、時間区間が音声区間また
は雑音区間のいずれであるかを判定する手段６に渡し、
ここで雑音区間であると判断されたら、周波数スペクト
ルへの変換手段１２で求めたスペクトルを雑音スペクト
ルと判断し、雑音スペクトル推定部１６に渡して雑音ス
ペクトルの平均化を行い、雑音スペクトルＮ（ω）の推
定値を更新する。計算された雑音スペクトルの推定値Ｎ
（ω）は、フィルタの周波数特性設計手段２１に渡され
る。
４及び２２に記載の雑音低減方法及び装置における雑音
低減処理の例を実施の形態５として、ウィーナーフィル
タと雑音レベル時間変動率を組み合わせた処理例を図５
によって説明する。入力信号Ｘは、ウィーナーフィルタ
処理部３００と雑音レベル時間変動率推定部１００に渡
される。ウィーナーフィルタ処理部３００では、まず入
力信号Ｘに窓関数を掛け算して切り出して最新の時間区
間とし、周波数スペクトルへの変換手段１２に渡す。同
時に、切り出した時間区間を、時間区間が音声区間また
は雑音区間のいずれであるかを判定する手段６に渡し、
ここで雑音区間であると判断されたら、周波数スペクト
ルへの変換手段１２で求めたスペクトルを雑音スペクト
ルと判断し、雑音スペクトル推定部１６に渡して雑音ス
ペクトルの平均化を行い、雑音スペクトルＮ（ω）の推
定値を更新する。計算された雑音スペクトルの推定値Ｎ
（ω）は、フィルタの周波数特性設計手段２１に渡され
る。
【００４９】一方、雑音レベル変動推定部１００では、
入力信号１に方形波を窓関数として掛け算することによ
って時間区間の信号として切り出した後、自己相関係数
の計算手段３によって自己相関係数Ｒ（ｊ）を計算す
る。次に、雑音レベル推定手段４においてＲ（０）とＲ
（Ｔ）の差を前記式（１０）によって計算し、雑音レベ
ルＮＬｓとして推定する。切り出した時間区間が音声区
間または雑音区間のいずれであるかを判定する手段１１
の結果が、雑音区間であるとされたならば、計算した雑
音レベルＮＬｓを雑音区間における雑音レベルの計算手
段７に渡し、平均化することによって雑音レベルＮＬｎ
を求める。最新の時間区間の雑音レベルＮＬｓと、雑音
区間における雑音レベルＮＬｎとの比を前記式（１１）
によって計算し、雑音レベル時間変動率Ｋとする。求め
られた雑音レベルの時間変動率Ｋをフィルタの周波数特
性設計手段２１に渡す。
入力信号１に方形波を窓関数として掛け算することによ
って時間区間の信号として切り出した後、自己相関係数
の計算手段３によって自己相関係数Ｒ（ｊ）を計算す
る。次に、雑音レベル推定手段４においてＲ（０）とＲ
（Ｔ）の差を前記式（１０）によって計算し、雑音レベ
ルＮＬｓとして推定する。切り出した時間区間が音声区
間または雑音区間のいずれであるかを判定する手段１１
の結果が、雑音区間であるとされたならば、計算した雑
音レベルＮＬｓを雑音区間における雑音レベルの計算手
段７に渡し、平均化することによって雑音レベルＮＬｎ
を求める。最新の時間区間の雑音レベルＮＬｓと、雑音
区間における雑音レベルＮＬｎとの比を前記式（１１）
によって計算し、雑音レベル時間変動率Ｋとする。求め
られた雑音レベルの時間変動率Ｋをフィルタの周波数特
性設計手段２１に渡す。
【００５０】こうして周波数スペクトルへの変換手段１
２で求めた最新の時間区間のスペクトルＸ（ω）と雑音
スペクトル推定部１６で計算した雑音スペクトルＮ
（ω）と雑音レベル時間変動率推定部１００で計算した
雑音レベル時間変動率Ｋから、フィルタの周波数特性設
計部２１において、入力信号から音声信号のみを通過さ
せるためのフィルタ周波数特性を、 Ｈ（ω）＝｛Ｘ（ω）−ＫＮ（ω）｝／Ｎ（ω） （１３） によって計算する。このＨ（ω）からフィルタ係数を計
算する手段２２によって、ウィーナーフィルタのフィル
タ係数を求め、ウィーナーフィルタリング手段２３に渡
す。入力信号Ｘは、ウィーナーフィルタリング手段２３
によってフィルタリング処理され、出力時間信号Ｗを得
る。
２で求めた最新の時間区間のスペクトルＸ（ω）と雑音
スペクトル推定部１６で計算した雑音スペクトルＮ
（ω）と雑音レベル時間変動率推定部１００で計算した
雑音レベル時間変動率Ｋから、フィルタの周波数特性設
計部２１において、入力信号から音声信号のみを通過さ
せるためのフィルタ周波数特性を、 Ｈ（ω）＝｛Ｘ（ω）−ＫＮ（ω）｝／Ｎ（ω） （１３） によって計算する。このＨ（ω）からフィルタ係数を計
算する手段２２によって、ウィーナーフィルタのフィル
タ係数を求め、ウィーナーフィルタリング手段２３に渡
す。入力信号Ｘは、ウィーナーフィルタリング手段２３
によってフィルタリング処理され、出力時間信号Ｗを得
る。
【００５１】（実施の形態６）本発明の請求項１５に記
載した雑音低減装置の具体的な構成例を実施の形態６と
して図６に示す。雑音などが重畳した音声信号１は、マ
イクロホン５１から入力され、ＡＤ変換器５２によって
ディジタル信号Ｘに変換された後、雑音低減処理部５３
に渡される。同時に、ディジタル信号Ｘは雑音レベルの
時間変動率計算部５４に渡され、ここで実施の形態１に
示した方法及び装置、または請求項１乃至６のいずれか
に記載された方法または装置によって雑音レベルの時間
変動率Ｋが計算される。計算された雑音レベルの時間変
動率Ｋは、雑音低減処理部５３に渡され、雑音低減処理
を行う際に予測した雑音の音響パラメータに掛け算する
ことによって雑音低減量を調節することに使用される。
雑音低減処理部５３で処理した信号は、雑音低減信号Ｙ
として出力される。Ｙは、目的に応じて音響パラメータ
Ｐや時間波形Ｗなどとして出力される。
載した雑音低減装置の具体的な構成例を実施の形態６と
して図６に示す。雑音などが重畳した音声信号１は、マ
イクロホン５１から入力され、ＡＤ変換器５２によって
ディジタル信号Ｘに変換された後、雑音低減処理部５３
に渡される。同時に、ディジタル信号Ｘは雑音レベルの
時間変動率計算部５４に渡され、ここで実施の形態１に
示した方法及び装置、または請求項１乃至６のいずれか
に記載された方法または装置によって雑音レベルの時間
変動率Ｋが計算される。計算された雑音レベルの時間変
動率Ｋは、雑音低減処理部５３に渡され、雑音低減処理
を行う際に予測した雑音の音響パラメータに掛け算する
ことによって雑音低減量を調節することに使用される。
雑音低減処理部５３で処理した信号は、雑音低減信号Ｙ
として出力される。Ｙは、目的に応じて音響パラメータ
Ｐや時間波形Ｗなどとして出力される。
【００５２】次に、雑音レベルの時間変動率計算部５４
の具体的な例を図７を参照して説明する。雑音レベルの
時間変動率計算部５４では、まずＡＤ変換された信号Ｘ
を、入力信号の切り出し部７１によって時間区間信号と
して切り出し、自己相関係数の計算部７２と音声区間／
雑音区間の判定部７４に渡す。自己相関係数の計算部７
２で求められた自己相関係数は、雑音レベルの計算部７
３へ渡され、前記式（１０）によって雑音レベルを計算
するために利用される。また、音声区間／雑音区間の判
定部７４では、切り出した時間区間が音声区間または雑
音区間のいずれであるかを判断し、雑音区間であれば切
り替えスイッチ７５を端子Ｎにつないで雑音レベルの計
算部７３で計算された雑音レベルを平均雑音レベル更新
部７６に渡し、音声区間であれば切り替えスイッチ７５
を端子Ｓにつないで雑音レベルを平均雑音レベル更新部
７６に渡さないようにする。平均雑音レベル更新部７６
では、過去の雑音区間の平均雑音レベル７７と平均化し
て平均雑音レベルを更新し、更新した平均雑音レベル７
７を雑音レベルの時間変動率の計算部７８に渡す。雑音
レベルの時間変動率の計算部７８では、時間区間で計算
された雑音レベルと平均雑音レベルから雑音レベルの時
間変動率Ｋを求めて雑音低減処理部５３に渡す。
の具体的な例を図７を参照して説明する。雑音レベルの
時間変動率計算部５４では、まずＡＤ変換された信号Ｘ
を、入力信号の切り出し部７１によって時間区間信号と
して切り出し、自己相関係数の計算部７２と音声区間／
雑音区間の判定部７４に渡す。自己相関係数の計算部７
２で求められた自己相関係数は、雑音レベルの計算部７
３へ渡され、前記式（１０）によって雑音レベルを計算
するために利用される。また、音声区間／雑音区間の判
定部７４では、切り出した時間区間が音声区間または雑
音区間のいずれであるかを判断し、雑音区間であれば切
り替えスイッチ７５を端子Ｎにつないで雑音レベルの計
算部７３で計算された雑音レベルを平均雑音レベル更新
部７６に渡し、音声区間であれば切り替えスイッチ７５
を端子Ｓにつないで雑音レベルを平均雑音レベル更新部
７６に渡さないようにする。平均雑音レベル更新部７６
では、過去の雑音区間の平均雑音レベル７７と平均化し
て平均雑音レベルを更新し、更新した平均雑音レベル７
７を雑音レベルの時間変動率の計算部７８に渡す。雑音
レベルの時間変動率の計算部７８では、時間区間で計算
された雑音レベルと平均雑音レベルから雑音レベルの時
間変動率Ｋを求めて雑音低減処理部５３に渡す。
【００５３】次に、雑音低減処理部５３における処理の
一例を図８を参照して説明する。まず、ＡＤ変換された
信号Ｘを入力信号の切り出し部６１によって時間区間信
号として切り出す。切り出された時間区間信号は、音響
特性計算部６２と音声区間／雑音区間の判定部６３に渡
される。音響特性計算部６２では、切り出した時間信号
を例えばＦＦＴによって周波数スペクトルなどの音響パ
ラメータに変換し、雑音低減処理演算部６６に渡す。同
時に、音声区間／雑音区間の判定部６３では、切り出さ
れた時間区間が音声区間または雑音区間のいずれである
かを判断し、時間区間が雑音区間であれば切り替えスイ
ッチ６４を端子Ｎにつないで、音響特性計算部６２で計
算された音響パラメータを雑音特性更新部６５に渡し、
音声区間であると判断されれば切り替えスイッチ６４を
端子Ｓにつないで音響パラメータを雑音特性更新部６５
に渡さないようにする。雑音特性更新部６５では、過去
の雑音区間の音響パラメータを平均化して雑音重畳時の
音響パラメータを推定し、その結果を雑音低減処理部６
６に渡す。雑音低減処理部６６では、時間区間で計算さ
れた音響パラメータと雑音区間で計算された音響パラメ
ータと、雑音レベルの時間変動率計算部５４で計算され
た雑音レベルの時間変動率Ｋをあわせて、雑音の重畳し
ていない音響パラメータを推定する。雑音の重畳してい
ない音響パラメータは、時間信号への変換部６７によっ
て時間区間信号とした後、過去の時間区間信号と接続し
て出力する。
一例を図８を参照して説明する。まず、ＡＤ変換された
信号Ｘを入力信号の切り出し部６１によって時間区間信
号として切り出す。切り出された時間区間信号は、音響
特性計算部６２と音声区間／雑音区間の判定部６３に渡
される。音響特性計算部６２では、切り出した時間信号
を例えばＦＦＴによって周波数スペクトルなどの音響パ
ラメータに変換し、雑音低減処理演算部６６に渡す。同
時に、音声区間／雑音区間の判定部６３では、切り出さ
れた時間区間が音声区間または雑音区間のいずれである
かを判断し、時間区間が雑音区間であれば切り替えスイ
ッチ６４を端子Ｎにつないで、音響特性計算部６２で計
算された音響パラメータを雑音特性更新部６５に渡し、
音声区間であると判断されれば切り替えスイッチ６４を
端子Ｓにつないで音響パラメータを雑音特性更新部６５
に渡さないようにする。雑音特性更新部６５では、過去
の雑音区間の音響パラメータを平均化して雑音重畳時の
音響パラメータを推定し、その結果を雑音低減処理部６
６に渡す。雑音低減処理部６６では、時間区間で計算さ
れた音響パラメータと雑音区間で計算された音響パラメ
ータと、雑音レベルの時間変動率計算部５４で計算され
た雑音レベルの時間変動率Ｋをあわせて、雑音の重畳し
ていない音響パラメータを推定する。雑音の重畳してい
ない音響パラメータは、時間信号への変換部６７によっ
て時間区間信号とした後、過去の時間区間信号と接続し
て出力する。
【００５４】（実施の形態７）本発明の請求項１６乃至
１８に記載した入力信号から音響パラメータを得る雑音
低減装置の具体的な構成例を実施の形態７として図９に
示す。雑音などが重畳した音声信号は、マイクロホン５
１から入力され、ＡＤ変換器５２によってディジタル信
号Ｘに変換された後、雑音低減処理部５３に渡される。
同時に、ディジタル信号Ｘは雑音レベルの時間変動率計
算部５４に渡され、ここで実施の形態１に示した方法及
び装置、または請求項１乃至６のいずれかに記載された
方法または装置によって雑音レベルの時間変動率Ｋが計
算される。計算された雑音レベルの時間変動率Ｋは、雑
音低減処理部５３に渡され、雑音低減処理を行う際に予
測した雑音の音響パラメータに掛け算することによって
雑音低減量を調節することに使用される。雑音低減処理
部５３で処理した信号のパラメータＰは、例えばパラメ
ータの表示部６０などに渡して利用する。
１８に記載した入力信号から音響パラメータを得る雑音
低減装置の具体的な構成例を実施の形態７として図９に
示す。雑音などが重畳した音声信号は、マイクロホン５
１から入力され、ＡＤ変換器５２によってディジタル信
号Ｘに変換された後、雑音低減処理部５３に渡される。
同時に、ディジタル信号Ｘは雑音レベルの時間変動率計
算部５４に渡され、ここで実施の形態１に示した方法及
び装置、または請求項１乃至６のいずれかに記載された
方法または装置によって雑音レベルの時間変動率Ｋが計
算される。計算された雑音レベルの時間変動率Ｋは、雑
音低減処理部５３に渡され、雑音低減処理を行う際に予
測した雑音の音響パラメータに掛け算することによって
雑音低減量を調節することに使用される。雑音低減処理
部５３で処理した信号のパラメータＰは、例えばパラメ
ータの表示部６０などに渡して利用する。
【００５５】本装置における雑音低減処理部５３の例を
図１０によって説明する。まずＡＤ変換された信号Ｘを
入力信号の切り出し部６１によって時間区間信号として
切り出す。切り出された時間区間信号は、音響特性計算
部６２と、音声区間／雑音区間の判定部６３に渡され
る。音響特性計算部６２では、切り出した時間信号を例
えばＦＦＴによって周波数スペクトルなどの音響パラメ
ータに変換し、雑音低減処理演算部６６に渡す。同時
に、音声区間／雑音区間の判定部６３では、切り出され
た時間区間が音声区間または雑音区間のいずれであるか
を判断し、時間区間が雑音区間であれば切り替えスイッ
チ６４を端子Ｎにつないで、音響特性計算部６２で計算
された音響パラメータを雑音特性更新部６５に渡し、音
声区間であると判断されれば切り替えスイッチ６４を端
子Ｓにつないで音響パラメータを雑音特性更新部６５に
渡さないようにする。雑音特性更新部６５では、過去の
雑音区間の音響パラメータを平均化して雑音重畳時の音
響パラメータを推定し、その結果を雑音低減処理部６６
に渡す。雑音低減処理部６６では、時間区間で計算され
た音響パラメータと雑音区間で計算された音響パラメー
タに、雑音レベルの時間変動率計算部５４で計算された
雑音レベルの時間変動率Ｋをあわせて、雑音の重畳して
いない音響パラメータＰを推定して出力する。
図１０によって説明する。まずＡＤ変換された信号Ｘを
入力信号の切り出し部６１によって時間区間信号として
切り出す。切り出された時間区間信号は、音響特性計算
部６２と、音声区間／雑音区間の判定部６３に渡され
る。音響特性計算部６２では、切り出した時間信号を例
えばＦＦＴによって周波数スペクトルなどの音響パラメ
ータに変換し、雑音低減処理演算部６６に渡す。同時
に、音声区間／雑音区間の判定部６３では、切り出され
た時間区間が音声区間または雑音区間のいずれであるか
を判断し、時間区間が雑音区間であれば切り替えスイッ
チ６４を端子Ｎにつないで、音響特性計算部６２で計算
された音響パラメータを雑音特性更新部６５に渡し、音
声区間であると判断されれば切り替えスイッチ６４を端
子Ｓにつないで音響パラメータを雑音特性更新部６５に
渡さないようにする。雑音特性更新部６５では、過去の
雑音区間の音響パラメータを平均化して雑音重畳時の音
響パラメータを推定し、その結果を雑音低減処理部６６
に渡す。雑音低減処理部６６では、時間区間で計算され
た音響パラメータと雑音区間で計算された音響パラメー
タに、雑音レベルの時間変動率計算部５４で計算された
雑音レベルの時間変動率Ｋをあわせて、雑音の重畳して
いない音響パラメータＰを推定して出力する。
【００５６】（実施の形態８）本発明の請求項１９乃至
２２に記載の入力信号から雑音低減した信号を出力する
雑音低減装置の具体的な構成例を実施の形態８として図
１１に示す。雑音などが重畳した音声信号は、マイクロ
ホン５１から入力され、ＡＤ変換器５２によってディジ
タル信号Ｘに変換された後、雑音低減処理部５３に渡さ
れる。同時に、ディジタル信号Ｘは雑音レベルの時間変
動率計算部５４に渡され、ここで実施の形態１に示した
方法及び装置、または請求項１乃至６のいずれかに記載
された方法または装置によって雑音レベルの時間変動率
Ｋが計算される。計算された雑音レベルの時間変動率Ｋ
は、雑音低減処理部５３に渡され、雑音低減処理を行う
際に予測した雑音の音響パラメータに掛け算することに
よって雑音低減量を調節することに使用される。雑音低
減処理部５３で処理した信号Ｙは、ＤＡ変換器５５によ
ってアナログ信号に変換された後、スピーカーから出力
される
２２に記載の入力信号から雑音低減した信号を出力する
雑音低減装置の具体的な構成例を実施の形態８として図
１１に示す。雑音などが重畳した音声信号は、マイクロ
ホン５１から入力され、ＡＤ変換器５２によってディジ
タル信号Ｘに変換された後、雑音低減処理部５３に渡さ
れる。同時に、ディジタル信号Ｘは雑音レベルの時間変
動率計算部５４に渡され、ここで実施の形態１に示した
方法及び装置、または請求項１乃至６のいずれかに記載
された方法または装置によって雑音レベルの時間変動率
Ｋが計算される。計算された雑音レベルの時間変動率Ｋ
は、雑音低減処理部５３に渡され、雑音低減処理を行う
際に予測した雑音の音響パラメータに掛け算することに
よって雑音低減量を調節することに使用される。雑音低
減処理部５３で処理した信号Ｙは、ＤＡ変換器５５によ
ってアナログ信号に変換された後、スピーカーから出力
される
【００５７】本装置における雑音低減処理部５３の一例
として、ウィーナーフィルタ処理を利用した方法の例を
図１２によって説明する。まずＡＤ変換された信号Ｘを
入力信号の切り出し部６１によって時間区間信号として
切り出す。切り出された時間区間信号は、音響特性計算
部６２と、音声区間／雑音区間の判定部６３に渡され
る。音響特性計算部６２では、切り出した時間信号を例
えばＦＦＴによって周波数スペクトルに変換し、雑音低
減処理演算部６６に渡す。同時に、音声区間／雑音区間
の判定部６３では、切り出された時間区間が音声区間ま
たは雑音区間のいずれであるかを判断し、時間区間が雑
音区間であれば切り替えスイッチ６４を端子Ｎにつない
で、音響特性計算部６２で計算された周波数スペクトル
を雑音特性更新部６５に渡し、音声区間であると判断さ
れれば切り替えスイッチ６４を端子Ｓにつないで周波数
スペクトルを雑音特性更新部６５に渡さないようにす
る。雑音特性更新部６５では、過去の雑音区間の周波数
スペクトルを平均化して雑音重畳時の周波数スペクトル
を推定し、その結果を雑音低減処理部６６に渡す。雑音
低減処理部６６では、時間区間で計算された周波数スペ
クトルと雑音区間で計算された周波数スペクトルに、雑
音レベルの時間変動率計算部５４で計算された雑音レベ
ルの時間変動率Ｋをあわせて、雑音の重畳していない周
波数スペクトルを推定する。この雑音が重畳していない
状態の周波数スペクトルによってフィルタ特性を決定
し、フィルタリング処理部６８によって時間信号Ｘを雑
音低減した時間信号Ｗへ変換して出力する。
として、ウィーナーフィルタ処理を利用した方法の例を
図１２によって説明する。まずＡＤ変換された信号Ｘを
入力信号の切り出し部６１によって時間区間信号として
切り出す。切り出された時間区間信号は、音響特性計算
部６２と、音声区間／雑音区間の判定部６３に渡され
る。音響特性計算部６２では、切り出した時間信号を例
えばＦＦＴによって周波数スペクトルに変換し、雑音低
減処理演算部６６に渡す。同時に、音声区間／雑音区間
の判定部６３では、切り出された時間区間が音声区間ま
たは雑音区間のいずれであるかを判断し、時間区間が雑
音区間であれば切り替えスイッチ６４を端子Ｎにつない
で、音響特性計算部６２で計算された周波数スペクトル
を雑音特性更新部６５に渡し、音声区間であると判断さ
れれば切り替えスイッチ６４を端子Ｓにつないで周波数
スペクトルを雑音特性更新部６５に渡さないようにす
る。雑音特性更新部６５では、過去の雑音区間の周波数
スペクトルを平均化して雑音重畳時の周波数スペクトル
を推定し、その結果を雑音低減処理部６６に渡す。雑音
低減処理部６６では、時間区間で計算された周波数スペ
クトルと雑音区間で計算された周波数スペクトルに、雑
音レベルの時間変動率計算部５４で計算された雑音レベ
ルの時間変動率Ｋをあわせて、雑音の重畳していない周
波数スペクトルを推定する。この雑音が重畳していない
状態の周波数スペクトルによってフィルタ特性を決定
し、フィルタリング処理部６８によって時間信号Ｘを雑
音低減した時間信号Ｗへ変換して出力する。
【００５８】
【発明の効果】本発明は、上記実施の形態から明らかな
ように、時間とともに雑音の大きさが変化する場合にも
有効な雑音レベルの時間変動率を計算できるとともに、
レベルが変化する雑音が重畳した音声に対しても有効な
雑音低減装置を実現できるものである。これにより、テ
ープレコーダなどの記録媒体に記録された音響的信号に
ついて、雑音の重畳した音声信号の雑音低減を行って聞
き取りやすくしたり、雑音環境下で発声された音声を入
力とした音声認識装置に前処理として加えることによっ
て雑音による認識率劣化を防ぐことが、より効果的に実
現できるようになる。
ように、時間とともに雑音の大きさが変化する場合にも
有効な雑音レベルの時間変動率を計算できるとともに、
レベルが変化する雑音が重畳した音声に対しても有効な
雑音低減装置を実現できるものである。これにより、テ
ープレコーダなどの記録媒体に記録された音響的信号に
ついて、雑音の重畳した音声信号の雑音低減を行って聞
き取りやすくしたり、雑音環境下で発声された音声を入
力とした音声認識装置に前処理として加えることによっ
て雑音による認識率劣化を防ぐことが、より効果的に実
現できるようになる。
【図１】本発明における実施の形態１に記載の自己相関
係数を利用した雑音レベルの時間変動率を計算する方法
及び装置のブロック図
係数を利用した雑音レベルの時間変動率を計算する方法
及び装置のブロック図
【図２】本発明における実施の形態２に記載の雑音低減
方法及び装置の基本構成を示すブロック図
方法及び装置の基本構成を示すブロック図
【図３】本発明における実施の形態３に記載の雑音低減
方法及び装置の基本構成を示すブロック図
方法及び装置の基本構成を示すブロック図
【図４】本発明における実施の形態４に記載の雑音低減
方法及び装置の基本構成を示すブロック図
方法及び装置の基本構成を示すブロック図
【図５】本発明における実施の形態５に記載の雑音低減
方法及び装置の基本構成を示すブロック図
方法及び装置の基本構成を示すブロック図
【図６】本発明における実施の形態６に記載の雑音低減
装置の一例を示すブロック図
装置の一例を示すブロック図
【図７】実施の形態６の雑音低減装置における雑音レベ
ルの時間変動率計算部の構成を示すブロック図
ルの時間変動率計算部の構成を示すブロック図
【図８】実施の形態６の雑音低減装置における雑音低減
処理部の構成を示すブロック図
処理部の構成を示すブロック図
【図９】本発明における実施形態７に記載の雑音低減装
置の一例を示すブロック図
置の一例を示すブロック図
【図１０】実施形態７の雑音低減装置における雑音低減
処理部の構成を示すブロック図
処理部の構成を示すブロック図
【図１１】本発明における実施形態８に記載の雑音低減
装置の一例を表すブロック図
装置の一例を表すブロック図
【図１２】実施形態８の雑音低減装置における雑音低減
処理部の構成を示すブロック図
処理部の構成を示すブロック図
【図１３】音声信号と自己相関係数の例を示す特性図
【図１４】雑音の重畳した音声信号と自己相関係数の例
を示す特性図
を示す特性図
【図１５】従来のスペクトルサブトラクション法による
雑音低減方法及びの基本的なブロック図
雑音低減方法及びの基本的なブロック図
【図１６】従来のウィーナーフィルタ法による雑音低減
方法及び装置の基本的なブロック図
方法及び装置の基本的なブロック図
１ 入力信号 ２、１１ 時間区間の切り出し手段 ３ 自己相関係数の計算手段 ４ 雑音レベルの推定手段 ５ 雑音レベルの時間変動率の計算手段 ６ 音声区間／雑音区間の判定手段 ７ 平均雑音レベルの推定手段 １２ 時間信号の周波数スペクトルへの変換手段 １３ 周波数スペクトル領域におけるスペクトルの引き
算手段 １４ 周波数スペクトルの時間信号への変換手段 １５ 時間信号の波形接続手段 １６ 雑音スペクトル推定手段 ２０ 出力信号 ２１ フィルタの周波数特性設計手段 ２２ フィルタ係数の計算手段 ２３ ウィーナーフィルタリング手段 ３１ 音響パラメータの計算手段 ３２ 雑音の音響パラメータ推定手段 ３３ 雑音パラメータの引き算部 ４１、５３ 雑音低減処理部 ４２、５４ 雑音レベルの時間変動率計算部 ５１ 入力マイクロホン ５２ ＡＤ変換器 ５５ ＤＡ変換器 ５６ 出力スピーカー ６０ パラメータ表示部 ６１、７１ 入力信号の切り出し部 ６２ 音響特性計算部 ６３、７４ 音声区間／雑音区間の判定部 ６４、７５ 切り替えスイッチ ６５ 雑音特性更新部 ６６ 雑音低減処理演算部 ６７ 時間信号への変換部 ６８ 時間信号の接続部 ６９ フィルタ特性決定部 ７０ フィルタリング処理部 ７２ 自己相関係数の計算部 ７３ 雑音レベルの計算部 ７６ 平均雑音レベル更新部 ７７ 平均雑音レベル ７８ 雑音レベルの時間変動率の計算部 １００ 雑音レベルの時間変動率の計算部 ２００ スペクトルサブトラクション処理部 ３００ ウィーナーフィルタ処理部 ４００ 音響パラメータ処理部 Ｘ ＡＤ変換された信号 Ｙ 雑音低減処理後の出力信号 Ｋ 雑音レベルの時間変動率 Ｐ 雑音低減後の音響パラメータ Ｗ 雑音低減後の時間波形
算手段 １４ 周波数スペクトルの時間信号への変換手段 １５ 時間信号の波形接続手段 １６ 雑音スペクトル推定手段 ２０ 出力信号 ２１ フィルタの周波数特性設計手段 ２２ フィルタ係数の計算手段 ２３ ウィーナーフィルタリング手段 ３１ 音響パラメータの計算手段 ３２ 雑音の音響パラメータ推定手段 ３３ 雑音パラメータの引き算部 ４１、５３ 雑音低減処理部 ４２、５４ 雑音レベルの時間変動率計算部 ５１ 入力マイクロホン ５２ ＡＤ変換器 ５５ ＤＡ変換器 ５６ 出力スピーカー ６０ パラメータ表示部 ６１、７１ 入力信号の切り出し部 ６２ 音響特性計算部 ６３、７４ 音声区間／雑音区間の判定部 ６４、７５ 切り替えスイッチ ６５ 雑音特性更新部 ６６ 雑音低減処理演算部 ６７ 時間信号への変換部 ６８ 時間信号の接続部 ６９ フィルタ特性決定部 ７０ フィルタリング処理部 ７２ 自己相関係数の計算部 ７３ 雑音レベルの計算部 ７６ 平均雑音レベル更新部 ７７ 平均雑音レベル ７８ 雑音レベルの時間変動率の計算部 １００ 雑音レベルの時間変動率の計算部 ２００ スペクトルサブトラクション処理部 ３００ ウィーナーフィルタ処理部 ４００ 音響パラメータ処理部 Ｘ ＡＤ変換された信号 Ｙ 雑音低減処理後の出力信号 Ｋ 雑音レベルの時間変動率 Ｐ 雑音低減後の音響パラメータ Ｗ 雑音低減後の時間波形
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10L 21/02
Claims (22)
- 【請求項１】 雑音を含んだ音声を入力信号とし、入力
信号に窓関数を掛け算することによって時間区間の信号
に切り出し、切り出した時間区間の信号の自己相関係数
を計算し、切り出した時間区間の信号に重畳している雑
音の雑音レベルを自己相関係数から推定し、切り出した
時間区間が音声区間または雑音区間のいずれであるかを
判定し、雑音区間であると判定された時間区間の平均雑
音レベルを自己相関係数から計算する処理を有し、切り
出した時間区間の雑音レベルと雑音区間で計算した平均
雑音レベルの比を計算することによって、最も近い雑音
区間から、切り出した時間区間までの時間に変化した雑
音の大きさを雑音レベルの時間変動率として計算する雑
音レベル時間変動率計算方法。 - 【請求項２】 前記の切り出した時間区間の信号に重畳
している雑音の雑音レベルを自己相関係数から推定する
際に、自己相関係数の遅延時間系列における自己相関係
数の最大値と、第２の大きさを有する極大値の自己相関
係数の差を計算して雑音レベルの推定を行うことを特徴
とする請求項１に記載の雑音レベル時間変動率計算方
法。 - 【請求項３】 請求項１または２において、計算する自
己相関係数の積和時間をＮ、求める自己相関係数の最大
遅延時間をＭとしたときに、入力信号を時間区間の信号
として切り出す窓関数を時間長（Ｍ＋Ｎ）以上の方形波
とする雑音レベル時間変動率計算方法。 - 【請求項４】 雑音を含んだ音声を入力信号とし、入力
信号に窓関数を掛け算することによって時間区間の信号
に切り出す手段と、切り出した時間区間の信号の自己相
関係数を計算する手段と、切り出した時間区間の信号に
重畳している雑音の雑音レベルを自己相関係数から推定
する手段と、切り出した時間区間が音声区間または雑音
区間のいずれであるかを判定する手段と、雑音区間であ
ると判定された時間区間の平均雑音レベルを自己相関係
数から計算する手段を有し、切り出した時間区間の雑音
レベルと雑音区間で計算した平均雑音レベルの比を計算
することによって、最も近い雑音区間から、切り出した
時間区間までの時間に変化した雑音の大きさを雑音レベ
ルの時間変動率として計算する雑音レベル時間変動率計
算装置。 - 【請求項５】 前記の切り出した時間区間の信号に重畳
している雑音の雑音レベルを自己相関係数から推定する
手段が、自己相関係数の遅延時間系列における自己相関
係数の最大値と、第２の大きさを有する極大値の自己相
関係数の差を計算して雑音レベルの推定を行うことを特
徴とする請求項４に記載の雑音レベル時間変動率計算装
置。 - 【請求項６】 請求項４または５において、計算する自
己相関係数の積和時間をＮ、求める自己相関係数の最大
遅延時間をＭとしたときに、入力信号を時間区間の信号
として切り出す窓関数を時間長（Ｍ＋Ｎ）以上の方形波
とする雑音レベル時間変動率計算装置。 - 【請求項７】 雑音を含んだ音声を入力信号とし、入力
信号に加わった雑音を低減する方法において、請求項１
乃至３のいずれかに記載の方法で雑音レベルの時間変動
率を計算し、求めた雑音レベルの時間変動率を入力信号
から引き算することにより雑音の引き算量を調節する雑
音低減方法。 - 【請求項８】 雑音を含んだ音声を入力信号とし、入力
信号に窓関数を掛け算することによって時間区間の信号
に切り出し、切り出した時間区間が音声区間または雑音
区間のいずれかであるかを判定し、切り出した時間区間
の信号を音響パラメータへ変換し、雑音区間と判定され
た時間区間の信号の音響パラメータから雑音成分の音響
パラメータを推定し、最新の時間に切り出した時間区間
の音響パラメータと雑音区間で推定した雑音成分の音響
パラメータから雑音成分を低減した音響パラメータを計
算する雑音低減方法であって、請求項１乃至３のいずれ
かに記載される方法によって入力信号の雑音レベルの時
間変動率を計算し、推定した雑音成分の音響パラメータ
に前記雑音レベルの時間変動率を掛け算した結果を雑音
成分の音響パラメータとして、最新の時間区間の音響パ
ラメータから引き算して、入力信号の雑音低減処理した
音響パラメータを得る雑音低減方法。 - 【請求項９】 請求項８に記載の雑音低減方法におい
て、音響パラメータを周波数スペクトルとする雑音低減
方法。 - 【請求項１０】 請求項８に記載の雑音低減方法におい
て、音響パラメータを線形予測係数とする雑音低減方
法。 - 【請求項１１】 雑音を含んだ音声を入力信号とし、入
力信号に窓関数を掛け算することによって時間区間の信
号に切り出し、切り出した時間区間が音声区間または雑
音区間のいずれかであるかを判定し、切り出した時間区
間の信号を音響パラメータへ変換し、雑音区間と判定さ
れた時間区間の信号の音響パラメータから雑音成分の音
響パラメータを推定し、最新の時間に切り出された時間
区間の音響パラメータから雑音区間で推定した雑音成分
の音響パラメータを引き算し、雑音成分の音響パラメー
タを引き算した音響パラメータを時間信号へ変換し、変
換された時間波形を接続して出力する雑音低減方法であ
って、請求項１乃至３に記載される方法によって入力信
号の雑音レベルの時間変動率を計算し、推定した雑音成
分の音響パラメータに前記雑音レベルの時間変動率を掛
け算した結果を雑音成分の音響パラメータとして、最新
の時間区間の音響パラメータから引き算した後に、引き
算した音響パラメータから時間信号へと変換して出力す
ることを特徴とする雑音低減方法。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載の雑音低減方法にお
いて、音響パラメータを周波数スペクトルとする雑音低
減方法。 - 【請求項１３】 請求項１１に記載の雑音低減方法にお
いて、音響パラメータを線形予測係数とする雑音低減方
法。 - 【請求項１４】 雑音を含んだ音声を入力信号とし、入
力信号に窓関数を掛け算することによって時間区間の信
号に切り出し、切り出した時間区間が音声区間または雑
音区間のいずれかであるかを判定し、切り出した時間区
間の信号を周波数スペクトルへ変換し、雑音区間と判定
された時間区間の信号の周波数スペクトルから雑音スペ
クトルを推定し、切り出した最新の時間区間の周波数ス
ペクトルから雑音区間で推定した雑音スペクトルを引き
算して雑音低減を実現するためのフィルタの周波数特性
を設計し、フィルタの周波数特性からフィルタ係数を計
算してフィルタを構成し、入力信号を前記フィルタ係数
を有するフィルタに通すことによって入力信号の雑音低
減を実現する雑音低減方法であって、請求項１乃至３の
いずれかに記載される方法によって入力信号の雑音レベ
ルの時間変動率を計算し、雑音スペクトルに前記雑音レ
ベルの時間変動率を掛け算した結果を雑音スペクトルの
推定値として、最新の時間区間の信号の周波数スペクト
ルから引き算してフィルタの周波数特性を決定すること
を特徴とする雑音低減方法。 - 【請求項１５】 雑音を含んだ音声を入力信号とし、入
力信号に加わった雑音を低減する装置において、雑音低
減部と雑音レベルの時間変動率計算部を有し、入力信号
を雑音低減処理部と、雑音レベルの時間変動率計算部に
渡し、雑音レベルの時間変動率の計算部において請求項
４乃至６のいずれかに記載の装置で雑音レベルの時間変
動率を計算し、求めた雑音レベルの時間変動率を雑音低
減処理部に渡して、入力信号から雑音成分を引き算する
手段により雑音の引き算量を調節することを特徴とする
雑音低減装置。 - 【請求項１６】 雑音を含んだ音声を入力信号とし、入
力信号に窓関数を掛け算することによって時間区間の信
号に切り出す手段と、切り出した時間区間が音声区間ま
たは雑音区間のいずれかであるかを判定する手段と、切
り出した時間区間の信号を音響パラメータへ変換する手
段と、雑音区間と判定された時間区間の信号の音響パラ
メータから雑音成分の音響パラメータを推定する手段
と、最新の時間に切り出した時間区間の音響パラメータ
と雑音区間で推定した雑音成分の音響パラメータから雑
音成分を引き算する手段を備えた雑音低減装置であっ
て、請求項４乃至６のいずれかに記載される装置によっ
て計算した入力信号の雑音レベルの時間変動率を、最新
の時間に切り出した時間区間の音響パラメータから雑音
区間で推定した音響パラメータを引き算する手段に渡
し、推定した雑音成分の音響パラメータに雑音レベルの
時間変動率を掛け算した結果を雑音成分の音響パラメー
タとして最新の時間区間の音響パラメータから引き算し
て、入力信号の雑音低減処理した音響パラメータを得る
ことを特徴とする雑音低減装置。 - 【請求項１７】 請求項１６に記載の雑音低減装置にお
いて、音響パラメータを周波数スペクトルとする雑音低
減装置。 - 【請求項１８】 請求項１６に記載の雑音低減装置にお
いて、音響パラメータを線形予測係数とする雑音低減装
置。 - 【請求項１９】 雑音を含んだ音声を入力信号とし、入
力信号に窓関数を掛け算することによって時間区間の信
号に切り出す手段と、切り出した時間区間が音声区間ま
たは雑音区間のいずれかであるかを判定する手段と、切
り出した時間区間の信号を音響パラメータへ変換する手
段と、雑音区間と判定された時間区間の信号の音響パラ
メータから雑音成分の音響パラメータを推定する手段
と、最新の時間に切り出された時間区間の音響パラメー
タから雑音区間で推定した雑音成分の音響パラメータを
引き算する手段と、雑音成分の音響パラメータを引き算
した音響パラメータを時間信号へ変換する手段と、変換
された時間波形を接続して出力する手段とを備えた雑音
低減装置であって、請求項４乃至６に記載される装置に
よって計算した入力信号の雑音レベルの時間変動率を、
最新の時間に切り出した時間区間の音響パラメータから
雑音区間で推定した音響パラメータを引き算する手段に
渡し、推定した雑音成分の音響パラメータに雑音レベル
の時間変動率を掛け算した結果を雑音成分の音響パラメ
ータとして最新の時間区間の音響パラメータから引き算
した後に、引き算した音響パラメータから時間信号へと
変換して出力することを特徴とする雑音低減装置。 - 【請求項２０】 請求項１９に記載の雑音低減装置にお
いて、音響パラメータを周波数スペクトルとする雑音低
減装置。 - 【請求項２１】 請求項１９に記載の雑音低減装置にお
いて、音響パラメータを線形予測係数とする雑音低減装
置。 - 【請求項２２】 雑音を含んだ音声を入力信号とし、入
力信号に窓関数を掛け算することによって時間区間の信
号に切り出す手段と、切り出した時間区間が音声区間ま
たは雑音区間のいずれかであるかを判定する手段と、切
り出した時間区間の信号を周波数スペクトルへ変換する
手段と、雑音区間と判定された時間区間の信号の周波数
スペクトルから雑音スペクトルを推定する手段と、切り
出した最新の時間区間の周波数スペクトルから雑音区間
で推定した雑音スペクトルを引き算して雑音低減を実現
するためのフィルタの周波数特性を設計する手段と、フ
ィルタの周波数特性からフィルタ係数を計算してフィル
タを構成する手段と、入力信号を前記計算されたフィル
タ計数を有するフィルタに通すことによって入力信号の
雑音低減を実現する雑音低減装置であって、請求項４乃
至６のいずれかに記載される装置によって求めた入力信
号の雑音レベルの時間変動率を、切り出した時間区間の
信号の周波数スペクトルから推定した雑音スペクトルを
引き算してフィルタを設計する手段に渡し、雑音スペク
トルに雑音レベルの時間変動率を掛け算した結果を雑音
スペクトルの推定値として、最新の時間区間の信号の周
波数スペクトルから引き算してフィルタの周波数特性を
決定することを特徴とする雑音低減装置。
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|---|---|---|---|
| JP27625198A JP3310225B2 (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | 雑音レベル時間変動率計算方法及び装置と雑音低減方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27625198A JP3310225B2 (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | 雑音レベル時間変動率計算方法及び装置と雑音低減方法及び装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000105599A JP2000105599A (ja) | 2000-04-11 |
| JP3310225B2 true JP3310225B2 (ja) | 2002-08-05 |
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ID=17566826
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|---|---|---|---|
| JP27625198A Expired - Fee Related JP3310225B2 (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | 雑音レベル時間変動率計算方法及び装置と雑音低減方法及び装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3310225B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9754606B2 (en) | 2012-05-01 | 2017-09-05 | Ricoh Company, Ltd. | Processing apparatus, processing method, program, computer readable information recording medium and processing system |
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-
1998
- 1998-09-29 JP JP27625198A patent/JP3310225B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| US9754606B2 (en) | 2012-05-01 | 2017-09-05 | Ricoh Company, Ltd. | Processing apparatus, processing method, program, computer readable information recording medium and processing system |
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