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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- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims 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
-
- 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
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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
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- H04R2499/13—Acoustic transducers and sound field adaptation in vehicles
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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) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2004248254A (ja) * | 2003-02-13 | 2004-09-02 | Northrop Grumman Corp | アナログ／ディジタル変換器における誤りを適応的に補償する方法および装置 |
| KR100499671B1 (ko) * | 2002-06-17 | 2005-07-05 | 이석재 | 안경부착용 선섀이드클립 |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4106405C2 (de) * | 1990-03-23 | 1996-02-29 | Ricoh Kk | Geräuschunterdrückungseinrichtung für ein Spracherkennungsystem |
| JP3176474B2 (ja) * | 1992-06-03 | 2001-06-18 | 沖電気工業株式会社 | 適応ノイズキャンセラ装置 |
| DE4315000A1 (de) * | 1993-05-06 | 1994-11-10 | Opel Adam Ag | Geräuschkompensierte Freisprechanlage in Kraftfahrzeugen |
| IT1272653B (it) * | 1993-09-20 | 1997-06-26 | Alcatel Italia | Metodo di riduzione del rumore, in particolare per riconoscimento automatico del parlato, e filtro atto ad implementare lo stesso |
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