JPH11237898A - 雑音低減方法および雑音低減装置 - Google Patents
雑音低減方法および雑音低減装置Info
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- JPH11237898A JPH11237898A JP10055796A JP5579698A JPH11237898A JP H11237898 A JPH11237898 A JP H11237898A JP 10055796 A JP10055796 A JP 10055796A JP 5579698 A JP5579698 A JP 5579698A JP H11237898 A JPH11237898 A JP H11237898A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 呼吸音などの雑音を確実に除去して円滑な会
話の実現を図ることが可能な雑音低減方法および雑音低
減装置を提供する。 【解決手段】 閉鎖空間２２内に配設されると共に発声
源２１の方向とは異なる方向に指向性を有する第１音声
入力手段２を介して入力した第１入力信号ＳI1（ｎ）に
含まれている周期性信号Ｙ１（ｎ）を抽出し、抽出した
周期性信号Ｙ１（ｎ）に基づいて発声源２１の出力信号
が音声であると判定したときに、閉鎖空間２２内に配設
されると共に発声源２１の方向に指向性を有する第２音
声入力手段３を介して入力している第２入力信号ＳI2
（ｎ）を音声信号として出力する。
話の実現を図ることが可能な雑音低減方法および雑音低
減装置を提供する。 【解決手段】 閉鎖空間２２内に配設されると共に発声
源２１の方向とは異なる方向に指向性を有する第１音声
入力手段２を介して入力した第１入力信号ＳI1（ｎ）に
含まれている周期性信号Ｙ１（ｎ）を抽出し、抽出した
周期性信号Ｙ１（ｎ）に基づいて発声源２１の出力信号
が音声であると判定したときに、閉鎖空間２２内に配設
されると共に発声源２１の方向に指向性を有する第２音
声入力手段３を介して入力している第２入力信号ＳI2
（ｎ）を音声信号として出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、交話器のマイクロ
ホンなどの音声入力手段に入力された呼吸音などの雑音
を低減するための雑音低減方法および雑音低減装置に関
するものである。
ホンなどの音声入力手段に入力された呼吸音などの雑音
を低減するための雑音低減方法および雑音低減装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、ジェット機のパイロットなど
が酸素マスクを装着した状態で酸素を吸入しながら酸素
マスク内部に取り付けたマイクロホンを介して会話する
際には、呼吸音などの耳障りな雑音が音声と共にマイク
ロホンに入力する。このような状況下では、その呼吸音
などが会話相手に送信される結果、円滑な会話が妨げら
れる。このため、骨伝導マイクロホンなどを使用するこ
とによって対処していたが、十分な効果が得られないの
が実状である。
が酸素マスクを装着した状態で酸素を吸入しながら酸素
マスク内部に取り付けたマイクロホンを介して会話する
際には、呼吸音などの耳障りな雑音が音声と共にマイク
ロホンに入力する。このような状況下では、その呼吸音
などが会話相手に送信される結果、円滑な会話が妨げら
れる。このため、骨伝導マイクロホンなどを使用するこ
とによって対処していたが、十分な効果が得られないの
が実状である。
【０００３】一方、マイクロホンの出力信号から呼吸音
などの雑音信号を除去することができれば、上記した不
都合点が解消される。この種の、マイクロホンの出力信
号から雑音信号を除去する方法としてマイクロホンの出
力信号の零交差数をカウントする方法が従来から知られ
ている。この方法では、音声信号の周波数よりも呼吸音
などの雑音信号の周波数の方が高いことを前提として雑
音信号を除去する。具体的には、まず、マイクロホンの
出力信号から直流成分を除去する。次いで、交流成分の
みとなったマイクロホンの出力信号の所定時間内におけ
る零交差数をカウントする。この場合、雑音信号は一般
的には音声信号よりも高周波数であると考えられるた
め、零交差数が予め設定した回数（例えばＮ回）以下で
あれば、音声が発声源から出力されていると判定し、マ
イクロホンの出力信号をそのまま音声信号として出力す
る。逆に、零交差数がＮ回を超えていれば、発声源から
呼吸音が出力されていると判定し、マイクロホンの出力
信号を出力するのを遮断する。これにより、呼吸音を除
去することによって円滑な会話を実現しようとしてい
る。
などの雑音信号を除去することができれば、上記した不
都合点が解消される。この種の、マイクロホンの出力信
号から雑音信号を除去する方法としてマイクロホンの出
力信号の零交差数をカウントする方法が従来から知られ
ている。この方法では、音声信号の周波数よりも呼吸音
などの雑音信号の周波数の方が高いことを前提として雑
音信号を除去する。具体的には、まず、マイクロホンの
出力信号から直流成分を除去する。次いで、交流成分の
みとなったマイクロホンの出力信号の所定時間内におけ
る零交差数をカウントする。この場合、雑音信号は一般
的には音声信号よりも高周波数であると考えられるた
め、零交差数が予め設定した回数（例えばＮ回）以下で
あれば、音声が発声源から出力されていると判定し、マ
イクロホンの出力信号をそのまま音声信号として出力す
る。逆に、零交差数がＮ回を超えていれば、発声源から
呼吸音が出力されていると判定し、マイクロホンの出力
信号を出力するのを遮断する。これにより、呼吸音を除
去することによって円滑な会話を実現しようとしてい
る。
【０００４】ところが、従来の零交差数に基づいて雑音
を低減する方法には、以下の問題点がある。すなわち、
この方法では、音声よりも呼吸音などの雑音信号の方が
常に高い周波数であることを前提として音声信号である
か否かを判定している。しかし、実際には、呼吸音の中
には音声と同程度の低周波数成分が含まれている。した
がって、このような呼吸音がマイクロホンに入力された
場合、零交差数が少ないために、発声源から呼吸音が出
力されているにも拘わらず、音声信号が出力されている
と誤判定してしまうことがある。また、音声と共に吐息
がマイクロホンに直接吹きかけられたときには、マイク
ロホンの出力信号が飽和することに起因して雑音が出力
されていると誤判定することもある。加えて、外部雑音
がマイクロホンに混入したときには、そのマイクロホン
の出力信号の零交差数が大きくなるため、発声源から音
声が出力されているにも拘わらず雑音と誤判定してしま
うこともある。このような場合には、音声信号が途切れ
たり、音声信号が全く出力されないという不都合が生じ
る。このように、従来の零交差数に基づく雑音低減方法
には、マイクロホンから出力されている信号が音声信号
であるか否かの判定精度が低いため実用化が困難である
という問題点がある。
を低減する方法には、以下の問題点がある。すなわち、
この方法では、音声よりも呼吸音などの雑音信号の方が
常に高い周波数であることを前提として音声信号である
か否かを判定している。しかし、実際には、呼吸音の中
には音声と同程度の低周波数成分が含まれている。した
がって、このような呼吸音がマイクロホンに入力された
場合、零交差数が少ないために、発声源から呼吸音が出
力されているにも拘わらず、音声信号が出力されている
と誤判定してしまうことがある。また、音声と共に吐息
がマイクロホンに直接吹きかけられたときには、マイク
ロホンの出力信号が飽和することに起因して雑音が出力
されていると誤判定することもある。加えて、外部雑音
がマイクロホンに混入したときには、そのマイクロホン
の出力信号の零交差数が大きくなるため、発声源から音
声が出力されているにも拘わらず雑音と誤判定してしま
うこともある。このような場合には、音声信号が途切れ
たり、音声信号が全く出力されないという不都合が生じ
る。このように、従来の零交差数に基づく雑音低減方法
には、マイクロホンから出力されている信号が音声信号
であるか否かの判定精度が低いため実用化が困難である
という問題点がある。
【０００５】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、呼吸音などの雑音を確実に除去して円滑な
会話の実現を図ることが可能な雑音低減方法および雑音
低減装置を提供することを主目的とする。
ものであり、呼吸音などの雑音を確実に除去して円滑な
会話の実現を図ることが可能な雑音低減方法および雑音
低減装置を提供することを主目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく請
求項１記載の雑音低減方法は、閉鎖空間内に配設される
と共に発声源の方向とは異なる方向に指向性を有する第
１音声入力手段を介して入力した第１入力信号に含まれ
ている周期性信号を抽出し、抽出した周期性信号に基づ
いて発声源の出力信号が音声であると判定したときに、
閉鎖空間内に配設されると共に発声源の方向に指向性を
有する第２音声入力手段を介して入力している第２入力
信号を音声信号として出力することを特徴とする。な
お、本発明において閉鎖空間とは、完全に閉鎖された空
間のみならず、擬似的に閉鎖された疑似閉鎖空間も含む
概念である。
求項１記載の雑音低減方法は、閉鎖空間内に配設される
と共に発声源の方向とは異なる方向に指向性を有する第
１音声入力手段を介して入力した第１入力信号に含まれ
ている周期性信号を抽出し、抽出した周期性信号に基づ
いて発声源の出力信号が音声であると判定したときに、
閉鎖空間内に配設されると共に発声源の方向に指向性を
有する第２音声入力手段を介して入力している第２入力
信号を音声信号として出力することを特徴とする。な
お、本発明において閉鎖空間とは、完全に閉鎖された空
間のみならず、擬似的に閉鎖された疑似閉鎖空間も含む
概念である。
【０００７】この雑音低減方法では、閉鎖空間内の第１
音声入力手段から第１入力信号が出力されると、その第
１入力信号内に含まれている周期性信号を抽出する。次
いで、抽出した周期性信号に基づいて、第２音声入力手
段の出力信号が音声であるか否かを判定する。この場
合、発声源から出力される音声は、ある程度の周期性を
有している。このため、第１入力信号に周期性信号が含
まれていれば発声源から音声が出力されていると判定
し、周期性信号が含まれていなければ発声源から音声が
出力されていないと判定する。したがって、第１入力信
号が低周波数の呼吸音であるときには、呼吸音は、周期
性を有していないため、音声とは判定されない。一方、
発声源から音声と共に吐息が発せられたときには、第１
音声入力手段は、発声源の方向とは異なる方向に指向性
を有しているため、その吐息によって飽和されることな
く音声を装置から出力する。したがって、吐息と音声が
同時に発せられた場合においても、第２入力信号に音声
が含まれていると判定する。次いで、第２入力信号内に
音声信号が含まれていると判定したときには、第２音声
入力手段を介して入力している第２入力信号を出力す
る。このため、呼吸音などの雑音を確実に除去しつつ音
声信号を確実に出力することが可能となる。
音声入力手段から第１入力信号が出力されると、その第
１入力信号内に含まれている周期性信号を抽出する。次
いで、抽出した周期性信号に基づいて、第２音声入力手
段の出力信号が音声であるか否かを判定する。この場
合、発声源から出力される音声は、ある程度の周期性を
有している。このため、第１入力信号に周期性信号が含
まれていれば発声源から音声が出力されていると判定
し、周期性信号が含まれていなければ発声源から音声が
出力されていないと判定する。したがって、第１入力信
号が低周波数の呼吸音であるときには、呼吸音は、周期
性を有していないため、音声とは判定されない。一方、
発声源から音声と共に吐息が発せられたときには、第１
音声入力手段は、発声源の方向とは異なる方向に指向性
を有しているため、その吐息によって飽和されることな
く音声を装置から出力する。したがって、吐息と音声が
同時に発せられた場合においても、第２入力信号に音声
が含まれていると判定する。次いで、第２入力信号内に
音声信号が含まれていると判定したときには、第２音声
入力手段を介して入力している第２入力信号を出力す
る。このため、呼吸音などの雑音を確実に除去しつつ音
声信号を確実に出力することが可能となる。
【０００８】請求項２記載の雑音低減方法は、請求項１
記載の雑音低減方法において、第１入力信号を遅延させ
て遅延入力信号を生成し、遅延入力信号を適応フィルタ
に入力し、第１入力信号および適応フィルタにおける出
力信号の差分信号を生成し、差分信号に基づいて適応フ
ィルタのフィルタ係数を設定すると共に適応フィルタの
出力信号を周期性信号として抽出することを特徴とす
る。
記載の雑音低減方法において、第１入力信号を遅延させ
て遅延入力信号を生成し、遅延入力信号を適応フィルタ
に入力し、第１入力信号および適応フィルタにおける出
力信号の差分信号を生成し、差分信号に基づいて適応フ
ィルタのフィルタ係数を設定すると共に適応フィルタの
出力信号を周期性信号として抽出することを特徴とす
る。
【０００９】例えば、音声信号の周波数が既知であれ
ば、バンドパスフィルタなどを用いることにより、第１
入力信号に含まれる音声信号を抽出することもできる。
しかし、この方法では、話者が変わることにより音声信
号の周波数帯域が変動した場合には、音声信号を抽出す
ることができないことがあるし、音声信号の周波数帯域
と比較してバンドパスフィルタの周波数帯域が広い場合
には、音声信号だけでなく雑音までも抽出してしまうこ
とがあり、誤判定するおそれもある。
ば、バンドパスフィルタなどを用いることにより、第１
入力信号に含まれる音声信号を抽出することもできる。
しかし、この方法では、話者が変わることにより音声信
号の周波数帯域が変動した場合には、音声信号を抽出す
ることができないことがあるし、音声信号の周波数帯域
と比較してバンドパスフィルタの周波数帯域が広い場合
には、音声信号だけでなく雑音までも抽出してしまうこ
とがあり、誤判定するおそれもある。
【００１０】一方、この雑音低減方法では、まず、第１
入力信号を遅延させて遅延入力信号を生成し、この遅延
入力信号を適応フィルタに入力する。次いで、第１入力
信号と適応フィルタの出力信号との差分信号に基づい
て、適応フィルタのフィルタ係数を設定する。この場
合、遅延入力信号に含まれている呼吸音などの雑音信号
が遅延させられているため、その雑音信号と第１入力信
号に含まれている雑音信号との間では、相関関係が極め
て低い。一方、音声信号には周期性信号であるピッチ周
波数が含まれているため、遅延入力信号に含まれている
音声信号と第１入力信号に含まれている音声信号との間
には、高い相関関係がある。このため、適応フィルタ
は、そのフィルタ係数を逐次修正することにより、第１
入力信号に含まれている周期性信号の成分に適応させつ
つ、その周期性信号を出力する。したがって、適応フィ
ルタから周期性信号が出力されているか否かを判別する
ことにより、第２入力信号が音声であるか否かを正確に
判定することが可能となる。
入力信号を遅延させて遅延入力信号を生成し、この遅延
入力信号を適応フィルタに入力する。次いで、第１入力
信号と適応フィルタの出力信号との差分信号に基づい
て、適応フィルタのフィルタ係数を設定する。この場
合、遅延入力信号に含まれている呼吸音などの雑音信号
が遅延させられているため、その雑音信号と第１入力信
号に含まれている雑音信号との間では、相関関係が極め
て低い。一方、音声信号には周期性信号であるピッチ周
波数が含まれているため、遅延入力信号に含まれている
音声信号と第１入力信号に含まれている音声信号との間
には、高い相関関係がある。このため、適応フィルタ
は、そのフィルタ係数を逐次修正することにより、第１
入力信号に含まれている周期性信号の成分に適応させつ
つ、その周期性信号を出力する。したがって、適応フィ
ルタから周期性信号が出力されているか否かを判別する
ことにより、第２入力信号が音声であるか否かを正確に
判定することが可能となる。
【００１１】請求項３記載の雑音低減方法は、請求項１
または２記載の雑音低減方法において、抽出した周期性
信号の二乗値または絶対値を所定期間に亘って積算し、
積算値が予め設定した所定値を超えたときに発声源の出
力信号を音声であると判定することを特徴とする。
または２記載の雑音低減方法において、抽出した周期性
信号の二乗値または絶対値を所定期間に亘って積算し、
積算値が予め設定した所定値を超えたときに発声源の出
力信号を音声であると判定することを特徴とする。
【００１２】発声源から出力されている呼吸音にも周期
性信号が若干含まれていることがある。したがって、周
期性信号を抽出したと同時に音声が出力されたと判定す
ると、呼吸音を誤って音声信号として出力してしまうこ
とになる。一方、この方法では、抽出した周期性信号の
二乗値または絶対値を所定の期間に亘って積算する。こ
の場合、積算値は、音声のパワーに相当するため、第１
入力信号が音声である場合には、ある程度以上の値とな
り、逆に呼吸音である場合には、僅かな値となる。した
がって、この積算値が予め設定した所定値を超えたか否
かを判別することにより、第２入力信号が音声であるか
否かを確実に判定することが可能となる。
性信号が若干含まれていることがある。したがって、周
期性信号を抽出したと同時に音声が出力されたと判定す
ると、呼吸音を誤って音声信号として出力してしまうこ
とになる。一方、この方法では、抽出した周期性信号の
二乗値または絶対値を所定の期間に亘って積算する。こ
の場合、積算値は、音声のパワーに相当するため、第１
入力信号が音声である場合には、ある程度以上の値とな
り、逆に呼吸音である場合には、僅かな値となる。した
がって、この積算値が予め設定した所定値を超えたか否
かを判別することにより、第２入力信号が音声であるか
否かを確実に判定することが可能となる。
【００１３】請求項４記載の雑音低減方法は、請求項３
記載の雑音低減方法において、積算値が所定値を下回っ
てから所定時間を経過するまで第２入力信号を音声信号
として出力することを特徴とする。
記載の雑音低減方法において、積算値が所定値を下回っ
てから所定時間を経過するまで第２入力信号を音声信号
として出力することを特徴とする。
【００１４】発声源から音声が出力されていないと判定
した場合に、出力を直ちに遮断してもよいが、音声の語
尾が欠落したり、連続発声している最中に出力が途切れ
たりするおそれがある。一方、この方法では、積算値が
一定値を下回ってから所定時間を経過するまで第２入力
信号を音声として出力する。このため、音声の語尾や、
連続発声中の音声部分の欠落を防止することが可能とな
る。
した場合に、出力を直ちに遮断してもよいが、音声の語
尾が欠落したり、連続発声している最中に出力が途切れ
たりするおそれがある。一方、この方法では、積算値が
一定値を下回ってから所定時間を経過するまで第２入力
信号を音声として出力する。このため、音声の語尾や、
連続発声中の音声部分の欠落を防止することが可能とな
る。
【００１５】請求項５記載の雑音低減装置は、閉鎖空間
内に配設されると共に発声源の方向とは異なる方向に指
向性を有する第１音声入力手段を介して入力した第１入
力信号に含まれている周期性信号を抽出する周期性信号
抽出手段と、抽出した周期性信号に基づいて発声源の出
力信号が音声であるか否かを判定する判定手段と、発声
源の出力信号が音声であると判定されたときに、閉鎖空
間内に配設されると共に発声源の方向に指向性を有する
第２音声入力手段を介して入力している第２入力信号を
音声信号として出力するスイッチ手段とを備えているこ
とを特徴とする。
内に配設されると共に発声源の方向とは異なる方向に指
向性を有する第１音声入力手段を介して入力した第１入
力信号に含まれている周期性信号を抽出する周期性信号
抽出手段と、抽出した周期性信号に基づいて発声源の出
力信号が音声であるか否かを判定する判定手段と、発声
源の出力信号が音声であると判定されたときに、閉鎖空
間内に配設されると共に発声源の方向に指向性を有する
第２音声入力手段を介して入力している第２入力信号を
音声信号として出力するスイッチ手段とを備えているこ
とを特徴とする。
【００１６】請求項６記載の雑音低減装置は、請求項５
記載の雑音低減装置において、周期性信号抽出手段は、
第１入力信号を遅延させることにより遅延入力信号を生
成する遅延回路と、遅延入力信号を入力する適応フィル
タと、第１入力信号および適応フィルタにおける出力信
号の差分信号を生成する差分回路とを備え、差分信号に
基づいて適応フィルタのフィルタ係数を設定すると共に
適応フィルタの出力信号を周期性信号として抽出するこ
とを特徴とする。
記載の雑音低減装置において、周期性信号抽出手段は、
第１入力信号を遅延させることにより遅延入力信号を生
成する遅延回路と、遅延入力信号を入力する適応フィル
タと、第１入力信号および適応フィルタにおける出力信
号の差分信号を生成する差分回路とを備え、差分信号に
基づいて適応フィルタのフィルタ係数を設定すると共に
適応フィルタの出力信号を周期性信号として抽出するこ
とを特徴とする。
【００１７】請求項７記載の雑音低減装置は、請求項５
または６記載の雑音低減装置において、判定手段は、抽
出された周期性信号の二乗値または絶対値を所定期間に
亘って積算し、積算値が予め設定した所定値を超えたと
きに発声源の出力信号を音声であると判定することを特
徴とする。
または６記載の雑音低減装置において、判定手段は、抽
出された周期性信号の二乗値または絶対値を所定期間に
亘って積算し、積算値が予め設定した所定値を超えたと
きに発声源の出力信号を音声であると判定することを特
徴とする。
【００１８】請求項８記載の雑音低減装置は、請求項７
記載の雑音低減装置において、判定手段は、積算値が所
定値を下回ってから所定時間を経過するまでスイッチ手
段に対して第２入力信号を音声信号として出力させるこ
とを特徴とする。
記載の雑音低減装置において、判定手段は、積算値が所
定値を下回ってから所定時間を経過するまでスイッチ手
段に対して第２入力信号を音声信号として出力させるこ
とを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る雑音低減方法および雑音低減装置の好適な実施
の形態について説明する。
明に係る雑音低減方法および雑音低減装置の好適な実施
の形態について説明する。
【００２０】図１は、雑音低減装置１のブロック図を示
している。同図に示すように、雑音低減装置１は、マイ
クロホン２，３、Ａ／Ｄ変換器４，５、遅延回路６，
７、適応フィルタ８、差分回路９、積算器１０、判定器
１１、スイッチ１２およびＤ／Ａ変換器１３を備えてい
る。
している。同図に示すように、雑音低減装置１は、マイ
クロホン２，３、Ａ／Ｄ変換器４，５、遅延回路６，
７、適応フィルタ８、差分回路９、積算器１０、判定器
１１、スイッチ１２およびＤ／Ａ変換器１３を備えてい
る。
【００２１】マイクロホン２は、Ａ／Ｄ変換器４と相俟
って本発明における第１音声入力手段に相当し、発声源
２１の方向とは反対の向きに指向性を有するように閉鎖
空間である酸素マスク２２内に配設されている。マイク
ロホン３は、Ａ／Ｄ変換器５と相俟って本発明における
第２音声入力手段に相当し、マイクロホン２とは背中合
わせに固着されると共に、発声源２１の方向に指向性を
有するように酸素マスク２２内に配設されている。Ａ／
Ｄ変換器４は、マイクロホン２の出力信号である電圧信
号ＶI1をサンプリング時間ＴＳ毎にアナログ−デジタル
変換することにより、本発明における第１入力信号に相
当する信号ＳI1（ｎ）を出力する。Ａ／Ｄ変換器５は、
マイクロホン３の出力信号である電圧信号ＶI2をサンプ
リング時間ＴＳ毎にアナログ−デジタル変換することに
より、本発明における第２入力信号に相当する信号ＳI2
（ｎ）を出力する。
って本発明における第１音声入力手段に相当し、発声源
２１の方向とは反対の向きに指向性を有するように閉鎖
空間である酸素マスク２２内に配設されている。マイク
ロホン３は、Ａ／Ｄ変換器５と相俟って本発明における
第２音声入力手段に相当し、マイクロホン２とは背中合
わせに固着されると共に、発声源２１の方向に指向性を
有するように酸素マスク２２内に配設されている。Ａ／
Ｄ変換器４は、マイクロホン２の出力信号である電圧信
号ＶI1をサンプリング時間ＴＳ毎にアナログ−デジタル
変換することにより、本発明における第１入力信号に相
当する信号ＳI1（ｎ）を出力する。Ａ／Ｄ変換器５は、
マイクロホン３の出力信号である電圧信号ＶI2をサンプ
リング時間ＴＳ毎にアナログ−デジタル変換することに
より、本発明における第２入力信号に相当する信号ＳI2
（ｎ）を出力する。
【００２２】遅延回路６は、適応フィルタ８および差分
回路９と相俟って本発明における周期性信号抽出手段に
相当し、信号ＳI1（ｎ）を所定時間（サンプリング時間
ＴＳ×Ｌ１時間）だけ遅延させた遅延入力信号Ｘ１
（ｎ）を生成すると共に生成した遅延入力信号Ｘ１
（ｎ）を適応フィルタ８に出力する。適応フィルタ８
は、例えば、タップ数が固定で内部フィルタ係数が可変
のデジタルフィルタで構成されている。この場合、適応
フィルタ８は、ＬＭＳ法に従い、差分信号Ｅ１（ｎ）の
二乗平均値が最小になるように、サンプリング時間ＴＳ
毎に、内部フィルタ係数を逐次修正しつつ遅延入力信号
Ｘ１（ｎ）をフィルタリングすることにより、信号ＳI1
（ｎ）に含まれる周期性信号である信号Ｙ１（ｎ）を抽
出する。差分回路９は、信号ＳI1（ｎ）から信号Ｙ１
（ｎ）を減算することによって生成した差分信号Ｅ１
（ｎ）を適応フィルタ８に出力する。積算器１０は、信
号Ｙ１（ｎ）の二乗値を時間Ｔ１（サンプリング時間Ｔ
Ｓ×ｍ時間）の間に亘って積算し、積算値に相当する信
号Ｙ２（ｎ）をＡ／Ｄ変換器４のサンプリングに同期し
て出力する。判定器１１は、信号Ｙ２（ｎ）の電圧値と
予め設定されたしきい値ＶTHとを比較し、信号Ｙ２
（ｎ）の電圧値がしきい値ＶTHを超えたときにハイレベ
ルの制御信号ＳＳを出力する。遅延回路７は、信号ＳI2
（ｎ）を所定時間（サンプリング時間ＴＳ×Ｌ２時間）
だけ遅延させることにより信号Ｘ２（ｎ）を出力する。
スイッチ１２は、ハイレベルの制御信号ＳＳが出力され
たときに信号Ｘ２（ｎ）をＤ／Ａ変換器１３に出力す
る。Ｄ／Ａ変換器１３は、スイッチ１２を介して出力さ
れた信号Ｘ２（ｎ）をサンプリング時間ＴＳ毎にデジタ
ル−アナログ変換し、変換したアナログ信号を出力信号
として外部装置に出力する。
回路９と相俟って本発明における周期性信号抽出手段に
相当し、信号ＳI1（ｎ）を所定時間（サンプリング時間
ＴＳ×Ｌ１時間）だけ遅延させた遅延入力信号Ｘ１
（ｎ）を生成すると共に生成した遅延入力信号Ｘ１
（ｎ）を適応フィルタ８に出力する。適応フィルタ８
は、例えば、タップ数が固定で内部フィルタ係数が可変
のデジタルフィルタで構成されている。この場合、適応
フィルタ８は、ＬＭＳ法に従い、差分信号Ｅ１（ｎ）の
二乗平均値が最小になるように、サンプリング時間ＴＳ
毎に、内部フィルタ係数を逐次修正しつつ遅延入力信号
Ｘ１（ｎ）をフィルタリングすることにより、信号ＳI1
（ｎ）に含まれる周期性信号である信号Ｙ１（ｎ）を抽
出する。差分回路９は、信号ＳI1（ｎ）から信号Ｙ１
（ｎ）を減算することによって生成した差分信号Ｅ１
（ｎ）を適応フィルタ８に出力する。積算器１０は、信
号Ｙ１（ｎ）の二乗値を時間Ｔ１（サンプリング時間Ｔ
Ｓ×ｍ時間）の間に亘って積算し、積算値に相当する信
号Ｙ２（ｎ）をＡ／Ｄ変換器４のサンプリングに同期し
て出力する。判定器１１は、信号Ｙ２（ｎ）の電圧値と
予め設定されたしきい値ＶTHとを比較し、信号Ｙ２
（ｎ）の電圧値がしきい値ＶTHを超えたときにハイレベ
ルの制御信号ＳＳを出力する。遅延回路７は、信号ＳI2
（ｎ）を所定時間（サンプリング時間ＴＳ×Ｌ２時間）
だけ遅延させることにより信号Ｘ２（ｎ）を出力する。
スイッチ１２は、ハイレベルの制御信号ＳＳが出力され
たときに信号Ｘ２（ｎ）をＤ／Ａ変換器１３に出力す
る。Ｄ／Ａ変換器１３は、スイッチ１２を介して出力さ
れた信号Ｘ２（ｎ）をサンプリング時間ＴＳ毎にデジタ
ル−アナログ変換し、変換したアナログ信号を出力信号
として外部装置に出力する。
【００２３】次に、雑音低減装置１における雑音低減方
法について、図２，３を参照して説明する。
法について、図２，３を参照して説明する。
【００２４】話者が酸素マスク２２を顔面に装着するこ
とにより、酸素マスク２２内に閉鎖空間が形成される。
この状態で、発声源２１としての話者の口から音声およ
び呼吸音を含む音波が発せられると、マイクロホン２
は、酸素マスク２２の内面によって反射された音波を入
力し、図２に示す電圧信号ＶI1を出力する。この場合、
電圧信号ＶI1は、音声領域においては、母音に基づくピ
ッチ周波数を基本波とした周期的な信号波形となるのに
対し、呼吸音領域においては、ランダム雑音成分を主と
した非周期的な信号波形となる。一方、マイクロホン３
は、発声源２１から出力される音波を直接入力し、電圧
信号ＶI2を出力する。この場合、電圧信号ＶI2は、電圧
信号ＶI1に対して信号レベルが大きく、かつ位相が若干
進んだ電圧波形となる。両マイクロホン２，３に音波が
入力されると、Ａ／Ｄ変換器４，５が、電圧信号ＶI1，
ＶI2をサンプリング時間ＴＳ毎にアナログ−デジタル変
換することにより、信号ＳI1（ｎ），ＳI2（ｎ）をそれ
ぞれ出力する。次いで、遅延回路６，７が、信号ＳI1
（ｎ），ＳI2（ｎ）をＬ１サンプル分およびＬ２サンプ
ル分それぞれ遅延させた遅延入力信号Ｘ１（ｎ）および
信号Ｘ２（ｎ）を出力する。
とにより、酸素マスク２２内に閉鎖空間が形成される。
この状態で、発声源２１としての話者の口から音声およ
び呼吸音を含む音波が発せられると、マイクロホン２
は、酸素マスク２２の内面によって反射された音波を入
力し、図２に示す電圧信号ＶI1を出力する。この場合、
電圧信号ＶI1は、音声領域においては、母音に基づくピ
ッチ周波数を基本波とした周期的な信号波形となるのに
対し、呼吸音領域においては、ランダム雑音成分を主と
した非周期的な信号波形となる。一方、マイクロホン３
は、発声源２１から出力される音波を直接入力し、電圧
信号ＶI2を出力する。この場合、電圧信号ＶI2は、電圧
信号ＶI1に対して信号レベルが大きく、かつ位相が若干
進んだ電圧波形となる。両マイクロホン２，３に音波が
入力されると、Ａ／Ｄ変換器４，５が、電圧信号ＶI1，
ＶI2をサンプリング時間ＴＳ毎にアナログ−デジタル変
換することにより、信号ＳI1（ｎ），ＳI2（ｎ）をそれ
ぞれ出力する。次いで、遅延回路６，７が、信号ＳI1
（ｎ），ＳI2（ｎ）をＬ１サンプル分およびＬ２サンプ
ル分それぞれ遅延させた遅延入力信号Ｘ１（ｎ）および
信号Ｘ２（ｎ）を出力する。
【００２５】次いで、差分回路９が、信号ＳI1（ｎ）か
ら信号Ｙ１（ｎ）を減算することにより生成した差分信
号Ｅ１（ｎ）を適応フィルタ８に出力する。これによ
り、適応フィルタ８は、差分信号Ｅ１（ｎ）の二乗平均
値が最小になるように内部フィルタ係数を修正する。こ
の場合、信号ＳI1（ｎ）がピッチ周波数を主体とした周
期性信号であるときには、遅延入力信号Ｘ１（ｎ）にも
周期性があるため、遅延入力信号Ｘ１（ｎ）と信号ＳI1
（ｎ）との間には、高い相関関係がある。したがって、
適応フィルタ８は、サンプリング時間ＴＳ毎に、内部フ
ィルタ係数を逐次修正することにより、信号ＳI1（ｎ）
に含まれるピッチ周波数と互いに位相および信号レベル
が近似する成分の信号Ｙ１（ｎ）を出力する。このとき
における信号Ｙ１（ｎ）の波形を図３（ａ）に示す。一
方、信号ＳI1（ｎ）が呼吸音であるときには、信号ＳI1
（ｎ）に周期性がないため、遅延入力信号Ｘ１（ｎ）と
信号ＳI1（ｎ）との間では、相関関係が極めて低い。し
たがって、適応フィルタ８は、差分信号Ｅ１の二乗平均
値を最小にするように作動する結果、呼吸音信号を出力
しない。
ら信号Ｙ１（ｎ）を減算することにより生成した差分信
号Ｅ１（ｎ）を適応フィルタ８に出力する。これによ
り、適応フィルタ８は、差分信号Ｅ１（ｎ）の二乗平均
値が最小になるように内部フィルタ係数を修正する。こ
の場合、信号ＳI1（ｎ）がピッチ周波数を主体とした周
期性信号であるときには、遅延入力信号Ｘ１（ｎ）にも
周期性があるため、遅延入力信号Ｘ１（ｎ）と信号ＳI1
（ｎ）との間には、高い相関関係がある。したがって、
適応フィルタ８は、サンプリング時間ＴＳ毎に、内部フ
ィルタ係数を逐次修正することにより、信号ＳI1（ｎ）
に含まれるピッチ周波数と互いに位相および信号レベル
が近似する成分の信号Ｙ１（ｎ）を出力する。このとき
における信号Ｙ１（ｎ）の波形を図３（ａ）に示す。一
方、信号ＳI1（ｎ）が呼吸音であるときには、信号ＳI1
（ｎ）に周期性がないため、遅延入力信号Ｘ１（ｎ）と
信号ＳI1（ｎ）との間では、相関関係が極めて低い。し
たがって、適応フィルタ８は、差分信号Ｅ１の二乗平均
値を最小にするように作動する結果、呼吸音信号を出力
しない。
【００２６】次いで、積算器１０は、各サンプリング時
点における信号Ｙ１（ｎ）の二乗値を、連続するｍサン
プル分に亘って積算することにより、同図（ｂ）に示す
信号Ｙ２（ｎ）を生成する。なお、同図（ｂ）は、信号
ＳI1（ｎ）が周期性信号であるときの信号Ｙ２（ｎ）の
波形を示す。この場合、信号Ｙ２（ｎ）の演算式は、下
記の式で表される。
点における信号Ｙ１（ｎ）の二乗値を、連続するｍサン
プル分に亘って積算することにより、同図（ｂ）に示す
信号Ｙ２（ｎ）を生成する。なお、同図（ｂ）は、信号
ＳI1（ｎ）が周期性信号であるときの信号Ｙ２（ｎ）の
波形を示す。この場合、信号Ｙ２（ｎ）の演算式は、下
記の式で表される。
【００２７】
【数１】
【００２８】積算器１０は、具体的には、例えば、サン
プリング時点ｔ１からサンプリング時点ｔｍまでのｍ個
の信号Ｙ１（ｎ）の二乗値（Ｓ１）2 ，（Ｓ２）2 ・・
・（Ｓｍ）2 を加算することにより、サンプリング時点
ｔｍの時に積算値に相当する信号Ｙ２（ｍ）を出力す
る。継続して、積算器１０は、サンプリング時点ｔ２か
らサンプリング時点ｔｍ＋１までのｍ個の信号Ｙ１
（ｎ）の二乗値（Ｓ２）2 ，（Ｓ３）2 ・・・（Ｓｍ＋
１）2 を加算することにより、サンプリング時点ｔｍ＋
１の時に信号Ｙ２（ｍ＋１）を出力し、以後、この処理
を繰り返す。
プリング時点ｔ１からサンプリング時点ｔｍまでのｍ個
の信号Ｙ１（ｎ）の二乗値（Ｓ１）2 ，（Ｓ２）2 ・・
・（Ｓｍ）2 を加算することにより、サンプリング時点
ｔｍの時に積算値に相当する信号Ｙ２（ｍ）を出力す
る。継続して、積算器１０は、サンプリング時点ｔ２か
らサンプリング時点ｔｍ＋１までのｍ個の信号Ｙ１
（ｎ）の二乗値（Ｓ２）2 ，（Ｓ３）2 ・・・（Ｓｍ＋
１）2 を加算することにより、サンプリング時点ｔｍ＋
１の時に信号Ｙ２（ｍ＋１）を出力し、以後、この処理
を繰り返す。
【００２９】この場合、判定器１１は、信号Ｙ２（ｎ）
の電圧値としきい値ＶTHとを比較する。この例では、サ
ンプリング時点ｔｍの時における信号Ｙ２（ｍ）の電圧
値がしきい値ＶTHを超えているため、判定器１１は、発
声源２１から音声が出力されていると判定する。この結
果、判定器１１は、ハイレベルの制御信号ＳＳを出力す
ることにより、スイッチ１２をオン状態に制御する。こ
の場合、遅延回路６，７の各々の遅延時間は、サンプリ
ング時点ｔｍの時を基準とすれば、判定器１１がサンプ
リング時点ｔｍの時までの信号Ｙ２（ｎ）に基づいて制
御信号ＳＳを出力した時に、遅延回路７からサンプリン
グ時点ｔ１に対応する信号Ｘ２（ｎ）が出力されるよう
に予め規定されている。つまり、判定器１１は、サンプ
リング時点ｔｍの時における信号Ｙ２（ｍ）の電圧値に
基づき、サンプリング時間ＴＳ×ｍに相当する時間以前
の信号Ｙ１（ｎ）に対応する信号ＳＩ２（ｎ）を、スイ
ッチ１２を介してＤ／Ａ変換器１３に出力させる。これ
により、音声の先頭部分の欠落が防止されている。次い
で、Ｄ／Ａ変換器１３は、信号Ｘ２（ｎ）をディジタル
−アナログ変換し、変換したアナログ電圧をサンプリン
グ時間ＴＳの間、保持して出力する。続いて、判定器１
１が、信号Ｙ２（ｎ）の電圧値としきい値ＶTHとをサン
プリング時間ＴＳ毎に順次比較すると共にその比較結果
に基づいてスイッチ１２のオン／オフを制御し、かつ、
Ｄ／Ａ変換器１３が、スイッチ１２を介して出力された
信号Ｘ２（ｎ）をアナログ−ディジタル変換することに
より、発声源２１から発せられた音声信号が出力信号と
して出力される。
の電圧値としきい値ＶTHとを比較する。この例では、サ
ンプリング時点ｔｍの時における信号Ｙ２（ｍ）の電圧
値がしきい値ＶTHを超えているため、判定器１１は、発
声源２１から音声が出力されていると判定する。この結
果、判定器１１は、ハイレベルの制御信号ＳＳを出力す
ることにより、スイッチ１２をオン状態に制御する。こ
の場合、遅延回路６，７の各々の遅延時間は、サンプリ
ング時点ｔｍの時を基準とすれば、判定器１１がサンプ
リング時点ｔｍの時までの信号Ｙ２（ｎ）に基づいて制
御信号ＳＳを出力した時に、遅延回路７からサンプリン
グ時点ｔ１に対応する信号Ｘ２（ｎ）が出力されるよう
に予め規定されている。つまり、判定器１１は、サンプ
リング時点ｔｍの時における信号Ｙ２（ｍ）の電圧値に
基づき、サンプリング時間ＴＳ×ｍに相当する時間以前
の信号Ｙ１（ｎ）に対応する信号ＳＩ２（ｎ）を、スイ
ッチ１２を介してＤ／Ａ変換器１３に出力させる。これ
により、音声の先頭部分の欠落が防止されている。次い
で、Ｄ／Ａ変換器１３は、信号Ｘ２（ｎ）をディジタル
−アナログ変換し、変換したアナログ電圧をサンプリン
グ時間ＴＳの間、保持して出力する。続いて、判定器１
１が、信号Ｙ２（ｎ）の電圧値としきい値ＶTHとをサン
プリング時間ＴＳ毎に順次比較すると共にその比較結果
に基づいてスイッチ１２のオン／オフを制御し、かつ、
Ｄ／Ａ変換器１３が、スイッチ１２を介して出力された
信号Ｘ２（ｎ）をアナログ−ディジタル変換することに
より、発声源２１から発せられた音声信号が出力信号と
して出力される。
【００３０】一方、発声源２１から発せられた音声の出
力レベルが低下すると、同図（ｂ）に示すように、サン
プリング時点ｔｎ＋ｍの時における信号Ｙ２（ｎ＋ｍ）
の電圧値がしきい値ＶTHを下回る。このため、判定器１
１は、発声源２１から音声が出力されなくなったと判定
する。この場合、判定器１１は、ロウレベルの制御信号
ＳＳを直ちに出力することなく、所定時間（例えば、時
間（サンプリング時間ＴＳ×Ｌ３））分、ハイレベルの
制御信号ＳＳを出力する。これにより、音声の語尾の欠
落が防止される。次いで、判定器１１は、発声源２１か
ら音声が出力されなくなったと判定した時から所定時間
を経過した時にスイッチ１２をオフ状態に制御する。
力レベルが低下すると、同図（ｂ）に示すように、サン
プリング時点ｔｎ＋ｍの時における信号Ｙ２（ｎ＋ｍ）
の電圧値がしきい値ＶTHを下回る。このため、判定器１
１は、発声源２１から音声が出力されなくなったと判定
する。この場合、判定器１１は、ロウレベルの制御信号
ＳＳを直ちに出力することなく、所定時間（例えば、時
間（サンプリング時間ＴＳ×Ｌ３））分、ハイレベルの
制御信号ＳＳを出力する。これにより、音声の語尾の欠
落が防止される。次いで、判定器１１は、発声源２１か
ら音声が出力されなくなったと判定した時から所定時間
を経過した時にスイッチ１２をオフ状態に制御する。
【００３１】なお、信号ＳI1（ｎ）が呼吸音であるとき
には、適応フィルタ８が呼吸音信号を出力しないため、
積算器１０による積算値は、殆どゼロボルトとなる。し
たがって、判定器１１は、信号Ｙ２（ｎ）の電圧値がし
きい値ＶTHを超えないため、ロウレベルの制御信号ＳＳ
を出力することによって、スイッチ１２をオフ状態に制
御する。この結果、呼吸音の出力が遮断されるため、音
声信号のみが出力信号として出力される。
には、適応フィルタ８が呼吸音信号を出力しないため、
積算器１０による積算値は、殆どゼロボルトとなる。し
たがって、判定器１１は、信号Ｙ２（ｎ）の電圧値がし
きい値ＶTHを超えないため、ロウレベルの制御信号ＳＳ
を出力することによって、スイッチ１２をオフ状態に制
御する。この結果、呼吸音の出力が遮断されるため、音
声信号のみが出力信号として出力される。
【００３２】このように、この雑音低減装置１では、適
応フィルタ８がマイクロホン２およびＡ／Ｄ変換器４を
介して入力した信号ＳI1（ｎ）に含まれている周期性信
号を信号Ｙ１（ｎ）として抽出し、積算器１０によって
信号Ｙ１（ｎ）が積算されて生成された信号Ｙ２（ｎ）
の電圧値としきい値ＶTHとに基づき、判定器１１が発声
源２１から出力されている信号が音声であるか否かを判
定する。このため、この雑音低減装置１によれば、音声
のみを出力信号として出力し、呼吸音などの雑音の出力
を阻止することができる結果、円滑な会話を実現するこ
とができる。また、判定器１１が、音声でないと判定し
てから所定時間を経過するまでスイッチ１２をオン状態
に制御することにより、音声語尾の欠落を確実に防止す
ることができる。さらに、この雑音低減装置１によれ
ば、話者の音声に含まれるピッチ周波数が変動したとし
ても、適応フィルタ８が、その周波数変動に適応して内
部フィルタ係数を逐次修正するため、ピッチ周波数成分
のみを確実に出力することができる。また、適応フィル
タ８がＬＭＳ法に従って内部フィルタ係数を修正するこ
とにより、少ない計算量で処理することができるため、
ピッチ周波数成分を確実かつ迅速に抽出することができ
る。
応フィルタ８がマイクロホン２およびＡ／Ｄ変換器４を
介して入力した信号ＳI1（ｎ）に含まれている周期性信
号を信号Ｙ１（ｎ）として抽出し、積算器１０によって
信号Ｙ１（ｎ）が積算されて生成された信号Ｙ２（ｎ）
の電圧値としきい値ＶTHとに基づき、判定器１１が発声
源２１から出力されている信号が音声であるか否かを判
定する。このため、この雑音低減装置１によれば、音声
のみを出力信号として出力し、呼吸音などの雑音の出力
を阻止することができる結果、円滑な会話を実現するこ
とができる。また、判定器１１が、音声でないと判定し
てから所定時間を経過するまでスイッチ１２をオン状態
に制御することにより、音声語尾の欠落を確実に防止す
ることができる。さらに、この雑音低減装置１によれ
ば、話者の音声に含まれるピッチ周波数が変動したとし
ても、適応フィルタ８が、その周波数変動に適応して内
部フィルタ係数を逐次修正するため、ピッチ周波数成分
のみを確実に出力することができる。また、適応フィル
タ８がＬＭＳ法に従って内部フィルタ係数を修正するこ
とにより、少ない計算量で処理することができるため、
ピッチ周波数成分を確実かつ迅速に抽出することができ
る。
【００３３】なお、本発明は、上記した発明の実施の形
態に限定されず、その構成を適宜変更することができ
る。例えば、本発明の実施の形態では、適応フィルタ８
は、ＬＭＳ法に従って内部フィルタ係数を修正している
が、最急降下法などの他の方法に従って内部フィルタ係
数を修正してもよい。また、適応フィルタ８の内部フィ
ルタのタップ数を可変可能に構成してもよい。さらに、
積算器１０が信号Ｙ１（ｎ）の二乗値を積算している
が、信号Ｙ１（ｎ）の絶対値を積算してもよい。また、
本発明のアルゴリズムは、ハードウェアによる処理およ
びソフトウェアによる処理のいずれでも実施することが
できる。さらに、本発明の実施の形態では、遅延回路６
と適応フィルタ８とを別個独立に設けているが、これに
限定されず、遅延回路６と適応フィルタ８とを一体のハ
ードウェア構成にしてもよい。なお、本発明は、周期的
な信号と非周期的な信号とを分離する信号分離方法およ
び信号分離装置や、音声認識方法および音声認識装置な
どにも適用することができる。
態に限定されず、その構成を適宜変更することができ
る。例えば、本発明の実施の形態では、適応フィルタ８
は、ＬＭＳ法に従って内部フィルタ係数を修正している
が、最急降下法などの他の方法に従って内部フィルタ係
数を修正してもよい。また、適応フィルタ８の内部フィ
ルタのタップ数を可変可能に構成してもよい。さらに、
積算器１０が信号Ｙ１（ｎ）の二乗値を積算している
が、信号Ｙ１（ｎ）の絶対値を積算してもよい。また、
本発明のアルゴリズムは、ハードウェアによる処理およ
びソフトウェアによる処理のいずれでも実施することが
できる。さらに、本発明の実施の形態では、遅延回路６
と適応フィルタ８とを別個独立に設けているが、これに
限定されず、遅延回路６と適応フィルタ８とを一体のハ
ードウェア構成にしてもよい。なお、本発明は、周期的
な信号と非周期的な信号とを分離する信号分離方法およ
び信号分離装置や、音声認識方法および音声認識装置な
どにも適用することができる。
【００３４】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の雑音低減
方法および請求項５記載の雑音低減装置によれば、発声
源とは異なる方向に指向性を有する第１音声入力手段を
介して入力した第１入力信号に含まれている周期性信号
を抽出し、抽出した周期性信号に基づいて発声源の出力
信号が音声であるか否かを判定することにより、誤った
判定を回避しつつ、呼吸音などの雑音を確実に除去する
ことができる結果、円滑な会話を実現することができ
る。
方法および請求項５記載の雑音低減装置によれば、発声
源とは異なる方向に指向性を有する第１音声入力手段を
介して入力した第１入力信号に含まれている周期性信号
を抽出し、抽出した周期性信号に基づいて発声源の出力
信号が音声であるか否かを判定することにより、誤った
判定を回避しつつ、呼吸音などの雑音を確実に除去する
ことができる結果、円滑な会話を実現することができ
る。
【００３５】また、請求項２記載の雑音低減方法および
請求項６記載の雑音低減装置によれば、遅延入力信号を
適応フィルタに入力すると共に第１入力信号および適応
フィルタにおける出力信号の差分信号に基づいて適応フ
ィルタのフィルタ係数を設定することにより、第２音声
入力手段に入力される音声信号の周波数帯域が変わった
りした場合であっても、発声源の出力信号が音声である
か否かを確実に判定することができ、これにより、円滑
な会話を実現することができる。
請求項６記載の雑音低減装置によれば、遅延入力信号を
適応フィルタに入力すると共に第１入力信号および適応
フィルタにおける出力信号の差分信号に基づいて適応フ
ィルタのフィルタ係数を設定することにより、第２音声
入力手段に入力される音声信号の周波数帯域が変わった
りした場合であっても、発声源の出力信号が音声である
か否かを確実に判定することができ、これにより、円滑
な会話を実現することができる。
【００３６】また、請求項３記載の雑音低減方法および
請求項７記載の雑音低減装置によれば、周期性信号の二
乗値または絶対値を積算した積算値に基づいて発声源の
出力信号が音声であるか否かを確実に判定することがで
きる。
請求項７記載の雑音低減装置によれば、周期性信号の二
乗値または絶対値を積算した積算値に基づいて発声源の
出力信号が音声であるか否かを確実に判定することがで
きる。
【００３７】また、請求項４記載の雑音低減方法および
請求項８記載の雑音低減装置によれば、積算値が所定値
を下回ってから所定時間経過するまで第２入力信号を音
声信号として出力することにより、音声の語尾や、連続
発声中の音声部分の欠落を確実に防止することができ
る。
請求項８記載の雑音低減装置によれば、積算値が所定値
を下回ってから所定時間経過するまで第２入力信号を音
声信号として出力することにより、音声の語尾や、連続
発声中の音声部分の欠落を確実に防止することができ
る。
【図１】本発明の実施の形態に係る雑音低減装置のブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る雑音低減装置のＡ／
Ｄ変換器４に入力された電圧信号ＶI1の電圧波形図であ
る。
Ｄ変換器４に入力された電圧信号ＶI1の電圧波形図であ
る。
【図３】本発明の実施の形態に係る雑音低減方法を説明
するための図であって、（ａ）は、信号Ｙ１（ｎ）の電
圧波形図、（ｂ）は、信号Ｙ２（ｎ）の電圧波形図であ
る。
するための図であって、（ａ）は、信号Ｙ１（ｎ）の電
圧波形図、（ｂ）は、信号Ｙ２（ｎ）の電圧波形図であ
る。
１ 雑音低減装置 ２ マイクロホン ３ マイクロホン ４ Ａ／Ｄ変換器 ５ Ａ／Ｄ変換器 ６ 遅延回路 ７ 遅延回路 ８ 適応フィルタ ９ 差分回路 １０ 積算器 １１ 判定器 １２ スイッチ ２１ 発声源 ２２ 酸素マスク Ｅ１ 差分信号 ＳI1（ｎ），ＳI2（ｎ） 信号 Ｘ１（ｎ） 遅延入力信号 Ｙ１（ｎ），Ｙ２（ｎ） 信号
Claims (8)
- 【請求項１】 閉鎖空間内に配設されると共に発声源の
方向とは異なる方向に指向性を有する第１音声入力手段
を介して入力した第１入力信号に含まれている周期性信
号を抽出し、当該抽出した周期性信号に基づいて前記発
声源の出力信号が音声であると判定したときに、前記閉
鎖空間内に配設されると共に前記発声源の方向に指向性
を有する第２音声入力手段を介して入力している第２入
力信号を音声信号として出力することを特徴とする雑音
低減方法。 - 【請求項２】 前記第１入力信号を遅延させて遅延入力
信号を生成し、当該遅延入力信号を適応フィルタに入力
し、前記第１入力信号および前記適応フィルタにおける
出力信号の差分信号を生成し、当該差分信号に基づいて
前記適応フィルタのフィルタ係数を設定すると共に当該
適応フィルタの出力信号を前記周期性信号として抽出す
ることを特徴とする請求項１記載の雑音低減方法。 - 【請求項３】 前記抽出した周期性信号の二乗値または
絶対値を所定期間に亘って積算し、当該積算値が予め設
定した所定値を超えたときに前記発声源の出力信号を音
声であると判定することを特徴とする請求項１または２
記載の雑音低減方法。 - 【請求項４】 前記積算値が前記所定値を下回ってから
所定時間を経過するまで前記第２入力信号を前記音声信
号として出力することを特徴とする請求項３記載の雑音
低減方法。 - 【請求項５】 閉鎖空間内に配設されると共に発声源の
方向とは異なる方向に指向性を有する第１音声入力手段
を介して入力した第１入力信号に含まれている周期性信
号を抽出する周期性信号抽出手段と、当該抽出した周期
性信号に基づいて前記発声源の出力信号が音声であるか
否かを判定する判定手段と、前記発声源の出力信号が音
声であると判定されたときに、前記閉鎖空間内に配設さ
れると共に前記発声源の方向に指向性を有する第２音声
入力手段を介して入力している第２入力信号を音声信号
として出力するスイッチ手段とを備えていることを特徴
とする雑音低減装置。 - 【請求項６】 前記周期性信号抽出手段は、前記第１入
力信号を遅延させることにより遅延入力信号を生成する
遅延回路と、当該遅延入力信号を入力する適応フィルタ
と、前記第１入力信号および前記適応フィルタにおける
出力信号の差分信号を生成する差分回路とを備え、当該
差分信号に基づいて前記適応フィルタのフィルタ係数を
設定すると共に当該適応フィルタの出力信号を前記周期
性信号として抽出することを特徴とする請求項５記載の
雑音低減装置。 - 【請求項７】 前記判定手段は、前記抽出された周期性
信号の二乗値または絶対値を所定期間に亘って積算し、
当該積算値が予め設定した所定値を超えたときに前記発
声源の出力信号を音声であると判定することを特徴とす
る請求項５または６記載の雑音低減装置。 - 【請求項８】 前記判定手段は、前記積算値が前記所定
値を下回ってから所定時間を経過するまで前記スイッチ
手段に対して前記第２入力信号を音声信号として出力さ
せることを特徴とする請求項７記載の雑音低減装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10055796A JPH11237898A (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | 雑音低減方法および雑音低減装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10055796A JPH11237898A (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | 雑音低減方法および雑音低減装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11237898A true JPH11237898A (ja) | 1999-08-31 |
Family
ID=13008884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10055796A Pending JPH11237898A (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | 雑音低減方法および雑音低減装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11237898A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005224882A (ja) * | 2004-02-10 | 2005-08-25 | Fuji Seisakusho:Kk | ブラスト加工装置における異常検知方法及び異常検知システム |
| FR3088766A1 (fr) * | 2018-11-20 | 2020-05-22 | Airbus Operations | Procede et systeme de traitement de signaux audio pour microphone de masque a oxygene d’un aeronef |
| WO2022009008A1 (en) * | 2020-07-10 | 2022-01-13 | 3M Innovative Properties Company | Breathing apparatus and method of communicating using breathing apparatus |
-
1998
- 1998-02-20 JP JP10055796A patent/JPH11237898A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005224882A (ja) * | 2004-02-10 | 2005-08-25 | Fuji Seisakusho:Kk | ブラスト加工装置における異常検知方法及び異常検知システム |
| FR3088766A1 (fr) * | 2018-11-20 | 2020-05-22 | Airbus Operations | Procede et systeme de traitement de signaux audio pour microphone de masque a oxygene d’un aeronef |
| WO2022009008A1 (en) * | 2020-07-10 | 2022-01-13 | 3M Innovative Properties Company | Breathing apparatus and method of communicating using breathing apparatus |
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