專利名稱：噪聲抑制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在各種噪聲環(huán)境下使用的語音通信系統(tǒng)、語音識別系統(tǒng)等中，抑制語 音·聲音信號等目的信號以外的噪聲，進行移動電話等語音通信系統(tǒng)·免提通話系統(tǒng)· TV 會議系統(tǒng)等音質(zhì)改善、語音識別系統(tǒng)的識別率的提高等的噪聲抑制裝置。
背景技術(shù)：
作為通過從混入了噪聲的輸入信號中抑制作為目的外信號的噪聲，來強調(diào)作為目 的信號的語音信號等的噪聲抑制處理的代表性手法，例如有譜減(Spectral Subtraction SS)法，這是通過從振幅頻譜中減去另行推定的平均噪聲頻譜來進行噪聲抑制的方法(例 如，非專利文獻1)。在進行了譜減法等噪聲抑制處理時，噪聲頻譜的推定誤差作為失真殘留在噪聲抑 制處理后的信號中，其具有與處理前的信號大不相同的特性，作為刺耳的噪聲(也被稱為 人工性噪聲、樂音(musical tone))出現(xiàn)，因此有時使輸出信號的主觀品質(zhì)較大地劣化。作為抑制如上所述的主觀性劣化感的方法例如有專利文獻1所公開的方法。專利 文獻1的目的在于提供一種在噪聲區(qū)間不發(fā)生音樂噪音(musical noise)、在語音區(qū)間也 不發(fā)生失真的噪聲抑制裝置，包括語音·噪聲判定部，根據(jù)輸入信號判定目的信號區(qū)間與 噪聲信號區(qū)間；噪聲抑制部，根據(jù)輸入信號和推定噪聲信號按照第一抑制系數(shù)進行噪聲抑 制；噪聲過剩抑制部，根據(jù)輸入信號和推定噪聲信號按照大于第一抑制系數(shù)的第二抑制系 數(shù)進行噪聲抑制；以及切換部，按照語音·噪聲判定部的判定結(jié)果切換噪聲抑制部的輸出 信號與噪聲過剩抑制部的輸出信號。非專利文獻 1 :Steven F. Boll, “ Suppression of Acoustic noisein speech using spectral subtraction" , IEEE Trans. ASSP, Vol. ASSP-27, No. 2, April 1979.專利文獻1 :日本特開2005-195955號公報(第8頁 第9頁、圖1、圖2)由于現(xiàn)有的噪聲抑制裝置是如上那樣構(gòu)成的，因此按照語音·噪聲判定部的判定 結(jié)果進行噪聲抑制部的輸出信號與噪聲過剩抑制部的輸出信號的切換，存在無法避免因錯 誤判定造成的品質(zhì)劣化的課題。另外，由于語音信號、噪聲信號是千差萬別的，并伴隨著時 間變動，因此存在難以100%正確判定的課題。特別是，若將噪聲信號區(qū)間錯誤判定為語音信號區(qū)間，則在同一區(qū)間發(fā)生音樂噪 音，存在品質(zhì)較大劣化的課題。另外，即使是語音信號區(qū)間，在按頻率頻帶看時，若語音分量極小，噪聲分量有主 導(dǎo)頻帶，則該頻帶中發(fā)生音樂噪音，存在品質(zhì)較大劣化的課題。進而，在將語音信號區(qū)間錯誤判定為噪聲信號區(qū)間時，通過輸入信號的加法來減 輕了語音的抑制，但是若在相同語音信號區(qū)間內(nèi)頻繁地插入錯誤判定，則感覺到不穩(wěn)定的 變動，存在品質(zhì)劣化的課題。本發(fā)明是為了解決如上所述的課題而作出的，其目的在于提供一種較大減輕了音 樂噪音的發(fā)生的高音質(zhì)的噪聲抑制裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所涉及的噪聲抑制裝置包括多個噪聲抑制部，對輸入頻譜進行噪聲抑制 處理，輸出得到的噪聲抑制頻譜；以及選擇部，針對各個頻率分量的每一個，比較所述多個 噪聲抑制頻譜的值，選擇具有最大值的噪聲抑制頻譜，并作為該頻率分量的頻譜進行輸出。根據(jù)本發(fā)明，由于構(gòu)成為包括對輸入頻譜進行噪聲抑制處理，輸出得到的噪聲抑 制頻譜的多個噪聲抑制部；以及針對各個頻率分量的每一個比較多個噪聲抑制頻譜的值， 選擇具有最大值的噪聲抑制頻譜，并作為該頻率分量的頻譜進行輸出的選擇部，因此未被 過抑制的頻譜被選擇，從而能夠較大地減輕音樂噪音，能夠?qū)崿F(xiàn)語音信號區(qū)間中的不穩(wěn)定 的變動少的高品質(zhì)的噪聲抑制裝置。


圖1是表示實施方式1的噪聲抑制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖；圖2是表示實施方式1中的頻譜分量的時間推移的一例的示意圖；圖3是表示實施方式2的噪聲抑制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖；圖4是表示實施方式2中的頻譜分量的時間推移的一例的示意圖。
具體實施例方式下面，為了更詳細地說明本發(fā)明，根據(jù)附圖對實施本發(fā)明的優(yōu)選方式進行說明。實施方式1.圖1是表示實施方式1所涉及的噪聲抑制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。噪聲抑制裝置包括時間 頻率轉(zhuǎn)換部1、語音相似性分析部2、噪聲頻譜推定部3、 第一噪聲抑制部4、第二噪聲抑制部5、最大振幅選擇部6、以及頻率·時間轉(zhuǎn)換部7。另外，第一噪聲抑制部4包括SN推定部如和頻譜振幅抑制部4b，第二噪聲抑制部 5包括頻譜減法部fe和頻譜振幅抑制部恥。接下來，對該噪聲抑制裝置的動作原理進行說明。首先，對輸入信號101以規(guī)定的采樣頻率(例如，8kHz)進行采樣，以規(guī)定的幀周期 (例如，20msec)進行幀分割，并輸入到時間·頻率轉(zhuǎn)換部1和語音相似性分析部2。時間·頻率轉(zhuǎn)換部1對以幀周期分割的輸入信號101進行加窗處理，對加窗后的 信號使用例如256點的FFT (Fast Fourier Transform 快速傅里葉變換)，轉(zhuǎn)換為每個頻率 的頻譜分量即輸入頻譜102，向語音相似性分析部2、噪聲頻譜推定部3、SN推定部4a、頻譜 振幅抑制部4b、頻譜減法部(減法部)5a、以及頻譜振幅抑制部(振幅抑制部) 輸出。在 加窗處理中，例如可以使用漢寧窗、梯形窗等公知的手法。另外，由于FFT為周知的手法因 此省略說明。語音相似性分析部2使用輸入信號101、時間 頻率轉(zhuǎn)換部1輸出的輸入頻譜102、 以及存儲在后述的噪聲頻譜推定部3的內(nèi)部存儲器等中的前一幀的推定噪聲頻譜104，作 為當(dāng)前幀的輸入信號是否為語音或噪音的程度計算語音相似性評價值103，并將其輸出到 噪聲頻譜推定部3，該語音相似性評價值103例如在語音的可能性高時取大的評價值，在語 音的可能性低時取小的評價值。
作為語音相似性評價值103的計算方法，例如可以分別單獨或組合使用輸入信號 101的自相關(guān)分析結(jié)果的最大值、可根據(jù)輸入頻譜102的功率與推定噪聲頻譜104的功率之 比計算出的幀SN比。這里，輸入信號101的自相關(guān)分析的最大值A(chǔ)CFmax通過式(1)計算， 幀SN比SNRft通過式( 計算。推定噪聲頻譜104讀出并使用存儲在后述的噪聲頻譜推定 部3的內(nèi)部存儲器中的前一幀。
權(quán)利要求
1.一種噪聲抑制裝置，其特征在于，包括多個噪聲抑制部，對輸入頻譜進行噪聲抑制處理，輸出得到的噪聲抑制頻譜；以及 選擇部，針對各個頻率分量的每一個，比較所述多個噪聲抑制頻譜的值，選擇具有最大 值的噪聲抑制頻譜，并作為該頻率分量的頻譜進行輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噪聲抑制裝置，其特征在于， 所述噪聲抑制部具有第一噪聲抑制部，所述第一噪聲抑制部通過對輸入頻譜乘以振幅抑制增益來生成噪聲抑制頻譜， 所述第一噪聲抑制部的振幅抑制增益大于其他噪聲抑制部的噪聲信號區(qū)間中的振幅 抑制增益。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噪聲抑制裝置，其特征在于，第一噪聲抑制部在基于根據(jù)輸入頻譜和過去的幀推定的噪聲頻譜計算出的推定SN比 高時，將振幅抑制增益設(shè)為大的值，在所述推定SN比低時，將振幅抑制增益設(shè)為小的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噪聲抑制裝置，其特征在于， 噪聲抑制部具有第二噪聲抑制部，所述第二噪聲抑制部包括減法部，進行頻譜減法處理；以及振幅抑制部，進行頻譜振 幅的抑制。
全文摘要
針對各個頻率分量的每一個比較多個噪聲抑制部(4、5)輸出的多個噪聲抑制頻譜(105、106)的值，選擇值最大的噪聲抑制頻譜作為該頻率分量的值而得到輸出頻譜(107)。另外，第一噪聲抑制部(4)通過對輸入頻譜(102)乘以振幅抑制增益來生成噪聲抑制頻譜(105)，將該振幅抑制增益設(shè)定為比第二噪聲抑制部(5)的噪聲信號區(qū)間中的大半的振幅抑制增益大的值。
文檔編號G10L21/02GK102132343SQ20088013085
公開日2011年7月20日 申請日期2008年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月4日
發(fā)明者古田訓(xùn), 田崎裕久 申請人:三菱電機株式會社