JPH08213936A - 音声信号中の暗騒音を抑制する方法及び装置、並びに反響消去を伴う対応する装置 - Google Patents
音声信号中の暗騒音を抑制する方法及び装置、並びに反響消去を伴う対応する装置Info
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- JPH08213936A JPH08213936A JP7282150A JP28215095A JPH08213936A JP H08213936 A JPH08213936 A JP H08213936A JP 7282150 A JP7282150 A JP 7282150A JP 28215095 A JP28215095 A JP 28215095A JP H08213936 A JPH08213936 A JP H08213936A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L21/00—Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
- G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
- G10L21/0208—Noise filtering
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S367/901—Noise or unwanted signal reduction in nonseismic receiving system
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- Interconnected Communication Systems, Intercoms, And Interphones (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、サンプルされた雑音を含む音声信
号中の暗騒音信号を抑制する方法を提供するものであ
る。 【解決手段】 この方法は、雑音を含む音声信号をディ
ジタル周波数領域処理して時間領域フィルタリング係数
を生成するステップと、雑音を含む音声信号をフィルタ
係数に応じてディジタル時間領域処理して、暗騒音がほ
ぼ抑制された音声信号を生成するステップとを含む。
号中の暗騒音信号を抑制する方法を提供するものであ
る。 【解決手段】 この方法は、雑音を含む音声信号をディ
ジタル周波数領域処理して時間領域フィルタリング係数
を生成するステップと、雑音を含む音声信号をフィルタ
係数に応じてディジタル時間領域処理して、暗騒音がほ
ぼ抑制された音声信号を生成するステップとを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、通常、携帯電話応
用例で、音声信号中のバックグラウンド雑音を抑制する
方法および装置に関する。本発明は、この種の装置を反
響消去と組み合わせて使用するシステムにも関する。
用例で、音声信号中のバックグラウンド雑音を抑制する
方法および装置に関する。本発明は、この種の装置を反
響消去と組み合わせて使用するシステムにも関する。
【０００２】
【従来の技術】雑音の多い環境では、音声信号を音響電
気変換することによって生成された電気信号が暗騒音と
混ざり合う。たとえば車両中のように暗騒音レベルが高
い場合、信号処理を使用して電気音声信号中の暗騒音を
なくす必要がある。基本的に、スペクトル減算とフィル
タ・バンクの２つの従来技術の暗騒音抑圧方法がある。
気変換することによって生成された電気信号が暗騒音と
混ざり合う。たとえば車両中のように暗騒音レベルが高
い場合、信号処理を使用して電気音声信号中の暗騒音を
なくす必要がある。基本的に、スペクトル減算とフィル
タ・バンクの２つの従来技術の暗騒音抑圧方法がある。
【０００３】米国特許第４，６２８，５２９号に記載さ
れたように、フィルタ・バンクを使用するとき、プロセ
スには、入力信号が、それぞれ、それぞれの所定の周波
数帯域を表す、複数の時間領域信号に分割されるステッ
プと、これらの時間領域信号のそれぞれごとに信号雑音
比を推定するステップと、それぞれ、当該の時間領域信
号に関するそれぞれの信号雑音比に依存する、それぞれ
の係数によってこれらの時間信号に重み付けするステッ
プと、これらの重み付き時間領域信号を加算して、暗騒
音信号が抑制されたこの結果得られる音声信号を生成す
るステップとが含まれる。各信号雑音比は通常、それぞ
れの周波数帯域中の当該の時間領域信号のパワーの変動
に応じて推定される。フィルタ・バンク処理では、上述
の分離ステップ、推定ステップ、重み付けステップ、お
よび加算ステップがすべて、時間領域中で実施されるの
で、強力な計算手段が必要である。携帯電話で利用でき
るこの計算手段は実際には、ディジタル信号プロセッサ
（ＤＳＰ）の能力によって、ＭＩＰＳの点で限られてい
る。したがって、暗騒音信号抑制処理を、処理の精度を
低減させる粗周波数帯域に制限することが提案されてい
る。
れたように、フィルタ・バンクを使用するとき、プロセ
スには、入力信号が、それぞれ、それぞれの所定の周波
数帯域を表す、複数の時間領域信号に分割されるステッ
プと、これらの時間領域信号のそれぞれごとに信号雑音
比を推定するステップと、それぞれ、当該の時間領域信
号に関するそれぞれの信号雑音比に依存する、それぞれ
の係数によってこれらの時間信号に重み付けするステッ
プと、これらの重み付き時間領域信号を加算して、暗騒
音信号が抑制されたこの結果得られる音声信号を生成す
るステップとが含まれる。各信号雑音比は通常、それぞ
れの周波数帯域中の当該の時間領域信号のパワーの変動
に応じて推定される。フィルタ・バンク処理では、上述
の分離ステップ、推定ステップ、重み付けステップ、お
よび加算ステップがすべて、時間領域中で実施されるの
で、強力な計算手段が必要である。携帯電話で利用でき
るこの計算手段は実際には、ディジタル信号プロセッサ
（ＤＳＰ）の能力によって、ＭＩＰＳの点で限られてい
る。したがって、暗騒音信号抑制処理を、処理の精度を
低減させる粗周波数帯域に制限することが提案されてい
る。
【０００４】スペクトル減算処理は、通常、高速フーリ
エ変換（ＦＦＴ）を使用して、周波数領域で働く。スペ
クトル減算処理の主要な欠点は、信号位相情報が失われ
るために処理済み音声信号で非線形ひずみが発生するこ
とである。スペクトル減算処理でそのようなひずみが発
生するのは、この処理が、処理すべき雑音を含む音声信
号に高速フーリエ変換を適用することによって生成され
たサンプルに、位相情報をなくす２乗モジュラス関数を
適用し、その結果、プロセスが非線形になるからであ
る。さらに、スペクトル減算処理のこの非線形性のため
に、本発明で提案する反響消去処理との効果的な併用が
不可能になる。なぜなら、反響消去装置の動作は、この
位相情報の喪失の悪影響を受けるからである。
エ変換（ＦＦＴ）を使用して、周波数領域で働く。スペ
クトル減算処理の主要な欠点は、信号位相情報が失われ
るために処理済み音声信号で非線形ひずみが発生するこ
とである。スペクトル減算処理でそのようなひずみが発
生するのは、この処理が、処理すべき雑音を含む音声信
号に高速フーリエ変換を適用することによって生成され
たサンプルに、位相情報をなくす２乗モジュラス関数を
適用し、その結果、プロセスが非線形になるからであ
る。さらに、スペクトル減算処理のこの非線形性のため
に、本発明で提案する反響消去処理との効果的な併用が
不可能になる。なぜなら、反響消去装置の動作は、この
位相情報の喪失の悪影響を受けるからである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の目的
は、フィルタ・バンク処理と比べて命令／秒数の点で必
要な消費電力をかなり低減させる利点を有する、音声信
号中の暗騒音を抑制する方法を提供することである。
は、フィルタ・バンク処理と比べて命令／秒数の点で必
要な消費電力をかなり低減させる利点を有する、音声信
号中の暗騒音を抑制する方法を提供することである。
【０００６】本発明の第２の目的は、スペクトル減算処
理と異なり、処理すべき音声信号の非線形ひずみを発生
させない方法を提供することである。
理と異なり、処理すべき音声信号の非線形ひずみを発生
させない方法を提供することである。
【０００７】本発明の他の目的は、反響消去装置と共に
この方法のステップを実施する暗騒音抑制装置を備える
システムを提供することである。
この方法のステップを実施する暗騒音抑制装置を備える
システムを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、雑音を含む音
声信号をディジタル周波数処理して時間領域フィルタリ
ング係数を生成するステップと、前記雑音を含む音声信
号を前記フィルタ係数に応じてディジタル時間領域処理
して、前記暗騒音信号がほぼ抑制された音声信号を生成
するステップとを含む、サンプルされた雑音を含む信号
中の暗騒音信号を抑制する方法から成る。
声信号をディジタル周波数処理して時間領域フィルタリ
ング係数を生成するステップと、前記雑音を含む音声信
号を前記フィルタ係数に応じてディジタル時間領域処理
して、前記暗騒音信号がほぼ抑制された音声信号を生成
するステップとを含む、サンプルされた雑音を含む信号
中の暗騒音信号を抑制する方法から成る。
【０００９】本発明は、所与の処理サイクル向けのディ
ジタル周波数領域処理ステップを含む方法であって、前
記雑音を含む音声信号中の複数の周波数領域エネルギー
成分を抽出するステップと、抽出された各周波数領域エ
ネルギー成分ごとに、雑音を含む音声信号のエネルギー
・レベルと暗騒音信号のエネルギー・レベルとの比を推
定するステップと、選択された各周波数領域成分ごと
の、雑音を含む音声信号のエネルギー・レベルと暗騒音
信号のエネルギー・レベルの前記推定比に応じて、前記
抽出された各周波数領域エネルギー成分ごとのそれぞれ
の利得を求めるステップと、前記フィルタ係数を前記利
得に応じて合成するステップとを含む。
ジタル周波数領域処理ステップを含む方法であって、前
記雑音を含む音声信号中の複数の周波数領域エネルギー
成分を抽出するステップと、抽出された各周波数領域エ
ネルギー成分ごとに、雑音を含む音声信号のエネルギー
・レベルと暗騒音信号のエネルギー・レベルとの比を推
定するステップと、選択された各周波数領域成分ごと
の、雑音を含む音声信号のエネルギー・レベルと暗騒音
信号のエネルギー・レベルの前記推定比に応じて、前記
抽出された各周波数領域エネルギー成分ごとのそれぞれ
の利得を求めるステップと、前記フィルタ係数を前記利
得に応じて合成するステップとを含む。
【００１０】周波数領域エネルギー成分を抽出するステ
ップは、雑音を含む音声信号のインタリーブされたＫ個
のそれぞれのブロックごとに複数の周波数領域成分を含
む、Ｋ個の群を生成する（Ｋは整数）サブステップと、
Ｋ個の群のそれぞれ中の同じ階数のＫ個の周波数領域成
分のエネルギー平均を算出して、抽出されたそれぞれの
周波数領域エネルギー成分を生成するサブステップとを
含んでいることが望ましい。
ップは、雑音を含む音声信号のインタリーブされたＫ個
のそれぞれのブロックごとに複数の周波数領域成分を含
む、Ｋ個の群を生成する（Ｋは整数）サブステップと、
Ｋ個の群のそれぞれ中の同じ階数のＫ個の周波数領域成
分のエネルギー平均を算出して、抽出されたそれぞれの
周波数領域エネルギー成分を生成するサブステップとを
含んでいることが望ましい。
【００１１】Ｋ個の周波数領域成分群のそれぞれごと
に、計算ステップの前に、各群中にそれぞれの所定の階
数を有するいくつかの周波数領域成分を選択するステッ
プが実行され、選択される１組の周波数領域成分は、抽
出された複数の周波数領域成分中の対応する周波数領域
成分と対称的なものである。さらに、生成ステップおよ
び合成ステップはそれぞれ、高速フーリエ変換および逆
フーリエ変換によって実施される。
に、計算ステップの前に、各群中にそれぞれの所定の階
数を有するいくつかの周波数領域成分を選択するステッ
プが実行され、選択される１組の周波数領域成分は、抽
出された複数の周波数領域成分中の対応する周波数領域
成分と対称的なものである。さらに、生成ステップおよ
び合成ステップはそれぞれ、高速フーリエ変換および逆
フーリエ変換によって実施される。
【００１２】この方法を実施する装置は、前記雑音を含
む音声信号中の複数の周波数領域エネルギー成分を抽出
する手段と、抽出された各周波数領域エネルギー成分ご
とに、雑音を含む音声信号のエネルギー・レベルと暗騒
音信号のエネルギー・レベルの比を推定する手段と、選
択された各周波数領域成分ごとの、雑音を含む音声信号
のエネルギー・レベルと暗騒音信号のエネルギー・レベ
ルの前記推定比に応じて、前記抽出された各周波数領域
エネルギー成分ごとのそれぞれの利得を求める手段と、
前記フィルタ係数を前記利得に応じて合成する手段と、
前記雑音を含む音声信号を前記フィルタ係数に応じて時
間領域フィルタリングして、前記暗騒音信号がほぼ抑制
された音声信号を生成する手段とを各連続処理サイクル
ごとに備える。
む音声信号中の複数の周波数領域エネルギー成分を抽出
する手段と、抽出された各周波数領域エネルギー成分ご
とに、雑音を含む音声信号のエネルギー・レベルと暗騒
音信号のエネルギー・レベルの比を推定する手段と、選
択された各周波数領域成分ごとの、雑音を含む音声信号
のエネルギー・レベルと暗騒音信号のエネルギー・レベ
ルの前記推定比に応じて、前記抽出された各周波数領域
エネルギー成分ごとのそれぞれの利得を求める手段と、
前記フィルタ係数を前記利得に応じて合成する手段と、
前記雑音を含む音声信号を前記フィルタ係数に応じて時
間領域フィルタリングして、前記暗騒音信号がほぼ抑制
された音声信号を生成する手段とを各連続処理サイクル
ごとに備える。
【００１３】本発明は、組合せ反響消去・雑音抑制装置
の２つの変形例も提供する。
の２つの変形例も提供する。
【００１４】この装置の第１の変形例は、送信すべき音
声信号中の暗騒音信号を抑制して雑音抑制信号を生成す
る雑音抑制装置と、所与の音声信号および差分信号に基
づいて、推定された反響信号を生成する第１の手段と、
前記雑音抑制音声信号から、前記推定された反響信号を
減じて、前記差分信号を生成する第２の手段とを備える
エコー・キャンセラとを備える。
声信号中の暗騒音信号を抑制して雑音抑制信号を生成す
る雑音抑制装置と、所与の音声信号および差分信号に基
づいて、推定された反響信号を生成する第１の手段と、
前記雑音抑制音声信号から、前記推定された反響信号を
減じて、前記差分信号を生成する第２の手段とを備える
エコー・キャンセラとを備える。
【００１５】暗騒音抑制装置は、送信すべき前記音声信
号を時間領域フィルタリング係数を生成するように処理
するディジタル周波数領域処理手段と、前記暗騒音信号
がほぼ抑制された前記雑音抑制音声信号を生成するよう
に、前記フィルタ係数に応じて前記音声信号を処理する
第１のディジタル時間領域処理手段と、リモート端末か
ら受信された音声信号を、前記所与の音声信号を生成す
るように前記フィルタ係数に応じて処理する、前記第１
の時間領域処理手段に非常に類似している第２のディジ
タル時間領域処理手段とを備えることを特徴とする。
号を時間領域フィルタリング係数を生成するように処理
するディジタル周波数領域処理手段と、前記暗騒音信号
がほぼ抑制された前記雑音抑制音声信号を生成するよう
に、前記フィルタ係数に応じて前記音声信号を処理する
第１のディジタル時間領域処理手段と、リモート端末か
ら受信された音声信号を、前記所与の音声信号を生成す
るように前記フィルタ係数に応じて処理する、前記第１
の時間領域処理手段に非常に類似している第２のディジ
タル時間領域処理手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】この装置の第２の変形例は、リモート端末
から受信された音声信号および差分信号に基づいて、推
定された反響信号を生成する第１の手段と、送信すべき
音声信号から、前記推定された反響信号を減じて、前記
差分信号を生成する第２の手段とを備えるエコー・キャ
ンセラとを備える。
から受信された音声信号および差分信号に基づいて、推
定された反響信号を生成する第１の手段と、送信すべき
音声信号から、前記推定された反響信号を減じて、前記
差分信号を生成する第２の手段とを備えるエコー・キャ
ンセラとを備える。
【００１７】この変形例はさらに、前記差分信号中の暗
騒音信号を抑制して雑音抑制音声信号を生成する暗騒音
抑制装置とを備え、前記暗騒音抑制装置が、前記送信す
べき音声信号を、時間領域フィルタリング係数を生成す
るように処理するディジタル周波数領域処理手段と、前
記暗騒音信号がほぼ抑制された雑音抑制音声信号を生成
するように、前記フィルタ係数に応じて前記差分信号を
処理するディジタル時間領域処理手段とを備える。
騒音信号を抑制して雑音抑制音声信号を生成する暗騒音
抑制装置とを備え、前記暗騒音抑制装置が、前記送信す
べき音声信号を、時間領域フィルタリング係数を生成す
るように処理するディジタル周波数領域処理手段と、前
記暗騒音信号がほぼ抑制された雑音抑制音声信号を生成
するように、前記フィルタ係数に応じて前記差分信号を
処理するディジタル時間領域処理手段とを備える。
【００１８】本発明の他の特徴および利点は、以下の説
明を対応する添付の図面に関して読めばさらに明らかに
なろう。
明を対応する添付の図面に関して読めばさらに明らかに
なろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、音声信号中の
暗騒音信号を抑制する本発明による装置１は、サンプリ
ング回路１ａと、周波数領域処理回路１００と、時間領
域処理回路１４とを備える。周波数領域処理回路１００
は、縦続接続された、エネルギー成分抽出回路１０と、
信号雑音比推定回路１１と、利得算出回路１２と、フィ
ルタ係数合成回路１３とを備える。時間領域処理回路１
４は、有限インパルス応答（ＦＩＲ）時間領域フィルタ
である。
暗騒音信号を抑制する本発明による装置１は、サンプリ
ング回路１ａと、周波数領域処理回路１００と、時間領
域処理回路１４とを備える。周波数領域処理回路１００
は、縦続接続された、エネルギー成分抽出回路１０と、
信号雑音比推定回路１１と、利得算出回路１２と、フィ
ルタ係数合成回路１３とを備える。時間領域処理回路１
４は、有限インパルス応答（ＦＩＲ）時間領域フィルタ
である。
【００２０】サンプリング回路１ａは、雑音を含むアナ
ログ信号ｓ（ｔ）を周波数Ｆ＝１／Ｔでサンプルする。
この信号は、音声信号と、それに付加された暗騒音信号
とから成る。サンプリング動作によって生成された雑音
を含むサンプル済み音声信号ｓ（ｎＴ）は、周波数領域
処理装置１００中のエネルギー成分抽出回路１０の１つ
の入力と、ＦＩＲ時間領域フィルタ１４の１つの入力へ
送られる。図２は、雑音を含む音声信号ｓ（ｎＴ）を受
信する回路１０で行われる処理を概略的に表すものであ
る。雑音を含むサンプル済み音声信号ｓ（ｎＴ）は、サ
ンプルの連続フレームの形であり、これらのフレームの
うちの４つのＴ（ｎ−２）、Ｔ（ｎ−１）、Ｔ（ｎ）、
Ｔ（ｎ＋１）を図２の第１のラインに示す。図の実施例
では、フレームＴ（ｎ）は、Ｍ＝１２８個のサンプルｅ
（ｎ）m （ｍは、０と１２７の間で変化する）から成
る。本発明による方法の所与の処理サイクルに関連する
各フレームＴ（ｎ）ごとに、整数Ｋ＝３のサンプル・ブ
ロックＢ（１）、Ｂ（２）、Ｂ（３）が生成される。こ
のＫ＝３のサンプル・ブロックは、図の実施例では、フ
レームＴ（ｎ）と、２つのフレームＴ（ｎ−２）および
Ｔ（ｎ−１）とで形成される。Ｋ＝３のサンプル・ブロ
ックＢ（１）ないしＢ（３）は、インタリーブされ、そ
れぞれ、フレームＴ（ｎ−２）中の階数０およびＭ／２
＝６４、ならびにフレームＴ（ｎ−１）中の階数０のＫ
＝３のそれぞれの第１のサンプルから始まる、フレーム
Ｔ（ｎ−２）ないしＴ（ｎ）中の２Ｍ＝２５６個の連続
サンプルを備える。２Ｍ個のサンプルのそれぞれの群ｂ
（１）i 、ｂ（２）i 、ｂ（３）i （ｉは、０から（２
Ｍ−１）＝２５５まで変化する）が、ブロックＢ
（１）、Ｂ（２）、Ｂ（３）を形成する。ステップ１０
０ａ、１００ｂ、１００ｃで、３つの同じ高速フーリエ
変換がそれぞれのサンプル群ｂ（１）i 、ｂ（２）i 、
ｂ（３）i （０≦ｉ≦２５５）に適用される。これらの
高速フーリエ変換ステップの前に、タイム・ウィンドウ
演算を行うことができる。これらの高速フーリエ変換
は、Ｋ＝３のサンプル群ｂ（１）i 、ｂ（２）i 、ｂ
（３）i のそれぞれに、Ｋ＝３の周波数領域成分群Ｅ
（１）i 、Ｅ（２）i 、Ｅ（３）i （ｉは０から２５５
まで変化する）のそれぞれを関連付ける。図２中のステ
ップ１０１で、各群Ｅ（１）i ないしＥ（３）i （０≦
ｉ≦２５５）中のいくつかの周波数領域成分を選択する
ことによって後の処理が簡略化される。このステップ
は、実際の信号の高速フーリエ変換が擬似対称性を有す
るという特性に基づくものである。音声信号を形成する
サンプルが実際の音声信号なので、各周波数領域成分群
Ｅ（ｋ）i （ｋ＝１、２、または３）は下記の形で書く
ことができる。
ログ信号ｓ（ｔ）を周波数Ｆ＝１／Ｔでサンプルする。
この信号は、音声信号と、それに付加された暗騒音信号
とから成る。サンプリング動作によって生成された雑音
を含むサンプル済み音声信号ｓ（ｎＴ）は、周波数領域
処理装置１００中のエネルギー成分抽出回路１０の１つ
の入力と、ＦＩＲ時間領域フィルタ１４の１つの入力へ
送られる。図２は、雑音を含む音声信号ｓ（ｎＴ）を受
信する回路１０で行われる処理を概略的に表すものであ
る。雑音を含むサンプル済み音声信号ｓ（ｎＴ）は、サ
ンプルの連続フレームの形であり、これらのフレームの
うちの４つのＴ（ｎ−２）、Ｔ（ｎ−１）、Ｔ（ｎ）、
Ｔ（ｎ＋１）を図２の第１のラインに示す。図の実施例
では、フレームＴ（ｎ）は、Ｍ＝１２８個のサンプルｅ
（ｎ）m （ｍは、０と１２７の間で変化する）から成
る。本発明による方法の所与の処理サイクルに関連する
各フレームＴ（ｎ）ごとに、整数Ｋ＝３のサンプル・ブ
ロックＢ（１）、Ｂ（２）、Ｂ（３）が生成される。こ
のＫ＝３のサンプル・ブロックは、図の実施例では、フ
レームＴ（ｎ）と、２つのフレームＴ（ｎ−２）および
Ｔ（ｎ−１）とで形成される。Ｋ＝３のサンプル・ブロ
ックＢ（１）ないしＢ（３）は、インタリーブされ、そ
れぞれ、フレームＴ（ｎ−２）中の階数０およびＭ／２
＝６４、ならびにフレームＴ（ｎ−１）中の階数０のＫ
＝３のそれぞれの第１のサンプルから始まる、フレーム
Ｔ（ｎ−２）ないしＴ（ｎ）中の２Ｍ＝２５６個の連続
サンプルを備える。２Ｍ個のサンプルのそれぞれの群ｂ
（１）i 、ｂ（２）i 、ｂ（３）i （ｉは、０から（２
Ｍ−１）＝２５５まで変化する）が、ブロックＢ
（１）、Ｂ（２）、Ｂ（３）を形成する。ステップ１０
０ａ、１００ｂ、１００ｃで、３つの同じ高速フーリエ
変換がそれぞれのサンプル群ｂ（１）i 、ｂ（２）i 、
ｂ（３）i （０≦ｉ≦２５５）に適用される。これらの
高速フーリエ変換ステップの前に、タイム・ウィンドウ
演算を行うことができる。これらの高速フーリエ変換
は、Ｋ＝３のサンプル群ｂ（１）i 、ｂ（２）i 、ｂ
（３）i のそれぞれに、Ｋ＝３の周波数領域成分群Ｅ
（１）i 、Ｅ（２）i 、Ｅ（３）i （ｉは０から２５５
まで変化する）のそれぞれを関連付ける。図２中のステ
ップ１０１で、各群Ｅ（１）i ないしＥ（３）i （０≦
ｉ≦２５５）中のいくつかの周波数領域成分を選択する
ことによって後の処理が簡略化される。このステップ
は、実際の信号の高速フーリエ変換が擬似対称性を有す
るという特性に基づくものである。音声信号を形成する
サンプルが実際の音声信号なので、各周波数領域成分群
Ｅ（ｋ）i （ｋ＝１、２、または３）は下記の形で書く
ことができる。
【００２１】 Ｅ（ｋ）i ＝｛Ｅ（ｋ）0 ，Ｅ（ｋ）1 ，．．．，Ｅ（ｋ）127 ，Ｅ（ｋ）12 8 ，Ｅ（ｋ）129 ＝Ｅ（ｋ）127 ，．．．，Ｅ（ｋ）225 ＝Ｅ（ｋ）1 ｝ （１） 処理ステップ１０１で、各群Ｅ（ｋ＝１）i 、Ｅ（ｋ＝
２）i 、Ｅ（ｋ＝３）i （０≦ｉ≦２５５）で、いくつ
かの構成周波数領域成分、すなわち、選択された周波数
領域群を形成する成分Ｅ（ｋ）0 ないしＥ（ｋ）128 が
選択される。各群Ｅ（ｋ）i （０≦ｉ≦２５５）を表す
のにこの最初の１２９個の選択された周波数領域で十分
である。これは、対称性を考慮することによって、群中
の他の周波数成分、すなわち、後の１２７個の成分Ｅ
（ｋ）129 ないしＥ（ｋ）255 を演繹することができる
からにほかならない。各群で選択された周波数領域成分
Ｅ（ｋ）0 ないしＥ（ｋ）128 は、最初に生成された群
中のすべての周波数領域成分から選択されたこれらの成
分に対応するＥ（ｋ）129 ないしＥ（ｋ）255 と対称的
である。したがって、処理ステップ１０１の出力は、各
群ごとの周波数領域成分Ｅ（ｋ）0 ないしＥ（ｋ）128
を含む。ステップ１０２で、各群で選択された１２９個
の周波数領域成分が２でデシメートされ、各選択成分群
の２つに１つの成分のみが保持される。ステップ１０２
で成分が２でデシメートされることによって、所与の周
波数に対して２つに１つの成分が選択的に破棄され、前
記所与の周波数の両側にある２つのそれぞれの周波数で
の２つの周波数領域成分のそれぞれが、前記破棄された
成分に与える相互作用効果が抑制される。実際には、保
持される６５個の周波数領域成分Ｅ（ｋ）i は、ｉ＝
１、３、５、．．．、１２７である成分である。周波数
成分Ｅ（ｋ）0 は、連続成分なので保持しても利益を与
えない。表記を簡略化するために。これらの周波数成分
Ｅ（ｋ）i （ｉ＝１、３、５、．．．、１２７、１２
８）をＥ（ｋ）j （０≦ｊ≦６４）と示す。したがっ
て、最初の各成分群Ｅ（１）i 、Ｅ（２）i 、Ｅ（３）
i （０≦ｉ≦２５５）ごとのステップ１０１および１０
２の結果は、選択されデシメートされた一群の成分であ
る。
２）i 、Ｅ（ｋ＝３）i （０≦ｉ≦２５５）で、いくつ
かの構成周波数領域成分、すなわち、選択された周波数
領域群を形成する成分Ｅ（ｋ）0 ないしＥ（ｋ）128 が
選択される。各群Ｅ（ｋ）i （０≦ｉ≦２５５）を表す
のにこの最初の１２９個の選択された周波数領域で十分
である。これは、対称性を考慮することによって、群中
の他の周波数成分、すなわち、後の１２７個の成分Ｅ
（ｋ）129 ないしＥ（ｋ）255 を演繹することができる
からにほかならない。各群で選択された周波数領域成分
Ｅ（ｋ）0 ないしＥ（ｋ）128 は、最初に生成された群
中のすべての周波数領域成分から選択されたこれらの成
分に対応するＥ（ｋ）129 ないしＥ（ｋ）255 と対称的
である。したがって、処理ステップ１０１の出力は、各
群ごとの周波数領域成分Ｅ（ｋ）0 ないしＥ（ｋ）128
を含む。ステップ１０２で、各群で選択された１２９個
の周波数領域成分が２でデシメートされ、各選択成分群
の２つに１つの成分のみが保持される。ステップ１０２
で成分が２でデシメートされることによって、所与の周
波数に対して２つに１つの成分が選択的に破棄され、前
記所与の周波数の両側にある２つのそれぞれの周波数で
の２つの周波数領域成分のそれぞれが、前記破棄された
成分に与える相互作用効果が抑制される。実際には、保
持される６５個の周波数領域成分Ｅ（ｋ）i は、ｉ＝
１、３、５、．．．、１２７である成分である。周波数
成分Ｅ（ｋ）0 は、連続成分なので保持しても利益を与
えない。表記を簡略化するために。これらの周波数成分
Ｅ（ｋ）i （ｉ＝１、３、５、．．．、１２７、１２
８）をＥ（ｋ）j （０≦ｊ≦６４）と示す。したがっ
て、最初の各成分群Ｅ（１）i 、Ｅ（２）i 、Ｅ（３）
i （０≦ｉ≦２５５）ごとのステップ１０１および１０
２の結果は、選択されデシメートされた一群の成分であ
る。
【００２２】ステップ１０３で、Ｋ＝３の選択・デシメ
ート済み周波数成分群中の同じ階数ｊのＫ＝３の周波数
領域成分の各３組Ｅ（１）j 、Ｅ（２）j 、Ｅ（３）j
（ｊは０から６４まで変化する）のエネルギー平均が算
出され、６５個の平均エネルギー成分Ｅｍj （ｊは０か
ら６４まで変化する）が生成される。この計算では、Ｋ
＝３の選択・デシメート済み成分群中の同じ階数ｊの各
周波数領域成分のモジュラスが２乗されてＫ＝３のエネ
ルギー成分が生成され、次いで、このＫ＝３のエネルギ
ー成分が平均される。
ート済み周波数成分群中の同じ階数ｊのＫ＝３の周波数
領域成分の各３組Ｅ（１）j 、Ｅ（２）j 、Ｅ（３）j
（ｊは０から６４まで変化する）のエネルギー平均が算
出され、６５個の平均エネルギー成分Ｅｍj （ｊは０か
ら６４まで変化する）が生成される。この計算では、Ｋ
＝３の選択・デシメート済み成分群中の同じ階数ｊの各
周波数領域成分のモジュラスが２乗されてＫ＝３のエネ
ルギー成分が生成され、次いで、このＫ＝３のエネルギ
ー成分が平均される。
【００２３】したがって、装置１０は、雑音を含む音声
信号ｓ（ｎＴ）を処理する１つのフレームＴ（ｎ）に関
係する１サイクル中に、それぞれ、当該の周波数または
周波数帯域に関する雑音を含む音声信号ｓ（ｎＴ）のエ
ネルギーまたはパワーを表す、６５個のエネルギー成分
Ｅｍj を抽出する。図２に関して説明したすべてのステ
ップ１００、１０１、１０２が、本発明の方法を高める
ものではあるが、当該の処理サイクルに関して保持され
たフレームＴ（ｎ）のＭ＝１２８個のサンプルに単一の
高速フーリエ変換が適用される単一の段に低減できるこ
とに留意されたい。さらに、選択ステップ１０１は、任
意選択のものであり、ＦＦＴ処理で生成された周波数領
域成分に直接適用される。
信号ｓ（ｎＴ）を処理する１つのフレームＴ（ｎ）に関
係する１サイクル中に、それぞれ、当該の周波数または
周波数帯域に関する雑音を含む音声信号ｓ（ｎＴ）のエ
ネルギーまたはパワーを表す、６５個のエネルギー成分
Ｅｍj を抽出する。図２に関して説明したすべてのステ
ップ１００、１０１、１０２が、本発明の方法を高める
ものではあるが、当該の処理サイクルに関して保持され
たフレームＴ（ｎ）のＭ＝１２８個のサンプルに単一の
高速フーリエ変換が適用される単一の段に低減できるこ
とに留意されたい。さらに、選択ステップ１０１は、任
意選択のものであり、ＦＦＴ処理で生成された周波数領
域成分に直接適用される。
【００２４】再び図１を参照すると分かるように、６５
個のエネルギー成分Ｅｍj （０≦ｊ≦６４）は、信号雑
音比推定回路１１への１つの信号入力へ送られる。抽出
された６５個のエネルギー成分Ｅｍj のそれぞれごと
に、回路１１は、当該のエネルギー成分Ｅｍj に関し
て、雑音を含む音声信号ｓ（ｎＴ）と、雑音を含む音声
信号に含まれる暗騒音信号の間の信号雑音比ＳＮＲj を
推定する。この信号雑音比は、下記の数式によって与え
られる。
個のエネルギー成分Ｅｍj （０≦ｊ≦６４）は、信号雑
音比推定回路１１への１つの信号入力へ送られる。抽出
された６５個のエネルギー成分Ｅｍj のそれぞれごと
に、回路１１は、当該のエネルギー成分Ｅｍj に関し
て、雑音を含む音声信号ｓ（ｎＴ）と、雑音を含む音声
信号に含まれる暗騒音信号の間の信号雑音比ＳＮＲj を
推定する。この信号雑音比は、下記の数式によって与え
られる。
【００２５】 ＳＮＲjn＝Ｅｍjn／Ｂjn （２） 上式で、ｎは、フレームＴ（ｎ）に対する処理サイクル
の番号であり、Ｂj は、エネルギー成分Ｅｍj 中の雑音
エネルギー成分である。
の番号であり、Ｂj は、エネルギー成分Ｅｍj 中の雑音
エネルギー成分である。
【００２６】実際には、この信号雑音比推定は、所与の
各エネルギー成分で推定された雑音エネルギー成分の算
出に基づくものである。この推定では、たとえば、抽出
されたエネルギー成分Ｅｍjnと、前に、フレームＴ
（ｎ）中の雑音信号を抑制する当該の処理サイクルの前
の処理サイクル中に算出された、雑音エネルギー成分Ｂ
jn -1の比が使用される。この比は、高ければ高いほど、
当該の周波数領域エネルギー成分Ｅｍjnに関する音声信
号が存在することを強く表し、この場合、エネルギー成
分Ｅｍj( n-1)に対して算出された雑音成分Ｂj( n-1)は、
雑音成分Ｂjnに維持されている。この比は、低ければ低
いほど、エネルギー成分が雑音信号と等価であることを
強く表し、この場合、雑音成分Ｂjnは、計算によって変
動する。回路１１は、この原則に基づく推定アルゴリズ
ムを使用して、抽出された各エネルギー成分Ｅｍj （０
≦ｊ≦６４）に信号雑音比ＳＮＲj （０≦ｊ≦６４）を
割り当てる。回路１２は、この６５個の信号雑音比ＳＮ
Ｒj のそれぞれごとに、たとえば、対応する周波数領域
成分に関する信号雑音比ＳＮＲj に直接関係する、ほぼ
０ないし１の値を仮定して、利得Ｇj を算出する。所与
の周波数領域エネルギー成分Ｅｍj では、雑音を含む音
声信号ｓ（ｎＴ）と雑音信号の比ＳＮＲj が高ければ高
いほど、利得Ｇj は低くなり、雑音を含む音声信号と雑
音信号の比ＳＮＲj が低ければ低いほど、利得Ｇj は高
くなる。したがって、雑音信号成分は、各周波数領域エ
ネルギー成分Ｅｍj ごとに減衰される。利得Ｇj は、そ
れによるそれぞれのエネルギー成分Ｅｍj の重み付けに
よって、雑音信号がほぼ抑制された雑音を含む音声信号
ｓ（ｎＴ）を表す重み付き周波数領域エネルギー成分の
離散スペクトルが与えられる利得である。
各エネルギー成分で推定された雑音エネルギー成分の算
出に基づくものである。この推定では、たとえば、抽出
されたエネルギー成分Ｅｍjnと、前に、フレームＴ
（ｎ）中の雑音信号を抑制する当該の処理サイクルの前
の処理サイクル中に算出された、雑音エネルギー成分Ｂ
jn -1の比が使用される。この比は、高ければ高いほど、
当該の周波数領域エネルギー成分Ｅｍjnに関する音声信
号が存在することを強く表し、この場合、エネルギー成
分Ｅｍj( n-1)に対して算出された雑音成分Ｂj( n-1)は、
雑音成分Ｂjnに維持されている。この比は、低ければ低
いほど、エネルギー成分が雑音信号と等価であることを
強く表し、この場合、雑音成分Ｂjnは、計算によって変
動する。回路１１は、この原則に基づく推定アルゴリズ
ムを使用して、抽出された各エネルギー成分Ｅｍj （０
≦ｊ≦６４）に信号雑音比ＳＮＲj （０≦ｊ≦６４）を
割り当てる。回路１２は、この６５個の信号雑音比ＳＮ
Ｒj のそれぞれごとに、たとえば、対応する周波数領域
成分に関する信号雑音比ＳＮＲj に直接関係する、ほぼ
０ないし１の値を仮定して、利得Ｇj を算出する。所与
の周波数領域エネルギー成分Ｅｍj では、雑音を含む音
声信号ｓ（ｎＴ）と雑音信号の比ＳＮＲj が高ければ高
いほど、利得Ｇj は低くなり、雑音を含む音声信号と雑
音信号の比ＳＮＲj が低ければ低いほど、利得Ｇj は高
くなる。したがって、雑音信号成分は、各周波数領域エ
ネルギー成分Ｅｍj ごとに減衰される。利得Ｇj は、そ
れによるそれぞれのエネルギー成分Ｅｍj の重み付けに
よって、雑音信号がほぼ抑制された雑音を含む音声信号
ｓ（ｎＴ）を表す重み付き周波数領域エネルギー成分の
離散スペクトルが与えられる利得である。
【００２７】利得Ｇj を生成する回路１２の１つの出力
は、フィルタ係数合成回路１３の１つの入力へ送られ
る。この回路１３は、数式１を使用して算出された６５
個の利得Ｇj を複製する第１の回路（図示せず）を備え
る。この回路は、６５個の利得Ｇ0、Ｇ1 、．．．、Ｇ64
を受信し、下記のように利得Ｇj 群（ｉは０ないし１２
７である）の形で書くことができる１２８個の利得を生
成する。
は、フィルタ係数合成回路１３の１つの入力へ送られ
る。この回路１３は、数式１を使用して算出された６５
個の利得Ｇj を複製する第１の回路（図示せず）を備え
る。この回路は、６５個の利得Ｇ0、Ｇ1 、．．．、Ｇ64
を受信し、下記のように利得Ｇj 群（ｉは０ないし１２
７である）の形で書くことができる１２８個の利得を生
成する。
【００２８】 Ｇj ＝｛Ｇ0 ，Ｇ1 ，．．．，Ｇ63，Ｇ64，Ｇ65＝Ｇ63，．．．，Ｇ127 ＝Ｇ 1 ｝ 逆フーリエ変換ＴＦＤ-1の形の合成回路１３中の第２の
回路（図示せず）は、１２８個の利得Ｇj を逆フーリエ
変換することによってフィルタ１４の１２８個の係数Ｃ
（ｎＴ）を合成する。この１２８個の係数Ｃ（ｎＴ）
は、フィルタ１４、すなわち、通常はＦＩＲフィルタの
第１の制御入力へ送られる。フィルタ１４の第２の入力
は、雑音を含む音声信号ｓ（ｎＴ）を受信する。フィル
タ１４は、係数Ｃ（ｎＴ）にフレームＴ（ｎ）の１２８
個のサンプルを畳み込み、雑音抑制音声信号ｓ* （ｎ
Ｔ）の一部を形成する１２８個のサンプルの雑音抑制フ
レームを生成する。上述の装置によって適用されるこの
プロセスはもちろん、ＦＩＲフィルタ１４の制御入力
が、処理すべき音声信号を形成するサンプルに対して実
行される処理ステップ１０、１１、１２、１３によって
各フレームＴ（ｎ）ごとに修正されるという点で、「適
応的」である。
回路（図示せず）は、１２８個の利得Ｇj を逆フーリエ
変換することによってフィルタ１４の１２８個の係数Ｃ
（ｎＴ）を合成する。この１２８個の係数Ｃ（ｎＴ）
は、フィルタ１４、すなわち、通常はＦＩＲフィルタの
第１の制御入力へ送られる。フィルタ１４の第２の入力
は、雑音を含む音声信号ｓ（ｎＴ）を受信する。フィル
タ１４は、係数Ｃ（ｎＴ）にフレームＴ（ｎ）の１２８
個のサンプルを畳み込み、雑音抑制音声信号ｓ* （ｎ
Ｔ）の一部を形成する１２８個のサンプルの雑音抑制フ
レームを生成する。上述の装置によって適用されるこの
プロセスはもちろん、ＦＩＲフィルタ１４の制御入力
が、処理すべき音声信号を形成するサンプルに対して実
行される処理ステップ１０、１１、１２、１３によって
各フレームＴ（ｎ）ごとに修正されるという点で、「適
応的」である。
【００２９】上記を要約すると、本発明の暗騒音抑制方
法の主要な特徴は第１に、雑音を含む音声信号のディジ
タル周波数領域処理１００を使用して時間領域フィルタ
係数Ｃ（ｎＴ）を生成し、第２に、フィルタ係数Ｃ（ｎ
Ｔ）を使用する雑音を含む音声信号ｓ（ｎＴ）のディジ
タル時間領域処理１４を使用して、雑音信号がほぼ抑制
された音声信号ｓ* （ｎＴ）を生成することである。
法の主要な特徴は第１に、雑音を含む音声信号のディジ
タル周波数領域処理１００を使用して時間領域フィルタ
係数Ｃ（ｎＴ）を生成し、第２に、フィルタ係数Ｃ（ｎ
Ｔ）を使用する雑音を含む音声信号ｓ（ｎＴ）のディジ
タル時間領域処理１４を使用して、雑音信号がほぼ抑制
された音声信号ｓ* （ｎＴ）を生成することである。
【００３０】図３を参照すると、本発明による組合せ暗
騒音抑制・反響消去システムの第１の実施例は、端末、
すなわち、通常は携帯電話に含まれ、マイクロフォン２
と、拡声器４と、前述の本発明の暗騒音抑制装置１と、
時間領域処理回路１４’と、エコー・キャンセラ３とを
備えている。暗騒音抑制装置１は、図１に示した装置と
同じものであり、周波数領域処理装置１００と時間領域
処理装置１４とを含む。エコー・キャンセラは、減算器
３０と、推定反響信号を生成する回路３１とを備える。
マイクロフォン２は、雑音を含む音声信号ｓ（ｔ）と、
それに付加された反響信号ｅ（ｔ）とで形成された送信
すべき音声信号［ｓ（ｔ）＋ｅ（ｔ）］を受信する。こ
の反響信号は、拡声器４とマイクロフォン２の間の音響
結合の結果として得られるものである。前述のように、
雑音抑制装置１は、第２の入力が回路３１の出力に接続
された、減算器３０の第１の入力へ送られる、雑音抑制
送信音声信号［ｓ* （ｎＴ）＋ｅ* （ｎＴ）］を生成す
るように、送信すべき音声信号を処理する。リモート端
末から受信された音声信号ｒ（ｔ）は、拡声器の１つの
入力へ送られ、時間領域処理回路１４’と、その前に位
置するサンプリング回路１４ａ’を介して回路３１の１
つの入力へ送られる。本発明の重要な特徴は、時間領域
処理回路１４’が常に、雑音抑制装置１（図１）中の時
間領域処理回路１４に非常に類似していることである。
この特徴は、回路３１で生成された受信信号ｒ（ｔ）の
推定反響が、減算器３０によって、最初の反響信号ｅ
（ｎＴ）ではなく暗騒音抑制回路１で処理された反響信
号ｅ* （ｎＴ）から減じられることに基づくものであ
る。この回路１４’は、図３の両頭点線矢印で示したよ
うに、装置１中の時間領域処理回路１４の複製に過ぎな
い。したがって、時間領域処理回路１４’は常に、装置
１中の回路１４と同じ１２８個のフィルタ係数Ｃ（ｎ
Ｔ）に関連する。時間領域処理回路１４’は、雑音抑制
受信音声信号ｒ* （ｎＴ）を生成するように、受信され
た音声信号ｒ（ｔ）を処理する。この処理では、１２８
のサイクルで、受信された信号ｒ（ｔ）の係数Ｃ（ｎ
Ｔ）とサンプルｒ（ｎＴ）が畳み込まれる。回路３１
は、雑音抑制受信音声信号ｒ* （ｎＴ）および反響消去
係数ｗ（ｎＴ）から雑音抑制反響信号ｅ* （ｎＴ）の推
定
騒音抑制・反響消去システムの第１の実施例は、端末、
すなわち、通常は携帯電話に含まれ、マイクロフォン２
と、拡声器４と、前述の本発明の暗騒音抑制装置１と、
時間領域処理回路１４’と、エコー・キャンセラ３とを
備えている。暗騒音抑制装置１は、図１に示した装置と
同じものであり、周波数領域処理装置１００と時間領域
処理装置１４とを含む。エコー・キャンセラは、減算器
３０と、推定反響信号を生成する回路３１とを備える。
マイクロフォン２は、雑音を含む音声信号ｓ（ｔ）と、
それに付加された反響信号ｅ（ｔ）とで形成された送信
すべき音声信号［ｓ（ｔ）＋ｅ（ｔ）］を受信する。こ
の反響信号は、拡声器４とマイクロフォン２の間の音響
結合の結果として得られるものである。前述のように、
雑音抑制装置１は、第２の入力が回路３１の出力に接続
された、減算器３０の第１の入力へ送られる、雑音抑制
送信音声信号［ｓ* （ｎＴ）＋ｅ* （ｎＴ）］を生成す
るように、送信すべき音声信号を処理する。リモート端
末から受信された音声信号ｒ（ｔ）は、拡声器の１つの
入力へ送られ、時間領域処理回路１４’と、その前に位
置するサンプリング回路１４ａ’を介して回路３１の１
つの入力へ送られる。本発明の重要な特徴は、時間領域
処理回路１４’が常に、雑音抑制装置１（図１）中の時
間領域処理回路１４に非常に類似していることである。
この特徴は、回路３１で生成された受信信号ｒ（ｔ）の
推定反響が、減算器３０によって、最初の反響信号ｅ
（ｎＴ）ではなく暗騒音抑制回路１で処理された反響信
号ｅ* （ｎＴ）から減じられることに基づくものであ
る。この回路１４’は、図３の両頭点線矢印で示したよ
うに、装置１中の時間領域処理回路１４の複製に過ぎな
い。したがって、時間領域処理回路１４’は常に、装置
１中の回路１４と同じ１２８個のフィルタ係数Ｃ（ｎ
Ｔ）に関連する。時間領域処理回路１４’は、雑音抑制
受信音声信号ｒ* （ｎＴ）を生成するように、受信され
た音声信号ｒ（ｔ）を処理する。この処理では、１２８
のサイクルで、受信された信号ｒ（ｔ）の係数Ｃ（ｎ
Ｔ）とサンプルｒ（ｎＴ）が畳み込まれる。回路３１
は、雑音抑制受信音声信号ｒ* （ｎＴ）および反響消去
係数ｗ（ｎＴ）から雑音抑制反響信号ｅ* （ｎＴ）の推
定
【００３１】
【数１】
【００３２】を生成する。したがって、減算器３０の出
力で、反響信号がほぼ抑制された差分信号
力で、反響信号がほぼ抑制された差分信号
【００３３】
【数２】
【００３４】が得られる。反響消去係数ｗ（ｎＴ）は、
この差分信号から得られる。
この差分信号から得られる。
【００３５】図４を参照すると、本発明の組合せ雑音抑
制・反響消去システムの第２の実施例は、マイクロフォ
ン２と、拡声器４と、エコー・キャンセラ３と、周波数
領域処理装置１００と時間領域処理回路１４と、サンプ
リング回路５とを備えている。装置１００と回路１４
は、図１で説明した装置および回路と同じものである。
エコー・キャンセラ３は、減算器３０と、推定反響信号
制・反響消去システムの第２の実施例は、マイクロフォ
ン２と、拡声器４と、エコー・キャンセラ３と、周波数
領域処理装置１００と時間領域処理回路１４と、サンプ
リング回路５とを備えている。装置１００と回路１４
は、図１で説明した装置および回路と同じものである。
エコー・キャンセラ３は、減算器３０と、推定反響信号
【００３６】
【数３】
【００３７】を生成する回路３１とを備える。マイクロ
フォン２は、雑音を含む音声信号ｓ（ｔ）と、それに付
加された反響信号ｅ（ｔ）とを備える送信音声信号
［ｓ（ｔ）＋ｅ（ｔ）］を受信する。この反響信号は、
拡声器４とマイクロフォン２の間の音響結合の結果とし
て得られるものである。送信音声信号［ｓ（ｔ）＋ｅ
（ｔ）］は、サンプリング回路５中でサンプルされ、信
号［ｓ（ｎＴ）＋ｅ（ｎＴ）］が生成される。サンプル
済み信号は、装置１００の入力へ送られ、減算器３０を
介して回路１４の入力へ送られる。リモート端末から受
信された音声信号ｒ（ｔ）は、回路３１の入力へ送ら
れ、拡声器４の入力へ送られる。回路３１は、信号ｒ
（ｔ）に応答して、減算器３０の第１の入力へ送られる
推定反響信号
フォン２は、雑音を含む音声信号ｓ（ｔ）と、それに付
加された反響信号ｅ（ｔ）とを備える送信音声信号
［ｓ（ｔ）＋ｅ（ｔ）］を受信する。この反響信号は、
拡声器４とマイクロフォン２の間の音響結合の結果とし
て得られるものである。送信音声信号［ｓ（ｔ）＋ｅ
（ｔ）］は、サンプリング回路５中でサンプルされ、信
号［ｓ（ｎＴ）＋ｅ（ｎＴ）］が生成される。サンプル
済み信号は、装置１００の入力へ送られ、減算器３０を
介して回路１４の入力へ送られる。リモート端末から受
信された音声信号ｒ（ｔ）は、回路３１の入力へ送ら
れ、拡声器４の入力へ送られる。回路３１は、信号ｒ
（ｔ）に応答して、減算器３０の第１の入力へ送られる
推定反響信号
【００３８】
【数４】
【００３９】を生成する。減算器３０の第２の入力は、
送信音声信号［ｓ（ｎＴ）＋ｅ（ｎＴ）］を受信する。
減算器３０の出力で、回路１４へ送られる差分信号
送信音声信号［ｓ（ｎＴ）＋ｅ（ｎＴ）］を受信する。
減算器３０の出力で、回路１４へ送られる差分信号
【００４０】
【数５】
【００４１】が生成される。この実施例では、装置１０
０で行われる周波数領域処理が、音声信号［ｓ（ｎＴ）
−ｅ（ｎＴ）］に適用され、装置１００で生成された係
数Ｃ（ｎＴ）に基づく回路１４の時間領域処理が、反響
消去によって処理される差分信号または送信音声信号
０で行われる周波数領域処理が、音声信号［ｓ（ｎＴ）
−ｅ（ｎＴ）］に適用され、装置１００で生成された係
数Ｃ（ｎＴ）に基づく回路１４の時間領域処理が、反響
消去によって処理される差分信号または送信音声信号
【００４２】
【数６】
【００４３】に適用される。この実施例は、図３の点線
矢印によって前の実施例に関して示したように、回路３
１を含む枝中の回路１４の「複製」をなくするものであ
る。
矢印によって前の実施例に関して示したように、回路３
１を含む枝中の回路１４の「複製」をなくするものであ
る。
【図１】音声信号中の暗騒音を抑制する本発明による装
置のブロック図である。
置のブロック図である。
【図２】図１の装置の回路で実施される処理ステップを
概略的に表す図である。
概略的に表す図である。
【図３】図１の装置を反響消去と共に使用するシステム
の発明による第１の実施の形態のブロック図である。
の発明による第１の実施の形態のブロック図である。
【図４】第１の装置を反響消去と共に使用するシステム
の発明による第２の実施の形態のブロック図である。
の発明による第２の実施の形態のブロック図である。
２ マイクロフォン ３ エコー・キャンセラ ４ 拡声器 １０ エネルギー成分抽出回路 １１ ＳＮＲ推定回路 １２ 利得計算回路 １３ フィルタ同期回路 １４ 時回領域フィルタ
Claims (8)
- 【請求項１】 サンプルされた雑音を含む信号中の暗騒
音信号を抑制する方法であって、 前記雑音を含む音声信号をディジタル周波数処理して時
間領域フィルタリング係数を生成するステップと、 前記雑音を含む音声信号を前記フィルタ係数に応じてデ
ィジタル時間領域処理して、前記暗騒音信号がほぼ抑制
された音声信号を生成するステップとを含むことを特徴
とする方法。 - 【請求項２】 所与の処理サイクル向けのディジタル周
波数領域処理ステップを含む、雑音を含む音声信号中の
暗騒音信号を抑制する請求項１に記載の方法であって、 雑音を含む音声信号中の複数の周波数領域エネルギー成
分を抽出するステップと、 前記抽出された各周波数領域エネルギー成分ごとに、前
記雑音を含む音声信号のエネルギー・レベルと前記暗騒
音信号のエネルギー・レベルとの比を推定するステップ
と、 選択された各周波数領域成分ごとの、前記雑音を含む音
声信号のエネルギー・レベルと前記暗騒音信号のエネル
ギー・レベルの前記推定比に応じて、抽出された各周波
数領域エネルギー成分ごとのそれぞれの利得を求めるス
テップと、 前記利得に応じて前記フィルタ係数を合成するステップ
とを含む方法。 - 【請求項３】 周波数領域エネルギー成分を抽出する前
記ステップが、 それぞれ、前記雑音を含む音声信号のインタリーブされ
たＫ個のそれぞれのブロックごとに複数の周波数領域成
分を含む、Ｋ個の群を生成する（Ｋは整数）サブステッ
プと、 Ｋ個の群のそれぞれ中の同じ階数のＫ個の周波数領域成
分のエネルギー平均を算出して、抽出されたそれぞれの
周波数領域エネルギー成分を生成するサブステップとを
含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 前記Ｋ個の周波数領域成分群のそれぞれ
ごとに、前記計算ステップの前に、各群中にそれぞれの
所定の階数を有する前記いくつかの周波数領域成分を選
択するステップが実行され、選択される１組の周波数領
域成分が、抽出された複数の周波数領域成分中の対応す
る周波数領域成分と対称的なものであることを特徴とす
る請求項３に記載の方法。 - 【請求項５】 前記生成・合成ステップがそれぞれ、高
速フーリエ変換および逆フーリエ変換によって実施され
ることを特徴とする請求項２に記載の方法。 - 【請求項６】 サンプルされた雑音を含む音声信号中の
暗騒音信号を抑制する装置であって、 前記雑音を含む音声信号中の複数の周波数領域エネルギ
ー成分を抽出する手段と、 前記抽出された各周波数領域エネルギー成分ごとに、前
記雑音を含む音声信号のエネルギー・レベルと前記暗騒
音信号のエネルギー・レベルの比を推定する手段と、 選択された各周波数領域成分ごとの、前記雑音を含む音
声信号のエネルギー・レベルと前記暗騒音信号のエネル
ギー・レベルの前記推定比に応じて、前記抽出された記
各周波数領域エネルギー成分ごとのそれぞれの利得を求
める手段と、 前記フィルタ係数を前記利得に応じて合成する手段と、 前記雑音を含む音声信号を前記フィルタ係数に応じて時
間領域フィルタリングして、前記暗騒音信号がほぼ抑制
された音声信号を生成する手段とを各連続処理サイクル
ごとに備えることを特徴とする装置。 - 【請求項７】 送信すべき音声信号中の暗騒音信号を抑
制して雑音抑制信号を生成する雑音抑制装置と、 所与の音声信号および差分信号に基づいて、推定された
反響信号を生成する第１の手段と、前記雑音抑制音声信
号から、前記推定された反響信号を減じて、前記差分信
号を生成する第２の手段とを備えるエコー・キャンセラ
とを備え、 暗騒音抑制装置が、 前記送信すべき音声信号を時間領域フィルタリング係数
を生成するように処理するディジタル周波数領域処理手
段と、 前記暗騒音信号がほぼ抑制された前記雑音抑制音声信号
を生成するように、前記フィルタ係数に応じて前記音声
信号を処理する第１のディジタル時間領域処理手段と、 リモート端末から受信された音声信号を、前記所与の音
声信号を生成するように前記フィルタ係数に応じて処理
する、前記第１の時間領域処理手段に非常に類似してい
る第２のディジタル時間領域処理手段とを備えることを
特徴とする組合せ反響消去・暗騒音抑制装置。 - 【請求項８】 送信すべき音声信号用の組合せ反響消去
・暗騒音抑制装置であって、 リモート端末から受信された音声信号および差分信号に
基づいて、推定された反響信号を生成する第１の手段
と、送信すべき音声信号から、前記推定された反響信号
を減じて、前記差分信号を生成する第２の手段とを備え
るエコー・キャンセラと、 前記差分信号中の暗騒音信号を抑制して雑音抑制音声信
号を生成する暗騒音抑制装置とを備え、前記暗騒音抑制
装置が、 前記送信すべき音声信号を、時間領域フィルタリング係
数を生成するように処理するディジタル周波数領域処理
手段と、 前記暗騒音信号がほぼ抑制された雑音抑制音声信号を生
成するように、前記フィルタ係数に応じて前記差分信号
を処理するディジタル時間領域処理手段とを備えること
を特徴とする装置。
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