[发明专利]噪音抑制装置以及声音解码装置

说明书

技术领域

本发明涉及对混入到声音/音响信号中的噪音进行抑制的噪音抑制装置以及具备噪音抑制装置的声音解码装置。

背景技术

作为如下噪音抑制处理的代表性的方法，例如有SS(Spectral Subtraction：谱减)法，其中，所述噪音抑制处理为：通过从混入了噪音的输入信号中抑制作为目标外信号的噪音，从而强调作为目标信号的声音信号等。在SS法中，通过从振幅谱中减去另行推测的平均的噪音谱，由此进行噪音抑制(例如，参照非专利文献1)。

在进行了SS法等噪音抑制处理的情况下，噪音谱的推测误差作为失真而残留于噪音抑制处理后的信号中，这具有与处理前的信号大不相同的特性，并且作为刺耳的噪音(还称为人工的噪音、乐音(musical tone))而出现，所以往往会使输出信号的主观质量大幅劣化(变差)。

另外，如果提高声音以及音乐声(musical sound)等声音音响编码方式的压缩率，则与编码时的量化噪音以及符号模型化相伴的谱失真逐渐增大，输出信号的主观质量大幅劣化。特别是在声音音响信号中混入噪音的情况以及在输入信号中仅存在噪音的情况下，编码方式所利用的声音模型、与背景噪音的模型大不相同，所以其劣化变得显著。另外，背景噪音区间中的这些劣化感像“沙沙(シュルシュル)”这样的水流声，有时被称为水流噪音(Water Flow Noise)。

作为对所述那样的主观性的劣化感进行抑制的以往的方法，例如有专利文献1公开的技术。

在专利文献1的音信号加工方法中，以在听觉上减轻由于噪音抑制处理、低比特率声音编码处理而产生的失真感为目的，根据由声音/噪音状态判别单元求出的信号中的噪音比率的推测值，对输入信号与将输入信号进行平滑化而得到的加工信号进行加权相加，从而以包含大量背景噪音等劣化成分的区间为中心来改善主观质量。

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

专利文献1：日本特开2004-272292号公报(第14页～第16页、图4)

以往的噪音抑制装置如上所述构成，所以存在如下课题：输入信号和加工信号的加权相加控制依赖于声音/噪音状态判别单元，如果声音区间检测失败而在包含声音的区间进行加工，则产生回声感(回音感)、噪音感而使质量显著劣化。

另外，在以往的噪音抑制装置中，为了减轻区间判定错误的影响，还举出了使用连续量的区间判定评价值的改善对策，但评价值自身是基于时域中的分析结果的值，对于频域是一定值。因此，存在如下课题：例如，在噪音功率集中于低频那样的汽车行驶噪音混入了的声音信号中，如果以对低频的噪音的劣化感进行抑制的方式调整评价值的阈值，则会错误地加工功率相对地比噪音信号大的高频的声音信号而导致质量劣化，相反，如果进行不会发现高频的声音信号的失真这样的调整，则几乎得不到改善效果。

另外，在以往的噪音抑制装置中，虽然在谱区域中针对每个频率成分控制着加权相加，但控制要素仅是输入信号的振幅谱成分的大小，而并未针对每个频率成分来判定是声音还是噪音，其结果，输入信号是否是声音(或者音乐声)这较大地依赖于时域中的区间判定评价值，如果错误地进行其区间判定，则质量劣化的状况不会改变。

本发明是为了解决所述课题而完成的，目的在于提供一种可以实现听觉上理想的噪音抑制并且即使在高噪音下质量劣化也少的噪音抑制装置以及具备该噪音抑制装置的高质量的声音解码装置。

本发明的噪音抑制装置，具备：时间/频率变换部，将输入信号变换为作为频率成分的输入信号谱；噪音谱推测部，根据输入信号来推测推测噪音谱；噪音谱抑制部，根据推测噪音谱进行输入信号谱的噪音抑制，生成噪音抑制谱；信号变形部，生成根据基于噪音抑制谱和推测噪音谱的比而使噪音抑制谱变形并且平滑化了的加工谱；以及信号加法部，对噪音抑制谱相加加工谱，来抑制该噪音抑制谱中包含的劣化成分。

由此，具有如下效果：不会由于区间判定错误而产生回声感以及噪音感，可以针对每个谱成分改善主观质量。