JP7352740B2 - 風雑音減衰のための方法及び装置 - Google Patents
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Description
thld_low_σφ、thld_high_σφは、関連する周波数領域における風雑音の確率及び音声の確率の決定に使用されるしきい値である。
Claims (20)
- 第1オーディオ信号を取得する第1マイクロホンと、
第2オーディオ信号を取得する第2マイクロホンと、を備えるシステムであって、
前記第1マイクロホンは前記第2マイクロホンから空間的に離れていて、
前記第1マイクロホン及び前記第2マイクロホンに結合されている制御回路を備えるシステムにおいて、制御回路が、
前記第1マイクロホンに到達した第1オーディオ信号及び前記第2マイクロホンに到達した第2オーディオ信号を、前記第1オーディオ信号を第1フレーム化オーディオ信号に形成して前記第2オーディオ信号を第2フレーム化オーディオ信号に形成するような各時間区間に連続的かつ同時に分割することと、
前記第1フレーム化オーディオ信号及び前記第2フレーム化オーディオ信号を、目標とする音源に対して時間整合することであって、前記第1フレーム化オーディオ信号及び前記第2フレーム化オーディオ信号の時間整合は、実行時に前記第1マイクロホン及び前記第2マイクロホンの2つのマイクロホンにおいて受信された信号間の動的相互相関評価によって調整された静的幾何形状ベースの計測に基づいている、前記時間整合することと、
第1スペクトルを生成するために前記時間整合された第1フレーム化オーディオ信号のそれぞれに対してフーリエ変換を実行し、第2スペクトルを生成するために前記第2フレーム化オーディオ信号に対してフーリエ変換を実行することであって、前記第1スペクトル及び前記第2スペクトルのそれぞれは、前記各時間区間における前記2つの時間整合されたマイクロホン信号のうちの1つの前記スペクトルを表す、前記実行することと、
前記第1スペクトルと前記第2スペクトルとの相互相関に基づいて、複数の周波数のそれぞれにおける前記第1スペクトルと前記第2スペクトルとの位相差を算出することと、
前記各時間区間についての定義された周波数範囲における前記位相差の正規化された分散を決定することであって、前記周波数範囲は、前記位相差の前記正規化された分散の計算における誤差マージンが最小化されるように、マイクロホンの幾何学的形状に基づいて計算される、前記決定することと、
前記各時間区間において、前記2つの時間整合されたマイクロホン信号の前記スペクトル位相差の前記正規化された分散に基づいて、発話存在の確率及び風雑音存在の確率を定式化及び評価することと、
前記各時間区間において、各時間区間についての区分を決定することであって、前記区分は、発話のみ、風雑音のみ、風雑音と混合された発話、又は未知のうちの1つであり、前記区分を決定するために決定論理が使用され、前記決定論理は、発話存在の確率及び風雑音存在の確率の個々の値及び組み合わされた値を組み込む第1関数に基づき、前記第1関数の値は、複数のしきい値と比較され、風雑音検出決定を行い、決定された区分に基づいて、風減衰動作が選択的に始動される、前記区分を決定することと、
前記風減衰動作が風雑音減衰の実行であるとき、利得又は減衰関数を計算することであって、前記減衰関数が、前記位相差の正規化された分散と、所定の周波数範囲内の複数の周波数のそれぞれにおける個々の位相差とに基づき、前記風雑音減衰が、利得又は減衰関数に前記第1スペクトル及び前記第2スペクトルの各スペクトルの大きさを乗算して、風雑音が除去された第1スペクトル及び風雑音が除去された第2スペクトルを生成することによって、周波数領域において実行される、前記計算することと、
前記風雑音が除去された前記第1スペクトルと前記風雑音が除去された前記第2スペクトルとを結合して結合スペクトルを生成することと、
前記結合スペクトルの逆FFTを行うことによって、風雑音が除去された時間領域信号を構築することと、
前記時間領域信号を使用して動作を行うことであって、前記動作は、前記時間領域信号を電子装置に送信すること、前記時間領域信号を使用して電子機器を制御すること、前記時間領域信号を使用して電子機器と相互作用することの中の1つ又は複数である、前記時間領域信号を使用して動作を行うことと
を行うべく構成されている、
前記システム。 - 前記時間区間は、10ミリ秒と20ミリ秒との間の長さである、請求項1に記載のシステム。
- 目標とする前記音源が、車両の座席に着座している人からの声を備える、請求項1に記載のシステム。
- 発話存在の前記確率及び風雑音存在の前記確率は、それぞれ、0と1の間の値を持つ、請求項1に記載のシステム。
- 前記区分の決定は、現在の決定と前の連続する時間区間における決定の流れとを考慮する多数決手法をさらに利用する、請求項1に記載のシステム。
- 発話存在の前記確率及び風雑音存在の前記確率は、前記各時間区間における発話存在又は風雑音存在の程度を評価するために使用される計量基準を提供する、請求項1に記載のシステム。
- 前記決定された区分が、風雑音のみ、又は発話と混合された風雑音であるとき、前記風雑音減衰動作が始動される、請求項1に記載のシステム。
- 前記しきい値の値は、発話及び風雑音サンプルの量を使用して、オフラインアルゴリズムトレーニング段階においてオフラインで推定される、請求項1に記載のシステム。
- 前記システムが、車両内に少なくとも部分的に配置されている、請求項1に記載のシステム。
- 音源が動く、請求項1に記載のシステム。
- 制御回路にて、
第1マイクロホンに到達する第1オーディオ信号及び第2マイクロホンに到達する第2オーディオ信号を時間区間に連続的かつ同時に分割し、それにより、各時間区間について、前記第1マイクロホンに到達する前記第1オーディオ信号が第1フレーム化オーディオ信号に形成され、前記第2マイクロホンに到達する第2オーディオ信号が第2フレーム化オーディオ信号に形成されるステップと、
前記第1フレーム化オーディオ信号及び前記第2フレーム化オーディオ信号を、目標とされた音源に対して時間で整合させ、ここでは前記第1フレーム化オーディオ信号と前記第2フレーム化オーディオ信号とのに前記第1マイクロホン及び前記第2マイクロホンの2つのマイクロホンにおいて受信された信号間の動的相互相関評価によって調整された静的幾何形状ベースの計測に基づく、ステップと、
前記時間整合された前記第1フレーム化オーディオ信号のそれぞれにフーリエ変換を実行して第1スペクトルを生成し、前記第2フレーム化オーディオ信号にフーリエ変換を実行して第2スペクトルを生成し、ここでは前記第1スペクトル及び前記第2スペクトルのそれぞれは、前記各時間区間における前記2つの時間整合されたマイクロホン信号のうちの1つの前記スペクトルを表す、ステップと、
前記第1スペクトルと前記第2スペクトルとの相互相関に基づいて、複数の周波数のそれぞれにおける前記第1スペクトルと前記第2スペクトルとの位相差を算出しするステップと、
前記各時間区間について、定義された周波数範囲における前記位相差の正規化された分散を決定し、ここでは前記周波数範囲は、前記位相差の前記正規化された分散の計算における誤差マージンが最小化されるように、マイクロホンの幾何学的形状に基づいて計算される、ステップと、
前記各時間区間において、前記2つの時間整合されたマイクロホン信号の前記スペクトル位相差の前記正規化された分散に基づいて、発話存在の確率及び風雑音存在の確率を定式化及び評価するステップと、
前記各時間区間において、各時間区間に対する区分を決定し、ここでは区分は、発話のみ、風雑音のみ、風雑音に混ざった発話、又は不明の中の1つであり、前記区分の決定に決定論理が使用され、前記決定論理は、発話存在の確率及び風雑音存在の確率の個々の値及び組み合わされた値を組み込む第1関数に基づき、前記第1関数の値は、複数のしきい値と比較され、風雑音検出決定を行い、決定された区分に基づいて、風減衰動作が選択的に始動される、ステップと、
前記風減衰動作が風雑音減衰を実行することであるとき、利得又は減衰関数を計算し、ここでは前記関数が、前記位相差の前記正規化された分散と、所定の周波数範囲内の複数の周波数のそれぞれにおける個々の位相差とに基づき、風雑音減衰が、前記利得又は減衰関数に前記第1スペクトル及び前記第2スペクトルの各スペクトルの大きさを乗算することによって周波数領域において実行されて、風雑音が除去された第1スペクトル及び風雑音が除去された第2スペクトルを生成するステップと、
前記風雑音が除去された第1スペクトルと前記風雑音が除去された第2スペクトルとを結合して、結合スペクトルを生成するステップと、
前記結合スペクトルの逆FFTを行うことによって、風雑音が除去された時間領域信号を構築するステップと、
前記時間領域信号を使用して動作を行うステップであって、ここでは前記動作は、前記時間領域信号を電子装置に送信すること、前記時間領域信号を使用して電子機器を制御すること、又は前記時間領域信号を使用して電子機器と相互作用することのうちの1つ又は複数である、ステップと
を備える、方法。 - 前記時間区間は、10ミリ秒と20ミリ秒との間の長さである、請求項11に記載の方法。
- 目標とする前記音源が、車両の座席に着座している人からの声を備える、請求項11に記載の方法。
- 発話存在の前記確率及び風雑音存在の前記確率は、それぞれ、0と1の間の値を持つ、請求項11に記載の方法。
- 前記区分の決定は、現在の決定と前の連続する時間区間における決定の流れとを考慮する多数決手法をさらに利用する、請求項11に記載の方法。
- 発話存在の前記確率及び風雑音存在の前記確率は、前記各時間区間における発話存在又は風雑音存在の程度を評価するために使用される計量基準を提供する、請求項11に記載の方法。
- 前記決定された区分が、風雑音のみ、又は発話に混ざった風雑音であるとき、前記風雑音減衰動作が始動される、請求項11に記載の方法。
- 前記しきい値の値は、発話及び風雑音サンプルの量を使用して、オフラインアルゴリズムトレーニング段階においてオフラインで推定される、請求項11に記載の方法。
- 前記制御回路が、車両内に少なくとも部分的に配置されている、請求項11に記載の方法。
- 前記音源が動く、請求項11に記載の方法。
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