(57)【要約】【課題】  非周期成分の多い信号や複数の異なる周期成分が混在する入力信号についても、有音区間か無音区間かを精度よく判定できる有音無音判定装置を提供する。【解決手段】  有音無音判定装置１は、入力信号の自己相関値を算出する自己相関算出部１１と、自己相関算出部１１によって算出された自己相関値が極大となる複数の遅延を算出する遅延算出部１２と、遅延算出部１２によって算出された複数の遅延に基づいて入力信号が雑音か否かを判定する雑音判定部１３と、雑音判定部１３による判定結果と入力信号とに基づいて入力信号が有音か無音かを判定する有音無音判定部１４とを備えて構成される。【選択図】  図１
2005189518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号の自己相関値を算出する自己相関算出手段と、
前記自己相関算出手段によって算出された前記自己相関値が極大となる複数の遅延を算出する遅延算出手段と、
前記遅延算出手段によって算出された前記複数の遅延に基づいて前記入力信号の性質を判定する性質判定手段と、
前記性質判定手段による判定結果に基づいて前記入力信号が有音か無音かを判定する有音無音判定手段と
を備えたことを特徴とする有音無音判定装置。
【請求項２】
前記有音無音判定手段は、前記性質判定手段による判定結果と前記入力信号とに基づいて前記入力信号が有音か無音かを判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の有音無音判定装置。
【請求項３】
前記入力信号から雑音を推定する雑音推定手段をさらに備え、
前記有音無音判定手段は、前記性質判定手段による判定結果と前記入力信号と前記雑音推定手段によって推定された雑音とに基づいて前記入力信号が有音か無音かを判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の有音無音判定装置。
【請求項４】
前記雑音推定手段は、前記有音無音判定手段による判定結果に基づいて雑音の推定方法を変化させる
ことを特徴とする請求項３に記載の有音無音判定装置。
【請求項５】
前記遅延算出手段は、自己相関値が大きいものから順に前記複数の遅延を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の有音無音判定装置。
【請求項６】
前記遅延算出手段は、遅延観測区間を複数の区間に分割し、前記複数の区間それぞれにおいて自己相関値が最大となる遅延を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の有音無音判定装置。
【請求項７】
前記複数の区間は、前記遅延観測区間の始点をｍｉｎ＿ｔとして、
２ｉ−１・ｍｉｎ＿ｔ〜２ｉ・ｍｉｎ＿ｔ（ｉは自然数）
で表される
ことを特徴とする請求項６に記載の有音無音判定装置。
【請求項８】
入力信号の自己相関値を算出する自己相関算出ステップと、
前記自己相関算出ステップにおいて算出された前記自己相関値が極大となる複数の遅延を算出する遅延算出ステップと、
前記遅延算出ステップにおいて算出された前記複数の遅延に基づいて前記入力信号の性質を判定する性質判定ステップと、
前記性質判定ステップにおける判定結果に基づいて前記入力信号が有音か無音かを判定する有音無音判定ステップと
を備えたことを特徴とする有音無音判定方法。
【請求項９】
前記有音無音判定ステップは、前記性質判定ステップにおける判定結果と前記入力信号とに基づいて前記入力信号が有音か無音かを判定する
ことを特徴とする請求項８に記載の有音無音判定方法。
【請求項１０】
前記遅延算出ステップは、遅延観測区間を複数の区間に分割し、前記複数の区間それぞれにおいて自己相関値が最大となる遅延を算出する
ことを特徴とする請求項８に記載の有音無音判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有音無音判定装置および有音無音判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やインターネット電話においては、送信電力の削減や伝送帯域の有効利用を目的として、間欠送信という技術が利用されている。間欠送信とは、音声が存在する有音区間では音声を符号化した情報を送信する一方で、音声が存在しない無音区間では音声情報より少ない情報量の情報を送信する、もしくは送信を停止するというような送信技術である。このような間欠送信を行うためには、入力信号が音声を含む有音区間であるか、あるいは情報を送信する必要のない無音区間であるかを判定する有音無音判定装置が利用される。
【０００３】
例えば、下記特許文献１に記載の有音無音判定装置は、音声信号が周期性を有していることを利用し、入力信号の自己相関値を用いて有音区間か無音区間かを判定する。この有音無音判定装置は、より具体的には、入力信号の自己相関値が最大となるような遅延を算出し、算出された遅延が音声信号の周期に合致していれば有音区間と判定し、合致していなければ無音区間と判定する。
【０００４】
また、下記非特許文献１に記載の有音無音判定装置は、入力信号から背景雑音を推定し、推定された背景雑音と入力信号との比（Ｓ／Ｎ比）を用いて有音区間か無音区間かを判定する。この有音無音判定装置は、より具体的には、入力信号の自己相関値が最大となるような遅延、及び入力信号の自己相関値を重み付けしたものが最大となるような遅延を算出し、これらの遅延の連続性（すなわち遅延の変動が小さい状態が一定時間継続しているか否か）に基づいて背景雑音の推定方法を変化させながら背景雑音を推定し、推定された背景雑音と入力信号とのＳ／Ｎ比がしきい値（推定された背景雑音に応じて決定される）以上であれば有音区間と判定し、しきい値よりも小さければ無音区間と判定する。
【特許文献１】特開２００２−１６２９８２号公報
【非特許文献１】3GPP TS 26.094 V3.0.0(http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/26094.htm)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の有音無音判定装置には、以下に示すような問題点があった。すなわち、上記技術の有音無音判定装置は、最大自己相関値あるいは自己相関値が最大となるような遅延を用いて有音区間か無音区間かを判定する。従って、非周期成分の多い信号や複数の異なる周期成分が混在する入力信号については、有音区間か無音区間かを精度よく判定することができない。
【０００６】
そこで本発明は、上記問題点を解決し、非周期成分の多い信号や複数の異なる周期成分が混在する入力信号についても、有音区間か無音区間かを精度よく判定することができる有音無音判定装置および有音無音判定方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の有音無音判定装置は、入力信号の自己相関値を算出する自己相関算出手段と、上記自己相関算出手段によって算出された上記自己相関値が極大となる複数の遅延を算出する遅延算出手段と、上記遅延算出手段によって算出された上記複数の遅延に基づいて上記入力信号の性質を判定する性質判定手段と、上記性質判定手段による判定結果に基づいて上記入力信号が有音か無音かを判定する有音無音判定手段とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
また、上記課題を解決するために、本発明の有音無音判定方法は、入力信号の自己相関値を算出する自己相関算出ステップと、上記自己相関算出ステップにおいて算出された上記自己相関値が極大となる複数の遅延を算出する遅延算出ステップと、上記遅延算出ステップにおいて算出された上記複数の遅延に基づいて上記入力信号の性質を判定する性質判定ステップと、上記性質判定ステップにおける判定結果に基づいて上記入力信号が有音か無音かを判定する有音無音判定ステップとを備えたことを特徴としている。
【０００９】
入力信号の自己相関値が極大となる複数の遅延を算出し、これら複数の遅延に基づいて入力信号が有音か無音かを判定することで、入力信号に含まれる複数の周期成分を考慮して有音か無音かを判定することができる。
【００１０】
また、本発明の有音無音判定装置においては、上記有音無音判定手段は、上記性質判定手段による判定結果と上記入力信号とに基づいて上記入力信号が有音か無音かを判定することを特徴とすることが好適である。
【００１１】
同様に、本発明の有音無音判定方法においては、上記有音無音判定ステップは、上記性質判定ステップにおける判定結果と上記入力信号とに基づいて上記入力信号が有音か無音かを判定することを特徴とすることが好適である。
【００１２】
性質判定手段あるいは性質判定ステップにおける判定結果に加えて入力信号をも利用して有音か無音かを判定することで、よりきめ細かい判定手順を組み込むことが可能となる。すなわち、例えば、性質判定手段あるいは性質判定ステップにおいては雑音と判定されているが入力信号の履歴に基づいて有音と判定することもできるようになる。
【００１３】
また、本発明の有音無音判定装置においては、上記入力信号から雑音を推定する雑音推定手段をさらに備え、上記有音無音判定手段は、上記性質判定手段による判定結果と上記入力信号と上記雑音推定手段によって推定された雑音とに基づいて上記入力信号が有音か無音かを判定することを特徴とすることが好適である。
【００１４】
性質判定手段における判定結果に加えて入力信号および雑音信号をも利用して有音か無音かを判定することで、Ｓ／Ｎ比に基づいた有音無音判定も可能となる。
【００１５】
また、本発明の有音無音判定装置においては、上記雑音推定手段は、上記有音無音判定手段による判定結果に基づいて雑音の推定方法を変化させることを特徴とすることが好適である。
【００１６】
有音無音判定手段による判定結果に基づいて雑音の推定方法を変化させることで、よりきめ細かい雑音推定手順を組み込むことが可能となる。すなわち、例えば、有音無音判定手段が有音と判定し続けている場合に雑音推定手段によって推定される雑音レベルを積極的に下げるようにすることで、信号成分が雑音に対して強調される。
【００１７】
また、本発明の有音無音判定装置においては、上記遅延算出手段は、自己相関値が大きいものから順に上記複数の遅延を算出することを特徴とすることが好適である。
【００１８】
自己相関値が大きいものから順に上記複数の遅延を算出することで、上記複数の遅延を容易に算出することができる。
【００１９】
また、本発明の有音無音判定装置においては、上記遅延算出手段は、遅延観測区間を複数の区間に分割し、上記複数の区間それぞれにおいて自己相関値が最大となる遅延を算出することを特徴とすることが好適である。
【００２０】
同様に、本発明の有音無音判定方法においては、上記遅延算出ステップは、遅延観測区間を複数の区間に分割し、上記複数の区間それぞれにおいて自己相関値が最大となる遅延を算出することを特徴とすることが好適である。
【００２１】
遅延観測区間を複数の区間に分割し、当該複数の区間それぞれにおいて自己相関値が最大となる遅延を算出することで、例えば声帯の固有周波数とその整数倍波に依存する遅延に偏ることなく、入力信号に含まれる種々の周期成分に依存する遅延をまんべんなく算出することができる。
【００２２】
また、本発明の有音無音判定装置においては、上記複数の区間は、上記遅延観測区間の始点をｍｉｎ＿ｔとして、２ｉ−１・ｍｉｎ＿ｔ〜２ｉ・ｍｉｎ＿ｔ（ｉは自然数）で表されることを特徴とすることが好適である。
【００２３】
このような区間分割を行うことで、周期性を有する信号について、その２倍の周期に対応する遅延を効率よく検出することができ、より精度の高い有音無音判定が可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の有音無音判定装置および有音無音判定方法は、入力信号の自己相関値が極大となる複数の遅延を算出し、これら複数の遅延に基づいて入力信号が有音か無音かを判定する。従って、入力信号に含まれる複数の周期成分を考慮して有音か無音かを判定することができる。その結果、非周期成分の多い信号や複数の異なる周期成分が混在する入力信号についても、有音区間か無音区間かを精度よく判定することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の第１の実施形態にかかる有音無音判定装置について図面を参照して説明する。
【００２６】
まず、本実施形態にかかる有音無音判定装置の構成について説明する。図１は、本実施形態にかかる有音無音判定装置の構成図である。
【００２７】
本実施形態にかかる有音無音判定装置１は、物理的には、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリ、マウスやキーボードなどの入力装置、ディスプレイなどの表示装置、ハードディスクなどの格納装置、外部機器と無線によるデータ通信を行う無線通信ユニットなどを備えたコンピュータシステムとして構成されている。また、有音無音判定装置１は、機能的には、図１に示すように、自己相関算出部１１（自己相関算出手段）と、遅延算出部１２（遅延算出手段）と、雑音判定部１３（性質判定手段）と、有音無音判定部１４（有音無音判定手段）とを備えて構成される。以下、有音無音判定装置１の各構成要素について詳細に説明する。
【００２８】
自己相関算出部１１は、入力信号の自己相関値を算出する。自己相関算出部１１は、より具体的には、以下の式（１）に従って、入力信号ｘ（ｔ）の自己相関値ｃ（ｔ）を算出する。
【数１】
2005189518.tif 000003
ここで、ｘ（ｎ）（ｎ＝０，１，…，Ｎ）は、ｘ（ｔ）を一定時間（例えば２０ｍｓｅｃ）にわたって一定時間間隔（例えば１／８０００ｓｅｃ）毎にサンプリングして得られたｎ番目の値である。また、自己相関値ｃ（ｔ）についても、一定時間（例えば１８ｍｓｅｃ）にわたって一定時間間隔（例えば１／８０００ｓｅｃ）毎の離散値として得られる。
【００２９】
なお、自己相関算出部１１は、必ずしも厳密に上記式（１）に従って自己相関値を算出する必要はない。例えば、自己相関算出部１１が、音声符号化手順に広く用いられているような聴覚重み付けのなされた入力信号に基づいて自己相関値を算出するようにしても良い。また、自己相関算出部１１は、入力信号に基づいて算出された自己相関値に重み付けを行い、重み付けされた自己相関値を出力するようにしても良い。
【００３０】
遅延算出部１２は、自己相関算出部１１によって算出された自己相関値が極大となる複数の遅延を算出する。遅延算出部１２は、より具体的には、予め定められた遅延観測区間における自己相関値をスキャンし、自己相関値が極大となる遅延を大きいものから順にＭ個算出する。すなわち、図２に示すように、遅延観測区間ｍｉｎ＿ｔ〜ｍａｘ＿ｔ（例えばＡＭＲの場合は１８〜１４３）において自己相関値が極大となるような遅延のうち自己相関値が最も大きいものである遅延ｔ＿ｍａｘ１、自己相関値が極大となるような遅延のうち自己相関値が２番目に大きいものである遅延ｔ＿ｍａｘ２、自己相関値が極大となるような遅延のうち自己相関値が３番目に大きいものである遅延ｔ＿ｍａｘ３を順次算出する（ここではＭ＝３として説明している）。
【００３１】
図１に戻って、雑音判定部１３は、遅延算出部１２によって算出された複数の遅延に基づいて入力信号が雑音であるか否か（入力信号の性質）を判定する。雑音判定部１３は、例えば、遅延算出部１２によって算出された複数の遅延ｔ＿ｍａｘｉ（１≦ｉ≦Ｍ）の時間変動ｔ＿ｍａｘｉ（ｋ）（１≦ｉ≦Ｍ，１≦ｋ≦Ｋ）を利用して入力信号が雑音であるか否かを判定する。ここで、ｋは時間を示す従属変数である。より具体的には、雑音判定部１３は、式（２）に示す条件を満たす状態が一定時間継続している場合（定性的にいえば、遅延の変動が小さい状態が一定時間継続している場合）、入力信号が雑音ではないと判定する。これとは逆に、雑音判定部１３は、式（２）に示す条件を満たす状態が一定時間継続していない場合、入力信号が雑音であると判定する。
【数２】
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なお、式（２）において、ｄは予め定められたしきい値である。ここで、雑音判定部１３は、複数の遅延に基づいて入力信号が雑音であるか否かを判定することを条件に、上述の手順以外の手順を用いて入力信号が雑音であるか否かを判定してもよい。
【００３２】
有音無音判定部１４は、雑音判定部１３による判定結果と入力信号とに基づいて、入力信号が有音か無音かを判定する。有音無音判定部１４は、例えば、雑音判定部１３による判定結果と入力信号の分析結果（電力、スペクトル包絡、零交差数など）とを用いて、入力信号が有音か無音かを判定する。ここで、雑音判定部１３による判定結果と入力信号の分析結果とを用いて入力信号が有音か無音かを判定する手法としては、広く知られている種々の手法を採用することができる。なお、ここで「無音」とは、情報として意味を持たない音のことであり、背景雑音などが該当する。一方、「有音」とは、情報として意味を持つ音のことであり、人間の音声や音楽などが該当する。
【００３３】
続いて、本実施形態にかかる有音無音判定装置の動作について説明し、併せて本発明の実施形態にかかる有音無音判定方法について説明する。図３は、本実施形態にかかる有音無音判定装置の動作を示すフローチャートである。
【００３４】
有音無音判定装置１に入力信号が入力されると、まず、自己相関算出部１１により、入力信号の自己相関値が算出される（Ｓ１１）。より具体的には、上述の式（１）に従って、入力信号ｘ（ｔ）の自己相関値ｃ（ｔ）が算出される。
【００３５】
自己相関算出部１１によって入力信号の自己相関値が算出されると、遅延算出部１２により、自己相関算出部１１によって算出された自己相関値が極大となる複数の遅延が算出される（Ｓ１２）。より具体的には、予め定められた遅延観測区間における自己相関値がスキャンされ、自己相関値が極大となる遅延が大きいものから順にＭ個（遅延ｔ＿ｍａｘ１〜ｔ＿ｍａｘＭ）算出される。
【００３６】
遅延算出部１２によって複数の遅延が算出されると、雑音判定部１３により、遅延算出部１２によって算出された複数の遅延に基づいて入力信号が雑音であるか否か（入力信号の性質）が判定される（Ｓ１３）。より具体的には、上述の式（２）に示す条件を満たす状態が一定時間継続している場合、入力信号が雑音ではないと判定される。また、これとは逆に、式（２）に示す条件を満たす状態が一定時間継続していない場合、入力信号が雑音であると判定される。
【００３７】
雑音判定部１３によって入力信号が雑音であるか否かが判定されると、有音無音判定部１４により、雑音判定部１３による判定結果と入力信号とに基づいて、入力信号が有音か無音かが判定される（Ｓ１４）。より具体的には、例えば、雑音判定部１３による判定結果と入力信号の分析結果（電力、スペクトル包絡、零交差数など）とが用いられ、入力信号が有音か無音かが判定される。
【００３８】
続いて、本実施形態にかかる有音無音判定装置の作用及び効果について説明する。本実施形態にかかる有音無音判定装置１は、遅延算出部１２が自己相関値の極大となる複数の遅延ｔ＿ｍａｘ１〜ｔ＿ｍａｘＭを算出し、雑音判定部１２がこれら複数の遅延ｔ＿ｍａｘ１〜ｔ＿ｍａｘＭに基づいて入力信号が雑音か非雑音かを判定し、有音無音判定部１４が雑音判定部１３による判定結果に基づいて入力信号が有音か無音かを判定する。従って、入力信号に含まれる複数の周期成分を考慮して有音か無音かを判定することができる。その結果、非周期成分の多い信号や複数の異なる周期成分が混在する入力信号についても、有音区間か無音区間かを精度よく判定することが可能になる。
【００３９】
また、本実施形態の有音無音判定装置１は、有音無音判定部１４が雑音判定部１３による判定結果のみならず入力信号をも利用して、当該入力信号が有音か無音かを判定する。従って、雑音判定部１３による判定結果のみを用いて入力信号が有音か無音かを判定する場合と比較して、よりきめ細かい判定手順を組み込むことが可能となる。すなわち、例えば、雑音判定部１３によって雑音と判定されているが入力信号の履歴が一定の条件を満たす場合は有音と判定するというような判定手順を組み込むことが可能となる。なお、有音無音判定部１４が、入力信号の分析結果を用いずに、雑音判定部１３による判定結果のみを用いて入力信号が有音か無音かを判定するように構成してもよい。この場合は、上述のようなきめ細かい判定手順を組み込むことはできないが、有音か無音かの判定手順がシンプルになるという効果がある。
【００４０】
また、本実施形態にかかる有音無音判定装置１においては、遅延算出部１２が複数の遅延を算出するに際に、自己相関値が大きいものから順に複数の遅延を算出する。従って、他の算出方法を採用する場合と比較して、複数の遅延を容易に算出することができる。
【００４１】
続いて、本発明の第２の実施形態にかかる有音無音判定装置について図面を参照して説明する。まず、本実施形態にかかる有音無音判定装置の構成について説明する。図４は、本実施形態にかかる有音無音判定装置の構成図である。本実施形態にかかる有音無音判定装置２が上記第１の実施形態にかかる有音無音判定装置１と異なる点は、入力信号から雑音を推定する雑音推定部２１（雑音推定手段）をさらに備え、有音無音判定部２２が当該雑音推定部２１によって推定された雑音を用いて入力信号が有音か無音かを判定する点である。
【００４２】
有音無音判定装置２は、機能的には、図４に示すように、自己相関算出部１１と、遅延算出部１２と、雑音判定部１３と、雑音推定部２１と、有音無音判定部２２とを備えて構成される。ここで、自己相関算出部１１と遅延算出部１２と雑音判定部１３とのそれぞれは、第１の実施形態にかかる有音無音判定装置１における自己相関算出部１１と遅延算出部１２と雑音判定部１３とのそれぞれと同様の機能を有する。
【００４３】
雑音推定部２１は、入力信号から雑音を推定する。より具体的には、雑音推定部２１は、例えば、下記式（３）に従って、雑音を推定する。
【数３】
2005189518.tif 000005
ここで、ｎｏｉｓｅは推定雑音、ｉｎｐｕｔは入力信号、ｎは周波数帯域を表すインデックス、ｍは時刻（フレーム）を表すインデックス、αは係数である。すなわち、ｎｏｉｓｅｍ（ｎ）は、ｎ番目の周波数帯域における時刻（フレーム）ｍの推定雑音を示す。ここで、雑音推定部２１は、上記式（３）の係数αを、雑音判定部１３による判定結果に応じて変化させる。すなわち、雑音判定部１３によって入力信号が雑音ではないと判定された場合、雑音推定部２１は、推定雑音電力を増加させないように、上記式（３）の係数αを０あるいは０に近い値α１とする。一方、雑音判定部１３によって入力信号が雑音と判定された場合、雑音推定部２１は、推定雑音を入力信号に近づけるように、上記式（３）の係数αを１あるいは１に近い値α２（α２＞α１）とする。なお、雑音推定部２１が上述の手順以外の手順を用いて入力信号から雑音を推定するようにしてもよい。
【００４４】
有音無音判定部２２は、雑音判定部１３による判定結果と入力信号と雑音推定部２１によって推定された雑音とに基づいて、入力信号が有音か無音かを判定する。より具体的には、有音無音判定部２２は、例えば、雑音推定部２１によって推定された雑音と入力信号とからＳ／Ｎ比（より正確には各周波数帯域におけるＳ／Ｎ比の積算値あるいは平均値）を算出する。また、有音無音判定部２２は、算出したＳ／Ｎ比と予め定められたしきい値とを比較し、Ｓ／Ｎ比がしきい値よりも大きい場合は入力信号が有音であると判定し、Ｓ／Ｎ比がしきい値以下の場合は入力信号が無音であると判定する。ここで、上記しきい値は、雑音判定部１３による判定結果によって異なるように設定されている。すなわち、雑音判定部１３が「非雑音」と判定している場合のしきい値の方が、雑音判定部１３が「雑音」と判定している場合のしきい値と比較して低く設定されている。このようにすることで、雑音判定部１３が「非雑音」と判定している場合はＳ／Ｎ比が小さい信号（すなわち雑音に埋もれた信号）も「有音」として抽出できる可能性が高まる。なお、有音無音判定部２２が上述の手順以外の手順を用いて有音か無音かを判定するようにしてもよい。すなわち、例えば、上記しきい値を雑音判定部１３による判定結果にかかわらず一律にし、有音無音判定部２２が、入力信号と雑音推定部２１によって推定された雑音とに基づいて入力信号が有音か無音かを判定するようにしてもよい。
【００４５】
続いて、本実施形態にかかる有音無音判定装置の動作について説明する。図５は、本実施形態にかかる有音無音判定装置の動作を示すフローチャートである。ここで、自己相関値の算出（Ｓ１１）、遅延ｔ＿ｍａｘ１〜ｔ＿ｍａｘＭの算出（Ｓ１２）及び雑音か非雑音かの判定（Ｓ１３）については、第１の実施形態にかかる有音無音判定装置１の動作と同様である。
【００４６】
ステップＳ１１〜Ｓ１３に続いて、雑音推定部２１により、入力信号から雑音が推定される（Ｓ２１）。より具体的には、上記式（３）に従って、雑音が推定される。ここで、上記式（３）の係数αは、雑音判定部１３による判定結果に応じて変化する。すなわち、雑音判定部１３によって入力信号が雑音ではないと判定された場合、推定雑音電力を増加させないように、上記式（３）の係数αが０あるいは０に近い値α１に設定される。一方、雑音判定部１３によって入力信号が雑音と判定された場合、推定雑音を入力信号に近づけるように、上記式（３）の係数αが１あるいは１に近い値α２（α２＞α１）に設定される。なお、雑音の推定（Ｓ２１）は、ステップＳ１１〜Ｓ１３の終了後に限らず、ステップＳ１１〜Ｓ１３と並行して行われるようにしてもよい。
【００４７】
雑音推定部２１によって雑音が推定されると、有音無音判定部２２により、雑音判定部１３による判定結果と入力信号と雑音推定部２１によって推定された雑音とに基づいて、入力信号が有音か無音かが判定される（Ｓ２２）。より具体的には、例えば、雑音推定部２１によって推定された雑音と入力信号とからＳ／Ｎ比が算出され、算出されたＳ／Ｎ比が予め定められたしきい値とを比較される。ここで、Ｓ／Ｎ比がしきい値よりも大きい場合は入力信号が有音であると判定され、Ｓ／Ｎ比がしきい値以下の場合は入力信号が無音であると判定される。
【００４８】
続いて、本実施形態にかかる有音無音判定装置の効果について説明する。本実施形態にかかる有音無音判定装置２は、上記実施形態にかかる有音無音判定装置１が有する効果に加えて、以下に示すような効果を有する。すなわち、有音無音判定装置２は、雑音推定部２１が入力信号から雑音を推定し、有音無音判定部２２が、雑音判定部１３による判定結果と入力信号と雑音推定部２１によって推定された雑音とに基づいて、入力信号が有音か無音かを判定する。従って、Ｓ／Ｎ比に基づいた精度の高い有音無音判定が可能となる。また、雑音推定部２１が、雑音判定部１３による判定結果に応じて雑音推定式（上記式（３））の係数αを変化させることで、より精度の高い有音無音判定が可能となる。
【００４９】
続いて、本発明の第３の実施形態にかかる有音無音判定装置について図面を参照して説明する。図６は、本実施形態にかかる有音無音判定装置の構成図である。本実施形態にかかる有音無音判定装置３が上記第２の実施形態にかかる有音無音判定装置２と異なる点は、雑音推定部３１が有音無音判定部２２による判定結果に基づいて雑音の推定方法を変化させる点である。
【００５０】
有音無音判定装置３は、機能的には、図６に示すように、自己相関算出部１１と、遅延算出部１２と、雑音判定部１３と、雑音推定部３１と、有音無音判定部２２とを備えて構成される。ここで、自己相関算出部１１と遅延算出部１２と雑音判定部１３と有音無音判定部２２のそれぞれは、第２の実施形態にかかる有音無音判定装置２における自己相関算出部１１と遅延算出部１２と雑音判定部１３と有音無音判定部２２とのそれぞれと同様の機能を有する。
【００５１】
雑音推定部３１は、有音無音判定装置２における雑音推定部２１と同様に入力信号の雑音を推定する。ただし、雑音推定部３１は、特に、有音無音判定部２２による判定結果に基づいて雑音の推定方法を変化させる。より具体的には、雑音推定部３１は、まず、上記式（３）に従って、雑音を推定する。その後、雑音推定部３１は、式（３）に従って算出された雑音に、有音無音判定部２２による判定結果の履歴に応じて決定される係数βを乗じた値を最終的な雑音として出力する。例えば、雑音推定部３１は、有音無音判定部２２が一定時間以上「有音」の判定結果を出力し続けている場合は上記係数βを１より小さい値として信号を際だたせ、それ以外の場合は係数βを１とする。なお、雑音推定部３１が上述の手順以外の手順を用いて雑音の推定方法を変化させても良い。
【００５２】
本実施形態にかかる有音無音判定装置３は、上記実施形態にかかる有音無音判定装置２が有する効果に加えて、以下に示すような効果を有する。すなわち、有音無音判定装置３は、有音無音判定部２２による判定結果に基づいて、雑音推定部３１が雑音の推定方法を変化させる。従って、よりきめ細かい雑音推定手順を組み込むことが可能となる。すなわち、例えば、有音無音判定部２２が有音と判定し続けている場合に雑音推定部３１によって推定される雑音レベルを積極的に下げるようにすることで、信号成分が雑音に対して強調される。
【００５３】
上記有音無音判定装置１，２及び３の遅延算出部１２は、以下に示すような手順で複数の遅延を算出するようにしても良い。すなわち、遅延算出部１２は、遅延観測区間を複数の区間に分割し、これら複数の区間それぞれにおいて自己相関値が最大となる遅延を算出する。この場合、上記複数の区間は、例えば、上記遅延観測区間の始点をｍｉｎ＿ｔとして、２ｉ−１・ｍｉｎ＿ｔ〜２ｉ・ｍｉｎ＿ｔ（ｉは自然数）となるように決定される。
【００５４】
より具体的には、遅延算出部１２は、図７に示すように、まず、遅延観測区間ｍｉｎ＿ｔ〜ｍａｘ＿ｔを、ｍｉｎ＿ｔ〜２・ｍｉｎ＿ｔ，２・ｍｉｎ＿ｔ〜４・ｍｉｎ＿ｔ，４・ｍｉｎ＿ｔ〜８・ｍｉｎ＿ｔというように、順次区間幅が倍となるような複数の区間に分割する。その後、区間ｍｉｎ＿ｔ〜２・ｍｉｎ＿ｔにおいて自己相関値が最大となる遅延ｔ＿ｍａｘ１、区間２・ｍｉｎ＿ｔ〜４・ｍｉｎ＿ｔにおいて自己相関値が最大となる遅延ｔ＿ｍａｘ２、区間４・ｍｉｎ＿ｔ〜８・ｍｉｎ＿ｔにおいて自己相関値が最大となる遅延ｔ＿ｍａｘ３を順次算出する（ここではＭ＝３として説明している）。例えばＡＭＲの場合、ｍｉｎ＿ｔは１８であることから、［１８，３５］、［３６，７１］、［７２，１４３］それぞれの区間で自己相関値が最大となる遅延が求められる。
【００５５】
このような区間分割を行うことで、周期性を有する信号について、その２倍の周期に対応する遅延を効率よく検出することができ、より精度の高い有音無音判定が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、例えば携帯電話やインターネット電話における通信において、入力信号が音声を含む有音区間であるか、あるいは情報を送信する必要のない無音区間であるかを判定する有音無音判定装置として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】第１の実施形態にかかる有音無音判定装置の構成図である。
【図２】遅延算出の具体例を示す図である。
【図３】第１の実施形態にかかる有音無音判定装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】第２の実施形態にかかる有音無音判定装置の構成図である。
【図５】第２の実施形態にかかる有音無音判定装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】第３の実施形態にかかる有音無音判定装置の構成図である。
【図７】遅延算出の具体例を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１，２，３…有音無音判定装置、１１…自己相関算出部、１２…遅延算出部、１３…雑音判定部、１４，２２…有音無音判定部、３１…雑音推定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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