JP5862349B2 - ノイズ低減装置、音声入力装置、無線通信装置、およびノイズ低減方法 - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態にかかるノイズ低減装置を示すブロック図である。図1に示すように、本実施の形態にかかるノイズ低減装置1は、音声区間判定部11、音声方向判定部12、およびノイズ低減処理部13を有する。ノイズ低減処理部13は、適応フィルタ14、適応係数調整部15、ノイズ低減量調整部16、および加算器17、18を備える。
Xa(t)=CN2×N(t) ・・・式4
Ya(t)=Ra(t)−H×Xa(t)=0 ・・・式5
Xb(t)=CN2×N(t)+CV2×V(t) ・・・式8
=CV1×V(t)−H×CV2×V(t) ・・・式9
12 音声方向判定部
13 ノイズ低減処理部
14 適応フィルタ
15 適応係数調整部
16 ノイズ低減量調整部
17、18 加算器
21 収音信号(音声信号)
22 収音信号(参照信号)
23 音声区間情報
24 音声方向情報
25 ノイズ推定信号
26 フィードバック信号
28 調整後のノイズ推定信号
29 出力信号
111 音声用マイクロフォン
112 参照音用マイクロフォン
Claims (15)
- 第1の収音信号に基づき音声区間を判定する音声区間判定部と、
前記音声区間において、第2の収音信号と前記第1の収音信号とを用いて音声の到来方向を判定する音声方向判定部と、
前記第2の収音信号を用いて前記第1の収音信号に含まれるノイズ成分を低減すると共に、前記音声の到来方向に応じてノイズ低減量を調整するノイズ低減処理部と、を備え、
前記ノイズ低減処理部は、
前記第2の収音信号を用いて前記第1の収音信号に含まれるノイズ成分に対応したノイズ推定信号を生成する適応フィルタと、
前記第1の収音信号と前記ノイズ推定信号との演算結果に基づき前記適応フィルタの適応係数を調整する適応係数調整部と、
前記音声の到来方向に応じて前記ノイズ推定信号を調整するノイズ低減量調整部と、
前記ノイズ低減量調整部で調整された後のノイズ推定信号と前記第1の収音信号とを用いて前記第1の収音信号に含まれるノイズ成分を低減する演算部と、を備える、
ノイズ低減装置。 - 前記音声方向判定部は、前記第1の収音信号および前記第2の収音信号の位相差に基づき前記音声の到来方向を判定する、請求項1に記載のノイズ低減装置。
- 前記音声方向判定部は、前記第1および第2の収音信号のうちの一方を基準信号とする基準信号サンプル群と他方を比較信号とする比較信号サンプル群とを用いて取得された相互相関値から位相差を算出する、請求項2に記載のノイズ低減装置。
- 前記ノイズ低減処理部は、前記音声方向判定部において前記第1の収音信号と前記第2の収音信号の位相差が所定の範囲内であると判定された場合、および前記第1の収音信号の位相が前記第2の収音信号の位相よりも遅いと判定された場合の少なくとも一方の場合に、前記ノイズ低減処理部におけるノイズ低減量を低減する、請求項2または3に記載のノイズ低減装置。
- 前記音声方向判定部は、前記第1の収音信号の大きさおよび前記第2の収音信号の大きさの差であるパワー差に基づき前記音声の到来方向を判定する、請求項1に記載のノイズ低減装置。
- 前記ノイズ低減処理部は、前記音声方向判定部において前記第1の収音信号の大きさと前記第2の収音信号の大きさとの差であるパワー差が所定の範囲内であると判定された場合、および前記第1の収音信号の大きさが前記第2の収音信号の大きさよりも小さいと判定された場合の少なくとも一方の場合に、前記ノイズ低減処理部におけるノイズ低減量を低減する、請求項5に記載のノイズ低減装置。
- 前記音声方向判定部は、前記第1の収音信号および前記第2の収音信号の位相差、並びに前記第1の収音信号の大きさおよび前記第2の収音信号の大きさの差であるパワー差に基づき前記音声の到来方向を判定する、請求項1に記載のノイズ低減装置。
- 前記ノイズ低減量調整部は、前記音声の到来方向に応じて前記ノイズ推定信号に0以上1以下の係数を乗算することで前記ノイズ推定信号を調整する、請求項1乃至7のいずれか一項に記載のノイズ低減装置。
- 前記ノイズ低減量調整部は、前記ノイズ推定信号を調整する際に当該ノイズ推定信号が急激に変化することを抑制する緩和処理を実施する、請求項8に記載のノイズ低減装置。
- 前記音声区間判定部は、前記第1の収音信号に音声成分が含まれる確率が所定の値以上となった場合に音声区間であると判定する、請求項1乃至9のいずれか一項に記載のノイズ低減装置。
- 前記音声区間判定部は、前記第1の収音信号に含まれる音声成分の母音周波数成分のピークと帯域毎に設定されたノイズレベルとの比が所定の値以上であり、且つ、当該所定の値以上のピークの数が所定数以上である場合に音声区間であると判定する、請求項1乃至9のいずれか一項に記載のノイズ低減装置。
- 前記音声区間判定部は、前記第1の収音信号に含まれる音声成分の子音スペクトルパターンを所定の周波数帯域毎に測定し、前記周波数帯域の増加に従い前記子音スペクトルパターンが増加する場合に音声区間であると判定する、請求項1乃至9のいずれか一項に記載のノイズ低減装置。
- 請求項1乃至12のいずれか一項に記載のノイズ低減装置を備えた音声入力装置であって、
第1のマイクロフォンは前記音声入力装置の第1の面に設けられ、
第2のマイクロフォンは、前記第1の面と所定の距離を隔てて対向している第2の面に設けられている、
音声入力装置。 - 請求項1乃至12のいずれか一項に記載のノイズ低減装置を備えた無線通信装置であって、
第1のマイクロフォンは前記無線通信装置の第1の面に設けられ、
第2のマイクロフォンは、前記第1の面と所定の距離を隔てて対向している第2の面に設けられている、
無線通信装置。 - 第1の収音信号に基づき音声区間を判定するステップと、
前記音声区間において、第2の収音信号と前記第1の収音信号とを用いて音声の到来方向を判定するステップと、
前記第2の収音信号を用いて前記第1の収音信号に含まれるノイズ成分を低減すると共に、前記音声の到来方向に応じてノイズ低減量を調整するステップと、を備え、
前記ノイズ成分を低減するステップは、
前記第2の収音信号を用いて前記第1の収音信号に含まれるノイズ成分に対応したノイズ推定信号を生成するステップと、
前記第1の収音信号と前記ノイズ推定信号との演算結果に基づき、前記ノイズ推定信号を生成する際に用いる適応フィルタの適応係数を調整するステップと、
前記音声の到来方向に応じて前記ノイズ推定信号を調整するステップと、
前記調整された後のノイズ推定信号と前記第1の収音信号とを用いて前記第1の収音信号に含まれるノイズ成分を低減するステップと、を備える、
ノイズ低減方法。
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