JP3457293B2 - 雑音抑圧装置及び雑音抑圧方法 - Google Patents
雑音抑圧装置及び雑音抑圧方法Info
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- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、種々の雑音環境
下で用いられる音声通信システムや音声認識システム等
において、目的信号以外の雑音を抑圧する雑音抑圧装置
及び雑音抑圧方法に関するものである。
下で用いられる音声通信システムや音声認識システム等
において、目的信号以外の雑音を抑圧する雑音抑圧装置
及び雑音抑圧方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】雑音が混入した入力信号から目的外信号
である雑音を抑圧することで、目的信号である音声信号
等を強調する雑音抑圧装置として、例えば特開２０００
−３４７６８８公報に開示されている。これは、文献
（Steven F. Boll, “Suppression of Acoustic noise
in speech using spectral subtraction”, IEEE Tran
s.ASSP, Vol. ASSP--27, No.2, April 1979）に示す振
幅スペクトルから別途推定した平均的な雑音スペクトル
を減算することにより雑音抑圧を行う、いわゆるスペク
トルサブトラクション法を基本とするものである。
である雑音を抑圧することで、目的信号である音声信号
等を強調する雑音抑圧装置として、例えば特開２０００
−３４７６８８公報に開示されている。これは、文献
（Steven F. Boll, “Suppression of Acoustic noise
in speech using spectral subtraction”, IEEE Tran
s.ASSP, Vol. ASSP--27, No.2, April 1979）に示す振
幅スペクトルから別途推定した平均的な雑音スペクトル
を減算することにより雑音抑圧を行う、いわゆるスペク
トルサブトラクション法を基本とするものである。
【０００３】図１６は特開２０００−３４７６８８公報
に開示されている従来の雑音抑圧装置の構成を示すブロ
ック図であり、図において、１は入力端子、２は時間・
周波数変換手段、３は雑音らしさ分析手段、４は雑音ス
ペクトル推定手段、５は帯域ＳＮ比計算手段、６は聴覚
重み算出手段、７は聴覚重み修正手段、８はスペクトル
減算手段、９はスペクトル抑圧手段、１０は周波数・時
間変換手段、１１は出力端子である。また、図１６の雑
音らしさ分析手段３において、１２はローパスフィル
タ、１３は逆フィルタ、１４は自己相関分析手段、１５
は線形予測分析手段、１６は更新速度決定手段である。
に開示されている従来の雑音抑圧装置の構成を示すブロ
ック図であり、図において、１は入力端子、２は時間・
周波数変換手段、３は雑音らしさ分析手段、４は雑音ス
ペクトル推定手段、５は帯域ＳＮ比計算手段、６は聴覚
重み算出手段、７は聴覚重み修正手段、８はスペクトル
減算手段、９はスペクトル抑圧手段、１０は周波数・時
間変換手段、１１は出力端子である。また、図１６の雑
音らしさ分析手段３において、１２はローパスフィル
タ、１３は逆フィルタ、１４は自己相関分析手段、１５
は線形予測分析手段、１６は更新速度決定手段である。
【０００４】次に動作について説明する。雑音が混入し
た入力信号ｓ［ｔ］が、所定のサンプリング周波数（例
えば８ｋＨｚ）でサンプリングされ、所定のフレーム周
期（例えば２０ｍｓ）にフレーム分割されて入力され
る。時間・周波数変換手段２は、例えば２５６点ＦＦＴ
（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）を用い
て、入力信号ｓ［ｔ］を周波数分析して振幅スペクトル
Ｓ［ｆ］と位相スペクトルＰ［ｆ］に変換する。なおＦ
ＦＴは周知の手法であるので説明は省略する。
た入力信号ｓ［ｔ］が、所定のサンプリング周波数（例
えば８ｋＨｚ）でサンプリングされ、所定のフレーム周
期（例えば２０ｍｓ）にフレーム分割されて入力され
る。時間・周波数変換手段２は、例えば２５６点ＦＦＴ
（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）を用い
て、入力信号ｓ［ｔ］を周波数分析して振幅スペクトル
Ｓ［ｆ］と位相スペクトルＰ［ｆ］に変換する。なおＦ
ＦＴは周知の手法であるので説明は省略する。
【０００５】雑音らしさ分析手段３において、まず、ロ
ーパスフィルタ１２で入力信号ｓ［ｔ］のフィルタ処理
を行いローパスフィルタ信号ｓｌ［ｔ］を得る。次に、
線形予測分析手段１５でローパスフィルタ信号ｓｌ
［ｔ］の線形予測分析を行い、例えば１０次のαパラメ
ータの線形予測係数とフレームパワーＰＯＷｆｒを得
る。逆フィルタ１３は、ローパスフィルタ信号ｓｌ
［ｔ］を線形予測係数を用いて逆フィルタ処理を行い、
ローパス線形予測残差信号（以下、ローパス残差信号と
略する）ｒｅｓ［ｔ］を出力する。続いて、自己相関分
析手段１４で、ローパス残差信号ｒｅｓ［ｔ］の自己相
関分析を行い、自己相関係数系列ｒａｃ［ｔ］から自己
相関係数の正のピーク値を求めてこれをＲＡＣｍａｘと
する。
ーパスフィルタ１２で入力信号ｓ［ｔ］のフィルタ処理
を行いローパスフィルタ信号ｓｌ［ｔ］を得る。次に、
線形予測分析手段１５でローパスフィルタ信号ｓｌ
［ｔ］の線形予測分析を行い、例えば１０次のαパラメ
ータの線形予測係数とフレームパワーＰＯＷｆｒを得
る。逆フィルタ１３は、ローパスフィルタ信号ｓｌ
［ｔ］を線形予測係数を用いて逆フィルタ処理を行い、
ローパス線形予測残差信号（以下、ローパス残差信号と
略する）ｒｅｓ［ｔ］を出力する。続いて、自己相関分
析手段１４で、ローパス残差信号ｒｅｓ［ｔ］の自己相
関分析を行い、自己相関係数系列ｒａｃ［ｔ］から自己
相関係数の正のピーク値を求めてこれをＲＡＣｍａｘと
する。
【０００６】更新速度決定手段１６は、例えば、自己相
関係数の正ピーク値ＲＡＣｍａｘとローパス残差信号ｒ
ｅｓ［ｔ］のパワーＰＯＷｒｅｓ、フレームパワーＰＯ
Ｗｆｒを用いて、雑音らしさ信号Ｎｏｉｓｅを決定し、
決定した雑音らしさ信号Ｎｏｉｓｅに応じた雑音スペク
トル更新速度係数ｒを決定して出力する。図１７は雑音
らしさ信号Ｎｏｉｓｅと雑音スペクトル更新速度係数ｒ
の関係を示す図である。更新速度決定手段１６は、雑音
らしさ信号Ｎｏｉｓｅを例えば図１７に示す５レベルの
中から１つを決定し、決定した雑音らしさ信号Ｎｏｉｓ
ｅに応じた雑音スペクトル更新速度係数ｒを決定して出
力する。
関係数の正ピーク値ＲＡＣｍａｘとローパス残差信号ｒ
ｅｓ［ｔ］のパワーＰＯＷｒｅｓ、フレームパワーＰＯ
Ｗｆｒを用いて、雑音らしさ信号Ｎｏｉｓｅを決定し、
決定した雑音らしさ信号Ｎｏｉｓｅに応じた雑音スペク
トル更新速度係数ｒを決定して出力する。図１７は雑音
らしさ信号Ｎｏｉｓｅと雑音スペクトル更新速度係数ｒ
の関係を示す図である。更新速度決定手段１６は、雑音
らしさ信号Ｎｏｉｓｅを例えば図１７に示す５レベルの
中から１つを決定し、決定した雑音らしさ信号Ｎｏｉｓ
ｅに応じた雑音スペクトル更新速度係数ｒを決定して出
力する。
【０００７】雑音スペクトル推定手段４は、雑音らしさ
分析手段３が出力する雑音スペクトル更新係数ｒと、時
間・周波数変換手段２が出力する振幅スペクトルＳ
［ｆ］と、内部に保有している過去の平均的雑音スペク
トルＮｏｌｄ［ｆ］とから、次の（１）式に示すように
雑音スペクトルＮ［ｆ］の更新を行う。 Ｎ［ｆ］＝（１−ｒ）・Ｎｏｌｄ［ｆ］＋ｒ・Ｓ［ｆ］ （１）
分析手段３が出力する雑音スペクトル更新係数ｒと、時
間・周波数変換手段２が出力する振幅スペクトルＳ
［ｆ］と、内部に保有している過去の平均的雑音スペク
トルＮｏｌｄ［ｆ］とから、次の（１）式に示すように
雑音スペクトルＮ［ｆ］の更新を行う。 Ｎ［ｆ］＝（１−ｒ）・Ｎｏｌｄ［ｆ］＋ｒ・Ｓ［ｆ］ （１）
【０００８】帯域ＳＮ比計算手段５は、時間・周波数変
換手段２が出力する振幅スペクトルＳ［ｆ］と雑音スペ
クトル推定手段４が出力する雑音スペクトルＮ［ｆ］か
ら、次の（２）式により帯域ｆ毎の信号対雑音比（帯域
ＳＮ比）ＳＮＲ［ｆ］を計算する。ただし、ＳＮＲ
［ｆ］が負の場合には０とする。 ＳＮＲ［ｆ］＝２０・ｌｏｇ１０（Ｓ［ｆ］／Ｎ［ｆ］） （ｄＢ） ；Ｓ［ｆ］＞Ｎ［ｆ］ ＝０ （ｄＢ） ；上記以外 （２）
換手段２が出力する振幅スペクトルＳ［ｆ］と雑音スペ
クトル推定手段４が出力する雑音スペクトルＮ［ｆ］か
ら、次の（２）式により帯域ｆ毎の信号対雑音比（帯域
ＳＮ比）ＳＮＲ［ｆ］を計算する。ただし、ＳＮＲ
［ｆ］が負の場合には０とする。 ＳＮＲ［ｆ］＝２０・ｌｏｇ１０（Ｓ［ｆ］／Ｎ［ｆ］） （ｄＢ） ；Ｓ［ｆ］＞Ｎ［ｆ］ ＝０ （ｄＢ） ；上記以外 （２）
【０００９】聴覚重み算出手段６は、所定の定数α、
α’（例えばα＝１．２，α’＝０．５）、β，β’
（例えばβ＝０．８，β’＝０．１）及びγ，γ’（例
えばγ＝０．２５，γ’＝０．４）を入力し、次の
（３）式より周波数方向に重み付けされた第１の聴覚重
みαｗ（ｆ）、第２の聴覚重みβｗ（ｆ）及び第３の聴
覚重みγｗ［ｆ］を算出する。なお、（３）式における
ｆｃはナイキスト周波数である 。 αｗ［ｆ］＝（α’−α）・ｆ／ｆｃ＋α βｗ［ｆ］＝（β’−β）・ｆ／ｆｃ＋β γｗ［ｆ］＝（γ’−γ）・ｆ／ｆｃ＋γ （３）
α’（例えばα＝１．２，α’＝０．５）、β，β’
（例えばβ＝０．８，β’＝０．１）及びγ，γ’（例
えばγ＝０．２５，γ’＝０．４）を入力し、次の
（３）式より周波数方向に重み付けされた第１の聴覚重
みαｗ（ｆ）、第２の聴覚重みβｗ（ｆ）及び第３の聴
覚重みγｗ［ｆ］を算出する。なお、（３）式における
ｆｃはナイキスト周波数である 。 αｗ［ｆ］＝（α’−α）・ｆ／ｆｃ＋α βｗ［ｆ］＝（β’−β）・ｆ／ｆｃ＋β γｗ［ｆ］＝（γ’−γ）・ｆ／ｆｃ＋γ （３）
【００１０】聴覚重み修正手段７は、第１の聴覚重みα
ｗ［ｆ］及び第２の聴覚重みβｗ［ｆ］を、帯域ＳＮ比
計算手段５が出力する帯域ＳＮ比ＳＮＲ［ｆ］に基づい
て、例えば次の（４）式により、帯域ＳＮ比ＳＮＲ
［ｆ］が小さい場合には、第１の聴覚重みαｗ（ｆ）、
第２の聴覚重みβｗ（ｆ）を小さい値に修正し、帯域Ｓ
Ｎ比ＳＮＲ［ｆ］が大きくなるにつれて大きくするよう
に、各帯域のＳＮ比に応じた値に修正し、修正された第
１の聴覚重みαｃ［ｆ］と第３の聴覚重みγｗ［ｆ］を
スペクトル減算手段８に出力し、修正された第２の聴覚
重みβｃ［ｆ］をスペクトル抑圧手段９に出力する。 αｃ［ｆ］＝αｗ（ｆ）・ＳＮＲ［ｆ］−ＭＩＮ＿ＧＡＩＮα βｃ［ｆ］＝βｗ（ｆ）・ＳＮＲ［ｆ］−ＭＩＮ＿ＧＡＩＮβ （４） なお、上記（４）式において、ＭＩＮ＿ＧＡＩＮα，Ｍ
ＩＮ＿ＧＡＩＮβは所定の定数であり、それぞれ第１の
聴覚重みαｗ（ｆ）、第２の聴覚重みβｗ（ｆ）の最大
抑圧量［ｄＢ］を示している。
ｗ［ｆ］及び第２の聴覚重みβｗ［ｆ］を、帯域ＳＮ比
計算手段５が出力する帯域ＳＮ比ＳＮＲ［ｆ］に基づい
て、例えば次の（４）式により、帯域ＳＮ比ＳＮＲ
［ｆ］が小さい場合には、第１の聴覚重みαｗ（ｆ）、
第２の聴覚重みβｗ（ｆ）を小さい値に修正し、帯域Ｓ
Ｎ比ＳＮＲ［ｆ］が大きくなるにつれて大きくするよう
に、各帯域のＳＮ比に応じた値に修正し、修正された第
１の聴覚重みαｃ［ｆ］と第３の聴覚重みγｗ［ｆ］を
スペクトル減算手段８に出力し、修正された第２の聴覚
重みβｃ［ｆ］をスペクトル抑圧手段９に出力する。 αｃ［ｆ］＝αｗ（ｆ）・ＳＮＲ［ｆ］−ＭＩＮ＿ＧＡＩＮα βｃ［ｆ］＝βｗ（ｆ）・ＳＮＲ［ｆ］−ＭＩＮ＿ＧＡＩＮβ （４） なお、上記（４）式において、ＭＩＮ＿ＧＡＩＮα，Ｍ
ＩＮ＿ＧＡＩＮβは所定の定数であり、それぞれ第１の
聴覚重みαｗ（ｆ）、第２の聴覚重みβｗ（ｆ）の最大
抑圧量［ｄＢ］を示している。
【００１１】図１８は、後述するスペクトル減算及びス
ペクトル振幅抑圧に用いる、第１の聴覚重みαｃ［ｆ］
及び第２の聴覚重みβｃ［ｆ］の周波数方向重み付け制
御の一例を示す図である。聴覚重み修正手段７は、次の
（５）式に示す現フレームの平均ＳＮ比ＳＮＲａｖｅが
高い場合には、αｃ［０］とαｃ［ｆｃ］の値の差が大
きくなるように設定する。すなわち、図１８におけるα
ｃ［ｆ］の傾斜が大きくなる。また、聴覚重み修正手段
７は、平均ＳＮ比ＳＮＲａｖｅが高い場合に、βｃ
［ｆ］は逆にβｃ［０］とβｃ［ｆｃ］との差を小さく
なるように設定する。すなわち、図１８におけるβｃ
［ｆ］の傾斜が小さくなる。そして、現フレームの平均
ＳＮ比ＳＮＲａｖｅが小さくなるにつれて、αｃ［０］
とαｃ［ｆｃ］との差を小さくし、すなわちαｃ［ｆ］
の傾斜は小さくなり、逆にβｃ［０］とβｃ［ｆｃ］の
差は大きくなり、すなわちβｃ［ｆ］の傾斜は大きくな
る。ＳＮＲａｖｅ＝Σ（ＳＮＲ［ｆ］）／ｆｃ，ｆ＝
０，．．．，ｆｃ （５）
ペクトル振幅抑圧に用いる、第１の聴覚重みαｃ［ｆ］
及び第２の聴覚重みβｃ［ｆ］の周波数方向重み付け制
御の一例を示す図である。聴覚重み修正手段７は、次の
（５）式に示す現フレームの平均ＳＮ比ＳＮＲａｖｅが
高い場合には、αｃ［０］とαｃ［ｆｃ］の値の差が大
きくなるように設定する。すなわち、図１８におけるα
ｃ［ｆ］の傾斜が大きくなる。また、聴覚重み修正手段
７は、平均ＳＮ比ＳＮＲａｖｅが高い場合に、βｃ
［ｆ］は逆にβｃ［０］とβｃ［ｆｃ］との差を小さく
なるように設定する。すなわち、図１８におけるβｃ
［ｆ］の傾斜が小さくなる。そして、現フレームの平均
ＳＮ比ＳＮＲａｖｅが小さくなるにつれて、αｃ［０］
とαｃ［ｆｃ］との差を小さくし、すなわちαｃ［ｆ］
の傾斜は小さくなり、逆にβｃ［０］とβｃ［ｆｃ］の
差は大きくなり、すなわちβｃ［ｆ］の傾斜は大きくな
る。ＳＮＲａｖｅ＝Σ（ＳＮＲ［ｆ］）／ｆｃ，ｆ＝
０，．．．，ｆｃ （５）
【００１２】スペクトル減算手段８は、雑音スペクトル
Ｎ［ｆ］に修正された第１の聴覚重みαｃ［ｆ］を乗じ
て、次の（６）式のように振幅スペクトルＳ［ｆ］の減
算を行い、雑音引き去りスペクトルＳｓ［ｆ］を出力す
る。また、スペクトル減算の結果、雑音引き去りスペク
トルＳｓ［ｆ］が負になった場合には、例えば入力信号
の振幅スペクトルＳ［ｆ］に第３の聴覚重みγｗ［ｆ］
を乗じたものに置換し、これを雑音引き去りスペクトル
Ｓｓ［ｆ］とする埋め戻し処理を行う。 Ｓｓ［ｆ］＝Ｓ［ｆ］−αｃ［ｆ］・Ｎ［ｆ］ ；Ｓ［ｆ］＞αｃ［ｆ］・Ｎ［ｆ］ ＝γｗ［ｆ］・Ｓ［ｆ］ ；上記以外の場合 （６）
Ｎ［ｆ］に修正された第１の聴覚重みαｃ［ｆ］を乗じ
て、次の（６）式のように振幅スペクトルＳ［ｆ］の減
算を行い、雑音引き去りスペクトルＳｓ［ｆ］を出力す
る。また、スペクトル減算の結果、雑音引き去りスペク
トルＳｓ［ｆ］が負になった場合には、例えば入力信号
の振幅スペクトルＳ［ｆ］に第３の聴覚重みγｗ［ｆ］
を乗じたものに置換し、これを雑音引き去りスペクトル
Ｓｓ［ｆ］とする埋め戻し処理を行う。 Ｓｓ［ｆ］＝Ｓ［ｆ］−αｃ［ｆ］・Ｎ［ｆ］ ；Ｓ［ｆ］＞αｃ［ｆ］・Ｎ［ｆ］ ＝γｗ［ｆ］・Ｓ［ｆ］ ；上記以外の場合 （６）
【００１３】スペクトル抑圧手段９は、次の（７）式に
より、雑音引き去りスペクトルＳｓ［ｆ］に修正された
第２の聴覚重みβｃ［ｆ］を乗じて、雑音の振幅を減少
させた雑音抑圧スペクトルＳｒ［ｆ］を出力する。 Ｓｒ［ｆ］＝１０∧（−βｃ［ｆ］）・Ｓｓ［ｆ］ （７） ここで、１０∧（−βｃ［ｆ］）＝１０-βc[f] であ
る。
より、雑音引き去りスペクトルＳｓ［ｆ］に修正された
第２の聴覚重みβｃ［ｆ］を乗じて、雑音の振幅を減少
させた雑音抑圧スペクトルＳｒ［ｆ］を出力する。 Ｓｒ［ｆ］＝１０∧（−βｃ［ｆ］）・Ｓｓ［ｆ］ （７） ここで、１０∧（−βｃ［ｆ］）＝１０-βc[f] であ
る。
【００１４】周波数・時間変換手段１０は、上記の時間
・周波数変換手段２が行う処理の逆の手順をとり、例え
ば逆ＦＦＴを行って雑音抑圧スペクトルＳｒ［ｆ］と、
時間・周波数変換手段２が出力する位相スペクトルＰ
［ｆ］とを用いて時間信号に変換し、前フレームの時間
信号成分と一部重ね合わせ処理を行い、雑音抑圧信号ｓ
ｒ［ｔ］を出力信号端子１１より出力する。
・周波数変換手段２が行う処理の逆の手順をとり、例え
ば逆ＦＦＴを行って雑音抑圧スペクトルＳｒ［ｆ］と、
時間・周波数変換手段２が出力する位相スペクトルＰ
［ｆ］とを用いて時間信号に変換し、前フレームの時間
信号成分と一部重ね合わせ処理を行い、雑音抑圧信号ｓ
ｒ［ｔ］を出力信号端子１１より出力する。
【００１５】このように、従来の雑音抑圧装置は、帯域
ＳＮ比ＳＮＲ［ｆ］に基づいて修正されると共に、現フ
レームの平均ＳＮ比ＳＮＲａｖｅに基づいて周波数方向
に重み付けされた第１の聴覚重みαｃ［ｆ］及び第２の
聴覚重みβｃ［ｆ］を用いてスペクトル減算及びスペク
トル振幅抑圧を行っている。すなわち、帯域ＳＮ比ＳＮ
Ｒ［ｆ］が大きい周波数領域では、第１の聴覚重みαｃ
［ｆ］及び第２の聴覚重みβｃ［ｆ］が大きくなり、帯
域ＳＮ比ＳＮＲ［ｆ］が小さい周波数領域では、第１の
聴覚重みαｃ［ｆ］及び第２の聴覚重みβｃ［ｆ］が小
さくなるように制御しているので、スペクトル減算処理
において、ＳＮ比が大きい領域（主に低域）では雑音を
大きく減算し、ＳＮ比が小さい領域（主に高域）では小
さく減算するので、低域に大きな成分を持つ自動車走行
騒音等を効果的に雑音抑圧することができると共にスペ
クトルの過度の減算が防止される。また、スペクトル振
幅抑圧においては、低域では振幅抑圧を弱め、高域にな
るに従って振幅抑圧を強めるようにしているので、ミュ
ージカルノイズ（楽音的雑音）と称される不自然かつ不
快な残留雑音の発生を防止することができる。
ＳＮ比ＳＮＲ［ｆ］に基づいて修正されると共に、現フ
レームの平均ＳＮ比ＳＮＲａｖｅに基づいて周波数方向
に重み付けされた第１の聴覚重みαｃ［ｆ］及び第２の
聴覚重みβｃ［ｆ］を用いてスペクトル減算及びスペク
トル振幅抑圧を行っている。すなわち、帯域ＳＮ比ＳＮ
Ｒ［ｆ］が大きい周波数領域では、第１の聴覚重みαｃ
［ｆ］及び第２の聴覚重みβｃ［ｆ］が大きくなり、帯
域ＳＮ比ＳＮＲ［ｆ］が小さい周波数領域では、第１の
聴覚重みαｃ［ｆ］及び第２の聴覚重みβｃ［ｆ］が小
さくなるように制御しているので、スペクトル減算処理
において、ＳＮ比が大きい領域（主に低域）では雑音を
大きく減算し、ＳＮ比が小さい領域（主に高域）では小
さく減算するので、低域に大きな成分を持つ自動車走行
騒音等を効果的に雑音抑圧することができると共にスペ
クトルの過度の減算が防止される。また、スペクトル振
幅抑圧においては、低域では振幅抑圧を弱め、高域にな
るに従って振幅抑圧を強めるようにしているので、ミュ
ージカルノイズ（楽音的雑音）と称される不自然かつ不
快な残留雑音の発生を防止することができる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】従来の雑音抑圧装置は
以上のように構成されているので、例えば、第１の聴覚
重みαｃ［ｆ］によりある一定量以上雑音減算を行った
場合には、第２の聴覚重みβｃ［ｆ］による雑音振幅抑
圧に制限を加えるような機構が従来の雑音抑圧装置には
なく、第１の聴覚重みαｃ［ｆ］及び第２の聴覚重みβ
ｃ［ｆ］はそれぞれ独立して制御されているので、第１
の聴覚重みαｃ［ｆ］及び第２の聴覚重みβｃ［ｆ］に
よる総合の雑音抑圧量（以下、トータルの雑音抑圧量と
称する）がフレーム毎に一定しておらず、出力信号に時
間方向の不安定感が発生し聴感上好ましくないという課
題があった。
以上のように構成されているので、例えば、第１の聴覚
重みαｃ［ｆ］によりある一定量以上雑音減算を行った
場合には、第２の聴覚重みβｃ［ｆ］による雑音振幅抑
圧に制限を加えるような機構が従来の雑音抑圧装置には
なく、第１の聴覚重みαｃ［ｆ］及び第２の聴覚重みβ
ｃ［ｆ］はそれぞれ独立して制御されているので、第１
の聴覚重みαｃ［ｆ］及び第２の聴覚重みβｃ［ｆ］に
よる総合の雑音抑圧量（以下、トータルの雑音抑圧量と
称する）がフレーム毎に一定しておらず、出力信号に時
間方向の不安定感が発生し聴感上好ましくないという課
題があった。
【００１７】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、聴感上好ましい雑音抑圧が可能
で、かつ高雑音下でも品質劣化の少ない雑音抑圧装置及
び雑音抑圧方法を得ることを目的とする。
めになされたもので、聴感上好ましい雑音抑圧が可能
で、かつ高雑音下でも品質劣化の少ない雑音抑圧装置及
び雑音抑圧方法を得ることを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】この発明に係る雑音抑圧
装置は、入力信号に含まれる目的信号以外の雑音を、第
１の聴覚重みであるスペクトル減算量と、第２の聴覚重
みであるスペクトル振幅抑圧量により抑圧するものにお
いて、入力信号から雑音らしさを判定し雑音スペクトル
を求めて、現フレームの雑音抑圧レベルである振幅抑圧
量を算出する手段と、振幅抑圧量及び雑音らしさに基づ
き、スペクトル減算量及びスペクトル振幅抑圧量の周波
数特性配分パタンを決定する聴覚重みパタン調整手段と
を備えたものである。
装置は、入力信号に含まれる目的信号以外の雑音を、第
１の聴覚重みであるスペクトル減算量と、第２の聴覚重
みであるスペクトル振幅抑圧量により抑圧するものにお
いて、入力信号から雑音らしさを判定し雑音スペクトル
を求めて、現フレームの雑音抑圧レベルである振幅抑圧
量を算出する手段と、振幅抑圧量及び雑音らしさに基づ
き、スペクトル減算量及びスペクトル振幅抑圧量の周波
数特性配分パタンを決定する聴覚重みパタン調整手段と
を備えたものである。
【００１９】この発明に係る雑音抑圧装置は、第１の聴
覚重みであるスペクトル減算量と、第２の聴覚重みであ
るスペクトル振幅抑圧量を、入力信号の振幅スペクトル
と雑音スペクトルから算出された帯域毎の信号対雑音比
である帯域ＳＮ比により修正 して、修正されたスペクト
ル減算量と、修正されたスペクトル振幅抑圧量を出力す
る聴覚重み修正手段を備え、修正されたスペクトル減算
量と、修正されたスペクトル振幅抑圧量により雑音を抑
圧するものである。
覚重みであるスペクトル減算量と、第２の聴覚重みであ
るスペクトル振幅抑圧量を、入力信号の振幅スペクトル
と雑音スペクトルから算出された帯域毎の信号対雑音比
である帯域ＳＮ比により修正 して、修正されたスペクト
ル減算量と、修正されたスペクトル振幅抑圧量を出力す
る聴覚重み修正手段を備え、修正されたスペクトル減算
量と、修正されたスペクトル振幅抑圧量により雑音を抑
圧するものである。
【００２０】この発明に係る雑音抑圧装置は、入力信号
の振幅スペクトルから、雑音スペクトルに修正されたス
ペクトル減算量を乗じたスペクトルを減算して、雑音引
去りスペクトルを求めるスペクトル減算手段と、雑音引
去りスペクトルに修正されたスペクトル振幅抑圧量を乗
じて雑音抑圧スペクトルを求めるスペクトル抑圧手段と
を備え、スペクトル減算手段とスペクトル抑圧手段によ
り雑音を抑圧するものである。
の振幅スペクトルから、雑音スペクトルに修正されたス
ペクトル減算量を乗じたスペクトルを減算して、雑音引
去りスペクトルを求めるスペクトル減算手段と、雑音引
去りスペクトルに修正されたスペクトル振幅抑圧量を乗
じて雑音抑圧スペクトルを求めるスペクトル抑圧手段と
を備え、スペクトル減算手段とスペクトル抑圧手段によ
り雑音を抑圧するものである。
【００２１】
この発明に係る雑音抑圧装置は、雑音らし
さ信号と雑音スペクトルから、現フレームの雑音抑圧レ
ベルである振幅抑圧量を算出する振幅抑圧量算出手段
と、振幅抑圧量と雑音らしさ信号から、第１の聴覚重み
であるスペクトル減算量と、第２の聴覚重みであるスペ
クトル振幅抑圧量の周波数特性配分パタンである聴覚重
み配分パタンを決定する聴覚重みパタン調整手段と、聴
覚重み配分パタンにより与えられる第１の聴覚重みであ
るスペクトル減算量と、第２の聴覚重みであるスペクト
ル振幅抑圧量を、帯域ＳＮ比により修正して、修正され
たスペクトル減算量と、修正されたスペクトル振幅抑圧
量を出力する聴覚重み修正手段と、振幅スペクトルか
ら、雑音スペクトルに修正されたスペクトル減算量を乗
じたスペクトルを減算して、雑音引去りスペクトルを求
めるスペクトル減算手段と、雑音引き去りスペクトルに
上記修正されたスペクトル振幅抑圧量を乗じて雑音抑圧
スペクトルを求めるスペクトル抑圧手段とを備えたもの
である。
さ信号と雑音スペクトルから、現フレームの雑音抑圧レ
ベルである振幅抑圧量を算出する振幅抑圧量算出手段
と、振幅抑圧量と雑音らしさ信号から、第１の聴覚重み
であるスペクトル減算量と、第２の聴覚重みであるスペ
クトル振幅抑圧量の周波数特性配分パタンである聴覚重
み配分パタンを決定する聴覚重みパタン調整手段と、聴
覚重み配分パタンにより与えられる第１の聴覚重みであ
るスペクトル減算量と、第２の聴覚重みであるスペクト
ル振幅抑圧量を、帯域ＳＮ比により修正して、修正され
たスペクトル減算量と、修正されたスペクトル振幅抑圧
量を出力する聴覚重み修正手段と、振幅スペクトルか
ら、雑音スペクトルに修正されたスペクトル減算量を乗
じたスペクトルを減算して、雑音引去りスペクトルを求
めるスペクトル減算手段と、雑音引き去りスペクトルに
上記修正されたスペクトル振幅抑圧量を乗じて雑音抑圧
スペクトルを求めるスペクトル抑圧手段とを備えたもの
である。
【００２２】この発明に係る雑音抑圧装置は、振幅抑圧
量を、雑音スペクトルのパワーが所定の定数を越える場
合には、所定の定数とするものである。
量を、雑音スペクトルのパワーが所定の定数を越える場
合には、所定の定数とするものである。
【００２３】
この発明に係る雑音抑圧装置は、聴覚重み
修正手段が、帯域ＳＮ比が大きい低域では、第１の聴覚
重みであるスペクトル減算量を大きくすると共に、第２
の聴覚重みであるスペクトル振幅抑圧量を小さくし、帯
域ＳＮ比が小さい高域では、第１の聴覚重みであるスペ
クトル減算量を小さくすると共に、第２の聴覚重みであ
るスペクトル振幅抑圧量を大きくするものである。
修正手段が、帯域ＳＮ比が大きい低域では、第１の聴覚
重みであるスペクトル減算量を大きくすると共に、第２
の聴覚重みであるスペクトル振幅抑圧量を小さくし、帯
域ＳＮ比が小さい高域では、第１の聴覚重みであるスペ
クトル減算量を小さくすると共に、第２の聴覚重みであ
るスペクトル振幅抑圧量を大きくするものである。
【００２４】
この発明に係る雑音抑圧装置は、聴覚重み
パタン調整手段が、聴覚重み配分パタンを決定するため
の基本となる、雑音らしさ信号に対応した複数の周波数
特性パタンからなる聴覚重み基本配分パタンを備え、こ
の聴覚重み基本配分パタンの中から、入力信号から雑音
らしさを判定して得られた雑音らしさ信号に対応した周
波数特性パタンを選択して、聴覚重み配分パタンを決定
するものである。
パタン調整手段が、聴覚重み配分パタンを決定するため
の基本となる、雑音らしさ信号に対応した複数の周波数
特性パタンからなる聴覚重み基本配分パタンを備え、こ
の聴覚重み基本配分パタンの中から、入力信号から雑音
らしさを判定して得られた雑音らしさ信号に対応した周
波数特性パタンを選択して、聴覚重み配分パタンを決定
するものである。
【００２５】
この発明に係る雑音抑圧装置は、聴覚重み
パタン調整手段が、使用環境に応じて任意に変更される
複数の周波数特性パタンからなる聴覚重み基本配分パタ
ンを備えたものである。
パタン調整手段が、使用環境に応じて任意に変更される
複数の周波数特性パタンからなる聴覚重み基本配分パタ
ンを備えたものである。
【００２６】
この発明に係る雑音抑圧装置は、入力信号
の振幅スペクトルの低域パワーに対する高域パワーの比
を求める聴覚重みパタン変更手段を備え、聴覚重みパタ
ン調整手段が、振幅スペクトルの低域パワーに対する高
域パワーの比により聴覚重み配分パタンを決定するもの
である。
の振幅スペクトルの低域パワーに対する高域パワーの比
を求める聴覚重みパタン変更手段を備え、聴覚重みパタ
ン調整手段が、振幅スペクトルの低域パワーに対する高
域パワーの比により聴覚重み配分パタンを決定するもの
である。
【００２７】
この発明に係る雑音抑圧装置は、雑音スペ
クトルの低域パワーに対する高域パワーの比を求める聴
覚重みパタン変更手段を備え、聴覚重みパタン調整手段
が、雑音スペクトルの低域パワーに対する高域パワーの
比により聴覚重み配分パタンを決定するものである。
クトルの低域パワーに対する高域パワーの比を求める聴
覚重みパタン変更手段を備え、聴覚重みパタン調整手段
が、雑音スペクトルの低域パワーに対する高域パワーの
比により聴覚重み配分パタンを決定するものである。
【００２８】
この発明に係る雑音抑圧装置は、入力信号
の振幅スペクトルと雑音スペクトルの重み付け平均によ
って得られる平均スペクトルの低域パワーに対する高域
パワーの比を求める聴覚重みパタン変更手段を備え、聴
覚重みパタン調整手段が、平均スペクトルの低域パワー
に対する高域パワーの比により聴覚重み配分パタンを決
定するものである。
の振幅スペクトルと雑音スペクトルの重み付け平均によ
って得られる平均スペクトルの低域パワーに対する高域
パワーの比を求める聴覚重みパタン変更手段を備え、聴
覚重みパタン調整手段が、平均スペクトルの低域パワー
に対する高域パワーの比により聴覚重み配分パタンを決
定するものである。
【００２９】
この発明に係る雑音抑圧装置は、スペクト
ル減算手段が、減算結果が負となる場合に、振幅スペク
トル、振幅抑圧量及び高域になるほど重みが大きくなる
第３の聴覚重みにより、雑音引去りスペクトルを求める
ものである。
ル減算手段が、減算結果が負となる場合に、振幅スペク
トル、振幅抑圧量及び高域になるほど重みが大きくなる
第３の聴覚重みにより、雑音引去りスペクトルを求める
ものである。
【００３０】
この発明に係る雑音抑圧装置は、スペクト
ル減算手段が、減算結果が負となる場合に、雑音スペク
トル、振幅抑圧量及び高域になるほど重みが大きくなる
第３の聴覚重みにより、雑音引去りスペクトルを求める
ものである。
ル減算手段が、減算結果が負となる場合に、雑音スペク
トル、振幅抑圧量及び高域になるほど重みが大きくなる
第３の聴覚重みにより、雑音引去りスペクトルを求める
ものである。
【００３１】
この発明に係る雑音抑圧装置は、スペクト
ル減算手段が、減算結果が負となる場合に、平均スペク
トル、振幅抑圧量及び高域になるほど重みが大きくなる
第３の聴覚重みにより、雑音引去りスペクトルを求める
ものである。
ル減算手段が、減算結果が負となる場合に、平均スペク
トル、振幅抑圧量及び高域になるほど重みが大きくなる
第３の聴覚重みにより、雑音引去りスペクトルを求める
ものである。
【００３２】
この発明に係る雑音抑圧装置は、聴覚重み
修正手段が、聴覚重みパタン変更手段が求めた振幅スペ
クトルの低域パワーに対する高域パワーの比により、高
域になるほど重みが大きくなる第３の聴覚重みを変更す
るものである。
修正手段が、聴覚重みパタン変更手段が求めた振幅スペ
クトルの低域パワーに対する高域パワーの比により、高
域になるほど重みが大きくなる第３の聴覚重みを変更す
るものである。
【００３３】
この発明に係る雑音抑圧装置は、聴覚重み
修正手段が、聴覚重みパタン変更手段が求めた雑音スペ
クトルの低域パワーに対する高域パワーの比により、高
域になるほど重みが大きくなる第３の聴覚重みを変更す
るものである。
修正手段が、聴覚重みパタン変更手段が求めた雑音スペ
クトルの低域パワーに対する高域パワーの比により、高
域になるほど重みが大きくなる第３の聴覚重みを変更す
るものである。
【００３４】
この発明に係る雑音抑圧装置は、聴覚重み
修正手段が、聴覚重みパタン変更手段が求めた振幅スペ
クトルと雑音スペクトルの重み付け平均によって得られ
る平均スペクトルの低域パワーに対する高域パワーの比
により、高域になるほど重みが大きくなる第３の聴覚重
みを変更するものである。
修正手段が、聴覚重みパタン変更手段が求めた振幅スペ
クトルと雑音スペクトルの重み付け平均によって得られ
る平均スペクトルの低域パワーに対する高域パワーの比
により、高域になるほど重みが大きくなる第３の聴覚重
みを変更するものである。
【００３５】
この発明に係る雑音抑圧装置は、聴覚重み
パタン変更手段が、雑音らしさ信号に基づいて平均スペ
クトルを求めるものである。
パタン変更手段が、雑音らしさ信号に基づいて平均スペ
クトルを求めるものである。
【００３６】この発明に係る雑音抑圧方法は、入力信号
に含まれる目的信号以外の雑音を、第１の聴覚重みであ
るスペクトル減算量と、第２の聴覚重みであるスペクト
ル振幅抑圧量により抑圧するものにおいて、入力信号か
ら雑音らしさを判定し雑音スペクトルを求めて、現フレ
ームの雑音抑圧レベルである振幅抑圧量を算出するステ
ップと、振幅抑圧量及び雑音らしさに基づき、スペクト
ル減算量及びスペクトル振幅抑圧量の周波数特性配分パ
タンを決定する聴覚重みパタン調整ステップとを備えた
ものである。
に含まれる目的信号以外の雑音を、第１の聴覚重みであ
るスペクトル減算量と、第２の聴覚重みであるスペクト
ル振幅抑圧量により抑圧するものにおいて、入力信号か
ら雑音らしさを判定し雑音スペクトルを求めて、現フレ
ームの雑音抑圧レベルである振幅抑圧量を算出するステ
ップと、振幅抑圧量及び雑音らしさに基づき、スペクト
ル減算量及びスペクトル振幅抑圧量の周波数特性配分パ
タンを決定する聴覚重みパタン調整ステップとを備えた
ものである。
【００３７】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１． 図１はこの発明の実施の形態１による雑音抑圧装置の構
成を示すブロック図である。図において、１は入力信号
ｓ［ｔ］を入力する入力端子、２は入力信号ｓ［ｔ］を
周波数分析して振幅スペクトルＳ［ｆ］と位相スペクト
ルＰ［ｆ］に変換する時間・周波数変換手段、３は入力
信号ｓ［ｔ］から雑音らしさを判定して雑音らしさ信号
Ｎｏｉｓｅを出力すると共に、雑音らしさ信号Ｎｏｉｓ
ｅに対応した雑音スペクトル更新速度係数ｒを出力する
雑音らしさ分析手段である。
説明する。 実施の形態１． 図１はこの発明の実施の形態１による雑音抑圧装置の構
成を示すブロック図である。図において、１は入力信号
ｓ［ｔ］を入力する入力端子、２は入力信号ｓ［ｔ］を
周波数分析して振幅スペクトルＳ［ｆ］と位相スペクト
ルＰ［ｆ］に変換する時間・周波数変換手段、３は入力
信号ｓ［ｔ］から雑音らしさを判定して雑音らしさ信号
Ｎｏｉｓｅを出力すると共に、雑音らしさ信号Ｎｏｉｓ
ｅに対応した雑音スペクトル更新速度係数ｒを出力する
雑音らしさ分析手段である。
【００３８】
また、図１において、４は雑音スペクトル
更新速度係数ｒと、振幅スペクトルＳ［ｆ］と、内部に
保有している過去の平均的雑音スペクトルＮｏｌｄ
［ｆ］とから、雑音スペクトルＮ［ｆ］を更新して出力
する雑音スペクトル推定手段、５は振幅スペクトルＳ
［ｆ］と雑音スペクトルＮ［ｆ］から帯域ｆ毎の信号対
雑音比である帯域ＳＮ比ＳＮＲ［ｆ］を算出する帯域Ｓ
Ｎ比計算手段である。
更新速度係数ｒと、振幅スペクトルＳ［ｆ］と、内部に
保有している過去の平均的雑音スペクトルＮｏｌｄ
［ｆ］とから、雑音スペクトルＮ［ｆ］を更新して出力
する雑音スペクトル推定手段、５は振幅スペクトルＳ
［ｆ］と雑音スペクトルＮ［ｆ］から帯域ｆ毎の信号対
雑音比である帯域ＳＮ比ＳＮＲ［ｆ］を算出する帯域Ｓ
Ｎ比計算手段である。
【００３９】
さらに、図１において、２０は雑音らしさ
信号Ｎｏｉｓｅと雑音スペクトルＮ［ｆ］から、現フレ
ームの雑音抑圧レベルである振幅抑圧量ｍｉｎ＿ｇａｉ
ｎを算出する振幅抑圧量算出手段、２１は振幅抑圧量ｍ
ｉｎ＿ｇａｉｎと雑音らしさ信号Ｎｏｉｓｅから、第１
の聴覚重みであるスペクトル減算量α［ｆ］と、第２の
聴覚重みであるスペクトル振幅抑圧量β［ｆ］の周波数
特性配分パタンである聴覚重み配分パタンｍｉｎ＿ｇａ
ｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］を決定する聴覚重みパタン調整手
段、７は聴覚重み配分パタンｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ
［ｆ］により与えられる第１の聴覚重みであるスペクト
ル減算量α［ｆ］と、第２の聴覚重みであるスペクトル
振幅抑圧量β［ｆ］を、帯域ＳＮ比ＳＮＲ［ｆ］により
修正して、修正された第１の聴覚重みであるスペクトル
減算量αｃ［ｆ］と、修正された第２の聴覚重みである
スペクトル振幅抑圧量βｃ［ｆ］を出力する聴覚重み修
正手段である。
信号Ｎｏｉｓｅと雑音スペクトルＮ［ｆ］から、現フレ
ームの雑音抑圧レベルである振幅抑圧量ｍｉｎ＿ｇａｉ
ｎを算出する振幅抑圧量算出手段、２１は振幅抑圧量ｍ
ｉｎ＿ｇａｉｎと雑音らしさ信号Ｎｏｉｓｅから、第１
の聴覚重みであるスペクトル減算量α［ｆ］と、第２の
聴覚重みであるスペクトル振幅抑圧量β［ｆ］の周波数
特性配分パタンである聴覚重み配分パタンｍｉｎ＿ｇａ
ｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］を決定する聴覚重みパタン調整手
段、７は聴覚重み配分パタンｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ
［ｆ］により与えられる第１の聴覚重みであるスペクト
ル減算量α［ｆ］と、第２の聴覚重みであるスペクトル
振幅抑圧量β［ｆ］を、帯域ＳＮ比ＳＮＲ［ｆ］により
修正して、修正された第１の聴覚重みであるスペクトル
減算量αｃ［ｆ］と、修正された第２の聴覚重みである
スペクトル振幅抑圧量βｃ［ｆ］を出力する聴覚重み修
正手段である。
【００４０】
さらに、図１において、８は振幅スペクト
ルＳ［ｆ］から、雑音スペクトルＮ［ｆ］に修正された
スペクトル減算量αｃ［ｆ］を乗じたスペクトルを減算
して、雑音引去りスペクトルＳｓ［ｆ］を求めるスペク
トル減算手段、９は雑音引き去りスペクトルＳｓ［ｆ］
に、修正されたスペクトル振幅抑圧量βｃ［ｆ］を乗じ
て雑音抑圧スペクトルＳｒ［ｆ］を求めるスペクトル抑
圧手段、１０は雑音抑圧スペクトルＳｒ［ｆ］を位相ス
ペクトルＰ［ｆ］により時間信号に変換して雑音抑圧信
号ｓｒ［ｔ］を出力する周波数・時間変換手段、１１は
雑音抑圧信号ｓｒ［ｔ］の出力端子である。
ルＳ［ｆ］から、雑音スペクトルＮ［ｆ］に修正された
スペクトル減算量αｃ［ｆ］を乗じたスペクトルを減算
して、雑音引去りスペクトルＳｓ［ｆ］を求めるスペク
トル減算手段、９は雑音引き去りスペクトルＳｓ［ｆ］
に、修正されたスペクトル振幅抑圧量βｃ［ｆ］を乗じ
て雑音抑圧スペクトルＳｒ［ｆ］を求めるスペクトル抑
圧手段、１０は雑音抑圧スペクトルＳｒ［ｆ］を位相ス
ペクトルＰ［ｆ］により時間信号に変換して雑音抑圧信
号ｓｒ［ｔ］を出力する周波数・時間変換手段、１１は
雑音抑圧信号ｓｒ［ｔ］の出力端子である。
【００４１】
次に動作について説明する。時間・周波数
変換手段２は従来と同様にして、入力信号ｓ［ｔ］を周
波数分析して振幅スペクトルＳ［ｆ］と位相スペクトル
Ｐ［ｆ］に変換して出力する。雑音らしさ分析手段３は
入力信号ｓ［ｔ］から雑音らしさを判定して雑音らしさ
信号Ｎｏｉｓｅを出力すると共に、雑音らしさ信号Ｎｏ
ｉｓｅに対応した雑音スペクトル更新速度係数ｒを出力
する。
変換手段２は従来と同様にして、入力信号ｓ［ｔ］を周
波数分析して振幅スペクトルＳ［ｆ］と位相スペクトル
Ｐ［ｆ］に変換して出力する。雑音らしさ分析手段３は
入力信号ｓ［ｔ］から雑音らしさを判定して雑音らしさ
信号Ｎｏｉｓｅを出力すると共に、雑音らしさ信号Ｎｏ
ｉｓｅに対応した雑音スペクトル更新速度係数ｒを出力
する。
【００４２】
雑音スペクトル推定手段４は従来と同様
に、雑音らしさ分析手段３からの雑音スペクトル更新速
度係数ｒと、時間・周波数変換手段２からの振幅スペク
トルＳ［ｆ］と、内部に保有している過去の平均的雑音
スペクトルＮｏｌｄ［ｆ］とから、雑音スペクトルＮ
［ｆ］を更新して出力する。また、帯域ＳＮ比計算手段
５も従来と同様に、時間・周波数変換手段２からの振幅
スペクトルＳ［ｆ］と雑音スペクトル推定手段４からの
雑音スペクトルＮ［ｆ］により、帯域ｆ毎の信号対雑音
比である帯域ＳＮ比ＳＮＲ［ｆ］を算出する。
に、雑音らしさ分析手段３からの雑音スペクトル更新速
度係数ｒと、時間・周波数変換手段２からの振幅スペク
トルＳ［ｆ］と、内部に保有している過去の平均的雑音
スペクトルＮｏｌｄ［ｆ］とから、雑音スペクトルＮ
［ｆ］を更新して出力する。また、帯域ＳＮ比計算手段
５も従来と同様に、時間・周波数変換手段２からの振幅
スペクトルＳ［ｆ］と雑音スペクトル推定手段４からの
雑音スペクトルＮ［ｆ］により、帯域ｆ毎の信号対雑音
比である帯域ＳＮ比ＳＮＲ［ｆ］を算出する。
【００４３】
振幅抑圧量算出手段２０は、雑音らしさ分
析手段３からの雑音らしさ信号Ｎｏｉｓｅと、雑音スペ
クトル推定手段４からの雑音スペクトルＮ［ｆ］とか
ら、以下のようにして、現フレームの雑音抑圧レベルで
ある振幅抑圧量ｍｉｎ＿ｇａｉｎを算出する。まず、振
幅抑圧量算出手段２０は、次の（８）式により雑音スペ
クトルＮ［ｆ］のパワー計算を行い、現フレームの雑音
パワーＮｐｏｗを得る。なお、（８）式におけるｆｃは
ナイキスト周波数である。 Ｎｐｏｗ＝１０・ｌｏｇ１０（ΣＮ［ｆ］）， ｆ＝０，．．．，ｆｃ （８）
析手段３からの雑音らしさ信号Ｎｏｉｓｅと、雑音スペ
クトル推定手段４からの雑音スペクトルＮ［ｆ］とか
ら、以下のようにして、現フレームの雑音抑圧レベルで
ある振幅抑圧量ｍｉｎ＿ｇａｉｎを算出する。まず、振
幅抑圧量算出手段２０は、次の（８）式により雑音スペ
クトルＮ［ｆ］のパワー計算を行い、現フレームの雑音
パワーＮｐｏｗを得る。なお、（８）式におけるｆｃは
ナイキスト周波数である。 Ｎｐｏｗ＝１０・ｌｏｇ１０（ΣＮ［ｆ］）， ｆ＝０，．．．，ｆｃ （８）
【００４４】
続いて、振幅抑圧量算出手段２０は、次の
（９）式により、所定の定数である最大振幅抑圧量ＭＩ
Ｎ＿ＧＡＩＮと、上記（８）式で得られた雑音パワーＮ
ｐｏｗとの比較を行い、雑音パワーＮｐｏｗが最大振幅
抑圧量ＭＩＮ＿ＧＡＩＮを超える場合には、振幅抑圧量
ｍｉｎ＿ｇａｉｎをＭＩＮ＿ＧＡＩＮに制限する。な
お、最大振幅抑圧量ＭＩＮ＿ＧＡＩＮを例えば１０ｄＢ
程度の比較的小さい値に設定した場合、（９）式でＮｐ
ｏｗ＜ＭＩＮ＿ＧＡＩＮのとき（入力信号ｓ［ｔ］に雑
音が殆どないとき）を除き、振幅抑圧量ｍｉｎ＿ｇａｉ
ｎはＭＩＮ＿ＧＡＩＮに設定される。すなわち、雑音が
ある場合には雑音抑圧レベルはＭＩＮ＿ＧＡＩＮの値に
一定となる。また、入力信号ｓ［ｔ］に雑音が殆どない
ときは、振幅抑圧量ｍｉｎ＿ｇａｉｎはＮｐｏｗに設定
される。 ｍｉｎ＿ｇａｉｎ＝ＭＩＮ＿ＧＡＩＮ （ｄＢ） ；Ｎｐｏｗ＞ＭＩＮ＿ＧＡＩＮ ＝Ｎｐｏｗ （ｄＢ） ；上記以外 （９）
（９）式により、所定の定数である最大振幅抑圧量ＭＩ
Ｎ＿ＧＡＩＮと、上記（８）式で得られた雑音パワーＮ
ｐｏｗとの比較を行い、雑音パワーＮｐｏｗが最大振幅
抑圧量ＭＩＮ＿ＧＡＩＮを超える場合には、振幅抑圧量
ｍｉｎ＿ｇａｉｎをＭＩＮ＿ＧＡＩＮに制限する。な
お、最大振幅抑圧量ＭＩＮ＿ＧＡＩＮを例えば１０ｄＢ
程度の比較的小さい値に設定した場合、（９）式でＮｐ
ｏｗ＜ＭＩＮ＿ＧＡＩＮのとき（入力信号ｓ［ｔ］に雑
音が殆どないとき）を除き、振幅抑圧量ｍｉｎ＿ｇａｉ
ｎはＭＩＮ＿ＧＡＩＮに設定される。すなわち、雑音が
ある場合には雑音抑圧レベルはＭＩＮ＿ＧＡＩＮの値に
一定となる。また、入力信号ｓ［ｔ］に雑音が殆どない
ときは、振幅抑圧量ｍｉｎ＿ｇａｉｎはＮｐｏｗに設定
される。 ｍｉｎ＿ｇａｉｎ＝ＭＩＮ＿ＧＡＩＮ （ｄＢ） ；Ｎｐｏｗ＞ＭＩＮ＿ＧＡＩＮ ＝Ｎｐｏｗ （ｄＢ） ；上記以外 （９）
【００４５】
聴覚重みパタン調整手段２１は、上記
（９）式で求めた振幅抑圧量ｍｉｎ＿ｇａｉｎと、雑音
らしさ分析手段３からの雑音らしさ信号Ｎｏｉｓｅと、
第１の聴覚重みであるスペクトル減算量α［ｆ］と第２
の聴覚重みであるスペクトル振幅抑圧量β［ｆ］の範囲
を定める聴覚重み配分パタンの基本となる聴覚重み基本
配分パタンＭＩＮ＿ＧＡＩＮ＿ＰＡＴ［ｉ］［ｆ］とか
ら、第１の聴覚重みであるスペクトル減算量α［ｆ］
と、第２の聴覚重みであるスペクトル振幅抑圧量β
［ｆ］の周波数特性配分パタンである聴覚重み配分パタ
ンｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］を決定し出力する。
（９）式で求めた振幅抑圧量ｍｉｎ＿ｇａｉｎと、雑音
らしさ分析手段３からの雑音らしさ信号Ｎｏｉｓｅと、
第１の聴覚重みであるスペクトル減算量α［ｆ］と第２
の聴覚重みであるスペクトル振幅抑圧量β［ｆ］の範囲
を定める聴覚重み配分パタンの基本となる聴覚重み基本
配分パタンＭＩＮ＿ＧＡＩＮ＿ＰＡＴ［ｉ］［ｆ］とか
ら、第１の聴覚重みであるスペクトル減算量α［ｆ］
と、第２の聴覚重みであるスペクトル振幅抑圧量β
［ｆ］の周波数特性配分パタンである聴覚重み配分パタ
ンｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］を決定し出力する。
【００４６】
図２は聴覚重み配分パタンｍｉｎ＿ｇａｉ
ｎ＿ｐａｔ［ｆ］を決定するために用いる聴覚重み基本
配分パタンＭＩＮ＿ＧＡＩＮ＿ＰＡＴ［ｉ］［ｆ］の例
を示す図である。ここで、ｉは雑音らしさ信号Ｎｏｉｓ
ｅの値によって変化し、例えばｉ＝０〜４である。図２
に示すように、聴覚重み基本配分パタンＭＩＮ＿ＧＡＩ
Ｎ＿ＰＡＴ［ｉ］［ｆ］として、雑音らしさ信号Ｎｏｉ
ｓｅに対応して、種々の周波数特性を持った振幅抑圧量
が用意されており、聴覚重みパタン調整手段２１内のＲ
ＯＭテーブル等のメモリ（図示せず）に記憶されてお
り、雑音らしさ分析手段３からの雑音らしさ信号Ｎｏｉ
ｓｅに対応する聴覚重み基本配分パタンＭＩＮ＿ＧＡＩ
Ｎ＿ＰＡＴ［Ｎｏｉｓｅ］［ｆ］がメモリから出力され
る。
ｎ＿ｐａｔ［ｆ］を決定するために用いる聴覚重み基本
配分パタンＭＩＮ＿ＧＡＩＮ＿ＰＡＴ［ｉ］［ｆ］の例
を示す図である。ここで、ｉは雑音らしさ信号Ｎｏｉｓ
ｅの値によって変化し、例えばｉ＝０〜４である。図２
に示すように、聴覚重み基本配分パタンＭＩＮ＿ＧＡＩ
Ｎ＿ＰＡＴ［ｉ］［ｆ］として、雑音らしさ信号Ｎｏｉ
ｓｅに対応して、種々の周波数特性を持った振幅抑圧量
が用意されており、聴覚重みパタン調整手段２１内のＲ
ＯＭテーブル等のメモリ（図示せず）に記憶されてお
り、雑音らしさ分析手段３からの雑音らしさ信号Ｎｏｉ
ｓｅに対応する聴覚重み基本配分パタンＭＩＮ＿ＧＡＩ
Ｎ＿ＰＡＴ［Ｎｏｉｓｅ］［ｆ］がメモリから出力され
る。
【００４７】
続いて、聴覚重みパタン調整手段２１は、
次の（１０）式により、雑音らしさ信号Ｎｏｉｓｅに対
応した聴覚重み基本配分パタンＭＩＮ＿ＧＡＩＮ＿ＰＡ
Ｔ［Ｎｏｉｓｅ］［ｆ］に、振幅抑圧量算出手段２０か
らの振幅抑圧量ｍｉｎ＿ｇａｉｎを乗じて、第１の聴覚
重みであるスペクトル減算量α［ｆ］と、第２の聴覚重
みであるスペクトル振幅抑圧量β［ｆ］の周波数特性配
分パタンである聴覚重み配分パタンｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿
ｐａｔ［ｆ］を決定して出力する。 ｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］ ＝ｍｉｎ＿ｇａｉｎ・ＭＩＮ＿ＧＡＩＮ＿ＰＡＴ［Ｎｏｉｓｅ］［ｆ］ （１０）
次の（１０）式により、雑音らしさ信号Ｎｏｉｓｅに対
応した聴覚重み基本配分パタンＭＩＮ＿ＧＡＩＮ＿ＰＡ
Ｔ［Ｎｏｉｓｅ］［ｆ］に、振幅抑圧量算出手段２０か
らの振幅抑圧量ｍｉｎ＿ｇａｉｎを乗じて、第１の聴覚
重みであるスペクトル減算量α［ｆ］と、第２の聴覚重
みであるスペクトル振幅抑圧量β［ｆ］の周波数特性配
分パタンである聴覚重み配分パタンｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿
ｐａｔ［ｆ］を決定して出力する。 ｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］ ＝ｍｉｎ＿ｇａｉｎ・ＭＩＮ＿ＧＡＩＮ＿ＰＡＴ［Ｎｏｉｓｅ］［ｆ］ （１０）
【００４８】
聴覚重み修正手段７は、帯域ＳＮ比計算手
段５からの帯域ＳＮ比ＳＮＲ［ｆ］と、上記（１０）式
で求められた聴覚重みパタン調整手段２１からの聴覚重
み配分パタンｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］を用い
て、次の（１１）式〜（１３）式により、修正された第
１の聴覚重みであるスペクトル減算量αｃ［ｆ］と修正
された第２の聴覚重みであるスペクトル振幅抑圧量βｃ
［ｆ］を決定して出力する。
段５からの帯域ＳＮ比ＳＮＲ［ｆ］と、上記（１０）式
で求められた聴覚重みパタン調整手段２１からの聴覚重
み配分パタンｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］を用い
て、次の（１１）式〜（１３）式により、修正された第
１の聴覚重みであるスペクトル減算量αｃ［ｆ］と修正
された第２の聴覚重みであるスペクトル振幅抑圧量βｃ
［ｆ］を決定して出力する。
【００４９】
まず、聴覚重み修正手段７は、帯域ＳＮ比
ＳＮＲ［ｆ］を次の（１１）式により安定化を行い、安
定化したＳＮ比ＳＮＲｌｉｍ［ｆ］を求める。（１１）
式において、ＳＮＲ＿ＴＨＬＤ［ｆ］は帯域ＳＮ比ＳＮ
Ｒ［ｆ］がごく小さい場合、後述の（１２）式のスペク
トル振幅抑圧量βｃ［ｆ］を、聴覚重み配分パタンｍｉ
ｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］の値に一定化させて安定化
を図るための所定の定数閾値である。 ＳＮＲｌｉｍ［ｆ］＝ＳＮＲ＿ＴＨＬＤ［ｆ］ ；ＳＮＲ［ｆ］＜ＳＮＲ＿ＴＨＬＤ［ｆ］ ＝ＳＮＲ［ｆ］ ；上記以外 （１１）
ＳＮＲ［ｆ］を次の（１１）式により安定化を行い、安
定化したＳＮ比ＳＮＲｌｉｍ［ｆ］を求める。（１１）
式において、ＳＮＲ＿ＴＨＬＤ［ｆ］は帯域ＳＮ比ＳＮ
Ｒ［ｆ］がごく小さい場合、後述の（１２）式のスペク
トル振幅抑圧量βｃ［ｆ］を、聴覚重み配分パタンｍｉ
ｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］の値に一定化させて安定化
を図るための所定の定数閾値である。 ＳＮＲｌｉｍ［ｆ］＝ＳＮＲ＿ＴＨＬＤ［ｆ］ ；ＳＮＲ［ｆ］＜ＳＮＲ＿ＴＨＬＤ［ｆ］ ＝ＳＮＲ［ｆ］ ；上記以外 （１１）
【００５０】
次に、聴覚重み修正手段７は、下記の（１
２）式により、修正されたスペクトル振幅抑圧量βｃ
［ｆ］を求める。（１２）式において、ＧＡＩＮ［ｆ］
は所定の定数であり、例えば高域になるに従って大きく
なるように設定して、修正されたスペクトル減算量αｃ
［ｆ］及び修正されたスペクトル振幅抑圧量βｃ［ｆ］
が、高域になるほどＳＮＲ［ｆ］の変化に敏感に反応す
るようにするための加速係数である。（１２）式によれ
ば、帯域ＳＮ比ＳＮＲ［ｆ］が大きくなれば、（１２）
式の第１項（（ＳＮＲｌｉｍ［ｆ］−ＳＮＲ＿ＴＨＬＤ
［ｆ］）・ＧＡＩＮ［ｆ］）が大きくなり、第１項（Ｓ
ＮＲｌｉｍ［ｆ］＞ＳＮＲ＿ＴＨＬＤ［ｆ］ならば正
値）が第２項（ｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］）より
小さい場合には、修正されたスペクトル振幅抑圧量βｃ
［ｆ］は負数を取るが、第１項が大きくなるにつれてβ
ｃ［ｆ］の絶対値は小さくなるので負のゲインは小さく
なる。すなわち、振幅抑圧は弱まる。逆に帯域ＳＮ比Ｓ
ＮＲ［ｆ］が小さくなれば、修正されたスペクトル振幅
抑圧量βｃ［ｆ］は大きくなるので負のゲインは大きく
なる。すなわち振幅抑圧が強まる。なお、修正されたス
ペクトル振幅抑圧量βｃ［ｆ］が０（ｄＢ）を越える場
合には、０（ｄＢ）に制限して振幅抑圧を行わない。ま
た、帯域ＳＮ比ＳＮＲ［ｆ］がＳＮＲ＿ＴＨＬＤ［ｆ］
以下の場合は、上記（１１）式により、ＳＮＲｌｉｍ
［ｆ］はＳＮＲ＿ＴＨＬＤ［ｆ］に制限されているの
で、修正されたスペクトル振幅抑圧量βｃ［ｆ］はｍｉ
ｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］に一定の値となる。 βｃ［ｆ］＝（ＳＮＲｌｉｍ［ｆ］−ＳＮＲ＿ＴＨＬＤ［ｆ］） ・ＧＡＩＮ［ｆ］−ｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］ ＝０（ｄＢ） ；βｃ［ｆ］＞０ （１２）
２）式により、修正されたスペクトル振幅抑圧量βｃ
［ｆ］を求める。（１２）式において、ＧＡＩＮ［ｆ］
は所定の定数であり、例えば高域になるに従って大きく
なるように設定して、修正されたスペクトル減算量αｃ
［ｆ］及び修正されたスペクトル振幅抑圧量βｃ［ｆ］
が、高域になるほどＳＮＲ［ｆ］の変化に敏感に反応す
るようにするための加速係数である。（１２）式によれ
ば、帯域ＳＮ比ＳＮＲ［ｆ］が大きくなれば、（１２）
式の第１項（（ＳＮＲｌｉｍ［ｆ］−ＳＮＲ＿ＴＨＬＤ
［ｆ］）・ＧＡＩＮ［ｆ］）が大きくなり、第１項（Ｓ
ＮＲｌｉｍ［ｆ］＞ＳＮＲ＿ＴＨＬＤ［ｆ］ならば正
値）が第２項（ｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］）より
小さい場合には、修正されたスペクトル振幅抑圧量βｃ
［ｆ］は負数を取るが、第１項が大きくなるにつれてβ
ｃ［ｆ］の絶対値は小さくなるので負のゲインは小さく
なる。すなわち、振幅抑圧は弱まる。逆に帯域ＳＮ比Ｓ
ＮＲ［ｆ］が小さくなれば、修正されたスペクトル振幅
抑圧量βｃ［ｆ］は大きくなるので負のゲインは大きく
なる。すなわち振幅抑圧が強まる。なお、修正されたス
ペクトル振幅抑圧量βｃ［ｆ］が０（ｄＢ）を越える場
合には、０（ｄＢ）に制限して振幅抑圧を行わない。ま
た、帯域ＳＮ比ＳＮＲ［ｆ］がＳＮＲ＿ＴＨＬＤ［ｆ］
以下の場合は、上記（１１）式により、ＳＮＲｌｉｍ
［ｆ］はＳＮＲ＿ＴＨＬＤ［ｆ］に制限されているの
で、修正されたスペクトル振幅抑圧量βｃ［ｆ］はｍｉ
ｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］に一定の値となる。 βｃ［ｆ］＝（ＳＮＲｌｉｍ［ｆ］−ＳＮＲ＿ＴＨＬＤ［ｆ］） ・ＧＡＩＮ［ｆ］−ｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］ ＝０（ｄＢ） ；βｃ［ｆ］＞０ （１２）
【００５１】
聴覚重み修正手段７は、上記（１２）式で
修正されたスペクトル振幅抑圧量βｃ［ｆ］を求めた
後、次の（１３）式により、修正されたスペクトル振幅
抑圧量βｃ［ｆ］を用いて、修正されたスペクトル減算
量αｃ［ｆ］を求める。 αｃ［ｆ］＝ｍｉｎ＿ｇａｉｎ−βｃ［ｆ］ （１３）
修正されたスペクトル振幅抑圧量βｃ［ｆ］を求めた
後、次の（１３）式により、修正されたスペクトル振幅
抑圧量βｃ［ｆ］を用いて、修正されたスペクトル減算
量αｃ［ｆ］を求める。 αｃ［ｆ］＝ｍｉｎ＿ｇａｉｎ−βｃ［ｆ］ （１３）
【００５２】
図２に示す例では、雑音らしさ信号Ｎｏｉ
ｓｅの雑音らしさが最も小さい場合（Ｎｏｉｓｅ＝３，
４の場合）に低域でスペクトル減算の度合いが最も大き
く、雑音らしさが大きくなる（Ｎｏｉｓｅ＝２，１）に
従って低域のスペクトル減算の度合いが小さくなり、相
対的にスペクトル振幅抑圧の度合いが大きくなる。こう
することで、雑音らしさが小さい場合（有音である確率
が高い場合）には、現フレームの全帯域の平均ＳＮ比が
大きいのでスペクトル減算により大きな雑音抑圧量を得
ることができる。一方、雑音らしさが大きい場合（雑音
である確率が高い場合）には、現フレームの全帯域の平
均ＳＮ比が小さいので、スペクトル減算の度合いが小さ
くなることで相対的にスペクトル振幅抑圧の度合いが大
きくなり、スペクトル変形を防止することができる。
ｓｅの雑音らしさが最も小さい場合（Ｎｏｉｓｅ＝３，
４の場合）に低域でスペクトル減算の度合いが最も大き
く、雑音らしさが大きくなる（Ｎｏｉｓｅ＝２，１）に
従って低域のスペクトル減算の度合いが小さくなり、相
対的にスペクトル振幅抑圧の度合いが大きくなる。こう
することで、雑音らしさが小さい場合（有音である確率
が高い場合）には、現フレームの全帯域の平均ＳＮ比が
大きいのでスペクトル減算により大きな雑音抑圧量を得
ることができる。一方、雑音らしさが大きい場合（雑音
である確率が高い場合）には、現フレームの全帯域の平
均ＳＮ比が小さいので、スペクトル減算の度合いが小さ
くなることで相対的にスペクトル振幅抑圧の度合いが大
きくなり、スペクトル変形を防止することができる。
【００５３】
図３は、現フレームが有音の場合で雑音ら
しさ信号Ｎｏｉｓｅ＝４、ｍｉｎ＿ｇａｉｎが１０ｄＢ
の場合における、修正された第１の聴覚重みであるスペ
クトル減算量αｃ［ｆ］と修正された第２の聴覚重みで
あるスペクトル振幅抑圧量βｃ［ｆ］の配分パタン調整
の一例を示す図である。図３の例では、従来の図１８に
示す雑音抑圧装置のスペクトル減算量・振幅抑圧量制御
と同様に、低域では後述するスペクトル減算の度合いが
大きく、高域になるに従って後述するスペクトル振幅抑
圧の度合いが大きくなっているが、図１８に示す従来技
術の制御と異なる点は、修正されたスペクトル減算量α
ｃ［ｆ］、修正されたスペクトル振幅抑圧量βｃ［ｆ］
が、相互に図３における聴覚重み配分パタンｍｉｎ＿ｇ
ａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］を越えて大きくならないことであ
る。
しさ信号Ｎｏｉｓｅ＝４、ｍｉｎ＿ｇａｉｎが１０ｄＢ
の場合における、修正された第１の聴覚重みであるスペ
クトル減算量αｃ［ｆ］と修正された第２の聴覚重みで
あるスペクトル振幅抑圧量βｃ［ｆ］の配分パタン調整
の一例を示す図である。図３の例では、従来の図１８に
示す雑音抑圧装置のスペクトル減算量・振幅抑圧量制御
と同様に、低域では後述するスペクトル減算の度合いが
大きく、高域になるに従って後述するスペクトル振幅抑
圧の度合いが大きくなっているが、図１８に示す従来技
術の制御と異なる点は、修正されたスペクトル減算量α
ｃ［ｆ］、修正されたスペクトル振幅抑圧量βｃ［ｆ］
が、相互に図３における聴覚重み配分パタンｍｉｎ＿ｇ
ａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］を越えて大きくならないことであ
る。
【００５４】
すなわち、全周波数帯域にわたって、修正
されたスペクトル減算量αｃ［ｆ］と修正されたスペク
トル振幅抑圧量βｃ［ｆ］によるトータルの雑音抑圧量
はｍｉｎ＿ｇａｉｎ一定であるので、過度のスペクトル
減算及びスペクトル振幅抑圧が防止できると共に、フレ
ーム間の振幅抑圧量が一定となり不連続感が低減でき
る。
されたスペクトル減算量αｃ［ｆ］と修正されたスペク
トル振幅抑圧量βｃ［ｆ］によるトータルの雑音抑圧量
はｍｉｎ＿ｇａｉｎ一定であるので、過度のスペクトル
減算及びスペクトル振幅抑圧が防止できると共に、フレ
ーム間の振幅抑圧量が一定となり不連続感が低減でき
る。
【００５５】
スペクトル減算手段８は、次の（１４）式
により、振幅スペクトルＳ［ｆ］から、雑音スペクトル
Ｎ［ｆ］に修正されたスペクトル減算量αｃ［ｆ］を乗
じたスペクトルを減算し、雑音引き去りスペクトルＳｓ
［ｆ］を出力する。雑音引き去りスペクトルＳｓ［ｆ］
が負になる場合には、振幅抑圧量算出手段２０が出力す
る振幅抑圧量ｍｉｎ＿ｇａｉｎ（ｄＢ）をリニア値ｍｉ
ｎ＿ｇａｉｎ＿ｌｉｎに変換し、それを入力信号の振幅
スペクトルＳ［ｆ］に乗じたものを雑音引き去りスペク
トルＳｓ［ｆ］とする埋め戻し処理を行う。 Ｓｓ［ｆ］＝Ｓ［ｆ］−αｃ［ｆ］・Ｎ［ｆ］ ；Ｓ［ｆ］＞αｃ［ｆ］・Ｎ［ｆ］ ＝Ｓ［ｆ］・ｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｌｉｎ ；上記以外 （１４）
により、振幅スペクトルＳ［ｆ］から、雑音スペクトル
Ｎ［ｆ］に修正されたスペクトル減算量αｃ［ｆ］を乗
じたスペクトルを減算し、雑音引き去りスペクトルＳｓ
［ｆ］を出力する。雑音引き去りスペクトルＳｓ［ｆ］
が負になる場合には、振幅抑圧量算出手段２０が出力す
る振幅抑圧量ｍｉｎ＿ｇａｉｎ（ｄＢ）をリニア値ｍｉ
ｎ＿ｇａｉｎ＿ｌｉｎに変換し、それを入力信号の振幅
スペクトルＳ［ｆ］に乗じたものを雑音引き去りスペク
トルＳｓ［ｆ］とする埋め戻し処理を行う。 Ｓｓ［ｆ］＝Ｓ［ｆ］−αｃ［ｆ］・Ｎ［ｆ］ ；Ｓ［ｆ］＞αｃ［ｆ］・Ｎ［ｆ］ ＝Ｓ［ｆ］・ｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｌｉｎ ；上記以外 （１４）
【００５６】
スペクトル抑圧手段９は、上記（１２）式
で求めた修正されたスペクトル振幅抑圧量βｃ［ｆ］
（ｄＢ値）をリニア値β＿ｌ［ｆ］に変換し、次の（１
５）式により、雑音引き去りスペクトルＳｓ［ｆ］にス
ペクトル振幅抑圧量β＿ｌ［ｆ］を乗じて、雑音抑圧ス
ペクトルＳｒ［ｆ］を出力する。 Ｓｒ［ｆ］＝β＿ｌ［ｆ］・Ｓｓ［ｆ］ （１５）
で求めた修正されたスペクトル振幅抑圧量βｃ［ｆ］
（ｄＢ値）をリニア値β＿ｌ［ｆ］に変換し、次の（１
５）式により、雑音引き去りスペクトルＳｓ［ｆ］にス
ペクトル振幅抑圧量β＿ｌ［ｆ］を乗じて、雑音抑圧ス
ペクトルＳｒ［ｆ］を出力する。 Ｓｒ［ｆ］＝β＿ｌ［ｆ］・Ｓｓ［ｆ］ （１５）
【００５７】
周波数・時間変換手段１０は、雑音抑圧ス
ペクトルＳｒ［ｆ］を時間・周波数変換手段２が出力す
る位相スペクトルＰ［ｆ］を用いて時間信号に変換し、
前フレームの信号と一部重ね合わせを行い、雑音抑圧信
号ｓｒ［ｔ］を出力端子１１より出力する。
ペクトルＳｒ［ｆ］を時間・周波数変換手段２が出力す
る位相スペクトルＰ［ｆ］を用いて時間信号に変換し、
前フレームの信号と一部重ね合わせを行い、雑音抑圧信
号ｓｒ［ｔ］を出力端子１１より出力する。
【００５８】
以上のように、この実施の形態１によれ
ば、図３と（１３）式に示すように、修正された第２の
聴覚重みであるスペクトル振幅抑圧量βｃ［ｆ］の値に
応じて、修正された第１の聴覚重みであるスペクトル減
算量αｃ［ｆ］の値が決まるので、修正されたスペクト
ル振幅抑圧量αｃ［ｆ］と修正されたスペクトル減算量
βｃ［ｆ］によるトータルの雑音抑圧量は一定のｍｉｎ
＿ｇａｉｎとなり、雑音抑圧後の出力信号が時間方向に
安定するので、聴感上好ましい雑音抑圧を行うことがで
きると共に、高雑音下でも品質劣化の少ない雑音抑圧を
行うことができるという効果が得られる。
ば、図３と（１３）式に示すように、修正された第２の
聴覚重みであるスペクトル振幅抑圧量βｃ［ｆ］の値に
応じて、修正された第１の聴覚重みであるスペクトル減
算量αｃ［ｆ］の値が決まるので、修正されたスペクト
ル振幅抑圧量αｃ［ｆ］と修正されたスペクトル減算量
βｃ［ｆ］によるトータルの雑音抑圧量は一定のｍｉｎ
＿ｇａｉｎとなり、雑音抑圧後の出力信号が時間方向に
安定するので、聴感上好ましい雑音抑圧を行うことがで
きると共に、高雑音下でも品質劣化の少ない雑音抑圧を
行うことができるという効果が得られる。
【００５９】
例えば、修正されたスペクトル振幅抑圧量
βｃ［ｆ］により振幅抑圧量ｍｉｎ＿ｇａｉｎいっぱい
までスペクトル振幅抑圧を行った場合には、修正された
スペクトル減算量αｃ［ｆ］によるスペクトル減算は行
われなくなるので、トータルの雑音抑圧量がフレーム毎
に一定となる。
βｃ［ｆ］により振幅抑圧量ｍｉｎ＿ｇａｉｎいっぱい
までスペクトル振幅抑圧を行った場合には、修正された
スペクトル減算量αｃ［ｆ］によるスペクトル減算は行
われなくなるので、トータルの雑音抑圧量がフレーム毎
に一定となる。
【００６０】
また、この実施の形態１によれば、雑音ス
ペクトルの形状によって値の差はあるものの、有声音は
低域成分が大きいので一般に低域の方がＳＮ比は大きく
なるので、図３に示すように、聴覚重み配分パタンｍｉ
ｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］において、修正された第１
の聴覚重みであるスペクトル減算量αｃ［ｆ］の度合い
を低域では大きく、高域になるに従ってその度合いを小
さくし、ＳＮ比が大きい低域では雑音を大きく減算する
ことにより、低域に大きな雑音成分を有する自動車走行
騒音を有効に抑圧することができると共に、ＳＮ比が小
さい高域では減算量を小さくすることにより、スペクト
ルの過度の引き去りを防止して、高域成分の音声スペク
トルの変形を防止することができるという効果が得られ
る。
ペクトルの形状によって値の差はあるものの、有声音は
低域成分が大きいので一般に低域の方がＳＮ比は大きく
なるので、図３に示すように、聴覚重み配分パタンｍｉ
ｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］において、修正された第１
の聴覚重みであるスペクトル減算量αｃ［ｆ］の度合い
を低域では大きく、高域になるに従ってその度合いを小
さくし、ＳＮ比が大きい低域では雑音を大きく減算する
ことにより、低域に大きな雑音成分を有する自動車走行
騒音を有効に抑圧することができると共に、ＳＮ比が小
さい高域では減算量を小さくすることにより、スペクト
ルの過度の引き去りを防止して、高域成分の音声スペク
トルの変形を防止することができるという効果が得られ
る。
【００６１】
さらに、この実施の形態１によれば、図３
に示すように、修正された第２の聴覚重みであるスペク
トル振幅抑圧量βｃ［ｆ］をＳＮ比が大きい低域ではス
ペクトル振幅抑圧の度合いを小さくし、ＳＮ比が小さく
なる高域になるに従ってスペクトル振幅抑圧の度合いを
大きくすることで、低域に大きな成分を持つ自動車走行
騒音が重畳した音声信号に対し、スペクトル減算処理で
除去しきれなかった高域の残留雑音を抑圧できるという
効果が得られる。
に示すように、修正された第２の聴覚重みであるスペク
トル振幅抑圧量βｃ［ｆ］をＳＮ比が大きい低域ではス
ペクトル振幅抑圧の度合いを小さくし、ＳＮ比が小さく
なる高域になるに従ってスペクトル振幅抑圧の度合いを
大きくすることで、低域に大きな成分を持つ自動車走行
騒音が重畳した音声信号に対し、スペクトル減算処理で
除去しきれなかった高域の残留雑音を抑圧できるという
効果が得られる。
【００６２】
さらに、この実施の形態１によれば、第１
及び第２の聴覚重みの聴覚重み基本配分パタンＭＩＮ＿
ＧＡＩＮ＿ＰＡＴ［ｉ］［ｆ］を、例えば図２に示すよ
うな複数の周波数特性の中から雑音らしさ信号Ｎｏｉｓ
ｅに応じて選択することで、雑音らしさ信号Ｎｏｉｓｅ
の雑音らしさが小さい場合に、低域でスペクトル減算の
度合いを大きくすることにより、大きな雑音抑圧量を得
ることができると共に、雑音らしさが大きくなるに従っ
て低域のスペクトル減算の度合いを小さくすることによ
り、スペクトル変形を防止することができるという効果
が得られる。
及び第２の聴覚重みの聴覚重み基本配分パタンＭＩＮ＿
ＧＡＩＮ＿ＰＡＴ［ｉ］［ｆ］を、例えば図２に示すよ
うな複数の周波数特性の中から雑音らしさ信号Ｎｏｉｓ
ｅに応じて選択することで、雑音らしさ信号Ｎｏｉｓｅ
の雑音らしさが小さい場合に、低域でスペクトル減算の
度合いを大きくすることにより、大きな雑音抑圧量を得
ることができると共に、雑音らしさが大きくなるに従っ
て低域のスペクトル減算の度合いを小さくすることによ
り、スペクトル変形を防止することができるという効果
が得られる。
【００６３】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２による雑音抑圧装置の構成を示
すブロック図は、実施の形態１の図１と同一である。こ
の実施の形態は、実施の形態１の図２に示す聴覚重み基
本配分パタンＭＩＮ＿ＧＡＩＮ＿ＰＡＴ［ｉ］［ｆ］
を、使用環境に応じて任意に変更するものである。
すブロック図は、実施の形態１の図１と同一である。こ
の実施の形態は、実施の形態１の図２に示す聴覚重み基
本配分パタンＭＩＮ＿ＧＡＩＮ＿ＰＡＴ［ｉ］［ｆ］
を、使用環境に応じて任意に変更するものである。
【００６４】
次に動作について説明する。例えば、あら
かじめ使用環境に応じた雑音スペクトルＮ［ｆ］の平均
的な周波数特性や帯域ＳＮ比の分布等を調査して、聴覚
重み基本配分パタンＭＩＮ＿ＧＡＩＮ＿ＰＡＴ［ｉ］
［ｆ］を修正したり、又は、使用環境から得られる入力
信号データにより聴覚重み基本配分パタンＭＩＮ＿ＧＡ
ＩＮ＿ＰＡＴ［ｉ］［ｆ］を最適学習することで、聴覚
重み基本配分パタンＭＩＮ＿ＧＡＩＮ＿ＰＡＴ［ｉ］
［ｆ］を使用環境に適応させる。
かじめ使用環境に応じた雑音スペクトルＮ［ｆ］の平均
的な周波数特性や帯域ＳＮ比の分布等を調査して、聴覚
重み基本配分パタンＭＩＮ＿ＧＡＩＮ＿ＰＡＴ［ｉ］
［ｆ］を修正したり、又は、使用環境から得られる入力
信号データにより聴覚重み基本配分パタンＭＩＮ＿ＧＡ
ＩＮ＿ＰＡＴ［ｉ］［ｆ］を最適学習することで、聴覚
重み基本配分パタンＭＩＮ＿ＧＡＩＮ＿ＰＡＴ［ｉ］
［ｆ］を使用環境に適応させる。
【００６５】
以上のように、この実施の形態２によれ
ば、聴覚重み基本配分パタンＭＩＮ＿ＧＡＩＮ＿ＰＡＴ
［ｉ］［ｆ］を使用環境に応じて任意に変更することに
より、修正されたスペクトル減算量αｃ［ｆ］と修正さ
れたスペクトル振幅抑圧量βｃ［ｆ］の精度が高めら
れ、さらに品質劣化の少ない雑音抑圧を行うことができ
るという効果が得られる。
ば、聴覚重み基本配分パタンＭＩＮ＿ＧＡＩＮ＿ＰＡＴ
［ｉ］［ｆ］を使用環境に応じて任意に変更することに
より、修正されたスペクトル減算量αｃ［ｆ］と修正さ
れたスペクトル振幅抑圧量βｃ［ｆ］の精度が高めら
れ、さらに品質劣化の少ない雑音抑圧を行うことができ
るという効果が得られる。
【００６６】
実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３による雑音抑圧装置の構
成を示すブロック図である。図において、２２は振幅ス
ペクトルＳ［ｆ］の低域パワーと高域パワーの比を求め
る聴覚重みパタン変更手段であり、その他の構成につい
ては、図１と同様であるので説明は省略する。この実施
の形態３は、音声区間において、現フレームの入力信号
ｓ［ｔ］から得られる振幅スペクトルＳ［ｆ］を低域と
高域に分割し、それぞれ低域パワー及び高域パワーを求
めて、その低域パワーと高域パワーの比により、第１及
び第２の聴覚重みの聴覚重み配分パタンｍｉｎ＿ｇａｉ
ｎ＿ｐａｔ［ｆ］を変更するものである。
成を示すブロック図である。図において、２２は振幅ス
ペクトルＳ［ｆ］の低域パワーと高域パワーの比を求め
る聴覚重みパタン変更手段であり、その他の構成につい
ては、図１と同様であるので説明は省略する。この実施
の形態３は、音声区間において、現フレームの入力信号
ｓ［ｔ］から得られる振幅スペクトルＳ［ｆ］を低域と
高域に分割し、それぞれ低域パワー及び高域パワーを求
めて、その低域パワーと高域パワーの比により、第１及
び第２の聴覚重みの聴覚重み配分パタンｍｉｎ＿ｇａｉ
ｎ＿ｐａｔ［ｆ］を変更するものである。
【００６７】
次に動作について説明する。聴覚重みパタ
ン変更手段２２は、時間・周波数変換手段２が出力する
振幅スペクトルＳ［ｆ］から、次の（１６）式により、
例えば０〜６３点までを低域スペクトル、６４点〜１２
７点までを高域スペクトルとして、それぞれ低域パワー
Ｐｏｗ＿ｌ及び高域パワーＰｏｗ＿ｈを計算し、得られ
た低域パワーＰｏｗ＿ｌと高域パワーＰｏｗ＿ｈとから
高域／低域パワー比Ｐｖを求めて出力する。ただし、高
域／低域パワー比Ｐｖが所定の上限閾値Ｐｖ＿Ｈを上回
る場合には、ＰｖはＰｖ＿Ｈに制限し、高域／低域パワ
ー比が所定の下限閾値Ｐｖ＿Ｌを下回る場合には、Ｐｖ
はＰｖ＿Ｌに制限する。 Ｐｏｗ＿ｌ＝ΣＳ［ｆ］ ；ｆ＝０，．．．，６３ Ｐｏｗ＿ｈ＝ΣＳ［ｆ］ ；ｆ＝６４，．．．，１２７ Ｐｖ＝Ｐｏｗ＿ｈ／Ｐｏｗ＿ｌ ただし、Ｐｖ＝Ｐｖ＿Ｈ ；Ｐｖ＞Ｐｖ＿Ｈ Ｐｖ＝Ｐｖ＿Ｌ ；Ｐｖ＜Ｐｖ＿Ｌ （１６）
ン変更手段２２は、時間・周波数変換手段２が出力する
振幅スペクトルＳ［ｆ］から、次の（１６）式により、
例えば０〜６３点までを低域スペクトル、６４点〜１２
７点までを高域スペクトルとして、それぞれ低域パワー
Ｐｏｗ＿ｌ及び高域パワーＰｏｗ＿ｈを計算し、得られ
た低域パワーＰｏｗ＿ｌと高域パワーＰｏｗ＿ｈとから
高域／低域パワー比Ｐｖを求めて出力する。ただし、高
域／低域パワー比Ｐｖが所定の上限閾値Ｐｖ＿Ｈを上回
る場合には、ＰｖはＰｖ＿Ｈに制限し、高域／低域パワ
ー比が所定の下限閾値Ｐｖ＿Ｌを下回る場合には、Ｐｖ
はＰｖ＿Ｌに制限する。 Ｐｏｗ＿ｌ＝ΣＳ［ｆ］ ；ｆ＝０，．．．，６３ Ｐｏｗ＿ｈ＝ΣＳ［ｆ］ ；ｆ＝６４，．．．，１２７ Ｐｖ＝Ｐｏｗ＿ｈ／Ｐｏｗ＿ｌ ただし、Ｐｖ＝Ｐｖ＿Ｈ ；Ｐｖ＞Ｐｖ＿Ｈ Ｐｖ＝Ｐｖ＿Ｌ ；Ｐｖ＜Ｐｖ＿Ｌ （１６）
【００６８】
聴覚重みパタン調整手段２１は、振幅抑圧
量算出手段２０からの振幅抑圧量ｍｉｎ＿ｇａｉｎ、雑
音らしさ分析手段３からの雑音らしさ信号Ｎｏｉｓｅ、
聴覚重みパタン変更手段２２からの高域／低域パワー比
Ｐｖとから、次の（１７）式により、第１の聴覚重みで
あるスペクトル減算量α［ｆ］と、第２の聴覚重みであ
るスペクトル振幅抑圧量β［ｆ］の聴覚重み配分パタン
ｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］を決定する。（１７）
式におけるＭＩＮ＿ＧＡＩＮ＿ＰＡＴ［Ｎｏｉｓｅ］
［ｆ］は雑音らしさ信号Ｎｏｉｓｅが選択する基本配分
パタン、Ｐｖ＿ｉｎｖは上記（１６）式より求められる
高域／低域パワー比Ｐｖの逆数である。また、聴覚重み
配分パタンｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］が振幅抑圧
量ｍｉｎ＿ｇａｉｎを越える場合には、振幅抑圧量ｍｉ
ｎ＿ｇａｉｎに値を制限する。また、（１７）式におけ
るｆｃはナイキスト周波数である。 ｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］＝ｍｉｎ＿ｇａｉｎ・ＭＩＮ＿ＧＡＩＮ＿Ｐ ＡＴ［Ｎｏｉｓｅ］［ｆ］（１．０・（ｆｃ−ｆ）＋Ｐｖ＿ｉｎｖ・ｆ）／ｆｃ ただし、Ｐｖ＿ｉｎｖ＝１．０／Ｐｖ ｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］＝ｍｉｎ＿ｇａｉｎ ；ｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］＞ｍｉｎ＿ｇａｉｎ （１７）
量算出手段２０からの振幅抑圧量ｍｉｎ＿ｇａｉｎ、雑
音らしさ分析手段３からの雑音らしさ信号Ｎｏｉｓｅ、
聴覚重みパタン変更手段２２からの高域／低域パワー比
Ｐｖとから、次の（１７）式により、第１の聴覚重みで
あるスペクトル減算量α［ｆ］と、第２の聴覚重みであ
るスペクトル振幅抑圧量β［ｆ］の聴覚重み配分パタン
ｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］を決定する。（１７）
式におけるＭＩＮ＿ＧＡＩＮ＿ＰＡＴ［Ｎｏｉｓｅ］
［ｆ］は雑音らしさ信号Ｎｏｉｓｅが選択する基本配分
パタン、Ｐｖ＿ｉｎｖは上記（１６）式より求められる
高域／低域パワー比Ｐｖの逆数である。また、聴覚重み
配分パタンｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］が振幅抑圧
量ｍｉｎ＿ｇａｉｎを越える場合には、振幅抑圧量ｍｉ
ｎ＿ｇａｉｎに値を制限する。また、（１７）式におけ
るｆｃはナイキスト周波数である。 ｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］＝ｍｉｎ＿ｇａｉｎ・ＭＩＮ＿ＧＡＩＮ＿Ｐ ＡＴ［Ｎｏｉｓｅ］［ｆ］（１．０・（ｆｃ−ｆ）＋Ｐｖ＿ｉｎｖ・ｆ）／ｆｃ ただし、Ｐｖ＿ｉｎｖ＝１．０／Ｐｖ ｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］＝ｍｉｎ＿ｇａｉｎ ；ｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］＞ｍｉｎ＿ｇａｉｎ （１７）
【００６９】
図５は聴覚重み配分パタンの変更制御方法
の一例を示す図であり、上述の方法により、第１及び第
２の聴覚重みの聴覚重み配分パタンｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿
ｐａｔ［ｆ］を変更した場合のイメージ図である。図５
（ａ）は高域パワーＰｏｗ＿ｈが低域パワーＰｏｗ＿ｌ
よりも大きい場合で、図５（ｂ）は低域パワーＰｏｗ＿
ｌが高域パワーＰｏｗ＿ｈよりも大きい場合である。
の一例を示す図であり、上述の方法により、第１及び第
２の聴覚重みの聴覚重み配分パタンｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿
ｐａｔ［ｆ］を変更した場合のイメージ図である。図５
（ａ）は高域パワーＰｏｗ＿ｈが低域パワーＰｏｗ＿ｌ
よりも大きい場合で、図５（ｂ）は低域パワーＰｏｗ＿
ｌが高域パワーＰｏｗ＿ｈよりも大きい場合である。
【００７０】
一般に、高域パワーＰｏｗ＿ｈが低域パワ
ーＰｏｗ＿ｌよりも大きい場合には高域のＳＮ比が大き
くなるので、図５（ａ）に示すように聴覚重み配分パタ
ンｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］の傾斜を緩やかに変
更し、より高域のスペクトル減算の度合いが大きくす
る。一方、高域パワーＰｏｗ＿ｈよりも低域パワーＰｏ
ｗ＿ｌが大きい場合には低域のＳＮ比が大きくなるの
で、図５（ｂ）に示すように聴覚重み配分パタンｍｉｎ
＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］の傾斜を急峻に変更し、高域
のスペクトル振幅抑圧の度合いを大きくする
ーＰｏｗ＿ｌよりも大きい場合には高域のＳＮ比が大き
くなるので、図５（ａ）に示すように聴覚重み配分パタ
ンｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］の傾斜を緩やかに変
更し、より高域のスペクトル減算の度合いが大きくす
る。一方、高域パワーＰｏｗ＿ｈよりも低域パワーＰｏ
ｗ＿ｌが大きい場合には低域のＳＮ比が大きくなるの
で、図５（ｂ）に示すように聴覚重み配分パタンｍｉｎ
＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］の傾斜を急峻に変更し、高域
のスペクトル振幅抑圧の度合いを大きくする
【００７１】
以上のように、この実施の形態３によれ
ば、音声区間では、入力信号の振幅スペクトルＳ［ｆ］
に音声信号成分が多く含まれており、振幅スペクトルＳ
［ｆ］により聴覚重み配分パタンｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐ
ａｔ［ｆ］を変更することで、聴覚重み配分パタンｍｉ
ｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］を音声区間のスペクトル形
状に適応させ、音声信号の周波数特性に適応したスペク
トル減算及びスペクトル振幅抑圧を行うことにより、さ
らに聴感上好ましい雑音抑圧を行うことができるという
効果が得られる。
ば、音声区間では、入力信号の振幅スペクトルＳ［ｆ］
に音声信号成分が多く含まれており、振幅スペクトルＳ
［ｆ］により聴覚重み配分パタンｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐ
ａｔ［ｆ］を変更することで、聴覚重み配分パタンｍｉ
ｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］を音声区間のスペクトル形
状に適応させ、音声信号の周波数特性に適応したスペク
トル減算及びスペクトル振幅抑圧を行うことにより、さ
らに聴感上好ましい雑音抑圧を行うことができるという
効果が得られる。
【００７２】
実施の形態４．
図６はこの発明の実施の形態４による雑音抑圧装置の構
成を示すブロック図である。図において、２２は雑音区
間において、雑音スペクトルＮ［ｆ］の低域パワーと高
域パワーの比を求める聴覚重みパタン変更手段であり、
その他の構成については、実施の形態３の図４と同様で
ある。この実施の形態は、雑音区間において、振幅スペ
クトルＳ［ｆ］の代わりに雑音スペクトルＮ［ｆ］を低
域と高域に分割して、低域パワーＰｏｗ＿ｌ及び高域パ
ワーＰｏｗ＿ｈを求め、その低域パワーＰｏｗ＿ｌと高
域パワーＰｏｗ＿ｈの比Ｐｖにより、第１及び第２の聴
覚重みの聴覚重み配分パタンｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ
［ｆ］を変更するものである。
成を示すブロック図である。図において、２２は雑音区
間において、雑音スペクトルＮ［ｆ］の低域パワーと高
域パワーの比を求める聴覚重みパタン変更手段であり、
その他の構成については、実施の形態３の図４と同様で
ある。この実施の形態は、雑音区間において、振幅スペ
クトルＳ［ｆ］の代わりに雑音スペクトルＮ［ｆ］を低
域と高域に分割して、低域パワーＰｏｗ＿ｌ及び高域パ
ワーＰｏｗ＿ｈを求め、その低域パワーＰｏｗ＿ｌと高
域パワーＰｏｗ＿ｈの比Ｐｖにより、第１及び第２の聴
覚重みの聴覚重み配分パタンｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ
［ｆ］を変更するものである。
【００７３】
次に動作について説明する。雑音区間で
は、入力信号の振幅スペクトルＳ［ｆ］は時間・周波数
共に大きく変動しており、不安定な入力信号の振幅スペ
クトルＳ［ｆ］で聴覚重み配分パタンｍｉｎ＿ｇａｉｎ
＿ｐａｔ［ｆ］を変更することは不適である。そこで、
平均的な雑音スペクトル形状を保持している、時間・周
波数方向に安定な雑音スペクトルＮ［ｆ］により、聴覚
重みパタン調整手段２１が聴覚重み配分パタンｍｉｎ＿
ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］の変更を行う。
は、入力信号の振幅スペクトルＳ［ｆ］は時間・周波数
共に大きく変動しており、不安定な入力信号の振幅スペ
クトルＳ［ｆ］で聴覚重み配分パタンｍｉｎ＿ｇａｉｎ
＿ｐａｔ［ｆ］を変更することは不適である。そこで、
平均的な雑音スペクトル形状を保持している、時間・周
波数方向に安定な雑音スペクトルＮ［ｆ］により、聴覚
重みパタン調整手段２１が聴覚重み配分パタンｍｉｎ＿
ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］の変更を行う。
【００７４】
以上のように、この実施の形態４によれ
ば、雑音区間では、時間・周波数方向に安定な雑音スペ
クトルＮ［ｆ］の低域パワーＰｏｗ＿ｌと高域パワーＰ
ｏｗ＿ｈの比Ｐｖにより、第１及び第２の聴覚重みの聴
覚重み配分パタンｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］を変
更することで、安定して聴覚重み配分パタンｍｉｎ＿ｇ
ａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］を雑音区間の平均的なスペクトル
形状に適応させ、雑音区間の周波数特性に適応したスペ
クトル減算とスペクトル振幅抑圧を行うことにより、さ
らに聴感上好ましい雑音抑圧を行うことができるという
効果が得られる。
ば、雑音区間では、時間・周波数方向に安定な雑音スペ
クトルＮ［ｆ］の低域パワーＰｏｗ＿ｌと高域パワーＰ
ｏｗ＿ｈの比Ｐｖにより、第１及び第２の聴覚重みの聴
覚重み配分パタンｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］を変
更することで、安定して聴覚重み配分パタンｍｉｎ＿ｇ
ａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］を雑音区間の平均的なスペクトル
形状に適応させ、雑音区間の周波数特性に適応したスペ
クトル減算とスペクトル振幅抑圧を行うことにより、さ
らに聴感上好ましい雑音抑圧を行うことができるという
効果が得られる。
【００７５】
実施の形態５．
図７はこの発明の実施の形態５による雑音抑圧装置の構
成を示すブロック図である。図において、２２は子音等
の音声過渡部区間において、雑音らしさ信号Ｎｏｉｓｅ
に基づき、振幅スペクトルＳ［ｆ］と雑音スペクトルＮ
［ｆ］の重み付け平均により得られる平均スペクトルＡ
［ｆ］の低域パワーと高域パワーの比を求める聴覚重み
パタン変更手段であり、その他の構成については、実施
の形態４の図６と同様である。
成を示すブロック図である。図において、２２は子音等
の音声過渡部区間において、雑音らしさ信号Ｎｏｉｓｅ
に基づき、振幅スペクトルＳ［ｆ］と雑音スペクトルＮ
［ｆ］の重み付け平均により得られる平均スペクトルＡ
［ｆ］の低域パワーと高域パワーの比を求める聴覚重み
パタン変更手段であり、その他の構成については、実施
の形態４の図６と同様である。
【００７６】
この実施の形態は、子音等の音声過渡部区
間では、振幅スペクトルＳ［ｆ］の代わりに、振幅スペ
クトルＳ［ｆ］と雑音スペクトルＮ［ｆ］の重み付け平
均により得られる平均スペクトルＡ［ｆ］を低域と高域
に分割して、低域パワーＰｏｗ＿ｌ及び高域パワーＰｏ
ｗ＿ｈを求め、その低域パワーＰｏｗ＿ｌと高域パワー
Ｐｏｗ＿ｈの比Ｐｖにより、第１及び第２の聴覚重みの
聴覚重み配分パタンｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］を
変更するものである。
間では、振幅スペクトルＳ［ｆ］の代わりに、振幅スペ
クトルＳ［ｆ］と雑音スペクトルＮ［ｆ］の重み付け平
均により得られる平均スペクトルＡ［ｆ］を低域と高域
に分割して、低域パワーＰｏｗ＿ｌ及び高域パワーＰｏ
ｗ＿ｈを求め、その低域パワーＰｏｗ＿ｌと高域パワー
Ｐｏｗ＿ｈの比Ｐｖにより、第１及び第２の聴覚重みの
聴覚重み配分パタンｍｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］を
変更するものである。
【００７７】
次に動作について説明する。聴覚重みパタ
ン変更手段２２は、まず、時間・周波数変換手段２が出
力する１２８点の振幅スペクトルＳ［ｆ］と、雑音スペ
クトル推定手段４が出力する雑音スペクトルＮ［ｆ］を
入力し、次の（１８）式により平均スペクトルＡ［ｆ］
を求める。（１８）式におけるＣｎは、例えば上記図１
７に示す雑音らしさ信号Ｎｏｉｓｅの様態によって決ま
る所定の重み付け係数であり、図１７における雑音らし
さ信号Ｎｏｉｓｅが０〜２の範囲であれば、現フレーム
は雑音区間の可能性が高いのでＣｎ＝０．７とし、雑音
スペクトルＮ［ｆ］に重みを置く。一方、雑音らしさ信
号Ｎｏｉｓｅが３ないし４であれば、現フレームは音声
区間の可能性が高いのでＣｎ＝０．３とし、入力信号の
振幅スペクトルＳ［ｆ］に重みを置く。 Ａ［ｆ］＝（１−Ｃｎ）・Ｓ［ｆ］＋Ｃｎ・Ｎ［ｆ］ （１８）
ン変更手段２２は、まず、時間・周波数変換手段２が出
力する１２８点の振幅スペクトルＳ［ｆ］と、雑音スペ
クトル推定手段４が出力する雑音スペクトルＮ［ｆ］を
入力し、次の（１８）式により平均スペクトルＡ［ｆ］
を求める。（１８）式におけるＣｎは、例えば上記図１
７に示す雑音らしさ信号Ｎｏｉｓｅの様態によって決ま
る所定の重み付け係数であり、図１７における雑音らし
さ信号Ｎｏｉｓｅが０〜２の範囲であれば、現フレーム
は雑音区間の可能性が高いのでＣｎ＝０．７とし、雑音
スペクトルＮ［ｆ］に重みを置く。一方、雑音らしさ信
号Ｎｏｉｓｅが３ないし４であれば、現フレームは音声
区間の可能性が高いのでＣｎ＝０．３とし、入力信号の
振幅スペクトルＳ［ｆ］に重みを置く。 Ａ［ｆ］＝（１−Ｃｎ）・Ｓ［ｆ］＋Ｃｎ・Ｎ［ｆ］ （１８）
【００７８】
聴覚重みパタン変更手段２２は、上記（１
８）式で得られた平均スペクトルＡ［ｆ］から、次の
（１９）式により、例えば０〜６３点までを低域スペク
トル、６４点〜１２７点までを高域スペクトルとして、
それぞれ低域パワーＰｏｗ＿ｌ及び高域パワーＰｏｗ＿
ｈを計算する。聴覚重みパタン変更手段２２は、得られ
た低域パワーＰｏｗ＿ｌと高域パワーＰｏｗ＿ｈとから
高域／低域パワー比Ｐｖを求めて出力する。ただし、高
域／低域パワー比Ｐｖが所定の上限閾値Ｐｖ＿Ｈを上回
る場合には、ＰｖをＰｖ＿Ｈに制限し、高域／低域パワ
ー比Ｐｖが所定の下限閾値Ｐｖ＿Ｌを下回る場合には、
ＰｖをＰｖ＿Ｌに制限する。 Ｐｏｗ＿ｌ＝ΣＡ［ｆ］ ；ｆ＝０，．．．，６３ Ｐｏｗ＿ｈ＝ΣＡ［ｆ］ ；ｆ＝６４，．．．，１２７ Ｐｖ＝Ｐｏｗ＿ｈ／Ｐｏｗ＿ｌ ただし、Ｐｖ＝Ｐｖ＿Ｈ ；Ｐｖ＞Ｐｖ＿Ｈ Ｐｖ＝Ｐｖ＿Ｌ ；Ｐｖ＜Ｐｖ＿Ｌ （１９）
８）式で得られた平均スペクトルＡ［ｆ］から、次の
（１９）式により、例えば０〜６３点までを低域スペク
トル、６４点〜１２７点までを高域スペクトルとして、
それぞれ低域パワーＰｏｗ＿ｌ及び高域パワーＰｏｗ＿
ｈを計算する。聴覚重みパタン変更手段２２は、得られ
た低域パワーＰｏｗ＿ｌと高域パワーＰｏｗ＿ｈとから
高域／低域パワー比Ｐｖを求めて出力する。ただし、高
域／低域パワー比Ｐｖが所定の上限閾値Ｐｖ＿Ｈを上回
る場合には、ＰｖをＰｖ＿Ｈに制限し、高域／低域パワ
ー比Ｐｖが所定の下限閾値Ｐｖ＿Ｌを下回る場合には、
ＰｖをＰｖ＿Ｌに制限する。 Ｐｏｗ＿ｌ＝ΣＡ［ｆ］ ；ｆ＝０，．．．，６３ Ｐｏｗ＿ｈ＝ΣＡ［ｆ］ ；ｆ＝６４，．．．，１２７ Ｐｖ＝Ｐｏｗ＿ｈ／Ｐｏｗ＿ｌ ただし、Ｐｖ＝Ｐｖ＿Ｈ ；Ｐｖ＞Ｐｖ＿Ｈ Ｐｖ＝Ｐｖ＿Ｌ ；Ｐｖ＜Ｐｖ＿Ｌ （１９）
【００７９】
以上のように、この実施の形態５によれ
ば、入力信号の振幅スペクトルＳ［ｆ］と雑音スペクト
ルＮ［ｆ］の平均スペクトルＡ［ｆ］の低域パワーＰｏ
ｗ＿ｌと高域パワーＰｏｗ＿ｈの比Ｐｖにより、第１及
び第２の聴覚重みの聴覚重み配分パタンｍｉｎ＿ｇａｉ
ｎ＿ｐａｔ［ｆ］を変更することで、多くは雑音区間と
して誤判定される、音声区間としての判定が困難な子音
や音声過渡部等の区間において、聴覚重み配分パタンｍ
ｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］に入力信号の振幅スペク
トルＳ［ｆ］と雑音スペクトルＮ［ｆ］の形状を加味さ
せることで、過渡部区間の周波数特性に適応してスペク
トル減算とスペクトル振幅抑圧を行うことができ、さら
に聴感上好ましい雑音抑圧を行うことができるという効
果が得られる。
ば、入力信号の振幅スペクトルＳ［ｆ］と雑音スペクト
ルＮ［ｆ］の平均スペクトルＡ［ｆ］の低域パワーＰｏ
ｗ＿ｌと高域パワーＰｏｗ＿ｈの比Ｐｖにより、第１及
び第２の聴覚重みの聴覚重み配分パタンｍｉｎ＿ｇａｉ
ｎ＿ｐａｔ［ｆ］を変更することで、多くは雑音区間と
して誤判定される、音声区間としての判定が困難な子音
や音声過渡部等の区間において、聴覚重み配分パタンｍ
ｉｎ＿ｇａｉｎ＿ｐａｔ［ｆ］に入力信号の振幅スペク
トルＳ［ｆ］と雑音スペクトルＮ［ｆ］の形状を加味さ
せることで、過渡部区間の周波数特性に適応してスペク
トル減算とスペクトル振幅抑圧を行うことができ、さら
に聴感上好ましい雑音抑圧を行うことができるという効
果が得られる。
【００８０】
また、この実施の形態５によれば、雑音ら
しさ信号Ｎｏｉｓｅに基づいて、入力信号の振幅スペク
トルＳ［ｆ］と雑音スペクトルＮ［ｆ］の平均スペクト
ルＡ［ｆ］を求めているので、重み付け係数Ｃｎを固定
値にした場合と比較して、より現フレームの有音・雑音
の様態に適応した平均スペクトルＡ［ｆ］を得ることが
でき、さらに、聴感上好ましい雑音抑圧を行うことがで
きるという効果が得られる。
しさ信号Ｎｏｉｓｅに基づいて、入力信号の振幅スペク
トルＳ［ｆ］と雑音スペクトルＮ［ｆ］の平均スペクト
ルＡ［ｆ］を求めているので、重み付け係数Ｃｎを固定
値にした場合と比較して、より現フレームの有音・雑音
の様態に適応した平均スペクトルＡ［ｆ］を得ることが
でき、さらに、聴感上好ましい雑音抑圧を行うことがで
きるという効果が得られる。
【００８１】
実施の形態６．
図８はこの発明の実施の形態６による雑音抑圧装置の構
成を示すブロック図である。図において、７は修正され
た第１の聴覚重みであるスペクトル減算量αｃ［ｆ］
と、修正された第２の聴覚重みであるスペクトル振幅抑
圧量βｃ［ｆ］と、第３の聴覚重みγｃ［ｆ］を出力す
る聴覚重み修正手段である。その他の構成は、実施の形
態１の図１に示す構成と同様である。この実施の形態で
は、スペクトル減算手段８において、雑音引き去りスペ
クトルＳｓ［ｆ］が負になった場合の埋め戻し処理に用
いるスペクトル信号に、例えば、音声区間では、入力信
号の振幅スペクトルＳ［ｆ］に周波数方向の重み付けを
行ったものを用いる。
成を示すブロック図である。図において、７は修正され
た第１の聴覚重みであるスペクトル減算量αｃ［ｆ］
と、修正された第２の聴覚重みであるスペクトル振幅抑
圧量βｃ［ｆ］と、第３の聴覚重みγｃ［ｆ］を出力す
る聴覚重み修正手段である。その他の構成は、実施の形
態１の図１に示す構成と同様である。この実施の形態で
は、スペクトル減算手段８において、雑音引き去りスペ
クトルＳｓ［ｆ］が負になった場合の埋め戻し処理に用
いるスペクトル信号に、例えば、音声区間では、入力信
号の振幅スペクトルＳ［ｆ］に周波数方向の重み付けを
行ったものを用いる。
【００８２】
スペクトル減算手段８は、次の（２０）式
により、振幅スペクトルＳ［ｆ］から、雑音スペクトル
Ｎ［ｆ］に修正されたスペクトル減算量αｃ［ｆ］を乗
じたスペクトルを減算し、雑音引き去りスペクトルＳｓ
［ｆ］を出力する。雑音引き去りスペクトルＳｓ［ｆ］
が負になる場合には、振幅抑圧量ｍｉｎ＿ｇａｉｎを振
幅スペクトルＳ［ｆ］に乗じ、さらに、高域になるほど
重みが大きくなる聴覚重み修正手段７が出力する第３の
聴覚重みγｃ［ｆ］を乗じたものを雑音引き去りスペク
トルＳｓ［ｆ］とする埋め戻し処理を行う。 Ｓｓ［ｆ］＝Ｓ［ｆ］−αｃ［ｆ］・Ｎ［ｆ］ ；Ｓ［ｆ］＞αｃ［ｆ］・Ｎ［ｆ］ ＝γｃ［ｆ］・ｍｉｎ＿ｇａｉｎ・Ｓ［ｆ］；上記以外 （２０）
により、振幅スペクトルＳ［ｆ］から、雑音スペクトル
Ｎ［ｆ］に修正されたスペクトル減算量αｃ［ｆ］を乗
じたスペクトルを減算し、雑音引き去りスペクトルＳｓ
［ｆ］を出力する。雑音引き去りスペクトルＳｓ［ｆ］
が負になる場合には、振幅抑圧量ｍｉｎ＿ｇａｉｎを振
幅スペクトルＳ［ｆ］に乗じ、さらに、高域になるほど
重みが大きくなる聴覚重み修正手段７が出力する第３の
聴覚重みγｃ［ｆ］を乗じたものを雑音引き去りスペク
トルＳｓ［ｆ］とする埋め戻し処理を行う。 Ｓｓ［ｆ］＝Ｓ［ｆ］−αｃ［ｆ］・Ｎ［ｆ］ ；Ｓ［ｆ］＞αｃ［ｆ］・Ｎ［ｆ］ ＝γｃ［ｆ］・ｍｉｎ＿ｇａｉｎ・Ｓ［ｆ］；上記以外 （２０）
【００８３】
なお、上記（２０）式における第３の聴覚
重みγｃ［ｆ］は、次の（２１）式により生成される。 ＳＮＲ＿ｇ＝（ＳＮＲ＿ＭＡＸ−ＳＮＲ［ｆ］）・Ｃ＿ｓｎｒ γｃ［ｆ］＝γH ［ｆ］ ；γｗ［ｆ］・ＳＮＲ＿ｇ＞γH ［ｆ］ ＝γｗ ［ｆ］・ＳＮＲ＿ｇ ；γL ［ｆ］＜＝γｗ［ｆ］・ＳＮＲ＿ｇ＜＝γH ［ｆ］ ＝γL ［ｆ］ ；γｗ［ｆ］・ＳＮＲ＿ｇ＜γL ［ｆ］ （２１） 上記（２１）式におけるＳＮＲ＿ＭＡＸ及びＣ＿ｓｎｒ
は、所定の正値をとる定数であり、第３の聴覚重みγｃ
［ｆ］のＳＮ比による制御をつかさどるものである。ま
た、γH ［ｆ］及びγL ［ｆ］は帯域ｆ毎に定められた
定数であり、０＜γL ［ｆ］＜γH ［ｆ］，ｆ＝
０，．．．，ｆｃなる関係をとる。すなわち、上記（２
１）式によれば、帯域ＳＮ比が大きくなればγｃ［ｆ］
の値は小さくなり、逆に帯域ＳＮ比が小さくなればγｃ
［ｆ］の値は大きくなる。
重みγｃ［ｆ］は、次の（２１）式により生成される。 ＳＮＲ＿ｇ＝（ＳＮＲ＿ＭＡＸ−ＳＮＲ［ｆ］）・Ｃ＿ｓｎｒ γｃ［ｆ］＝γH ［ｆ］ ；γｗ［ｆ］・ＳＮＲ＿ｇ＞γH ［ｆ］ ＝γｗ ［ｆ］・ＳＮＲ＿ｇ ；γL ［ｆ］＜＝γｗ［ｆ］・ＳＮＲ＿ｇ＜＝γH ［ｆ］ ＝γL ［ｆ］ ；γｗ［ｆ］・ＳＮＲ＿ｇ＜γL ［ｆ］ （２１） 上記（２１）式におけるＳＮＲ＿ＭＡＸ及びＣ＿ｓｎｒ
は、所定の正値をとる定数であり、第３の聴覚重みγｃ
［ｆ］のＳＮ比による制御をつかさどるものである。ま
た、γH ［ｆ］及びγL ［ｆ］は帯域ｆ毎に定められた
定数であり、０＜γL ［ｆ］＜γH ［ｆ］，ｆ＝
０，．．．，ｆｃなる関係をとる。すなわち、上記（２
１）式によれば、帯域ＳＮ比が大きくなればγｃ［ｆ］
の値は小さくなり、逆に帯域ＳＮ比が小さくなればγｃ
［ｆ］の値は大きくなる。
【００８４】
自動車走行時における入力音声信号は、一
般に高域になるに従ってＳＮ比が小さくなるが、雑音の
スペクトル成分パワーの絶対値も小さくなる。従って、
スペクトル減算の結果は、高域になるに従ってＳＮ比が
小さくなるためにスペクトル成分が負になる場合が多く
なり、ミュージカルノイズの発生要因の一つと考えら
れ、孤立した尖鋭スペクトル成分が発生する可能性が大
きくなる。そこで、埋め戻しに用いる入力信号の振幅ス
ペクトルＳ［ｆ］に聴覚重み付けする第３の聴覚重みγ
ｃ［ｆ］を、図９に示すように、高域になるに従って重
みを大きくすることにより、高域ほど埋め戻し量を大き
くし尖鋭スペクトル成分の発生を防止する。ここで、図
９は第３の聴覚重みγｃ［ｆ］の周波数方向パタンの一
例を示す図である。
般に高域になるに従ってＳＮ比が小さくなるが、雑音の
スペクトル成分パワーの絶対値も小さくなる。従って、
スペクトル減算の結果は、高域になるに従ってＳＮ比が
小さくなるためにスペクトル成分が負になる場合が多く
なり、ミュージカルノイズの発生要因の一つと考えら
れ、孤立した尖鋭スペクトル成分が発生する可能性が大
きくなる。そこで、埋め戻しに用いる入力信号の振幅ス
ペクトルＳ［ｆ］に聴覚重み付けする第３の聴覚重みγ
ｃ［ｆ］を、図９に示すように、高域になるに従って重
みを大きくすることにより、高域ほど埋め戻し量を大き
くし尖鋭スペクトル成分の発生を防止する。ここで、図
９は第３の聴覚重みγｃ［ｆ］の周波数方向パタンの一
例を示す図である。
【００８５】
図１０及び図１１は雑音引き去りスペクト
ルＳｓ［ｆ］の一例示す図であり、図１０は入力信号の
振幅スペクトルＳ［ｆ］を重み付けしないスペクトルで
埋め戻す場合で、図１１は図９に示す第３の聴覚重みγ
ｃ［ｆ］で重み付けしたスペクトルで埋め戻す場合であ
る。図１０と図１１とを比較すると、図１０で発生して
いた高域の尖鋭スペクトル成分が図１１では消失してお
り、ミュージカルノイズを軽減できることが分かる。
ルＳｓ［ｆ］の一例示す図であり、図１０は入力信号の
振幅スペクトルＳ［ｆ］を重み付けしないスペクトルで
埋め戻す場合で、図１１は図９に示す第３の聴覚重みγ
ｃ［ｆ］で重み付けしたスペクトルで埋め戻す場合であ
る。図１０と図１１とを比較すると、図１０で発生して
いた高域の尖鋭スペクトル成分が図１１では消失してお
り、ミュージカルノイズを軽減できることが分かる。
【００８６】
以上のように、この実施の形態６によれ
ば、埋め戻し処理に用いる振幅スペクトルＳ［ｆ］に対
し、高域になるに従って重みを大きくする聴覚重み付け
を行うことにより、高域になるに従って埋め戻しスペク
トル成分の振幅を大きくし、すなわち埋め戻し量を大き
くするので、ミュージカルノイズの発生要因の一つと考
えられる、周波数軸上に孤立する尖鋭スペクトルの生成
を抑制することができるという効果が得られる。
ば、埋め戻し処理に用いる振幅スペクトルＳ［ｆ］に対
し、高域になるに従って重みを大きくする聴覚重み付け
を行うことにより、高域になるに従って埋め戻しスペク
トル成分の振幅を大きくし、すなわち埋め戻し量を大き
くするので、ミュージカルノイズの発生要因の一つと考
えられる、周波数軸上に孤立する尖鋭スペクトルの生成
を抑制することができるという効果が得られる。
【００８７】
また、この実施の形態６によれば、音声区
間において、高域の残留雑音のスペクトル形状を入力信
号の振幅スペクトルＳ［ｆ］に類似させることができる
ので、高域の残留雑音が音声信号に類似して自然性が向
上し、聴感上好ましい雑音抑圧を行うことができるとい
う効果が得られる。
間において、高域の残留雑音のスペクトル形状を入力信
号の振幅スペクトルＳ［ｆ］に類似させることができる
ので、高域の残留雑音が音声信号に類似して自然性が向
上し、聴感上好ましい雑音抑圧を行うことができるとい
う効果が得られる。
【００８８】
実施の形態７．
この発明の実施の形態７による雑音抑圧装置の構成を示
すブロック図は、実施の形態６の図８に示す構成と同一
である。この実施の形態では、スペクトル減算手段８に
おいて、例えば、雑音区間では、埋め戻し処理に用いる
入力信号の振幅スペクトルＳ［ｆ］の代わりに、雑音ス
ペクトルＮ［ｆ］を用いる。
すブロック図は、実施の形態６の図８に示す構成と同一
である。この実施の形態では、スペクトル減算手段８に
おいて、例えば、雑音区間では、埋め戻し処理に用いる
入力信号の振幅スペクトルＳ［ｆ］の代わりに、雑音ス
ペクトルＮ［ｆ］を用いる。
【００８９】
次に動作について説明する。雑音区間で
は、入力信号の振幅スペクトルＳ［ｆ］は時間・周波数
共に大きく変動しているので、スペクトル減算手段８に
おいて、上記（２０）式における振幅スペクトルＳ
［ｆ］の代わりに、平均的な雑音スペクトル形状を保持
している、時間・周波数方向に安定な雑音スペクトルＮ
［ｆ］を埋め戻しスペクトルとし、γｃ［ｆ］・ｍｉｎ
＿ｇａｉｎ・Ｎ［ｆ］を雑音引き去りスペクトルＳｓ
［ｆ］とすることで、残留雑音の時間・周波数方向の安
定化を図る。
は、入力信号の振幅スペクトルＳ［ｆ］は時間・周波数
共に大きく変動しているので、スペクトル減算手段８に
おいて、上記（２０）式における振幅スペクトルＳ
［ｆ］の代わりに、平均的な雑音スペクトル形状を保持
している、時間・周波数方向に安定な雑音スペクトルＮ
［ｆ］を埋め戻しスペクトルとし、γｃ［ｆ］・ｍｉｎ
＿ｇａｉｎ・Ｎ［ｆ］を雑音引き去りスペクトルＳｓ
［ｆ］とすることで、残留雑音の時間・周波数方向の安
定化を図る。
【００９０】
以上のように、この実施の形態７によれ
ば、埋め戻し処理に用いる雑音スペクトルＮ［ｆ］に対
し、高域になるに従って重みを大きくする聴覚重み付け
を行うことにより、高域になるに従って埋め戻しスペク
トル成分の振幅を大きくし、すなわち埋め戻し量を大き
くできるので、ミュージカルノイズの発生要因の一つと
考えられる、周波数軸上に孤立する尖鋭スペクトルの生
成を抑制することができるという効果が得られる。
ば、埋め戻し処理に用いる雑音スペクトルＮ［ｆ］に対
し、高域になるに従って重みを大きくする聴覚重み付け
を行うことにより、高域になるに従って埋め戻しスペク
トル成分の振幅を大きくし、すなわち埋め戻し量を大き
くできるので、ミュージカルノイズの発生要因の一つと
考えられる、周波数軸上に孤立する尖鋭スペクトルの生
成を抑制することができるという効果が得られる。
【００９１】
また、この実施の形態７によれば、雑音区
間において、高域の残留雑音のスペクトル形状を、平均
的雑音スペクトル形状を保持しかつ時間・周波数方向に
安定な雑音スペクトルＮ［ｆ］に類似させることができ
るので、高域の残留雑音の時間・周波数方向の安定化を
図ることができ、聴感上好ましい雑音抑圧を行うことが
できるという効果が得られる。
間において、高域の残留雑音のスペクトル形状を、平均
的雑音スペクトル形状を保持しかつ時間・周波数方向に
安定な雑音スペクトルＮ［ｆ］に類似させることができ
るので、高域の残留雑音の時間・周波数方向の安定化を
図ることができ、聴感上好ましい雑音抑圧を行うことが
できるという効果が得られる。
【００９２】
実施の形態８．
図１２はこの発明の実施の形態８による雑音抑圧装置の
構成を示すブロック図である。図において、聴覚重みパ
タン変更手段２２は、実施の形態５の図７に示す聴覚重
みパタン変更手段２２の機能の他に、求めた平均スペク
トルＡｇ［ｆ］をスペクトル減算手段８に出力する。ま
た、聴覚重み修正手段７は実施の形態６の図８に示す聴
覚修正手段７と同じであり、スペクトル減算手段８は、
子音等の音声過渡部区間では、埋め戻し処理に用いる入
力信号の振幅スペクトルＳ［ｆ］の代わりに、入力信号
の振幅スペクトルＳ［ｆ］と雑音スペクトルＮ［ｆ］の
重み付き平均から得られる平均スペクトルＡｇ［ｆ］を
用いる。
構成を示すブロック図である。図において、聴覚重みパ
タン変更手段２２は、実施の形態５の図７に示す聴覚重
みパタン変更手段２２の機能の他に、求めた平均スペク
トルＡｇ［ｆ］をスペクトル減算手段８に出力する。ま
た、聴覚重み修正手段７は実施の形態６の図８に示す聴
覚修正手段７と同じであり、スペクトル減算手段８は、
子音等の音声過渡部区間では、埋め戻し処理に用いる入
力信号の振幅スペクトルＳ［ｆ］の代わりに、入力信号
の振幅スペクトルＳ［ｆ］と雑音スペクトルＮ［ｆ］の
重み付き平均から得られる平均スペクトルＡｇ［ｆ］を
用いる。
【００９３】
次に動作について説明する。聴覚重みパタ
ン変更手段２２は、例えば、上記の実施の形態５で述べ
たのと同様な方法により、時間・周波数変換手段２が出
力する１２８点の振幅スペクトルＳ［ｆ］と、雑音スペ
クトル推定手段４が出力する雑音スペクトルＮ［ｆ］を
入力し、次の（２２）式から平均スペクトルＡｇ［ｆ］
を求める。（２２）式におけるＣｎｇは例えば図１７に
示す雑音らしさ信号Ｎｏｉｓｅの様態によって決まる所
定の重み付け係数であり、図１７における雑音らしさ信
号Ｎｏｉｓｅが０〜２の範囲にあるならば、現フレーム
は雑音区間である可能性が高いのでＣｎｇ＝０．７と
し、雑音スペクトルＮ［ｆ］に重みを置く。一方、雑音
らしさ信号Ｎｏｉｓｅが３ないし４であれば、現フレー
ムは音声区間の可能性が高いのでＣｎｇ＝０．３とし、
入力信号の振幅スペクトルＳ［ｆ］に重みを置く。 Ａｇ［ｆ］＝（１−Ｃｎｇ）・Ｓ［ｆ］＋Ｃｎｇ・Ｎ［ｆ］ （２２）
ン変更手段２２は、例えば、上記の実施の形態５で述べ
たのと同様な方法により、時間・周波数変換手段２が出
力する１２８点の振幅スペクトルＳ［ｆ］と、雑音スペ
クトル推定手段４が出力する雑音スペクトルＮ［ｆ］を
入力し、次の（２２）式から平均スペクトルＡｇ［ｆ］
を求める。（２２）式におけるＣｎｇは例えば図１７に
示す雑音らしさ信号Ｎｏｉｓｅの様態によって決まる所
定の重み付け係数であり、図１７における雑音らしさ信
号Ｎｏｉｓｅが０〜２の範囲にあるならば、現フレーム
は雑音区間である可能性が高いのでＣｎｇ＝０．７と
し、雑音スペクトルＮ［ｆ］に重みを置く。一方、雑音
らしさ信号Ｎｏｉｓｅが３ないし４であれば、現フレー
ムは音声区間の可能性が高いのでＣｎｇ＝０．３とし、
入力信号の振幅スペクトルＳ［ｆ］に重みを置く。 Ａｇ［ｆ］＝（１−Ｃｎｇ）・Ｓ［ｆ］＋Ｃｎｇ・Ｎ［ｆ］ （２２）
【００９４】
スペクトル減算手段８は、次の（２３）式
により、振幅スペクトルＳ［ｆ］から、雑音スペクトル
Ｎ［ｆ］に修正されたスペクトル減算量αｃ［ｆ］を乗
じたスペクトルを減算し、雑音引き去りスペクトルＳｓ
［ｆ］を出力する。雑音引き去りスペクトルＳｓ［ｆ］
が負になる場合には、振幅抑圧量ｍｉｎ＿ｇａｉｎを上
記（２２）式で得られた平均スペクトルＡｇ［ｆ］に乗
じ、さらに、高域になるほど重みが大きくなる第３の聴
覚重みγｃ［ｆ］を乗じたものを雑音引き去りスペクト
ルＳｓ［ｆ］とする埋め戻し処理を行う。 Ｓｓ［ｆ］＝Ｓ［ｆ］−αｃ［ｆ］・Ｎ［ｆ］ ；Ｓ［ｆ］＞αｃ［ｆ］・Ｎ［ｆ］ ＝γｃ［ｆ］・ｍｉｎ＿ｇａｉｎ・Ａｇ［ｆ］ ；上記以外 （２３）
により、振幅スペクトルＳ［ｆ］から、雑音スペクトル
Ｎ［ｆ］に修正されたスペクトル減算量αｃ［ｆ］を乗
じたスペクトルを減算し、雑音引き去りスペクトルＳｓ
［ｆ］を出力する。雑音引き去りスペクトルＳｓ［ｆ］
が負になる場合には、振幅抑圧量ｍｉｎ＿ｇａｉｎを上
記（２２）式で得られた平均スペクトルＡｇ［ｆ］に乗
じ、さらに、高域になるほど重みが大きくなる第３の聴
覚重みγｃ［ｆ］を乗じたものを雑音引き去りスペクト
ルＳｓ［ｆ］とする埋め戻し処理を行う。 Ｓｓ［ｆ］＝Ｓ［ｆ］−αｃ［ｆ］・Ｎ［ｆ］ ；Ｓ［ｆ］＞αｃ［ｆ］・Ｎ［ｆ］ ＝γｃ［ｆ］・ｍｉｎ＿ｇａｉｎ・Ａｇ［ｆ］ ；上記以外 （２３）
【００９５】
以上のように、この実施の形態８によれ
ば、埋め戻し処理に用いる入力信号の振幅スペクトルＳ
［ｆ］と雑音スペクトルＮ［ｆ］の平均スペクトルＡｇ
［ｆ］に対し、高域になるに従って重みを大きくする聴
覚重み付けを行うことにより、高域になるに従って埋め
戻しスペクトル成分の振幅を大きくし、埋め戻し量を大
きくできるので、ミュージカルノイズの発生要因の一つ
と考えられる、周波数軸上に孤立する尖鋭スペクトルの
生成を抑制することができるという効果が得られる。
ば、埋め戻し処理に用いる入力信号の振幅スペクトルＳ
［ｆ］と雑音スペクトルＮ［ｆ］の平均スペクトルＡｇ
［ｆ］に対し、高域になるに従って重みを大きくする聴
覚重み付けを行うことにより、高域になるに従って埋め
戻しスペクトル成分の振幅を大きくし、埋め戻し量を大
きくできるので、ミュージカルノイズの発生要因の一つ
と考えられる、周波数軸上に孤立する尖鋭スペクトルの
生成を抑制することができるという効果が得られる。
【００９６】
また、この実施の形態８によれば、音声区
間としての判定が困難な、多くは雑音区間として誤判定
される子音等の過渡部区間においても、高域の残留雑音
のスペクトルに、入力信号の振幅スペクトルＳ［ｆ］と
雑音スペクトルＮ［ｆ］を加味することができるので残
留雑音の自然性が向上し、聴感上好ましい雑音抑圧を行
うことができるという効果が得られる。
間としての判定が困難な、多くは雑音区間として誤判定
される子音等の過渡部区間においても、高域の残留雑音
のスペクトルに、入力信号の振幅スペクトルＳ［ｆ］と
雑音スペクトルＮ［ｆ］を加味することができるので残
留雑音の自然性が向上し、聴感上好ましい雑音抑圧を行
うことができるという効果が得られる。
【００９７】
さらに、この実施の形態８によれば、雑音
らしさ信号Ｎｏｉｓｅに基づいて、入力信号の振幅スペ
クトルＳ［ｆ］と雑音スペクトルＮ［ｆ］の平均スペク
トルＡｇ［ｆ］を求めているので、重み付け係数Ｃｎｇ
を固定値にした場合と比較して、より現フレームの有音
・雑音の様態に適応した平均スペクトルＡｇ［ｆ］を得
ることができ、さらに聴感上好ましい雑音抑圧を行うこ
とができるという効果が得られる。
らしさ信号Ｎｏｉｓｅに基づいて、入力信号の振幅スペ
クトルＳ［ｆ］と雑音スペクトルＮ［ｆ］の平均スペク
トルＡｇ［ｆ］を求めているので、重み付け係数Ｃｎｇ
を固定値にした場合と比較して、より現フレームの有音
・雑音の様態に適応した平均スペクトルＡｇ［ｆ］を得
ることができ、さらに聴感上好ましい雑音抑圧を行うこ
とができるという効果が得られる。
【００９８】
実施の形態９．
図１３はこの発明の実施の形態９による雑音抑圧装置の
構成を示すブロック図である。ここでは、聴覚重みパタ
ン変更手段２２は振幅スペクトルＳ［ｆ］の低域パワー
と高域パワーの比Ｐｖを聴覚重み調整手段２１と聴覚重
み修正手段７に出力し、聴覚重み修正手段７は振幅スペ
クトルＳ［ｆ］の低域パワーと高域パワーの比Ｐｖによ
り第３の聴覚重みγｃ［ｆ］を変更し、修正されたスペ
クトル減算量αｃ［ｆ］、修正されたスペクトル振幅抑
圧量βｃ［ｆ］、変更された第３の聴覚重みγｃ［ｆ］
を出力する。この実施の形態では、例えば、音声区間で
は、現フレームの入力信号から得られる振幅スペクトル
Ｓ［ｆ］を低域と高域に分割して、それぞれ低域パワー
Ｐｏｗ＿ｌ及び高域パワーＰｏｗ＿ｈを求め、その低域
パワーと高域パワーの比Ｐｖにより、第３の聴覚重みγ
ｃ［ｆ］を変更する。
構成を示すブロック図である。ここでは、聴覚重みパタ
ン変更手段２２は振幅スペクトルＳ［ｆ］の低域パワー
と高域パワーの比Ｐｖを聴覚重み調整手段２１と聴覚重
み修正手段７に出力し、聴覚重み修正手段７は振幅スペ
クトルＳ［ｆ］の低域パワーと高域パワーの比Ｐｖによ
り第３の聴覚重みγｃ［ｆ］を変更し、修正されたスペ
クトル減算量αｃ［ｆ］、修正されたスペクトル振幅抑
圧量βｃ［ｆ］、変更された第３の聴覚重みγｃ［ｆ］
を出力する。この実施の形態では、例えば、音声区間で
は、現フレームの入力信号から得られる振幅スペクトル
Ｓ［ｆ］を低域と高域に分割して、それぞれ低域パワー
Ｐｏｗ＿ｌ及び高域パワーＰｏｗ＿ｈを求め、その低域
パワーと高域パワーの比Ｐｖにより、第３の聴覚重みγ
ｃ［ｆ］を変更する。
【００９９】
次に動作について説明する。聴覚重み修正
手段７は、聴覚重みパタン変更手段２２が出力する振幅
スペクトルＳ［ｆ］の高域／低域パワー比Ｐｖを用い
て、第３の聴覚重みγｃ［ｆ］を次の（２４）式により
変更する。なお、（２４）式におけるｆｃはナイキスト
周波数である。 γｃ［ｆ］＝γｃ［ｆ］・（１．０・（ｆｃ−ｆ）＋Ｐｖ＿ｉｎｖ・ｆ）／ｆ ｃ ただし、Ｐｖ＿ｉｎｖ＝１．０／Ｐｖ γｃ［ｆ］＝１．０ ；γｃ［ｆ］＞１．０ （２４）
手段７は、聴覚重みパタン変更手段２２が出力する振幅
スペクトルＳ［ｆ］の高域／低域パワー比Ｐｖを用い
て、第３の聴覚重みγｃ［ｆ］を次の（２４）式により
変更する。なお、（２４）式におけるｆｃはナイキスト
周波数である。 γｃ［ｆ］＝γｃ［ｆ］・（１．０・（ｆｃ−ｆ）＋Ｐｖ＿ｉｎｖ・ｆ）／ｆ ｃ ただし、Ｐｖ＿ｉｎｖ＝１．０／Ｐｖ γｃ［ｆ］＝１．０ ；γｃ［ｆ］＞１．０ （２４）
【０１００】
以上のように、この実施の形態９によれ
ば、音声区間では、入力信号の振幅スペクトルＳ［ｆ］
に音声信号成分が多く含まれており、この振幅スペクト
ルＳ［ｆ］の低域パワーと高域パワーの比Ｐｖで、第３
の聴覚重みγｃ［ｆ］を変更することで、埋め戻すスペ
クトル成分に対して音声信号の周波数特性に近似するよ
うに聴覚重み付けを行い、埋め戻しされた周波数帯域の
信号成分がより音声信号に類似させ、音声区間の周波数
特性に適応したスペクトル減算及びスペクトル振幅抑圧
を行うことにより、ミュージカルノイズの発生を抑止で
きると共に、さらに聴感上好ましい雑音抑圧を行うこと
ができるという効果が得られる。
ば、音声区間では、入力信号の振幅スペクトルＳ［ｆ］
に音声信号成分が多く含まれており、この振幅スペクト
ルＳ［ｆ］の低域パワーと高域パワーの比Ｐｖで、第３
の聴覚重みγｃ［ｆ］を変更することで、埋め戻すスペ
クトル成分に対して音声信号の周波数特性に近似するよ
うに聴覚重み付けを行い、埋め戻しされた周波数帯域の
信号成分がより音声信号に類似させ、音声区間の周波数
特性に適応したスペクトル減算及びスペクトル振幅抑圧
を行うことにより、ミュージカルノイズの発生を抑止で
きると共に、さらに聴感上好ましい雑音抑圧を行うこと
ができるという効果が得られる。
【０１０１】
実施の形態１０．
図１４はこの発明の実施の形態１０による雑音抑圧装置
の構成を示すブロック図である。ここでは、聴覚重みパ
タン変更手段２２は雑音スペクトルＮ［ｆ］の低域パワ
ーと高域パワーの比Ｐｖを聴覚重み調整手段２１と聴覚
重み修正手段７に出力し、聴覚重み修正手段７は雑音ス
ペクトルＮ［ｆ］の低域パワーと高域パワーの比Ｐｖに
より第３の聴覚重みγｃ［ｆ］を変更し、修正されたス
ペクトル減算量αｃ［ｆ］、修正されたスペクトル振幅
抑圧量βｃ［ｆ］、変更された第３の聴覚重みγｃ
［ｆ］を出力する。この実施の形態では、例えば、雑音
区間では、入力信号の振幅スペクトルＳ［ｆ］の代わり
に、雑音スペクトルＮ［ｆ］を低域と高域に分割して低
域パワーＰｏｗ＿ｌ及び高域パワーＰｏｗ＿ｈを求め、
その低域パワーＰｏｗ＿ｌと高域パワーＰｏｗ＿ｈの比
Ｐｖで第３の聴覚重みγｃ［ｆ］を変更する。
の構成を示すブロック図である。ここでは、聴覚重みパ
タン変更手段２２は雑音スペクトルＮ［ｆ］の低域パワ
ーと高域パワーの比Ｐｖを聴覚重み調整手段２１と聴覚
重み修正手段７に出力し、聴覚重み修正手段７は雑音ス
ペクトルＮ［ｆ］の低域パワーと高域パワーの比Ｐｖに
より第３の聴覚重みγｃ［ｆ］を変更し、修正されたス
ペクトル減算量αｃ［ｆ］、修正されたスペクトル振幅
抑圧量βｃ［ｆ］、変更された第３の聴覚重みγｃ
［ｆ］を出力する。この実施の形態では、例えば、雑音
区間では、入力信号の振幅スペクトルＳ［ｆ］の代わり
に、雑音スペクトルＮ［ｆ］を低域と高域に分割して低
域パワーＰｏｗ＿ｌ及び高域パワーＰｏｗ＿ｈを求め、
その低域パワーＰｏｗ＿ｌと高域パワーＰｏｗ＿ｈの比
Ｐｖで第３の聴覚重みγｃ［ｆ］を変更する。
【０１０２】
以上のように、この実施の形態１０によれ
ば、雑音区間においては、時間・周波数方向に不安定な
入力信号の振幅スペクトルＳ［ｆ］の代わりに、平均的
な雑音スペクトル形状を保持している、時間・周波数方
向に安定な雑音スペクトルＮ［ｆ］の低域パワーと高域
パワーの比Ｐｖで、第３の聴覚重みγｃ［ｆ］を変更す
ることで、埋め戻すスペクトル成分に対して、雑音スペ
クトルＮ［ｆ］の周波数特性に近似するように聴覚重み
付けを行い、埋め戻しスペクトルを時間・周波数方向に
安定化させ、雑音区間の周波数特性に適応したスペクト
ル減算及びスペクトル振幅抑圧を行うことにより、ミュ
ージカルノイズの発生を抑止できると共に、さらに聴感
上好ましい雑音抑圧を行うことができるという効果が得
られる。
ば、雑音区間においては、時間・周波数方向に不安定な
入力信号の振幅スペクトルＳ［ｆ］の代わりに、平均的
な雑音スペクトル形状を保持している、時間・周波数方
向に安定な雑音スペクトルＮ［ｆ］の低域パワーと高域
パワーの比Ｐｖで、第３の聴覚重みγｃ［ｆ］を変更す
ることで、埋め戻すスペクトル成分に対して、雑音スペ
クトルＮ［ｆ］の周波数特性に近似するように聴覚重み
付けを行い、埋め戻しスペクトルを時間・周波数方向に
安定化させ、雑音区間の周波数特性に適応したスペクト
ル減算及びスペクトル振幅抑圧を行うことにより、ミュ
ージカルノイズの発生を抑止できると共に、さらに聴感
上好ましい雑音抑圧を行うことができるという効果が得
られる。
【０１０３】
実施の形態１１．
図１５はこの発明の実施の形態１１による雑音抑圧装置
の構成を示すブロック図である。ここでは、聴覚重みパ
タン変更手段２２は、振幅スペクトルＳ［ｆ］と雑音ス
ペクトルＮ［ｆ］の重み付き平均により得られる平均ス
ペクトルＡｇ［ｆ］の低域パワーと高域パワーの比Ｐｖ
を聴覚重み調整手段２１と聴覚重み修正手段７に出力
し、聴覚重み修正手段７は平均スペクトルＡｇ［ｆ］の
低域パワーと高域パワーの比Ｐｖにより第３の聴覚重み
γｃ［ｆ］を変更し、修正されたスペクトル減算量αｃ
［ｆ］、修正されたスペクトル振幅抑圧量βｃ［ｆ］、
変更された第３の聴覚重みγｃ［ｆ］を出力する。この
実施の形態では、例えば、子音等の音声過渡部区間で
は、入力信号の振幅スペクトルＳ［ｆ］の代わりに、上
記の実施の形態８で求められる、振幅スペクトルＳ
［ｆ］と雑音スペクトルＮ［ｆ］の重み付き平均により
得られる平均スペクトルＡｇ［ｆ］を低域と高域に分割
して、その低域パワーＰｏｗ＿ｌ及び高域パワーＰｏｗ
＿ｈを用いて、その低域パワーと高域パワーの比Ｐｖで
第３の聴覚重みを変更する。
の構成を示すブロック図である。ここでは、聴覚重みパ
タン変更手段２２は、振幅スペクトルＳ［ｆ］と雑音ス
ペクトルＮ［ｆ］の重み付き平均により得られる平均ス
ペクトルＡｇ［ｆ］の低域パワーと高域パワーの比Ｐｖ
を聴覚重み調整手段２１と聴覚重み修正手段７に出力
し、聴覚重み修正手段７は平均スペクトルＡｇ［ｆ］の
低域パワーと高域パワーの比Ｐｖにより第３の聴覚重み
γｃ［ｆ］を変更し、修正されたスペクトル減算量αｃ
［ｆ］、修正されたスペクトル振幅抑圧量βｃ［ｆ］、
変更された第３の聴覚重みγｃ［ｆ］を出力する。この
実施の形態では、例えば、子音等の音声過渡部区間で
は、入力信号の振幅スペクトルＳ［ｆ］の代わりに、上
記の実施の形態８で求められる、振幅スペクトルＳ
［ｆ］と雑音スペクトルＮ［ｆ］の重み付き平均により
得られる平均スペクトルＡｇ［ｆ］を低域と高域に分割
して、その低域パワーＰｏｗ＿ｌ及び高域パワーＰｏｗ
＿ｈを用いて、その低域パワーと高域パワーの比Ｐｖで
第３の聴覚重みを変更する。
【０１０４】
以上のように、この実施の形態１１によれ
ば、入力信号の振幅スペクトルＳ［ｆ］と雑音スペクト
ルＮ［ｆ］の平均スペクトルＡｇ［ｆ］の低域パワーと
高域パワーの比Ｐｖで、第３の聴覚重みγ［ｆ］を変更
することで、音声区間としての判定が困難な、多くは雑
音区間として誤判定される子音等の音声過渡部区間にお
いて、埋め戻すスペクトルに対し、入力信号の振幅スペ
クトルＳ［ｆ］と雑音スペクトルＮ［ｆ］の周波数特性
に近似するように聴覚重み付けし、埋め戻しスペクトル
を時間・周波数方向に安定化させ、かつ音声信号の周波
数特性に類似させて、過渡部区間の周波数特性に適応し
たスペクトル減算及びスペクトル振幅抑圧を行うことに
より、ミュージカルノイズの発生を抑止できると共に、
さらに聴感上好ましい雑音抑圧を行うことができるとい
う効果が得られる。
ば、入力信号の振幅スペクトルＳ［ｆ］と雑音スペクト
ルＮ［ｆ］の平均スペクトルＡｇ［ｆ］の低域パワーと
高域パワーの比Ｐｖで、第３の聴覚重みγ［ｆ］を変更
することで、音声区間としての判定が困難な、多くは雑
音区間として誤判定される子音等の音声過渡部区間にお
いて、埋め戻すスペクトルに対し、入力信号の振幅スペ
クトルＳ［ｆ］と雑音スペクトルＮ［ｆ］の周波数特性
に近似するように聴覚重み付けし、埋め戻しスペクトル
を時間・周波数方向に安定化させ、かつ音声信号の周波
数特性に類似させて、過渡部区間の周波数特性に適応し
たスペクトル減算及びスペクトル振幅抑圧を行うことに
より、ミュージカルノイズの発生を抑止できると共に、
さらに聴感上好ましい雑音抑圧を行うことができるとい
う効果が得られる。
【０１０５】
また、この実施の形態１１によれば、雑音
らしさ信号Ｎｏｉｓｅに基づいて、入力信号の振幅スペ
クトルと雑音スペクトルの平均スペクトルＡｇ［ｆ］を
求めているので、重み付け係数Ｃｎｇを固定値にした場
合と比較して、より現フレームの有音・雑音の様態に適
応した平均スペクトルを得ることができ、さらに聴感上
好ましい雑音抑圧を行うことができるという効果が得ら
れる。
らしさ信号Ｎｏｉｓｅに基づいて、入力信号の振幅スペ
クトルと雑音スペクトルの平均スペクトルＡｇ［ｆ］を
求めているので、重み付け係数Ｃｎｇを固定値にした場
合と比較して、より現フレームの有音・雑音の様態に適
応した平均スペクトルを得ることができ、さらに聴感上
好ましい雑音抑圧を行うことができるという効果が得ら
れる。
【０１０６】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、入力
信号から雑音らしさを判定し雑音スペクトルを求めて、
現フレームの雑音抑圧レベルである振幅抑圧量を算出
し、振幅抑圧量及び雑音らしさに基づき、スペクトル減
算量及びスペクトル振幅抑圧量の周波数特性配分パタン
を決定することにより、雑音抑圧後の出力信号が時間方
向に安定するので、聴感上好ましい雑音抑圧を行うこと
ができる共に、高雑音下でも品質劣化の少ない雑音抑圧
を行うことができるという効果がある。
信号から雑音らしさを判定し雑音スペクトルを求めて、
現フレームの雑音抑圧レベルである振幅抑圧量を算出
し、振幅抑圧量及び雑音らしさに基づき、スペクトル減
算量及びスペクトル振幅抑圧量の周波数特性配分パタン
を決定することにより、雑音抑圧後の出力信号が時間方
向に安定するので、聴感上好ましい雑音抑圧を行うこと
ができる共に、高雑音下でも品質劣化の少ない雑音抑圧
を行うことができるという効果がある。
【０１０７】
この発明によれば、雑音らしさ信号と雑音
スペクトルから、現フレームの雑音抑圧レベルである振
幅抑圧量を算出する振幅抑圧量算出手段と、振幅抑圧量
と雑音らしさ信号から、第１の聴覚重みであるスペクト
ル減算量と、第２の聴覚重みであるスペクトル振幅抑圧
量の周波数特性配分パタンである聴覚重み配分パタンを
決定する聴覚重みパタン調整手段と、聴覚重み配分パタ
ンにより与えられる第１の聴覚重みであるスペクトル減
算量と、第２の聴覚重みであるスペクトル振幅抑圧量
を、帯域ＳＮ比により修正して、修正されたスペクトル
減算量と、修正されたスペクトル振幅抑圧量を出力する
聴覚重み修正手段と、振幅スペクトルから、雑音スペク
トルに修正されたスペクトル減算量を乗じたスペクトル
を減算して、雑音引去りスペクトルを求めるスペクトル
減算手段と、雑音引き去りスペクトルに修正されたスペ
クトル振幅抑圧量を乗じて雑音抑圧スペクトルを求める
スペクトル抑圧手段とを備えたことにより、雑音抑圧後
の出力信号が時間方向に安定するので、聴感上好ましい
雑音抑圧を行うことができる共に、高雑音下でも品質劣
化の少ない雑音抑圧を行うことができるという効果があ
る。
スペクトルから、現フレームの雑音抑圧レベルである振
幅抑圧量を算出する振幅抑圧量算出手段と、振幅抑圧量
と雑音らしさ信号から、第１の聴覚重みであるスペクト
ル減算量と、第２の聴覚重みであるスペクトル振幅抑圧
量の周波数特性配分パタンである聴覚重み配分パタンを
決定する聴覚重みパタン調整手段と、聴覚重み配分パタ
ンにより与えられる第１の聴覚重みであるスペクトル減
算量と、第２の聴覚重みであるスペクトル振幅抑圧量
を、帯域ＳＮ比により修正して、修正されたスペクトル
減算量と、修正されたスペクトル振幅抑圧量を出力する
聴覚重み修正手段と、振幅スペクトルから、雑音スペク
トルに修正されたスペクトル減算量を乗じたスペクトル
を減算して、雑音引去りスペクトルを求めるスペクトル
減算手段と、雑音引き去りスペクトルに修正されたスペ
クトル振幅抑圧量を乗じて雑音抑圧スペクトルを求める
スペクトル抑圧手段とを備えたことにより、雑音抑圧後
の出力信号が時間方向に安定するので、聴感上好ましい
雑音抑圧を行うことができる共に、高雑音下でも品質劣
化の少ない雑音抑圧を行うことができるという効果があ
る。
【０１０８】
この発明によれば、聴覚重み修正手段が、
帯域ＳＮ比が大きい低域では、第１の聴覚重みであるス
ペクトル減算量を大きくすると共に、第２の聴覚重みで
あるスペクトル振幅抑圧量を小さくし、帯域ＳＮ比が小
さい高域では、第１の聴覚重みであるスペクトル減算量
を小さくすると共に、第２の聴覚重みであるスペクトル
振幅抑圧量を大きくすることにより、低域に大きな雑音
成分を有する自動車走行騒音を有効に抑圧することがで
き、高域ではスペクトルの過度の引き去りを防止して音
声スペクトルの変形を防止することができると共に、低
域に大きな成分を持つ自動車走行騒音が重畳した音声信
号に対し、スペクトル減算処理で除去しきれなかった高
域の残留雑音を抑圧できるという効果がある。
帯域ＳＮ比が大きい低域では、第１の聴覚重みであるス
ペクトル減算量を大きくすると共に、第２の聴覚重みで
あるスペクトル振幅抑圧量を小さくし、帯域ＳＮ比が小
さい高域では、第１の聴覚重みであるスペクトル減算量
を小さくすると共に、第２の聴覚重みであるスペクトル
振幅抑圧量を大きくすることにより、低域に大きな雑音
成分を有する自動車走行騒音を有効に抑圧することがで
き、高域ではスペクトルの過度の引き去りを防止して音
声スペクトルの変形を防止することができると共に、低
域に大きな成分を持つ自動車走行騒音が重畳した音声信
号に対し、スペクトル減算処理で除去しきれなかった高
域の残留雑音を抑圧できるという効果がある。
【０１０９】
この発明によれば、聴覚重みパタン調整手
段が、聴覚重み配分パタンを決定するための基本とな
る、雑音らしさ信号に対応した複数の周波数特性パタン
からなる聴覚重み基本配分パタンを備え、この聴覚重み
基本配分パタンの中から、入力信号から雑音らしさを判
定して得られた雑音らしさ信号に対応した周波数特性パ
タンを選択して、聴覚重み配分パタンを決定することに
より、雑音らしさ信号の雑音らしさが小さい場合に、低
域でスペクトル減算の度合いを大きくするで、大きな雑
音抑圧量を得ることができると共に、雑音らしさが大き
くなるに従って低域のスペクトル減算の度合いを小さく
することで、スペクトル変形を防止することができると
いう効果がある。
段が、聴覚重み配分パタンを決定するための基本とな
る、雑音らしさ信号に対応した複数の周波数特性パタン
からなる聴覚重み基本配分パタンを備え、この聴覚重み
基本配分パタンの中から、入力信号から雑音らしさを判
定して得られた雑音らしさ信号に対応した周波数特性パ
タンを選択して、聴覚重み配分パタンを決定することに
より、雑音らしさ信号の雑音らしさが小さい場合に、低
域でスペクトル減算の度合いを大きくするで、大きな雑
音抑圧量を得ることができると共に、雑音らしさが大き
くなるに従って低域のスペクトル減算の度合いを小さく
することで、スペクトル変形を防止することができると
いう効果がある。
【０１１０】
この発明によれば、聴覚重みパタン調整手
段が、使用環境に応じて任意に変更される複数の周波数
特性パタンからなる聴覚重み基本配分パタンを備えたこ
とにより、修正されたスペクトル減算量と修正されたス
ペクトル振幅抑圧量の精度が高められ、さらに品質劣化
の少ない雑音抑圧を行うことができるという効果があ
る。
段が、使用環境に応じて任意に変更される複数の周波数
特性パタンからなる聴覚重み基本配分パタンを備えたこ
とにより、修正されたスペクトル減算量と修正されたス
ペクトル振幅抑圧量の精度が高められ、さらに品質劣化
の少ない雑音抑圧を行うことができるという効果があ
る。
【０１１１】
この発明によれば、入力信号の振幅スペク
トルの低域パワーに対する高域パワーの比を求める聴覚
重みパタン変更手段を備え、聴覚重みパタン調整手段
が、振幅スペクトルの低域パワーに対する高域パワーの
比により聴覚重み配分パタンを決定することにより、聴
覚重み配分パタンを音声区間のスペクトル形状に適応さ
せ、さらに聴感上好ましい雑音抑圧を行うことができる
という効果がある。
トルの低域パワーに対する高域パワーの比を求める聴覚
重みパタン変更手段を備え、聴覚重みパタン調整手段
が、振幅スペクトルの低域パワーに対する高域パワーの
比により聴覚重み配分パタンを決定することにより、聴
覚重み配分パタンを音声区間のスペクトル形状に適応さ
せ、さらに聴感上好ましい雑音抑圧を行うことができる
という効果がある。
【０１１２】
この発明によれば、雑音スペクトルの低域
パワーに対する高域パワーの比を求める聴覚重みパタン
変更手段を備え、聴覚重みパタン調整手段が、雑音スペ
クトルの低域パワーに対する高域パワーの比により聴覚
重み配分パタンを決定することにより、安定して聴覚重
み配分パタンを雑音区間の平均的なスペクトル形状に適
応させ、さらに聴感上好ましい雑音抑圧を行うことがで
きるという効果がある。
パワーに対する高域パワーの比を求める聴覚重みパタン
変更手段を備え、聴覚重みパタン調整手段が、雑音スペ
クトルの低域パワーに対する高域パワーの比により聴覚
重み配分パタンを決定することにより、安定して聴覚重
み配分パタンを雑音区間の平均的なスペクトル形状に適
応させ、さらに聴感上好ましい雑音抑圧を行うことがで
きるという効果がある。
【０１１３】
この発明によれば、入力信号の振幅スペク
トルと雑音スペクトルの重み付け平均によって得られる
平均スペクトルの低域パワーに対する高域パワーの比を
求める聴覚重みパタン変更手段を備え、聴覚重みパタン
調整手段が、平均スペクトルの低域パワーに対する高域
パワーの比により聴覚重み配分パタンを決定することに
より、聴覚重み配分パタンに入力信号の振幅スペクトル
と雑音スペクトルの形状を加味させ、さらに聴感上好ま
しい雑音抑圧を行うことができるという効果がある。
トルと雑音スペクトルの重み付け平均によって得られる
平均スペクトルの低域パワーに対する高域パワーの比を
求める聴覚重みパタン変更手段を備え、聴覚重みパタン
調整手段が、平均スペクトルの低域パワーに対する高域
パワーの比により聴覚重み配分パタンを決定することに
より、聴覚重み配分パタンに入力信号の振幅スペクトル
と雑音スペクトルの形状を加味させ、さらに聴感上好ま
しい雑音抑圧を行うことができるという効果がある。
【０１１４】
この発明によれば、スペクトル減算手段
が、減算結果が負となる場合に、振幅スペクトル、振幅
抑圧量及び高域になるほど重みが大きくなる第３の聴覚
重みにより、雑音引去りスペクトルを求めることによ
り、ミュージカルノイズの発生要因の一つと考えられ
る、周波数軸上に孤立する尖鋭スペクトルの生成を抑制
することができると共に、音声区間において、高域の残
留雑音のスペクトル形状を入力信号の振幅スペクトルに
類似させることができるので、高域の残留雑音が音声信
号に類似して自然性が向上し、聴感上好ましい雑音抑圧
を行うことができるという効果がある。
が、減算結果が負となる場合に、振幅スペクトル、振幅
抑圧量及び高域になるほど重みが大きくなる第３の聴覚
重みにより、雑音引去りスペクトルを求めることによ
り、ミュージカルノイズの発生要因の一つと考えられ
る、周波数軸上に孤立する尖鋭スペクトルの生成を抑制
することができると共に、音声区間において、高域の残
留雑音のスペクトル形状を入力信号の振幅スペクトルに
類似させることができるので、高域の残留雑音が音声信
号に類似して自然性が向上し、聴感上好ましい雑音抑圧
を行うことができるという効果がある。
【０１１５】
この発明によれば、スペクトル減算手段
が、減算結果が負となる場合に、雑音スペクトル、振幅
抑圧量及び高域になるほど重みが大きくなる第３の聴覚
重みにより、雑音引去りスペクトルを求めることによ
り、ミュージカルノイズの発生要因の一つと考えられ
る、周波数軸上に孤立する尖鋭スペクトルの生成を抑制
することができると共に、高域の残留雑音の時間・周波
数方向の安定化を図ることができ、聴感上好ましい雑音
抑圧を行うことができるという効果がある。
が、減算結果が負となる場合に、雑音スペクトル、振幅
抑圧量及び高域になるほど重みが大きくなる第３の聴覚
重みにより、雑音引去りスペクトルを求めることによ
り、ミュージカルノイズの発生要因の一つと考えられ
る、周波数軸上に孤立する尖鋭スペクトルの生成を抑制
することができると共に、高域の残留雑音の時間・周波
数方向の安定化を図ることができ、聴感上好ましい雑音
抑圧を行うことができるという効果がある。
【０１１６】
この発明によれば、スペクトル減算手段
が、減算結果が負となる場合に、聴覚重みパタン変更手
段が求めた平均スペクトル、振幅抑圧量及び高域になる
ほど重みが大きくなる第３の聴覚重みにより、雑音引去
りスペクトルを求めることにより、ミュージカルノイズ
の発生要因の一つと考えられる、周波数軸上に孤立する
尖鋭スペクトルの生成を抑制することができると共に、
子音等の過渡部区間においても、高域の残留雑音のスペ
クトルに、入力信号の振幅スペクトルと雑音スペクトル
を加味することができるので残留雑音の自然性が向上
し、聴感上好ましい雑音抑圧を行うことができるという
効果がある。
が、減算結果が負となる場合に、聴覚重みパタン変更手
段が求めた平均スペクトル、振幅抑圧量及び高域になる
ほど重みが大きくなる第３の聴覚重みにより、雑音引去
りスペクトルを求めることにより、ミュージカルノイズ
の発生要因の一つと考えられる、周波数軸上に孤立する
尖鋭スペクトルの生成を抑制することができると共に、
子音等の過渡部区間においても、高域の残留雑音のスペ
クトルに、入力信号の振幅スペクトルと雑音スペクトル
を加味することができるので残留雑音の自然性が向上
し、聴感上好ましい雑音抑圧を行うことができるという
効果がある。
【０１１７】
この発明によれば、聴覚重み修正手段が、
聴覚重みパタン変更手段が求めた振幅スペクトルの低域
パワーに対する高域パワーの比により、高域になるほど
重みが大きくなる第３の聴覚重みを変更することによ
り、ミュージカルノイズの発生を抑止できると共に、さ
らに聴感上好ましい雑音抑圧を行うことができるという
効果がある。
聴覚重みパタン変更手段が求めた振幅スペクトルの低域
パワーに対する高域パワーの比により、高域になるほど
重みが大きくなる第３の聴覚重みを変更することによ
り、ミュージカルノイズの発生を抑止できると共に、さ
らに聴感上好ましい雑音抑圧を行うことができるという
効果がある。
【０１１８】
この発明によれば、聴覚重み修正手段が、
聴覚重みパタン変更手段が求めた雑音スペクトルの低域
パワーに対する高域パワーの比により、高域になるほど
重みが大きくなる第３の聴覚重みを変更することによ
り、ミュージカルノイズの発生を抑止できると共に、さ
らに聴感上好ましい雑音抑圧を行うことができるという
効果がある。
聴覚重みパタン変更手段が求めた雑音スペクトルの低域
パワーに対する高域パワーの比により、高域になるほど
重みが大きくなる第３の聴覚重みを変更することによ
り、ミュージカルノイズの発生を抑止できると共に、さ
らに聴感上好ましい雑音抑圧を行うことができるという
効果がある。
【０１１９】
この発明によれば、聴覚重み修正手段が、
聴覚重みパタン変更手段が求めた振幅スペクトルと雑音
スペクトルの重み付け平均によって得られる平均スペク
トルの低域パワーに対する高域パワーの比により、高域
になるほど重みが大きくなる第３の聴覚重みを変更する
ことにより、ミュージカルノイズの発生を抑止できると
共に、さらに聴感上好ましい雑音抑圧を行うことができ
るという効果が得られる。
聴覚重みパタン変更手段が求めた振幅スペクトルと雑音
スペクトルの重み付け平均によって得られる平均スペク
トルの低域パワーに対する高域パワーの比により、高域
になるほど重みが大きくなる第３の聴覚重みを変更する
ことにより、ミュージカルノイズの発生を抑止できると
共に、さらに聴感上好ましい雑音抑圧を行うことができ
るという効果が得られる。
【０１２０】
この発明によれば、聴覚重みパタン変更手
段が、雑音らしさ信号に基づいて平均スペクトルを求め
ることにより、聴感上好ましい雑音抑圧を行うことがで
きるという効果がある。
段が、雑音らしさ信号に基づいて平均スペクトルを求め
ることにより、聴感上好ましい雑音抑圧を行うことがで
きるという効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態１による雑音抑圧装置
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による雑音抑圧装置
における聴覚重み基本配分パタンの一例を示す図であ
る。
における聴覚重み基本配分パタンの一例を示す図であ
る。
【図３】 この発明の実施の形態１による雑音抑圧装置
におけるスペクトル減算量とスペクトル振幅抑圧量の配
分パタン調整の一例を示す図である。
におけるスペクトル減算量とスペクトル振幅抑圧量の配
分パタン調整の一例を示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態３による雑音抑圧装置
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図５】 この発明の実施の形態３による雑音抑圧装置
における聴覚重み配分パタンの変更制御方法の一例を示
す図である。
における聴覚重み配分パタンの変更制御方法の一例を示
す図である。
【図６】 この発明の実施の形態４による雑音抑圧装置
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図７】 この発明の実施の形態５による雑音抑圧装置
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図８】 この発明の実施の形態６による雑音抑圧装置
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図９】 この発明の実施の形態６による雑音抑圧装置
における第３の聴覚重みの周波数方向パタンの一例を示
す図である。
における第３の聴覚重みの周波数方向パタンの一例を示
す図である。
【図１０】 この発明の実施の形態６による雑音抑圧装
置における聴覚重み付けをしない場合の雑音引き去りス
ペクトルの一例示す図である。
置における聴覚重み付けをしない場合の雑音引き去りス
ペクトルの一例示す図である。
【図１１】 この発明の実施の形態６による雑音抑圧装
置における聴覚重み付けをする場合の雑音引き去りスペ
クトルの一例示す図である。
置における聴覚重み付けをする場合の雑音引き去りスペ
クトルの一例示す図である。
【図１２】 この発明の実施の形態８による雑音抑圧装
置の構成を示すブロック図である。
置の構成を示すブロック図である。
【図１３】 この発明の実施の形態９による雑音抑圧装
置の構成を示すブロック図である。
置の構成を示すブロック図である。
【図１４】 この発明の実施の形態１０による雑音抑圧
装置の構成を示すブロック図である。
装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】 この発明の実施の形態１１による雑音抑圧
装置の構成を示すブロック図である。
装置の構成を示すブロック図である。
【図１６】 従来の雑音抑圧装置の構成を示すブロック
図である。
図である。
【図１７】 雑音らしさ信号Ｎｏｉｓｅと雑音スペクト
ル更新速度係数ｒの関係を示す図である。
ル更新速度係数ｒの関係を示す図である。
【図１８】 従来の雑音抑圧装置におけるスペクトル減
算及びスペクトル振幅抑圧の制御方法の一例を示す図で
ある。
算及びスペクトル振幅抑圧の制御方法の一例を示す図で
ある。
１ 入力信号端子、２ 時間・周波数変換手段、３ 雑
音らしさ分析手段、４雑音スペクトル推定手段、５ 帯
域ＳＮ比計算手段、７ 聴覚重み修正手段、８ スペク
トル減算手段、９ スペクトル抑圧手段、１０ 周波数
・時間変換手段、１１ 出力信号端子、２０ 振幅抑圧
量算出手段、２１ 聴覚重みパタン調整手段、２２ 聴
覚重みパタン変更手段。
音らしさ分析手段、４雑音スペクトル推定手段、５ 帯
域ＳＮ比計算手段、７ 聴覚重み修正手段、８ スペク
トル減算手段、９ スペクトル抑圧手段、１０ 周波数
・時間変換手段、１１ 出力信号端子、２０ 振幅抑圧
量算出手段、２１ 聴覚重みパタン調整手段、２２ 聴
覚重みパタン変更手段。
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(56)参考文献 特開2001−134287（ＪＰ，Ａ)
特開2000−347688（ＪＰ，Ａ)
特開2000−47697（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−212196（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−161694（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−97288（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−306695（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−221093（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−221094（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−221092（ＪＰ，Ａ)
古田訓，高橋真哉，周波数重み付けス
ペクトルサブトラクション法による雑音
抑圧，2000年電子情報通信学会総合大
会，日本，2000年 ３月28日，Ｖｏｌｕ
ｍｅ １，Ｐａｇｅｓ 183
Ｓｔｅｆａｎ Ｇｕｓｔａｆｓｓｏ
ｎ，Ｐｅｔｅｒ Ｊａｘ ａｎｄ Ｐｅ
ｔｅｒ Ｖａｒｙ，Ａ ｎｏｖｅｌ ｐ
ｓｙｃｈｏａｃｏｕｓｔｉｃａｌｌｙ
ｍｏｔｉｖａｔｅｄ ａｕｄｉｏ ｅｎ
ｈａｎｃｅｍｅｎｔ ａｌｇｏｒｉｔｈ
ｍｐｒｅｓｅｒｖｉｎｇ ｂａｃｋｇｒ
ｏｕｎｄ ｎｏｉｓｅ ｃｈａｒａｃｔ
ｅ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ Ｉ
ＣＡＳＳＰ−98，米国，1998年 ５月12
日，Ｖｏｌｕｍｅ １，Ｐａｇｅｓ
397−400
Ｉｔｏｈ Ｋｅｎｚｏ ａｎｄ Ｍｉ
ｚｕｓｈｉｍａ Ｍａｓａｈｉｄｅ，Ｅ
ｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｎｏｉｓｅ
ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ
ｓｐｅｅｃｈ／ｎｏｎ−ｓｐｅｅｃｈ
ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｆｏ
ｒｈｅａｒｉｎｇ ａｉｄｓ，Ｐｒｏｃ
ｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＩＣＡＳＳＰ−
97，米国，1997年 ４月21日，Ｖｏｌｕ
ｍｅ １，Ｐａｇｅｓ 419−422
高橋，吉田，古田，丸橋，松岡，Ｗ−
ＣＤＭＡ携帯機の音声・音響処理技術,
三菱電機技報，日本，2003年 ２月25
日，Ｖｏｌ．77，Ｎｏ．２，Ｐａｇｅｓ
28（138）−31（141)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G10L 21/02
Claims (19)
- 【請求項１】 入力信号に含まれる目的信号以外の雑音
を、第１の聴覚重みであるスペクトル減算量と、第２の
聴覚重みであるスペクトル振幅抑圧量により抑圧する雑
音抑圧装置において、 上記入力信号から雑音らしさを判定し雑音スペクトルを
求めて、現フレームの雑音抑圧レベルである振幅抑圧量
を算出する手段と、 上記振幅抑圧量及び上記雑音らしさに基づき、上記スペ
クトル減算量及び上記スペクトル振幅抑圧量の周波数特
性配分パタンを決定する聴覚重みパタン調整手段とを 備
えたことを特徴とする雑音抑圧装置。 - 【請求項２】 第１の聴覚重みであるスペクトル減算量
と、第２の聴覚重みであるスペクトル振幅抑圧量を、入
力信号の振幅スペクトルと雑音スペクトルから算出され
た帯域毎の信号対雑音比である帯域ＳＮ比により修正し
て、修正されたスペクトル減算量と、修正されたスペク
トル振幅抑圧量を出力する聴覚重み修正手段を備え、 上記修正されたスペクトル減算量と、上記修正されたス
ペクトル振幅抑圧量により雑音を抑圧することを特徴と
する請求項１記載の雑音抑圧装置。 - 【請求項３】 入力信号の振幅スペクトルから、雑音ス
ペクトルに修正されたスペクトル減算量を乗じたスペク
トルを減算して、雑音引去りスペクトルを求めるスペク
トル減算手段と、 上記雑音引去りスペクトルに修正されたスペクトル振幅
抑圧量を乗じて雑音抑圧スペクトルを求めるスペクトル
抑圧手段とを備え、 上記スペクトル減算手段と上記スペクトル抑圧手段によ
り雑音を抑圧することを特徴とする請求項２記載の雑音
抑圧装置。 - 【請求項４】 入力信号を周波数分析して振幅スペクト
ルと位相スペクトルに変換する時間・周波数変換手段
と、 上記入力信号から雑音らしさを判定して雑音らしさ信号
を出力すると共に、この雑音らしさ信号に対応した雑音
スペクトル更新速度係数を出力する雑音らしさ分析手段
と、 上記雑音スペクトル更新係数と、上記振幅スペクトル
と、内部に保有している過去の平均的雑音スペクトルと
から、雑音スペクトルを更新して出力する雑音スペクト
ル推定手段と、 上記振幅スペクトルと上記雑音スペクトルから帯域毎の
信号対雑音比である帯域ＳＮ比を算出する帯域ＳＮ比計
算手段と、 上記雑音らしさ信号と上記雑音スペクトルから、現フレ
ームの雑音抑圧レベルである振幅抑圧量を算出する振幅
抑圧量算出手段と、 上記振幅抑圧量と上記雑音らしさ信号から、第１の聴覚
重みであるスペクトル減算量と、第２の聴覚重みである
スペクトル振幅抑圧量の周波数特性配分パタンである聴
覚重み配分パタンを決定する聴覚重みパタン調整手段
と、 上記聴覚重み配分パタンにより与えられる第１の聴覚重
みであるスペクトル減算量と、第２の聴覚重みであるス
ペクトル振幅抑圧量を、上記帯域ＳＮ比により修正し
て、修正されたスペクトル減算量と、修正されたスペク
トル振幅抑圧量を出力する聴覚重み修正手段と、 上記振幅スペクトルから、上記雑音スペクトルに上記修
正されたスペクトル減算量を乗じたスペクトルを減算し
て、雑音引去りスペクトルを求めるスペクトル減算手段
と、 上記雑音引き去りスペクトルに上記修正されたスペクト
ル振幅抑圧量を乗じて雑音抑圧スペクトルを求めるスペ
クトル抑圧手段と、 上記雑音抑圧スペクトルを上記位相スペクトルにより時
間信号に変換して雑音抑圧信号を出力する周波数・時間
変換手段とを備えたことを特徴とする雑音抑圧装置。 - 【請求項５】 振幅抑圧量を、雑音スペクトルのパワー
が所定の定数を越える場合には、上記所定の定数とする
ことを特徴とする請求項１又は請求項４記載の雑音抑圧
装置。 - 【請求項６】 聴覚重み修正手段は、帯域ＳＮ比が大き
い低域では、第１の聴覚重みであるスペクトル減算量を
大きくすると共に、第２の聴覚重みであるスペクトル振
幅抑圧量を小さくし、上記帯域ＳＮ比が小さい高域で
は、上記第１の聴覚重みであるスペクトル減算量を小さ
くすると共に、上記第２の聴覚重みであるスペクトル振
幅抑圧量を大きくすることを特徴とする請求項２又は請
求項４記載の雑音抑圧装置。 - 【請求項７】 聴覚重みパタン調整手段は、聴覚重み配
分パタンを決定するための基本となる、雑音らしさ信号
に対応した複数の周波数特性パタンからなる聴覚重み基
本配分パタンを備え、この聴覚重み基本配分パタンの中
から、入力信号から雑音らしさを判定して得られた雑音
らしさ信号に対応した周波数特性パタンを選択して、聴
覚重み配分パタンを決定することを特徴とする請求項１
又は請求項４記載の雑音抑圧装置。 - 【請求項８】 聴覚重みパタン調整手段は、使用環境に
応じて任意に変更される複数の周波数特性パタンからな
る聴覚重み基本配分パタンを備えたことを特徴とする請
求項７記載の雑音抑圧装置。 - 【請求項９】 入力信号の振幅スペクトルの低域パワー
に対する高域パワーの比を求める聴覚重みパタン変更手
段を備え、 聴覚重みパタン調整手段は、上記振幅スペクトルの低域
パワーに対する高域パワーの比により聴覚重み配分パタ
ンを決定することを特徴とする請求項１又は請求項４記
載の雑音抑圧装置。 - 【請求項１０】 雑音スペクトルの低域パワーに対する
高域パワーの比を求める聴覚重みパタン変更手段を備
え、 聴覚重みパタン調整手段は、上記雑音スペクトルの低域
パワーに対する高域パワーの比により聴覚重み配分パタ
ンを決定することを特徴とする請求項１又は請求項４記
載の雑音抑圧装置。 - 【請求項１１】 入力信号の振幅スペクトルと雑音スペ
クトルの重み付け平均によって得られる平均スペクトル
の低域パワーに対する高域パワーの比を求める聴覚重み
パタン変更手段を備え、 聴覚重みパタン調整手段は、上記平均スペクトルの低域
パワーに対する高域パワーの比により聴覚重み配分パタ
ンを決定することを特徴とする請求項１又は請求項４記
載の雑音抑圧装置。 - 【請求項１２】 スペクトル減算手段は、減算結果が負
となる場合に、振幅スペクトル、振幅抑圧量、及び高域
になるほど重みが大きくなる第３の聴覚重みにより、雑
音引去りスペクトルを求めることを特徴とする請求項３
又は請求項４記載の雑音抑圧装置。 - 【請求項１３】 スペクトル減算手段は、減算結果が負
となる場合に、雑音スペクトル、振幅抑圧量、及び高域
になるほど重みが大きくなる第３の聴覚重みにより、雑
音引去りスペクトルを求めることを特徴とする請求項３
又は請求項４記載の雑音抑圧装置。 - 【請求項１４】 スペクトル減算手段は、減算結果が負
となる場合に、聴覚重みパタン変更手段が求めた平均ス
ペクトル、振幅抑圧量、及び高域になるほど重みが大き
くなる第３の聴覚重みにより、雑音引去りスペクトルを
求めることを特徴とする請求項１１記載の雑音抑圧装
置。 - 【請求項１５】 聴覚重み修正手段は、聴覚重みパタン
変更手段が求めた振幅スペクトルの低域パワーに対する
高域パワーの比により、高域になるほど重みが大きくな
る第３の聴覚重みを変更することを特徴とする請求項９
記載の雑音抑圧装置。 - 【請求項１６】 聴覚重み修正手段は、聴覚重みパタン
変更手段が求めた雑音スペクトルの低域パワーに対する
高域パワーの比により、高域になるほど重みが大きくな
る第３の聴覚重みを変更することを特徴とする請求項１
０記載の雑音抑圧装置。 - 【請求項１７】 聴覚重み修正手段は、聴覚重みパタン
変更手段が求めた振幅スペクトルと雑音スペクトルの重
み付け平均によって得られる平均スペクトルの低域パワ
ーに対する高域パワーの比により、高域になるほど重み
が大きくなる第３の聴覚重みを変更することを特徴とす
る請求項１１記載の雑音抑圧装置。 - 【請求項１８】 聴覚重みパタン変更手段が、雑音らし
さ信号に基づいて平均スペクトルを求めることを特徴と
する請求項１１、請求項１４、請求項１７のうちのいず
れか１項記載の雑音抑圧装置。 - 【請求項１９】 入力信号に含まれる目的信号以外の雑
音を、第１の聴覚重みであるスペクトル減算量と、第２
の聴覚重みであるスペクトル振幅抑圧量により抑圧する
雑音抑圧方法において、 上記入力信号から雑音らしさを判定し雑音スペクトルを
求めて、現フレームの雑音抑圧レベルである振幅抑圧量
を算出するステップと 、上記振幅抑圧量及び上記雑音らしさに基づき、上記スペ
クトル減算量及び上記スペクトル振幅抑圧量の周波数特
性配分パタンを決定する聴覚重みパタン調整ステップと
を 備えたことを特徴とする雑音抑圧方法。
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