JP4098271B2 - 雑音抑圧装置 - Google Patents
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入力端子111には、音声成分と雑音成分とを含む入力信号y[t]が入力される。この入力信号y[t]は、例えばサンプリング周波数FSのディジタル信号であり、フレーム化・窓掛け処理回路112に送られてフレーム長がFLサンプル、例えば160サンプルのフレームに分割され、次のFFT処理に先立ち窓掛け処理が行われる。
雑音推定回路115では、入力信号y[t]中の雑音を音声から区別し、雑音と推定されるフレームを検出する。以下、図11を用いて雑音推定回路115の動作を説明する。
S’[w,k]=
sqrt(max(0,Y[w,k]2 −ρN[w,k]2 ))
・・・・・(2)
Hs[w,k]=Pr(H1|Y)[w,k]・H[w,k]+
(1−Pr(H1|Y)[w,k])・MIN_GAIN
・・・・・(6)
図1はこの発明の実施の形態1による雑音抑制装置の構成を示すブロック図である。図において、1は入力信号端子、2は入力信号をフレーム毎に周波数分析して入力信号スペクトルと位相スペクトルに変換する時間/周波数変換手段、3は入力信号のフレームが雑音であるか有音であるかの指標である雑音らしさ信号を算出する雑音らしさ分析手段、4は時間/周波数変換手段2により変換された入力信号スペクトルを入力して小帯域毎の入力信号平均スペクトルを算出し、算出した小帯域毎の入力信号平均スペクトルと、雑音らしさ分析手段3により算出された雑音らしさ信号に基づき、過去のフレームから推定された小帯域毎の推定雑音スペクトルを更新する雑音スペクトル推定手段である。
入力信号s[t]は、所定のサンプリング周波数(例えば8kHz)でサンプリングされ、所定のフレーム単位(例えば20ms)に分割されて入力信号端子1より入力される。この入力信号s[t]は背景雑音が混入した音声信号、もしくは背景騒音のみの信号である。
m=Noise_level ・・・・・(8)
s_w[t]=Hanwin[t]*s[t],t=0,..,N−1
Hanwin[t]=0.5+0.5*cos(2πt/2N−1)
・・・・・(10)
Na[i]=(1−r)・Na_old[i]+r・Sa[i]
;i=0,...,18 ・・・・・(14)
A[i]=SNR[i]−min(MIN_GAIN,npow)
α[i]=10A[i]/20 ・・・・・(16)
Sr[f]=αw[f]・S[f] ・・・・・(17)
上記実施の形態1において、サブバンドSN比算出手段5にて算出する混合率mを、サブバンドi毎に、例えば雑音らしさ信号Noise_levelの関数を用いることにより、サブバンド混合率m[i]として制御することも可能である。
上記実施の形態1において、例えば式(19)に示すように混合率mを雑音らしさ信号Noise_levelに対応した複数の所定の値とし、雑音らしさ信号Noise_levelのレベルが高い場合は大きい値を選択し、雑音らしさ信号Noise_levelのレベルが低い場合には小さい値を選択することも可能である。
上記実施の形態3における混合率mの制御を、サブバンド毎に所定の定数値から選択してサブバンド混合率m[i]を求めても、同等な効果が得られることはもちろんである。
上記実施の形態2において、サブバンド混合率m[i]に対して、例えば高域になるに従って混合率m[i]が大きくなるように、周波数方向に重み付けすることも可能である。
上記実施の形態4において、実施の形態2のサブバンド混合率m[i]を決定する関数に代わり、所定の定数とした場合であっても、サブバンド混合率m[i]に重み付けすることはもちろん可能である。式(21)は所定の定数に周波数方向の重み付けを行った一例である。
上記実施の形態5において、例えば、次の式(22)に示すように、サブバンド混合率m[i]を現フレームの雑音らしさ信号Noise_levelが所定の閾値m_th[i]に満たない場合は、重み付けを行わないことも可能である。式(22)は、第0番目のサブバンド混合率m[0]に重み付けを行っている一例である。
上記実施の形態6において、例えば、次の式(23)に示すように、サブバンド混合率m[i]を、現フレームの雑音らしさ信号Noise_levelが所定の閾値m_th[i]に満たない場合は、重み付けを行わないことも可能である。
Claims (2)
- 入力信号の現フレームに基づいて入力信号スペクトルをサブバンド単位で得るステップと、
前記入力信号の過去のフレームに基づいて推定された推定雑音スペクトルを前記サブバンド単位で得るステップと、
前記サブバンド単位で、現フレームから得られた前記入力信号スペクトルと、過去のフレームから得られた前記推定雑音スペクトルと、現フレームから得られた前記入力信号スペクトルの関数である第1の関数とに基づいて、そのサブバンドに関して用いられる第2の関数として、SN比を得るステップと、
前記入力信号と前記サブバンド単位で得られた前記SN比とに基づいて、雑音抑圧された出力信号を得るステップと
を有する事を特徴とする雑音抑圧方法。 - 入力信号の現フレームに基づいて入力信号スペクトルをサブバンド単位で得る入力信号スペクトル取得部と、
前記入力信号の過去のフレームに基づいて推定された推定雑音スペクトルを前記サブバンド単位で得る推定雑音スペクトル取得部と、
前記サブバンド単位で、現フレームから得られた前記入力信号スペクトルと、過去のフレームから得られた前記推定雑音スペクトルと、現フレームから得られた前記入力信号スペクトルの関数である第1の関数とに基づいて、そのサブバンドに関して用いられる第2の関数として、SN比を得るSN比算出部と、
前記入力信号と前記サブバンド単位で得られた前記SN比とに基づいて、雑音抑圧された出力信号を得る出力信号取得部と
を有する事を特徴とする雑音抑圧装置。
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