JPS61150497A - ノイズキヤンセル方式 - Google Patents
ノイズキヤンセル方式Info
- Publication number
- JPS61150497A JPS61150497A JP59272462A JP27246284A JPS61150497A JP S61150497 A JPS61150497 A JP S61150497A JP 59272462 A JP59272462 A JP 59272462A JP 27246284 A JP27246284 A JP 27246284A JP S61150497 A JPS61150497 A JP S61150497A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- signal
- noise
- microphone
- goes
- 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
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
- H04R3/005—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for combining the signals of two or more microphones
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Otolaryngology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (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、音声の符号化伝送或いは音声認識における前
処理として、マイクロホン等から入力する音声信号に重
畳した雑音成分（背景雑音）の除去を目的とした、特に
拡声受話系を用いる場合に有効な、２個の音響・電気変
換器を備え適応フィルタを用いたノイズキャンセル方式
の改良に関する。
処理として、マイクロホン等から入力する音声信号に重
畳した雑音成分（背景雑音）の除去を目的とした、特に
拡声受話系を用いる場合に有効な、２個の音響・電気変
換器を備え適応フィルタを用いたノイズキャンセル方式
の改良に関する。
マイクロホン或いはハンドセント等から入力する、音声
信号に重畳した背景雑音成分は、音声のパラメータ符号
化或いは音声認識において、重大な障害を起こし、音声
のパラメータ符号化或いは音声認識の実用化を妨げる最
大の要因となっている。
信号に重畳した背景雑音成分は、音声のパラメータ符号
化或いは音声認識において、重大な障害を起こし、音声
のパラメータ符号化或いは音声認識の実用化を妨げる最
大の要因となっている。
この為通常のマイクロホン、ハンドセットの代わりに、
頭載型接話マイクロホンが使われることがあるが、これ
は通常の使用に対しわづられしさを感じさせるので望ま
しくない。
頭載型接話マイクロホンが使われることがあるが、これ
は通常の使用に対しわづられしさを感じさせるので望ま
しくない。
そこで、出力信号に歪を生じないディジタル信号処理に
よるノイズキャンセル方式の実現が要望されている。
よるノイズキャンセル方式の実現が要望されている。
第３図は従来例のノイズキャンセラの構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
図中１は信号源、２は雑音源、３，４はマイクロホン、
５は減算器、６は適応フィルタ、ｈ （Ｚ）は雑音源２
よりマイクロホン４迄の音響系における伝達関数を１と
おいた時の、マイクロホン３迄の相対的な伝達関数、ｇ
（Ｚ）は信号源１よりマイクロホン３迄の音響系にお
ける伝達関数を１とおいた時の、マイクロホン４迄の相
対的な伝達関数、Ｓは信号成分、Ｎは雑音成分を示す。
５は減算器、６は適応フィルタ、ｈ （Ｚ）は雑音源２
よりマイクロホン４迄の音響系における伝達関数を１と
おいた時の、マイクロホン３迄の相対的な伝達関数、ｇ
（Ｚ）は信号源１よりマイクロホン３迄の音響系にお
ける伝達関数を１とおいた時の、マイクロホン４迄の相
対的な伝達関数、Ｓは信号成分、Ｎは雑音成分を示す。
第３図において、信号成分Ｓはマイクロホン３のみに入
力し、マイクロホン４には入力しないとすると、マイク
ロホン３あ出力は Ｓ＋ｈ（Ｚ）・Ｎとなり、又マイクロホン４の出力はＮ
となり、このＮが適応フィルタ６の参照信号となる。Ｓ
とＮとが統計的性質上独立な時、減算器５の出力におけ
る出力信号のパワーを最小にするよう適応フィルタ６の
係数を制御すれば、理想的には適応フィルタ６の伝達関
数はｈ （Ｚ）となり、雑音成分は完全に除去すること
が出来る。
力し、マイクロホン４には入力しないとすると、マイク
ロホン３あ出力は Ｓ＋ｈ（Ｚ）・Ｎとなり、又マイクロホン４の出力はＮ
となり、このＮが適応フィルタ６の参照信号となる。Ｓ
とＮとが統計的性質上独立な時、減算器５の出力におけ
る出力信号のパワーを最小にするよう適応フィルタ６の
係数を制御すれば、理想的には適応フィルタ６の伝達関
数はｈ （Ｚ）となり、雑音成分は完全に除去すること
が出来る。
このようにして、ノイズキャンセラを構成している。
しかしながら、信号成分Ｓがマイクロホン４に点線で示
す如く漏れ込むバスが存在する場合は、適応フィルタ６
への参照信号は、 Ｎ＋ｇ（Ｚ）・Ｓとなり、適応フィルタ６の出力は、ｈ
（Ｚ） ・Ｎ ＋ｈ、（Ｚ） ・ｇ（Ｚ） ・Ｓとなり
、出力信号は、（１−ｈ（Ｚ）ｇ（Ｚ）） Ｓとなり、
出力信号に歪を生じる問題点がある。
す如く漏れ込むバスが存在する場合は、適応フィルタ６
への参照信号は、 Ｎ＋ｇ（Ｚ）・Ｓとなり、適応フィルタ６の出力は、ｈ
（Ｚ） ・Ｎ ＋ｈ、（Ｚ） ・ｇ（Ｚ） ・Ｓとなり
、出力信号は、（１−ｈ（Ｚ）ｇ（Ｚ）） Ｓとなり、
出力信号に歪を生じる問題点がある。
上記問題点は、２個の音響・電気変換器を信号源より、
等距離に配置し、該２個の音響・電気変換器出力の差分
信号を適応フィルタの入力信号として用いるようにした
本発明のノイズキャンセル方式により解決される。
等距離に配置し、該２個の音響・電気変換器出力の差分
信号を適応フィルタの入力信号として用いるようにした
本発明のノイズキャンセル方式により解決される。
本発明によれば、２個の音響・電気変換器は、信号源よ
り等距離におかれているので、２個の音響・電気変換器
の出力信号の差分値をとれば、信号成分はＯとなり、適
応フィルタの参照信号は２個の音響・電気変換器に入力
する雑音成分の差となり、ノイズキャンセラの出力信号
のパワーを最小にするよう適応フィルタの係数を制御す
ることで、出力信号より雑音成分を完全に除去すること
が出来る。
り等距離におかれているので、２個の音響・電気変換器
の出力信号の差分値をとれば、信号成分はＯとなり、適
応フィルタの参照信号は２個の音響・電気変換器に入力
する雑音成分の差となり、ノイズキャンセラの出力信号
のパワーを最小にするよう適応フィルタの係数を制御す
ることで、出力信号より雑音成分を完全に除去すること
が出来る。
第１図は本発明の実施例のノイズキャンセラの構成を示
すブロック図、第２図は第１図の適応フィルタ６にトラ
ンスバーサルフィルタを用いた場合の回路構成を示すブ
ロック図である。
すブロック図、第２図は第１図の適応フィルタ６にトラ
ンスバーサルフィルタを用いた場合の回路構成を示すブ
ロック図である。
図中６° はトランスバーサルフィルタ、７は減算器、
８，９はＡ／Ｄ変換器、１０〜１６は１サンプル遅延素
子、２０〜２４は乗算器、３０〜３３は加算器、４０は
最小二乗誤差アルゴリズム部、ｇ ＋ （Ｚ） ＋ ｇ
ｔ （Ｚ）は音響系における雑音成分の伝達関数を示
し、尚全図を通じ同一符号は同一機能のものを示す。
８，９はＡ／Ｄ変換器、１０〜１６は１サンプル遅延素
子、２０〜２４は乗算器、３０〜３３は加算器、４０は
最小二乗誤差アルゴリズム部、ｇ ＋ （Ｚ） ＋ ｇ
ｔ （Ｚ）は音響系における雑音成分の伝達関数を示
し、尚全図を通じ同一符号は同一機能のものを示す。
第１図において、マイクロホン３，４は信号源１より等
距離に置かれるでいるので、マイクロホン３．４には信
号源１よりは同じ大きさの信号成分Ｓが入力し、雑音源
２よりは夫々、ｇｚ（Ｚ） Ｎ。
距離に置かれるでいるので、マイクロホン３．４には信
号源１よりは同じ大きさの信号成分Ｓが入力し、雑音源
２よりは夫々、ｇｚ（Ｚ） Ｎ。
ｇ＋（Ｚ） Ｎの雑音成分が入力し、マイクロホン３の
出力は、 Ｓ ＋ｇｚ（Ｚ） Ｎとなり、マイクロホン４の出力は
、Ｓ十ｇ＋（Ｚ） Ｎとなり、マイクロホン３の出力は
減算器５．７に、マイクロホン４の出力は減算器７に加
えられ、減算器７では両者の差がとられ、出力は、（ｇ
＋（Ｚ） −ｇｚ（Ｚ） ） Ｎとなり、これが適応フ
ィルタ６の参照信号となる。
出力は、 Ｓ ＋ｇｚ（Ｚ） Ｎとなり、マイクロホン４の出力は
、Ｓ十ｇ＋（Ｚ） Ｎとなり、マイクロホン３の出力は
減算器５．７に、マイクロホン４の出力は減算器７に加
えられ、減算器７では両者の差がとられ、出力は、（ｇ
＋（Ｚ） −ｇｚ（Ｚ） ） Ｎとなり、これが適応フ
ィルタ６の参照信号となる。
減算器５の出力のパワーが最小になるよう適応フィルタ
６の係数は制御されるので、適応フィルタ６の伝達関数
は、 ｇ＋（Ｚ） ／ （ｇ＋（Ｚ） −ｇｚ（Ｚ） ） と
なり、雑音成分は完全に除去される。
６の係数は制御されるので、適応フィルタ６の伝達関数
は、 ｇ＋（Ｚ） ／ （ｇ＋（Ｚ） −ｇｚ（Ｚ） ） と
なり、雑音成分は完全に除去される。
適応フィルタ６に、トランスバーサルフィルタ６゛を用
いた場合の回路を示すと第２図の如くなる。
いた場合の回路を示すと第２図の如くなる。
第２図において、マイクロホン３．４の出力は当然Ａ／
Ｄ変換器８，９にてディジタルに変換され、減算器７に
て差分がとられ、トランスバーサルフィルタ６′に入力
する。
Ｄ変換器８，９にてディジタルに変換され、減算器７に
て差分がとられ、トランスバーサルフィルタ６′に入力
する。
Ａ／Ｄ変換器９の出力は、又トランスバーサルフィルタ
６” の遅延素子数ｎの、１／２の数の遅延素子１５．
１６にて遅延され減算器５に入力する。
６” の遅延素子数ｎの、１／２の数の遅延素子１５．
１６にて遅延され減算器５に入力する。
トランスバーサルフィルタ６′ では、ｊ時点でのフィ
ルタ係数ＣＩ（Ｊ） ・・・Ｃｎ （ｊ）は、最小二
乗誤差アルゴリズム部４０により、以下のように逐次更
新され所望の伝達関数となる。
ルタ係数ＣＩ（Ｊ） ・・・Ｃｎ （ｊ）は、最小二
乗誤差アルゴリズム部４０により、以下のように逐次更
新され所望の伝達関数となる。
Ｃｒ （ｊ＋１）＝Ｃｔ （Ｄ ＋δ・Ｅ（ｊ）・ω（
ｊ−ｉ）但し、ｉ＝１．２． ・・・、δは定数、Ｅ
（ｊ）は出力、ωは各タップ点の値を示す。
ｊ−ｉ）但し、ｉ＝１．２． ・・・、δは定数、Ｅ
（ｊ）は出力、ωは各タップ点の値を示す。
尚ｎはトランスバーサルフィルタ６° の次数を示し、
雑音源からマイクロホン塩の音響系の伝達関数によって
決定され、例えば５０タップ或いは１００等の値が用い
られる。
雑音源からマイクロホン塩の音響系の伝達関数によって
決定され、例えば５０タップ或いは１００等の値が用い
られる。
このようにすれば、ノイズキャンセラの出力よりは雑音
成分は完全に除去される。
成分は完全に除去される。
以上詳細に説明せる如く本発明によれば、参照信号とし
て雑音成分のみの信号を抽出出来ない場合でもノイズキ
ャンセラの出力よりは雑音成分は完全に除去される効果
がある。
て雑音成分のみの信号を抽出出来ない場合でもノイズキ
ャンセラの出力よりは雑音成分は完全に除去される効果
がある。
第１図は本発明の実施例のノイズキャンセラの構成を示
すブロック図、 第２図は第１図の適応フィルタ６にトランスバーサルフ
ィルタを用いた場合の回路構成を示すブロック図、 第３図は従来例のノイズキャンセラの構成を示すブロッ
ク図である。 図において、 １は信号源、 ２は雑音源、 ３．４はマイクロホン、 ５．７は減算器、 ６は適応フィルタ、 ６゛ はトランスバーサルフィルタ、 ８．９はＡ／Ｄ変換器、 １０〜１６は遅延素子、 ２０〜２４は乗算器、 ３０〜３３は加算器、 ４０は最小二乗誤差アルゴリズム部を示す。
すブロック図、 第２図は第１図の適応フィルタ６にトランスバーサルフ
ィルタを用いた場合の回路構成を示すブロック図、 第３図は従来例のノイズキャンセラの構成を示すブロッ
ク図である。 図において、 １は信号源、 ２は雑音源、 ３．４はマイクロホン、 ５．７は減算器、 ６は適応フィルタ、 ６゛ はトランスバーサルフィルタ、 ８．９はＡ／Ｄ変換器、 １０〜１６は遅延素子、 ２０〜２４は乗算器、 ３０〜３３は加算器、 ４０は最小二乗誤差アルゴリズム部を示す。
Claims (1)
- ２個の音響・電気変換器を備え適応フィルタを用いたノ
イズキャンセラにおいて、該２個の音響・電気変換器を
信号源より、等距離に配置し、該２個の音響・電気変換
器出力の差分信号を該適応フィルタの入力信号として用
いるようにしたことを特徴とするノイズキャンセル方式
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59272462A JPS61150497A (ja) | 1984-12-24 | 1984-12-24 | ノイズキヤンセル方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59272462A JPS61150497A (ja) | 1984-12-24 | 1984-12-24 | ノイズキヤンセル方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61150497A true JPS61150497A (ja) | 1986-07-09 |
Family
ID=17514249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59272462A Pending JPS61150497A (ja) | 1984-12-24 | 1984-12-24 | ノイズキヤンセル方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61150497A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0369996U (ja) * | 1989-11-07 | 1991-07-12 | ||
| US7533015B2 (en) | 2004-03-01 | 2009-05-12 | International Business Machines Corporation | Signal enhancement via noise reduction for speech recognition |
-
1984
- 1984-12-24 JP JP59272462A patent/JPS61150497A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0369996U (ja) * | 1989-11-07 | 1991-07-12 | ||
| US7533015B2 (en) | 2004-03-01 | 2009-05-12 | International Business Machines Corporation | Signal enhancement via noise reduction for speech recognition |
| US7895038B2 (en) | 2004-03-01 | 2011-02-22 | International Business Machines Corporation | Signal enhancement via noise reduction for speech recognition |
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