JPH01287699A - 雑音除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、音声のうちから周囲雑音の比率の高い音声
部分を除去するようにした雑音除去装置に関する。

〈従来の技術〉 音声入力装置や音声認識装置においては、周囲の雑音が
大きい場合、装置が雑音によって誤動作することがあり
、このような誤動作が頻発すると装置自身が大変使いづ
らいものとなるため、これらの雑音を除去する必要があ
る。また、録音装置や電話などの音声を扱う機器におい
ても、聴き易い音声信号を得るためには周囲の雑音を除
去することが重要である。このような雑音を除去する装
置としては、従来、入力された音声のなかから雑音成分
を除去するようにしたものがある。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記従来の雑音除去装置では、音声周波
数領域が以ているとか波形が以ているとか云った音声と
区別することができない雑音が人力した場合には、その
雑音を除去出来ないという問題がある。そのため、装置
の使用者か意図して発声した音声か周囲の雑音かどうか
を見極めて処理することができず、音声認識装置にあっ
ては、音声の誤認識が生じたり、更には、不用な雑音で
認識の処理を行った場合には、その処理の間、上記雑音
の直後に人力された音声に対する処理ができないことが
生じるという問題がある。

そこで、この発明の目的は、入力された信号が、装置の
使用者が意図して発声した音声か周囲の雑音かどうかを
判別して雑音を除去することができる雑音除去装置を提
供することにある。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、この発明の雑音除去装置は、
音声と共に周囲の雑音を検出する第１マイクロホンと、
周囲の雑音だけを検出する第２マイクロホンと、上記第
１マイクロホンと第２マイクロホンの出力をうけて、上
記第１マイクロホンの出力に対する第２マイクロホンの
出力の比率を音声区間毎に演算する演算手段と、上記演
算手段が演算した比率が所定値未満の場合に、その比率
の音声区間における上記第１マイクロホンの出力を通過
させる一方、上記演算手段が演算した比率が所定値以上
の場合に、その比率の音声区間における上記第１マイク
ロホンの出力を通過させない判定手段とを備えたことを
特徴としている。

〈作用〉 第１マイクロホンが、音声と共に周囲の雑音を検出する
一方、第２マイクロホンが周囲の雑音だけを検出し、演
算手段が、上記第１マイクロホンと第２マイクロホンの
出力をうけて、上記第１マイクロホンの出力に対する第
２マイクロホンの出力の比率を音声区間毎に演算する。

判定手段は、上記演算手段が演算した比率が所定値未満
の場合に、その比率の音声区間における上記第１マイク
ロホンの出力を通過させる一方、上記演算手段が演算し
た比率が所定値以上の場合に、その比率の音声区間にお
ける上記第１マイクロホンの出力を通過させない。

従って、音声区間毎に、その音声区間の信号が主として
音声によるものか雑音によるものかを判別して、雑音に
よる場合にはその音声区間の信号を除去することにより
雑音を除去することができる。

〈実施例〉 以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図、第２図および第３図はそれぞれこの発明の一実
施例を示すブロック図である。これらの実施例はいずれ
も音声認識装置に適用された場合を示しているが、この
適用例に限定されるものではなく、広く音声を取り扱う
機器に適用できるものである。

第１図に示す実施例においては、使用音声抽出用のマイ
クロホン（以下、第１マイクと呼ぶ）１から出力された
音声波形信号は２つに分岐され、−方は認識処理のため
の第１前処理部３に入力され、他方は第２前処理部４に
入力される。上記第１前処理部３は入力された音声波形
信号をアンプ、ローパスフィルタ、ＡＤ変換器、サンプ
ルホールド回路を通して処理を行う。一方、上記第２前
処理部４は入力された音声波形信号を第１前処理部３と
同様の処理を行うようにしてもよく、あるいはアンプを
通った波形信号を整流したのち、ローパスフィルタに通
すことによりアナログ的にその信号のパワーを計算し、
その結果をＡＤ変換器、サンプルホールド回路を通して
処理を行うようにしてもよい。

一方、周囲雑音収集用マイク（以下、第２マイクと呼ぶ
）２から出力された音声波形信号は第３前処理部５で第
２前処理部４と同様の処理を行うようになっている。

このようにして、上記第２前処理部４と第３前処理部５
からはＡＤ変換された波形振幅のサンプル値が出力され
、演算部６に入力される。この演算部６は上記ＡＤ変喚
された波形振幅のサンプル値から音声小区間（フレーム
）毎のそれぞれのパワーを計算し、第１マイク１の出力
に対するパワーをＰＩ、第２マイク２の出力に対するパ
ワーをＰ２とする。そして、このパワー値ｐｔとＰ２と
の比（ＰＩ／Ｐ２）を求めて、このＰｌ、Ｐ２およびＰ
Ｉ／Ｐ２を判定部７に転送する。

上記判定部７は上記ＰＩ、Ｐ２およびＰＩ／Ｐ２に基づ
いて、第１前処理部３から出力された音声信号について
その各フレーム毎に認識部８に送るかどうかを判定する
。この判定方法としては、ＰＩ／Ｐ２に対して一定値（
ＴＨＩ））を設定し、Ｐ１／Ｐ２がＴＨＰを越えた場合
のみ第１前処理部３からの音声信号を通過させる方法や
、あるいは、ＰＩが一定値以上ない場合は音声区間とみ
なせないので、ＰＩが一定値以上ある場合に第１前処理
部３からの音声信号を通過させ、また、発声音声が小さ
いときは相対的に周囲雑音の割合が大きくなるため、パ
ワー比ＰＩ／Ｐ２が比較的小さくても音声信号を通過さ
せる必要があるため、ＴＨＰをｐｔの単調増加関数とす
る方法がある。

第２図に示す実施例は、第１図に示す実施例において、
第１前処理部３が処理していた認識部の前処理と第２前
処理部４が処理していた音声区間判定の前処理を同一処
理とし、この処理を第１前処理部１１が行うようにした
ものであり、前処理としてフレーム単位にまとまった処
理を行うようにしたものである。

第３図に示す実施例は、第２図に示す実施例において第
１前処理部１１や第３前処理部５が処理していた前処理
のうちのアンプとローパスフィルタによる処理を第１萌
処理部Ｉ３および第３前処理部１４に行わしめ、第１マ
イク１および第２マイク２からの１フレ一ム分ずつの音
声波形データをそれぞれ第１前処理部１３および第３前
処理部Ｉ４に設けたメモリに一旦格納し、このメモリに
格納したデータを夏フレームの時間内に時分割でマルチ
プレクサ１５を介してＡＤ変換部１６に転送するように
したものである。そして、このＡＤ変換部１６の出力を
演算部６と判定部７に出力するようにしている。この演
算部６や判定部７の処理は第１図や第２図に示す実施例
の場合と同様である。

このように、使用者音声抽出用の第１マイクの出力に対
する周囲雑音検出用の第２マイクの出力の比を各音声区
間毎に算出して、周囲雑音の比率の高い音声部分を除去
するようにしているので、不用な雑音による誤動作や音
声近傍の周囲雑音混入の場合の誤認識が避けられ、無駄
な処理を避けることができる。

〈発明の効果〉 以上より明らかなように、この発明の雑音除去装置は、
第１マイクロホンが、音声と共に周囲の雑音を検出する
一方、第２マイクロホンが周囲の雑音だけを検出し、演
算手段が、上記第１マイクロホンと第２マイクロホンの
出力をうけて、上記第１マイクロホンの出力に対する第
２マイクロホンの出ノＪの比率を音声区間毎に演算し、
判定手段が、上記演算手段が演算した比率が所定値未満
の場合に、その比率の音声区間における上記第１マイク
ロホンの出力を通過させる一方、上記演算手段が演算し
た比率が所定値以上の場合に、その比率の音声区間にお
ける上記第１マイクロホンの出力を通過させないように
しているので、入力された信号が、主として装置の使用
者が意図して発声した音声によるものか、主として周囲
の雑音によるものかをその信号の音声区間毎に判定して
、周囲の雑音による場合にはその音声区間の信号を除去
することができる。従って、この発明を音声入力装置や
音声認識装置に適用した場合に、不用な雑音による誤動
作や音声近傍の周囲雑音混入の場合の誤認識が避けられ
、無駄な処理を避けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１．２．３図はそれぞれこの発明の一実施例を示すブ
ロック図である。 ！・・・第１マイク、２・・・第２マイク、６・・・演
算部、７・・・判定部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）音声と共に周囲の雑音を検出する第１マイクロホ
   ンと、 周囲の雑音だけを検出する第２マイクロホンと、上記第
   １マイクロホンと第２マイクロホンの出力をうけて、上
   記第１マイクロホンの出力に対する第２マイクロホンの
   出力の比率を音声区間毎に演算する演算手段と、 上記演算手段が演算した比率が所定値未満の場合に、そ
   の比率の音声区間における上記第１マイクロホンの出力
   を通過させる一方、上記演算手段が演算した比率が所定
   値以上の場合に、その比率の音声区間における上記第１
   マイクロホンの出力を通過させない判定手段とを備えた
   ことを特徴とする雑音除去装置。