JPH0370324A - 話声信号から障害を除去する方法および装置 - Google Patents
話声信号から障害を除去する方法および装置Info
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- JPH0370324A JPH0370324A JP2204042A JP20404290A JPH0370324A JP H0370324 A JPH0370324 A JP H0370324A JP 2204042 A JP2204042 A JP 2204042A JP 20404290 A JP20404290 A JP 20404290A JP H0370324 A JPH0370324 A JP H0370324A
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L21/00—Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
- G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
- G10L21/0208—Noise filtering
-
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- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L21/00—Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
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- G10L21/0216—Noise filtering characterised by the method used for estimating noise
- G10L2021/02161—Number of inputs available containing the signal or the noise to be suppressed
- G10L2021/02166—Microphone arrays; Beamforming
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2410/00—Microphones
- H04R2410/05—Noise reduction with a separate noise microphone
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2499/00—Aspects covered by H04R or H04S not otherwise provided for in their subgroups
- H04R2499/10—General applications
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- Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、請求項1の上位概念に示された方法およびこ
の方法を実施するための装置に関する。
の方法を実施するための装置に関する。
従来技術
話声を認識するために種々の方法が知られているが、こ
れらの方法の場合は背景ノイズにより認識の確実性が損
なわれる。障害を与えるこの種の発生音響は、例えば走
行中の自動車−ここではカーラジオもスイッチインされ
ている−の中で生ずる。
れらの方法の場合は背景ノイズにより認識の確実性が損
なわれる。障害を与えるこの種の発生音響は、例えば走
行中の自動車−ここではカーラジオもスイッチインされ
ている−の中で生ずる。
発明の解決すべき問題点
本発明の課題は、話声信号からノイズを除去するための
方法および、話声信号を適切な話声認識装置へ導くこと
のできる、この方法を実施するための装置を提供するこ
とである。
方法および、話声信号を適切な話声認識装置へ導くこと
のできる、この方法を実施するための装置を提供するこ
とである。
発明の利点
請求項1の特徴部分に示された本発明による方法は、障
害となる発生音響に起因する障害信号が高い確実性によ
り抑圧される利点を有する。本発明による方法を実施す
るために必要とされる装置は、現在の半導体技術の手段
により簡単に実現することができる。
害となる発生音響に起因する障害信号が高い確実性によ
り抑圧される利点を有する。本発明による方法を実施す
るために必要とされる装置は、現在の半導体技術の手段
により簡単に実現することができる。
従属形式の請求項に示されている要件により、請求項1
に示された本発明の方法およびこの方法を実施するため
の装置の有利な構成が可能となる。
に示された本発明の方法およびこの方法を実施するため
の装置の有利な構成が可能となる。
実施例の説明
第1図において自動車のうちの、乗員室lとエンジン室
2のそれぞれ一部だけが示されている。マイクロホン3
が乗員室の中に例えばフロントガラスの上方に設けられ
ていて、話声、運転ノイズおよび、スピーカ4から放射
されるカーラジオ5からの音響を採取する。マイクロホ
ン3から送出される和信号Σ(1)は本発明の方法を実
施する装置6へ導びかれ、この装置の出力側7からは、
障害の十分に除去された話声信号D2(t)が取り出さ
れる。
2のそれぞれ一部だけが示されている。マイクロホン3
が乗員室の中に例えばフロントガラスの上方に設けられ
ていて、話声、運転ノイズおよび、スピーカ4から放射
されるカーラジオ5からの音響を採取する。マイクロホ
ン3から送出される和信号Σ(1)は本発明の方法を実
施する装置6へ導びかれ、この装置の出力側7からは、
障害の十分に除去された話声信号D2(t)が取り出さ
れる。
もう一つのマイクロホン8がエンジン室2の中に設けら
れており、運転ノイズを採取してこれを信号F (t)
として装置6へ転送する。最後に、スピーカ4へ導びか
れたオーディオ信号は信号A (t)として同じく装置
6へ導びかれる。カーラジオにモノラル再生装置が設け
られていない時は、複数個のオーディオ信号A(t )
を採取して装置6へ導くことができる。
れており、運転ノイズを採取してこれを信号F (t)
として装置6へ転送する。最後に、スピーカ4へ導びか
れたオーディオ信号は信号A (t)として同じく装置
6へ導びかれる。カーラジオにモノラル再生装置が設け
られていない時は、複数個のオーディオ信号A(t )
を採取して装置6へ導くことができる。
以下の考察においてそれぞれの音響信号と電気信号とは
同一視される。スピーカ4の音響放射の結果としてマイ
クロホン3から採取された信号は、最初は未知の伝達関
数のため、信号A(1)とは異なる。そのためマイクロ
ホン3へ作用する、スピーカ4から出た信号はAI(t
)として示す。同様に、マイクロホン3により採取され
る運転ノイズF1(t)は、マイクロホン8により採取
された運転ノイズF (t)とは異なる。そのため和信
号は、Σ(t)−3(t)+pl(t)+A1(t)と
して形成される。
同一視される。スピーカ4の音響放射の結果としてマイ
クロホン3から採取された信号は、最初は未知の伝達関
数のため、信号A(1)とは異なる。そのためマイクロ
ホン3へ作用する、スピーカ4から出た信号はAI(t
)として示す。同様に、マイクロホン3により採取され
る運転ノイズF1(t)は、マイクロホン8により採取
された運転ノイズF (t)とは異なる。そのため和信
号は、Σ(t)−3(t)+pl(t)+A1(t)と
して形成される。
この和信号の成分Fl(t)およびA I (t )は
、A1(t)−HAxA(t)およびFt(t)−HF
X F (t) 、であり、この場合、HAとHl
は相応の伝達関数であり、×はたたみこみを表わす。
、A1(t)−HAxA(t)およびFt(t)−HF
X F (t) 、であり、この場合、HAとHl
は相応の伝達関数であり、×はたたみこみを表わす。
成分F1(t)とAI(t)を和信号から除去するt;
めに、最初に未知の関数HlおよびHAを知ることが必
要である。この目的で適応形フィルタが用いられる。こ
れは第2図に示されている装置において設けられている
。信号Σ(1)およびF (t)はマイクロホン3.8
から、適切な増幅器11.12および低域通過フィルタ
13.14を介して、アナログ/ディジタル変換器15
.16へ導びかれる。オーディオ信号A (t)も低域
通過フィルタ17を介してアナログ/ディジタル変換器
18へ導びかれる。低域通過フィルタはこの信号の帯域
幅を、後置接続された音声識別装置のために必要とされ
る値へ、制限する。
めに、最初に未知の関数HlおよびHAを知ることが必
要である。この目的で適応形フィルタが用いられる。こ
れは第2図に示されている装置において設けられている
。信号Σ(1)およびF (t)はマイクロホン3.8
から、適切な増幅器11.12および低域通過フィルタ
13.14を介して、アナログ/ディジタル変換器15
.16へ導びかれる。オーディオ信号A (t)も低域
通過フィルタ17を介してアナログ/ディジタル変換器
18へ導びかれる。低域通過フィルタはこの信号の帯域
幅を、後置接続された音声識別装置のために必要とされ
る値へ、制限する。
第1適応形フィルタ19は、相関器20と共働して、信
号A (t)から信号AI (t )を導出するために
用いられる。次に減算器21において信号AI(t)が
和信号Σ(1)から減算され、これにより信号DI(t
)が形成されるもう一つの適応形フィルタ22および相
関器23が、信号F (t)からFl(t)を導出する
ために設けられている。もう一つの減算器24を用いて
信号Fl(t)が信号D I (t )から減算される
。そのため出力側7に、音声識別装置へ転送されるため
の信号D2 (t )が送出される。
号A (t)から信号AI (t )を導出するために
用いられる。次に減算器21において信号AI(t)が
和信号Σ(1)から減算され、これにより信号DI(t
)が形成されるもう一つの適応形フィルタ22および相
関器23が、信号F (t)からFl(t)を導出する
ために設けられている。もう一つの減算器24を用いて
信号Fl(t)が信号D I (t )から減算される
。そのため出力側7に、音声識別装置へ転送されるため
の信号D2 (t )が送出される。
適応形フィルタ19は、目標関数を有する約100次の
非再帰形フィルタである。
非再帰形フィルタである。
zl(t)−(Σ(t)−HAz x A )膳A(t
) −0(1) (HAz −HA・の時) この場合、記号■は相関関数を表わす。目標関数は、正
しい HAZの場合は信号 [5(t)十F1(t)−
’]がオーディオ信号A (t)に対して相関されない
ことを、利用する。
) −0(1) (HAz −HA・の時) この場合、記号■は相関関数を表わす。目標関数は、正
しい HAZの場合は信号 [5(t)十F1(t)−
’]がオーディオ信号A (t)に対して相関されない
ことを、利用する。
フィルタ係数の算出は、詳細にはディジタル信号処理の
標準的な方法により行なうことができる。このことは例
えば論文“Adaptive NoiseCancel
ling : Pr1nciples and A
pplications、 Proceedings
of the I EEE、 Vol。
標準的な方法により行なうことができる。このことは例
えば論文“Adaptive NoiseCancel
ling : Pr1nciples and A
pplications、 Proceedings
of the I EEE、 Vol。
63 、 No、 L 2 、 December
l 975 、 l 692−1716ページに記
載されている。適応形フィルタおよび相関器は、適切に
プログラミングされる信号プロセッサにより、実現する
ことができる。
l 975 、 l 692−1716ページに記
載されている。適応形フィルタおよび相関器は、適切に
プログラミングされる信号プロセッサにより、実現する
ことができる。
減算器21の出力信号DI(t)は、相関器20におい
て用いられると共にもう一つの減算器24へも導びかれ
る。DI(t)=Σ1)−HA、xA(t)が形成され
る。
て用いられると共にもう一つの減算器24へも導びかれ
る。DI(t)=Σ1)−HA、xA(t)が形成され
る。
H2の測定のために、運転−ノイズと話声から合成され
る、既にオーディオ信号の除去された信号DI(t)が
用いられる。これらも相関されていない。そのためオー
ディオ信号のために用いられる方法がノイズ信号のため
にも使用できる。この場合、目標関数は、 Z2(t) =[(D+(t)−HFZx F(t)
]−F (t ) −0(2) CH,2−HF(t)の時) である。そのために減算器24の出力信号は、Dz(t
) −S (t) + (HF−HFZ) X F(t
)[(HA−HAZ)X A(t)] X F(t)(
3)この式(3)に示されているように、出力信号D2
(t)は、H,□のHlへの近似がおよびHAtのHA
への近似が一層良好に行なわれるほど、信号S (t)
へ−層近似する。完全には近似しな4 い場合も障害成分の著しい低減がなされる。
る、既にオーディオ信号の除去された信号DI(t)が
用いられる。これらも相関されていない。そのためオー
ディオ信号のために用いられる方法がノイズ信号のため
にも使用できる。この場合、目標関数は、 Z2(t) =[(D+(t)−HFZx F(t)
]−F (t ) −0(2) CH,2−HF(t)の時) である。そのために減算器24の出力信号は、Dz(t
) −S (t) + (HF−HFZ) X F(t
)[(HA−HAZ)X A(t)] X F(t)(
3)この式(3)に示されているように、出力信号D2
(t)は、H,□のHlへの近似がおよびHAtのHA
への近似が一層良好に行なわれるほど、信号S (t)
へ−層近似する。完全には近似しな4 い場合も障害成分の著しい低減がなされる。
発明の効果
本発明により、ノイズに起因する障害信号が確実に抑圧
される構成手法が提供される。
される構成手法が提供される。
第1図は自動車における本発明による装置の配置図、第
2図は本発明による装置の回路ブロック図を示す。 1・・・乗員室、2・・・エンジン室、3.8・・・マ
イクロフォン、4・・・スピーカ、5・・・カーラジオ
、6・・・本発明の装置、7・・・出力側、11.12
・・・増幅器、13.14・・・低域通過フィルタ、1
516.17.18・・・アナログ/ディジタル変換器
、19.22・・・適応形フィルタ、20.23・・・
相関器、24・・・減算器
2図は本発明による装置の回路ブロック図を示す。 1・・・乗員室、2・・・エンジン室、3.8・・・マ
イクロフォン、4・・・スピーカ、5・・・カーラジオ
、6・・・本発明の装置、7・・・出力側、11.12
・・・増幅器、13.14・・・低域通過フィルタ、1
516.17.18・・・アナログ/ディジタル変換器
、19.22・・・適応形フィルタ、20.23・・・
相関器、24・・・減算器
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、話声を認識するために話声信号から障害を除去する
方法であって、この場合、話声は他の発生音響と共に1
つの電気信号(和信号)へ変換するようにし、この場合
、前記の他の発生音響は、オーディオ信号の電気・音響
変換により生ずる発生音響とノイズとから形成されてい
る、話声信号からの障害の除去法において、ノイズを採
取してノイズ信号へ変換するようにし、さらにノイズ信
号とオーディオ信号を適応形フィルタを介して導びいて
さらに和信号から減算するようにし、さらにその結果得
られた合成信号を一方ではノイズ信号と比較し他方では
オーディオ信号と比較するようにし、さらに比較結果を
適応形フィルタの制御のために用いるようにしたことを
特徴とする話声信号から障害を除去する方法。 2、ノイズをその発生源において採取するようにした請
求項1記載の方法。 3、オーディオ信号とノイズ信号との和信号を、前もっ
て低域通過濾波させてさらにアナログ/ディジタル変換
するようにした請求項1記載の方法。 4、自動車の中で乗員室の外部のノイズのほかに乗員室
中の話声および他の発生音響を採取するようにし、さら
にオーディオ信号をオーディオ信号源(カーラジオ、カ
セットプレーヤ、CDプレーヤ)から取り出すようにし
た請求項1記載の方法。 5、前記の合成信号をオーディオ信号とまたはノイズ信
号と比較するために相関器(20、23)を設けるよう
にした請求項1記載の方法を実施する装置。 6、自動車の乗員室におけるマイクロフォン(3)から
の和信号を、増幅器(11)およびアナログ/ディジタ
ル変換器(15)を介して、この和信号から前記の他の
発生音響信号を減算するための手段(21、24)へ導
びくようにし、さらにオーディオ信号をもう一つのアナ
ログ/ディジタル変換器(18)を介して第1適応形フ
ィルタ(19)および第1相関器(20)へ導びくよう
にし、該第1相関器が第1適応形フィルタ(19)を制
御するようにし、さらに該相関器へ、和信号と第1適応
形フィルタ(19)の出力信号との差が導びかれるよう
にし、さらに乗員室の外部に設けられたもう一つのマイ
クロフォン(8)からのノイズ信号を、もう一つの増幅
器(12)および第3のアナログ/ディジタル変換器(
16)を介して、第2適応形フィルタ(22)へおよび
第2相関器(23)へ導びくようにし、該第2相関器が
第2適応形フィルタ(22)を制御するようにし、さら
に該第2相関器へ、和信号と第2適応形フィルタの少な
くとも出力信号との差が導びかれるようにした請求項5
記載の装置。 7、アナログ/ディジタル変換器(15、16、18)
に低域通過フィルタ(13、14、17)が前置接続さ
れている請求項6記載の装置。 8、適応形フィルタ(19、22)が非再帰的フィルタ
であるようにした請求項5記載の装置。 9、適応形フィルタの次数が約100であるようにした
請求項8記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3925589.1 | 1989-08-02 | ||
DE3925589A DE3925589C2 (de) | 1989-08-02 | 1989-08-02 | Verfahren und Anordnung zur Störbefreiung von Sprachsignalen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0370324A true JPH0370324A (ja) | 1991-03-26 |
Family
ID=6386369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2204042A Pending JPH0370324A (ja) | 1989-08-02 | 1990-08-02 | 話声信号から障害を除去する方法および装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0411360B1 (ja) |
JP (1) | JPH0370324A (ja) |
DE (2) | DE3925589C2 (ja) |
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