JPH07101853B2 - 雑音低減方法 - Google Patents
雑音低減方法Info
- Publication number
- JPH07101853B2 JPH07101853B2 JP3031815A JP3181591A JPH07101853B2 JP H07101853 B2 JPH07101853 B2 JP H07101853B2 JP 3031815 A JP3031815 A JP 3031815A JP 3181591 A JP3181591 A JP 3181591A JP H07101853 B2 JPH07101853 B2 JP H07101853B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- component
- frequency
- noise reduction
- power spectrum
- reduction method
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 28
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims description 19
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 7
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 7
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 5
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 210000001061 forehead Anatomy 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 238000005311 autocorrelation function Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 210000001260 vocal cord Anatomy 0.000 description 1
- 230000001755 vocal effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Noise Elimination (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高騒音環境下における通
信システムに用いて好適な雑音低減方法に関する。
信システムに用いて好適な雑音低減方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、航空機内や船舶のエンジン室内
等の高騒音環境下で使用する通信システムでは、通常マ
イクロホンにより音声を検出しても、高騒音に基づく雑
音もそのまま検出されてしまうため、音声が雑音に妨害
され、通話が著しく困難になる場合がある。
等の高騒音環境下で使用する通信システムでは、通常マ
イクロホンにより音声を検出しても、高騒音に基づく雑
音もそのまま検出されてしまうため、音声が雑音に妨害
され、通話が著しく困難になる場合がある。
【０００３】このため、従来は雑音低減効果の高い骨伝
導マイクロホン（一般的には加速度形ピックアップ）を
用いて音声の検出を行っていた。骨伝導マイクロホンは
人体頭部の骨部、例えば、額等に取付けることにより、
発声した際に生ずる僅かな骨部の振動を電気的信号に変
換し、音声を疑似的に検出するものであり、周囲におけ
る高騒音環境の影響は排除される。
導マイクロホン（一般的には加速度形ピックアップ）を
用いて音声の検出を行っていた。骨伝導マイクロホンは
人体頭部の骨部、例えば、額等に取付けることにより、
発声した際に生ずる僅かな骨部の振動を電気的信号に変
換し、音声を疑似的に検出するものであり、周囲におけ
る高騒音環境の影響は排除される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、骨伝導マイク
ロホンにより音声を検出する従来の方法は、本来の音声
を骨振動を介して疑似的に検出するため、音質面で難点
があり、現実には通話音声の明瞭性及び自然性において
普通マイクロホンより大きく劣るなど、実用的な通話手
段にまで確立されていないのが実情である。
ロホンにより音声を検出する従来の方法は、本来の音声
を骨振動を介して疑似的に検出するため、音質面で難点
があり、現実には通話音声の明瞭性及び自然性において
普通マイクロホンより大きく劣るなど、実用的な通話手
段にまで確立されていないのが実情である。
【０００５】本発明はこのような従来の技術に存在する
課題を解決したものであり、高騒音環境下の通信システ
ムにおける通話音声のＳ／Ｎ比を高めると同時に音質を
飛躍的に向上させ得る雑音低減方法の提供を目的とす
る。
課題を解決したものであり、高騒音環境下の通信システ
ムにおける通話音声のＳ／Ｎ比を高めると同時に音質を
飛躍的に向上させ得る雑音低減方法の提供を目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る雑音低減方
法は、骨伝導マイクロホン（以下、骨伝導マイクと記
す）２等の加速度形ピックアップと普通マイクロホン
（以下、普通マイクと記す）３により音声を同時に検出
し、普通マイク３から得る音声信号Ｓｓを有声音成分
（母音成分）Ｓａと無声音成分（子音成分）Ｓｂに判別
するとともに、有声音成分Ｓａを周波数パワースペクト
ルＰｓに変換し、他方、骨伝導マイク２から得る音声信
号Ｓｆに基づいて有声音成分のピッチ周波数Ｐｆを得、
前記周波数パワースペクトルＰｓから前記ピッチ周波数
Ｐｆに対応する周波数成分を抽出するとともに、抽出し
た周波数パワースペクトルＰｏを音声信号における有声
音処理成分Ｓｃに変換し、この有声音処理成分Ｓｃに対
して無声音成分Ｓｂ、望ましくは無声音成分Ｓｂを所定
の大きさに減衰して得た無声音処理成分Ｓｄを加えて音
声処理信号Ｓｏを得ることを特徴とする。この場合、有
声音成分Ｓａから周波数パワースペクトルＰｓへの変換
はフーリェ変換により、周波数パワースペクトルＰｏか
ら有声音処理成分Ｓｃへの変換は逆フーリェ変換により
行うことが望ましい。また、周波数パワースペクトルＰ
ｓから抽出される周波数成分は、基本周波数乃至所定の
ｎ次高調波成分となるように予め設定する。なお、無声
音処理成分Ｓｄは所定時間遅延させることができ、この
遅延時間は可変可能である。また、音声信号Ｓｓに対す
る有声音成分Ｓａと無声音成分Ｓｂの分離は、骨伝導マ
イク２から得る音声信号Ｓｆに基づいて有声音成分と無
声音成分を判別し、この判別結果により行う。さらにま
た、周波数パワースペクトルＰｓからの周波数成分の抽
出は櫛形フィルタ４を利用できる。
法は、骨伝導マイクロホン（以下、骨伝導マイクと記
す）２等の加速度形ピックアップと普通マイクロホン
（以下、普通マイクと記す）３により音声を同時に検出
し、普通マイク３から得る音声信号Ｓｓを有声音成分
（母音成分）Ｓａと無声音成分（子音成分）Ｓｂに判別
するとともに、有声音成分Ｓａを周波数パワースペクト
ルＰｓに変換し、他方、骨伝導マイク２から得る音声信
号Ｓｆに基づいて有声音成分のピッチ周波数Ｐｆを得、
前記周波数パワースペクトルＰｓから前記ピッチ周波数
Ｐｆに対応する周波数成分を抽出するとともに、抽出し
た周波数パワースペクトルＰｏを音声信号における有声
音処理成分Ｓｃに変換し、この有声音処理成分Ｓｃに対
して無声音成分Ｓｂ、望ましくは無声音成分Ｓｂを所定
の大きさに減衰して得た無声音処理成分Ｓｄを加えて音
声処理信号Ｓｏを得ることを特徴とする。この場合、有
声音成分Ｓａから周波数パワースペクトルＰｓへの変換
はフーリェ変換により、周波数パワースペクトルＰｏか
ら有声音処理成分Ｓｃへの変換は逆フーリェ変換により
行うことが望ましい。また、周波数パワースペクトルＰ
ｓから抽出される周波数成分は、基本周波数乃至所定の
ｎ次高調波成分となるように予め設定する。なお、無声
音処理成分Ｓｄは所定時間遅延させることができ、この
遅延時間は可変可能である。また、音声信号Ｓｓに対す
る有声音成分Ｓａと無声音成分Ｓｂの分離は、骨伝導マ
イク２から得る音声信号Ｓｆに基づいて有声音成分と無
声音成分を判別し、この判別結果により行う。さらにま
た、周波数パワースペクトルＰｓからの周波数成分の抽
出は櫛形フィルタ４を利用できる。
【０００７】
【作用】本発明に係る雑音低減方法によれば、高騒音環
境下における音声は骨伝導マイク２と普通マイク３によ
って同時に検出される。そして、骨伝導マイク２から得
られる音声信号Ｓｆに基づいて有声音成分と無声音成分
が判別され、この判別結果により、普通マイク３から得
られる音声信号Ｓｓが有声音成分Ｓａと無声音成分Ｓｂ
に判別される。
境下における音声は骨伝導マイク２と普通マイク３によ
って同時に検出される。そして、骨伝導マイク２から得
られる音声信号Ｓｆに基づいて有声音成分と無声音成分
が判別され、この判別結果により、普通マイク３から得
られる音声信号Ｓｓが有声音成分Ｓａと無声音成分Ｓｂ
に判別される。
【０００８】これにより、無声音成分Ｓｂは、雑音成分
を低減すべく所定の大きさに減衰されるとともに、さら
に、所定時間遅延されて無声音処理成分Ｓｄとなる。
を低減すべく所定の大きさに減衰されるとともに、さら
に、所定時間遅延されて無声音処理成分Ｓｄとなる。
【０００９】他方、音声信号Ｓｓの有声音成分Ｓａは、
例えば、フーリェ変換法により周波数パワースペクトル
Ｐｓに変換され、この周波数パワースペクトルＰｓは櫛
形フィルタ４の入力側に供給される。一方、骨伝導マイ
ク２側の信号処理系では、音声信号Ｓｆから有声音成分
のピッチ周波数Ｐｆを得、このピッチ周波数Ｐｆは櫛形
フィルタ４の制御端子に付与される。この結果、櫛形フ
ィルタ４の出力には周波数パワースペクトルＰｓからピ
ッチ周波数Ｐｆに対応する周波数成分が抽出され、この
周波数成分に基づく周波数パワースペクトルＰｏは、例
えば、逆フーリェ変換され、これにより、雑音成分の除
去された有声音処理成分Ｓｃを得る。なお、周波数パワ
ースペクトルＰｓから抽出されるピッチ周波数Ｐｆに対
応する周波数成分は、基本周波数乃至予め設定する所定
のｎ次高調波成分（例えば、第三次高調波成分程度）ま
でで十分である。
例えば、フーリェ変換法により周波数パワースペクトル
Ｐｓに変換され、この周波数パワースペクトルＰｓは櫛
形フィルタ４の入力側に供給される。一方、骨伝導マイ
ク２側の信号処理系では、音声信号Ｓｆから有声音成分
のピッチ周波数Ｐｆを得、このピッチ周波数Ｐｆは櫛形
フィルタ４の制御端子に付与される。この結果、櫛形フ
ィルタ４の出力には周波数パワースペクトルＰｓからピ
ッチ周波数Ｐｆに対応する周波数成分が抽出され、この
周波数成分に基づく周波数パワースペクトルＰｏは、例
えば、逆フーリェ変換され、これにより、雑音成分の除
去された有声音処理成分Ｓｃを得る。なお、周波数パワ
ースペクトルＰｓから抽出されるピッチ周波数Ｐｆに対
応する周波数成分は、基本周波数乃至予め設定する所定
のｎ次高調波成分（例えば、第三次高調波成分程度）ま
でで十分である。
【００１０】よって、無声音処理成分Ｓｄと成分有声音
処理成分Ｓｃを加えれば、目的の音声処理信号Ｓｏが得
られる。この音声処理信号Ｓｄは普通マイク３から得ら
れる音声信号Ｓｓに対して雑音低減処理した信号であ
る。
処理成分Ｓｃを加えれば、目的の音声処理信号Ｓｏが得
られる。この音声処理信号Ｓｄは普通マイク３から得ら
れる音声信号Ｓｓに対して雑音低減処理した信号であ
る。
【００１１】
【実施例】次に、本発明に係る好適実施例を挙げ、図面
に基づき詳細に説明する。
に基づき詳細に説明する。
【００１２】まず、本発明に係る雑音低減方法を実施で
きる信号処理装置１について、図１を参照して説明す
る。
きる信号処理装置１について、図１を参照して説明す
る。
【００１３】図１において、２は人体の額等に付設する
骨伝導マイク（加速度形ピックアップ）であり、この骨
伝導マイク２はローパスフィルタ１１の入力側に接続す
る。ローパスフィルタ１１の出力側はアナログ−デジタ
ル変換器１２の入力側に接続するとともに、同変換器１
２の出力側は発声状態認識部１３に接続する。さらに、
同認識部１３の出力側は有声音成分と無声音成分を判別
する音声成分判別部１４の入力側に接続するとともに、
同判別部１４はピッチ周波数を検出するピッチ周波数検
出部１５に接続する。そして、同検出部１５は櫛形フィ
ルタ４の制御端子に接続する。
骨伝導マイク（加速度形ピックアップ）であり、この骨
伝導マイク２はローパスフィルタ１１の入力側に接続す
る。ローパスフィルタ１１の出力側はアナログ−デジタ
ル変換器１２の入力側に接続するとともに、同変換器１
２の出力側は発声状態認識部１３に接続する。さらに、
同認識部１３の出力側は有声音成分と無声音成分を判別
する音声成分判別部１４の入力側に接続するとともに、
同判別部１４はピッチ周波数を検出するピッチ周波数検
出部１５に接続する。そして、同検出部１５は櫛形フィ
ルタ４の制御端子に接続する。
【００１４】一方、３はダイナミックマイクロホン、コ
ンデンサマイクロホン等で代表される発声音を直接検出
する普通マイクであり、この普通マイク３はローパスフ
ィルタ１６の入力側に接続する。同フィルタ１６の出力
側はアナログ−デジタル変換器１７の入力側に接続する
とともに、同変換器１７の出力側は第一切換スイッチ１
８の一方の接点部に接続する。第一切換スイッチ１８は
前記発声状態認識部１３の認識結果に基づいて切換えら
れる。また、同切換スイッチ１８の他方の接点部は第二
切換スイッチ１９の可動接点部に接続する。第二切換ス
イッチ１９は前記音声成分判別部１４の判別結果により
制御回路２０を介して切換えられる。さらにまた、第二
切換スイッチ１９における一方の固定接点部は高速フー
リェ変換器２１の入力側に接続し、同変換器２１の出力
側は櫛形フィルタ４の入力側に接続する。そして、櫛形
フィルタ４の出力側は逆フーリェ変換器２２の入力側に
接続する。
ンデンサマイクロホン等で代表される発声音を直接検出
する普通マイクであり、この普通マイク３はローパスフ
ィルタ１６の入力側に接続する。同フィルタ１６の出力
側はアナログ−デジタル変換器１７の入力側に接続する
とともに、同変換器１７の出力側は第一切換スイッチ１
８の一方の接点部に接続する。第一切換スイッチ１８は
前記発声状態認識部１３の認識結果に基づいて切換えら
れる。また、同切換スイッチ１８の他方の接点部は第二
切換スイッチ１９の可動接点部に接続する。第二切換ス
イッチ１９は前記音声成分判別部１４の判別結果により
制御回路２０を介して切換えられる。さらにまた、第二
切換スイッチ１９における一方の固定接点部は高速フー
リェ変換器２１の入力側に接続し、同変換器２１の出力
側は櫛形フィルタ４の入力側に接続する。そして、櫛形
フィルタ４の出力側は逆フーリェ変換器２２の入力側に
接続する。
【００１５】他方、第二切換スイッチ１９における他方
の固定接点部は減衰回路２３の入力側に接続するととも
に、同回路２３の出力側は遅延回路２４の入力側に接続
する。なお、減衰回路２３には係数器２５を接続する。
の固定接点部は減衰回路２３の入力側に接続するととも
に、同回路２３の出力側は遅延回路２４の入力側に接続
する。なお、減衰回路２３には係数器２５を接続する。
【００１６】そして、遅延回路２４の出力側と前記逆フ
ーリェ変換器２２の出力側は、共にデジタル−アナログ
変換器２６の入力側に接続するとともに、同変換器２６
の出力側はローパスフィルタ２７を介して出力部２８の
入力側に接続し、出力部２８の出力側は音声を出力する
スピーカ２９に接続する。
ーリェ変換器２２の出力側は、共にデジタル−アナログ
変換器２６の入力側に接続するとともに、同変換器２６
の出力側はローパスフィルタ２７を介して出力部２８の
入力側に接続し、出力部２８の出力側は音声を出力する
スピーカ２９に接続する。
【００１７】次に、信号処理装置１を用いた本発明に係
る雑音低減方法について、図１及び図２を参照して説明
する。
る雑音低減方法について、図１及び図２を参照して説明
する。
【００１８】まず、音声は骨伝導マイク２と普通マイク
３により同時に検出される。
３により同時に検出される。
【００１９】骨伝導マイク２から得る音声信号Ｓｆはロ
ーパスフィルタ１１により高域周波数成分が除去され、
アナログ−デジタル変換器１２によりデジタル信号に変
換される。そして、発声状態認識部１３により発声状態
であるか否かを認識する。発声状態の認識は音声信号Ｓ
ｆに基づく電圧が所定のしきい値以上発生しているか否
かによって認識できる。
ーパスフィルタ１１により高域周波数成分が除去され、
アナログ−デジタル変換器１２によりデジタル信号に変
換される。そして、発声状態認識部１３により発声状態
であるか否かを認識する。発声状態の認識は音声信号Ｓ
ｆに基づく電圧が所定のしきい値以上発生しているか否
かによって認識できる。
【００２０】他方、普通マイク３から得る音声信号Ｓｓ
はローパスフィルタ１６により高域周波数成分が除去さ
れ、アナログ−デジタル変換器１７によりデジタル信号
に変換されるとともに、第一切換スイッチ１８の一方の
接点部に付与される。
はローパスフィルタ１６により高域周波数成分が除去さ
れ、アナログ−デジタル変換器１７によりデジタル信号
に変換されるとともに、第一切換スイッチ１８の一方の
接点部に付与される。
【００２１】これにより、発声状態認識部１３が音声信
号Ｓｆを認識すれば、第一切換スイッチ１８はＯＮに切
換制御され、音声信号Ｓｓは第一切換スイッチ１８を通
して第二切換スイッチ１９の可動接点部に付与される。
なお、発声状態認識部１３が発声を認識しなければ、第
一切換スイッチ１８はＯＦＦに切換制御され、音声信号
Ｓｓの入力が遮断される。
号Ｓｆを認識すれば、第一切換スイッチ１８はＯＮに切
換制御され、音声信号Ｓｓは第一切換スイッチ１８を通
して第二切換スイッチ１９の可動接点部に付与される。
なお、発声状態認識部１３が発声を認識しなければ、第
一切換スイッチ１８はＯＦＦに切換制御され、音声信号
Ｓｓの入力が遮断される。
【００２２】一方、発声状態認識部１３を通過した音声
信号Ｓｆは音声成分判別部１４に付与され、有声音成分
と無声音成分とが判別される。この場合、判別は精度の
高い自己相関法により行われる。即ち、有声音成分は声
帯の基本周波数（ピッチ周波数）の高調波からなり、母
音成分として特徴づけられるとともに、無声音成分はラ
ンダムな雑音成分からなり、子音成分として特徴づけら
れる。また、有限な離散信号における自己相関関数Φ
（ｋ）の一般式に基づいて、音声信号Ｓｆの自己相関を
求めると、ｋ＝０において最大値をとる周期関数とな
り、ｋ≠０の部分での極大値Φ（ｔ1）を見付けること
により、音声信号Ｓｆ中、最も優勢な周期が得られる。
よって、優勢な周期とΦ（ｔ1）の値により有声音成分
と無声音成分の判別を行うことが可能となる。なお、具
体的には、しきい値を設け、Φ（ｔ1）の値がしきい値
より大きく、かつ優勢な周期がある周波数の範囲内の値
である場合、優勢な周期は音声信号の基本周期と判断
し、その音声信号は有声音成分とみなすとともに、それ
以外の場合は無声音成分とみなしている。
信号Ｓｆは音声成分判別部１４に付与され、有声音成分
と無声音成分とが判別される。この場合、判別は精度の
高い自己相関法により行われる。即ち、有声音成分は声
帯の基本周波数（ピッチ周波数）の高調波からなり、母
音成分として特徴づけられるとともに、無声音成分はラ
ンダムな雑音成分からなり、子音成分として特徴づけら
れる。また、有限な離散信号における自己相関関数Φ
（ｋ）の一般式に基づいて、音声信号Ｓｆの自己相関を
求めると、ｋ＝０において最大値をとる周期関数とな
り、ｋ≠０の部分での極大値Φ（ｔ1）を見付けること
により、音声信号Ｓｆ中、最も優勢な周期が得られる。
よって、優勢な周期とΦ（ｔ1）の値により有声音成分
と無声音成分の判別を行うことが可能となる。なお、具
体的には、しきい値を設け、Φ（ｔ1）の値がしきい値
より大きく、かつ優勢な周期がある周波数の範囲内の値
である場合、優勢な周期は音声信号の基本周期と判断
し、その音声信号は有声音成分とみなすとともに、それ
以外の場合は無声音成分とみなしている。
【００２３】そして、音声信号Ｓｆが無声音成分の場合
には、第二切換スイッチ１９は減衰回路２３側に切換え
られ、入力する音声信号Ｓｓ、つまり、無声音成分Ｓｂ
は減衰回路２３に供給される。無声音成分Ｓｂは減衰回
路２３により「１」以下の係数（望ましくは１／５〜１
／１０）に基づいて減衰され、さらに、遅延回路２４を
介して遅延される。これにより、無声音処理成分Ｓｄを
得、同成分Ｓｄはデジタル−アナログ変換器２６の入力
側に付与される。なお、減衰回路２３の減衰量は係数器
２５によって任意に設定でき、望ましくは、雑音成分を
低減できる減衰量を選定する。無声音成分Ｓｂをこのよ
うに処理する理由は次の通りである。高騒音環境下で発
声した音声であっても有声音成分であれば、自己相関法
によりピッチ周波数を検出し、それに従ってスペクトル
・サブトラクションを行えば、Ｓ／Ｎ比の高い音声が得
られる。ところが、無声音成分ランダム雑音のような非
周期的な雑音成分が重なった場合、無声音成分と雑音成
分は性質がよく似ていることからＳ／Ｎ比の向上は容易
なことではない。そこで、音声信号が無声音成分と判別
された場合には、上述した適当な係数（任意に可変可
能）を無声音成分Ｓｂに乗じて減衰させ、疑似子音成分
である無声音処理成分Ｓｄとして出力する。なお、遅延
回路２４は後述する有声音成分Ｓａ側の処理速度に対す
るタイミングを調整するものである。
には、第二切換スイッチ１９は減衰回路２３側に切換え
られ、入力する音声信号Ｓｓ、つまり、無声音成分Ｓｂ
は減衰回路２３に供給される。無声音成分Ｓｂは減衰回
路２３により「１」以下の係数（望ましくは１／５〜１
／１０）に基づいて減衰され、さらに、遅延回路２４を
介して遅延される。これにより、無声音処理成分Ｓｄを
得、同成分Ｓｄはデジタル−アナログ変換器２６の入力
側に付与される。なお、減衰回路２３の減衰量は係数器
２５によって任意に設定でき、望ましくは、雑音成分を
低減できる減衰量を選定する。無声音成分Ｓｂをこのよ
うに処理する理由は次の通りである。高騒音環境下で発
声した音声であっても有声音成分であれば、自己相関法
によりピッチ周波数を検出し、それに従ってスペクトル
・サブトラクションを行えば、Ｓ／Ｎ比の高い音声が得
られる。ところが、無声音成分ランダム雑音のような非
周期的な雑音成分が重なった場合、無声音成分と雑音成
分は性質がよく似ていることからＳ／Ｎ比の向上は容易
なことではない。そこで、音声信号が無声音成分と判別
された場合には、上述した適当な係数（任意に可変可
能）を無声音成分Ｓｂに乗じて減衰させ、疑似子音成分
である無声音処理成分Ｓｄとして出力する。なお、遅延
回路２４は後述する有声音成分Ｓａ側の処理速度に対す
るタイミングを調整するものである。
【００２４】他方、音声信号Ｓｆが有声音成分の場合に
は、第二切換スイッチ１９は高速フーリェ変換器２１側
に切換えられ、入力する音声信号Ｓｓ、つまり、有声音
成分Ｓａは高速フーリェ変換器２１に供給される。な
お、第二切換スイッチ１９の切換制御は制御部２０を介
して行われ、なめらかな高速切換が実現される。そし
て、有声音成分Ｓａは高速フーリェ変換器２１によりフ
ーリェ変換されるとともに、フーリェ変換により得る周
波数パワースペクトルＰｓは、櫛形フィルタ４の入力側
に供給される。
は、第二切換スイッチ１９は高速フーリェ変換器２１側
に切換えられ、入力する音声信号Ｓｓ、つまり、有声音
成分Ｓａは高速フーリェ変換器２１に供給される。な
お、第二切換スイッチ１９の切換制御は制御部２０を介
して行われ、なめらかな高速切換が実現される。そし
て、有声音成分Ｓａは高速フーリェ変換器２１によりフ
ーリェ変換されるとともに、フーリェ変換により得る周
波数パワースペクトルＰｓは、櫛形フィルタ４の入力側
に供給される。
【００２５】一方、音声成分判別部１４の判別結果が有
声音成分の場合にはピッチ周波数検出部１５によりピッ
チ周波数Ｐｆが求められ、このピッチ周波数Ｐｆは櫛形
フィルタ４の制御端子に付与される。
声音成分の場合にはピッチ周波数検出部１５によりピッ
チ周波数Ｐｆが求められ、このピッチ周波数Ｐｆは櫛形
フィルタ４の制御端子に付与される。
【００２６】櫛形フィルタ４はピッチ周波数Ｐｆに制御
され、ピッチ周波数Ｐｆとピッチ周波数の高調波成分を
中心周波数とした一定の通過帯域幅を有するフィルタを
構成する。また、櫛形フィルタ４はピッチ周波数Ｐｆの
変化に対応した通過帯域幅が任意に設定される。
され、ピッチ周波数Ｐｆとピッチ周波数の高調波成分を
中心周波数とした一定の通過帯域幅を有するフィルタを
構成する。また、櫛形フィルタ４はピッチ周波数Ｐｆの
変化に対応した通過帯域幅が任意に設定される。
【００２７】この結果、図２に示すように、櫛形フィル
タ４によって、周波数パワースペクトルＰｓからピッチ
周波数Ｐｆに対応する周波数成分が抽出され、抽出され
た周波数パワースペクトルＰｏは逆フーリェ変換器２２
により逆フーリェ変換される。これにより、雑音成分の
除去された有声音処理成分Ｓｃを得、デジタル−アナロ
グ変換器２６の入力側に付与される。なお、周波数パワ
ースペクトルＰｓから抽出される周波数成分は、基本周
波数乃至予め設定した所定のｎ次高調波成分までであ
り、通常は第三次高調波成分までで十分となる。図２
中、ｆｐは基本周波数成分、２ｆｐは二次高調波成分、
３ｆｐは三次高調波成分を示す。
タ４によって、周波数パワースペクトルＰｓからピッチ
周波数Ｐｆに対応する周波数成分が抽出され、抽出され
た周波数パワースペクトルＰｏは逆フーリェ変換器２２
により逆フーリェ変換される。これにより、雑音成分の
除去された有声音処理成分Ｓｃを得、デジタル−アナロ
グ変換器２６の入力側に付与される。なお、周波数パワ
ースペクトルＰｓから抽出される周波数成分は、基本周
波数乃至予め設定した所定のｎ次高調波成分までであ
り、通常は第三次高調波成分までで十分となる。図２
中、ｆｐは基本周波数成分、２ｆｐは二次高調波成分、
３ｆｐは三次高調波成分を示す。
【００２８】そして、デジタル−アナログ変換器２６の
入力側において所定時間だけ遅延された無声音処理成分
Ｓｄと有声音処理成分Ｓｃが加えられ、これにより、普
通マイク３から得る音声信号Ｓｓに対して雑音低減処理
及び時間調整処理を行った音声処理信号Ｓｏが得られる
とともに、この音声処理信号Ｓｏは同変換器２６により
アナログ信号に変換され、ローパスフィルタ２７、出力
部２８を介し、スピーカ２９から音声として出力され
る。
入力側において所定時間だけ遅延された無声音処理成分
Ｓｄと有声音処理成分Ｓｃが加えられ、これにより、普
通マイク３から得る音声信号Ｓｓに対して雑音低減処理
及び時間調整処理を行った音声処理信号Ｓｏが得られる
とともに、この音声処理信号Ｓｏは同変換器２６により
アナログ信号に変換され、ローパスフィルタ２７、出力
部２８を介し、スピーカ２９から音声として出力され
る。
【００２９】以上、実施例について詳細に説明したが、
本発明はこのような実施例に限定されるものではない。
例えば、音声信号は切換スイッチに分離して有声音成分
と無声音成分を得たが、分離しなくてもよい。また、周
波数パワースペクトルへの変換はフーリェ変換以外の方
法を用いても勿論よい。その他、細部の回路構成、手法
等において本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更
できる。
本発明はこのような実施例に限定されるものではない。
例えば、音声信号は切換スイッチに分離して有声音成分
と無声音成分を得たが、分離しなくてもよい。また、周
波数パワースペクトルへの変換はフーリェ変換以外の方
法を用いても勿論よい。その他、細部の回路構成、手法
等において本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更
できる。
【００３０】
【発明の効果】このように、本発明に係る雑音低減方法
は加速度形ピックアップと普通マイクにより音声を同時
に検出し、普通マイクから得る音声信号を有声音成分と
無声音成分に判別するとともに、有声音成分を周波数パ
ワースペクトルに変換し、他方、加速度形ピックアップ
から得る音声信号に基づいて有声音成分のピッチ周波数
を得、前記周波数パワースペクトルからピッチ周波数に
対応する周波数成分を抽出するとともに、抽出した周波
数パワースペクトルを音声信号における有声音処理成分
に変換し、この有声音処理成分と無声音成分又は無声音
成分を減衰して得た無声音処理成分を加えて音声処理信
号を得るようにしたため、高騒音環境下の通信システム
における通話音声のＳ／Ｎ比を高めることができるとと
もに、同時に通話音声の音質、即ち、音声の明瞭性及び
自然性を飛躍的に向上できる。
は加速度形ピックアップと普通マイクにより音声を同時
に検出し、普通マイクから得る音声信号を有声音成分と
無声音成分に判別するとともに、有声音成分を周波数パ
ワースペクトルに変換し、他方、加速度形ピックアップ
から得る音声信号に基づいて有声音成分のピッチ周波数
を得、前記周波数パワースペクトルからピッチ周波数に
対応する周波数成分を抽出するとともに、抽出した周波
数パワースペクトルを音声信号における有声音処理成分
に変換し、この有声音処理成分と無声音成分又は無声音
成分を減衰して得た無声音処理成分を加えて音声処理信
号を得るようにしたため、高騒音環境下の通信システム
における通話音声のＳ／Ｎ比を高めることができるとと
もに、同時に通話音声の音質、即ち、音声の明瞭性及び
自然性を飛躍的に向上できる。
【図１】本発明に係る雑音低減方法を実施できる信号処
理装置のブロック回路図、
理装置のブロック回路図、
【図２】周波数パワースペクトルを示す作用説明図、
２ 骨伝導マイク ３ 普通マイク ４ 櫛形フィルタ Ｓｓ 音声信号 Ｓｆ 音声信号 Ｓａ 有声音成分 Ｓｂ 無声音成分 Ｓｃ 有声音処理成分 Ｓｄ 無声音処理成分 Ｓｏ 音声処理信号
Claims (9)
- 【請求項１】 加速度形ピックアップと普通マイクロホ
ンにより音声を同時に検出し、普通マイクロホンから得
る音声信号を有声音成分と無声音成分に判別するととも
に、有声音成分を周波数パワースペクトルに変換し、他
方、加速度形ピックアップから得る音声信号に基づいて
有声音成分のピッチ周波数を得、前記周波数パワースペ
クトルから前記ピッチ周波数に対応する周波数成分を抽
出するとともに、抽出した周波数パワースペクトルを音
声信号におけ有声音処理成分に変換し、この有声音処理
成分と無声音成分又は無声音成分を処理した無声音処理
成分を加えて音声処理信号を得ることを特徴とする雑音
低減方法。 - 【請求項２】 有声音成分をフーリェ変換して周波数パ
ワースペクトルを得るとともに、周波数パワースペクト
ルを逆フーリェ変換して有声音処理成分を得ることを特
徴とする請求項１記載の雑音低減方法。 - 【請求項３】 周波数パワースペクトルから抽出される
周波数成分は、基本周波数乃至予め設定した所定のｎ次
高調波成分であることを特徴とする請求項１記載の雑音
低減方法。 - 【請求項４】 無声音処理成分は無声音成分を所定の大
きさに減衰して得ることを特徴とする請求項１記載の雑
音低減方法。 - 【請求項５】 無声音処理成分は所定時間遅延させるこ
とを特徴とする請求項４記載の雑音低減方法。 - 【請求項６】 遅延させる時間は可変可能であることを
特徴とする請求項５記載の雑音低減方法。 - 【請求項７】 加速度形ピックアップから得る音声信号
に基づいて有声音成分と無声音成分を判別し、この判別
結果により普通マイクロホンから得る音声信号を有声音
成分と無声音成分に選択的に分離することを特徴とする
請求項１記載の雑音低減方法。 - 【請求項８】 加速度形ピックアップは骨伝導マイクロ
ホンを用いることを特徴とする請求項１記載の雑音低減
方法。 - 【請求項９】 周波数パワースペクトルからの周波数成
分の抽出は、櫛形フィルタを用いることを特徴とする請
求項１記載の雑音低減方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3031815A JPH07101853B2 (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | 雑音低減方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3031815A JPH07101853B2 (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | 雑音低減方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04245720A JPH04245720A (ja) | 1992-09-02 |
| JPH07101853B2 true JPH07101853B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=12341592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3031815A Expired - Fee Related JPH07101853B2 (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | 雑音低減方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07101853B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7447630B2 (en) * | 2003-11-26 | 2008-11-04 | Microsoft Corporation | Method and apparatus for multi-sensory speech enhancement |
| US7499686B2 (en) | 2004-02-24 | 2009-03-03 | Microsoft Corporation | Method and apparatus for multi-sensory speech enhancement on a mobile device |
| KR100778143B1 (ko) * | 2005-08-13 | 2007-11-23 | 백다리아 | 후두 임피던스 신호를 이용하는 넥마이크를 구비한 골도헤드셋 |
| JP2007267331A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Railway Technical Res Inst | 発話音声収集用コンビネーション・マイクロフォンシステム |
| EP2458586A1 (en) * | 2010-11-24 | 2012-05-30 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | System and method for producing an audio signal |
| CN107910011B (zh) * | 2017-12-28 | 2021-05-04 | 科大讯飞股份有限公司 | 一种语音降噪方法、装置、服务器及存储介质 |
| WO2022198234A1 (en) | 2021-03-18 | 2022-09-22 | Magic Leap, Inc. | Method and apparatus for improved speaker identification and speech enhancement |
-
1991
- 1991-01-30 JP JP3031815A patent/JPH07101853B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04245720A (ja) | 1992-09-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4558459A (en) | Speech recognition system for an automotive vehicle | |
| KR100860805B1 (ko) | 음성 강화 시스템 | |
| KR930002041B1 (ko) | 고 잡음 주위 환경내에서 음성 명료도를 향상시키기 위한 장치 및 방법 | |
| JPS63500543A (ja) | 雑音抑圧システム | |
| EP2286406A1 (en) | Adaptively filtering a microphone signal responsive to vibration sensed in a user's face while speaking | |
| US7917359B2 (en) | Noise suppressor for removing irregular noise | |
| JPH0431898A (ja) | 音声雑音分離装置 | |
| US4589136A (en) | Circuit for suppressing amplitude peaks caused by stop consonants in an electroacoustic transmission system | |
| JPH04245720A (ja) | 雑音低減方法 | |
| JPH04358200A (ja) | 音声合成装置 | |
| EP1913591B1 (en) | Enhancement of speech intelligibility in a mobile communication device by controlling the operation of a vibrator in dependance of the background noise | |
| JP2701431B2 (ja) | 音声認識装置 | |
| KR100883896B1 (ko) | 음성명료도 향상장치 및 방법 | |
| JPH06289898A (ja) | 音声信号処理装置 | |
| JP3106543B2 (ja) | 音声信号処理装置 | |
| JPH07146700A (ja) | ピッチ強調方法および装置ならびに聴力補償装置 | |
| JP3303446B2 (ja) | 音声信号処理装置 | |
| JPH08110796A (ja) | 音声強調方法および装置 | |
| JPH0475520B2 (ja) | ||
| JP2000039900A (ja) | 自己診断機能付き音声対話装置 | |
| JPH0293697A (ja) | 雑音除去方法 | |
| KR100452109B1 (ko) | 음성신호 추적장치 및 그 방법 | |
| JPS6232320Y2 (ja) | ||
| WO1993009531A1 (en) | Processing of electrical and audio signals | |
| JP3336098B2 (ja) | 音声効果装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |