[發(fā)明專利]語音信號復(fù)原裝置以及語音信號復(fù)原方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201180073679.1
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN103827967A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 細(xì)谷耕佑;古田訓(xùn);山浦正
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: G10L21/04
• 分類號: G10L21/04;G10L21/0216
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 張麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及語音信號復(fù)原裝置以及語音信號復(fù)原方法，該語音信號復(fù)原裝置以及語音信號復(fù)原方法從由于經(jīng)由電話線路等傳送路等而頻率頻帶被限制為窄頻帶的語音信號向?qū)掝l帶的語音信號擴展、或者對由于噪聲抑制處理以及語音壓縮處理等而劣化以及缺損了的頻帶的語音信號進(jìn)行復(fù)原。

背景技術(shù)

在模擬電話中，通過電話線路發(fā)送的語音的頻率頻帶被限制得較窄、例如300～3400Hz。因此，無法說以往的電話線路的音質(zhì)非常良好。另外，在便攜電話等數(shù)字語音通信中，由于比特率的限制，與模擬線路同樣地頻帶寬度被限制，所以即使在該情況下，也無法說音質(zhì)良好。

針對上述課題，有在接收側(cè)根據(jù)窄頻帶語音信號虛擬地生成或者復(fù)原寬頻帶語音信號的語音信號復(fù)原技術(shù)。但是，該語音信號復(fù)原技術(shù)本來是作為應(yīng)用于音頻或者固定電話的技術(shù)而發(fā)展起來的，以在成為復(fù)原對象的窄頻帶語音信號中未混入噪聲、或者僅混入少量的噪聲的環(huán)境為前提的情況較多。

另一方面，作為在成為復(fù)原對象的窄頻帶語音信號中混入了噪聲的情況下的、虛擬的寬頻帶語音信號的復(fù)原技術(shù)，提出了例如專利文獻(xiàn)1的語音頻帶擴展裝置。

在該專利文獻(xiàn)1中，作為語音信號復(fù)原的預(yù)處理，導(dǎo)入了將窄頻帶語音信號分離為噪聲去除信號（語音分量）和提取噪聲信號（噪聲分量）的分量分離部。該分量分離部由噪聲去除部、差分處理部以及周期分量去除部構(gòu)成，分離為由噪聲去除部提取出的語音分量、和由差分處理部以及周期分量去除部提取出的噪聲分量。然后，在分量分離部的后級，針對各個分量進(jìn)行語音信號復(fù)原，從而即使在成為輸入的窄頻帶語音信號中混入了噪聲，令人不悅的噪聲降低，所輸出的寬頻帶的語音復(fù)原信號的清晰度提高。

專利文獻(xiàn)1:日本特開2011-75728號公報

發(fā)明內(nèi)容

在上述以往方法中，存在以下敘述的課題。

在上述專利文獻(xiàn)1公開的語音信號復(fù)原技術(shù)中，在成為輸入的窄頻帶語音信號中以低SN比（Signal?to?Noise?ratio：信噪比）混入了噪聲的情況下，噪聲去除部的噪聲推測未順利地動作，噪聲量將被過剩地推測。于是，根據(jù)被過剩地推測的噪聲量進(jìn)行噪聲抑制，所以存在不僅是窄頻帶語音信號的噪聲分量、而且語音分量也被抑制，且所分離出的語音分量的諧波構(gòu)造破壞這樣的課題。

進(jìn)而，還存在如果使用諧波構(gòu)造破壞了的窄頻帶語音信號來生成包括擴展頻帶的微細(xì)構(gòu)造的音源信號，則反而變?yōu)榍逦鹊偷恼Z音這樣的課題。其原因為，由于使用窄頻帶語音信號的諧波構(gòu)造的信息來生成包括擴展頻帶的微細(xì)構(gòu)造的音源信號，所以易于受到諧波構(gòu)造的破壞的影響的緣故。

本發(fā)明是為了解決上述課題而完成的，其目的在于提供一種語音信號復(fù)原裝置以及語音信號復(fù)原方法，即使在成為輸入的窄頻帶語音信號中以低SN比混入了噪聲的情況下，也能夠防止窄頻帶語音信號的諧波構(gòu)造的破壞，生成清晰度高的語音復(fù)原信號。

本發(fā)明提供一種語音信號復(fù)原裝置，其特征在于，具備：音源生成部，根據(jù)第1頻率頻帶的語音信號生成包含該第1頻率頻帶的第2頻率頻帶的音源信號；噪聲抑制部，抑制第1頻率頻帶的語音信號中包含的噪聲分量；譜包絡(luò)推測部，根據(jù)由噪聲抑制部抑制了噪聲的第1頻率頻帶的語音信號，推測第2頻率頻帶的譜包絡(luò)；以及信號合成部，合成音源生成部生成的第2頻率頻帶的音源信號以及譜包絡(luò)推測部推測出的第2頻率頻帶的譜包絡(luò)，生成第2頻率頻帶的語音信號。

本發(fā)明提供一種語音信號復(fù)原方法，其特征在于，具備：音源生成步驟，根據(jù)第1頻率頻帶的語音信號生成包含該第1頻率頻帶的第2頻率頻帶的音源信號；噪聲抑制步驟，抑制第1頻率頻帶的語音信號中包含的噪聲分量；譜包絡(luò)推測步驟，根據(jù)在噪聲抑制步驟中抑制了噪聲的第1頻率頻帶的語音信號，推測第2頻率頻帶的譜包絡(luò)；以及信號合成步驟，合成在音源生成步驟中生成的第2頻率頻帶的音源信號以及在譜包絡(luò)推測步驟中推測出的第2頻率頻帶的譜包絡(luò)，生成第2頻率頻帶的語音信號。

根據(jù)本發(fā)明，設(shè)為根據(jù)未進(jìn)行噪聲抑制處理的第1頻率頻帶的語音信號生成音源信號，所以能夠防止該語音信號的諧波構(gòu)造的破壞。因此，即使在以低SN比混入了噪聲的情況下，也能夠使用語音信號本來具有的諧波構(gòu)造的信息來生成音源信號，作為結(jié)果，能夠生成清晰度高的語音復(fù)原信號。

附圖說明

圖1是示出本發(fā)明的實施方式1的語音信號復(fù)原裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖2是實施方式1的語音信號復(fù)原裝置進(jìn)行的頻帶擴展處理的影像圖。

圖3是示出本發(fā)明的實施方式2的語音信號復(fù)原裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖4是示出本發(fā)明的實施方式3的語音信號復(fù)原裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。