[发明专利]信号处理方法和装置

说明书

本申请是申请号为CN200480032265.4，申请日为2004年8月31日，申请人为“日本电气株式会社”的发明专利申请“信号处理方法和装置”的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种信号处理方法和信号处理装置，特别是涉及一种用于消除混在从话筒、手机或通信线路接收到的所需信号中的其他信号，或者用于强化这种类型的所需信号的方法和装置。

背景技术

从装置例如话筒或手机接收来的语音信号，经受语音编码或语音识别处理。当在信息高度压缩的的窄带语音编码器，语音识别装置或诸如此类的装置中进行语音编码和语音识别时，与这些语音信号相混的背景器噪声造成一个严重的问题。在参考文献[1]至[9]和[23]中披露了采用自适应滤波器的双输入噪声消除器，作为以消除声学迭加的噪声分量为目标的信号处理器。

双输入噪声消除器的操作是，使用一个自适应滤波器，该自适应滤波器逼近噪声信号传播路径(噪声路径)的脉冲响应，以产生与混在语音输入端子中的噪声分量相应的伪噪声信号，所述噪声信号在信号到达语音输入端子之前一直作为输入加在参考输入端子上；然后，通过从语音输入端子作为输入接收到的接收声音信号中减去这个伪噪声信号以抑制噪声信号。接收声音信号是语音信号和噪声信号混合于其中的信号，这个接收声音信号是从话筒和手机作为输入加至语音输入端子的典型信号。其时，对自适应滤波器的滤波器系数，通过处理从接收声音信号中减去伪噪声信号所得的误差信号与作为输入加至参考输入端子的参考信号之间的关系，进行校正。

已知的这一自适应滤波器的系数校正算法包括参考文献[23]中所述的“LMS算法(基于最小均方准则的算法)”和参考文献[24]中所述的“LIM(学习识别方法)”。

图1示出现有技术双输入噪声消除器的典型配置。这个噪声消除器配置有：双输入端子101、102，自适应滤波器107，减法器111和输出端子113。

经过紧靠发言者的话筒声电转换的信号，加至输入端子101。已作为输入加入的信号Xp(k)是其中混有背景噪声信号n(k)和语音信号S(k)即目标信号的信号，能用等式(1)表示：

Xp(k)＝S(k)+n(k)                    …(1)

由距离发言者比输入端子101远的话筒进行声电转换的信号，加至输入端子102。如果连接至输入端子102的话筒是在距离发言发足够遥远并且足够靠近噪声源的位置的话，则作为输入加至输入端子102的信号Xr(k)等于作为输入加至输入端子101的背景噪声信号N(k)，得到等式(2)：

Xr(k)＝N(k)                        …(2)

自适应滤波器107将加至输入端子102的信号Xr(k)取作输入信号进行滤波操作，并提供伪噪声信号R(k)作为操作结果。

减法器111从加至输入端子101的信号Xp(k)中减去自适应滤波器107所提供的伪噪声信号R(k)，产生差分信号e(k)，并且将差分信号e(k)传送至输出端子113作为噪声消除器的输出信号，还将这个差分信号e(k)提供给自适应滤波器107作为更新自适应滤波器107的系数的误差信号。差分信号e(k)由下面等式(3)给出：

e(k)＝S(k)+n(k)-R(k)             …(3)

基于作为输入接收的误差信号，自适应滤波器107使用系数校正算法更新滤波器系数。假定这里采用参考文献[23]所述的LMS算法作为自适应滤波器的系数校正算法，并且取Wj(k)作为自适应滤波器107在时间k的第j阶系数，则由自适应滤波器107所提供作为输出的伪噪声信号R(k)用等式(4)表示：