专利名称：信息处理装置及其附属设备、信息处理系统及其控制方法和控制程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及抑制有噪信号(noisy signal)中的噪声以增强目标信号的信号处理技木。
背景技术：
已知作为部分或完全抑制有噪信号(包含噪声和目标信号的混合的信号)中的噪声并输出增强信号(通过增强目标信号而获得的信号)的信号处理技术的噪声抑制技木。 例如，噪声抑制器是抑制混合在目标音频信号中的噪声的系统。噪声抑制器被用在诸如移动电话之类的各种音频终端中。关于这种类型的技木，专利文献1公开了ー种通过将输入信号乘以小于1的谱增益来抑制噪声的方法。专利文献2公开了ー种通过从有噪信号中直接减去估计的噪声来抑制噪声的方法。专利文献1和2中描述的技术需要根据已经由于混合的噪声而变得有噪的目标信号估计噪声。然而，对于仅根据有噪信号精确地估计噪声，是有限制的。因此，专利文献1 和2中描述的方法仅在噪声远小于目标信号时有效。如果不满足噪声远小于目标信号的条件，则噪声估计精确度较差。由于此原因，专利文献1和2中描述的方法实现不了充分的噪声抑制效果，并且增强信号包括更大的失真。另ー方面，专利文献3公开了ー种噪声抑制系统，即使不满足噪声远小于目标信号的条件，该噪声抑制系统也能够实现充分的噪声抑制效果和增强信号中的更小失真。假定预先已在一定程度上知道要混合到目标信号中的噪声的特性，专利文献3中描述的方法从有噪信号中减去预先记录的噪声信息(关于噪声特性的信息)，从而抑制噪声。专利文献 3还公开了ー种方法，即如果通过分析输入信号获得的输入信号功率较大，则将较大的系数综合到噪声信息中，或者如果输入信号功率较小，则综合较小的系数，并且从有噪信号中减去各も ロ头。[引文列表][专利文献][PTL 1]日本专利 No. 4282227[PTL 2]日本专利早期公布No. 8-221092[PTL 3]日本专利早期公布 No. 2006-27918
发明内容
然而，在上述专利文献3中公开的布置中，必须预先存储噪声特性信息，因此能够消除的噪声的种类是非常有限的。当増大能够消除的噪声的种类时，则必须存储大量的噪声信息。从而，所需的存储容量増大并且装置的生产成本増加。此外，有这样的可能性，即当环境变化吋，预先存储的噪声信息与实际要抑制的噪声的信息不同。
通过考虑上述情形，本发明的ー个目的是提供可解决上述问题的信号处理技木。为了实现上述目的，根据本发明的一种设备是ー种能够连接到信息处理装置的附属设备，其中，信息处理装置包括噪声抑制装置，用于利用噪声信息来抑制有噪信号中的噪声，以及噪声信息生成装置，用于基于抑制有噪信号中的噪声的结果来更新噪声信息，并且附属设备包括机械单元，用于生成噪声复本，以及机械控制単元，用于控制机械单元，以在噪声抑制装置执行噪声抑制处理的定时生成噪声复本。为了实现上述目的，根据本发明的ー种装置是ー种信息处理装置，附属设备能够连接到该信息处理装置，其中，附属设备包括用于生成噪声复本的机械单元，信息处理装置包括噪声抑制装置，用于利用噪声信息来抑制有噪信号中的噪声，以及噪声信息生成装置，用于基于抑制有噪信号中的噪声的结果来更新噪声信息，噪声抑制装置抑制由机械单元生成的噪声，并且噪声信息生成装置基于抑制由机械单元生成的噪声的结果来更新噪声
イロ‘ ；Ε、。为了实现上述目的，根据本发明的一种系统是ー种信息处理系统，包括信息处理装置和连接到该信息处理装置的附属设备，其中，信息处理装置包括噪声抑制装置，用于利用噪声信息来抑制有噪信号中的噪声，以及噪声信息生成装置，用于基于抑制有噪信号中的噪声的结果来更新噪声信息，并且附属设备包括机械单元，用于生成要被噪声抑制装置抑制的噪声，以及机械控制単元，用于控制机械单元，以在噪声抑制装置执行噪声抑制处理的定时生成噪声复本。为了实现上述目的，根据本发明的ー种方法是ー种用于能够连接到信息处理装置的附属设备的控制方法，其中，信息处理装置包括噪声抑制装置，用于利用噪声信息来抑制有噪信号中的噪声，以及噪声信息生成装置，用于基于抑制有噪信号中的噪声的结果来更新噪声信息，并且附属设备包括用于生成噪声复本的机械单元，并且机械单元被控制以在噪声抑制装置执行噪声抑制处理的定时生成噪声复本。为了实现上述目的，根据本发明的另ー种方法是ー种用于信息处理装置的控制方法，包括用于生成噪声的机械单元的附属设备能够连接到该信息处理装置，其中该控制方法包括以下步骤抑制由机械单元生成的噪声复本，以及基于抑制有噪信号中的噪声的结果来更新噪声信息。为了实现上述目的，根据本发明的另ー种方法是ー种用于包括信息处理装置和连接到该信息处理装置的附属设备的信息处理系统的控制方法，其中该控制方法包括以下步骤在附属设备中生成要抑制的噪声，输入包括在附属设备中生成的噪声的有噪信号，利用噪声信息来抑制有噪信号中的噪声，以及基于抑制有噪信号中的噪声的结果来更新噪声信肩、ο为了实现上述目的，根据本发明的一种程序记录介质中存储的程序是ー种用于能够连接到信息处理装置的附属设备的控制程序，其中，信息处理装置包括噪声抑制装置， 用于利用噪声信息来抑制有噪信号中的噪声，以及噪声信息生成装置，用于基于抑制有噪信号中的噪声的结果来更新噪声信息，并且附属设备包括用于生成要被噪声抑制装置抑制的噪声的机械单元，并且该程序使得计算机执行用于控制机械单元以在噪声抑制装置执行噪声抑制处理的定时生成噪声复本的处理。为了实现上述目的，根据本发明的另ー种程序记录介质中存储的程序是ー种用于信息处理装置的控制程序，包括用于生成噪声复本的机械单元的附属设备能够连接到该信息处理装置，其中，控制程序使得计算机执行用于利用噪声信息来抑制有噪信号中的由机械单元生成的噪声的处理，以及用于基于抑制有噪信号中的噪声的结果来更新噪声信息的处理。本发明的有利效果根据本发明，可以提供ー种信号处理技木，其抑制包括未知噪声在内的各种噪声， 而无需预先存储多条噪声信息。
图1是示出根据本发明的第一示例性实施例的信息处理系统的示意性布置的框图。图2是示出根据本发明的第一示例性实施例的信息处理装置中包括的FFT単元2 的布置的框图。图3是示出根据本发明的第一示例性实施例的信息处理装置中包括的IFFT単元 4的布置的框图。图4是示出根据本发明的第二示例性实施例的信息处理系统的示意性布置的框图。图5是示出根据本发明的第三示例性实施例的信息处理系统的示意性布置的框图。图6是示出根据本发明的第四示例性实施例的信息处理系统的示意性布置的框图。图7是示出根据本发明的第五示例性实施例的信息处理系统的示意性布置的框图。图8是示出根据本发明的第六示例性实施例的信息处理系统的示意性布置的框图。图9是示出根据本发明的第七示例性实施例的信息处理系统的示意性布置的框图。图10是示出根据本发明的第八示例性实施例的信息处理系统的示意性布置的框图。图11是示出执行根据本发明的另外的示例性实施例的信号处理程序的计算机系统的示意性布置的框图。图12是示出本发明的信息处理系统的布置的示例的示图。
具体实施例方式现在将參考附图通过示例详细描述示例性实施例。注意，示例性实施例中描述的构成元素只是示例，并且技术范围不受以下示例性实施例限制。(第一示例性实施例)<整体布置>将描述根据本发明的第一示例性实施例的信息处理装置及其附属设备。图1和图 12是示出信息处理系统的框图，在该信息处理系统中附属设备100和信息处理装置200相连接。信息处理装置200具体地是诸如数码相机、膝上型计算机、PDA、移动电话等等之类的装置。另ー方面，附属设备100具体地是诸如连接到相机的镜头和闪光灯设备、连接到膝上型计算机、PDA或移动电话的介质驱动器和外部键盘等等之类的设备。即，所有这些产品都可包括在本发明的范畴中。当然，本发明并不限于这些设备。本发明可应用到需要从输入信号中去除噪声的所有信息处理装置和/或所有生成噪声的附属设备。<主体的布置>首先，将描述作为主体的信息处理装置200的布置。有噪信号(包含噪声和目标信号的混合的信号)作为样本值序列被输入到输入端子1。FFT単元2对提供到输入端子1 的有噪信号执行诸如傅立叶变换之类的变换，从而将信号分割成多个频率成分。噪声抑制単元3接收多个频率成分之中的幅度谱，而IFFT単元4被提供以相位谱。注意，在此情况下向噪声抑制単元3提供幅度谱。然而，示例性实施例并不限于此，也可向噪声抑制単元3 提供与幅度谱的平方相对应的功率谱。临时存储单元6包括诸如半导体存储器之类的存储器元件并且存储噪声信息(关于噪声特性的信息)。具体地，临时存储单元6存储作为噪声信息的噪声谱形态。然而，临时存储単元6也可取代谱或与谱一起存储例如相位的频率特性和特定频率的強度和时间变化之类的特征。噪声信息还可包括统计量(最大值、最小值、方差和中值)等等。噪声抑制単元3利用由FFT単元2提供的有噪信号幅度谱和由临时存储单元6提供的噪声信息来抑制每个频率上的噪声，并且向IFFT単元4提供作为噪声抑制结果的增强信号幅度谱。IFFT単元4对从噪声抑制単元3提供的增强信号幅度谱和从FFT単元2提供的有噪信号相位的组合进行逆变换，并将增强信号样本提供给输出端子5。作为噪声抑制结果的增强信号幅度谱被同时传送给噪声信息生成単元7。噪声信息生成単元7基于作为噪声抑制结果的增强信号幅度谱生成新噪声信息并将其提供给临时存储単元6。临时存储单元6利用由噪声信息生成単元7提供的新噪声信息来更新当前噪声信息。<FFT单元2的布置>图2是示出FFT単元2的布置的框图。如图2中所示，FFT単元2包括帧分割单元21、加窗单元22和傅立叶变换单元ぬ。帧分割単元21接收有噪信号样本并将其分割成与K/2样本相对应的帧，其中K是偶数。被分割成帧的有噪信号样本被提供给加窗単元22 并被乘以窗ロ函数w(t)。通过用w(t)对第η帧输入信号yn(t) (t = 0,1, ...，K/2-1)加窗而获得的信号由下式给出
权利要求
1.一种能够连接到信息处理装置的附属设备，其中所述信息处理装置包括噪声抑制装置，用于利用噪声信息来抑制有噪信号中的噪声，以及噪声信息生成装置，用于基于抑制所述有噪信号中的噪声的结果来更新所述噪声信息，并且所述附属设备包括机械单元，该机械単元生成噪声复本，以及机械控制単元，该机械控制单元控制所述机械単元，以使得在所述噪声抑制装置执行噪声抑制处理的定时发生所述噪声复本。
2.如权利要求1中所述的附属设备，还包括用于检测与所述信息处理装置的连接的传感器，其中所述机械控制单元接收来自所述传感器的检测信号并且控制所述机械单元以使得所述噪声复本被生成。
3.如权利要求1或权利要求2中所述的附属设备，其中，所述机械控制单元接收来自设在所述信息处理装置中的控制单元的指令并且控制所述机械单元以使得所述噪声复本被生成。
4.如权利要求1、权利要求2或权利要求3中所述的附属设备，还包括接收来自用户的噪声复本生成操作的操作単元，当所述操作単元接收到所述噪声复本生成操作吋，所述机械控制单元控制所述机械单元以使得所述噪声复本被生成。
5.如权利要求1至4的任何ー项中所述的附属设备，还包括用于测量经过的时间的定时器，其中所述机械控制单元在所述定时器检测到预定时间的经过时控制所述机械单元以使得所述噪声复本被生成。
6.ー种信息处理装置，附属设备能够连接到该信息处理装置，其中所述附属设备包括生成噪声复本的机械单元，所述信息处理装置包括噪声抑制装置，用于利用噪声信息来抑制有噪信号中的噪声，以及噪声信息生成装置，用于基于抑制所述有噪信号中的噪声的结果来更新所述噪声信息？所述噪声抑制装置抑制由所述机械単元生成的噪声，并且所述噪声信息生成装置基于抑制由所述机械単元生成的噪声的结果来更新所述噪声
7.如权利要求6中所述的信息处理装置，还包括控制单元，该控制单元控制所述机械单元并使其生成所述噪声复本。
8.如权利要求7中所述的信息处理装置，其中，所述控制単元确定输入的有噪信号中包括的除噪声以外的信号的混合水平，并且在所述混合水平小于或等于预定值时控制所述机械单元并使其生成所述噪声复本。
9.如权利要求6、权利要求7或权利要求8中所述的信息处理装置，还包括接收来自用户的噪声复本生成操作的操作単元，其中所述控制単元在接收到对所述操作単元的噪声生成操作时控制所述机械单元以使得所述噪声复本生成发生。
10.如权利要求6至9的任何一项中所述的信息处理装置，其中所述附属设备包括控制所述机械単元的机械控制単元，并且所述噪声抑制装置和所述噪声信息生成装置根据来自所述机械控制单元的指令而抑制噪声并生成噪声信息。
11.ー种信息处理系统，包括信息处理装置和连接到该信息处理装置的附属设备，其中所述信息处理装置包括噪声抑制装置，用于利用噪声信息来抑制有噪信号中的噪声，以及噪声信息生成装置，用于基于抑制所述有噪信号中的噪声的结果来更新所述噪声信息，并且所述附属设备包括机械单元，该机械単元生成要被所述噪声抑制装置抑制的噪声，以及机械控制単元，该机械控制单元控制所述机械単元，以使得在所述噪声抑制装置执行噪声抑制处理的定时发生噪声复本生成。
12.一种用于控制能够连接到信息处理装置的附属设备的方法，其中所述信息处理装置包括噪声抑制装置，用于利用噪声信息来抑制有噪信号中的噪声，以及噪声信息生成装置，用于基于抑制所述有噪信号中的噪声的结果来更新所述噪声信息，并且所述附属设备包括生成要被所述噪声抑制装置抑制的噪声的机械单元，并且所述机械単元被控制以使得在所述噪声抑制装置执行噪声抑制处理的定时发生噪声复本生成。
13.一种用于控制信息处理装置的方法，包括生成噪声的机械单元的附属设备能够连接到该信息处理装置，所述方法包括以下步骤利用噪声信息来抑制由所述机械単元生成的有噪信号中的噪声，以及基于抑制所述有噪信号中的噪声的结果来更新所述噪声信息。
14.ー种用于控制包括信息处理装置和连接到该信息处理装置的附属设备的信息处理系统的方法，包括以下步骤在所述附属设备中生成要抑制的噪声，输入其中存在在所述附属设备中生成的噪声的有噪信号，利用噪声信息来抑制所述有噪信号中的噪声，以及基于抑制所述有噪信号中的噪声的结果来更新所述噪声信息。
15.一种用于存储用于能够连接到信息处理装置的附属设备的控制程序的程序记录介质，其中所述信息处理装置包括噪声抑制装置，用于利用噪声信息来抑制有噪信号中的噪声，以及噪声信息生成装置，用于基于抑制所述有噪信号中的噪声的结果来更新所述噪声信息 所述附属设备包括生成要被所述噪声抑制装置抑制的噪声的机械单元，并且用于所述附属设备的所述控制程序使得计算机执行用于控制所述机械单元以使得在所述噪声抑制装置执行噪声抑制处理的定时生成噪声复本的处理。
16. ー种用于存储用于信息处理装置的控制程序的程序记录介质，包括生成噪声的机械单元的附属设备能够连接到该信息处理装置，其中所述控制程序使得计算机执行用于利用噪声信息来抑制由所述机械単元生成的有噪信号中的噪声的处理，以及用于基于抑制所述有噪信号中的噪声的结果来更新所述噪声信息的处理。
全文摘要
公开了一种噪声抑制技术，用于抑制包括未识别的噪声在内的各种类型的噪声，而无需预先存储许多条噪声信息。具体公开了一种能够连接到信息处理设备的附属设备。信息处理设备设有用于利用噪声信息来抑制劣化信号中的噪声、基于噪声抑制结果生成噪声信息并且利用所生成的噪声信息来抑制劣化信号中的噪声的装置；以及用于基于抑制劣化信号中的噪声的结果来更新噪声信息的噪声信息生成装置。附属设备设有用于生成要被噪声抑制装置抑制的噪声的机械单元，以及用于控制机械单元以在噪声抑制装置执行噪声抑制处理的时点生成噪声的机械控制单元。
文档编号G10L21/02GK102598126SQ201080050448
公开日2012年7月18日 申请日期2010年11月2日 优先权日2009年11月6日
发明者杉山昭彦 申请人:日本电气株式会社