[發(fā)明專利]噪聲抑制裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200580037443.7
• 申請(qǐng)日: 2005-10-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101053161A
• 公開(kāi)（公告）日: 2007-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 御前慎哉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H04B1/10
• 分類號(hào): H04B1/10;G10L21/02
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 陳英俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及抑制混入了噪聲的信號(hào)中的噪聲成分的噪聲抑制裝置，尤其涉及應(yīng)用于電波通信等接收機(jī)器的噪聲抑制裝置。

背景技術(shù)

在以往的有代表性的噪聲抑制方法中，最常見(jiàn)的是頻譜相減法或維納濾波(Wiener?filter)等。除此之外，還研究開(kāi)發(fā)了利用梳狀濾波器或自適應(yīng)濾波器等各種噪聲抑制方法。

圖1是示出利用以往的頻譜相減法的噪聲抑制裝置的構(gòu)成的圖。圖2是示出利用以往的維納濾波的噪聲抑制裝置的構(gòu)成的圖。如圖1和圖2所示，在一般情況下，在頻譜相減法或維納濾波中，以以下基本原理來(lái)抑制噪聲，即：在不含有聲音的時(shí)間區(qū)間的噪聲區(qū)間中估計(jì)(測(cè)定)噪聲譜，并從輸入信號(hào)中減去上述估計(jì)的噪聲。不論在哪種抑制方法中，為了調(diào)整噪聲抑制量，一般是例如按照下式，將作為倍率參數(shù)的抑制系數(shù)α與估計(jì)出來(lái)的噪聲譜相乘。

|Y(f)|＝|X(f)|-α|N(f)|

且，X(f)表示輸入信號(hào)頻譜，N(f)表示噪聲譜，Y(f)表示抑制噪聲后的信號(hào)頻譜，||表示信號(hào)的絕對(duì)值。f表示頻率。

然而存在的缺點(diǎn)是，在噪聲譜的估計(jì)精度降低時(shí)，會(huì)產(chǎn)生因減去的過(guò)多而造成的頻譜相減法中特有的音樂(lè)噪聲。并且，雖然提高了SN比(信噪比)，但還是殘留有抑制噪聲后的像“嘶嘶”這樣的音樂(lè)噪聲。

噪聲譜的估計(jì)精度下降的原因是由于環(huán)境噪聲的不穩(wěn)定而造成的。一般而言，因噪聲譜是不固定的，所以要想得到較好的噪聲抑制效果，抑制系數(shù)α就要按照環(huán)境來(lái)變化。例如，提出了這樣一種噪聲抑制裝置，即不僅根據(jù)當(dāng)前的輸入信號(hào)頻譜和噪聲的平均譜，還根據(jù)噪聲的標(biāo)準(zhǔn)偏差來(lái)算出噪聲抑制量，這樣就可以更好地與實(shí)際的環(huán)境噪聲相對(duì)應(yīng)(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。然而，即使在專利文獻(xiàn)1的方法中，也不能對(duì)應(yīng)與過(guò)去的噪聲譜不相關(guān)的過(guò)渡性噪聲。并且，提出了在AM(調(diào)幅：Amplitude?Modulation)和FM(調(diào)頻FrequencyModulation)等接收機(jī)器中，讀出預(yù)先計(jì)算并記錄的噪聲圖形(noisepattern)，并通過(guò)對(duì)讀出的噪聲圖形進(jìn)行一次線性插值來(lái)進(jìn)行噪聲估計(jì)，這樣可以得到非常好的噪聲抑制效果(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。其理由是，作為噪聲發(fā)生的原因，在對(duì)于電場(chǎng)強(qiáng)度變化而噪聲變化的觀點(diǎn)上來(lái)看，因電場(chǎng)的強(qiáng)度不同而作為噪聲發(fā)生因素的電路也不同，所以，可以根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度而對(duì)噪聲進(jìn)行圖形化。

專利文獻(xiàn)1??日本國(guó)特開(kāi)2003-316381號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2??專利第2760240號(hào)公報(bào)

在AM或FM等接收機(jī)器中，作為噪聲發(fā)生的原因是，在對(duì)于電場(chǎng)強(qiáng)度變化噪聲也發(fā)生變化的觀點(diǎn)上來(lái)看，因電場(chǎng)的強(qiáng)度不同而成為噪聲發(fā)生因素的電路也不同的情況較多。據(jù)此，可以根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)對(duì)噪聲進(jìn)行圖形化。并且，讀出預(yù)先計(jì)算并記錄的噪聲圖形，并通過(guò)對(duì)讀出的噪聲圖形進(jìn)行一次線性插值來(lái)進(jìn)行噪聲估計(jì)，這樣可以以高精確度來(lái)得到噪聲抑制效果。

與此相反，存在的問(wèn)題是：除能夠由電場(chǎng)強(qiáng)度被圖形化的穩(wěn)定噪聲以外，還存在較多的由多路徑或外部干擾而造成的不穩(wěn)定噪聲，特別是對(duì)于與過(guò)去的噪聲譜不相關(guān)的過(guò)渡性噪聲，即使是專利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的方法也不能抑制。

畢竟由于將時(shí)序信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻譜的處理是以幀為單位來(lái)進(jìn)行的處理，因此，不管怎樣抑制處理也需要有一定的時(shí)間。例如，在調(diào)頻(FM)立體聲廣播的情況下，信號(hào)帶寬被限制在15KHz，若要以32KHz來(lái)采樣，并以256個(gè)采樣點(diǎn)來(lái)進(jìn)行頻譜轉(zhuǎn)換的話，則抑制處理要以8ms為單位來(lái)進(jìn)行。對(duì)此，接收電場(chǎng)強(qiáng)度每時(shí)每刻都在變化，例如，在多路徑環(huán)境中，因電場(chǎng)強(qiáng)度的驟變而出現(xiàn)的脈沖噪聲為數(shù)μs左右。為了在8ms幀中抑制數(shù)μs的噪聲，若對(duì)8ms幀中的信號(hào)進(jìn)行相同的噪聲抑制的話，則在附加了脈沖噪聲的信號(hào)以外的信號(hào)存在相減過(guò)多，從而成為導(dǎo)致音樂(lè)噪聲的發(fā)生原因。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明鑒于上述課題，目的在于提供一種噪聲抑制裝置，其可以效果良好地對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度的低下所造成的穩(wěn)定的噪聲進(jìn)行抑制，而且也可以效果良好地抑制過(guò)渡性環(huán)境噪聲。

為了解決上述課題，本發(fā)明的噪聲抑制裝置，其中包括：蓄積單元，蓄積數(shù)字輸入信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度的值；幀形成單元，按照被蓄積的上述信號(hào)強(qiáng)度的值形成幀，該幀是上述數(shù)字輸入信號(hào)的信號(hào)值的集合；

噪聲估計(jì)單元，按照形成的上述幀的信號(hào)強(qiáng)度，估計(jì)混入在上述幀內(nèi)的上述數(shù)字輸入信號(hào)中的噪聲的圖形；以及噪聲抑制單元，利用估計(jì)出的噪聲的圖形，抑制形成的上述幀中所含有的噪聲。