(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ信号の背景雑音を抑制する雑音抑制器（１０８）であって、
前記オーディオ信号の予め定められた第１の周波数チャネルに対するチャネル  信号対雑音比（ＳＮＲ）推定値を形成する信号対雑音比（ＳＮＲ）推定器（２１０ｂ）；
前記複数のチャネルＳＮＲ推定値の対応するひとつに基づいて前記各周波数チャネルに対する利得係数を形成する利得推定器（２２０）、前記利得係数は、ＳＮＲの増加関数として利得係数を定義する利得関数を用いて導き出される；
対応する前記利得係数に基づき前記周波数チャネルごとの利得レベルを調整する利得調整器（２２４）；および
前記オーディオ信号中の音声の存在を決定する音声検出器（２０８）、
ここで、音声検出器（２０８）は前記オーディオ信号の複数の周波数
チャネルの予め定められた第２の集合に対するＳＮＲ推定値に従って、
及び        
a)オーディオ信号に対する符号化レートの集合の符号化レート、
b)オーディオ信号を特徴付ける少なくとも1つのモード尺度、
のいずれかに従って、音声の存在を決定する音声決定エレメント
（２１６）を具備する、
を備える上記雑音抑制器。
【請求項２】
前記音声検出器（２０８）が、さらに、前記オーディオ信号の周波数チャネルの第2の予め定められた集合に対する前記ＳＮＲ推定値を形成する信号対雑音比（ＳＮＲ）推定器（２１ａ）を備える請求項１の雑音抑制器。
【請求項３】
前記音声検出器（２０８）が、さらに、オーディオ信号に対する符号化レートの集合の前記符号化レートを決定するレート決定エレメント（２１２）を備える、請求項２の雑音抑制器。
【請求項４】
前記音声検出器（２０８）が、さらに、前記少なくとも1つのモード尺度を決定するモード測定エレメントを備える、請求項２の雑音抑制器（１０８）。
【請求項５】
前記モード尺度は正規化された自動相関関数（ＮＡＣＦ）尺度を具備する、請求項１〜４のいずれかの雑音抑制器（１０８）。
【請求項６】
前記利得関数が周波数に依存する、請求項１〜５のいずれかの雑音抑制器（１０８）。
【請求項７】
前記利得関数がルックアップ表として実装される、請求項１〜６のいずれかの雑音抑制器（１０８）。
【請求項８】
前記利得関数が勾配とｙ-インターセプトを持つ線形関数である、請求項１〜７のいずれかの雑音抑制器（１０８）。
【請求項９】
前記ｙ-インターセプトはユーザーが選択可能である、請求項８の雑音抑制器（１０８）。
【請求項１０】
前記オーディオ信号中の測定された雑音特性に基づき、前記ｙ-インターセプトが調整されることができる、請求項８の雑音抑制器（１０８）。
【請求項１１】
前記勾配はユーザーが選択可能である、請求項８の雑音抑制器（１０８）。
【請求項１２】
前記勾配は、前記オーディオ信号中の測定された雑音特性に基づいて調整できる、請求項８の雑音抑制器（１０８）。
【請求項１３】
前記オーディオ信号中に音声が存在しないことを前記音声検出器が決定した場合に、前記周波数チャネルごとに更新されたチャネル雑音エネルギー推定値を形成する雑音エネルギー推定器（２１４ｂ）、前記更新されたチャネル雑音エネルギー推定値は、前記チャネルＳＮＲ推定値を形成する前記ＳＮＲ推定器へ提供される、
をさらに具備する請求項１〜１２のいずれかの雑音抑制器。
【請求項１４】
前記音声検出器が音声が存在しないと決定した場合に、前記周波数チャネルの各々に対する最少利得係数を決定する、請求項１〜１３のいずれかの雑音抑制器（１０８）。
【請求項１５】
前記利得推定器（２２０）が下記を具備する請求項１〜１４のいずれかの雑音抑制器（１０８）：
音声の存在を決定するための手段が音声が存在することを決定する場合、前記周波数チャネルの各々に対する利得係数を決定するための手段、ここにおいて、利得係数は複数の周波数バンドの集合の各々に対して、及び各前記周波数バンドに対して定義される、チャネル利得係数は、前記周波数チャネルの各々に対して、周波数チャネルが含まれる範囲を有する周波数バンドに対する利得関数に基づいて決定されるように、利得係数は増加するＳＮＲとともに増加するように定義される。
【請求項１６】
オーディオ信号をオーディオ信号の周波数表示に変換するための手段；
前記利得調整された周波数表示を逆変換して、雑音を抑制したオーディオ信号を形成するための手段、
をさらに具備する上記請求項１〜１５のいずれかの雑音抑制器（１０８）。
【請求項１７】
下記工程を具備する、オーディオ信号の背景雑音を抑制する方法：
オーディオ信号の複数の周波数チャネルの第1の所定の集合に対するチャネルＳＮＲ推定値を形成する、
前記複数のチャネルＳＮＲ推定値の対応する1つに基づいて前記周波数チャネルの各々に対する利得係数を形成する、ここで、前記利得係数は、ＳＮＲの増加関数として利得係数を定義する利得関数を使用して導きだされる、
前記対応する利得係数に基づいて前記周波数チャネルの各々の利得レベルを調整する、および
前記オーディオ信号中に音声の存在を決定する、ここにおいて、
音声の存在は、前記オーディオ信号の複数の周波数チャネルの第２の所定の集合に対するＳＮＲに従って、及び
ａ）該オーディオ信号に対する複数の符号化レートの集合の符号化
レート、
ｂ）該オーディオ信号を特徴付ける少なくとも1つのモード尺度、
のいずれかに従って、決定される。
【請求項１８】
前記オーディオ信号の周波数チャネルの第2の予め定められた集合に対する前記ＳＮＲ推定値を形成する工程をさらに具備する、請求項１７の方法。
【請求項１９】
オーディオ信号に対する符号化レートの集合の前記符号化レートを決定する工程をさらに具備する、請求項１８の方法。
【請求項２０】
前記少なくとも1つのモード尺度を決定する工程をさらに具備する、請求項１８の方法。
【請求項２１】
前記利得関数が周波数に依存する、請求項１７〜２０のいずれかの方法。
【請求項２２】
前記利得関数がルックアップ表として実装される、請求項１７〜２１のいずれかの方法。
【請求項２３】
前記利得関数の各々は勾配とy-インターセプトを有する線形関数である、請求項１７〜２２のいずれかの方法。
【請求項２４】
前記y-インターセプトはユーザが選択可能である、請求項２３の方法。
【請求項２５】
前記y-インターセプトは前記オーディオ信号中の測定された雑音特性に基づいて調整されることができる、請求項２３の方法。
【請求項２６】
前記勾配はユーザーが選択可能である、請求項２３の方法。
【請求項２７】
前記勾配は、前記オーディオ信号中の測定された雑音特性に基づいて調整されることができる、請求項２３の方法。
【請求項２８】
音声の存在を決定する工程が、音声が前記オーディオ信号中に存在しないことを決定した場合、前記周波数チャネルの各々に対する更新されたチャネル雑音エネルギー推定値を形成する、ここで前記更新されたチャネル雑音エネルギー推定値は前記チャネルＳＮＲ推定値を形成するために使用される、
の工程をさらに具備する請求項１７〜２７のいずれかの方法。
【請求項２９】
前記オーディオ信号を、前記オーディオ信号の周波数表示に変換する、及び        
前記利得調整された周波数表示を逆変換して、雑音抑制されたオーディオ信号を形成する、
の工程をさらに具備する請求項１７〜２８のいずれかの方法。
【請求項３０】
利得係数を形成する前記工程中に、
音声が前記オーディオ信号中に存在することが決定される場合、前記周波数チャネルの各々に対する利得係数を決定する、ここで、利得係数は複数の周波数バンドの集合の各々に対して、及び前記周波数バンドに対して、定義される、ここで、前記複数の周波数チャネルの各々に対して、チャネル利得係数が、周波数チャネルを含む範囲を有する周波数バンドに対する利得関数に基づいて決定されるように、利得は増加するＳＮＲとともに増加するように定義される、
の工程を具備する、請求項１７〜２９のいずれかの方法。
【請求項３１】
前記モード尺度が、正規化された自動相関関数（ＮＡＣＦ）尺度を具備する、請求項１７〜３０のいずれかの方法。
【請求項３２】
音声が前記オーディオ信号中に存在しないことが決定された場合、前記周波数チャネルの各々に対する最少利得係数を決定する、工程をさらに具備する、請求項１７〜３１のいずれかの方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は音声処理に関する。より特定的には本発明は、音声処理に用いられる雑音抑制システムとその方法に関する。
【０００２】
（背景技術）
デジタル技法による音声の送信は、特にセルラー電話や個人通信システム（ＰＣＳ）などの応用分野で広く用いられるようになっている。これがまた、音声処理技法の改良に対する興味を生じた。改良がなされている１つの領域は雑音抑制技法の開発である。
【０００３】
音声通信システムにおける雑音抑制は一般的に、環境的背景雑音を所望の音声信号からフィルタリングすることによって所望のオーディオ信号の全体的な品質を改良する目的に適うものである。この音声向上プロセスは、飛行機や、移動中の車両や、やかましい工場などの異常に高レベルの周辺背景雑音を有する環境においては特に必要である。
【０００４】
１つの雑音抑制技法はスペクトル減算、すなわちスペクトルの利得を修正する技法である。この方式を用いると、入力オーディオ信号は複数の周波数チャネルに分割され、これによって、特定の周波数チャネルがその雑音エネルギー含有量に従って減衰される。各周波数チャネルに対する背景雑音の推定値を利用して、そのチャネルでの音声の信号対雑音比（ＳＮＲ）を発生し、このＳＮＲ比を用いて各チャネルの利得係数を計算する。次に、この利得係数によって特定のチャネルの減衰量を決定する。減衰したチャネルは再合成されて、雑音を抑制した出力信号を生成する。
【０００５】
比較的高い背景雑音環境を伴う特殊な応用分野では、大抵の雑音抑制技法がかなりの性能限界を示す。このような応用分野の１例として、セルラーモバイル通信システムに対する車両スピーカフォンというオプションがある。このスピーカフォンオプションは、自動車のドライバにハンドフリーの動作を可能とするものである。ハンドフリーマイクロフォンは一般的には、面頬(visor)の上方に取り付けられたりして、使用者からかなり隔たったところに置かれる。この遠隔のマイクロフォンでは、道路と風などの雑音条件のため、ランドエンド(land-end)側に対して悪いＳＮＲが提供される。ランドエンドで受信された音声は通常は理解可能であるが、このような背景雑音レベルに対して連続して曝されると、聴取者の疲労を増すことがしばしばある。
【０００６】
雑音抑制システムが適切に機能するためには、音声のＳＮＲを正確に決定することが重要である。しかしながら、現在入手可能な雑音検出器の限界のために、音声信号のＳＮＲを正確に決定するのは困難である。スペクトル減算技法は、音声が不在の期間中に背景雑音推定値を更新するものである。音声が不在のときに、測定されたスペクトルエネルギーは雑音によるものであり、このため、測定されたスペクトルエネルギーに基づいて雑音推定値が更新される。したがって、音声の存在期間と不在期間を区別して、ＳＮＲを計算するための正確な雑音エネルギーを得ることが重要である。
【０００７】
音声検出のある例示技法では、音声計量(metric)計算機を用いて雑音更新値判断を実行している。音声計量とは、チャネルエネルギーの全体的な音声状特徴の測定値である。最初に、生(raw)のＳＮＲ推定値を用いて音声計量表を割り出し、これによって、各チャネルに対する音声計量値を得る。個々のチャネル音声計量値は合計されてエネルギーパラメータとなり、これを背景雑音更新しきい値と比較する。この音声計量合計値がこのしきい値以上であれば、その信号は音声を包含していると言われる。音声計量合計値がしきい値未満であれば、入力フレームは雑音と見なされて、背景雑音更新が実行される。しかしながら、高背景雑音や突然背景雑音や増加雑音発生源の場合、ＳＮＲ測定値は大きな値となり、この結果、音声計量値が高くなり、このため雑音推定更新値が無効となる。
【０００８】
音声計量計算機技法を洗練させた技法では、チャネルエネルギーの偏差が測定される。この方法では、雑音はある時間にわたって一定のスペクトルエネルギーを示し、一方、音声はある時間にわたって可変のスペクトルエネルギーを示すものと仮定される。したがって、チャネルエネルギーは時間に対して積分され、これによって、チャネルエネルギーの偏差がかなり大きくなると音声が検出され、一方、チャネルエネルギーの偏差がほとんどなければ雑音が検出される。チャネルエネルギー偏差を測定する音声検出器は、雑音レベルの突然の増加を検出する。しかしながら、チャネルエネルギー偏差方法は、入力音声信号が一定のエネルギーの信号である場合は不正確な結果をもたらす。さらに、増加雑音発生源の場合、入力エネルギーが変化すると、エネルギー偏差が大きくなり、このため、雑音推定更新値がたとえ必要な場合でも無効となってしまう。
【０００９】
正確な音声検出器に加えて、雑音抑制システムは適切にチャネル利得を調整しなければならない。チャネル利得は、音声品質を犠牲にすることなく雑音が抑制されるように調整すべきである。チャネル利得を調整する１つの方法では、全体雑音推定値と音声信号のＳＮＲの関数として利得を計算する。一般に、全体雑音推定値が増すと、所与のＳＮＲに対する利得係数が減少する。利得係数が低いということは、減衰係数が高いことを示す。この技法は、全体雑音推定値が非常に高い場合に、最小の利得値を課して、チャネル利得の過剰減衰を防止するものである。強度にクランプした(clamped)最小利得値を用いることによって、雑音抑制と音声品質との兼ね合いが導き出される。クランプが比較的低い場合、雑音抑制は向上するが、音声品質は劣化する。クランプが比較的高ければ、雑音抑制は劣化するが音声品質は改善する。
【００１０】
改良型の雑音抑制システムを提供するために、音声検出とチャネル利得計算のための現在の技法の限界を指摘する必要がある。これらの問題と欠陥は以下に示すように本発明によって解決される。
【００１１】
（発明の開示）
本発明は、音声処理システムで用いられる雑音抑制のためのシステムと方法である。本発明の目的は、入力信号中に音声が存在することを決定する音声検出器を提供することである。音声の信号対雑音比（ＳＮＲ）を正確に決定するには信頼性の高い音声検出器が必要である。音声が不在であると判断されると、入力信号はその全体が雑音信号であると仮定されて、雑音エネルギーが測定される。次に、雑音エネルギーを用いてＳＮＲを決定する。本発明の別の目的は、雑音を抑制するための改良型の利得測定エレメントを提供することである。
【００１２】
本発明によれば、雑音抑制システムは、音声が入力信号のフレーム中に存在するか否か判断する音声検出器を備えている。音声の存否の判断は、入力信号中の音声のＳＮＲ尺度に基づいて行われる。ＳＮＲ推定器は、エネルギー推定器が発生した信号エネルギー推定値と雑音エネルギー推定器が発生した雑音エネルギー推定値とに基づいてＳＮＲを推定する。音声の存否判断はまた、入力信号の符号化レートに基づいている。可変速通信システムにおいては、各入力フレームは、入力フレームの内容に基づいて、所定のレート集合から選択された符号化レート(encording rate)を割り当てられる。一般に、このレートは音声のアクティビティ(activity)のレベルによって異なるため、音声を包含しているフレームには高レートが割り当てられ、一方、音声を包含していないフレームには低レートが割り当てられる。さらに、音声存否判断は、入力信号の特徴を記述している１つ以上のモード尺度に基づくこともある。音声が入力フレーム中に存在しないと判断された場合、雑音エネルギー推定器は雑音エネルギー推定値を更新する。
【００１３】
チャネル利得推定器は、入力信号のフレームに対する利得を決定する。音声がフレーム中に存在しない場合、利得は所定の最小値に設定される。存在する場合は、利得はフレームの周波数の内容に基づいて決定される。ある好ましい実施形態では、利得係数は事前定義された集合を成す周波数チャネルの各々に対して決定される。各チャネルに対して、利得はそのチャネル上の音声のＳＮＲに従って決定される。チャネル毎に、利得はそのチャネルが存在する周波数バンドの特徴に適した関数を用いて定義される。一般的には、事前定義された周波数バンドに対して、利得はＳＮＲが増すと共に自身も線形に増加するように設定される。加えて、各周波数バンドに対する最小利得は、環境的特徴に基づいて調整することも可能であり得る。例えば、ユーザー選択可能な最小利得が実現され得る。チャネルＳＮＲは、エネルギー推定器が発生したチャネルエネルギー推定値と雑音エネルギー推定器が発生したチャネルエネルギー推定値とに基づいている。利得係数を用いて、様々なチャネル上の信号の利得を調整し、利得調整されたチャネルは合成されて、雑音抑制された出力信号を生成する。
【００１４】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明の特徴、目的及び利点は、全体にわたって同様の参照符号が同様のエレメントを示す図面を参照して以下に記述する詳細な説明から明らかであろう。
【００１５】
音声通信システムにおいては、通常は雑音抑制器を用いて、好ましくない環境的背景雑音を抑制する。大抵の雑音抑制器は、１つ以上の周波数バンド中の入力データ信号の背景雑音特徴を推定し、この推定値の平均値をこの入力信号から減算するように動作する。平均の背景雑音の推定値は音声が不在の期間中に更新される。雑音抑制器は、正しく動作するには、背景雑音レベルを正確に決定する必要がある。加えて、雑音の抑制レベルを入力信号の音声と雑音との特徴に基づいて正しく調整しなければならない。これらの要件は本発明の雑音抑制システムによって処理される。
【００１６】
本発明が実現されている例示の音声処理システム１００を図１に示す。システム１００はマイクロフォン１０２と、Ａ／Ｄコンバータ１０４と、音声プロセッサ１０６と、送信機１１０と、アンテナ１０２と、を備えている。マイクロフォン１０２は、図１に示す他のエレメントと共にセルラー電話中に配置してもよい。代替例としては、マイクロフォン１０２は、セルラー通信システムの車両スピーカフォン オプションであるハンドフリーマイクロフォンであってもよい。車両スピーカフォンのアセンブリは時としてカーキットと呼ばれる。マイクロフォン１０２がカーキットの１部である場合、雑音抑制機能は特に重要である。ハンドフリーマイクロフォンは一般的に使用者からある程度の距離のところに位置するので、受信された音響信号は、道路と風という条件のため悪いＳＮＲを持つ傾向がある。
【００１７】
図１を引き続き参照すると、音声及び／又は背景雑音を含む入力オーディオ信号がマイクロフォン１０２によって受信される。入力オーディオ信号はマイクロフォン１０２によって、項目ｓ(t)で表される電気音響信号に変換される。この電気音響信号は、Ａ／Ｄコンバータ１０４によってアナログ信号からパルス符号変調（ＰＣＭ）サンプルに変換してもよい。ある例示実施形態では、ＰＣＭサンプルはＡ／Ｄコンバータ１０４から６４kbpsのレートで出力され、図１に示すように信号s(n)として表される。デジタル信号s(n)は、雑音抑制器１０８を他のエレメントと共に備えている音声プロセッサ１０６に受信される。雑音抑制器１０８は本発明に従って信号s(n)中の雑音を抑制する。カーキット(carkit)応用品の中では、雑音抑制器１０８は背景環境雑音のレベルを測定して、信号の利得を調整して、このような環境雑音の影響を軽減する。雑音抑制器１０８に加えて、音声プロセッサ１０６は一般的にはボイスコーダ、すなわちボコーダ（図示せず）を備えているが、このボコーダは、人間の音声の発生のモデルに関連するパラメータを抽出することによって音声を圧縮する。音声プロセッサ１０６はまた、エコーキャンセラ（図示せず）を備えているが、これは、スピーカ（図示せず）とマイクロフォン１０２間のフィードバックに起因する音響エコーを解消するものである。
【００１８】
音声プロセッサ１０６による処理に続いて、信号は送信機１１０に出力されるが、送信機１１０は、符号分割多重アクセス方式（ＣＤＭＡ）や、時分割多重アクセス方式（ＴＤＭＡ）や、周波数分割多重アクセス方式（ＦＤＭＡ）などの所定の方式に従って変調を実行する。本例示の実施形態では、送信機１１０は、本発明の譲受人に譲受され、参考としてここに組み込まれる「衛星又は地上中継器を用いた拡散スペクトル多重アクセス通信システム」（ＳＰＲＥＡＤ  ＳＰＥＣＴＲＵＭ  ＭＵＴＩＰＬＥ  ＡＣＣＥＳＳ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＵＳＩＮＧ  ＳＡＴＥＬＬＩＴＥ  ＯＲ  ＴＥＲＲＥＳＴＲＩＡＬ  ＲＥＰＥＡＴＥＲＳ）という題名の米国特許第４，９０１，３０７号に述べるようなＣＤＭＡ形式に従って信号を変調する。すると、送信機１１０は変調された信号を上方変換して増幅し、変調された信号はアンテナ１１２から送信される。
【００１９】
雑音抑制器１０８は、図１のシステム１００とは異なった音声処理システムとして実現してもよいことを認識すべきである。例えば、雑音抑制器１０８を、音声メールオプションを有する電子メール応用例で利用してもよい。このような応用例中では、図１の送信機１１０とアンテナ１１２とは必要ではない。その代わりに、雑音抑制された信号が音声プロセッサ１０６によってフォーマッティングされて、電子メールネットワーク上で送信される。
【００２０】
雑音抑制器１０８のある例示実施形態を図２に示す。入力オーディオ信号は図２に示すように事前プロセッサ２０２によって受信される。事前プロセッサ(preprocessor)２０２は、事前エンファシス(preemphasis)とフレーム発生を実行することによって雑音抑制するように入力信号を作成する。事前エンファシスは、信号の高周波数音声成分を強調することによって音声信号の出力スペクトル密度を再分布させる。実質的には高域パスフィルタリング(a high pass filtering)機能を実行することによって、事前エンファシス処理は重要な音声成分を強調して、周波数ドメイン(domain)中にあるこれらの成分のＳＮＲを向上させる。事前プロセッサ２０２はまた、入力信号のサンプルからフレームを発生する。ある好ましい実施形態では、８０サンプル／フレームの１０ｍｓフレームを発生する。これらのフレームはサンプルをオーバーラップさせて処理精度を高めることがある。これらのフレームは、入力信号のサンプルをウインドウ処理(windowing)し、ゼロパッディングする(zeropadding)ことによって発生させてもよい。プリプロセスされた(preprocessed)信号は変換エレメント２０４に出力される。ある好ましい実施形態では、変換エレメント２０４は、入力信号の各フレームに対して１２８ポイントの高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を発生する。しかしながら、代替スキームを用いて入力信号の周波数成分を分析してもよいことを理解すべきである。
【００２１】
変換されたこれらの成分はチャネルエネルギー推定器２０６ａに供給され、ここで変換済み信号のＮチャネルの各々に対するエネルギー推定値を発生する。各チャネルに対して、チャネルエネルギーの更新をするある１つの技法は、前のフレームのチャネルエネルギーに対して平滑化された現行のチャネルエネルギーとなる更新値を次のように推定する：
Ｅu(t)=αＥch＋（１―α）Ｅu(t-1)          （１）
ここで、更新された推定値Ｅu(t)は現行チャネルエネルギーＥchと前の推定チャネル雑音エネルギーＥu(t-1)との関数であると定義される。
1).例示的な実施形態は、α＝０．５５をセットする。
【００２２】
ある好ましい実施形態では、低周波数チャネルのエネルギー推定値と高周波数チャネルのエネルギー推定値とを、Ｎ＝２となるように決定する。低周波数チャネルは２５０〜２２５０Ｈｚの周波数範囲に対応し、一方、高周波数チャネルは２２５０〜３５００Ｈｚの周波数範囲に対応している。低周波数チャネルの現行チャネルエネルギーは、２５０〜２２５０Ｈｚに対応するＦＦＴポイントのエネルギーとを合計することによって決定し、高周波数チャネルの現行チャネルエネルギーは、２２５０〜３５００Ｈｚに対応するＦＦＴポイントのエネルギーを合計することによって決定してもよい。
【００２３】
これらのエネルギー推定値は音声検出器２０８に供給され、ここで、受信されたオーディオ信号中に音声が存在するか否か判断する。音声検出器２０８のＳＮＲ推定器２１０ａは、エネルギー推定値を受信する。ＳＮＲス推定器２１０ａはチャネルエネルギー推定値とチャネル雑音エネルギー推定値の双方に基づいて、Ｎ個のチャネルの各チャネル上にある音声の信号対雑音比（ＳＮＲ）を決定する。チャネル雑音エネルギー推定値は雑音エネルギー推定器２１４ａによって供給されるが、一般的に、音声を包含していない前のフレーム上で平滑化された推定雑音エネルギーに対応している。
【００２４】
音声検出器２０８はまた、レート決定エレメント２１２を備えるが、これは、所定の集合を成すデータレートから入力信号のデータレートを選択する。ある種の通信システムでは、データは、データレートが1つのフレームから他のフレームに変化するように符号化される。これは可変レート通信システムとして知られている。可変レートスキームに基づいてデータを符号化するボイスコーダは一般的に可変レートボコーダと呼ばれる。可変レートボコーダのある例実施形態を、本発明の譲受人に譲受され、参考としてここに組み込まれる、「可変レートボコーダ」（ＶＡＲＩＡＢＬＥ  ＲＡＴＥ  ＶＯＣＯＤＥＲ）という題名の米国特許第５，４１４，７９６号に述べられている。可変レート通信チャネルを用いると、送信されるべき有益な音声がない場合に不必要な送信を除去することができる。音声アクティビティの変化に従って各フレーム中の変化する数の情報ビットを形成するために、アルゴリズムがボコーダ内で利用される。例えば、４つのレートから成る集合を持つボコーダは、スピーカのアクティビティによって１６、４０、８０又は１７１の情報ビットを包含する２０ミリ秒のデータフレームを発生する。通信の送信レートを変化させることによって、固定された時間内で各データフレームを送信するのが好ましい。
【００２５】
フレームのレートは、時間フレーム期間中の音声アクティビティによって異なるので、レートを決定することは、音声が存在するか否かに関する情報を提供することになる。可変レートを利用しているシステムでは、フレームを最高レートで符号化すべきであるとする決定は一般に音声の存在を示し、一方、フレームを最低レートで符号化すべきであるとする決定は一般に音声の不在を示す。中間レートは一般的には、音声の存在と不在の間での遷移(transitions)を示す。
【００２６】
レート決定エレメント２１２は、複数個あるレート決定アルゴリズムの内のどれでも実装し得る。このようなレート決定アルゴリズムがかって、本発明の譲受人に対して譲受され、参照してここに組み込まれる、「低減レート可変レートボコーディングのための方法と装置」（ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＧＵＳ  ＦＯＲ  ＰＥＲＦＯＲＭＩＮＧ  ＲＥＤＵＣＥＤ  ＲＡＴＥ  ＶＡＲＩＡＢＬＥ  ＲＡＴＥ  ＶＯＣＯＤＩＮＧ）という題名の同時係属米国特許出願第０８／２８６，８４２号に開示されている。この技法はモード尺度(mode measures)と呼ばれる１集合のレート決定基準を提供する。第１のモード尺度は前の符号化フレームに基づいた目標整合信号対雑音比（ＴＭＳＮＲ）であり、これは、合成された音声信号を入力音声信号と比較することによっていかに良好に符号化モデルが実行されているかに関する情報となるものである。第２のモード尺度は正規化自動相関関数(normalized autocorrelation function)（ＮＡＣＦ）であり、これは音声フレームの周期性を測定するものである。第３のモード尺度はゼロ交差(zero crossings)（ＺＣ）パラメータであり、これは入力音声フレーム中の高周波数成分を測定するものである。第４の尺度である予測利得微分(prediction gain differential)（ＰＧＤ）はエンコーダがその予測効率を維持しているか否かを判断するものである。第５の尺度はエネルギー微分(energy differential)（ＥＤ）であり、これは現行フレーム中のエネルギーを平均フレームエネルギーと比較するものである。これらのモード尺度を用いて、レート決定ロジックは入力のフレームの符号化レートを選択する。
【００２７】
レート決定エレメント２１２は、図２では雑音抑制器１０８に含まれるエレメントとして示されているが、その代わりにレート情報を音声プロセッサ１０６の別の構成部品によって雑音プロセッサ１０８に提供するようにしてもよいことを理解すべきである（図１）。例えば、音声プロセッサ１０６は、入力信号の各フレームに対する符号化レートを決定する可変レートボコーダ（図示せず）を備えることがある。雑音抑制器１０８に単独でレート決定させる代わりに、レート情報を可変レートボコーダによって雑音抑制器１０８に提供するようにしてもよい。
【００２８】
また、レートを判断して音声の存在を決定する代わりに、音声検出器２０８が、レートの判断に寄与するモード尺度から成るサブ集合を用いてもよいことを理解すべきである。例えば、レート決定エレメント２１２の代わりにＮＡＣＦエレメント（図示せず）を用いてもよいが、これは、すでに述べたように、音声フレームの周期性を測定するものである。ＮＡＣＦは以下の関係式に従って評価される：
【数１】
0004194749.tif 000002
【００２９】
ここで、Ｎは音声フレームのサンプルの数であり、ｔ1とｔ2は、ＮＡＣＦを評価するＴ個のサンプル内の境界のことである。ＮＡＣＦはホルマント(formant)の残留信号ｅ（ｎ）に基づいて評価される。ホルマント周波数は音声の共鳴周波数である。短期フィルタを用いて音声信号をフィルタリングして、フォルマント周波数を得る。この短期(short term)フィルタによるフィルタリング後に得られる残留信号がフォルマント残留信号であり、ピッチ(pitch)など、信号の長期音声情報を包含している。
【００３０】
ＮＡＣＦモード尺度は、発声された音声を包含している信号の周期性が発声された音声を包含していない信号とは異なるので、音声の存在を決定するのに適している。発声された音声は周期的な成分によって特徴付けられる傾向がある。発声された音声が存在しない場合、信号は一般に周期的な成分を有しない。したがって、ＮＡＣＦ尺度は音声検出器２０８が用いる良好なインジケータであり得る。
【００３１】
音声検出器２０８は、レート決定結果を発生するのが実用的ではない状況においてレート決定結果の代わりにＮＡＣＦなどの尺度を用いることがある。例えば、レート決定結果が可変レートボコーダから入手可能でなく、雑音プロセッサ１０８が自分自身のレート決定結果を発生する処理パワーを持たない場合、ＮＡＣＦなどのモード尺度が所望の代替物を提供する。これは、処理パワーが概して制限されているカーキット応用例などに当てはまる。
【００３２】
加えて、音声検出器２０８は、レート決定結果やモード尺度やＳＮＲ推定値だけに基づいて音声の存在に関する決定をすることを理解すべきである。さらなる尺度によって決定の精度を向上させるべきであるとはいえ、これらの尺度のどの１つだけでも適切な結果をもたらし得る。
【００３３】
レート決定結果（又はモード尺度）とＳＮＲ推定器２１０ａによって発生されたＳＮＲ推定値とは、音声判断エレメント２１６に提供される。音声判断エレメント２１６は、入力信号中に音声が存在するか否かをその入力に基づく判断を発生する。音声の存在に関する判断によって、雑音エネルギーの推定値を更新するか否かが決定される。雑音エネルギー推定値はＳＮＲ推定器２１０ａによって用いられて、入力信号中の音声のＳＮＲを決定する。このＳＮＲは次に、雑音抑制のための入力信号の減衰のレベルを計算するために用いられる。音声が存在すると判断された場合、音声判断エレメント２１６はスイッチ２１８ａを開いて、雑音推定器２１４ａが雑音エネルギー推定値を更新しないようにする。音声が存在しないと判断された場合、入力信号は雑音であると推測され、音声判断エレメント２１６はスイッチ２１８ａを閉じて、雑音エネルギー推定器２１８ａに雑音推定値を更新させる。図２ではスイッチ２１８ａと示されているが、音声判断エレメント２１６から雑音エネルギー推定器２１４ａに供給されたイネーブル信号も同じ機能を実行することを理解すべきである。
【００３４】
２つのチャネルＳＮＲが評価されるある好ましい実施形態では、音声判断エレメント２１６は以下の手順に基づいて雑音更新判断(the noise update decision)を発生する：
0004194749.tif 000003
ＳＮＲ推定器２１０ａによって供給されたチャネルＳＮＲ推定値はchsnr1とchsnr2とによって表される。レート決定エレメント２１２によって供給された入力信号のレートはレート(rate)で表される。カウンタ、レートカウントは、以下に述べるある種の条件に基づいてフレームの数を追跡する。
【００３５】
音声判断エレメント２１６は、レートが可変レートの内の最小値レートであり、chsnr1がしきい値Ｔ1より大きいか又はchsnr2がしきい値Ｔ2より大きくて、レートカウントがしきい値Ｔ3より大きい場合は、音声が存在せず、及び、雑音推定値を更新すべきであると判断する。レートが最小値であり、chsnr1がＴ１より大きいか又はchsnr2がＴ２より大きいがレートカウントがＴ3より小さい場合、レートカウントは１つだけ増加されるが、雑音推定値は更新されない。カウンタ、レートカウントは、最小レートを有するフレームの数をカウントするが同時に複数のチャネルの内の少なくとも１つのチャネルに高エネルギーを有することによって、雑音レベルが突然増加する場合又は雑音発生源が増加する場合を検出する。高ＳＮＲ信号が音声を包含していないことを示すインジケータとなるカウンタは、信号中に音声が検出されるまではカウントするように設定される。ある好ましい実施形態は、１０ｍｓフレームが評価されるところのＴ1＝Ｔ2＝５ｄＢ、Ｔ2＝１００フレームを設定する。
【００３６】
レートが最小値であり、chsnr1がＴ1未満であり、chsnr2がＴ2未満である場合、音声判断エレメント２１６は、音声が存在せず、したがって、雑音推定値を更新すべきであると判断する。加えて、レートカウントがゼロにリセットされる。
【００３７】
レートが最小値でなければ、音声判断エレメント２１６は、フレームが音声を包含しており、したがって、雑音推定値を更新すべきではないと判断し、レートカウント(ratecount)はゼロにリセットされる。
【００３８】
レート尺度(rate measure)を用いて音声の存在を判断する代わりに、ＮＡＣＦ尺度などのモード尺度(mode measures)を利用し得ることを思い出すべきである。音声判断エレメント２１６はＮＡＣＦ尺度を利用して音声の存在を判断することがあり、したがって、雑音更新決定は以下の手順に従って実行される：
もしも( ( pitch Present＝＝偽り(FALSE)であれば
もしも( (chsnr1＞ＴＨ1）又は(chsnr2＞ＴＨ2）であれば
もしも(pitchCount＞ＴＨ3）であれば
雑音推定値を更新する
そうでなければ
pitchCount＋＋
そうでなければ
雑音推定値を更新する
pitchCount＝０
そうでなければ
pitchCount＝０
ここで、pitchPresentは次のように定義される：
もしも(NACF＞ＴＴ1）であれば
pitchPresent＝真実(TRUE)
NACFヌカウント＝０
そうでなくて（ＴＴ２≦ＮＡＣＦ≦ＴＴ１）であれば
もしも（NACFCOUNT＞ＴＴ３）であれば
pitchPresent＝真実
そうでなければ
pitchPresent＝偽り
NACFCOUNT＋＋
そうでなければ
pitchPresent＝偽れ
NACFCOUNT＝０
再び、ＳＮＲ推定器２１０ａが供給したチャネルＳＮＲ推定値はchsnr1とchsnr2で表される。ＮＡＣＦエレメント（図示せず）は、上記で明らかにしたように、該のピッチの存在を示す尺度であるpitchPresentを発生する。カウンタであるpitchCountは以下に述べるある種の条件に基づいてフレームの数を追跡する。
【００３９】
尺度pitchPresentは、ＮＡＣＦがしきい値ＴＴ１より大きいとピッチが存在すると判断する。ＮＡＣＦがしきい値ＴＴ３より大きい複数のフレームに対して中間範囲（ＴＴ２≦ＮＣＦ≦ＴＴ１）にある場合も、ピッチが存在すると判断される。カウンタ、ＮＡＣＦｃｏｕｎｔは、
【数２】
0004194749.tif 000004
【００４０】
が成立するフレームの数を追跡する。ある好ましい実施形態では、１０ｍｓフレームが評価されるＴＴ１＝０．６、ＴＴ２＝０．４、ＴＴ３＝８フレームとなっている。
【００４１】
音声判断エレメント２１６は、pitchPresent尺度がピッチが存在しないことを示しており（pitchPtrsent＝偽り）、chsnr1がしきい値ＴＨ１より大きいか又はchsnr2がしきい値ＴＴ２より大きく、また、pitchCountがしきい値ＴＨ３より大きい場合、音声が存在せず、したがって、雑音推定値を更新すべきであると判断する。pitchPresent＝偽りであり、chsnr1がＴＨ１より大きいか又はchnsr2がＴＨ２より大きいが、pitchCountがＴＨ３未満である場合、pitchCountは１つ増加されるが雑音推定値は更新されない。カウンタ、pitchCountを用いて、雑音のレベルの突然の増加や雑音発生源の増加を検出する。ある好ましい実施形態では、１０ｍｓフレームが評価されるＴ１＝Ｔ２＝５ｄＢ、Ｔ２＝１００フレームという条件が設定される。
【００４２】
ピッチが存在しないことをpitchPresentが示し、chsnr1がＴＨ１未満であるか又はchsnr2がＴＨ２未満である場合、音声判断エレメント２１６は、音声が存在せず、したがって、雑音推定値を更新すべきであると判断する。加えて、pitchCopuntがゼロにリセットされる。
【００４３】
ピッチが存在することをpitchPresentが示す（pitchPresent＝真実）場合、音声判断エレメント２１６は、フレームが音声を包含しており、したがって、雑音推定値を更新すべきではないと判断する。しかしながら、pitchCountはゼロにリセットされる。
【００４４】
音声が存在しないと判断されると、スイッチ２１８ａは閉じられて、雑音エネルギー推定器２１４ａが雑音推定値を更新する。雑音エネルギー推定器２１４ａは一般に、Ｎチャネル分の入力信号の各々に対する雑音エネルギー推定値を発生する。音声は存在しないので、エネルギーは全部雑音によるものであると推測される。各チャネルに対して、雑音エネルギー更新値は、音声を包含しない前のフレームのチャネルエネルギーに対して平滑化された現行のチャネルエネルギーであると推定される。例えば、更新された推定値は以下の関係式に基づいて得られる：
Ｅn(t) ＝βＥch + (1-β)Ｅn(t-1),      （３）
ここで、更新された推定値Ｅn(t)は、現行のチャネルエネルギーＥchと前の推定チャネル雑音エネルギーＥn(t-1)の関数として定義される。ある例示実施形態ではβ＝０．１と設定される。更新されたチャネル雑音エネルギー推定値はＳＮＲ推定器２１０ａに提供される。これらのチャネル雑音エネルギー推定値を用いて、入力信号の次のフレームのチャネルＳＮＲ推定更新値を得る。
【００４５】
音声の存在に関する決定はチャネル利得推定器２２０にも提供される。チャネル利得推定器２２０は利得を決定し、こうして入力信号のフレームに対する雑音抑制レベルを決定する。音声決定成分２１６が音声の不存在を決定した場合、フレームに対する利得が所定の最低利得レベルに設定される。そうでなければ、利得は周波数の関数として決定される。好ましい実施形態では、利得は図３に示すグラフに基づいて計算される。図３においてグラフで示しているが、図３に示した関数はチャネル利得推定器２２０においてルップアップ表として実装してもよいことを理解すべきである。
【００４６】
図３において、本発明の好ましい実施形態が各々のＬ周波数バンド(band)のために別々の利得曲線を限定することが解る。図３において３つのバンド（Ｌ＝３）が表示されているが、Ｌは１以上のどのような数であってもよい。このように、低バンドのチャネル用の利得係数を低バンド曲線を使用して決定し、中間バンドのチャネル用の利得係数を中間バンド曲線を使用して決定し、高バンドのチャネル用の利得係数を高バンド曲線を使用して決定してもよい。
【００４７】
入力信号用の１つだけの利得曲線（Ｌ＝１）を利用して雑音抑制を実施してもよいが、多数のバンドを使用した場合の方が音声の品質低下が少ないことが見い出されている。道路や風による雑音等の環境的な雑音の場合、雑音信号のエネルギーは低い方の周波数において大きくなり、一般にこのエネルギーは周波数が増大するにつれて減少する。
【００４８】
図３において、固定された勾配(slope)とｙ-インターセプトを備えた直線式を使用して、各々のバンド用の利得係数を決定する。利得係数の決定は以下の関係によって説明することができる：
利得［低バンド］(dB)＝勾配１＊ＳＮＲ＋低バンドｙ-インターセプト；                                                            （４）
利得［中間バンド］(dB)＝勾配２＊ＳＮＲ＋中間バンドｙ-インターセプ
ト；                              （５）
利得［高バンド］(dB)＝勾配３＊ＳＮＲ＋高バンドｙ-インターセプト；                                                             （６）
好ましい実施形態は低バンドを１２５〜３７５Ｈｚと指定し、中間バンドを３７５〜２６２５Ｈｚと指定し、高バンドを２６２５〜４０００Ｈｚと指定する。勾配とｙ-インターセプトは実験的に決定される。好ましい実施形態は３つのバンドの各々について同じ勾配０．３９を使用するが、各々の周波数バンドに対して異なる勾配を使用してもよい。更に、低バンドｙ-インターセプトは−１７ｄＢに設定され、中間バンドｙ-インターセプトは−１３ｄＢに設定され、高バンドｙ-インターセプトは−１３ｄＢに設定される。
【００４９】
所望のｙ-インターセプトを選択するために、任意の特徴が雑音抑制器を備える装置のユーザを提供するであろう。このように、音声劣化を犠牲にして、より多くの雑音抑制（低い方のｙ-インターセプト）を選んでもよい。あるいは、ｙ-インターセプトは雑音抑制器１０８によって決定されるある尺度の関数として可変であってもよい。例えば、所定の期間に過度の雑音エネルギーが検出された場合、より多くの雑音抑制（低い方のｙ-インターセプト）が望ましいかもしれない。あるいは、バブル(babble)等の状態が検出された場合は、少ない雑音抑制（高い方のｙ-インターセプト）が望ましいかもしれない。バブル状態の間に、背景スピーカが存在し、メインスピーカのカットアウトを防止するために少ない雑音抑制が正当化されるかもしれない。別の任意の特徴が利得曲線の選択可能な勾配を準備するであろう。更に、特定の状況下で利得係数を決定するために式（４）〜（６）によって説明される直線以外の曲線の方が適していることが見い出されるかもしれない。
【００５０】
音声を含む各々のフレームに対して、入力信号のＭ個の周波数チャネルの各々に対して利得係数が決定され、Ｍは評価すべき所定数のチャネルである。好ましい実施形態では１６のチャネル（Ｍ＝１６）を評価する。再び図３において、低バンドの範囲内の周波数成分を有するチャネルに対する利得係数は低バンド曲線を使用して決定される。中間バンドの範囲内の周波数成分を有するチャネルに対する利得係数は中間バンド曲線を使用して決定される。高バンドの範囲内の周波数成分を有するチャネルに対する利得係数は高バンド曲線を使用して決定される。
【００５１】
評価される各々のチャネルに対して、チャネルＳＮＲを使用して適切な曲線に基づく利得係数を引き出す。図２において、チャネルＳＮＲはチャネルエネルギー推定器２０６ｂと、雑音エネルギー推定器２１４ｂとＳＮＲ推定器２１０ｂによって評価されることが示されている。入力信号の各々のフレームに対して、チャネルエネルギー推定器２０６ｂは変換された入力信号のＭ個のチャネルの各々に対してエネルギー見積りを発生させ、エネルギー見積りをＳＮＲ推定器２１０ｂに提供する。チャネルエネルギー見積りは上記の式（１）の関係を使用して更新することができる。音声決定成分２１６によって入力信号内に如何なる音声も存在しないと決定された場合、スイッチ２１８ｂが閉じられ、雑音エネルギー推定器２１４ｂがチャネル雑音エネルギーの見積りを更新する。Ｍ個のチャネルの各々に対して、更新された雑音エネルギー見積りはチャネルエネルギー推定器２０６ｂによって決定されるチャネルエネルギー見積りに基づいている。更新された見積りは上記に式（３）の関係を使用して評価することができる。チャネル雑音見積りはＳＮＲ推定器２１０ｂに提供される。こうして、ＳＮＲ推定器２１０ｂは特定の音声フレームに対するチャネル利得見積りに基づいて各々の音声フレームのためのチャネルＳＮＲ見積りを決定し、チャネル雑音エネルギー見積りが雑音エネルギー推定器２１４ｂによって提供される。
【００５２】
当業者であれば、チャネルエネルギー推定器２０６ａと、雑音エネルギー推定器２１４ａと、スイッチ２１８ａと、ＳＮＲ推定器２１０ａとが、チャネルエネルギー推定器２０６ｂと、雑音エネルギー推定器２１４ｂと、スイッチ２１８ｂと、ＳＮＲ推定器２１０ｂと同様の機能を各々果たすことを認識するであろう。このように、図２において別々の処理成分として示されているが、チャネルエネルギー推定器２０６ａと２０６ｂが１つの処理成分として組み合わされてもよく、雑音エネルギー推定器２１４ａと２１４ｂが１つの処理成分として組み合わされてもよく、スイッチ２１８ａと２１８ｂが１つの処理成分として組み合わされてもよく、またＳＮＲ推定器２１０ａと２１０ｂが１つの処理成分として組み合わされてもよい。組み合わされた成分として、チャネルエネルギー推定器は音声検出のために使用されるＮ個のチャネルと、チャネル利得係数を決定するために使用されるＭ個のチャネルの両方のためにチャネルエネルギー見積りを決定するであろう。Ｎ＝Ｍが可能であることに注意。同様に、雑音エネルギー推定器とＳＮＲ推定器はＮ個のチャネルとＭ個のチャネルの両方に対して作用するであろう。そしてＳＮＲ推定器は音声決定成分２１６にＮ個のＳＮＲ見積りを提供し、チャネル利得推定器２２０にＭ個のＳＮＲ見積りを提供する。
【００５３】
チャネル利得係数はチャネル利得推定器２２０によって利得調整器２２４に提供される。利得調整器２２４は変換成分２０４からＦＦＴ変換された入力信号を受信する。変換信号の利得はチャネル利得係数に従って適宜調整される。例えば、Ｍ＝１６である上述の実施形態では、１６個のチャネルのうち特定のチャネルに属する変換された（ＦＦＴ）ポイントが適切なチャネル利得係数に基づいて調整される。
【００５４】
利得調整器２２４によって発生される利得調整された信号は次に変換成分２２６を逆転させるために提供され、好ましい実施形態では変換成分２２６は信号の逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を発生させる。入力のフレームが重ねられたサンプルで形成されている場合、後工程成分(post processing element)２２８はオーバーラップのために出力信号を調整する。また後工程成分２２８は、信号がプレエンファシスを経験した場合、デエンファシス(deemphasis)を実施する。デエンファシスは事前エンファシスの間に強調された周波数成分を減衰させる。事前エンファシス／デエンファシスプロセスは、処理済み周波数成分の範囲外にある雑音成分を減少させることによって、雑音抑制に効果的に貢献する。
【００５５】
図２に示した雑音抑制器の様々な処理ブロックをデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）またはアプリケーション特有の集積回路（ＡＳＩＣ）内に構成してもよい。本発明の機能性の説明は、当業者は過度の実験を行うことなくＤＳＰまたはＡＳＩＣに本発明を実装することができるであろう。
【００５６】
次に図４において、図２と３に関連して説明した処理に含まれるステップの一部を図示するフローチャートが示されている。連続的なステップとして示されているが、当業者であればステップの一部の順序を交換できることを認識するであろう。
【００５７】
プロセスはステップ４０２で始まる。ステップ４０４において、変換成分２０４は入力されたオーディオ信号を変換された信号、慨してＦＦＴ信号に変換する。ステップ４０６において、ＳＮＲ推定器２１０ｂはチャネルエネルギー推定器２０６ｂによって提供されるチャネルエネルギー見積りと、雑音エネルギー推定器２１４ｂによって提供されるチャネル雑音エネルギー見積りに基づいて、入力信号のＭ個のチャネルに対する音声ＳＮＲを決定する。ステップ４０８において、チャネル利得推定器２２０がチャネルの周波数に基づいて、入力信号のＭ個のチャネルに対する利得係数を決定する。チャネル利得推定器２２０は入力信号のフレームに音声がないことが見い出された場合、利得を最低レベルに設定する。そうでなければ、所定の関数に基づいてＭ個のチャネルの各々に対する利得係数が決定される。例えば、図３において、固定された勾配とy-インターセプトを備えた直線式によって定義される関数を使用してもよく、その場合各々の直線式が所定の周波数バンドに対する利得を定義する。ステップ４１０において、利得調整器２２４がＭ個の利得係数を使用して、変換された信号のＭ個のチャネルの利得を調整する。ステップ４１２において、逆変換成分２２６が利得調整された変換信号を変換し、雑音抑制されたオーディオ信号を作り出す。
【００５８】
ステップ４１４において、ＳＮＲ推定器２１０ａがチャネルエネルギー推定器２０６ａによって提供されるチャネルエネルギー見積りと、雑音エネルギー推定器２１４ａによって提供されるチャネル雑音エネルギー見積りに基づいて、入力信号のＮ個のチャネルに対する音声ＳＮＲを決定する。ステップ４１６において、レート決定エレメント２１２が入力信号の分析を通して入力信号に対する符号化レートを決定する。あるいは、ＮＡＣＦ等の１つ以上のモード尺度を決定してもよい。ステップ４１８において、音声決定エレメント２１６はＳＮＲ推定器２１０ａによって提供されたＳＮＲと、レート決定要素によって提供されたレート及び／またはモード尺度に基づいて、入力信号に音声が存在するかどうかを決定する。決定ブロック４２０において、音声が存在しないと決定された場合、入力信号は完全に雑音であると仮定され、ステップ４２２において雑音エネルギー推定器２１４ａによって雑音見積りが更新される。雑音エネルギー推定器２１４ａはチャネルエネルギー推定器２０６ａによって決定されるチャネルエネルギーに基づいて、雑音見積りを更新する。音声が検出されてもされなくても、手順は入力信号の次のフレームの処理を続ける。
【００５９】
好ましい実施形態の前述の説明は、当業者が本発明を利用または使用できるようにするために提供されたものである。これらの実施形態に対する様々な変更は当業者にとっては容易に自明となるであろうし、ここで定義された一般的な原則を発明的な才能を使用しないでも他の実施形態に適用することができる。このように、本発明をここで示した実施形態に制限することは意図しておらず、ここで開示された原則及び新規の特徴と矛盾しない最も幅広い範囲と一致すべきものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  雑音抑制器を利用した通信システムのブロック図である。
【図２】  本発明による雑音抑制器を示すブロック図である。
【図３】  本発明による雑音抑制を実現するための周波数に基づいた利得係数のグラフである。
【図４】  図２の処理用エレメントによって実現されるような雑音抑制に含まれる処理ステップの例示実施形態を示すフローチャートである。
【図１】
0004194749.tif 000005
【図２】
0004194749.tif 000006
【図３】
0004194749.tif 000007
【図４】
0004194749.tif 000008