[发明专利]降噪装置和噪声确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及消除(降低)包括在声音信号中的噪声中的降噪装置，和确定噪声的发生状态的噪声确定方法。

背景技术

麦克风包含在诸如摄像机、数字静态照相机、蜂窝电话机和IC记录器之类的电子设备中。在这样的电子设备中，会出现时间上间歇地和不规则地发生的噪声(比如所包含的盘驱动器的头寻道声音和缩回声音)，透镜机构中的透镜驱动声音，和用户操作等的点击声音和触摸声音。在电子设备中，麦克风拾取噪声。

于是，如JP-A-2008-52772，JP-A-2008-71374和JP-A-2008-77707中所述，提出一种从声音信号或者振荡传感器的传感器输出中检测噪声发生定时，并在与检测的噪声发生定时对应的期间中对声音信号执行噪声消除(降噪)的结构。

发明内容

当作为消除目标的噪声是如上所述时间上间歇地和不规则地发生的噪声时，有利的是有效使用资源和声学准确地识别噪声的发生状态，并根据识别结果进行消噪处理。

于是，理想的是与过去相比，能够更准确地确定作为消除目标的噪声的发生状态，以便进行噪声消除。

按照本发明的一个实施例，提供一种降噪装置，包括：声音信号输入单元，用于输入声音信号；时间-频率转换单元，用于把通过由声音信号输入单元输入而获得的输入声音信号转换成频率信号；模式化单元，用于对于频率信号的每个分割频率，计算作为内插采样点的多项式的n次多项式(n是自然数)，并获得包括多项式的各个次数的系数值的组的系数模式；匹配数据存储单元，用于与分割频率关联地保存指示匹配范围的匹配数据，所述匹配范围作为被视为噪声的系数模式的范围；和噪声确定单元，用于根据通过比较由模式化单元获得的系数模式和匹配数据指示的匹配范围而获得的结果，至少确定在与被比较的系数模式的数据对应的分割频率处有没有发生噪声。

在上面说明的结构中，输入声音信号被转换成频率信号，随后对于形成频率信号的每个分割频率，计算用于内插分割频率的采样点的多项式。根据由多项式的系数形成的模式(系数模式)和与表示成系数模式的噪声对应的匹配范围的比较，确定噪声的有无。

按照如上所述计算的多项式，对于仅仅离散获得的每个分割频率，能够连续处理沿时间轴的振幅变化。从而，对于基于多项式的噪声识别结果，能够获得更高的精度。

如上所述，按照本发明的实施例，就噪声识别处理来说，能够比过去更精确地获得识别结果。

附图说明

图1是说明由按照本发明的实施例的降噪装置执行的程序的流程的流程图；

图2是按照实施例的噪声识别处理单元的结构例子(第一例子)的方框图；

图3图解说明由按照实施例的FFT单元执行的FFT处理的例子的示意图；

图4是由按照实施例的FFT单元执行的以帧为单位的FFT处理的例子的示意图；

图5是按照实施例的三维模式化(patterning)单元的结构例子的示图；

图6是由按照实施例的FFT单元表示成三维波形的处理结果的例子的示图；

图7是由按照实施例的峰值检测单元执行的峰值检测处理的示意图；

图8图解说明由采样点的时间系列表示的分割频率信号的例子的示图；

图9图解说明其中对经历峰值检测的分割频率信号进行四次多项式化，时间方向归一化，和振幅方向归一化的例子的示图；

图10图解说明其中对经历峰值检测的分割频率信号进行二次多项式化，时间方向归一化，和振幅方向归一化的例子的示图；

图11是由按照实施例的匹配表指示的系数模式的匹配范围的示意图；

图12是按照实施例的匹配表的内容的例子的示图；

图13是按照实施例的噪声识别处理单元的结构例子(第二例子)的方框图；

图14是按照实施例的降噪装置的结构例子(第一例子)的方框图；

图15是按照实施例的降噪装置的结构例子(第二例子)的方框图；

图16是插值信号源生成单元的结构例子的方框图；

图17是第二例子的降噪装置中的插值信号生成处理的例子的示意图；

图18图解说明切换经过噪声消除和插值的声音信号和输入的声音信号的定时的形态例子的示图；

图19是计算噪声发生期间的处理例子的示意图；

图20是按照实施例的降噪装置的结构例子(第三例子)的方框图；

图21是按照实施例的降噪装置的结构例子(第四例子)的方框图；

图22是可应用于第三和第四例子的降噪装置的基于基音的插值信号生成处理(第一例子和第二例子)的基音计算和原始插值信号生成的流程的示意图；