专利名称：信号处理方法、信息处理装置及用于存储信号处理程序的存储介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及抑制劣化信号中的噪声以增强目标信号的信号处理技术。
背景技术：
噪声抑制技术被认为是一种部分地或完全抑制劣化信号(包含噪声与目标信号的混合的信号)中的噪声并输出增强的信号(通过增强目标信号而获得的信号)的信号处理技术。例如，噪声抑制器是一种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。关于此类技术，专利文献1公开了一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公开了一种通过直接从劣化信号中减去所估计噪声来抑制噪声的方法。专利文献1和2描述的技术需要从由于混合的噪声而已经劣化的目标信号中估计噪声。然而，仅从劣化信号估计噪声的精确度有限。因此，专利文献1和2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。因此，专利文献1和2描述的方法不能获得充分的噪声抑制效果，并且增强的信号包括有较大失真。另一方面，专利文献3公开了这样一种噪声抑制系统，其即使在噪声远小于目标信号的条件得不到满足时也能够实现充分的噪声抑制效果以及增强信号中的较小失真。假设在一定程度上预先知道将被混合到目标信号中的噪声的特性，则专利文献3描述的方法从劣化信号中减去先前记录的噪声信息(关于噪声特性的信息)，从而抑制噪声。专利文献3还公开了如下方法如果通过分析输入信号获得的输入信号功率较大，则将大的系数积分到噪声信息中，或者如果输入信号功率较小，则积分小的系数并且从劣化信号减去积分结果。[引用列表][PTL 1]日本专利 No. 4282227[PTL 1]日本专利早期公开No. 8-221092[PTL 1]日本专利早期公开 No. 2006-27918
发明内容
然而，上述专利文献3所公开的布置需要预先存储噪声特性信息，并且可消除噪声的类型极其有限。为了增加可消除噪声的类型，多条噪声信息需要被记录。这增大了所需要的存储器大小以及装置的制造成本。另外，专利文献3公开的技术无法抑制与所存储噪声信息不同的未知噪声。本发明是考虑到上述情形而被作出的，并且其示例性目的是提供解决上述问题的信号处理技术。
为了实现上述示例性目的，根据本发明一个示例性方面的方法包括在抑制劣化信号中的噪声时，利用修改信息来修改与所述劣化信号中的噪声有关的噪声信息以获得经修改噪声信息，利用所述经修改噪声信息来抑制所述劣化信号中的噪声，并且基于噪声抑制结果来更新所述修改信息。为了实现上述示例性目的，根据本发明另一个示例性方面的装置包括噪声抑制器，该噪声抑制器抑制劣化信号中的噪声；以及修改单元，该修改单元利用基于抑制所述劣化信号中的噪声的结果而被更新的修改信息来修改噪声信息，以获得经修改噪声信息，其中，所述噪声抑制器利用所述经修改噪声信息来抑制所述劣化信号中的噪声。为了实现上述示例性目的，根据本发明又一示例性方面的程序记录介质中存储的程序使计算机执行噪声抑制处理，抑制劣化信号中的噪声；以及修改处理，基于抑制所述劣化信号中的噪声的结果来修改噪声信息，以便获得将用在所述噪声抑制处理中的经修改噪声信息。发明的有益效果根据本发明，能够提供在无需预先存储多条噪声信息的情况下抑制包括未知噪声在内的各种噪声的信号处理技术。
图1是示出根据本发明第一示例性实施例的噪声抑制装置100的示意布置的框图；图2是示出包括在根据本发明第一示例性实施例的噪声抑制装置100中的 FFT(快速傅里叶变换)单元2的布置的框图；图3是示出包括在根据本发明第一示例性实施例的噪声抑制装置100中的 IFFT (逆快速傅里叶变换)单元4的布置的框图；图4是示出包括在根据本发明第一示例性实施例的噪声抑制装置100中的修改单元的布置的框图；图5是示出包括在根据本发明第二示例性实施例的噪声抑制装置100中的修改单元的另一布置的框图；图6是示出根据本发明第三示例性实施例的噪声抑制装置300的示意布置的框图；图7是示出根据本发明第四示例性实施例的噪声抑制装置400的示意布置的框图；图8是示出根据本发明第五示例性实施例的噪声抑制装置500的示意布置的框图；图9是示出根据本发明第六示例性实施例的噪声抑制装置600的示意布置的框图；图10是示出根据本发明第起示例性实施例的包括噪声抑制装置100的信息处理装置700的示意布置的框图；图11是根据本发明又一示例性实施例的执行信号处理程序的计算机1000的示意框图；以及
图12是示出根据本发明的信息处理装置1200的布置示例的框图。
具体实施例方式现在将参考附图通过示例详细描述示例性实施例。注意，在示例性实施例中描述的构成元件仅仅是示例，技术范围不受以下示例性实施例限制。(第一示例性实施例)〈总体布置〉作为用于实现信号处理方法的第一示例性实施例，将说明噪声抑制装置，该装置部分地或完全抑制劣化信号(包含噪声与目标信号的混合的信号)中的噪声并输出增强信号(通过增强目标信号获得的信号)。图1是示出噪声抑制装置100的总体布置的框图。 噪声抑制装置100用作诸如数字相机、笔记本电脑或移动电话之类的设备的一部分。然而， 本示例性实施例不限于此并且还适用于需要从输入信号移除噪声的任何类型的信息处理装置。图12是示出根据本示例性实施例的信息处理装置1200的布置示例的框图。信息处理装置1200包括噪声抑制单元3和修改单元7。劣化信号被输入输入端子1作为样本值序列。FFT单元2对提供给输入端子1的劣化信号执行诸如傅里叶变换之类的变换，从而将信号划分成多个频率成分。噪声抑制单元3接收多个频率成分中的幅度谱，而IFFT单元4被提供相位谱。注意，在此情况中，幅度谱被提供给噪声抑制单元3。然而，本示例性实施例不限于此，与幅度谱的平方相对应的功率谱可被提供给噪声抑制单元3。噪声信息存储器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，噪声信息存储器6将噪声谱形状存储为噪声信息。然而，噪声信息存储器6例如还可以将相位的频率特性以及特定频率的诸如强度和时间变化之类的特征存储来代替频谱或者与频谱一起存储。噪声信息还可以包括统计信息(最大、 最小、方差和中值)等。记录在噪声信息存储器6中的噪声信息被提供给修改单元7。修改单元7通过乘以缩放因子来将噪声信息修改为经修改噪声信息并且将经修改噪声信息提供给噪声抑制单元3。噪声抑制单元3利用由FFT单元2提供的劣化信号幅度谱和由修改单元7提供的经修改噪声信息来抑制每个频率处的噪声，并且向IFFT单元4提供增强的信号幅度谱作为噪声抑制结果。修改单元7也同时被提供该增强的信号幅度谱。修改单元7基于作为噪声抑制结果的增强信号幅度谱来修改噪声信息。IFFT单元4对从噪声抑制单元3提供的增强信号幅度谱和从FFT单元2提供的劣化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。<FFT单元2的布置>图2是示出FFT单元2的布置的框图。如图2所示，FFT单元2包括帧划分单元 21、加窗单元22和傅里叶变换单元23。帧划分单元21接收劣化信号样本并将其划分为对应于K/2个样本的帧，其中K是偶数。被划分成帧的劣化信号样本被提供给加窗单元22并被乘以窗函数w(t)。通过w(t)给第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
1.一种用于抑制劣化信号中的噪声的信号处理方法，包括利用修改信息来修改与所述劣化信号中的噪声有关的噪声信息以获得经修改噪声信息；利用所述经修改噪声信息来抑制所述劣化信号中的噪声；以及基于所述抑制步骤的结果来更新所述修改信息。
2.根据权利要求1所述的信号处理方法，其中，所述经修改噪声信息是通过利用所述修改信息来修改预先存储的所述噪声信息来获得的。
3.根据权利要求1或2所述的信号处理方法，其中，所述修改信息包括缩放因子，并且所述经修改噪声信息是通过将所述噪声信息乘以所述缩放因子来获得的。
4.根据权利要求3所述的信号处理方法，其中，所述修改信息包括偏移，并且所述经修改噪声信息是通过从所述噪声信息减去所述偏移来获得的。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的信号处理方法，还包括从噪声源输入所述噪声信息并且使用所述噪声信息来抑制所述劣化信号中的噪声。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的信号处理方法，还包括输入表示噪声是否存在于所述劣化信号中的信息，以及当所述噪声存在于所述劣化信号中时更新所述修改信息。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的信号处理方法，还包括通过分析所述劣化信号来确定目标信号在所述劣化信号中的存在程度，并且基于确定结果来更新所述修改信息。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的信号处理方法，还包括利用从多个输入端子输入的多个劣化信号来生成所述噪声信息并且利用所述噪声信息来抑制所述劣化信号中的噪声。
9.一种信息处理装置，包括噪声抑制器，该噪声抑制器抑制劣化信号中的噪声；以及修改单元，该修改单元利用基于所述劣化信号中的噪声的抑制结果而被更新的修改信息来修改噪声信息，以获得经修改噪声信息，其中，所述噪声抑制器利用所述经修改噪声信息来抑制所述劣化信号中的噪声。
10.根据权利要求9所述的信息处理装置，其中，所述修改单元包括存储单元，该存储单元存储所述修改信息；以及更新单元，该更新单元基于噪声抑制结果来更新存储在所述存储单元中的所述修改信肩、ο
11.根据权利要求9或10所述的信息处理装置，还包括机械单元，所述机械单元用作噪声源；以及机械控制单元，所述机械控制单元控制所述机械单元，其中，所述修改信息是利用通过经由所述机械控制单元操作所述机械单元而生成的噪声来更新的。
12.一种用于存储信号处理程序的程序记录介质，所述信号处理程序使得计算机执行噪声抑制处理，抑制劣化信号中的噪声；以及修改处理，基于所述劣化信号中的噪声的抑制结果来修改噪声信息，以便获得将用在所述噪声抑制处理中的经修改噪声信息。
全文摘要
本发明提供了在无需预先存储多条噪声信息的情况下抑制包括未知噪声在内的各种噪声的信号处理技术。为了实现此信号处理技术，利用修改信息来修改噪声信息以获得经修改噪声信息。利用经修改噪声信息来抑制劣化信号中的噪声。针对抑制步骤的结果，修改信息被更新。
文档编号G10L21/02GK102598128SQ201080050450
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