JPS627298A - 音響雑音除去装置 - Google Patents
音響雑音除去装置Info
- Publication number
- JPS627298A JPS627298A JP60147255A JP14725585A JPS627298A JP S627298 A JPS627298 A JP S627298A JP 60147255 A JP60147255 A JP 60147255A JP 14725585 A JP14725585 A JP 14725585A JP S627298 A JPS627298 A JP S627298A
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- Japan
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- noise
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- environmental noise
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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〕
本発明は音響雑音除去装置に関し、特に２つの音響信号
受信点を有して雑音成分の除去を図る音響雑音除去装置
に関する０ 〔従来の技術〕 マイクロホン等の音響検知素子を２個利用し、そのうち
の１個で捕捉した環境雑音成分の特徴を分析したうえ、
この分析結果金利用して他の１個のマイクロホンの入力
から環境雑音成分を除去する方式の音響雑音除去装置は
近時多用されつつある０ 上述した雑音環境はたとえば各種船舶もしくは航空機の
内部等の如く部分的には極めて高レベルの雑音を受ける
場合を主として対象とし、従って、その雑音は回転機等
によって発生した調波構造を有するものが多く含み、そ
のレベルは時として音声による送受話を不可能とする程
度に達することも珍しくない。
受信点を有して雑音成分の除去を図る音響雑音除去装置
に関する０ 〔従来の技術〕 マイクロホン等の音響検知素子を２個利用し、そのうち
の１個で捕捉した環境雑音成分の特徴を分析したうえ、
この分析結果金利用して他の１個のマイクロホンの入力
から環境雑音成分を除去する方式の音響雑音除去装置は
近時多用されつつある０ 上述した雑音環境はたとえば各種船舶もしくは航空機の
内部等の如く部分的には極めて高レベルの雑音を受ける
場合を主として対象とし、従って、その雑音は回転機等
によって発生した調波構造を有するものが多く含み、そ
のレベルは時として音声による送受話を不可能とする程
度に達することも珍しくない。
従来、このような雑音を除去するためにはフィルタによ
って雑音を除去する波形領域処理が多用されている。
って雑音を除去する波形領域処理が多用されている。
しかしながら上述したような環境での音響雑音の伝搬径
路は一般に複雑であシ、かつその径路が時々刻々と変化
するいわゆる時変（Ｔ ｉｍｅ−Ｖａｒｉａｎｔ）全件
なうことが多く、このような状態のときには効果的な雑
音除去が行なわれ難いという問題がある０ このことは、音響雑音の伝搬径路の推定に要する時間よ
りも径路の時変速度が早い場合には音響雑音処理アルゴ
リズムが良好に機能しないことに起因して発生する問題
である。
路は一般に複雑であシ、かつその径路が時々刻々と変化
するいわゆる時変（Ｔ ｉｍｅ−Ｖａｒｉａｎｔ）全件
なうことが多く、このような状態のときには効果的な雑
音除去が行なわれ難いという問題がある０ このことは、音響雑音の伝搬径路の推定に要する時間よ
りも径路の時変速度が早い場合には音響雑音処理アルゴ
リズムが良好に機能しないことに起因して発生する問題
である。
本発明の目的も上述した欠点全除去し、伝搬径路の時変
速度が早い場合でも調波構造を有する音響雑音に対して
良好に機能する音響雑音除去装置全提供することにある
。
速度が早い場合でも調波構造を有する音響雑音に対して
良好に機能する音響雑音除去装置全提供することにある
。
本発明の装置は、２つの音響信号受信点を有する音響雑
音除去装置であって、１つの音響受信点で受信した音響
信号のうち調波構造全有する成分の基本周波数（または
周期）を検出する基本周波数検出手段と、他の音響信号
受信点で受信した音響信号の周波数スペクトルを算出し
たうえこの周波数スペクトルに対し前記基本周波数検出
手段によって検出した基本周波数とこれと調波関係にあ
る周波数成分とｔ対象とする周波数領域でのくし型フィ
ルタリングによる減衰を与えるくし型フィルタリング実
施手段とを備えて構成される。
音除去装置であって、１つの音響受信点で受信した音響
信号のうち調波構造全有する成分の基本周波数（または
周期）を検出する基本周波数検出手段と、他の音響信号
受信点で受信した音響信号の周波数スペクトルを算出し
たうえこの周波数スペクトルに対し前記基本周波数検出
手段によって検出した基本周波数とこれと調波関係にあ
る周波数成分とｔ対象とする周波数領域でのくし型フィ
ルタリングによる減衰を与えるくし型フィルタリング実
施手段とを備えて構成される。
次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
る。
第１図に示す実施例の構成はマイクロホン１゜２、基本
周波数検出部３、周波数スペクトル算出回路４および周
波数領域くし型フィルタリング回路５等を備えて構成さ
れる。
周波数検出部３、周波数スペクトル算出回路４および周
波数領域くし型フィルタリング回路５等を備えて構成さ
れる。
また、第２図は第１図の実施例における基本周波数検出
部３０部分を詳細に示すブロック図であり、窓処理器３
１．フーリエ変換器３２、電カスベクトル算出器３３、
データ非線形圧縮器３４、自己相関係数算出器３５およ
びピーク値検索器３６全備えて構成される。
部３０部分を詳細に示すブロック図であり、窓処理器３
１．フーリエ変換器３２、電カスベクトル算出器３３、
データ非線形圧縮器３４、自己相関係数算出器３５およ
びピーク値検索器３６全備えて構成される。
マイクロホン１は環境雑音が優勢な音響信号受信点に配
置され、環境雑音全入力する。この環境雑音は電気的信
号に変換されたのち基本周波数検出部３に供給されて調
波性構造を有する環境雑音の基本周波数成分全検出し、
これに関するデータ全周波数領域くし型フィルタリング
回路５に供給する。
置され、環境雑音全入力する。この環境雑音は電気的信
号に変換されたのち基本周波数検出部３に供給されて調
波性構造を有する環境雑音の基本周波数成分全検出し、
これに関するデータ全周波数領域くし型フィルタリング
回路５に供給する。
一方、マイクロホン２には環境雑音とともに所要の音声
も入力しこれらは電気信号に変換されたうえ周波数スペ
クトル算出回路４に供給される。
も入力しこれらは電気信号に変換されたうえ周波数スペ
クトル算出回路４に供給される。
周波数スペクトル算出回路４は時間領域の入力信号全周
波数領域の信号に変換する周波数スペクトル算出を行な
うが本実施例ではＦＦＴ（ＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒｓ
Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ 、高速フーリエ変換）回路を利
用してこれを実行している。こうして周波数領域に変換
された雑音と音声とは周波数領域くし型フィルタリング
回路５に供給される。
波数領域の信号に変換する周波数スペクトル算出を行な
うが本実施例ではＦＦＴ（ＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒｓ
Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ 、高速フーリエ変換）回路を利
用してこれを実行している。こうして周波数領域に変換
された雑音と音声とは周波数領域くし型フィルタリング
回路５に供給される。
さて、基本周波数検出部３は運用環境においてマイクロ
ホン１によって捕捉した雑音のうち調波構造を有するも
のの雑音系列の基本周波数成分を検出するものであり、
本実施例ではこれを第２図に示す内容で処理している。
ホン１によって捕捉した雑音のうち調波構造を有するも
のの雑音系列の基本周波数成分を検出するものであり、
本実施例ではこれを第２図に示す内容で処理している。
以下、第２図にもとづいて基本周波数の検出内容全説明
する。
する。
マイクロホン１から入力した入力信号は窓処理器３１に
供給され所定の窓関数との乗算による窓処理を受ける。
供給され所定の窓関数との乗算による窓処理を受ける。
この場合、入力信号はあらかじめ設定する所定のサンプ
リング周波数で標本化されたのち、その標本化サンプル
全所定のビット数で量子化する。サンプリング周波数な
らびに、量子化ビット数はそれぞれ量子化対象最高周波
数ならびに量子化精度等を勘案し任意に設定できる。
リング周波数で標本化されたのち、その標本化サンプル
全所定のビット数で量子化する。サンプリング周波数な
らびに、量子化ビット数はそれぞれ量子化対象最高周波
数ならびに量子化精度等を勘案し任意に設定できる。
量子化信号は次に矩形関数、あるいはハミング関数等の
窓関数との畳み込み乗算を介して所定の時間長で次々と
切出され、フーリエ変換器３２に供給される。
窓関数との畳み込み乗算を介して所定の時間長で次々と
切出され、フーリエ変換器３２に供給される。
フーリエ変換器３２はこうして入力した量子化信号ｋＤ
ＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｉｅｒｓ Ｔｒａ
ｎｓｆｏｒｍ）回路を介して周波数領域のディジタル量
に変換したうえこれらを電カスベクトル算出器３３に供
給する０ 電カスベクトル算出器３３は入力した信号の周波数スペ
クトル成分の実数部ならびに虚数部の自乗加算等を介し
てスカラー量の電カスベクトル全算出しこれらを−Ｈ内
部メモリに格納する０電カスベクトル算出器３３の内部
メモリに格納された窓関数切出し単位の電カスベクトル
は次にデータ非線形圧縮器３４に次々に所定の時間長ぶ
んずつ読出される。
ＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｉｅｒｓ Ｔｒａ
ｎｓｆｏｒｍ）回路を介して周波数領域のディジタル量
に変換したうえこれらを電カスベクトル算出器３３に供
給する０ 電カスベクトル算出器３３は入力した信号の周波数スペ
クトル成分の実数部ならびに虚数部の自乗加算等を介し
てスカラー量の電カスベクトル全算出しこれらを−Ｈ内
部メモリに格納する０電カスベクトル算出器３３の内部
メモリに格納された窓関数切出し単位の電カスベクトル
は次にデータ非線形圧縮器３４に次々に所定の時間長ぶ
んずつ読出される。
データ非線形圧縮器３４／ｆｉこうして入力したスカラ
ー量の電力スペクトルデータの非線形圧縮上行なう。こ
の非線形圧縮はこれによって、入力した電カスベクトル
の評価上大幅に容易かつ高精度化しようとするものであ
る０ 人力の非線形圧縮はたとえば対数圧縮あるいはミューカ
ーブ（μｍＣｕｒｖｅ ）圧縮の如き非線形圧縮、もし
くはあらかじめ設定したスライスレベル以下のレベルの
ものをクリップすることによって圧縮するセンタクリッ
プ等、いろいろあるが本実施例では対数圧縮全行なって
そのデータを自己相関係数算出器３５に供給する。
ー量の電力スペクトルデータの非線形圧縮上行なう。こ
の非線形圧縮はこれによって、入力した電カスベクトル
の評価上大幅に容易かつ高精度化しようとするものであ
る０ 人力の非線形圧縮はたとえば対数圧縮あるいはミューカ
ーブ（μｍＣｕｒｖｅ ）圧縮の如き非線形圧縮、もし
くはあらかじめ設定したスライスレベル以下のレベルの
ものをクリップすることによって圧縮するセンタクリッ
プ等、いろいろあるが本実施例では対数圧縮全行なって
そのデータを自己相関係数算出器３５に供給する。
自己相関係数算出器３５は非線形圧縮された入力データ
に対して必要な遅れ時間範囲での自己相関係数列全算出
しこれ全ピーク値検出器３６に送出する。
に対して必要な遅れ時間範囲での自己相関係数列全算出
しこれ全ピーク値検出器３６に送出する。
ピーク値検出器３６は入力した自己相関係数のピーク値
を検索し、このピーク値に対応する自己相関係数の遅れ
、即ち、周波数軸上の遅れ、更に言えば周波数から繰返
し周期性のある、すなわち調波構造をもつ環境雑音の基
本周波数を容易に知ることができる。
を検索し、このピーク値に対応する自己相関係数の遅れ
、即ち、周波数軸上の遅れ、更に言えば周波数から繰返
し周期性のある、すなわち調波構造をもつ環境雑音の基
本周波数を容易に知ることができる。
ふたたび第１図に戻って説明を続ける。
周波数領域くし型フィルタリング５は周波数スペクトル
算出回路４から入力した周波数スペクトルに対し、基本
周波数検出部３から供給を受けた基本周波数ならびにそ
の高調波成分、すなわち調波構造を有する周波成分をナ
ル（ｎｕｌｌ）極とするくし型フィルタリング（Ｃｏｍ
ｂ Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ ） ｋ周波数領域で施す。
算出回路４から入力した周波数スペクトルに対し、基本
周波数検出部３から供給を受けた基本周波数ならびにそ
の高調波成分、すなわち調波構造を有する周波成分をナ
ル（ｎｕｌｌ）極とするくし型フィルタリング（Ｃｏｍ
ｂ Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ ） ｋ周波数領域で施す。
第３図は第】図の実施例における周波数領域くし型フィ
ルタリングの特性會示す周波数領域くし型フィルタリン
グ減衰特性図である。
ルタリングの特性會示す周波数領域くし型フィルタリン
グ減衰特性図である。
周波数領域くし型フィルタリング回路５はＰで示すくし
型フィルタリング特性をもつくし型フィルタを備え周波
数スペクトル算出回路４から入力した周波数スペクトル
全フィルタリングする。上述したくし型フィルタは基本
周波数ｆ０のほか。
型フィルタリング特性をもつくし型フィルタを備え周波
数スペクトル算出回路４から入力した周波数スペクトル
全フィルタリングする。上述したくし型フィルタは基本
周波数ｆ０のほか。
２ｆ、、３ｆ、・・・・・・、一般的にはｎｆｏの周波
数位置に尖鋭な減衰極、すなわちナル極全設定している
。
数位置に尖鋭な減衰極、すなわちナル極全設定している
。
ｎｆｏは除去すべき雑音周波数の上限全考慮して任意に
設定でき、また３ｄＢ（デシベル）低下の減衰帯域幅ｂ
０も任意にいくらでも尖鋭化しうる。
設定でき、また３ｄＢ（デシベル）低下の減衰帯域幅ｂ
０も任意にいくらでも尖鋭化しうる。
このような減衰特性をもつフィルタを通すことによって
調波構造をもつ雑音は正確かつ十分に減衰され、しかも
調波構造の周波数成分が音響雑音の伝搬径路の時変のも
とでも常に正しく捕捉される雑音除去が可能となる。
調波構造をもつ雑音は正確かつ十分に減衰され、しかも
調波構造の周波数成分が音響雑音の伝搬径路の時変のも
とでも常に正しく捕捉される雑音除去が可能となる。
なお、前述した第１図の実施例における基本周波数検出
部３は第２図に示す構成で、量子化した入力信号の電カ
スベクトル金非線形圧縮してその分布特性を把握し易く
したうえ自己相関係数列のピーク値を検索しつつ繰返し
周期性のある調波構造の雑音成分を除去することを基本
手段としているが、類似の着想で周期性に着目して基本
周波数を検出する別手法も種々考えられる。
部３は第２図に示す構成で、量子化した入力信号の電カ
スベクトル金非線形圧縮してその分布特性を把握し易く
したうえ自己相関係数列のピーク値を検索しつつ繰返し
周期性のある調波構造の雑音成分を除去することを基本
手段としているが、類似の着想で周期性に着目して基本
周波数を検出する別手法も種々考えられる。
たとえばケプストラム（Ｃｅｐｓｔｒｕｍ ）分析によ
る検出手法もそのひとつである。
る検出手法もそのひとつである。
すなわち、入力信号のＤＦＴから電カスベクトルを求め
その対数金とって再びＤＦＴして得られるケプストラム
は原信号が調波構造を有し、且つ周期的であればその周
期に等しいケフレンシイ（Ｑｕｅｆｒｅｎｃｙ ）にピ
ークを生じこれ全利用して精度よく基本周波数を把握す
ることができる。
その対数金とって再びＤＦＴして得られるケプストラム
は原信号が調波構造を有し、且つ周期的であればその周
期に等しいケフレンシイ（Ｑｕｅｆｒｅｎｃｙ ）にピ
ークを生じこれ全利用して精度よく基本周波数を把握す
ることができる。
以上説明した如く本発明によれば、時変的伝搬径路を介
して伝搬する環境雑音下にあって、調波構造を有する雑
音成分の基本周波数全検出したうえこの基本周波数なら
びにこれと調波関係にある周波数成分とを減衰極として
構ａ：″′ｒるくし型フイルタ金介して音響信号を入力
して周期性の環境雑音全除去することによって雑音除去
効果を大幅に改善した音響雑音除去装置が実現できると
いう効果がある。
して伝搬する環境雑音下にあって、調波構造を有する雑
音成分の基本周波数全検出したうえこの基本周波数なら
びにこれと調波関係にある周波数成分とを減衰極として
構ａ：″′ｒるくし型フイルタ金介して音響信号を入力
して周期性の環境雑音全除去することによって雑音除去
効果を大幅に改善した音響雑音除去装置が実現できると
いう効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図の実施例における基本周波数検出部３の部分全詳
細に示すブロック図、第３図は第１図の実施例における
周波数領域くし型フィルタリング減衰特性図である。 １．２・・・・・・マイクロホン、３・・・・・・基本
周波数検出部、４・・・・・・周波数スペクトル算出回
路、５・・・・・・周波数領域くし型フィルタリング回
路、３１・・・・・・窓処理器、３２・・・・・・フー
リエ変換部、３３・・・・・・電カスベクトル算出器、
３４・・・・・・データ非線形圧縮器、３５・・・・・
・自己相関係数算出器、３６・・・・・・ピーク値検出
器。 代理人 弁理士 内 原 晋茅 ／ 戻 第 ２ 肩
第１図の実施例における基本周波数検出部３の部分全詳
細に示すブロック図、第３図は第１図の実施例における
周波数領域くし型フィルタリング減衰特性図である。 １．２・・・・・・マイクロホン、３・・・・・・基本
周波数検出部、４・・・・・・周波数スペクトル算出回
路、５・・・・・・周波数領域くし型フィルタリング回
路、３１・・・・・・窓処理器、３２・・・・・・フー
リエ変換部、３３・・・・・・電カスベクトル算出器、
３４・・・・・・データ非線形圧縮器、３５・・・・・
・自己相関係数算出器、３６・・・・・・ピーク値検出
器。 代理人 弁理士 内 原 晋茅 ／ 戻 第 ２ 肩
Claims (1)
- ２つの音響信号受信点を有する音響雑音除去装置であっ
て、１つの音響信号受信点で受信した音響信号のうち調
波構造を有する成分の基本周波数（または周期）を検出
する基本周波数検出手段と、他の音響信号受信点で受信
した音響信号の周波数スペクトルを算出したうえ、この
周波数スペクトルに対し前記基本周波数検出手段によっ
て検出した基本周波数とこれと調波関係にある周波数成
分とを対象とする周波数領域でのくし型フィルタリング
による減衰を与えるくし型フィルタリング実施手段とを
備えて成ることを特徴とする音響雑音除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60147255A JPS627298A (ja) | 1985-07-03 | 1985-07-03 | 音響雑音除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60147255A JPS627298A (ja) | 1985-07-03 | 1985-07-03 | 音響雑音除去装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS627298A true JPS627298A (ja) | 1987-01-14 |
| JPH0583039B2 JPH0583039B2 (ja) | 1993-11-24 |
Family
ID=15426094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60147255A Granted JPS627298A (ja) | 1985-07-03 | 1985-07-03 | 音響雑音除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS627298A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7602925B2 (en) | 2002-03-13 | 2009-10-13 | Harman International Industries, Incorporated | Audio feedback processing system |
| WO2018173267A1 (ja) * | 2017-03-24 | 2018-09-27 | ヤマハ株式会社 | 収音装置および収音方法 |
| US10873810B2 (en) | 2017-03-24 | 2020-12-22 | Yamaha Corporation | Sound pickup device and sound pickup method |
-
1985
- 1985-07-03 JP JP60147255A patent/JPS627298A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7602925B2 (en) | 2002-03-13 | 2009-10-13 | Harman International Industries, Incorporated | Audio feedback processing system |
| WO2018173267A1 (ja) * | 2017-03-24 | 2018-09-27 | ヤマハ株式会社 | 収音装置および収音方法 |
| JPWO2018173267A1 (ja) * | 2017-03-24 | 2020-01-23 | ヤマハ株式会社 | 収音装置および収音方法 |
| US10873810B2 (en) | 2017-03-24 | 2020-12-22 | Yamaha Corporation | Sound pickup device and sound pickup method |
| US10979839B2 (en) | 2017-03-24 | 2021-04-13 | Yamaha Corporation | Sound pickup device and sound pickup method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0583039B2 (ja) | 1993-11-24 |
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