JP3823594B2 - Mechanical noise reduction device and mechanical noise reduction method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はメカノイズ(機械的部分から発生し音声信号に混入するノイズ)を低減するためのノイズ低減装置及びノイズ低減方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ディジタル・カムコーダ(商品名)等のカメラ一体型VTRの回転ヘッドとテープの接触によるノイズ音、いわゆるヘッド叩き音がマイクから音声信号に混入した場合に、そのヘッド叩き音だけを低減するメカノイズ低減方式が既に提案されている。
【0003】
そこで、従来のメカノイズ低減方式について、図3を参照して、下記に説明する。
ここに示す従来のメカノイズ低減方式は、連続して発生するノイズの低減を行う装置であり、ノイズ源は回転ドラムである。
【0004】
同図において、マイクMIC1A,MIC1Bは機器本体に内蔵されたステレオマイクであるが、これはステレオマイクである必要は特になく、モノラルマイクでもかまわない。MIC1A,MIC1Bの出力信号1L,1RはAMP2A,AMP2Bのプリアンプで増幅され信号2L,2Rとなり、AGC(オートマチック・ゲイン・コントロール)回路3で最適なレベルに調整され信号3L,3Rとなり、ADコンバータ(以下ADC4A,ADC4Bという)でアナログ・ディジタル変換されてディジタル信号4L,4Rとなる。
【0005】
ディジタル信号4L,4Rは、メカノイズ・キャンセル処理回路15に入力され、加算器6A,6Bで左L,右Rチャネル毎に疑似ノイズ信号5L,5Rを減算して、信号6L,6Rとして出力される。また、信号6L,6Rは適応型フィルタ5A,5Bへ帰還するエラー信号として処理される。適応型フィルタ5A,5Bは、このエラー信号とマイクロコンピュータ(以下マイコンという)8から入力するドラム基準信号7を使用してLMS法(最小2乗法)により、オーディオ・サンプリング周波数(32kHz,44.1kHz若しくは48kHz)毎に、エラー信号が最小になるように演算し、信号5L,5Rを出力する。
【0006】
また、上記ドラム基準信号7は、同じマイコン8から送出するサーボ信号12によってサーボコントロールされるドラムモータ13の回転位相、及び周波数の基準になっているため、ドラムモータ13で駆動される時の回転ドラム14によるドラムノイズ音、及び回転ドラム14に取り付けられる回転磁気ヘッド11A,11Bと磁気テープ9の接触によるヘッド叩きノイズ音は同じくドラム基準信号7の高調波領域に発生している。従って、このノイズが空間や機器のキャビネットを或伝達関数で伝達され内蔵マイクに音声と共に入力される。メカノイズ・キャンセル処理回路15の出力は記録系信号処理に送られ映像信号とともに、磁気テープ9に記録されるが、この部分の説明は、本発明とは直接の関係がないので、省略する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
このメカノイズ低減方法は、時間的に連続して一定のノイズが発生する場合には非常に有効なノイズ低減方法であるが、モード遷移等が起きてノイズ音が変化した場合や、時間的に間欠して発生するノイズ音の場合にはあまり有効なノイズ低減方法ではない。後者の場合には複数種類のノイズ音が連続して発生したり、ノイズ発生が短時間であったりして、疑似ノイズを生成及び修正するための時間が不足し、その結果、ノイズ低減ができない場合がある。
【0008】
上記後者の場合のノイズ発生例を下記に説明する。
1.記録媒体としてフロッピーディスク、MD等を用いた静止画カメラ等で画像と同時に音声を記録する場合において、ディスク回転音、サーチや書込のためのヘッド移動音、及びステッピングモータ音等に起因するノイズ。
2.カメラ一体型VTRのオートフォーカス時のモータ音に起因するノイズ。
3.カメラ一体型VTRの記録RECモードや記録・休止REC PAUSEモード繰り返し等のモード遷移時に発生するノイズ。
【0009】
従来の適応型フィルタによるノイズ低減方式は、実際にノイズが発生したときにそのノイズと適応型フィルタにより生成される疑似ノイズを比較して、その差であるエラー成分を再び適応型フィルタに入力して帰還ループを構成し、エラー成分が無くなるように疑似ノイズを生成するようになっているために、エラーが大きいと目標値までの引き込みに時間がかかるという難点がある。
【0010】
本発明は、複数種類のノイズが発生する場合や間欠的に発生するノイズに対して効率良くノイズ低減できるようにすることを課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明ノイズ低減装置は、時間的に連続でなく間欠した所定期間に発生するノイズが混入した音声信号からノイズ成分のみを低減させた音声信号を得るためのノイズ低減装置であって、想定されるノイズ信号を予め標本抽出して、疑似ノイズ波形としてメモリに記録させる手段を有し、マイクから収音されるこの所定期間に発生するノイズと類似した擬似ノイズを、ノイズと同位相のスタートIDを含むノイズピッチ信号に同期して、このメモリから読み出して、入力信号から減算することによりノイズ低減を行うようにしたものである。
【0012】
本発明ノイズ低減装置は、請求項1記載のノイズ低減装置において、このメモリに複数種類の擬似ノイズを記憶させておき、このメモリの容量はこのノイズピッチ信号の繰り返し周期の1周期中に含まれるアドレス数分のワード長であって、入力信号からノイズ低減を行う際に複数種類のノイズ成分の低減を切り換えて実行する場合には、そのノイズ成分の最大ピッチに相当するメモリ容量を確保するようにし、ノイズピッチ信号に合わせてこのメモリのアドレス制御を可変とすることで、複数種類のノイズ音低減が可能となるものである。
【0013】
本発明ノイズ低減装置は、請求項1に記載の装置において、このノイズ低減動作時にLMS法(最小2乗法)で現状のマイクからのノイズ波形と疑似ノイズ波形の差を修正するような学習効果を持たせたものである。
【0014】
本発明ノイズ低減方法は、時間的に連続でなく間欠した所定期間に発生するノイズが混入した音声信号からノイズ成分のみを低減させた音声信号を得るためのノイズ低減方法であって、想定されるノイズ信号を予め標本抽出して、疑似ノイズ波形としてメモリに記録させ、マイクから収音されるこの所定期間に発生するノイズと類似した擬似ノイズを、ノイズと同位相のスタートIDを含むノイズピッチ信号に同期して、このメモリから読み出して、入力信号から減算することによりノイズ低減を行うものである。
【0015】
【発明の実施の形態】
次に、図1を参照して、本発明のノイズ低減装置の一実施形態について説明する。
ここで、図3と同一部分については、説明を省略する。
ADC4からの信号4L,4RはDSP(ディジタルシグナル・プロセッサ)やASIC_IC等で構成されるメカノイズ・キャンセル処理回路33に入力される。
【0016】
信号4L,4Rは加算器23A,23BでL,Rチャネル独立して適応型フィルタ20A,20Bから出力される疑似ノイズ信号20L,20Rを減算して23L,23Rとして出力され、記録系信号処理回路に送られ各種記録媒体に記録される。図1に示す例においては上記信号23L,23Rはディスク27に記録される。なお、上記信号23L,23Rを処理する後段の回路は本発明と直接の関係がないので詳細な説明は省略する。ここで、上記信号23L,23Rは夫々左L,右Rチャネル独立した適応型フィルタ20A,20Bにエラー信号として入力される。適応型フィルタ20A,20Bは、基本的にはLMS処理で構成されるが、ここには、揮発性メモリSRAM(スタティックRAM)21A,21Bからの信号とマイコン25から送られてくるピッチ信号24が入力する。
【0017】
ここでSRAM21A,21Bは、適応型フィルタ20A,20Bと双方向通信路で接続されていて、リード/ライン信号22でデータの読み書き、及びアドレス制御ができるようになっている。また、マイコン25に内蔵された不揮発性メモリEEPROM26と信号26L,26Rのやり取りが行われる。信号26L,26Rは双方向通信信号を示しており、EEPROM26とSRAM21A,21B間のデータの受け渡しができるようになっている。ピッチ信号24はノイズの基準パルスで、例えば、発生するノイズと同位相の最低周波数ピッチとスタートIDを含む。適応型フィルタ20A,20Bの詳細な説明は後で行う。また、図1では不揮発性メモリにEEPROMを用いたが、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリでもかまわない。
【0018】
マイコン25は、ノイズの発生源となるディスクモータ28やステップモータ30に対してコントロール信号を送っている。即ち、ディスクモータ28にはモータコントロール信号32を送っており、ヘッド位置制御用のステップモータ30にはモータコントロール信号31を送っている。これらのコントロール(制御)信号はそれぞれモータを一定速度で回転させるための制御、ヘッドを目的とするトラックやセクタまで移動させるための位置制御を行っている。このディスクモータ28によって駆動されるディスクやディスクの駆動系は、マイコン25からアクセスされる時だけ動作するため、ノイズ音は間欠的に発生する。
【0019】
また、ステップモータ30によって駆動されるヘッドも同様でノイズ音は間欠的に発生する。図1の例では、ディスクを例にとったが、このほかにもマイコンによって制御されるビデオカメラのAF(オートフォーカス)制御等にも同様に応用可能である。
【0020】
ここでは、本実施形態のノイズ低減装置は、発生するノイズ音を予めサンプリングするようになっているが、一般的にノイズ音は複数の周波数とレベルの信号を複雑に含んだマルチトーン信号であるために人工的に生成することは難しい。
【0021】
従って、本実施形態のノイズ低減装置では、一例として、下記の手順で実際のノイズ音をサンプリングすることにより疑似ノイズを生成する。
1.ノイズ発生源とマイクの構造的な位置関係とキャビネット等の音伝達に影響する機械的な構造が決定された機器(商品)を用意する。
2.マイクにノイズだけが入力されるような環境を用意する。例えば、音響的な無響室(外来音及び反射音が皆無の部屋)で機器を動作させノイズ音だけ発生させる。
3.ここで、図1における加算器23A,23Bの出力には信号23L,23Rとしてノイズ音のみが出力されるため、これを適応型フィルタ20A,20Bに入力し、発生しようとするノイズの最低1ピッチ分のノイズ波形を、ピッチ信号24に同期して、メモリSRAM21A,21Bに取り込む。
4.SRAM21A,21Bは、揮発性メモリであるため、信号26L,26Rを使ってマイコン25に送り、同マイコン内の不揮発性メモリEEPROM26に記憶する。
【0022】
このように、少なくとも1ピッチ分のノイズ波形をメモリに取り込むことで、後はピッチ信号24に同期して、発生するノイズの時間分、繰り返してメモリから読み出せばよい。また、ここでの1ピッチとは、例えばノイズ発生源となるモータの1回転分に相当する。
【0023】
次に、図1における適応型フィルタ20A,20BとSRAM21A,21Bの部分を図2を参照して下記に更に詳しく説明する。
【0024】
図2の回路において、同図左上から入力する信号41は音声信号とノイズ信号が混在する信号であり、加算器45の一方の入力に印加される。加算器45は他方の入力に印加される適応型フィルタ20から送られてくる疑似ノイズ信号60を上記信号41から減算して、音声信号だけから成る信号46として出力する。
【0025】
上記加算器45における減算において、信号41から疑似ノイズ信号60を減算した結果、信号41に含まれるノイズ信号が完全に除去されず、出力信号46中に残ってしまうことがある。図2の回路では、出力信号46の一部を適応型フィルタへフィードバックする通路が設けられているので、上記出力信号46中にノイズ信号成分が残っている場合に、そのノイズ信号成分を含む信号が適応型フィルタ20内に取り込まれ、同フィルタ20内に設けられたリミッター47で音声信号の大レベル部分がリミットされた後、ゲイン制御回路48を通り、加算器49の一方の入力に送られる。この信号は同加算器49の他方の入力に印加ささるSRAM21から読み出されるデータ信号54と加算され、データ出力53としてSRAM21に書き込まれる。なお、上記の動作において信号46に含まれる音声信号も適応型フィルタ20に入力するが、ほとんどの場合、リミッター47でリミットされる。
【0026】
SRAM21から読み出されたデータ信号54は、スイッチSW51を通り、上記疑似ノイズ信号60として加算器45の他方の入力に送られる。これによりノイズ低減動作ループが形成される。ここでゲイン制御回路48はマイコン制御信号44によりゲインを変えることができるようになっている。また、スイッチSW51はマイコン等から送られてくるキャンセル制御信号42により、加算器45へ送る疑似ノイズ信号60のON/OFFを制御できるようになっている。
【0027】
上記SRAM21の読み出し及び書込のアドレス番地の指定は、適応型フィルタ20から送られてくるアドレス制御信号52で行う。そうして、このアドレス制御信号52は適応型フィルタ20内のリード/ラインアドレスカウンタ50で生成される。リード/ラインアドレスカウンタ50はピッチ信号43でアドレスリセットがかけられ、リード/ライトが繰り返し実行される。
【0028】
SRAM21のメモリ容量は、ピッチ信号43の繰り返し周期の1周期中に含まれるアドレス数分のワード長(図2ではW(n)分)のメモリである。例えば、副数種類のノイズ成分の低減を切り換えて実行する場合には、そのノイズ成分の最大ピッチに相当するメモリ容量を確保する必要がある。
【0029】
また、SRAM21にはマイコンからの入出力ポートも用意されており、アドレス制御信号55、及びデータ入力56の入力ポート、及びデータ出力57のための出力ポートが設けられている。通常時の適応型フィルタ20からの入出力ポートに対して、このマイコン入出力ポートは、例えば機器の電源ON/OFF時やモード遷移時等のタイミングで入出力される。
【0030】
上記疑似ノイズを作成するために入力ノイズ音をサンプリングする場合には、ゲイン制御回路48のゲインを1(スルー状態)にし、スイッチSW51をOFF(切り)にしておいて、適応フィルタ20に入力されたノイズ音をそのままSRAM21に書き込むことで実現している。また、スイッチSW51は、ノイズが間欠的に発生する場合に、ノイズ発生源となるモータが回転している時にON、停止している時にOFFとすることで、ノイズ発生時にのみノイズ低減を行うようにしている。
【0031】
本発明においては、以上述べたような回路構成をとることにより、下記のような応用ができる。
1.予め想定される複数種類のノイズ音をマイコンのEEPROMに記憶しておくことで、モード遷移時や複数のモータを使用しているためにノイズ音が途中で変化する場合にもノイズ低減が可能である。
2.ピッチ信号43に合わせてSRAM21のアドレス制御を可変とすることで、複数種類のモータ回転数(回転ピッチ)に依存するノイズ音低減が可能である。
【0032】
次に本発明の第2の実施形態について説明する。
図1の適応型フィルタ20A,20Bは、通常ノイズ低減時にLMSアルゴリズムで動作しているため、常に実際のノイズ音と減算している疑似ノイズ音の差を最小にしようとSRAM21の内容を更新する。その更新周期は、例えばオーディオサンプリング周波数の32kHz,44.1kHz,48kHzの1サンプリング毎に行う。
【0033】
ここでLMS処理は下記の演算式によってSRAM21内のデータWの更新を行う。
W(n)=W(n−1)+2μ・E(n−1)・X(n−1)
但し、nはサンプル数であり、μは更新ステップゲインで図2のゲイン制御回路48に相当し、Eは残差エラー信号で図2の音声信号出力46に相当し、Xは参照入力で図2のピッチ信号43に相当する。
【0034】
従って、本実施形態のノイズ低減装置は、電源がON状態で常時SRAM21内データを最新のノイズ波形に更新し、これをメモリに記憶しているため、例えば間欠的なノイズが発生した場合においても前回の最新ノイズ波形から減算を開始でき、低減効率が良い。また電源OFF時は、OFF直前のノイズ波形をマイコン内EEPROM26に書き込んでデータを更新しておき、次に電源ONされる時にEEPROM26から再びSRAM21にデータを読み込んでノイズ波形を再現することで常に最新ノイズ波形から減算を開始できる。
以上のとおり、本発明においては、ノイズ低減に学習効果をもたせることができ、例えば、機器の経年時間によるノイズの変化等でもノイズ低減が可能である。
【0035】
【発明の効果】
従来の適応型フィルタによるノイズ低減方法は、実際にノイズが発生したときにそのノイズと適応型フィルタにより生成される疑似ノイズを比較して、その差であるエラー成分を再び適応型フィルタに入力して帰還ループを構成し、エラー成分が無くなるように疑似ノイズを生成するようになっているために、エラーが大きいと目標値までの引き込みに時間がかかるという難点がある。
これに対して、本発明のノイズ低減装置は、ノイズが発生した時点でメモリにサンプリングされているノイズ目標値を初期状態での疑似ノイズとして、これを入力信号から減算するようになっているために適応型フィルタによる引き込みに殆ど時間画家からないという効果がある。
【0036】
また、本発明のノイズ低減装置は、上記の通り、予めメカノイズ信号を標本抽出して、疑似ノイズ波形として不揮発性メモリ等に記憶せしめておき、マイクから収音されるメカノイズのノイズピッチでメモリから疑似ノイズを読み出して入力信号から減算することでノイズ低減を行うようになっているため、間欠的なノイズでもすばやい低減ができ、さらにモード遷移等のノイズ変化にも対応してノイズ低減ができる。
【0037】
さらにまた、低減動作時にLMS法(最小2乗法)で現状ノイズ波形と疑似ノイズ波形の差を修正するような学習効果をもたせることで、次回のノイズ発生時の低減効果をさらに改善できる。また、機器の経年変化によるノイズ波形変化にも対応ができる。
本発明のノイズ低減装置は、内蔵マイクと各種ノイズ音源を近接して配置できるため、今後の機器の小型化に有利である。
また、本発明のノイズ低減装置は、ディジタル処理で演算できるため、今後のシステムLSI化において有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のメカノイズ低減装置の一例を示す回路ブロック図である。
【図2】本発明の装置の適応型フィルタ及びSRAM部分の回路ブロック図である。
【図3】従来のメカノイズ低減装置の回路ブロック図である。
【符号の説明】
MIC1A,MIC1B‥‥マイク、AMP2A,AMP2B‥‥増幅器、3‥‥AGC回路、ADC‥‥アナログ・ディジタル変換器、20A,20B‥‥適応型フィルタ、SRAM‥‥メモリ、25‥‥マイコン、26‥‥EEPROM(メモリ)、28‥‥ディスクモータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a noise reduction apparatus and a noise reduction method for reducing mechanical noise (noise generated from a mechanical part and mixed in an audio signal).
[0002]
[Prior art]
Mechanical noise reduction system that reduces only the head tapping sound when noise sound caused by contact between the rotating head of a camera-integrated VTR such as a digital camcorder (trade name) and the tape, so-called head tapping sound, is mixed into the audio signal from the microphone. Has already been proposed.
[0003]
A conventional mechanical noise reduction method will be described below with reference to FIG.
The conventional mechanical noise reduction method shown here is a device for reducing continuously generated noise, and the noise source is a rotating drum.
[0004]
In the figure, microphones MIC1A and MIC1B are stereo microphones built in the apparatus main body, but this need not be a stereo microphone, and may be a monaural microphone. The
[0005]
The
[0006]
The drum reference signal 7 is a reference for the rotation phase and frequency of the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
This mechanical noise reduction method is a very effective noise reduction method when constant noise is generated continuously in time. However, when the noise changes due to mode transition or the like, or intermittent in time. This is not a very effective noise reduction method in the case of a noise sound that is generated. In the latter case, multiple types of noise sounds are generated continuously, or noise generation is short-lived, and there is not enough time to generate and correct pseudo-noise. As a result, noise cannot be reduced. There is a case.
[0008]
An example of noise generation in the latter case will be described below.
1. Noise caused by disk rotation sound, head movement sound for search and writing, and stepping motor sound, etc. when recording a sound simultaneously with an image with a still image camera using a floppy disk, MD or the like as a recording medium .
2. Noise caused by motor sound during autofocus of a camera-integrated VTR.
3. Recording REC mode and recording / pause REC of camera-integrated VTR Noise generated at the time of mode transition such as PAUSE mode repetition.
[0009]
In the conventional noise reduction method using an adaptive filter, when noise actually occurs, the noise is compared with the pseudo noise generated by the adaptive filter, and the error component that is the difference is input to the adaptive filter again. Thus, since a pseudo-noise is generated so that an error component is eliminated by configuring a feedback loop, there is a problem that it takes time to pull up to a target value when an error is large.
[0010]
The present invention aims to allow efficient noise reduction to noise intermittently occurs or when a plurality of kinds of noise.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The noise reduction device of the present invention is a noise reduction device for obtaining an audio signal in which only a noise component is reduced from an audio signal mixed with noise generated in a predetermined period which is not continuous in time but intermittent. A noise signal similar to the noise generated in this predetermined period, which is picked up from the microphone, is recorded in the memory as a pseudo noise waveform. The noise is read out in synchronization with the noise pitch signal including the noise and subtracted from the input signal to reduce the noise.
[0012]
The noise reduction apparatus of the present invention is the noise reduction apparatus according to
[0013]
The noise reduction device according to the present invention has the learning effect of correcting the difference between the noise waveform from the current microphone and the pseudo noise waveform by the LMS method (least square method) during the noise reduction operation. It is what you have.
[0014]
The noise reduction method of the present invention is a noise reduction method for obtaining an audio signal in which only a noise component is reduced from an audio signal mixed with noise generated in a predetermined period which is not continuous in time but intermittent. A noise pitch signal including a start ID having the same phase as the noise is obtained by sampling a noise signal in advance and recording it in a memory as a pseudo noise waveform, and collecting the pseudo noise similar to the noise generated during the predetermined period collected from the microphone. The noise is read out from the memory in synchronism with the signal and subtracted from the input signal.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, referring to FIG. 1, a description will be given of an embodiment of a noise reducing apparatus of the present invention.
Here, the description of the same parts as those in FIG. 3 is omitted.
The
[0016]
The
[0017]
Here, the
[0018]
The
[0019]
The same applies to the head driven by the step motor 30, and noise noise is generated intermittently. In the example of FIG. 1, the disk is taken as an example, but the present invention can be similarly applied to an AF (auto focus) control of a video camera controlled by a microcomputer.
[0020]
Here, the noise reduction apparatus of the present embodiment samples the generated noise sound in advance, but in general, the noise sound is a multitone signal that includes signals of a plurality of frequencies and levels in a complicated manner. Therefore, it is difficult to generate artificially.
[0021]
Therefore, in the noise reduction apparatus according to the present embodiment, as an example, pseudo noise is generated by sampling an actual noise sound according to the following procedure.
1. A device (product) is prepared in which the structural position of the noise source and the microphone and the mechanical structure that affects sound transmission such as the cabinet are determined.
2. Prepare an environment where only noise is input to the microphone. For example, the device is operated in an acoustic anechoic room (a room where there is no external sound or reflected sound) and only noise noise is generated.
3. Here, since only the noise sound is output as the
4). Since the
[0022]
In this way, by capturing the noise waveform for at least one pitch in the memory, it is only necessary to repeatedly read from the memory for the time of the generated noise in synchronization with the
[0023]
Next, the
[0024]
In the circuit of FIG. 2, a signal 41 input from the upper left of the figure is a signal in which an audio signal and a noise signal are mixed, and is applied to one input of the adder 45. The adder 45 subtracts the pseudo noise signal 60 sent from the adaptive filter 20 applied to the other input from the signal 41 and outputs it as a signal 46 consisting only of the audio signal.
[0025]
In the subtraction in the adder 45, as a result of subtracting the pseudo noise signal 60 from the signal 41, the noise signal included in the signal 41 may not be completely removed and may remain in the output signal 46. In the circuit of FIG. 2, a path for feeding back a part of the output signal 46 to the adaptive filter is provided. Therefore, when a noise signal component remains in the output signal 46, a signal including the noise signal component is included. Is taken into the adaptive filter 20, and the
[0026]
The data signal 54 read from the
[0027]
The address address for reading and writing to the
[0028]
The memory capacity of the
[0029]
The
[0030]
When sampling the input noise sound to create the pseudo noise, the gain of the
[0031]
In the present invention, the following application is possible by adopting the circuit configuration as described above.
1. By storing multiple types of presumed noise sounds in the EEPROM of the microcomputer, it is possible to reduce noise even when the noise sounds change during the mode transition or because of the use of multiple motors. is there.
2. By making the address control of the
[0032]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
Since the
[0033]
Here, in the LMS processing, the data W in the
W (n) = W (n−1) +2 μ · E (n−1) · X (n−1)
However, n is the number of samples, μ is an update step gain, which corresponds to the
[0034]
Therefore, since the noise reduction apparatus according to the present embodiment constantly updates the data in the
As described above, in the present invention, it is possible to give a learning effect to noise reduction. For example, noise can be reduced even by a change in noise due to aging of the device.
[0035]
【The invention's effect】
In the conventional noise reduction method using an adaptive filter, when noise actually occurs, the noise is compared with the pseudo noise generated by the adaptive filter, and the error component that is the difference is input to the adaptive filter again. Thus, since a pseudo-noise is generated so that an error component is eliminated by configuring a feedback loop, there is a problem that it takes time to pull up to a target value when an error is large.
In contrast, noise reduction apparatus of the present invention, the noise target value noise is sampled in the memory at the time that occurred as a pseudo-noise in the initial state, so as to subtract this from the input signal Therefore, there is an effect that almost no time painter draws in the drawing by the adaptive filter.
[0036]
Moreover, noise reduction apparatus of the present invention, as described above, with a pre-mechanical noise signal sampling, advance allowed stored in a nonvolatile memory such as a pseudo noise waveform memory in noise pitch mechanical noise which is picked up by the microphone Since the noise is reduced by reading out the pseudo noise from the input signal and subtracting it from the input signal, even the intermittent noise can be reduced quickly, and the noise can be reduced in response to noise changes such as mode transitions. .
[0037]
Furthermore, by providing a learning effect that corrects the difference between the current noise waveform and the pseudo noise waveform by the LMS method (least square method) during the reduction operation, the reduction effect at the next noise occurrence can be further improved. In addition, it can cope with noise waveform changes due to aging of equipment.
The noise reduction device of the present invention is advantageous for future miniaturization of equipment because the built-in microphone and various noise sources can be arranged close to each other.
In addition, since the noise reduction device of the present invention can be calculated by digital processing, it is advantageous in future system LSI implementation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit block diagram showing an example of a mechanical noise reduction apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a circuit block diagram of an adaptive filter and SRAM portion of the apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a circuit block diagram of a conventional mechanical noise reduction device.
[Explanation of symbols]
MIC1A, MIC1B ... Microphone, AMP2A, AMP2B ... Amplifier, 3 ... AGC circuit, ADC ... Analog to digital converter, 20A, 20B ... Adaptive filter, SRAM ... Memory, 25 ... Microcomputer, 26 ... ... EEPROM (memory), 28 ... disk motor
Claims (4)
想定されるノイズ信号を予め標本抽出して、疑似ノイズ波形としてメモリに記録させる手段を有し、
マイクから収音される上記所定期間に発生するノイズと類似した擬似ノイズを、ノイズと同位相のスタートIDを含むノイズピッチ信号に同期して、上記メモリから読み出して、入力信号から減算することによりノイズ低減を行うことを特徴とするノイズ低減装置。A noise reduction device for obtaining an audio signal in which only a noise component is reduced from an audio signal mixed with noise generated in a predetermined period that is not continuous in time,
It has means for sampling a presumed noise signal in advance and recording it in a memory as a pseudo noise waveform,
By reading from the memory and subtracting from the input signal a pseudo noise similar to the noise generated during the predetermined period collected from the microphone in synchronization with the noise pitch signal including the start ID in the same phase as the noise. A noise reduction device that performs noise reduction.
上記メモリに複数種類の擬似ノイズを記憶させておき、上記メモリの容量は上記ノイズピッチ信号の繰り返し周期の1周期中に含まれるアドレス数分のワード長であって、上記入力信号からノイズ低減を行う際に複数種類のノイズ成分の低減を切り換えて実行する場合には、そのノイズ成分の最大ピッチに相当するメモリ容量を確保するようにし、上記ノイズピッチ信号に合わせて上記メモリのアドレス制御を可変とすることで、複数種類のノイズ音低減が可能となることを特徴とするノイズ低減装置。A plurality of types of pseudo noise are stored in the memory, and the capacity of the memory is a word length corresponding to the number of addresses included in one cycle of the repetition cycle of the noise pitch signal, and noise reduction from the input signal is performed. When switching between multiple types of noise component reduction, the memory capacity corresponding to the maximum pitch of the noise component is secured, and the address control of the memory can be varied according to the noise pitch signal. By doing so, a noise reduction device characterized in that a plurality of types of noise noise can be reduced.
上記ノイズ低減動作時にLMS法(最小2乗法)で現状のマイクからのノイズ波形と疑似ノイズ波形の差を修正するような学習効果を持たせたことを特徴とするノイズ低減装置。The apparatus of claim 1.
A noise reduction apparatus characterized by having a learning effect of correcting a difference between a noise waveform from a current microphone and a pseudo noise waveform by an LMS method (least square method) during the noise reduction operation.
想定されるノイズ信号を予め標本抽出して、疑似ノイズ波形としてメモリに記録させ、
マイクから収音される上記所定期間に発生するノイズと類似した擬似ノイズを、ノイズと同位相のスタートIDを含むノイズピッチ信号に同期して、上記メモリから読み出して、入力信号から減算することによりノイズ低減を行うことを特徴とするノイズ低減方法。A noise reduction method for obtaining an audio signal in which only noise components are reduced from an audio signal mixed with noise generated in a predetermined period that is not continuous in time,
Sample the expected noise signal in advance and record it in memory as a pseudo noise waveform
By reading from the memory and subtracting from the input signal a pseudo noise similar to the noise generated during the predetermined period collected from the microphone in synchronization with the noise pitch signal including the start ID in the same phase as the noise. A noise reduction method comprising performing noise reduction.
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