JPH04227338A

JPH04227338A - 音声信号処理装置

Info

Publication number: JPH04227338A
Application number: JP3120745A
Authority: JP
Inventors: Joji Kane; 丈二加根; Akira Nohara; 明野原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-05-28
Filing date: 1991-05-27
Publication date: 1992-08-17
Anticipated expiration: 2014-11-15
Also published as: JP2979714B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、音声処理等に用いるこ
とができる信号処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２５は、従来の信号処理装置のブロッ
ク図である。１は雑音が混入された信号が入力され、信
号または雑音を検出するフィルタ制御部、２はバンドパ
スフィルタを多数有するＢＰＦ群、３は加算器である。即ち、フィルタ制御部１はＢＰＦ群２のフィルタ係数を
入力信号の雑音または信号に応じて制御するものであり
、ＢＰＦ群２は帯域通過フィルタ群であって、入力信号
を適当な帯域に分け、フィルタ制御部１の制御信号によ
って、その通過帯域特性を決めるように構成されている
。上記のように構成された従来の信号処理装置の動作を以
下に説明する。

【０００３】音声に雑音が重畳された入力信号はフィル
タ制御部１に供給される。フィルタ制御部１はその供給
信号から雑音成分を、ＢＰＦ群２の各帯域に対応して求
め、ＢＰＦ群２で雑音成分を通過させないようなフィル
タ係数をＢＰＦ群２に供給する。

【０００４】ＢＰＦ群２は、入力信号を適当な帯域に分
け、各帯域毎にフィルタ制御部１より入力される前記フ
ィルタ係数によって入力信号を適宜通過させ、加算器３
に供給する。加算器３ではＢＰＦ群２で適当な帯域に分
割した信号をミックスし、出力を得る。

【０００５】この様にすることによって、入力信号はＢ
ＰＦ群２により、雑音が含まれている帯域の通過レベル
が落とされる。その結果、雑音成分が減衰された信号が
得られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな雑音減衰方法では、雑音除去がなお十分でないとい
う課題が残る。

【０００７】本発明はこの様な従来の音声信号処理装置
の課題を解決するもので、雑音を効果的に抑えることの
出来る音声信号処理装置を提供することを目的とするも
のである。

【０００８】また従来の雑音抑圧方法では、単に時間的
に雑音部分と音声部分とを区別し、それぞれ全体を減衰
させたり、増幅させたりしているだけである。これでは
、それぞれの部分においてのＳ／Ｎ比は特に向上してい
ないことになる。したがって本発明はこのような従来の
雑音抑圧方法の課題を考慮し、Ｓ／Ｎ比が良くなる音声
信号処理装置を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、第１態様として、雑音を含む混合信号を入力
し、その帯域分割する帯域分割手段と、その帯域分割手
段によって、帯域分割された各チャンネル毎の信号に付
いて、音声帯域部分を検出する音声帯域検出手段と、そ
の音声帯域検出手段によって検出された音声帯域情報に
基づいて、帯域分割された雑音混じりの信号について、
音声信号帯域を雑音信号帯域に対して相対的に強調する
音声帯域選択強調手段と、その音声帯域選択強調手段に
よって強調された信号に付いて、帯域合成する帯域合成
手段とを備えたことを特徴とする音声信号処理装置であ
る。

【００１０】また、第２態様として本発明は、雑音を含
む混合信号を入力し、その帯域分割する帯域分割手段と
、その帯域分割手段によって、帯域分割された信号に付
いて、音声部分を判別する音声判別手段と、その判別さ
れた音声部分情報を利用して音声部分の雑音を予測する
雑音予測手段と、その予測された雑音値を、前記帯域分
割された信号から差し引くキャンセル手段と、前記帯域
分割された各チャンネル毎の信号に付いて音声帯域部分
を検出する音声帯域検出手段と、その音声帯域検出手段
によって検出された音声帯域情報に基づいて、前記キャ
ンセル手段により雑音がキャンセルされた信号について
、音声信号帯域を雑音信号帯域に対して相対的に強調す
る音声帯域選択強調手段と、その音声帯域選択強調手段
によって強調された信号に付いて、帯域合成する帯域合
成手段とを備えたことを特徴とする音声信号処理装置で
ある。

【００１１】さらに、第３態様として本発明は、入力さ
れた、雑音を含む音声信号の周波数帯域を分割する帯域
分割手段と、その帯域分割手段の帯域分割出力が入力さ
れ、その雑音成分を予測する雑音予測手段と、前記雑音
を含む入力信号のピッチ周波数を検出するピッチ周波数
検出手段と、そのピッチ周波数検出手段のピッチ周波数
出力に応じてキャンセル係数を設定するキャンセル係数
設定手段と、前記雑音予測手段の雑音予測出力、前記帯
域分割手段の帯域分割出力、及び前記キャンセル係数設
定手段によって設定されたキャンセル係数信号が入力さ
れ、その帯域分割出力から、そのキャンセル率を考慮し
た雑音成分をキャンセルするキャンセル手段と、前記ピ
ッチ周波数検出手段により検出されたピッチ周波数を利
用して前記入力信号の音声帯域部分を検出する音声帯域
検出手段と、その音声帯域検出手段によって検出された
音声帯域を強調させる制御信号を出力する帯域選択強調
制御手段と、その帯域選択強調制御手段の制御信号にし
たがって、前記キャンセル手段により雑音がキャンセル
された信号について、音声信号帯域を雑音信号帯域に対
して相対的に強調する音声帯域選択強調手段と、その音
声帯域選択強調手段によって強調された信号に付いて、
帯域合成する帯域合成手段とを備えたことを特徴とする
音声信号処理装置である。

【００１２】さらにまた、第４態様の本発明は、入力さ
れた雑音を含む音声信号の周波数帯域を分割する帯域分
割手段と、その帯域分割手段の帯域分割出力が入力され
、その雑音成分を予測する雑音予測手段と、前記雑音を
含む入力信号のピッチ周波数を検出するピッチ周波数検
出手段と、そのピッチ周波数検出手段のピッチ周波数出
力に応じてキャンセル係数を設定するキャンセル係数設
定手段と、前記雑音予測手段の雑音予測出力、前記帯域
分割手段の帯域分割出力、及び前記キャンセル係数設定
手段によって設定されたキャンセル係数信号が入力され
、その帯域分割出力から、そのキャンセル率を考慮した
雑音成分をキャンセルするキャンセル手段と、前記ピッ
チ周波数検出手段により検出されたピッチ周波数を利用
して前記入力信号の音声帯域部分を検出する音声帯域を
検出する音声帯域検出手段と、その音声帯域検出手段に
よって検出された音声帯域情報に基づいて、雑音帯域を
算出する雑音帯域算出手段と、その雑音帯域算出手段に
よって算出された雑音帯域を減衰させる制御信号を出力
する帯域選択減衰制御手段と、前記キャンセル手段によ
って、雑音がキャンセルされた信号を入力し、前記帯域
選択減衰制御手段の制御信号に従い、雑音帯域を選択し
、それのみ減衰する雑音帯域選択減衰手段と、その雑音
帯域選択減衰手段によって減衰された信号に付いて、帯
域合成する帯域合成手段とを備えたことを特徴とする音
声信号処理装置である。

【００１３】

【作用】以上のような構成よりなる第１の態様の本発明
の装置では、帯域分割手段によって、雑音を含む混合信
号を入力し、その帯域分割し、音声帯域検出手段によっ
て、帯域分割された各チャンネル毎の信号に付いて、音
声帯域部分を検出し、音声帯域選択強調手段が、その音
声帯域検出手段によって検出された音声帯域情報に基づ
いて、帯域分割された雑音混じりの信号について、音声
信号帯域を雑音信号帯域に対して相対的に強調し、帯域
合成手段が、その音声帯域選択強調手段によって強調さ
れた信号に付いて、帯域合成する。この相対的に音声信
号帯域を強調するとは、音声信号帯域の信号レベルを大
きくすること、あるいは雑音信号帯域の信号レベルを小
さくすることを意味する。

【００１４】また、第２態様の本発明の装置では、帯域
分割手段によって、雑音を含む混合信号を入力し、その
帯域分割し、音声判別手段がその帯域分割手段によって
、帯域分割された信号に付いて、音声部分を判別し、雑
音予測手段がその判別された音声部分情報を利用して音
声部分の雑音を予測し、キャンセル手段がその予測され
た雑音値を、前記帯域分割された信号から差し引き、他
方、音声帯域検出手段が前記帯域分割された各チャンネ
ル毎の信号に付いて音声帯域部分を検出し、音声帯域検
出手段によって、帯域分割された各チャンネル毎の信号
に付いて、音声帯域部分を検出し、音声帯域選択強調手
段がその音声帯域検出手段によって検出された音声帯域
情報に基づいて、前記キャンセル手段により雑音がキャ
ンセルされた信号について、音声信号帯域を雑音信号帯
域に対して相対的に強調し、帯域合成手段がその音声帯
域選択強調手段によって強調された信号に付いて、帯域
合成する。

【００１５】また、第３態様の本発明の装置では、帯域
分割手段が、入力された、雑音を含む音声信号の周波数
帯域を分割し、雑音予測手段が、その帯域分割出力を入
力して、その雑音成分を予測し、ピッチ周波数検出手段
で、前記雑音を含む入力信号のピッチ周波数を検出し、
キャンセル係数設定手段によって、そのピッチ周波数出
力に応じてキャンセル係数を設定し、キャンセル手段に
よって、前記雑音予測出力、前記帯域分割出力、及び前
記キャンセル係数信号を入力し、その帯域分割出力から
、そのキャンセル率を考慮した雑音成分をキャンセルし
、音声帯域検出手段により、前記ピッチ周波数を利用し
て前記入力信号の音声帯域部分を検出し、帯域選択強調
制御手段によって、その音声帯域を強調させる制御信号
を出力し、音声帯域選択強調手段が、その制御信号にし
たがって、前記雑音がキャンセルされた信号について、
音声信号帯域を雑音信号帯域に対して相対的に強調し、
帯域合成手段によって、その強調された信号に付いて、
帯域合成する。

【００１６】また、第４態様の本発明の装置では、帯域
分割手段が、入力された、雑音を含む音声信号の周波数
帯域を分割し、雑音予測手段が、その帯域分割出力を入
力して、その雑音成分を予測し、ピッチ周波数検出手段
で、前記雑音を含む入力信号のピッチ周波数を検出し、
キャンセル係数設定手段によって、そのピッチ周波数出
力に応じてキャンセル係数を設定し、キャンセル手段に
よって、前記雑音予測出力、前記帯域分割出力、及び前
記キャンセル係数信号を入力し、その帯域分割出力から
、そのキャンセル率を考慮した雑音成分をキャンセルし
、音声帯域検出手段により、前記ピッチ周波数を利用し
て前記入力信号の音声帯域部分を検出し、雑音帯域算出
手段によって、その音声帯域部分から雑音帯域を算出し
、帯域選択強調制御手段によって、その雑音帯域を減衰
させる制御信号を出力し、雑音帯域選択減衰手段が、そ
の制御信号に従って、前記雑音がキャンセルされた信号
について、雑音信号帯域を音声信号帯域に対して相対的
に減衰し、帯域合成手段によって、その信号に付いて、
帯域合成する。

【００１７】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１８】図１は、本発明の音声信号処理装置の第一
実施例のブロック図である。図１において、帯域分割手
段１１は、音声と雑音が混合した信号を入力し、Ａ／Ｄ
変換した後、フーリエ変換する手段である。

【００１９】音声帯域検出手段１２は、その帯域分割手
段１１でフーリエ変換され出力された、雑音を含む混合
信号を入力し、その混合信号中の音声信号部分の帯域を
検出する手段である。例えば、後述するケプストラム（
ＣＥＰＳＴＲＵＭ）分析を用いて信号が存在する部分の
帯域を検出する手段である。音声帯域と、雑音帯域との
、周波数を基準とする、関係は、図９に示すような状態
に通常なっている。ここに、Ｓは音声信号帯域であり、
Ｎは雑音帯域である。この音声の帯域Ｓが検出されるの
である。

【００２０】帯域選択強調制御手段１３は、音声帯域検
出手段１２によって検出された音声帯域情報に基づいて
、音声帯域を強調させる制御信号を出力する手段である
。

【００２１】音声帯域選択強調手段１４は、前記帯域分
割手段１１によって帯域分割された雑音混じりの信号を
入力し、前記帯域選択強調制御手段１３の制御信号に従
い、音声帯域を選択し、それのみ強調する手段である。

【００２２】帯域合成手段１５は、音声帯域選択強調手
段４によって強調された信号に付いて、帯域合成する手
段である。

【００２３】次に本第１実施例の動作を説明する。雑音
混じりの音声信号について、帯域分割手段１１が帯域分
割を行う。その帯域分割された信号は、音声帯域検出手
段１２によって、音声帯域が検出される。帯域選択強調
制御手段１３は、その音声帯域情報に基づいて、制御信
号を発生する。音声帯域選択強調手段１４は、帯域分割
された音声混じりの信号に付いて、帯域選択強調制御手
段１３からの制御信号に従い音声帯域の音声レベルを強
調する。帯域合成手段１５は、この音声レベルの強調さ
れた雑音混じりの音声信号に付いて帯域合成して出力す
る。

【００２４】図２は、図１に示す第１実施例の音声帯域
検出手段１２を更に具体化した内容を示すブロック図で
ある。すなわち、音声帯域検出手段１２は、ケプストラ
ム分析手段２１と、ピーク検出手段２２と、音声帯域検
出手段２３とを備えたものである。ケプストラム分析手
段２１は、帯域分割手段１１によって、フーリエ変換さ
れた信号に付いて、ケプストラム分析を行う手段である
。ケプストラムとは、波形の短時間振幅スペクトルの対
数の逆フーリエ変換であって、図２０に示すようなもの
である。図２０（Ａ）は、短時間スペクトルであって、
同図（Ｂ）は、そのケプストラムである。ピーク検出手
段２２は、そのケプストラム分析手段２１において求め
られたケプストラムのピーク（ピッチ）を検出して信号
と雑音を判別する手段である。そのピークが存在すると
ころが音声信号部分と判別されるのである。そのピーク
の検出は、例えば、所定の大きさの閾値を予め決めてお
き、それとの比較を行うことによって、検出できる。更
に、音声帯域検出回路２３は、そのピーク検出手段２２
によって、検出されたピークのあるケフレンシー値を図
２０（Ｂ）から求める手段である。これによって、音声
帯域が検出される。その他の手段は図１の実施例と同じ
であるので、その説明は省略する。

【００２５】図３は、図１の実施例の音声帯域検出手段
１２を更に具体化した別の実施例を示すブロック図であ
る。すなわち、本実施例の音声帯域検出手段１２は、ケ
プストラム分析手段２１、ピーク検出手段２２、音声帯
域検出回路２３の他に、ホルマント分析手段２４が備え
られている。このホルマント分析手段２４は、ケプスト
ラム分析手段２１によって得られたケプストラム分析結
果におけるホルマントを分析する手段である（図２０（
Ｂ）参照）。音声帯域検出回路２３は、前記ピーク検出
手段２２で検出されたピーク情報及びホルマント分析手
段２４で分析されたホルマント情報の双方を利用して音
声帯域を検出する。本実施例では、ピーク情報の他にホ
ルマント情報を利用して音声帯域を検出するので、より
精密な音声帯域の検出が可能となる。その他の各手段は
、図２の実施例と同じなので省略する。

【００２６】図４は、本発明の一実施例を示すブロック
図であり、雑音帯域を算出し、その雑音帯域の雑音レベ
ルを減衰させる装置である。

【００２７】本実施例における帯域分割手段１１、ケプ
ストラム分析手段２１、ピーク検出手段２２、音声帯域
検出回路２３は図２の実施例のものと同じであるので、
その説明は省略する。

【００２８】音声帯域検出回路２３の出力は、雑音帯域
算出手段６へ入力される。雑音帯域算出手段１６は、そ
の検出された音声帯域情報に基づいて、雑音帯域を算出
するための手段であって、例えば音声帯域を除く帯域を
雑音帯域と判別する手段である。帯域選択減衰制御手段
１７は、雑音帯域算出手段１６で算出された雑音帯域情
報に基づき、減衰制御信号を出力する手段である。雑音
帯域選択減衰手段１８は、その帯域選択減衰制御手段１
７からの制御信号に従い、帯域分割手段１１から送られ
てくる帯域分割された信号中の雑音帯域の信号レベルを
減衰させる手段である。これによって、相対的に音声帯
域の信号が強調されることになる。帯域合成手段１５は
、この雑音帯域の信号レベルが減衰させられた信号を帯
域合成する。本実施例では、雑音帯域に付いて信号レベ
ルを減衰するので、相対的に音声帯域を強調することに
なり、Ｓ／Ｎ比が向上する。

【００２９】図５は、図４の実施例にホルマント分析手
段を追加したものである。この実施例でも、ホルマント
分析によって、より精密に音声帯域が検出されるので、
雑音帯域算出手段１６によって、より精密な雑音帯域の
検出がなされる。

【００３０】図１６は、図２の実施例と、図４の実施例
を組み合わせたものである。すなわち、帯域分割手段１
１、ケプストラム分析手段２１、ピーク検出手段２２、
音声帯域検出回路２３は、共通に設けられている。この
音声帯域検出回路２３の出力は、帯域選択強調制御手段
３及び雑音帯域算出手段１６へそれぞれ入力される。そ
して、帯域選択強調制御手段１３の出力は音声帯域選択
強調手段１４へ入力される。そして、音声帯域選択強調
手段１４は、帯域分割された信号に付いて音声帯域のみ
の信号レベルを増幅する。他方、雑音帯域算出手段１６
で算出された雑音帯域は、帯域選択減衰制御手段１７へ
入力され、制御信号がそこから出力される。雑音帯域選
択減衰手段１８は、前記音声帯域選択強調手段１４の出
力について、その雑音帯域のみの信号レベルを減衰させ
、その後音声帯域の信号レベルを減衰させる。なお、こ
の音声帯域選択強調手段４と、雑音帯域選択減衰手段１
８は、その信号処理が逆、すなわち、さきに雑音帯域の
信号レベルを減衰させ、その後音声帯域の信号レベルを
増幅してもかまわない。この音声帯域選択強調手段１４
と雑音帯域選択減衰手段１８は、強調・減衰手段１９を
構成する。本実施例では、音声帯域の音声レベルが増幅
されると同時に、雑音帯域の雑音レベルが減衰させられ
るので、より一層のＳ／Ｎ比の向上が可能となる。

【００３１】図７は、図６の実施例にホルマント分析手
段２４を追加した実施例であり、その内容は、前述した
ものであり、その他の各手段は、図６と同じなので説明
を省略する。ホルマント分析手段の追加によって、より
精密な音声帯域の検出が可能になる。

【００３２】以上説明した実施例において、音声帯域検
出手段、音声帯域選択強調手段等の手段は、コンピュー
タを用いてソフトウエア的に実現できるが、それぞれの
機能を有する専用のハード回路を利用することも可能で
ある。

【００３３】以上説明したところから明らかなように、
本発明の上記実施例では、雑音混じりの音声信号につい
て、帯域分割を行い、その帯域分割された信号に付いて
、音声帯域の音声レベルを雑音帯域の信号レベルに対し
て、相対的に強調するので、Ｓ／Ｎ比が格段に向上する
という効果を奏する。図８は、本発明の音声信号処理装
置の他の一実施例のブロック図である。

【００３４】同図において、帯域分割手段１１は、音声
と雑音が混合した信号を入力し、Ａ／Ｄ変換した後、フ
ーリエ変換する手段である。

【００３５】音声帯域検出手段１２は、その帯域分割手
段１１でフーリエ変換され出力された、雑音を含む混合
信号を入力し、その混合信号中の音声信号部分の帯域を
検出する手段である。例えば、後述するケプストラム（
ＣＥＰＳＴＲＵＭ）分析を行う音声分析手段２１と、そ
のケプストラム分析結果を利用して、音声帯域を検出す
る音声帯域検出回路２３とを有する。この音声帯域と、
雑音帯域との、周波数を基準とする、関係は、図２１に
示すような状態に通常なっている。ここに、Ｓは音声信
号帯域であり、Ｎは雑音帯域である。この音声の帯域Ｓ
が検出されるのである。

【００３６】帯域選択強調制御手段１３は、音声帯域検
出手段２３によって検出された音声帯域情報に基づいて
、音声帯域を強調させる制御信号を出力する手段である
。

【００３７】音声判別手段３１は、帯域分割された雑音
混じりの音声信号について、音声部分を判別するための
手段であって、例えば、ケプストラム分析を行う前記音
声分析手段２１と、そのケプストラム分析結果を用いて
音声信号を判別する音声判別回路３２とを有する。

【００３８】雑音予測手段３３は、前記帯域分割手段１
１の出力に付いて、音声判別手段３１によって、判別さ
れた音声部分から、雑音部分をとらえ、その雑音のみの
部分の雑音データに基づいて、音声部分の雑音を予測す
る手段である。この雑音予測手段３３は、ｍチャンネル
に分割された音声／雑音入力に基づき、雑音成分を各チ
ャンネル毎に予測する手段である。例えば、図２２に示
すように、ｘ軸に周波数、ｙ軸に音声レベル、ｚ軸に時
間をとるとともに、周波数ｆ１のところのデータｐ１，
ｐ２，・・・，ｐｉをとり、その先のｐｊを予測する。例えば、雑音部分ｐ１〜ｐｉの平均をとりｐｊとする。あるいは更に、音声信号部分が続くときｐｊに減衰係数
を掛けるなどである。

【００３９】キャンセル手段３４は、帯域分割手段１１
及び雑音予測手段３３よりｍチャンネルの信号が供給さ
れ、チャンネル毎に雑音を引算するなどしてキャンセル
する手段である。そのキャンセレーションの方法は、図
２３に示すように、周波数を基準にしたキャンセレーシ
ョンで、雑音混入音声信号（Ａ）をフーリエ変換し（Ｃ
）、それから予測雑音のスペクトル（Ｄ）を引き（Ｅ）
、それを逆フーリエ変換して、雑音の無い音声信号を得
る（Ｆ）ものである。

【００４０】音声帯域選択強調手段１４は、前記キャン
セル手段３４によって雑音がある程度除去された雑音混
じりの音声信号を入力し、前記帯域選択強調制御手段１
３の制御信号に従い、音声帯域を選択し、それを強調す
る手段である。

【００４１】帯域合成手段１５は、音声帯域選択強調手
段１４によって強調された信号に付いて、帯域合成する
手段である。例えば、逆フーリエ変換である。

【００４２】次に、本実施例の動作を説明する。雑音混
じりの音声信号について、帯域分割手段１１が帯域分割
を行う。その帯域分割された信号は、音声帯域検出手段
１２によって、音声帯域が検出される。帯域選択強調制
御手段１３は、その音声帯域情報に基づいて、制御信号
を発生する。

【００４３】他方、音声判別手段３１は、帯域分割され
た雑音混じりの音声信号について、音声信号部の雑音を
予測する。キャンセル手段３４は、その予測された雑音
値を、帯域分割された雑音混じりの音声信号から除去す
る。そして、音声帯域選択強調手段１４は、この雑音が
ある程度除去された信号に付いて、前記帯域選択強調制
御手段１３からの制御信号に基づいて、音声帯域の音声
レベルを相対的に強調する。

【００４４】帯域合成手段１５は、この音声レベルの強
調された雑音混じりの音声信号に付いて帯域合成して出
力する。

【００４５】図９は、図８に示す実施例の音声分析手段
２１を更に具体化した内容を示すブロック図である。す
なわち、音声分析手段２１は、ケプストラム分析手段２
１と、ピーク検出手段２２とを備えたものである。ケプ
ストラム分析手段２１は、帯域分割手段１１によって、
フーリエ変換された信号に付いて、ケプストラム分析を
行う手段である。ケプストラムとは、波形の短時間振幅
スペクトルの対数の逆フーリエ変換であって、図２０に
示すようなものである。図１２（Ａ）は、短時間スペク
トルであって、同図（Ｂ）は、そのケプストラムである
。ピーク検出手段２２は、そのケプストラム分析手段２
１において求められたケプストラムのピーク（ピッチ）
を検出して音声信号と雑音信号を判別する手段である。そのピークが存在するところが音声信号部分と判別され
るのである。そのピークの検出は、例えば、所定の大き
さの閾値を予め決めておき、それとの比較を行うことに
よって、検出できる。更に、音声帯域検出回路２３は、
そのピーク検出手段２２によって、検出されたピークの
あるケフレンシー値を図２０（Ｂ）から求める手段であ
る。これによって、音声帯域が検出される。また、音声
判別回路３２は、ピーク検出手段２２によって検出され
たピークから音声信号部分を判別する。その他の手段は
図８の実施例と同じであるので、その説明は省略する。

【００４６】図１０は、図９の実施例に、更に、ホルマ
ント分析手段２４が備えられている。このホルマント分
析手段２４は、ケプストラム分析手段２１によって得ら
れたケプストラム分析結果におけるホルマントを分析す
る手段である（図２０（Ｂ）参照）。音声帯域検出回路
２３は、前記ピーク検出手段２２で検出されたピーク情
報及びホルマント分析手段２４で分析されたホルマント
情報の双方を利用して音声帯域を検出する。本実施例で
は、ピーク情報の他にホルマント情報を利用して音声帯
域を検出するので、より精密な音声帯域の検出が可能と
なる。その他の各手段は、第　　図の実施例と同じなの
で省略する。

【００４７】図１１は、本発明の一実施例を示すブロッ
ク図であり、雑音帯域を算出し、その雑音帯域の雑音レ
ベルを減衰させる装置である。

【００４８】本実施例における帯域分割手段１１、ケプ
ストラム分析手段２１、ピーク検出手段２２、音声帯域
検出回路２３は図９の実施例のものと同じであるので、
その説明は省略する。

【００４９】音声帯域検出回路２３の出力は、雑音帯域
算出手段１６へ入力される。雑音帯域算出手段１６は、
その検出された音声帯域情報に基づいて、雑音帯域を算
出するための手段であって、例えば音声帯域を除く帯域
を雑音帯域と判別する手段である。帯域選択減衰制御手
段１７は、雑音帯域算出手段１６で算出された雑音帯域
情報に基づき、減衰制御信号を出力する手段である。雑
音帯域選択減衰手段１８は、その帯域選択減衰制御手段
１７からの制御信号に従い、キャンセル手段３４から送
られてくる信号中の雑音帯域の信号レベルを減衰させる
手段である。これによって、相対的に音声帯域の信号が
強調されることになる。帯域合成手段１５は、この雑音
帯域の信号レベルが減衰させられた信号を帯域合成する
。本実施例では、雑音帯域に付いて信号レベルを減衰す
るので、相対的に音声帯域を強調することになり、Ｓ／
Ｎ比が向上する。

【００５０】図１２は、図１１の実施例にホルマント分
析手段２４を追加したものである。この実施例でも、ホ
ルマント分析によって、より精密に音声帯域が検出され
るので、雑音帯域算出手段１６によって、より精密な雑
音帯域の検出がなされる。

【００５１】図１３は、図９の実施例と、図１１の実施
例を組み合わせたものである。すなわち、帯域分割手段
１１、ケプストラム分析手段２１、ピーク検出手段２２
、音声判別回路３２、音声帯域検出回路２３は、共通に
設けられている。この音声帯域検出回路２３の出力は、
帯域選択強調制御手段１３及び雑音帯域算出手段１６へ
それぞれ入力される。そして、帯域選択強調制御手段１
３の出力は音声帯域選択強調手段１４へ入力される。そ
して、音声帯域選択強調手段１４は、キャンセル手段３
４から出力される信号に付いて音声帯域のみの信号レベ
ルを増幅する。他方、雑音帯域算出手段１６で算出され
た雑音帯域は、帯域選択限界制御手段１７へ入力され、
制御信号がそこから出力される。雑音帯域選択減衰手段
１８は、前記音声帯域選択強調手段１４の出力について
、その雑音帯域のみの信号レベルを減衰させる。なお、
この音声帯域選択強調手段１４と、雑音帯域選択減衰手
段１８は、その信号処理が逆、すなわち、さきに雑音帯
域の信号レベルを減衰させ、その後音声帯域の信号レベ
ルを増幅てもかまわない。この音声帯域選択強調手段１
４と雑音帯域選択減衰手段１８は、強調・減衰手段３５
を構成する。本実施例では、音声帯域の音声レベルが増
幅されると同時に、雑音帯域の雑音レベルが減衰させら
れるので、より一層のＳ／Ｎ比の向上が可能となる。

【００５２】図１４は、図９に示す実施例の帯域選択強
調制御手段１３の働きに所定の制約をかけて、Ｓ／Ｎ比
の改善を妥当なものにする実施例である。

【００５３】すなわち、雑音パワー算出手段３７は、雑
音予測手段３３の出力に基づき、雑音の大きさを算出す
る手段である。音声信号パワー算出手段３６は、音声帯
域選択強調手段１４によって、強調された音声信号の大
きさを算出する手段である。Ｓ／Ｎ算出手段３８は、そ
の音声信号パワー算出手段３６でによって算出された音
声信号と、前記雑音パワー算出手段３７によって算出さ
れた雑音パワーを入力し、Ｓ／Ｎ比を算出する手段であ
る。そして、帯域選択強調制御手段１３は、そのＳ／Ｎ
比算出手段３８によって、算出されたＳ／Ｎ比を入力し
、そのＳ／Ｎ比が所定の目標Ｓ／Ｎ値になるような制御
信号を、前記音声帯域選択強調手段１４へ出力する。こ
の目標Ｓ／Ｎ値は、例えば１／５である。この目標とす
るＳ／Ｎ値は、音声信号を雑音に比して大きく強調し過
ぎるのを防止する意味を持つ。

【００５４】図１５は、図１１に示す実施例の帯域選択
減衰制御手段１７の働きに所定の制約をかけて、Ｓ／Ｎ
比の改善を妥当なものにする実施例である。

【００５５】すなわち、前述のように、雑音パワー算出
手段３７は、雑音予測手段３３の出力に基づき、雑音の
大きさを算出する手段である。音声信号パワー算出手段
３６は、雑音帯域選択減衰手段１８によって、雑音が減
衰されることによって、相対的に強調された音声信号の
大きさを算出する手段である。Ｓ／Ｎ算出手段３８は、
その音声信号パワー算出手段３６によって算出された音
声信号と、前記雑音パワー算出手段３７によって算出さ
れた雑音パワーを入力し、Ｓ／Ｎ比を算出する手段であ
る。そして、帯域選択減衰制御手段１７は、そのＳ／Ｎ
比算出手段３８によって、算出されたＳ／Ｎ比を入力し
、そのＳ／Ｎ比が所定の目標Ｓ／Ｎ値になるような制御
信号を、前記音声帯域選択強調手段１４へ出力する。

【００５６】以上説明した実施例において、音声帯域検
出手段、音声帯域選択強調手段等の手段は、コンピュー
タを用いてソフトウエア的に実現できるが、それぞれの
機能を有する専用のハード回路を利用することも可能で
ある。

【００５７】以上の実施例で説明したところから明らか
なように、本発明は、雑音混じりの音声信号について、
帯域分割を行い、その帯域分割された信号に付いて予測
された雑音をキャンセルし、その雑音がある程度キャン
セルされた信号に付いて、音声帯域の音声レベルを雑音
帯域の信号レベルに対して、相対的に強調するので、Ｓ
／Ｎ比が格段に向上するという効果を奏する。

【００５８】図１６は、本発明の今１つの一実施例にお
ける音声信号処理装置のブロック図である。図１６にお
いて、１１は、信号を周波数分析する周波数分析手段の
一例としての、雑音が混入した音声信号を周波数帯域毎
に分割する帯域分割手段、３３はその帯域分割手段１１
の出力を入力し、雑音成分を予測する雑音予測手段、４
１は後述するようにして雑音を除去するキャンセル手段
、１５は、信号を合成する信号合成手段の一例としての
、音声を合成する帯域合成手段である。

【００５９】詳しく説明すると、帯域分割手段１１は雑
音を含む音声／雑音入力が供給され、ｍチャンネルの周
波数帯域に帯域分割を行い、雑音予測手段３３及びキャ
ンセル手段４１に供給する手段である。雑音予測手段３
３は、ｍチャンネルに分割された音声／雑音入力に基づ
き、雑音成分を各チャンネル毎に予測し、キャンセル手
段４１へ供給する手段である。例えば、その雑音予測は
、図２２に示すようなものである。すなわち、ｘ軸に周
波数、ｙ軸に音声レベル、ｚ軸に時間をとるとともに、
周波数ｆ１のところのデータｐ１，ｐ２，・・・，ｐｉ
をとり、その先のｐｊを予測する。例えば、雑音部分ｐ
１〜ｐｉの平均をとりｐｊとする。あるいは更に、音声
信号部分が続くときはｐｊに減衰係数を掛けるなどであ
る。また、キャンセル手段４１は、帯域分割手段１１及
び雑音予測手段３３よりｍチャンネルの信号が供給され
、キャンセル係数入力に応じてチャンネル毎に雑音を引
算するなどしてキャンセルするものである。即ち、予測
された雑音成分にキャンセル係数を掛けてキャンセルす
る。一般に、キャンセルの方法の一例として、時間軸で
のキャンセレーションは、図２３に示すように、雑音混
入音声信号（Ａ）から予測された雑音波形（Ｂ）を引算
するものである。それによって信号のみが取り出される
（Ｆ）。

【００６０】本実施例では、図２３に示すように、周波
数を基準にしたキャンセレーションが行われ、雑音混入
音声信号（Ａ）をフーリエ変換し、（Ｃ）、それから予
測雑音のスペクトル（Ｄ）を引き（Ｅ）、それを逆フー
リエ変換して、雑音の無い音声信号を得る（Ｆ）。　　
ピッチ周波数検出手段４２は、入力された音声／雑音入
力の音声のピッチ周波数を検出し、キャンセル係数設定
手段４３に供給する手段である。ここで音声のピッチ周
波数は、第１表のような種々の方法により求められ、音
声の有無、特徴を表している。

【００６１】尚、ピッチ周波数検出手段４２の代わりに
他の音声部を検出する手段を設けてもよい。

【００６２】キャンセル係数設定手段４３は、ピッチ周
波数検出手段４２より供給されるピッチ周波数に基づい
てｍ個のキャンセル係数を設定し、キャンセル手段４１
へ供給するように構成されている。

【００６３】音声帯域検出手段２３は、前記ピッチ周波
数検出手段４２によって検出されたピッチ周波数を利用
して、音声信号部分の帯域を検出する手段である。例え
ば、ケプストラム分析結果を利用して、音声帯域を検出
する。この音声帯域と、雑音帯域との、周波数を基準と
する、関係は、図２１に示すような状態に通常なってい
る。ここに、Ｓは音声信号帯域であり、Ｎは雑音帯域で
ある。この音声の帯域Ｓが検出されるのである。

【００６４】帯域選択強調制御手段１３は、音声帯域検
出手段２３によって検出された音声帯域情報に基づいて
、音声帯域を強調させる制御信号を出力する手段である
。音声帯域選択強調手段１４は、前記キャンセル手段４
１によって雑音がある程度除去された雑音混じりの音声
信号を入力し、前記帯域選択強調制御手段１３の制御信
号に従い、音声帯域を選択し、それを強調する手段であ
る。

【００６５】帯域合成手段１５は、音声帯域選択強調手
段１４によって強調された信号に付いて、帯域合成する
手段である。例えば、逆フーリエ変換器である。

【００６６】以上のように構成した本発明の実施例にお
ける信号処理装置について、以下、その動作を説明する
。

【００６７】雑音を含む音声／雑音入力は帯域分割手段
１１でｍチャンネルの信号に帯域分割され、雑音予測手
段３３で各チャンネル毎にその雑音成分が予測される。帯域分割手段１１でｍチャンネルに帯域分割された信号
は、キャンセル手段４１で各チャンネル毎に雑音予測手
段３３から供給される雑音成分を除去される。この時の
雑音除去率は、キャンセル係数入力によって各チャンネ
ル毎に明瞭度を良くするように適切に設定される。例え
ば、音声信号のあるところでは雑音が存在してもキャン
セル係数を小さくして雑音をあまり除去しないようにす
ることによって明瞭度を良くする。更に詳しく述べれば
、このとき雑音除去率は、キャンセル係数設定手段４３
より供給されるキャンセル係数によって各チャンネル毎
に設定される。即ち、予測された雑音成分をａｉ、雑音
混入信号をｂｉ、キャンセル係数をαｉとすると、キャ
ンセル手段４１の出力ｃｉは（ｂｉ−αｉ×ａｉ）とな
る。他方、そのキャンセル係数は、ピッチ周波数検出手
段４２からの情報に基づいて決定される。即ち、音声／
雑音入力を、ピッチ周波数検出手段４２は入力し、音声
のピッチ周波数を検出する。そして、キャンセル係数設
定手段４３は、図２４に示すようなキャンセル係数を設
定する。即ち、図２４（Ａ）は、各帯域におけるキャン
セル係数を示すものである。ここに、ｆ０−ｆ３は音声
／雑音入力の全帯域を示しており、このｆ０−ｆ３をｍ
チャンネルに分割して、キャンセル係数を設定する。ｆ
１−ｆ２は特に音声が含まれる帯域を示し、ピッチ周波
数を利用して求められる。この様に音声帯域では、キャ
ンセル係数を小さくし（０に近づける）、雑音の除去を
できるだけしないようにする。それによって明瞭度が良
くなる。人間の聴覚は多少雑音があっても音声を聞き取
れるからである。そしてｆ０−ｆ１、ｆ２−ｆ３の非音
声帯域では、キャンセル係数を１として十分雑音を除去
するようにしている。図２４（Ｂ）のキャンセル係数は
、音声が全くなく、雑音としか考えられないことが確実
にわかっているときに用いるキャンセル係数で、１とし
て雑音を十分除去するようにしている。例えば、ピーク
周波数からみて、母音が全く出てこないことが続いた場
合、音声信号とは判断できないので雑音と判断する等が
この場合にあたる。図２４（Ａ）、（Ｂ）のキャンセル
係数を適宜切り換え得るようにすることが望ましい。

【００６８】他方、ピッチ周波数検出手段４２によって
検出されたピッチ周波数情報に基づき、音声帯域検出手
段２３は、音声帯域を検出する。帯域選択強調制御手段
１３は、その音声帯域情報に基づいて、制御信号を発生
する。そして、音声帯域選択強調手段１４は、キャンセ
ル手段４１によって雑音がある程度除去された信号に付
いて、前記帯域選択強調制御手段１３からの制御信号に
基づいて、音声帯域の音声レベルを相対的に強調する。

【００６９】帯域合成手段１５は、この音声レベルの強
調された雑音混じりの音声信号に付いて帯域合成して出
力する。

【００７０】図１７は、本発明の他の一実施例を示すブ
ロック図であり、図１６の実施例とは、雑音帯域を算出
し、その雑音帯域の雑音レベルを減衰させる点が異なる
。

【００７１】すなわち、本実施例における帯域分割手段
１１、雑音予測手段３３、キャンセル手段４１、ピッチ
周波数検出手段４２、キャンセル係数設定手段４３、音
声帯域検出手段２３は、図１６の実施例のものと同じで
あるので、その説明は省略する。

【００７２】音声帯域検出手段２３の出力は、雑音帯域
算出手段１６へ入力される。雑音帯域算出手段１６は、
その検出された音声帯域情報に基づいて、雑音帯域を算
出するための手段であって、例えば音声帯域を除く帯域
を雑音帯域と判別する手段である。帯域選択減衰制御手
段１７は、雑音帯域算出手段１６で算出された雑音帯域
情報に基づき、減衰制御信号を出力する手段である。雑
音帯域選択減衰手段１８は、その帯域選択減衰制御手段
１７からの制御信号に従い、キャンセル手段４１から送
られてくる信号中の雑音帯域の信号レベルを減衰させる
手段である。これによって、相対的に音声帯域の信号が
強調されることになる。

【００７３】本実施例では、雑音帯域に付いて信号レベ
ルを減衰するので、相対的に音声帯域を強調することに
なり、Ｓ／Ｎ比が向上する。

【００７４】図１８は、図１６に示す実施例の帯域選択
強調制御手段１３の働きに所定の制約をかけて、Ｓ／Ｎ
比の改善を妥当なものにする実施例である。

【００７５】すなわち、雑音パワー算出手段３７は、雑
音予測手段３３の出力に基づき、雑音の大きさを算出す
る手段である。音声信号パワー算出手段３６は、音声帯
域選択強調手段１４によって、強調された音声信号の大
きさを算出する手段である。Ｓ／Ｎ算出手段３８は、そ
の音声信号パワー算出手段３６によって算出された音声
信号と、前記雑音パワー算出手段３７によって算出され
た雑音パワーを入力し、Ｓ／Ｎ比を算出する手段である
。そして、帯域選択強調制御手段１３は、そのＳ／Ｎ比
算出手段３８によって、算出されたＳ／Ｎ比を入力し、
そのＳ／Ｎ比が所定の目標Ｓ／Ｎ値になるような制御信
号を、前記音声帯域選択強調手段１４へ出力する。この
目標Ｓ／Ｎ値は、例えば１／５である。この目標とする
Ｓ／Ｎ値は、音声信号を雑音に比して大きく強調し過ぎ
るのを防止する意味を持つ。

【００７６】図１９は、図１７に示す実施例の帯域選択
減衰制御手段１７の働きに所定の制約をかけて、Ｓ／Ｎ
比の改善を妥当なものにする実施例である。

【００７７】すなわち、前述のように、雑音信号パワー
算出手段３７は、雑音予測手段３３の出力に基づき、雑
音の大きさを算出する手段である。音声信号パワー算出
手段３６は、雑音帯域選択減衰手段１８によって、雑音
が減衰されることによって、相対的に強調された音声信
号の大きさを算出する手段である。

【００７８】Ｓ／Ｎ算出手段３８は、その音声信号パワ
ー算出手段３６によって算出された音声信号と、前記雑
音パワー算出手段３７によって算出された雑音パワーを
入力し、Ｓ／Ｎ比を算出する手段である。そして、帯域
選択減衰制御手段１７は、そのＳ／Ｎ比算出手段３８に
よって、算出されたＳ／Ｎ比を入力し、そのＳ／Ｎ比が
所定の目標Ｓ／Ｎ値になるような制御信号を、前記音声
帯域選択強調手段１８へ出力する。

【００７９】以上説明した実施例において、音声帯域検
出手段、音声帯域選択強調手段等の手段は、コンピュー
タを用いてソフトウエア的に実現できるが、それぞれの
機能を有する専用のハード回路を利用することも可能で
ある。

【００８０】以上の実施例で説明としたところから明ら
かなように、本発明にかかる音声信号処理装置は、雑音
成分を予測して、雑音をキャンセルする際、キャンセル
係数を利用し、更に、音声帯域の音声レベルを強調し、
あるいは雑音帯域の雑音レベルを減衰するので、より一
層雑音が抑圧された音声信号を得ることが出来る。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、雑
音を含む音声信号の帯域分割周波数成分のうち、音声が
含まれる帯域を音声検出手段によって検出し、その音声
信号が含まれる帯域を強調すると共に、この音声検出手
段を含む雑音抑圧システムを設けることで、雑音を含む
音声信号のＳＮＲを向上させることが出来る。

【００８２】なお、本発明の音声信号処理装置を音声認
識装置に前置することで音声認識率が向上することは言
うまでもない。

【００８３】また、様々な通信システムに応用して通信
の品質を向上させることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明にかかる音声信号処理装置の一実施
例を示すブロック図

【図２】　　実施例の更に具体的な内容を示すブロック
図

【図３】　　本発明の他の実施例を示すブロック図

【
図４】　　本発明の他の実施例を示すブロック図

【図５
】　　本発明の他の実施例を示すブロック図

【図６】　
　本発明の他の実施例を示すブロック図

【図７】　　本
発明の他の実施例を示すブロック図

【図８】　　本発明
にかかる音声信号処理装置の一実施例を示すブロック図

【図９】　　実施例の更に具体的な内容を示すブロック
図

【図１０】　　本発明の他の実施例を示すブロック図

【図１１】　　本発明の他の実施例を示すブロック図

【
図１２】　　本発明の他の実施例を示すブロック図

【図
１３】　　本発明の他の実施例を示すブロック図

【図１
４】　　本発明の他の実施例を示すブロック図

【図１５
】　　本発明の他の実施例を示すブロック図

【図１６】
　　本発明にかかる音声信号処理装置の一実施例を示す
ブロック図

【図１７】　　本発明にかかる音声信号処理装置の他の
一実施例を示すブロック図

【図１８】　　本発明にかかる音声信号処理装置の今１
つの一実施例を示すブロック図

【図１９】　　他の本発明にかかる音声信号処理装置の
一実施例を示すブロック図

【図２０】　　本発明の一実施例におけるケプストラム
分析を説明するためのグラフ

【図２１】　　本発明における音声帯域と雑音帯域を説
明するためのグラフ

【図２２】　　本発明における雑音予測をする方法を説
明するためのグラフ

【図２３】　　本発明におけるキャンセル方法を説明す
るためのグラフ

【図２４】　　本発明におけるキャンセル係数を説明す
るためのグラフ

【図２５】　　従来の音声信号処理装置を示すブロック
図

【符号の説明】

１１　　帯域分割手段１２　　音声帯域検出手段１３　　帯域選択強調制御手段１４　　音声帯域選択強調手段１５　　帯域合成手段１６　　雑音帯域算出手段１７　　帯域選択減衰制御手段１８　　雑音帯域選択減衰手段１９　　強調・減衰手段２１　　ケプストラム分析手段２２　　ピーク検出手段２３　　音声帯域検出回路２４　　ホルマント分析手段３２　　音声判別回路３３　　音声予測手段３４　　キャンセル手段３６　　音声信号パワー算出手段３７　　雑音パワー算出手段３８　　Ｓ／Ｎ算出手段４２　　ピッチ周波数検出手段４３　　キャンセル係数設定手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】雑音を含む混合信号を入力し、その帯域分
割する帯域分割手段と、その帯域分割手段によって、帯
域分割された各チャンネル毎の信号に付いて、音声帯域
部分を検出する音声帯域検出手段と、その音声帯域検出
手段によって検出された音声帯域情報に基づいて、帯域
分割された雑音混じりの信号について、音声信号帯域を
雑音信号帯域に対して相対的に強調する音声帯域選択強
調手段と、その音声帯域選択強調手段によって強調され
た信号に付いて、帯域合成する帯域合成手段とを備えた
ことを特徴とする音声信号処理装置。
【請求項２】雑音を含む混合信号を入力し、その帯域分
割する帯域分割手段と、その帯域分割手段によって、帯
域分割された各チャンネル毎の信号に付いて、音声帯域
部分を検出する音声帯域検出手段と、その音声帯域検出
手段によって検出された音声帯域情報に基づいて、音声
帯域を強調させる制御信号を出力する帯域選択強調制御
手段と、前記帯域分割手段によって帯域分割された雑音
混じりの信号を入力し、前記帯域選択強調制御手段の制
御信号に従い、音声帯域を選択し、それのみ強調する音
声帯域選択強調手段と、その音声帯域選択強調手段によ
って強調された信号に付いて、帯域合成する帯域合成手
段とを備えたことを特徴とする音声信号処理装置。
【請求項３】音声帯域検出手段は、帯域分割された信号
を入力し、ケプストラム分析を行うケプストラム分析手
段と、そのケプストラム分析結果に基づき、ピークを検
出するピーク検出手段と、そのピーク検出手段によって
検出されたピークを利用して、音声帯域を検出する音声
帯域検出回路とを有していることを特徴とする請求項１
記載の音声信号処理装置。
【請求項４】音声帯域検出手段は、帯域分割された信号
を入力し、ケプストラム分析を行うケプストラム分析手
段と、そのケプストラム分析結果に基づき、ピークを検
出するピーク検出手段と、前記ケプストラム分析結果に
基づき、ホルマント分析を行うホルマント分析手段と、
そのホルマント分析手段によって分析されたホルマント
情報及び前記ピーク検出手段によって検出されたピーク
を利用して、音声帯域を検出する音声帯域検出回路とを
有していることを特徴とする請求項１記載の音声信号処
理装置。
【請求項５】雑音を含む混合信号を入力し、その帯域分
割する帯域分割手段と、その帯域分割手段によって、帯
域分割された各チャンネル毎の信号に付いて、音声帯域
部分を検出する音声帯域検出手段と、その音声帯域検出
手段によって検出された音声帯域情報に基づいて、雑音
帯域を算出する雑音帯域算出手段と、その雑音帯域算出
手段によって算出された雑音帯域を強調させる制御信号
を出力する帯域選択減衰制御手段と、前記帯域分割手段
によって帯域分割された雑音混じりの信号を入力し、前
記帯域選択減衰制御手段の制御信号に従い、雑音帯域を
選択し、それのみ減衰する雑音帯域選択減衰手段と、そ
の雑音帯域選択減衰手段によって減衰された信号に付い
て、帯域合成する帯域合成手段とを備えたことを特徴と
する音声信号処理装置。
【請求項６】音声帯域検出手段は、帯域分割された信号
を入力し、ケプストラム分析を行うケプストラム分析手
段と、そのケプストラム分析結果に基づき、ピークを検
出するピーク検出手段と、前記ケプストラム分析結果に
基づき、ホルマント分析を行うホルマント分析手段と、
そのホルマント分析手段によって分析されたホルマント
情報及び前記ピーク検出手段によって検出されたピーク
を利用して、音声帯域を検出する音声帯域検出回路とを
有していることを特徴とする請求項５記載の音声信号処
理装置。
【請求項７】雑音を含む混合信号を入力し、その帯域分
割する帯域分割手段と、その帯域分割手段によって、帯
域分割された各チャンネル毎の信号に付いて、音声帯域
部分を検出する音声帯域検出手段と、その音声帯域検出
手段によって検出された音声帯域情報に基づいて、音声
帯域を強調させる制御信号を出力する帯域選択強調制御
手段と、前記音声帯域検出手段によって検出された音声
帯域情報に基づいて、雑音帯域を算出する雑音帯域算出
手段と、その雑音帯域算出手段によって算出された雑音
帯域を強調させる制御信号を出力する帯域選択減衰制御
手段と、前記帯域分割手段によって帯域分割された雑音
混じりの信号について、前記帯域選択強調制御手段の制
御信号に従い、音声帯域を選択し、それのみ強調し、ま
た、前記帯域選択減衰制御手段の制御信号に従い、雑音
帯域を選択し、それのみ減衰する強調・減衰手段と、そ
の強調・減衰手段によって、強調・減衰された信号に付
いて、帯域合成する帯域合成手段とを備えたことを特徴
とする音声信号処理装置。
【請求項８】雑音を含む混合信号を入力し、その帯域分
割する帯域分割手段と、その帯域分割手段によって、帯
域分割された信号に付いて、音声部分を判別する音声判
別手段と、その判別された音声部分情報を利用して音声
部分の雑音を予測する雑音予測手段と、その予測された
雑音値を、前記帯域分割された信号から差し引くキャン
セル手段と、前記帯域分割された各チャンネル毎の信号
に付いて音声帯域部分を検出する音声帯域検出手段と、
その音声帯域検出手段によって検出された音声帯域情報
に基づいて、前記キャンセル手段により雑音がキャンセ
ルされた信号について、音声信号帯域を雑音信号帯域に
対して相対的に強調する音声帯域選択強調手段と、その
音声帯域選択強調手段によって強調された信号に付いて
、帯域合成する帯域合成手段とを備えたことを特徴とす
る音声信号処理装置。
【請求項９】雑音を含む混合信号を入力し、その帯域分
割する帯域分割手段と、その帯域分割手段によって、帯
域分割された各チャンネル毎の信号に付いて、ケプスト
ラム分析を行うケプストラム分析手段と、そのケプスト
ラム分析結果に基づき、ピークを検出するピーク検出手
段と、そのピーク検出手段で検出されたピークを利用し
て、音声部分を判別する音声判別回路と、その判別され
た音声部分情報を利用して音声部分の雑音を予測する雑
音予測手段と、その予測された雑音値を、前記帯域分割
された信号から差し引くキャンセル手段と、前記ピーク
検出手段によって検出されたピークを利用して、音声帯
域を検出する音声帯域検出回路と、その音声帯域検出回
路によって検出された音声帯域情報に基づいて、音声帯
域を強調させる制御信号を出力する帯域選択強調制御手
段と、前記キャンセル手段によって雑音除去された信号
を入力し、前記帯域選択強調制御手段の制御信号に従い
、音声帯域を選択し、それのみ強調する音声帯域選択強
調手段と、その音声帯域選択強調手段によって強調され
た信号に付いて、帯域合成する帯域合成手段とを備えた
ことを特徴とする音声信号処理装置。
【請求項１０】ケプストラム分析手段によるケプストラ
ムに付いてホルマント分析を行うホルマント分析手段を
更に備え、前記音声判別回路は、そのホルマント分析結
果をも利用して音声部分の判別を行うことを特徴とする
請求項２記載の音声信号処理装置。
【請求項１１】雑音を含む混合信号を入力し、その帯域
分割する帯域分割手段と、その帯域分割手段によって、
帯域分割された各チャンネル毎の信号に付いて、ケプス
トラム分析を行うケプストラム分析手段と、そのケプス
トラム分析結果に基づき、ピークを検出するピーク検出
手段と、そのピーク検出手段で検出されたピークを利用
して、音声部分を判別する音声判別回路と、その判別さ
れた音声部分情報を利用して音声部分の雑音を予測する
雑音予測手段と、その予測された雑音値を、前記帯域分
割された信号から差し引くキャンセル手段と、前記ピー
ク検出手段によって検出されたピークを利用して、音声
帯域を検出する音声帯域検出回路と、その音声帯域検出
回路によって検出された音声帯域情報に基づいて、雑音
帯域を算出する雑音帯域算出手段と、その雑音帯域算出
手段によって算出された雑音帯域を減衰させる制御信号
を出力する帯域選択減衰制御手段と、前記キャンセル手
段によって、雑音がキャンセルされた信号を入力し、前
記帯域選択減衰制御手段の制御信号に従い、雑音帯域を
選択し、それのみ減衰する雑音帯域選択減衰手段と、そ
の雑音帯域選択減衰手段によって減衰された信号に付い
て、帯域合成する帯域合成手段とを備えたことを特徴と
する音声信号処理装置。
【請求項１２】ケプストラム分析手段によるケプストラ
ムに付いてホルマント分析を行うホルマント分析手段を
更に備え、前記音声判別回路は、そのホルマント分析結
果をも利用して音声部分の判別を行うことを特徴とする
請求項４記載の音声信号処理装置。
【請求項１３】雑音を含む混合信号を入力し、その帯域
分割する帯域分割手段と、その帯域分割手段によって、
帯域分割された各チャンネル毎の信号に付いて、ケプス
トラム分析を行うケプストラム分析手段と、そのケプス
トラム分析結果に基づき、ピークを検出するピーク検出
手段と、そのピーク検出手段で検出されたピークを利用
して、音声部分を判別する音声判別回路と、その判別さ
れた音声部分情報を利用して音声部分の雑音を予測する
雑音予測手段と、その予測された雑音値を、前記帯域分
割された信号から差し引くキャンセル手段と、前記ピー
ク検出手段によって検出されたピークを利用して、音声
帯域を検出する音声帯域検出回路と、その音声帯域検出
回路によって検出された音声帯域情報に基づいて、音声
帯域を強調させる制御信号を出力する帯域選択強調制御
手段と、前記音声帯域検出回路によって検出された音声
帯域情報に基づいて、雑音帯域を算出する雑音帯域算出
手段と、その雑音帯域算出手段によって算出された雑音
帯域を強調させる制御信号を出力する帯域選択減衰制御
手段と、前記キャンセル手段によって雑音がキャンセル
された信号について、前記帯域選択強調制御手段の制御
信号に従い、音声帯域を選択し、それのみ強調し、また
、前記帯域選択減衰制御手段の制御信号に従い、雑音帯
域を選択し、それのみ減衰する強調・減衰手段と、その
強調・減衰手段によって、強調・減衰された信号に付い
て、帯域合成する帯域合成手段とを備えたことを特徴と
する音声信号処理装置。
【請求項１４】雑音を含む混合信号を入力し、その帯域
分割する帯域分割手段と、その帯域分割手段によって、
帯域分割された各チャンネル毎の信号に付いて、ケプス
トラム分析を行うケプストラム分析手段と、そのケプス
トラム分析結果に基づき、ピークを検出するピーク検出
手段と、そのピーク検出手段で検出されたピークを利用
して、音声部分を判別する音声判別回路と、その判別さ
れた音声部分情報を利用して音声部分の雑音を予測する
雑音予測手段と、その予測された雑音値を、前記帯域分
割された信号から差し引くキャンセル手段と、前記ピー
ク検出手段によって検出されたピークを利用して、音声
帯域を検出する音声帯域検出回路と、その音声帯域検出
回路によって検出された音声帯域情報に基づいて、音声
帯域を強調させる制御信号を出力する帯域選択強調制御
手段と、前記キャンセル手段によって雑音除去された信
号を入力し、前記帯域選択強調制御手段の制御信号に従
い、音声帯域を選択し、それのみ強調する音声帯域選択
強調手段と、その音声帯域選択強調手段によって強調さ
れた信号に付いて、帯域合成する帯域合成手段とを備え
、更に、前記雑音予測手段により予測された雑音を入力
し、雑音の大きさを算出する雑音パワー算出手段と、前
記音声帯域選択強調手段によって、強調された音声信号
の大きさを算出する音声信号パワー算出手段と、その音
声信号パワー算出手段によって算出された音声信号と、
前記雑音パワー算出手段によって算出された雑音パワー
を入力し、Ｓ／Ｎ比を算出するＳ／Ｎ比算出手段とを備
え、前記帯域選択強調制御手段は、そのＳ／Ｎ比算出手
段によって、算出されたＳ／Ｎ比を入力し、そのＳ／Ｎ
比が所定の目標Ｓ／Ｎ値になるような制御信号を、前記
音声帯域選択強調手段へ出力することを特徴とする音声
信号処理装置。
【請求項１５】雑音を含む混合信号を入力し、その帯域
分割する帯域分割手段と、その帯域分割手段によって、
帯域分割された各チャンネル毎の信号に付いて、ケプス
トラム分析を行うケプストラム分析手段と、そのケプス
トラム分析結果に基づき、ピークを検出するピーク検出
手段と、そのピーク検出手段で検出されたピークを利用
して、音声部分を判別する音声判別回路と、その判別さ
れた音声部分情報を利用して音声部分の雑音を予測する
雑音予測手段と、その予測された雑音値を、前記帯域分
割された信号から差し引くキャンセル手段と、前記ピー
ク検出手段によって検出されたピークを利用して、音声
帯域を検出する音声帯域検出回路と、その音声帯域検出
回路によって検出された音声帯域情報に基づいて、雑音
帯域を算出する雑音帯域算出手段と、その雑音帯域算出
手段によって算出された雑音帯域を強調させる制御信号
を出力する帯域選択減衰制御手段と、前記キャンセル手
段によって、雑音がキャンセルされた信号を入力し、前
記帯域選択減衰制御手段の制御信号に従い、雑音帯域を
選択し、それのみ減衰する雑音帯域選択減衰手段と、そ
の雑音帯域選択減衰手段によって減衰された信号に付い
て、帯域合成する帯域合成手段とを備え、更に、前記雑
音予測手段により予測された雑音を入力し、雑音の大き
さを算出する雑音パワー算出手段と、前記雑音帯域選択
減衰手段によって、相対的に強調された音声信号の大き
さを算出する音声信号パワー算出手段と、その音声信号
パワー算出手段によって算出された音声信号と、前記雑
音パワー算出手段によって算出された雑音パワーを入力
し、Ｓ／Ｎ比を算出するＳ／Ｎ比算出手段とを備え、前
記帯域選択制御手段は、そのＳ／Ｎ比算出手段によって
、算出されたＳ／Ｎ比を入力し、そのＳ／Ｎ比が所定の
目標Ｓ／Ｎ値になるような制御信号を前記雑音帯域選択
減衰手段へ出力することを特徴とする音声信号処理装置
。
【請求項１６】入力された、雑音を含む音声信号の周波
数帯域を分割する帯域分割手段と、その帯域分割手段の
帯域分割出力が入力され、その雑音成分を予測する雑音
予測手段と、前記雑音を含む入力信号のピッチ周波数を
検出するピッチ周波数検出手段と、そのピッチ周波数検
出手段のピッチ周波数出力に応じてキャンセル係数を設
定するキャンセル係数設定手段と、前記雑音予測手段の
雑音予測出力、前記帯域分割手段の帯域分割出力、及び
前記キャンセル係数設定手段によって設定されたキャン
セル係数信号が入力され、その帯域分割出力から、その
キャンセル率を考慮した雑音成分をキャンセルするキャ
ンセル手段と、前記ピッチ周波数検出手段により検出さ
れたピッチ周波数を利用して前記入力信号の音声帯域部
分を検出する音声帯域検出手段と、その音声帯域検出手
段によって検出された音声帯域を強調させる制御信号を
出力する帯域分割選択強調制御手段と、その帯域選択強
調制御手段の制御信号にしたがって、前記キャンセル手
段により雑音がキャンセルされた信号について、音声信
号帯域を雑音信号帯域に対して相対的に強調する音声帯
域選択強調手段と、その音声帯域選択強調手段によって
強調された信号に付いて、帯域合成する帯域合成手段と
を備えたことを特徴とする音声信号処理装置。
【請求項１７】入力された、雑音を含む音声信号の周波
数帯域を分割する帯域分割手段と、その帯域分割手段の
帯域分割出力が入力され、その雑音成分を予測する雑音
予測手段、前記雑音を含む入力信号のピッチ周波数を検
出するピッチ周波数検出手段と、そのピッチ周波数検出
手段のピッチ周波数出力に応じてキャンセル係数を設定
するキャンセル係数設定手段と、前記雑音予測手段の雑
音予測出力、前記帯域分割手段の帯域分割出力、及び前
記キャンセル係数設定手段によって設定されたキャンセ
ル係数信号が入力され、その帯域分割出力から、そのキ
ャンセル率を考慮した雑音成分をキャンセルするキャン
セル手段と、前記ピッチ周波数検出手段により検出され
たピッチ周波数を利用して前記入力信号の音声帯域部分
を検出する音声帯域を検出する音声帯域検出手段と、そ
の音声帯域検出手段によって検出された音声帯域情報に
基づいて、雑音帯域を算出する雑音帯域算出手段と、そ
の雑音帯域算出手段によって算出された雑音帯域を減衰
させる制御信号を出力する帯域選択減衰制御手段と、前
記キャンセル手段によって、雑音がキャンセルされた信
号を入力し、前記帯域選択減衰制御手段の制御信号に従
い、雑音帯域を選択し、それのみ減衰する雑音帯域選択
減衰手段と、その雑音帯域選択減衰手段によって減衰さ
れた信号に付いて、帯域合成する帯域合成手段とを備え
たことを特徴とする音声信号処理装置。
【請求項１８】入力された、雑音を含む音声信号の周波
数帯域を分割する帯域分割手段と、その帯域分割手段の
帯域分割出力が入力され、その雑音成分を予測する雑音
予測手段と、前記雑音を含む入力信号のピッチ周波数を
検出するピッチ周波数検出手段と、そのピッチ周波数検
出手段のピッチ周波数出力に応じてキャンセル係数を設
定するキャンセル係数設定手段と、前記雑音予測手段の
雑音予測出力、前記帯域分割手段の帯域分割出力、及び
前記キャンセル係数設定手段によって設定されたキャン
セル係数信号が入力され、その帯域分割出力から、その
キャンセル率を考慮した雑音成分をキャンセルするキャ
ンセル手段と、前記ピッチ周波数検出手段により検出さ
れたピッチ周波数を利用して前記入力信号の音声帯域部
分を検出する音声帯域検出手段と、その音声帯域検出手
段によって検出された音声帯域を強調させる制御信号を
出力する帯域選択強調制御手段と、その帯域選択強調制
御手段の制御信号にしたがって、前記キャンセル手段に
より雑音がキャンセルされた信号について、音声信号帯
域を雑音信号帯域に対して相対的に強調する音声帯域選
択強調手段と、その音声帯域選択強調手段によって強調
された信号に付いて、帯域合成する帯域合成手段と、更
に、前記雑音予測手段により予測された雑音を入力し、
雑音の大きさを算出する雑音パワー算出手段と、前記音
声帯域選択強調手段によって、強調された音声信号の大
きさを算出する音声信号パワー算出手段と、その音声信
号パワー算出手段によって算出された音声信号と、前記
雑音パワー算出手段によって算出された雑音パワーを入
力し、Ｓ／Ｎ比を算出するＳ／Ｎ比算出手段とを備え、
前記帯域選択強調制御手段は、そのＳ／Ｎ比算出手段に
よって、算出されたＳ／Ｎ比を入力し、そのＳ／Ｎ比が
所定の目標Ｓ／Ｎ値になるような制御信号を、前記音声
帯域選択強調手段へ出力することを特徴とする音声信号
処理装置。
【請求項１９】入力された、雑音を含む音声信号の周波
数帯域を分割する帯域分割手段と、その帯域分割手段の
帯域分割出力が入力され、その雑音成分を予測する雑音
予測手段と、前記雑音を含む入力信号のピッチ周波数を
検出するピッチ周波数検出手段と、そのピッチ周波数検
出手段のピッチ周波数出力に応じてキャンセル係数を設
定するキャンセル係数設定手段と、前記雑音予測手段の
雑音予測出力、前記帯域分割手段の帯域分割出力、及び
前記キャンセル係数設定手段によって設定されたキャン
セル係数信号が入力され、その帯域分割出力から、その
キャンセル率を考慮した雑音成分をキャンセルするキャ
ンセル手段と、前記ピッチ周波数検出手段により検出さ
れたピッチ周波数を利用して前記入力信号の音声帯域部
分を検出する音声帯域を検出する音声帯域検出手段と、
その音声帯域検出手段によって検出された音声帯域情報
に基づいて、雑音帯域を算出する雑音帯域算出手段と、
その雑音帯域算出手段によって算出れた雑音帯域を減衰
させる制御信号を出力する帯域選択減衰制御手段と、前
記キャンセル手段によって、雑音がキャンセルされた信
号を入力し、前記帯域選択減衰制御手段の制御信号に従
い、雑音帯域を選択し、それのみ減衰する雑音帯域分割
選択減衰手段と、その雑音帯域選択減衰手段によって減
衰された信号に付いて、帯域合成する帯域合成手段とを
備え、更に、前記雑音予測手段により予測された雑音を
入力し、雑音の大きさを算出する雑音パワー算出手段と
、前記雑音帯域選択減衰手段によって、相対的に強調さ
れた音声信号の大きさを算出する音声信号パワー算出手
段と、その音声信号パワー算出手段によって算出された
雑音パワーを入力し、Ｓ／Ｎ比を算出するＳ／Ｎ比算出
手段とを備え、前記帯域選択減衰制御手段は、そのＳ／
Ｎ比算出手段によって、算出されたＳ／Ｎ比を入力し、
そのＳ／Ｎ比が所定の目標Ｓ／Ｎ値になるような制御信
号を前記雑音帯域選択減衰手段へ出力することを特徴と
する音声信号処理装置。