信号处理装置、信号处理方法和信号处理程序的制作方法_5

文档序号:9422876阅读:来源:国知局
示相同部件和操作,并且将 省略其具体描述。
[0213] 噪声抑制器2701使用从变换器201供应的有噪信号振幅谱Ix化,n)I和由稳定分 量估计器202估计的稳定分量谱N(k,n)来抑制噪声并且向替换单元203传输增强的信号 振幅谱G也n)Ix化,n)I作为噪声抑制结果。
[0214] 如果G也n)IX也n)I〉a1也n)N(k,n),则替换单元203设置IY也n)I= 曰2化,n)N化,n);否则,替换单元203设置Iy化,n)I=G化,n)Ix化,n)I。
[0215] 图28是用于说明噪声抑制器2701的内部布置的示例的框图。通过使用各种方 法,增益计算器2801可W获得用于抑制噪声的增益G化,n)。用于输出最优估计值的维纳 (Wiener)滤波器可W用来获得增益,该最优估计值最小化与希望的信号的均方差。备选地, 已知的方法、诸如GSS(普通谱减法)、匪SESTSA(最小均方差短时间谱振幅)或者匪SE LSA(最小均方差对数谱振幅)可W用来推到增益。
[0216] 乘法器2802通过将输入信号Ix化,n)I乘W由增益计算器2801获得的增益 G(k,n)来获得增强的信号振幅谱G化,n) |X(k,n)I。替换单元203根据条件用稳定分量谱 N化,n)的系数a化,n)倍替换增强的信号振幅谱G化,n)Ix化,n)I。
[0217] 根据该实施例,有可能根据条件使在噪声抑制之后的信号稳定并且抑制其它噪 声,同时有效地抑制具有强的非稳定分量的噪声、诸如风噪声。
[021引[第十六实施例]
[0219] 将参照图29描述根据本发明的第十六实施例的信号处理装置。图29是用于说明 根据该实施例的替换单元2903的布置的框图。根据该实施例的替换单元2903与第二实施 例不同在于包括第一比较器2931、上侧振幅替换单元2932、第二比较器2933、下侧振幅替 换单元2934和增益计算器2935。其余部件和操作与在第二实施例中相同。因此,相同标号 表示相同部件和操作,并且将省略其具体描述。
[0220] 在该实施例中,在替换单元2903中,通过替换来抑制非稳定噪声而使用增益来抑 制噪声。
[0221] 增益计算器2935使用从变换器201供应的有噪信号振幅谱Ix化,n)I和由稳定分 量估计器202估计的稳定分量谱N(k,n)来计算增益G化,n)。该计算方法可W与第十五实 施例相似地使用已知的噪声抑制技术。
[022引第一比较器2931比较G化,n)Ix化,n)I与a1化,n)N化,n)。 如果 G化,n)Ix化,n)I〉a1化,n)N化,n),则上侧振幅替换单元2932设置GUk,n) =a2化,n)N(k,n)/|X(k,n)| ;否则,上侧振幅替换单元2932设置Gl(k,n) =G化,n)。
[022引在另一方面,第二比较器2933比较Gl(k,n)X(k,n)与0l(k,n)N(k,n)。如果Gl化,n)X化,n) < 0 1也n)N化,n),则下侧振幅替换单元2934设置G2也n) = 0 2也n) N(;k,n)/X(k,n);否则,下侧振幅替换单元2934设置G2(k,n) =G(;k,n)。
[0224] 最后,乘法器2936将输入振幅谱Ix化,n)I乘W增益G2也n)并且输出替换的新 振幅谱G2化,n)Ix也n)I。
[0225] 如W上描述的那样,在替换单元2903执行增益计算并且使用增益来执行替换处 理时,有可能根据条件使在噪声抑制之后的信号稳定并且抑制其它噪声,同时有效地抑制 具有强的非稳定分量的噪声、诸如风噪声。
[0226][第十屯实施例]
[0227] 将参照图30描述根据本发明的第十屯实施例的信号处理装置。图30是用于说明 根据该实施例的信号处理装置3000的布置的框图。根据该实施例的信号处理装置3000与 第十五实施例不同在于还包括参照图17描述的语音检测器1701。其余部件和操作与在第 十五实施例中相同。因此,相同标号表示相同部件和操作,并且将省略其具体描述。
[022引根据语音检测器1701的语音检测结果(0/1或者语音概率P),替换单元3003用来 自稳定分量估计器202的稳定分量信号N也n)的系数a也n)倍替换噪声抑制器的噪声 抑制结果G化,n)IX化,n)I。替换单元3003可W具有在第九至第十四实施例中的每个实施 例中描述的布置。
[0229] 此外,例如,噪声抑制器2701可W通过使用在专利文献3中描述的技术来基于 从语音检测器1701输出的语音存在概率P也n)计算用于每个频率带的匪SESTSA增益 函数值G化,n)、将输入信号Ix化,n)I乘W匪SESTSA增益函数值并且获得增强的信号 G化,n)Ix化,n)I、由此向替换单元3003输出增强的信号。
[0230] 根据该实施例,有可能根据语音检测结果使在噪声抑制之后的信号稳定并且输出 清楚的语音,同时有效地抑制具有强的非稳定分量的噪声、诸如风噪声和其它噪声。
[0231][其它实施例]
[0232] 根据W上描述的实施例中的每个实施例的信号处理装置适用于抑制在视频拍摄 或者语音记录时的风噪声、车辆经过的声音(汽车/高速火车)、直升飞机声音、在街道上的 噪声、自助餐厅噪声、办公室噪声、穿衣的沙沙声等。注意本发明不限于此而适用于为了抑 制来自输入信号的非稳定噪声而需要的任何信号处理装置。
[0233] 注意本发明不限于W上描述的实施例。如本领域技术人员将理解的那样,可W不 同地修改本发明的布置和细节而不脱离其精神实质和范围。本发明也并入如下系统或者装 置,该系统或者装置在任何形式中组合在实施例中包括的不同特征。
[0234] 本发明可W应用于包括多个设备或者单个装置的系统。本发明即使在直接地或者 从远程地点向系统或者装置供应用于实施运些实施例的功能的信号处理程序时也适用。因 此,本发明也并入在计算机中安装的用于计算机实施本发明的功能的程序、存储程序的介 质和使得用户下载程序的WWW(万维网)服务器。具体而言,本发明并入如下非瞬态计算机 可读介质,该非瞬态计算机可读介质存储用于使计算机执行在W上描述的实施例中包括的 处理步骤的程序。
[0235] 作为示例,W下将参照图31描述在第一实施例中说明的语音处理由软件实施时 由在计算机3100中提供的CPU3102执行的处理过程。
[0236] 将输入信号变换成频域中的振幅分量信号(S3101)。基于频域中的振幅分量信号, 估计具有频率谱的稳定分量信号,该频率谱具有稳定特性(S3103)。使用输入振幅分量信 号和稳定分量信号来生成新振幅分量信号(S3105)。用新振幅分量信号替换振幅分量信号 (S3107)。此外,新振幅分量信号被逆变换成增强的信号(S3109)。
[0237] 在存储器3104中存储用于执行运些过程的程序模块。在CPU3102依次地执行在 存储器3104中存储的程序模块时,有可能获得与在第一实施例中的效果相同的效果。
[023引相似地,至于第二至第十屯实施例,在CPU3102执行与来自存储器3104的参照框 图描述的功能部件对应的程序模块时,有可能获得与在实施例中的效果相同的效果。
[0239][实施例的其它表达]
[0240] 也可W如在W下补充注释中那样描述W上描述的实施例中的一些或者所有实施 例而不限于W下补充注释。
[0241](补充注释1)
[0242] 提供一种信号处理装置,包括:
[0243] 变换器,将输入信号变换成频域中的振幅分量信号;
[0244] 稳定分量估计器,基于频域中的振幅分量信号估计具有具备稳定特性的频率谱的 稳定分量信号;
[0245] 替换单元,使用由变换器获得的振幅分量信号和稳定分量信号来生成新振幅分量 信号并且用新振幅分量信号替换振幅分量信号;W及
[0246] 逆变换器,将新振幅分量信号逆变换成增强的信号。
[0247](补充注释。
[024引提供根据补充注释1的信号处理装置,其中替换单元在至少一些频率基于稳定分 量信号的函数生成新振幅分量信号。
[024引(补充注释如
[0巧0] 提供根据补充注释1或者2的信号处理装置,其中替换单元在至少一些频率通过 将稳定分量信号乘W系数来生成新振幅分量信号。
[0巧1](补充注释4)
[0巧2] 提供根据补充注释1、2或者3的信号处理装置,其中替换单元在振幅分量信号比 基于稳定分量信号的第一函数确定的第一阔值更大的频率、基于稳定分量信号的第二函数 生成新振幅分量信号。
[0巧引(补充注释W
[0254] 提供根据补充注释4的信号处理装置,其中替换单元包括:
[0255] 比较器,比较第一阔值和振幅分量信号,W及
[0巧6] 上侧振幅替换单元,在振幅分量信号大于第一阔值的频率、基于稳定分量信号的 第二函数生成新振幅分量信号,而在振幅分量信号不大于第一阔值的频率直接地获得由变 换器获得的振幅分量信号作为新振幅分量信号。
[0257](补充注释6)
[0巧引提供根据补充注释4的信号处理装置,其中替换单元包括:
[0259] 比较器,比较振幅分量信号与用作第一阔值的、稳定分量信号的第一系数倍,W及
[0260]上侧振幅替换单元,在振幅分量信号大于稳定分量信号的第一系数倍时获得稳定 分量信号的、用作第二函数的第二系数倍作为新振幅分量信号,而在振幅分量信号不大于 稳定分量信号的第一系数倍时直接地获得由变换器获得的振幅分量信号作为新振幅分量 信号。
[0261](补充注释7)
[0262] 提供根据补充注释1至6中的任一补充注释的信号处理装置,其中替换单元在振 幅分量信号比基于稳定分量信号的第=函数确定的第二阔值更小的频率、基于稳定分量信 号的第四函数生成新振幅分量信号。
[026引(补充注释8)
[0264] 提供根据补充注释1至7中的任一补充注释的信号处理装置,其中替换单元包 括:
[0265] 比较器,比较第二阔值和振幅分量信号,W及
[0266] 上侧振幅替换单元,在振幅分量信号大于第二阔值时基于稳定分量信号的第二函 数生成新振幅分量信号,而在振幅分量信号不大于第二阔值时直接地获得由变换器获得的 振幅分量信号作为新振幅分量信号。
[0267](补充注释9)
[026引提供根据补充注释7的信号处理装置,其中所述替换单元包括:
[0269] 比较器,比较振幅分量信号与用作第二阔值的、稳定分量信号的第S系数倍,W及
[0270] 下侧振幅替换单元,在振幅分量信号小于稳定分量信号的第=系数倍时获得稳定 分量信号的第四系数倍作为新振幅分量信号,而在振幅分量信号不小于稳定分量信号的第 =系数倍时直接地获得由变换器获得的振幅分量信号作为新振幅分量信号。
[0271](补充注释10)
[0272] 提供根据补充注释1至9中的任一补充注释的信号处理装置,其中替换单元:
[0273] 在振幅分量信号比基于稳定分量信号的第五函数确定的第=阔值更大的频率、基 于稳定分量信号的第六函数生成新振幅分量信号并且用新振幅分量信号替换振幅分量信 号,W及
[0274] 在振幅分量信号比基于稳定分量信号的第屯函数确定的第四阔值更小的频率、基 于稳定分量信号的第八函数生成新振幅分量信号并且用新振幅分量信号替换振幅分量信 号,W及
[0275] 第S阔值不小于第四阔值。
[027引(补充注释11)
[0277] 提供根据补充注释10的信号处理装置,其中替换单元包括:
[027引第一比较器,比较振幅分量信号与用作第=阔值的、稳定分量信号的第五系数倍,
[0279]上侧振幅替换单元,在振幅分量信号大于稳定分量信号的第五系数倍时使用稳定 分量信号的第六系数倍作为新振幅分量信号来替换振幅分量信号,而在振幅分量信号不大 于稳定分量信号的第五系数倍时直接地获得由变换器获得的振幅分量信号作为新振幅分 量信号,
[0280] 第二比较器,比较用作第四阔值的、稳定分量信号的第六系数倍与从上侧振幅替 换单元输出的新振幅分量信号,W及
[0281] 下侧振幅替换单元,在从上侧振幅替换单元输出的新振幅分量信号小于稳定分量 信号的第六系数倍时使用稳定分量信号的第屯系数倍来替换由上侧振幅替换单元获得的 新振
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