JP7083724B2 - Reverberation suppressor and hearing aid - Google Patents

Description

本発明は、音声信号に含まれる残響成分を抑制する残響抑制装置及びそれを具備する補聴器に関する。 The present invention relates to a reverberation suppressing device for suppressing a reverberation component contained in an audio signal and a hearing aid provided with the reverberation suppressing device.

従来から、補聴器等の機器の使用時に発生する残響音を抑制して聞き取りやすくするため、信号処理により音声信号に含まれる残響成分を抑制する種々の技術が提案されている。例えば、音響空間に固有の残響時間を判別できれば、それを信号処理に反映させて残響成分を抑制することが可能である。例えば特許文献１には、特定周波数帯域の音響成分から初期反射成分の強度と後期残響成分の強度とを算出し、それに応じて残響時間を推定する技術が提案されている。しかし、補聴器等の機器において、環境音に基づきリアルタイムに残響時間を推定することは、演算量が多い煩雑な処理が必要となり現実的ではない。一方、例えば特許文献２には、入力信号の瞬時値と、その瞬時値に基づく残響成分とを求め、瞬時値が残響成分より小さい期間にはゲインの値を所定のゲイン下限値に設定することで、残響成分を抑制する技術が開示されている。補聴器等の機器において、特許文献２の技術を導入すれば、比較的少ない演算量で残響成分を抑制することができる。 Conventionally, various techniques for suppressing the reverberation component contained in the audio signal by signal processing have been proposed in order to suppress the reverberation sound generated when using a device such as a hearing aid to make it easier to hear. For example, if the reverberation time peculiar to the acoustic space can be determined, it can be reflected in the signal processing to suppress the reverberation component. For example, Patent Document 1 proposes a technique of calculating the intensity of an early reflection component and the intensity of a late reverberation component from an acoustic component in a specific frequency band, and estimating the reverberation time accordingly. However, in a device such as a hearing aid, estimating the reverberation time in real time based on the environmental sound is not realistic because it requires complicated processing with a large amount of calculation. On the other hand, for example, in Patent Document 2, the instantaneous value of the input signal and the reverberation component based on the instantaneous value are obtained, and the gain value is set to a predetermined lower limit value during the period when the instantaneous value is smaller than the reverberation component. So, a technique for suppressing a reverberation component is disclosed. If the technique of Patent Document 2 is introduced in a device such as a hearing aid, the reverberation component can be suppressed with a relatively small amount of calculation.

特開２０１５－１６１８１４号公報JP-A-2015-161814 特開２０１６－５４４２１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-54421

上記特許文献２の技術を適用する場合、十分に残響成分を抑制するにはゲイン下限値を低い値に設定する必要がある。しかし、実際の音響空間において、残響時間が長い場合にはゲインを十分に低くして後期残響音を抑制することが望ましいが、残響時間が短い場合でも同様の残響抑制が働くためにゲインが低くなり過ぎ、使用者が違和感を受けることも想定される。このように、上記特許文献２の技術では、音響空間の残響時間が十分に短い場合であっても、不必要な残響抑制に伴うゲインの低下に起因して違和感を生じさせるという問題があった。 When the technique of Patent Document 2 is applied, it is necessary to set the lower limit value of the gain to a low value in order to sufficiently suppress the reverberation component. However, in an actual acoustic space, when the reverberation time is long, it is desirable to sufficiently lower the gain to suppress the late reverberation sound, but even when the reverberation time is short, the gain is low because the same reverberation suppression works. It is expected that the user will feel uncomfortable because it becomes too much. As described above, the technique of Patent Document 2 has a problem that even when the reverberation time of the acoustic space is sufficiently short, a sense of discomfort is caused due to a decrease in gain due to unnecessary suppression of reverberation. ..

本発明はこれらの問題を解決するためになされたものであり、複雑な処理を行うことなく、音響空間における残響時間の長短に応じた適度なゲインを用いて残響成分を抑制し、使用者が違和感を受けない残響抑制装置及び補聴器を提供するものである。 The present invention has been made to solve these problems, and suppresses the reverberation component by using an appropriate gain according to the length of the reverberation time in the acoustic space without performing complicated processing, and the user can use it. It is intended to provide a reverberation suppressing device and a hearing aid that do not cause a sense of discomfort.

上記課題を解決するために、本発明の残響抑制装置は、入力信号（Ｘ（ｋ）のエンベロープを推定してエンベロープ信号（Ｅ（ｋ））を生成するエンベロープ信号生成部（２０）と、前記エンベロープ信号と当該エンベロープ信号に応じて推定される第１残響成分（Ｒ１（ｋ））と所定のゲイン下限値（ＧＬ）に基づき前記入力信号に対する基本的なゲイン（Ｇ（ｋ））を算出し、前記エンベロープ信号と前記第１残響成分の大小関係に応じた第１の区間の前記ゲインを前記ゲイン下限値に設定する残響抑制部（２１、２２）と、前記エンベロープ信号を平滑化するとともに対数値に変換して第２残響成分（Ｒ２（ｋ））を生成し、前記第２残響成分の時間的変化率に応じて推定される残響時間の長短を判定する残響時間判定部（２４）と、前記入力信号に対し、前記残響抑制部により出力された前記ゲインを乗じるゲイン処理部（１１）とを備えて構成され、前記ゲイン下限値が前記残響時間判定部の判定結果に応じて制御されることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the reverberation suppression device of the present invention includes an envelope signal generation unit (20) that estimates the envelope of the input signal (X (k) and generates an envelope signal (E (k)), and the envelope signal generation unit (20). The basic gain (G (k)) for the input signal is calculated based on the envelope signal, the first reverberation component (R1 (k)) estimated according to the envelope signal, and the predetermined gain lower limit value (GL). The reverberation suppression unit (21, 22) that sets the gain in the first section according to the magnitude relationship between the envelope signal and the first reverberation component to the lower limit value of the gain, and the envelope signal are smoothed and paired. With the reverberation time determination unit (24), which converts it into a numerical value to generate a second reverberation component (R2 (k)) and determines the length of the reverberation time estimated according to the temporal change rate of the second reverberation component. The input signal is provided with a gain processing unit (11) for multiplying the gain output by the reverberation suppression unit, and the lower limit value of the gain is controlled according to the determination result of the reverberation time determination unit. It is characterized by that.

本発明の残響抑制装置によれば、エンベロープ信号と第１残響成分とにより算出される基本的なゲインを残響抑制時にゲイン下限値にする構成を備えるが、それに加えて残響時間判定部を設けて残響時間の長短の判定結果に応じてゲイン下限値を制御することにより、残響時間が短い場合における不必要な残響抑制を行うことを回避することができる。これにより、残響時間が長い環境では後期残響音の存在する区間に小さいゲイン下限値を設定して残響音を抑制する一方、残響時間が短い環境ではゲイン下限値が下がりすぎないように設定することで、使用者の受ける違和感を軽減することができる。 The reverberation suppression device of the present invention includes a configuration in which the basic gain calculated by the envelope signal and the first reverberation component is set to the lower limit value of the gain at the time of reverberation suppression, but in addition, a reverberation time determination unit is provided. By controlling the lower limit of the gain according to the determination result of the length of the reverberation time, it is possible to avoid unnecessary reverberation suppression when the reverberation time is short. As a result, in an environment with a long reverberation time, a small gain lower limit value is set in the section where the late reverberation sound exists to suppress the reverberation sound, while in an environment with a short reverberation time, the gain lower limit value should not be set too low. Therefore, it is possible to reduce the discomfort felt by the user.

本発明の残響時間判定部においては、第２残響成分が時間的に減少している状況で、時間的変化率の絶対値が予め設定された所定値より大きい場合はゲイン下限値を第１のゲイン下限値に設定し、時間的変化率の絶対値が所定値に満たない場合はゲイン下限値を第１のゲイン下限値より小さい第２のゲイン下限値に設定することができる。これにより、所定値に対応する所定の残響時間を境界として、それより残響時間が短い場合はゲイン下限値を上げて違和感を軽減し、それより残響時間が長くなる場合はゲイン下限値を下げて残響抑制の効果を十分に高めることができる。所定値との比較対象は、時間的変化率の絶対値を用いなくてもよい。絶対値を用いない場合は、第２残響成分が時間的に減少している状況で、時間的変化率（負）が予め設定された負の所定値より小さい場合はゲイン下限値を第１のゲイン下限値に設定し、時間的変化率が負の所定値を超える場合はゲイン下限値を第１のゲイン下限値より小さい第２のゲイン下限値に設定することができる。 In the reverberation time determination unit of the present invention, when the second reverberation component is decreasing in time and the absolute value of the temporal change rate is larger than a preset predetermined value, the lower limit value of the gain is set to the first. It can be set to a lower limit of gain, and if the absolute value of the rate of change over time is less than a predetermined value, the lower limit of gain can be set to a second lower limit of gain that is smaller than the first lower limit of gain. As a result, with the predetermined reverberation time corresponding to the predetermined value as the boundary, if the reverberation time is shorter than that, the lower limit of the gain is raised to reduce the discomfort, and if the reverberation time is longer than that, the lower limit of the gain is lowered. The effect of suppressing reverberation can be sufficiently enhanced. It is not necessary to use the absolute value of the rate of change over time as the comparison target with the predetermined value. When the absolute value is not used, the lower limit of the gain is set to the first lower limit value when the time change rate (negative) is smaller than the preset negative predetermined value in the situation where the second reverberation component is decreasing with time. It can be set to a lower limit of gain, and if the rate of change over time exceeds a negative predetermined value, the lower limit of gain can be set to a second lower limit of gain that is smaller than the first lower limit of gain.

本発明の残響抑制部は、多様な構成を適用することができる。例えば、残響抑制部を、エンベロープ信号の移動平均を第１残響成分として算出する残響成分推定部（２１）と、エンベロープ信号と第１残響成分との大小関係に応じて入力信号に対する基本的なゲインを算出するとともに、そのゲインがゲイン下限値に満たない場合はゲインをゲイン下限値に設定するゲイン算出部（２２）とを含めて構成することができる。更には、ゲイン算出部により算出されたゲインに対してスムージング処理を施して平滑化するスムージング処理部（２３）を含めてもよい。 Various configurations can be applied to the reverberation suppressing unit of the present invention. For example, the reverberation suppression unit has a reverberation component estimation unit (21) that calculates the moving average of the envelope signal as the first reverberation component, and a basic gain with respect to the input signal according to the magnitude relationship between the envelope signal and the first reverberation component. Is calculated, and if the gain is less than the lower limit of the gain, the gain calculation unit (22) for setting the gain to the lower limit of the gain can be included. Further, a smoothing processing unit (23) that smoothes the gain calculated by the gain calculation unit may be included.

本発明のエンベロープ信号生成部は、入力信号の絶対値又は２乗に相関がある値の前記エンベロープに基づいて前記エンベロープ信号を生成することができる。この場合、入力信号の絶対値を用いる場合は振幅のエンベロープに対応し、入力信号の２乗を用いる場合はパワーのエンベロープに対応する。 The envelope signal generation unit of the present invention can generate the envelope signal based on the envelope having a value correlated with the absolute value or the square of the input signal. In this case, when the absolute value of the input signal is used, it corresponds to the envelope of amplitude, and when the square of the input signal is used, it corresponds to the envelope of power.

本発明において、外部入力信号を複数の周波数帯域の成分である複数の入力信号に分割する分析フィルタバンク（１０）と、ゲイン処理部から出力される複数の周波数帯域の成分を合成して出力信号を生成する合成フィルタバンク（１２）とを更に設けるとともに、複数の周波数帯域に対応する複数のエンベロープ信号生成部、複数の残響時間判定部、複数の残響抑制部をそれぞれ設けてもよい。この場合、前述のゲイン下限値は、複数の周波数帯域の各々に対して個別に設定することが望ましい。これにより、複数の周波数帯域の各々異なる特性を反映しつつ残響抑制の効き方を制御でき、自由度が高く適切な残響抑制が可能となる。 In the present invention, an analysis filter bank (10) that divides an external input signal into a plurality of input signals that are components of a plurality of frequency bands and a plurality of frequency band components output from the gain processing unit are combined to form an output signal. In addition to further providing a synthetic filter bank (12) for generating the above, a plurality of envelope signal generation units, a plurality of reverberation time determination units, and a plurality of reverberation suppression units corresponding to a plurality of frequency bands may be provided. In this case, it is desirable that the above-mentioned lower limit of gain is set individually for each of the plurality of frequency bands. As a result, it is possible to control how the reverberation suppression is effective while reflecting the different characteristics of each of the plurality of frequency bands, and it is possible to suppress the reverberation appropriately with a high degree of freedom.

また、上記課題を解決するために、本発明の補聴器は、音を電気信号に変換するマイクロホン（３０）と、電気信号を音に変換するレシーバ（３２）と、前記マイクロホンの出力信号から抽出される入力信号のエンベロープを推定してエンベロープ信号を生成するエンベロープ信号生成部と、前記エンベロープ信号と当該エンベロープ信号に応じて推定される第１残響成分とに基づき前記入力信号に対するゲインを算出し、前記エンベロープ信号と前記第１残響成分の大小関係に応じた第１の区間には前記ゲインを所定のゲイン下限値に設定する残響抑制部と、前記エンベロープ信号を平滑化するとともに対数値に変換して第２残響成分を生成し、前記第２残響成分の時間的変化率に応じて推定される残響時間の長短を判定する残響時間判定部と、前記入力信号に対し、前記残響抑制部により出力された前記ゲインを乗じるゲイン処理部を含む補聴処理部（３１）とを備えて構成され、前記ゲイン下限値は、前記残響時間判定部の判定結果に応じて制御されることを特徴としている。 Further, in order to solve the above problems, the hearing aid of the present invention is extracted from a microphone (30) that converts sound into an electric signal, a receiver (32) that converts an electric signal into sound, and an output signal of the microphone. The gain for the input signal is calculated based on the envelope signal generation unit that estimates the envelope of the input signal and generates the envelope signal, and the envelope signal and the first reverberation component estimated according to the envelope signal. In the first section corresponding to the magnitude relationship between the envelope signal and the first reverberation component, a reverberation suppression unit that sets the gain to a predetermined lower limit of gain, and the envelope signal are smoothed and converted into logarithmic values. The reverberation time determination unit that generates the second reverberation component and determines the length of the reverberation time estimated according to the temporal change rate of the second reverberation component, and the reverberation suppression unit outputs the input signal. It is configured to include a hearing aid processing unit (31) including a gain processing unit for multiplying the gain, and the gain lower limit value is controlled according to a determination result of the reverberation time determination unit.

以上説明したように、本発明によれば、複雑な処理を行うことなく、音響空間における残響時間の長短に応じた適度なゲインで残響成分を効果的に抑制でき、残響時間が短い環境で不要な残響抑制を行うことなく使用者にとって違和感を受けない快適な残響抑制装置とそれを含む補聴器を実現することができる。 As described above, according to the present invention, the reverberation component can be effectively suppressed with an appropriate gain according to the length of the reverberation time in the acoustic space without performing complicated processing, and it is unnecessary in an environment where the reverberation time is short. It is possible to realize a comfortable reverberation suppression device that does not cause discomfort to the user and a hearing aid that includes the reverberation suppression device without performing any reverberation suppression.

本発明の一実施形態に係る残響抑制装置の全体的な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the overall structure of the reverberation suppression apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 音響空間において残響時間の長短に応じて、入力信号のパワー及びエンベロープの波形の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the waveform of the power of an input signal, and the waveform of an envelope according to the length of a reverberation time in an acoustic space. 残響時間判定部２４において実行される具体的な処理の流れについて説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the flow of the specific processing executed in the reverberation time determination unit 24. 残響時間判定部２４による図３のステップＳ３の判定結果に関連し、第２残響成分Ｒ２（ｋ）の２通りの波形及びその傾きの絶対値Ｓの例を示す図である。It is a figure which shows the example of two kinds of waveforms of the 2nd reverberation component R2 (k), and the absolute value S of the inclination, which is related to the determination result of step S3 of FIG. 本発明に係る残響抑制装置を補聴器に適用した場合の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure when the reverberation suppression apparatus which concerns on this invention is applied to a hearing aid.

以下、本発明を適用した実施形態について添付図面を参照しながら説明する。本実施形態では、残響抑制装置及びそれを備えた補聴器に対して本発明を適用する例について説明する。 Hereinafter, embodiments to which the present invention is applied will be described with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, an example of applying the present invention to a reverberation suppressing device and a hearing aid provided with the reverberation suppressing device will be described.

本発明の一実施形態に係る残響抑制装置の構成について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態の残響抑制装置の全体的な構成を示すブロック図である。図１に示す残響抑制装置には、分析フィルタバンク１０と、ゲイン処理部１１と、合成フィルタバンク１２と、エンベロープ信号生成部２０と、残響成分推定部２１と、ゲイン算出部２２と、スムージング処理部２３と、残響時間判定部２４と、設定部２５とが含まれる。なお、図１の残響成分推定部２１、ゲイン算出部２２、スムージング処理部２３は、本発明の残響抑制部として機能する。図１の構成に含まれる各要素は、例えば、ディジタル信号処理を実行可能なＤＳＰ(Digital Signal Processor)による信号処理によって実現することができる。 The configuration of the reverberation suppression device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of the reverberation suppression device of the present embodiment. The reverberation suppression device shown in FIG. 1 includes an analysis filter bank 10, a gain processing unit 11, a synthesis filter bank 12, an envelope signal generation unit 20, a reverberation component estimation unit 21, a gain calculation unit 22, and smoothing processing. A unit 23, a reverberation time determination unit 24, and a setting unit 25 are included. The reverberation component estimation unit 21, the gain calculation unit 22, and the smoothing processing unit 23 of FIG. 1 function as the reverberation suppression unit of the present invention. Each element included in the configuration of FIG. 1 can be realized by, for example, signal processing by a DSP (Digital Signal Processor) capable of executing digital signal processing.

本実施形態の残響抑制装置において、音声信号等を含む外部入力信号Ｓｉｎが分析フィルタバンク１０に入力される。分析フィルタバンク１０は、処理対象である外部入力信号Ｓｉｎを所定の時間間隔であるフレーム毎にディジタル化し、それを複数の周波数帯域の成分である複数の入力信号に分割する。例えば、分析フィルタバンク１０は、Ｍ個（Ｍは２以上の整数）の周波数帯域にそれぞれ対応する窓関数及びＦＦＴ(Fast Fourier Transform）を用いて構成することができる。 In the reverberation suppression device of the present embodiment, the external input signal Sin including the voice signal and the like is input to the analysis filter bank 10. The analysis filter bank 10 digitizes the external input signal Sin to be processed for each frame having a predetermined time interval, and divides it into a plurality of input signals which are components of a plurality of frequency bands. For example, the analysis filter bank 10 can be configured by using a window function and an FFT (Fast Fourier Transform) corresponding to M frequency bands (M is an integer of 2 or more).

時間軸上のｊ番目のフレーム及びｋ番目（ｋ：１～Ｍの整数）の周波数帯域に関し、分析フィルタバンク１０から出力されるＭ個の入力信号をＸ（ｊ、ｋ）と表記することができる。ただし、表現の簡略化のため、以下では、時間軸上のｊ番目のフレームの表記は省略するものとし、単にｋ番目の周波数帯域の入力信号Ｘ（ｋ）のように表記する。他の信号についても原則として同様に表記するものとする。 The M input signals output from the analysis filter bank 10 may be expressed as X (j, k) with respect to the jth frame on the time axis and the kth (integer of k: 1 to M) frequency band. can. However, for the sake of simplification of the expression, the notation of the jth frame on the time axis is omitted below, and is simply expressed as the input signal X (k) of the kth frequency band. In principle, other signals shall be described in the same way.

ゲイン処理部１１は、分析フィルタバンク１０により分割されたＭ個の入力信号Ｘ（ｋ）に対し、それぞれに対応する後述のゲインを乗じた信号を生成する。この場合、ゲイン処理部１１において必要なゲインは、エンベロープ信号生成部２０、残響時間判定部２４、残響成分推定部２１、ゲイン算出部２２、スムージング処理部２３を含む構成部分による後述の処理により算出することができる。この構成部分については、図１では１系統のみを示しているが、実際にはＭ個の入力信号Ｘ（ｋ）に対応するＭ個の同一の構成部分が並列に配置される。 The gain processing unit 11 generates a signal obtained by multiplying the M input signals X (k) divided by the analysis filter bank 10 by the corresponding gains described later. In this case, the gain required in the gain processing unit 11 is calculated by the processing described later by the component including the envelope signal generation unit 20, the reverberation time determination unit 24, the reverberation component estimation unit 21, the gain calculation unit 22, and the smoothing processing unit 23. can do. Regarding this component, only one system is shown in FIG. 1, but in reality, M identical components corresponding to M input signals X (k) are arranged in parallel.

合成フィルタバンク１２は、フレーム毎にゲイン処理部１１から出力されるＭ個の周波数帯域の成分を合成し、残響抑制装置の出力信号Ｓｏｕｔを生成する。例えば、合成フィルタバンク１２は、Ｍ個の周波数帯域にそれぞれ対応するＩＦＦＴ(Inverse Fast Fourier Transform）及び窓関数を用いて構成することができる。 The synthesis filter bank 12 synthesizes M frequency band components output from the gain processing unit 11 for each frame, and generates an output signal Sout of the reverberation suppression device. For example, the synthetic filter bank 12 can be configured by using an IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) and a window function corresponding to M frequency bands, respectively.

エンベロープ信号生成部２０は、入力信号Ｘ（ｋ）のパワーのエンベロープ（時間包絡）の値を推定することによりエンベロープ信号Ｅ（ｋ）を算出する。本実施形態におけるエンベロープ信号Ｅ（ｋ）として、入力信号Ｘ（ｋ）の２乗に相関がある入力パワーの推定値を想定する。ただし、エンベロープ信号Ｅ（ｋ）として、パワーのエンベロープに代え、振幅のエンベロープの値を推定し、入力信号Ｘ（ｋ）の絶対値に相関がある入力振幅の推定値を用いてもよい。 The envelope signal generation unit 20 calculates the envelope signal E (k) by estimating the value of the envelope (time envelope) of the power of the input signal X (k). As the envelope signal E (k) in the present embodiment, an estimated value of the input power having a correlation with the square of the input signal X (k) is assumed. However, as the envelope signal E (k), the value of the amplitude envelope may be estimated instead of the power envelope, and the estimated value of the input amplitude that correlates with the absolute value of the input signal X (k) may be used.

ここで、前述の入力信号Ｘ（ｋ）のパワーと、そのパワーのエンベロープに対応するエンベロープ信号Ｅ（ｋ）に関連して、音響空間において残響時間の長短に応じた波形の違いについて、図２を参照して説明する。入力信号のパワー及びエンベロープの波形の例として、図２（Ａ）は残響時間が長い場合の例を示しており、図２（Ｂ）は残響時間が短い場合の例を示している。具体的には、図（Ａ）では入力信号のパワーのピークが緩やかに減少し、それぞれのピークを結ぶエンベロープも同様に緩やかに減少するのに対し、図２（Ｂ）では入力信号のパワーのピークは急速に減少し、それぞれのピークを結ぶエンベロープも同様に急速に減少していく。一般に、特定の音場で生じる残響成分は、時間経過により音響パワーの対数値（ｄＢに対応）が直線的に減少していく特性を有することが知られている。よって、後述するようにリニア値であるエンベロープ信号Ｅ（ｋ）に基づく残響成分の対数値を取り、その傾き（時間的変化率）を判別すれば残響時間を推定することができるが、詳しくは後述する。 Here, with respect to the power of the above-mentioned input signal X (k) and the envelope signal E (k) corresponding to the envelope of the power, the difference in waveform according to the length of the reverberation time in the acoustic space is shown in FIG. Will be described with reference to. As an example of the input signal power and envelope waveform, FIG. 2A shows an example when the reverberation time is long, and FIG. 2B shows an example when the reverberation time is short. Specifically, in FIG. 2A, the peak of the power of the input signal gradually decreases, and the envelope connecting the peaks also gradually decreases, whereas in FIG. 2B, the power of the input signal decreases gradually. The peaks decrease rapidly, and the envelope connecting each peak also decreases rapidly. In general, it is known that the reverberation component generated in a specific sound field has a characteristic that the logarithmic value (corresponding to dB) of the acoustic power linearly decreases with the passage of time. Therefore, as will be described later, the reverberation time can be estimated by taking the logarithmic value of the reverberation component based on the envelope signal E (k), which is a linear value, and determining the slope (rate of change over time). It will be described later.

残響成分推定部２１は、エンベロープ信号Ｅ（ｋ）の指数移動平均の値を算出することにより平滑化し、その値を第１残響成分Ｒ１（ｋ）として推定して出力する。なお、残響成分推定部２１では、指数移動平均には限らず、他の加重移動平均を用いた処理を採用してもよい。 The reverberation component estimation unit 21 smoothes the envelope signal E (k) by calculating the value of the exponential moving average, estimates the value as the first reverberation component R1 (k), and outputs the value. The reverberation component estimation unit 21 is not limited to the exponential moving average, and may adopt a process using another weighted moving average.

ゲイン算出部２２は、前述のエンベロープ信号Ｅ（ｋ）及び第１残響成分Ｒ１（ｋ）を用いて、入力信号Ｘ（ｋ）に付与すべきゲインＧ（ｋ）を算出する。ゲインＧ（ｋ）を算出する際には多様な算出式を適用可能である。一例として、次の（１）式に基づいて、基本的なゲインＧ（ｋ）を算出することができる。

ただし、ａ、ｂは、エンベロープ信号Ｅ（ｋ）の算出方法に応じて適宜に設定される値である。なお、（１）式で算出されるゲインＧ（ｋ）と所定のゲイン下限値とを比較し、ゲイン（ｋ）がゲイン下限値に満たないときは、ゲインＧ（ｋ）をゲイン下限値に設定する。ゲイン下限値の決定方法については後述する。 The gain calculation unit 22 calculates the gain G (k) to be applied to the input signal X (k) by using the envelope signal E (k) and the first reverberation component R1 (k) described above. Various calculation formulas can be applied when calculating the gain G (k). As an example, the basic gain G (k) can be calculated based on the following equation (1).

However, a and b are values that are appropriately set according to the calculation method of the envelope signal E (k). The gain G (k) calculated by the equation (1) is compared with the predetermined lower limit of the gain, and when the gain (k) is less than the lower limit of the gain, the gain G (k) is set to the lower limit of the gain. Set. The method of determining the lower limit of the gain will be described later.

（１）式で算出されるゲインＧ（ｋ）は、第１残響成分Ｒ１（ｋ）が小さい環境下ではＧ（ｋ）はほぼ１となりあまり変化しないが、第１残響成分Ｒ１（ｋ）が大きい環境下では小さい値に収束することがわかる。なお、ゲインＧ（ｋ）の他の算出方法としては、スペクトルサブトラクション法、ウィーナーフィルタリング法、ＭＭＳＥ－ＳＴＳＡ（minimum mean-square-error short-time spectral amplitude）法などを挙げることができる。 The gain G (k) calculated by the equation (1) does not change much because G (k) is almost 1 in an environment where the first reverberation component R1 (k) is small, but the first reverberation component R1 (k) is. It can be seen that it converges to a small value in a large environment. Examples of other methods for calculating the gain G (k) include a spectral subtraction method, a Wiener filtering method, and an MMSE-STSA (minimum mean-square-error short-time spectral amplitude) method.

また、ゲイン算出部２２は、エンベロープ信号Ｅ（ｋ）と第１残響成分Ｒ１（ｋ）とを比較し、Ｅ（ｋ）＜Ｒ１（ｋ）となる区間（本発明の第１の区間）において、（１）式で算出したゲインＧ（ｋ）をゲイン下限値にする役割を有する。具体的には、Ｅ（ｋ）＜Ｒ１（ｋ）となる区間の音を後期残響音とみなし、この際にゲインＧ（ｋ）をゲイン下限値に設定する。これにより、後期残響音が十分に抑制される。ただし、本実施形態では、残響時間判定部２４により、ゲイン下限値として、大きいゲイン下限値ＧＬ１と小さいゲイン下限値ＧＬ２（ＧＬ２＜ＧＬ１）の２つを切り替える制御を行うが、この点については後述する。 Further, the gain calculation unit 22 compares the envelope signal E (k) with the first reverberation component R1 (k), and in a section where E (k) <R1 (k) (first section of the present invention). , (1) has a role of setting the gain G (k) calculated by the equation (1) as the lower limit of the gain. Specifically, the sound in the section where E (k) <R1 (k) is regarded as a late reverberation sound, and at this time, the gain G (k) is set to the lower limit value of the gain. As a result, the late reverberation is sufficiently suppressed. However, in the present embodiment, the reverberation time determination unit 24 controls to switch between a large gain lower limit value GL1 and a small gain lower limit value GL2 (GL2 <GL1) as the lower limit value of the gain. This point will be described later. do.

スムージング処理部２３では、その時点のゲインＧ（ｋ）に対して時間軸に沿ってスムージング処理を施し、時間的な変動が平滑化されたゲインＧｓ（ｋ）を出力する。スムージング処理部２３で適用されるスムージング処理としては、例えば、ゲインＧ（ｋ）の指数移動平均を順次算出し、それをゲインＧｓ（ｋ）とする処理を挙げることができる。ただし、ゲインＧ（ｋ）が時間的に十分滑らかに変化するときは、スムージング処理部２３によるスムージング処理を省略してもよい。スムージング処理部２３から出力されたゲインＧｓ（ｋ）は、前述のゲイン処理部１１を介して、対応する周波数帯域の入力信号Ｘ（ｋ）に乗じられる。 The smoothing processing unit 23 performs smoothing processing along the time axis with respect to the gain G (k) at that time, and outputs the gain Gs (k) in which the temporal fluctuation is smoothed. Examples of the smoothing process applied by the smoothing process unit 23 include a process of sequentially calculating an exponential moving average of a gain G (k) and setting it as a gain Gs (k). However, when the gain G (k) changes sufficiently smoothly over time, the smoothing process by the smoothing process unit 23 may be omitted. The gain Gs (k) output from the smoothing processing unit 23 is multiplied by the input signal X (k) in the corresponding frequency band via the gain processing unit 11 described above.

残響時間判定部２４は、前述の残響特性で音響パワーの対数値が時間経過とともに直線的に減少する性質を利用して推定される残響時間の長短を判定する役割を有する。すなわち、残響時間判定部２４は、入力されたエンベロープ信号Ｅ（ｋ）を平滑化するともにリニア値から対数値（ｄＢ）の信号に変換（対数変換）し、その値を第２残響成分Ｒ２（ｋ）として出力し、この第２残響成分Ｒ２（ｋ）の傾き（時間的変化率）に基づいて前述のゲイン算出部２２で用いるゲイン下限値を制御するための判定を行うものである。なお、エンベロープ信号Ｅ（ｋ）の平滑化は、例えば指数移動平均の値を算出して行う。また、残響時間判定部２４におけるエンベロープ信号Ｅ（ｋ）の平滑化では、前述の残響成分推定部２１と同様のパラメータを用いてもよいし、互いに異なるパラメータを用いてもよい。残響時間判定部２４により実行される処理について、詳しくは後述する。 The reverberation time determination unit 24 has a role of determining the length of the reverberation time estimated by utilizing the property that the logarithmic value of the acoustic power decreases linearly with the passage of time in the above-mentioned reverberation characteristic. That is, the reverberation time determination unit 24 smoothes the input envelope signal E (k) and converts the linear value into a logarithmic (dB) signal (logarithmic conversion), and the value is converted into the second reverberation component R2 (). It is output as k), and a determination is made to control the lower limit value of the gain used in the above-mentioned gain calculation unit 22 based on the gradient (temporal change rate) of the second reverberation component R2 (k). The smoothing of the envelope signal E (k) is performed by, for example, calculating the value of the exponential moving average. Further, in the smoothing of the envelope signal E (k) in the reverberation time determination unit 24, the same parameters as those of the reverberation component estimation unit 21 described above may be used, or parameters different from each other may be used. The processing executed by the reverberation time determination unit 24 will be described in detail later.

設定部２５は、ゲイン算出部２２における算出処理に用いる各種パラメータが保持されており、必要に応じてゲイン算出部２２に対して所定のパラメータを設定する。例えば、設定部２５には、前述の（１）式に含まれる値ａ、ｂや、前述のゲイン下限値ＧＬ１、ＧＬ２等を含む複数のゲイン下限値の値などが設定されている。なお、設定部２５には、周波数帯域毎に異なるパラメータを設定してもよいが、それぞれの周波数帯域で共通に設定されるパラメータを含んでいてもよい。 The setting unit 25 holds various parameters used for the calculation process in the gain calculation unit 22, and sets predetermined parameters for the gain calculation unit 22 as needed. For example, the setting unit 25 is set with values a and b included in the above-mentioned equation (1), and a plurality of gain lower limit values including the above-mentioned gain lower limit values GL1 and GL2. The setting unit 25 may set different parameters for each frequency band, but may include parameters that are commonly set for each frequency band.

以下、図１とともに、図３に示すフローチャートを用いて、主に残響時間判定部２４において実行される具体的な処理の流れについて説明する。図３に示すように、残響時間判定部２４では、前述した通りエンベロープ信号Ｅ（ｋ）に基づいて第２残響成分Ｒ２（ｋ）を生成し（ステップＳ１）、第２残響成分Ｒ２（ｋ）の時間的変化率である傾きを算出する（ステップＳ２）。この場合、第２残響成分Ｒ２（ｋ）が時間的に減少している状況で、短期の間隔で抽出した２値の差分値を求めることにより傾きを求めることができる。本実施形態では、便宜上、第２残響成分Ｒ２（ｋ）の傾き（負）について、その絶対値Ｓを用いて説明する。なお、ゲイン下限値は、音響空間の残響時間が変化したときに変更されればよいので、第２残響成分Ｒ２（ｋ）の傾きとして、数秒から十数秒における、第２残響成分Ｒ２（ｋ）が時間的に減少している区間の傾きの平均値を用いてもよい。 Hereinafter, a specific flow of processing mainly executed by the reverberation time determination unit 24 will be described with reference to FIG. 1 and the flowchart shown in FIG. As shown in FIG. 3, the reverberation time determination unit 24 generates the second reverberation component R2 (k) based on the envelope signal E (k) as described above (step S1), and the second reverberation component R2 (k). The slope, which is the rate of change over time, is calculated (step S2). In this case, in a situation where the second reverberation component R2 (k) is decreasing in time, the slope can be obtained by obtaining the difference value of the two values extracted at short-term intervals. In the present embodiment, for convenience, the slope (negative) of the second reverberation component R2 (k) will be described using its absolute value S. Since the lower limit of the gain may be changed when the reverberation time of the acoustic space changes, the slope of the second reverberation component R2 (k) is the second reverberation component R2 (k) in a few seconds to a dozen seconds. You may use the average value of the slope of the section where is decreasing with time.

続いて、ステップＳ２で算出した傾きの絶対値Ｓと予め設定される所定値Ｔとの大小関係を判定する（ステップＳ３）。その結果、Ｓ＞Ｔを満たすと判定されたときは（ステップＳ３：ＹＥＳ）、残響時間が短い場合に用いるゲイン下限値ＧＬ１（本発明の第１の下限値）に設定する（ステップＳ４）。一方、Ｓ＞Ｔを満たさないと判定されたときは（ステップＳ３：ＮＯ）、残響時間が長い場合に用いるゲイン下限値ＧＬ２（（本発明の第２の下限値：ＧＬ２＜ＧＬ１）に設定する（ステップＳ５）。これ以降、設定されたゲイン下限値ＧＬ１又はＧＬ２がゲイン算出部２２で用いられる。 Subsequently, the magnitude relationship between the absolute value S of the slope calculated in step S2 and the predetermined value T set in advance is determined (step S3). As a result, when it is determined that S> T is satisfied (step S3: YES), the gain lower limit value GL1 (first lower limit value of the present invention) used when the reverberation time is short is set (step S4). On the other hand, when it is determined that S> T is not satisfied (step S3: NO), the gain lower limit value GL2 ((second lower limit value of the present invention: GL2 <GL1)) used when the reverberation time is long is set. (Step S5) From this point onward, the set lower limit gain value GL1 or GL2 is used by the gain calculation unit 22.

ここで、図４は、残響時間判定部２４によるステップＳ３の判定結果に関連し、第２残響成分Ｒ２（ｋ）の２通りの波形及びその傾きの絶対値Ｓの例を示している。それぞれ、第２残響成分Ｒ２（ｋ）が減少に転じてから所定の時間が経過した状況において、図４（Ａ）は残響時間が長い場合の例であり、図４（Ｂ）は残響時間が短い場合の例である。いずれも、第２残響成分Ｒ２（ｋ）のパワー（対数値：ｄＢ）が直線的に減少することがわかる。そして、残響時間が長い図４（Ａ）では、第２残響成分Ｒ２（ｋ）が緩やかな傾きで減少するのに対し、残響時間が短い図４（Ｂ）では、第２残響成分Ｒ２（ｋ）が急峻な傾きで減少していく。 Here, FIG. 4 shows an example of two waveforms of the second reverberation component R2 (k) and the absolute value S of the slope thereof, in relation to the determination result of step S3 by the reverberation time determination unit 24. In each case, when a predetermined time has elapsed since the second reverberation component R2 (k) started to decrease, FIG. 4 (A) shows an example of a case where the reverberation time is long, and FIG. 4 (B) shows the reverberation time. This is an example of a short case. In each case, it can be seen that the power (logarithmic value: dB) of the second reverberation component R2 (k) decreases linearly. Then, in FIG. 4 (A) where the reverberation time is long, the second reverberation component R2 (k) decreases with a gentle slope, whereas in FIG. 4 (B) where the reverberation time is short, the second reverberation component R2 (k) decreases. ) Decreases with a steep slope.

図４に示す所定のタイミングｔ１において、それぞれの第２残響成分Ｒ２に関し、図４（Ａ）の傾きの絶対値Ｓａ及び図４（Ｂ）の傾きの絶対値Ｓｂがそれぞれ得られ、Ｓａ＜Ｓｂの関係となる。この場合、所定値Ｔが、Ｓａ＜Ｔ＜Ｓｂの関係に設定されていれば、図４（Ａ）ではステップＳ３でＳａ＜ＴとなってステップＳ５に進むが、図４（Ｂ）ではステップＳ３でＳｂ＞ＴとなってステップＳ４に進むことになる。つまり、残響時間が長い図４（Ａ）では小さいゲイン下限値ＧＬ２が設定され、残響時間が短い図４（Ｂ）では大きいゲイン下限値ＧＬ１が設定される。なお、２通りのゲイン下限値ＧＬ１、ＧＬ２の具体例としては、例えば、ＧＬ１＝０ｄＢ、ＧＬ２＝－３０ｄＢのように設定することができる。 At a predetermined timing t1 shown in FIG. 4, the absolute value Sa of the slope of FIG. 4A and the absolute value Sb of the slope of FIG. 4B are obtained for each second reverberation component R2, and Sa <Sb. It becomes a relationship of. In this case, if the predetermined value T is set in the relationship of Sa <T <Sb, in FIG. 4 (A), Sa <T in step S3 and the process proceeds to step S5, but in FIG. 4 (B), the step In S3, Sb> T, and the process proceeds to step S4. That is, in FIG. 4A having a long reverberation time, a small gain lower limit value GL2 is set, and in FIG. 4B having a short reverberation time, a large gain lower limit value GL1 is set. As specific examples of the two gain lower limit values GL1 and GL2, for example, GL1 = 0 dB and GL2 = -30 dB can be set.

以上説明したように、本発明に係る残響抑制装置においては、残響時間判定部２４により図３の処理を行うことにより、残響時間の長短に応じてゲイン算出部２２で適用されるゲイン下限値の値を適切に設定することが可能となる。すなわち、他の部屋へ移動するなど、音響空間の残響時間に変化が生じた場合、残響時間が長い音響空間では、ステップＳ１～Ｓ３を経てＳ＞Ｔを満たさないと判断されるので、相対的に小さいゲイン下限値ＧＬ２が設定され、十分な残響抑制を行うことができる。これに対し、残響時間が短い音響空間では、ステップＳ１～Ｓ３を経てＳ＞Ｔを満たすと判断されるので、相対的に大きいゲイン下限値ＧＬ１が設定され、不要な残響抑制に伴う使用者の違和感を防止することができる。また、本発明に係る残響抑制装置では、図３に示す簡素な処理を採用しているので、残響時間自体を算出するための複雑な演算処理が不要となる。 As described above, in the reverberation suppression device according to the present invention, by performing the processing of FIG. 3 by the reverberation time determination unit 24, the lower limit value of the gain applied by the gain calculation unit 22 according to the length of the reverberation time is set. It is possible to set the value appropriately. That is, when a change occurs in the reverberation time of the acoustic space such as moving to another room, it is determined that S> T is not satisfied in the acoustic space having a long reverberation time through steps S1 to S3, so that it is relative. A small gain lower limit value GL2 is set in, and sufficient reverberation suppression can be performed. On the other hand, in an acoustic space with a short reverberation time, it is determined that S> T is satisfied through steps S1 to S3. Therefore, a relatively large gain lower limit value GL1 is set, and the user's unnecessary reverberation is suppressed. It is possible to prevent a feeling of strangeness. Further, since the reverberation suppressing device according to the present invention employs the simple processing shown in FIG. 3, complicated arithmetic processing for calculating the reverberation time itself becomes unnecessary.

なお、本実施形態では、残響時間判定部２４の判定結果に応じて、２通りのゲイン下限値ＧＬ１、ＧＬ２を切り替える制御について説明したが、より多くのゲイン下限値を切り替える制御に対しても本発明の適用が可能である。すなわち、残響時間判定部２４において、第２残響成分Ｒ２（ｋ）の傾きの絶対値Ｓを複数の所定値と順次対比することで多数の判定結果を導き、判定結果に連動して多数のゲイン下限値の中から最適なものを選択することで、きめ細かいゲイン制御及び残響抑制を実現することができる。また、第２残響成分Ｒ２（ｋ）の傾きの関数として、連続的にゲイン下限値を変化させてもよい。この場合、傾きである時間的変化率（負）が小さい場合は、大きい場合に比べて、ゲイン下限値が大きくなるように変化させる必要がある。 In the present embodiment, the control for switching between the two gain lower limit values GL1 and GL2 according to the determination result of the reverberation time determination unit 24 has been described, but the present invention also applies to the control for switching more gain lower limit values. The invention can be applied. That is, in the reverberation time determination unit 24, a large number of determination results are derived by sequentially comparing the absolute value S of the slope of the second reverberation component R2 (k) with a plurality of predetermined values, and a large number of gains are linked to the determination results. Fine-grained gain control and reverberation suppression can be realized by selecting the optimum value from the lower limit values. Further, the lower limit value of the gain may be continuously changed as a function of the slope of the second reverberation component R2 (k). In this case, when the temporal change rate (negative), which is the slope, is small, it is necessary to change the gain so that the lower limit value is larger than when it is large.

本発明に係る残響抑制装置には多様な用途や機器に適用することができる。図５は、本発明に係る残響抑制装置を補聴器に適用した場合の構成例を示している。図５に示す補聴器において、分析フィルタバンク１０、合成フィルタバンク１２、エンベロープ信号生成部２０、残響成分推定部２１、ゲイン算出部２２、スムージング処理部２３、残響時間判定部２４、設定部２５については、図１と同様であるが、入力側のマイクロホン３０と、ゲイン処理部１１を含む補聴処理部３１と、出力側のレシーバ３２とが設けられる。 The reverberation suppression device according to the present invention can be applied to various uses and devices. FIG. 5 shows a configuration example when the reverberation suppressing device according to the present invention is applied to a hearing aid. In the hearing aid shown in FIG. 5, the analysis filter bank 10, the synthetic filter bank 12, the envelope signal generation unit 20, the reverberation component estimation unit 21, the gain calculation unit 22, the smoothing processing unit 23, the reverberation time determination unit 24, and the setting unit 25 are , The same as in FIG. 1, but the microphone 30 on the input side, the hearing aid processing unit 31 including the gain processing unit 11, and the receiver 32 on the output side are provided.

マイクロホン３０は、外部から入力される音を電気信号に変換し、分析フィルタバンク１０への入力信号として出力する。補聴処理部３１は、分析フィルバンク１０から出力された複数の周波数帯域毎の入力信号Ｘ（ｋ）に対し、各々の使用者の聴力に応じたゲイン調整や使用環境に応じたノイズキャンセルなどの補聴処理を施す機能を有し、図１のゲイン処理部１１と同様の機能を実現する構成要素を含んでいる。レシーバ３２は、例えば、使用者の外耳道内に設置され、補聴処理部３１からの出力信号を音に変換して外耳道内の空間に出力する。図５に示す補聴器においても、本実施形態で説明した残響抑制装置と同様の作用効果を得ることができ、使用者の違和感を低減して快適な補聴器を実現することが可能となる。 The microphone 30 converts the sound input from the outside into an electric signal and outputs it as an input signal to the analysis filter bank 10. The hearing aid processing unit 31 adjusts the gain of the input signals X (k) for each of the plurality of frequency bands output from the analysis fill bank 10 according to the hearing of each user, cancels noise according to the usage environment, and the like. It has a function of performing hearing aid processing, and includes a component that realizes the same function as the gain processing unit 11 of FIG. The receiver 32 is installed in the ear canal of the user, for example, and converts the output signal from the hearing aid processing unit 31 into sound and outputs it to the space in the ear canal. Even in the hearing aid shown in FIG. 5, it is possible to obtain the same action and effect as the reverberation suppressing device described in the present embodiment, and it is possible to reduce the discomfort of the user and realize a comfortable hearing aid.

また、本発明に係る残響抑制装置は、補聴器以外の多様な機器に適用することができる。すなわち、図１や図５の各構成を具備し、本発明の機能を実現可能であれば、単独で、あるいは他の機器に組み込んで本発明を適用することができる。このような用途において、各構成要素は多様な形態の処理を採用して実現可能であり、その構成や各種設定などについても多様な選択が可能である。 Further, the reverberation suppressing device according to the present invention can be applied to various devices other than hearing aids. That is, the present invention can be applied by itself or by incorporating the present invention into other devices as long as it has the configurations shown in FIGS. 1 and 5 and the functions of the present invention can be realized. In such applications, each component can be realized by adopting various forms of processing, and various selections can be made regarding the configuration and various settings.

１０…分析フィルタバンク
１１…ゲイン処理部
１２…合成フィルタバンク
２０…エンベロープ信号生成部
２１…残響成分推定部
２２…ゲイン算出部
２３…スムージング処理部
２４…残響時間判定部
２５…設定部
３０…マイクロホン
３１…補聴処理部
３２…レシーバ 10 ... Analytical filter bank 11 ... Gain processing unit 12 ... Synthetic filter bank 20 ... Envelope signal generation unit 21 ... Reverberation component estimation unit 22 ... Gain calculation unit 23 ... Smoothing processing unit 24 ... Reverberation time determination unit 25 ... Setting unit 30 ... Microphone 31 ... Hearing aid processing unit 32 ... Receiver

Claims (6)

入力信号のエンベロープを推定してエンベロープ信号を生成するエンベロープ信号生成部と、
前記エンベロープ信号と当該エンベロープ信号に応じて推定される第１残響成分と所定のゲイン下限値に基づき前記入力信号に対する基本的なゲインを算出し、前記エンベロープ信号と前記第１残響成分の大小関係に応じた第１の区間の前記ゲインを前記ゲイン下限値に設定する残響抑制部と、
前記エンベロープ信号を平滑化するとともに対数値に変換して第２残響成分を生成し、前記第２残響成分の時間的変化率に応じて推定される残響時間の長短を判定する残響時間判定部と、
前記入力信号に対し、前記残響抑制部により出力された前記ゲインを乗じるゲイン処理部と、
を備え、
前記ゲイン下限値が前記残響時間判定部の判定結果に応じて制御されることを特徴とする残響抑制装置。 An envelope signal generator that estimates the envelope of the input signal and generates an envelope signal,
The basic gain for the input signal is calculated based on the envelope signal, the first reverberation component estimated according to the envelope signal, and a predetermined gain lower limit value, and the magnitude relationship between the envelope signal and the first reverberation component is determined. A reverberation suppression unit that sets the gain in the corresponding first section to the lower limit value of the gain,
A reverberation time determination unit that smoothes the envelope signal and converts it into a logarithmic value to generate a second reverberation component, and determines the length of the reverberation time estimated according to the temporal change rate of the second reverberation component. ,
A gain processing unit that multiplies the input signal by the gain output by the reverberation suppression unit.
Equipped with
A reverberation suppressing device, characterized in that the lower limit value of the gain is controlled according to a determination result of the reverberation time determination unit. 前記残響時間判定部は、前記第２残響成分が時間的に減少している状況で、前記時間的変化率が予め設定された所定値より小さい場合は前記ゲイン下限値を第１のゲイン下限値に設定し、前記時間的変化率が前記所定値以上の場合は前記ゲイン下限値を前記第１のゲイン下限値より小さい第２のゲイン下限値に設定することを特徴とする請求項１に記載の残響抑制装置。 When the second reverberation component is decreasing in time and the rate of change over time is smaller than a preset predetermined value, the reverberation time determination unit sets the lower limit value of the gain to the first lower limit value of the gain. The first aspect of the present invention is characterized in that, when the temporal change rate is equal to or greater than the predetermined value, the lower limit value of the gain is set to a second lower limit value of the gain smaller than the first lower limit value of the gain. Reverberation suppression device. 前記残響時間判定部は、前記第２残響成分が時間的に減少している状況で、前記時間的変化率が小さい場合は大きい場合より前記ゲイン下限値が大きくなるように連続的に前記ゲイン下限値を変化させることを特徴とする請求項１に記載の残響抑制装置。 In the situation where the second reverberation component is decreasing with time, the reverberation time determination unit continuously lowers the gain so that the lower limit of the gain becomes larger when the rate of change over time is smaller than when the rate of change is large. The reverberation suppressing device according to claim 1, wherein the value is changed. 前記残響抑制部は、
前記エンベロープ信号の移動平均を前記第１残響成分として算出する残響成分推定部と、
前記エンベロープ信号と前記第１残響成分との大小関係に応じて、前記入力信号に対する基本的なゲインを算出するとともに、前記ゲインが前記ゲイン下限値に満たない場合は前記ゲインを前記ゲイン下限値に設定するゲイン算出部と、
を含んで構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の残響抑制装置。 The reverberation suppression unit is
A reverberation component estimation unit that calculates the moving average of the envelope signal as the first reverberation component, and
The basic gain for the input signal is calculated according to the magnitude relationship between the envelope signal and the first reverberation component, and when the gain is less than the lower limit of the gain, the gain is set to the lower limit of the gain. Gain calculation unit to set and
The reverberation suppressing device according to claim 1 or 2, wherein the reverberation suppressing device is configured to include. 外部入力信号を複数の周波数帯域の成分である複数の前記入力信号に分割する分析フィルタバンクと、
前記ゲイン処理部から出力される前記複数の周波数帯域の成分を合成して出力信号を生成する合成フィルタバンクと、
を更に備え、
前記複数の周波数帯域に対応する複数の前記エンベロープ信号生成部、複数の前記残響時間判定部、複数の前記残響抑制部がそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１に記載の残響抑制装置。 An analysis filter bank that divides an external input signal into a plurality of the input signals that are components of a plurality of frequency bands, and an analysis filter bank.
A synthetic filter bank that generates an output signal by synthesizing the components of the plurality of frequency bands output from the gain processing unit, and
Further prepare
The reverberation suppression device according to claim 1, wherein the plurality of envelope signal generation units, the plurality of reverberation time determination units, and the plurality of reverberation suppression units corresponding to the plurality of frequency bands are provided. 音を電気信号に変換するマイクロホンと、
電気信号を音に変換するレシーバと、
前記マイクロホンの出力信号から抽出される入力信号のエンベロープを推定してエンベロープ信号を生成するエンベロープ信号生成部と、
前記エンベロープ信号と当該エンベロープ信号に応じて推定される第１残響成分とに基づき前記入力信号に対するゲインを算出し、前記エンベロープ信号と前記第１残響成分の大小関係に応じた第１の区間には前記ゲインを所定のゲイン下限値に設定する残響抑制部と、
前記エンベロープ信号を平滑化するとともに対数値に変換して第２残響成分を生成し、前記第２残響成分の時間的変化率に応じて推定される残響時間の長短を判定する残響時間判定部と、
前記入力信号に対し、前記残響抑制部により出力された前記ゲインを乗じるゲイン処理部を含む補聴処理部と、
を備え、
前記ゲイン下限値は、前記残響時間判定部の判定結果に応じて制御されることを特徴とする補聴器。 A microphone that converts sound into an electrical signal,
A receiver that converts electrical signals into sound,
An envelope signal generator that estimates the envelope of the input signal extracted from the output signal of the microphone and generates an envelope signal,
The gain for the input signal is calculated based on the envelope signal and the first reverberation component estimated according to the envelope signal, and the first section corresponding to the magnitude relationship between the envelope signal and the first reverberation component is set. A reverberation suppression unit that sets the gain to a predetermined lower limit value,
A reverberation time determination unit that smoothes the envelope signal and converts it into a logarithmic value to generate a second reverberation component, and determines the length of the reverberation time estimated according to the temporal change rate of the second reverberation component. ,
A hearing aid processing unit including a gain processing unit that multiplies the input signal by the gain output by the reverberation suppression unit.
Equipped with
The hearing aid is characterized in that the lower limit value of the gain is controlled according to the determination result of the reverberation time determination unit.

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