[發明專利]噪音抑制裝置以及聲音解碼裝置

有效

• 申請號: 200880131056.3
• 申請日: 2008-10-24
• 公開（公告）號: CN102150206A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: 古田訓;田崎裕久
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: G10L21/02
• 分類號: G10L21/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 許海蘭

技術領域

本發明涉及對混入到聲音/音響信號中的噪音進行抑制的噪音抑制裝置以及具備噪音抑制裝置的聲音解碼裝置。

背景技術

作為如下噪音抑制處理的代表性的方法，例如有SS(Spectral?Subtraction：譜減)法，其中，所述噪音抑制處理為：通過從混入了噪音的輸入信號中抑制作為目標外信號的噪音，從而強調作為目標信號的聲音信號等。在SS法中，通過從振幅譜中減去另行推測的平均的噪音譜，由此進行噪音抑制(例如，參照非專利文獻1)。

在進行了SS法等噪音抑制處理的情況下，噪音譜的推測誤差作為失真而殘留于噪音抑制處理后的信號中，這具有與處理前的信號大不相同的特性，并且作為刺耳的噪音(還稱為人工的噪音、樂音(musical?tone))而出現，所以往往會使輸出信號的主觀質量大幅劣化(變差)。

另外，如果提高聲音以及音樂聲(musical?sound)等聲音音響編碼方式的壓縮率，則與編碼時的量化噪音以及符號模型化相伴的譜失真逐漸增大，輸出信號的主觀質量大幅劣化。特別是在聲音音響信號中混入噪音的情況以及在輸入信號中僅存在噪音的情況下，編碼方式所利用的聲音模型、與背景噪音的模型大不相同，所以其劣化變得顯著。另外，背景噪音區間中的這些劣化感像“沙沙(シュルシュル)”這樣的水流聲，有時被稱為水流噪音(Water?Flow?Noise)。

作為對所述那樣的主觀性的劣化感進行抑制的以往的方法，例如有專利文獻1公開的技術。

在專利文獻1的音信號加工方法中，以在聽覺上減輕由于噪音抑制處理、低比特率聲音編碼處理而產生的失真感為目的，根據由聲音/噪音狀態判別單元求出的信號中的噪音比率的推測值，對輸入信號與將輸入信號進行平滑化而得到的加工信號進行加權相加，從而以包含大量背景噪音等劣化成分的區間為中心來改善主觀質量。

非專利文獻1：Steven?F.Boll“Suppression?of?Acoustic?noise?in?speech?using?spectral?subtraction”，IEEE?Trans.ASSP，Vol.ASSP-27，No.2，April?1979

專利文獻1：日本特開2004-272292號公報(第14頁～第16頁、圖4)

以往的噪音抑制裝置如上所述構成，所以存在如下課題：輸入信號和加工信號的加權相加控制依賴于聲音/噪音狀態判別單元，如果聲音區間檢測失敗而在包含聲音的區間進行加工，則產生回聲感(回音感)、噪音感而使質量顯著劣化。

另外，在以往的噪音抑制裝置中，為了減輕區間判定錯誤的影響，還舉出了使用連續量的區間判定評價值的改善對策，但評價值自身是基于時域中的分析結果的值，對于頻域是一定值。因此，存在如下課題：例如，在噪音功率集中于低頻那樣的汽車行駛噪音混入了的聲音信號中，如果以對低頻的噪音的劣化感進行抑制的方式調整評價值的閾值，則會錯誤地加工功率相對地比噪音信號大的高頻的聲音信號而導致質量劣化，相反，如果進行不會發現高頻的聲音信號的失真這樣的調整，則幾乎得不到改善效果。

另外，在以往的噪音抑制裝置中，雖然在譜區域中針對每個頻率成分控制著加權相加，但控制要素僅是輸入信號的振幅譜成分的大小，而并未針對每個頻率成分來判定是聲音還是噪音，其結果，輸入信號是否是聲音(或者音樂聲)這較大地依賴于時域中的區間判定評價值，如果錯誤地進行其區間判定，則質量劣化的狀況不會改變。

本發明是為了解決所述課題而完成的，目的在于提供一種可以實現聽覺上理想的噪音抑制并且即使在高噪音下質量劣化也少的噪音抑制裝置以及具備該噪音抑制裝置的高質量的聲音解碼裝置。

本發明的噪音抑制裝置，具備：時間/頻率變換部，將輸入信號變換為作為頻率成分的輸入信號譜；噪音譜推測部，根據輸入信號來推測推測噪音譜；噪音譜抑制部，根據推測噪音譜進行輸入信號譜的噪音抑制，生成噪音抑制譜；信號變形部，生成根據基于噪音抑制譜和推測噪音譜的比而使噪音抑制譜變形并且平滑化了的加工譜；以及信號加法部，對噪音抑制譜相加加工譜，來抑制該噪音抑制譜中包含的劣化成分。

由此，具有如下效果：不會由于區間判定錯誤而產生回聲感以及噪音感，可以針對每個譜成分改善主觀質量。