JPH09152891A - 非調和的周期検出法を用いた準周期的雑音の除去方式 - Google Patents
非調和的周期検出法を用いた準周期的雑音の除去方式Info
- Publication number
- JPH09152891A JPH09152891A JP7344992A JP34499295A JPH09152891A JP H09152891 A JPH09152891 A JP H09152891A JP 7344992 A JP7344992 A JP 7344992A JP 34499295 A JP34499295 A JP 34499295A JP H09152891 A JPH09152891 A JP H09152891A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveform
- period
- predetermined
- sine wave
- amplitude
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Noise Elimination (AREA)
Abstract
方法を提供すること。 【構 成】信号波形から所定時間内に所定回数以上検出
された周期の正弦波を、現時点での信号波形から除くよ
うにしたもので、非調和的周期検出法を用いて短い波形
データから高い精度で周期を検出し、該当する正弦波を
除去することを特徴とした構成である。
Description
るもので、音声信号と準周期的雑音の分離法に関するも
のであり、音声通信分野で利用されるものである。
法として、アナログ方式とディジタル方式で狭帯域阻止
フィルタ(ノッチフィルタ)を用いる方法が知られてい
る。しかしながら準周期的雑音、たとえば正弦波の周期
が変動しているような場合は、短時間に正弦波の周期を
特定してそれを除くことが必要であるが、従米の技術で
はそれができないという問題があった。
のような準周期的雑音の周期を短い波形から高い精度で
検出し、信号波形に加わったそのような雑音を除去する
方法を提供すること。
に、本発明は、波形を構成する一般に非調和的関係にあ
る正弦波の周期検出が可能な非調和的周期検出法によっ
て、信号波形から所定時間内に所定回数以上検出された
周期の正弦波成分を前記信号波形から除去することを特
徴とする、非調和的周期検出法を用いた準周期的雑音の
除去方式をその手段とするものであり、前記非調和的周
期検出法は、ある値の時間変化を表わす波形データに、
所定周期の一定振幅正弦波形および一定振幅余弦波形を
それぞれ掛けて前記所定周期の整数倍で定められるとこ
ろの所定区間にわたって加算して得られる2つの値を少
なくとも用いて、前記波形データの前記所定区間に含ま
れている前記所定周期の正弦波形の振幅および余弦波形
の振幅を求め、前記波形データから前記正弦波形の振幅
をもった前記所定周期の正弦波形および前記余弦波形の
振幅をもった前記所定周期の余弦波形を差し引いた残差
波形データを求め、該残差波形データの二乗もしくは絶
対値を一定区間にわたって加算して得られるところの残
差量に関して、前記所定周期を変数としたときに前記残
差量が極小となる周期を求めること、あるいは前記正弦
波形の振幅の二乗値と前記余弦波形の振幅の二乗値の和
が前記所定周期を変数としたときに極大となる周期を求
めることを特徴とするものである。
タ、FFT、ウェーブレット変換などによって正弦波の
周波数を求める場合、分析に用いる波形の長さΔt
(s)と周波数分解能(帯域フィルタ換算による−3d
B点の幅)Δf ところの非調和的周期検出法は上記の関係で示される制
約に拘束されず、短い波形から高い精度で周期(周波
数)を検出することができる。そこで最初に非調和的周
期検出法について数式を用いて説明する。
…,M)とすると、所定周期Tの正弦波形および余弦波
形の振幅X(T)およびY(T)は、nを整数、nT≦
Mとして、それぞれ
らMを一定区間とすると
ば、Tの関数I(T)はuで極小となり、正弦波成分が
大きいほど極小値は小さくなる。I(T)が極小となる
周期は次のようにして求めることができる。所定周期を
u1、u2、…、uMとすると、u1からukを第1の
帯域、uk+1からu2kを第2の帯域として、一般に
k個の周期を1組とした帯域を作り、各帯域ごとにI
(T)が最小となる周期を求めてこれを極小となる周期
とする。ただし最小となる周期が帯域の端にある場合は
次の帯域を含めた帯域で最小となる周期を求めるものと
する。
の二乗値の和
同様である。この場合は上記の説明でI(T)をQ
(T)、最小を最大、極小を極大とする。Q(T)が極
大となる周期で波形データに含まれた正弦波成分の周期
を求める方法は、(数2)と(数3)を省略するもの
で、I(T)を用いる場合よりも計算量が少ないという
利点があるが、精度が劣り、特に周期が大きい程、ある
いはnが小さい程、誤差は大きくなる。
の計算において和(サムメーション)の範囲m=1から
nTは、m=M−nT+1からMとしてもよい。また上
記の二つの範囲で求めた振幅の平均値をそれぞれX
(T)、Y(T)としてもよい。この場合は
合には、正弦波成分としては非常に小さな量であるが、
無数の周期が検出され得るので、上記の極小(極大)の
周期検出においては、適当な識別値を設け、I(T)の
極小値(Q(T)の極大値)が識別値以下(以上)の場
合に検出するようにする。
た周期の正弦波形分を信号波形から除去する方法につい
て数式を用いて説明する。周期がU1の正弦波成分を波
形データWk(m)から除くには次のようにする。周期
U1の正弦波形および余弦波形の振幅X(U1)および
Y(U1)を、(数1)においてWo(m)をW
k(m)、TをU1に置き換えて求め、次式の演算を実
行する。
においてWo(m)をRk(m,U1)、TをU2に置
き換えて振幅X(U2)およびY(U2)を求め、次式
の演算を実行する。
1の正弦波成分が除かれた残差波形データ、Rk(m,
U2)はWk(m)から周期U1とU2の正弦波成分が
除かれた残差波形データである。このようにしてW
o(m)から検出された周期に一致する周期の正弦波成
分は、それが定常的なものであれば任意の波形データか
ら除くことができる。次に周期が変動する正弦波成分を
除く場合について説明する。
区切って得た過去q個の波形データをWo(m)、W1
(m)、…、Wq−1(m)とし、信号波形には周期の
変動する1つの正弦波が含まれていて、その変動周期は
T1、T2、…、TNのいずれかで表わせるものとし、
更に現在以後の波形データWq(m)、W
q+1(m)、…には上記のT1ないしTNのいずれか
で表わせる周期の正弦波成分が含まれているものとす
る。また過去q個の波形データで表わされる信号波形の
長さを所定時間としたときに、所定回数を適当に設定す
ることによりT1、T2、…、TNを所定回数以上出現
した周期として検出できたものとする。
Wq(m)に含まれている正弦波の周期TjをT1、T
2、…、TNのいずれかに特定するために前記非調和的
周期検出法を用いる。ただし(数1)ないし(数5)に
おいてWo(m)をWq(m)に置き換え、所定周期を
T1、T2、…、TNとする。このようにして周期が特
定されたなら、Wk(m)をWq(m)に置き換えた
(数6)の演算により、特定された周期Tjの正弦波成
分を除いた残差波形データRq(m,Tj)を得る。す
なわち、
いずれかに特定された周期Tiの正弦波成分を除いた残
差波形データRq+1(m,Ti)を得ることができ
る。従ってRq(m,Tj)、Rq+1(m,Ti)、
…から波形を復元すれば、信号波形に含まれた周期の変
動する正弦波を除いた波形が得られることになる。周期
の変動する正弦波が複数ある場合も同様の方法で波形デ
ータごとに複数の正弦波成分を除いて残差波形データを
求め、これら残差波形データから複数の周期の変動する
正弦波を除いた波形を求めることができる。
ック図である。同図において、1は非調和的周期検出法
を用いて波形データから周期を検出する周期検出部、2
は検出された周期の記憶部、3は記憶部2の周期とその
出現の回数を数えて、所定回数以上出現した周期を出力
する周期選択部、4は周期選択部3から出力された周期
をもつ正弦波成分を入力データから検出して除去する正
弦波除去部を表わす。
る正弦波の除去方法を説明する。周期検出部1により過
去q個の波形データWo(m)、W1(m)、…、W
q−1(m)から検出された周期は、順次2の記憶部に
送り出され記憶される。一方、周期選択部3は所定時間
内(波形データq個で定まる)に、所定回数以上出現し
た周期を記憶部のデータから選び出し、それら周期
T1、T2、…、TNを正弦波除去部4に送り出す。正
弦波除去部では現在のデータWq(m)に含まれている
T1、T2、…、TNのいずれかの周期の正弦波成分を
検出して除き、残差波形データRq(m,Tj)を出力
する。次の波形データWq+1(m)が入力されると、
過去q個の波形データW1(m)、W2(m)、…、W
q(m)から検出された周期を使って同様にしてW
q+1(m)から正弦波成分を除き、残差波形データR
q+1(m,T1)を出力する。この繰り返しにより周
期の変動する正弦波を波形データから除き、残差波形デ
ータを求めてゆくことができる。
た準周期的雑音の除去方法を拡声電話の雑音除去に利用
した実施例のブロック図である。同図において、F1と
F2は帯域制限用低域フィルタ、AはAD変換器、Nは
雑音除去装置、DはDA変換器を表わす。雑音除去装置
の構成は図1のブロック図で表わされるものである。図
2の実施例における雑音の除去で用いられる諸量の具体
的な数値例を示せば、サンプリング周波数8kHz、波
形データのサンプル数M=128、所定時間2〜4秒
(q=125〜250)、所定回数波q/Nとなる。雑
音が定常的であればNを小さな値(最小で1)にするこ
とができるが、非定常的であればNを大きな値にする。
ただし、Nが過大(最大N=q)であると、音声信号を
含めてほとんどの正弦波成分が除かれてしまうので、状
況に応じて調整する。
電話に用いれば、車室内騒音の一つであるエンジン音を
送信する信号から除くことができる。この場合、上記数
値例において標準的なNの値は10ないし20である。
声音とそれを持たない無声音によって表わされるが、通
常の会話ではピッチ周期は変動し、波形は断続的であ
る。従って、音声に比べるならエンジン音のような準周
期的雑音におけるピッチ周期の変動ははるかにゆるやか
であり、波形も連続的である。本発明はこのような音声
と準周期的雑音の性質の相違に着目し、且つその相違を
識別できる分解能をもった非調和的周期検出法を用いる
ことにより両者を分離するものであり、音声信号に加わ
った準周期的雑音を除去できるという効果がある。
る。
のブロック図である。
Claims (2)
- 【請求項1】波形を構成する一般に非調和的関係にある
正弦波の周期検出が可能な非調和的周期検出法によっ
て、信号波形から所定時間内に所定回数以上検出された
周期の正弦波成分を前記信号波形から除去することを特
徴とする、非調和的周期検出法を用いた準周期的雑音の
除去方式。 - 【請求項2】前記非調和的周期検出法は、ある値の時間
変化を表わす波形データに、所定周期の一定振幅正弦波
形および一定振幅余弦波形をそれぞれ掛けて前記所定周
期の整数倍で定められるところの所定区間にわたって加
算して得られる2つの値を少なくとも用いて、前記波形
データの前記所定区間に含まれている前記所定周期の正
弦波形の振幅および余弦波形の振幅を求め、前記波形デ
ータから前記正弦波形の振幅をもった前記所定周期の正
弦波形および前記余弦波形の振幅をもった前記所定周期
の余弦波形を差し引いた残差波形データを求め、該残差
波形データの二乗もしくは絶対値を一定区間にわたって
加算して得られるところの残差量に関して、前記所定周
期を変数としたときに前記残差量が極小となる周期を求
めること、あるいは前記正弦波形の振幅の二乗値と前記
余弦波形の振幅の二乗値の和が前記所定周期を変数とし
たときに極大となる周期を求めること、を特徴とする請
求項1に記載の非調和的周期検出法を用いた準周期的雑
音の除去方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7344992A JPH09152891A (ja) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | 非調和的周期検出法を用いた準周期的雑音の除去方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7344992A JPH09152891A (ja) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | 非調和的周期検出法を用いた準周期的雑音の除去方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09152891A true JPH09152891A (ja) | 1997-06-10 |
Family
ID=18373549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7344992A Pending JPH09152891A (ja) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | 非調和的周期検出法を用いた準周期的雑音の除去方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09152891A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003514483A (ja) * | 1999-11-03 | 2003-04-15 | テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) | 通信信号におけるノイズ除去のためのシステム及び方法 |
JP2005070779A (ja) * | 2003-08-25 | 2005-03-17 | Microsoft Corp | 調波モデルに基づくフロントエンドを使用する頑強な音声認識のための方法および装置 |
-
1995
- 1995-11-28 JP JP7344992A patent/JPH09152891A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003514483A (ja) * | 1999-11-03 | 2003-04-15 | テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) | 通信信号におけるノイズ除去のためのシステム及び方法 |
JP2005070779A (ja) * | 2003-08-25 | 2005-03-17 | Microsoft Corp | 調波モデルに基づくフロントエンドを使用する頑強な音声認識のための方法および装置 |
JP4731855B2 (ja) * | 2003-08-25 | 2011-07-27 | マイクロソフト コーポレーション | 調波モデルに基づくフロントエンドを使用する頑強な音声認識のための方法およびコンピュータ可読記録媒体 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Seneff | Real-time harmonic pitch detector | |
US20190172481A1 (en) | Pitch detection algorithm based on pwvt of teager energy operator | |
EP1941493B1 (en) | Content-based audio comparisons | |
JP4740609B2 (ja) | 有声音および無声音の検出装置、並びにその方法 | |
US6785644B2 (en) | Alternate window compression/decompression method, apparatus, and system | |
WO2006041735A2 (en) | Reverberation removal | |
CN1443349A (zh) | 从电子信号中去除噪声的方法和仪器 | |
JP2000148172A (ja) | 音声の動作特性検出装置および検出方法 | |
JPH0820878B2 (ja) | 並列処理型ピッチ検出器 | |
US5323467A (en) | Method and apparatus for sound enhancement with envelopes of multiband-passed signals feeding comb filters | |
JPH09243679A (ja) | 任意区間波形を用いた非調和的周波数分析法 | |
EP1229517B1 (en) | Method for recognizing speech with noise-dependent variance normalization | |
JPH05281996A (ja) | ピッチ抽出装置 | |
JPH08221097A (ja) | 音声成分の検出法 | |
JPH09152891A (ja) | 非調和的周期検出法を用いた準周期的雑音の除去方式 | |
US4982433A (en) | Speech analysis method | |
JP2000105599A (ja) | 雑音レベル時間変動率計算方法及び装置と雑音低減方法 及び装置 | |
KR0128851B1 (ko) | 극성이 다른 가변길이 듀얼 임펄스의 스펙트럼 하모닉스 매칭에 의한 피치 검출 방법 | |
JP3019603B2 (ja) | 音声の基本周波数の抽出装置 | |
JPH05273964A (ja) | 自動採譜装置等に用いられるアタック時刻検出装置 | |
JP7461192B2 (ja) | 基本周波数推定装置、アクティブノイズコントロール装置、基本周波数の推定方法及び基本周波数の推定プログラム | |
JP4256186B2 (ja) | 音声信号雑音除去装置、音声信号雑音除去方法及びプログラム | |
KR0171004B1 (ko) | Samdf를 이용한 기본 주파수와 제1포만트의 비율 측정방법 | |
JP3321841B2 (ja) | ピッチ周波数推定方法及びその装置 | |
JP2714880B2 (ja) | 物理的な波形を非調和周波数成分に分析する方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071113 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081113 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091113 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091113 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 12 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101113 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111113 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 13 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111113 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121113 Year of fee payment: 14 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 14 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121113 |