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JPH05259928A - Method and device for canceling adaptive control noise - Google Patents

Method and device for canceling adaptive control noise

Info

Publication number
JPH05259928A
JPH05259928A JP4050352A JP5035292A JPH05259928A JP H05259928 A JPH05259928 A JP H05259928A JP 4050352 A JP4050352 A JP 4050352A JP 5035292 A JP5035292 A JP 5035292A JP H05259928 A JPH05259928 A JP H05259928A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
noise
signal
source path
sound
acoustic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4050352A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuya Suzuki
克哉 鈴木
Ryoichi Miyamoto
良一 宮本
Tatsumasa Yoshida
達正 吉田
Shinsuke Takada
真資 高田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP4050352A priority Critical patent/JPH05259928A/en
Publication of JPH05259928A publication Critical patent/JPH05259928A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Noise Elimination (AREA)

Abstract

PURPOSE:To satisfactorily exclude the background noises, etc., out of the input acoustic signal. CONSTITUTION:A filter action mode control part 22 actuates a voice source path estimating adaptive filter 16 to estimate a transmission function of the path set between a voice source and the precedent stage of the filter 16 in a period of the desired voices only. Then in a period of the noises only, a noise source path estimating adaptive filter 15 is actuated to estimate the transmission function of the path set between a noise source and the filter 15. Finally the noise alpha.Xb(k) is extracted with use of the transmission functions of both filters 15 and 16 and then subtracted from a main voice signal Xp(k). Thus the noise cancel output is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えばハンズフリー
自動車電話などに適用し得る適応制御ノイズキャンセラ
装置及び適応制御ノイズキャンセル方法に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an adaptive control noise canceller device and an adaptive control noise canceling method applicable to, for example, a hands-free automobile telephone.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ハンズフリー自動車電話などにお
いてマイクロフォンで取り込んだ音声信号の中から雑音
信号成分(例えば、エンジン騒音や、エアコン音や、そ
の他の背景雑音)を除去する方法が研究されている。例
えばこの様な目的のための適応ノイズキャンセラなどが
開発されつつある。この様な技術については例えば文献
1:1985年5月、電子情報通信学会発行、信学論
(A)、J69−A、5、pp584〜591、『前処
理を含むノイズキャンセラのアルゴリズムとその性能評
価』などに示されている。
2. Description of the Related Art In recent years, a method for removing noise signal components (for example, engine noise, air conditioner sound, and other background noise) from a voice signal captured by a microphone in a hands-free car telephone or the like has been studied. .. For example, adaptive noise cancellers for such purposes are being developed. For such a technique, for example, Reference 1: May 1985, published by The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, IEICE (A), J69-A, 5, pp 584-591, “Noise Canceller Algorithm Including Preprocessing and Its Performance Evaluation” ], Etc.

【0003】また例えば上記適応制御ノイズキャンラの
ノイズ除去帯域を広くするための集音装置などの技術も
開発されつつある。この技術については例えば文献2:
特願平4−4624号の明細書及び図面などに示されて
いる。
Further, techniques such as a sound collecting device for widening the noise removal band of the adaptive control noise canceller are being developed. Regarding this technique, for example, Reference 2:
It is shown in the specification, drawings, etc. of Japanese Patent Application No. 4-4624.

【0004】上記文献1に示されている適応ノイズキャ
ンセラの動作概要を説明する。
An outline of the operation of the adaptive noise canceller shown in the above document 1 will be described.

【0005】この文献1によると、異なった期間に前処
理と後処理を行っており、この前処理は所望の信号s
(k)が停止している既知なる期間(k=0、1、2、
・・・、T)に適応デジタルフィルタ1(ADF1)
で、雑音源からのノイス源パス(経路)のパラメータ
(伝達関数)K(z)を推定する。次に後処理は上記以
外の期間ではもう一つの適応デジタルフィルタ(ADF
2)によって、所望の信号源からADF2の直段までの
信号源パスのパラメータ(伝達関数)R(z)を推定し
て雑音n(k)を算出している。この後処理の出力は簡
単な信号処理の後、主信号から減算され最終的に所望の
信号Xo(k)が得られる構成にされている。
According to this document 1, pre-processing and post-processing are performed in different periods, and this pre-processing is performed on the desired signal s.
A known period (k = 0, 1, 2,
..., T) adaptive digital filter 1 (ADF1)
Then, the parameter (transfer function) K (z) of the noise source path (path) from the noise source is estimated. Next, the post-processing is performed by another adaptive digital filter (ADF) in the period other than the above.
According to 2), the noise (n (k)) is calculated by estimating the parameter (transfer function) R (z) of the signal source path from the desired signal source to the direct stage of the ADF 2. The output of this post-processing is configured to obtain a desired signal Xo (k) by subtracting it from the main signal after simple signal processing.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
文献1によるノイズ除去方法によっても、入力音声信号
に重畳した雑音を十分に除去した音声信号を得ることが
できないという問題があった。
However, even the noise removing method according to the above-mentioned document 1 has a problem that it is not possible to obtain a voice signal from which noise superimposed on an input voice signal is sufficiently removed.

【0007】これは後処理において、信号源パスの伝達
関数R(z)を求めるためにADF2のフィルタ係数を
更新させるときに所望の信号s(k)以外に雑音n
(k)が含まれているために、正確な信号源パスの伝達
関数R(z)が求められず、従って正確な雑音算出もで
きず、最終的に主音響信号から雑音を減算しても、十分
に雑音を除去しきれないためであると考えられる。
This is because, in the post-processing, when the filter coefficient of the ADF2 is updated to obtain the transfer function R (z) of the signal source path, noise n other than the desired signal s (k) is updated.
Since (k) is included, an accurate transfer function R (z) of the signal source path cannot be obtained, and therefore accurate noise calculation cannot be performed, and even if noise is finally subtracted from the main acoustic signal. It is considered that this is because noise cannot be removed sufficiently.

【0008】この発明は、以上の課題に鑑み為されたも
のであり、その目的とするところは、従来に比べ入力音
響信号から背景雑音などを十分に除去し得る適応制御ノ
イズキャンセラ装置及び適応制御ノイズキャンセル方法
を提供することである。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an adaptive control noise canceller device and an adaptive control noise canceler capable of sufficiently removing background noise and the like from an input acoustic signal as compared with the prior art. It is to provide a cancellation method.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この第1の発明の適応制
御ノイズキャンセラ装置は、以上の目的を達成するため
に、以下の様な特徴的な各手段を備えて実現した。
In order to achieve the above object, the adaptive control noise canceller device according to the first aspect of the present invention is realized by including the following characteristic means.

【0010】つまり、音響を捕捉して主音響信号を出力
する主音響捕捉手段と、音響を捕捉して副音響信号を出
力する副音響捕捉手段と、所望の音響のみが存在する期
間に、上記主音響信号と上記副音響信号とを用いて、所
望の音響源から当該装置までのパスのパラメータを、第
1の適応フィルタを用いて推定する音響源パスパラメー
タ推定手段と、雑音のみが存在する期間に、上記主音響
信号と上記副音響信号とを用いて、雑音源から当該装置
までのパスのパラメータを、第2の適応フィルタを用い
て推定する雑音源パスパラメータ推定手段と、所望の音
響と雑音が存在する期間に、上記音響源パスパラメータ
と、上記雑音源パスパラメータとを用いて、上記主音響
信号と上記副音響信号とに対して演算を行ってノイズを
抽出し、このノイズを上記主音響信号から除去して得ら
れるノイズ除去信号を出力するノイズ除去演算手段と、
上記所望の音響のみが存在する期間に行う上記主音響源
パスパラメータ推定手段又は、雑音のみが存在する期間
に行う上記雑音源パスパラメータ推定手段の一方を先に
実行させ、その後に上記主音響源パスパラメータ推定手
段又は、上記雑音源パスパラメータ推定手段の他方を実
行させ、この実行の後に所望の音響と雑音が存在する期
間に上記ノイズ除去演算手段を行わせる実行制御を行う
実行制御手段とを備えることを特徴とする。
That is, the main sound capturing means for capturing the sound and outputting the main sound signal, the sub-sound capturing means for capturing the sound and outputting the sub-acoustic signal, and the above-described period during the period when only the desired sound exists. There is only noise and an acoustic source path parameter estimating means for estimating a parameter of a path from a desired acoustic source to the device using the main acoustic signal and the sub acoustic signal, using a first adaptive filter. During the period, a noise source path parameter estimating means for estimating a parameter of a path from a noise source to the device using a second adaptive filter by using the main acoustic signal and the sub acoustic signal, and a desired acoustic And the noise source path parameter and the noise source path parameter are used to perform an operation on the main acoustic signal and the sub-acoustic signal to extract noise and extract the noise. A noise removal operation means for outputting a noise removing signal obtained by removing from the main acoustic signal,
One of the main acoustic source path parameter estimating means for performing the period in which only the desired sound exists or the noise source path parameter estimating means for performing in the period in which only noise exists is executed first, and then the main acoustic source The path parameter estimating means or the other of the noise source path parameter estimating means is executed, and the execution control means for executing execution control is executed after the execution so that the noise removal calculating means is executed in a period in which desired sound and noise exist. It is characterized by being provided.

【0011】また第2の発明の適応制御ノイズキャンセ
ル方法は、上述の目的を達成するために、以下の様な特
徴的な方法で実現した。
The adaptive control noise canceling method of the second invention is realized by the following characteristic method in order to achieve the above-mentioned object.

【0012】つまり、音響を捕捉して主音響信号を出力
する主音響捕捉手段と、音響を捕捉して副音響信号を出
力する副音響捕捉手段とを備えて、上記所望の音響のみ
が存在する期間に所望の音響源からの音響伝達パスの音
響源パスパラメータ推定処理又は、雑音のみが存在する
期間に雑音源からの雑音伝達パスの雑音源パスパラメー
タ推定処理の一方を先に実行し、その後に上記音響源パ
スパラメータ推定処理又は、上記雑音源パスパラメータ
推定処理の他方を実行し、この実行の後に所望の音響と
雑音が存在する期間に、上記音響源パスパラメータと、
上記雑音源パスパラメータとを用いて、上記主音響信号
と上記副音響信号とに対して演算を行ってノイズを抽出
し、このノイズを上記主音響信号から除去してノイズ除
去された信号を出力することを特徴とする。
That is, the main sound capturing means for capturing sound and outputting the main sound signal and the sub sound capturing means for capturing sound and outputting the sub sound signal are provided, and only the desired sound exists. One of the acoustic source path parameter estimation processing of the acoustic transmission path from the desired acoustic source during the period or the noise source path parameter estimation processing of the noise transmission path from the noise source during the period when only noise exists is executed first, and then To perform the other of the acoustic source path parameter estimation process, or the noise source path parameter estimation process, during the period when there is a desired sound and noise after this execution, the acoustic source path parameter,
The noise source path parameter is used to perform an operation on the main acoustic signal and the sub acoustic signal to extract noise, and the noise is removed from the main acoustic signal to output a noise-removed signal. It is characterized by doing.

【0013】[0013]

【作用】この第1の発明によれば、上記雑音源パスパラ
メータの推定と、上記音響源パスパラメータの推定を個
々に行ってから、最終的に上記ノイズ除去演算手段を行
う様に上記実行制御手段で制御しているので、従来に比
べ所望の音響信号の影響を受けずに正確にノイズ成分を
抽出することができ、従って上記ノイズ除去演算手段に
よって十分にノイズが除去された所望の音響信号を得る
ことができる。
According to the first aspect of the present invention, the execution control is performed so that the noise source path parameter is estimated and the acoustic source path parameter is estimated individually, and finally the noise removal calculation means is performed. Since it is controlled by the means, the noise component can be accurately extracted without being affected by the desired acoustic signal as compared with the conventional one, and thus the desired acoustic signal from which the noise is sufficiently removed by the noise removal calculating means. Can be obtained.

【0014】また第2の発明によれば、上記音響源パス
パラメータ推定処理と、上記雑音源パスパラメータ推定
処理を別々に行ってから、次に所望の音響と雑音が存在
する期間に、上記音響源パスパラメータと、上記雑音源
パスパラメータとを用いて、上記主音響信号と上記副音
響信号とに対して演算を行ってノイズを抽出しているの
で、従来に比べ所定の音響信号の影響を受けずに正確に
ノイズ成分を抽出することができ、従ってこのノイズを
上記主音響信号から除去することによって、十分にノイ
ズ成分が除かれた音響信号を出力することができる。
According to the second aspect of the invention, the acoustic source path parameter estimating process and the noise source path parameter estimating process are separately performed, and then the acoustic source path parameter estimating process is performed in a period in which desired acoustic and noise are present. Source path parameter and the noise source path parameter, noise is extracted by performing an operation on the main acoustic signal and the sub-acoustic signal, so that the influence of a predetermined acoustic signal is reduced compared to the conventional case. It is possible to accurately extract the noise component without receiving the noise component. Therefore, by removing this noise from the main acoustic signal, it is possible to output an acoustic signal from which the noise component is sufficiently removed.

【0015】[0015]

【実施例】次にこの発明に係る適応制御ノイズキャンセ
ラ装置の好適な一実施例を図面を用いて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of an adaptive control noise canceller device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0016】この一実施例の目的は、従来に比べ十分に
入力音響信号から背景雑音などを除去し得る適応制御ノ
イズキャンセラ装置を実現することである。
An object of this embodiment is to realize an adaptive control noise canceller device capable of sufficiently removing background noise and the like from an input acoustic signal as compared with the conventional one.

【0017】この目的を実現するために、所望の音声信
号s(k)が存在しない既知なる期間の前に、雑音(自
動車のエンジン音など)が存在しない所望の音声信号s
(k)だけの期間(自動車内で話者が発生する期間)を
設け、この期間に適応フィルタを動作させて所望の音声
信号源からのパスのパラメータ(伝達関数)R(z)を
推定させる様に制御した。
To this end, the desired speech signal s free of noise (such as the engine sound of a motor vehicle) precedes a known period in which the desired speech signal s (k) is not present.
A period of only (k) (period in which a speaker is generated in a car) is provided, and an adaptive filter is operated in this period to estimate a parameter (transfer function) R (z) of a path from a desired audio signal source. Controlled.

【0018】図1はこの一実施例に係る適応制御ノイズ
キャンセラ装置の機能ブロック図である。
FIG. 1 is a functional block diagram of an adaptive control noise canceller device according to this embodiment.

【0019】この図1においては、この適応制御ノイズ
キャンセラ装置は、主マイクロフォン10と、副マイク
ロフォン11と、A/D変換器12、13と、加算器1
4と、雑音源パス推定用適応フィルタ15と、音声源パ
ス推定用適応フィルタ16と、加算器17と、加算器1
8と、フィルタ19と、D/A変換器20と、フィルタ
動作モード制御部22と構成されている。
In FIG. 1, the adaptive control noise canceller device includes a main microphone 10, a sub microphone 11, A / D converters 12 and 13, and an adder 1.
4, a noise source path estimation adaptive filter 15, a speech source path estimation adaptive filter 16, an adder 17, and an adder 1
8, a filter 19, a D / A converter 20, and a filter operation mode controller 22.

【0020】主マイクロフォン10は、主に所望の音声
源からの所望の音声信号s(k)を得てA/D変換器1
2に供給する。副マイクロフォン11は主に雑音源から
の雑音n(k)を得てA/D変換器13に供給する。A
/D変換器12は供給された音声信号をデジタル信号に
変換してこの出力Xp(k)を加算器14と加算器18
に供給する。A/D変換器13は供給された雑音をデジ
タル信号に変換してこの出力Xr(k)を雑音源パス推
定用適応フィルタ15と、加算器17に供給する。
The main microphone 10 mainly obtains a desired audio signal s (k) from a desired audio source and A / D converter 1
Supply to 2. The sub microphone 11 mainly obtains the noise n (k) from the noise source and supplies it to the A / D converter 13. A
The / D converter 12 converts the supplied audio signal into a digital signal and outputs the output Xp (k) from the adder 14 and the adder 18.
Supply to. The A / D converter 13 converts the supplied noise into a digital signal and supplies the output Xr (k) to the noise source path estimation adaptive filter 15 and the adder 17.

【0021】加算器14は上記出力Xp(k)と雑音源
パス推定用適応フィルタ15の出力を用いて加算して出
力Xa(k)を雑音源パス推定用適応フィルタ15と、
音声源パス推定用適応フィルタ16に供給する。加算器
17は上記出力Xr(k)と音声源パス推定用適応フィ
ルタ16の出力Xm(k)とを用いて加算して出力Xb
(k)をフィルタ19と信号源パス推定用適応フィルタ
16に供給する。フィルタ19は係数αを上記出力Xb
(k)に乗算した信号α・Xb(k)を取り出して加算
器18に供給する。尚この係数αは雑音源パス推定用適
応フィルタ15に準ずるものとする。
The adder 14 adds the output Xp (k) and the output of the noise source path estimation adaptive filter 15 and adds the output Xa (k) to the noise source path estimation adaptive filter 15.
The audio source path estimation adaptive filter 16 is supplied. The adder 17 adds using the output Xr (k) and the output Xm (k) of the audio source path estimation adaptive filter 16 to output Xb (k).
(K) is supplied to the filter 19 and the signal source path estimation adaptive filter 16. The filter 19 outputs the coefficient α to the output Xb
The signal α · Xb (k) multiplied by (k) is taken out and supplied to the adder 18. The coefficient α is based on the noise source path estimation adaptive filter 15.

【0022】フィルタ動作モード制御部22は、雑音源
パス推定用適応フィルタ15と、音声源パス推定用適応
フィルタ16に対して、フィルタ係数を更新させるタイ
ミングと、更新を停止させるタイミングを調整する制御
信号を供給する。この制御は例えば自動車内の制御信号
やスイッチ操作などによって制御される。
The filter operation mode control unit 22 controls the noise source path estimation adaptive filter 15 and the speech source path estimation adaptive filter 16 to adjust the timing of updating the filter coefficient and the timing of stopping the updating. Supply a signal. This control is controlled by, for example, a control signal in the automobile or a switch operation.

【0023】雑音源パス推定用適応フィルタ15は、例
えばFIR(Finite Impulse Resp
onse)型デジタルフィルタなどでも実現することが
でき、そして加算器14の出力Xa(k)とA/D変換
器13の出力Xr(k)とを用いてフィルタ係数を最適
に更新して雑音源から主マイクロフォン10及び副マイ
クロフォン11までのパスの伝達関数K(z)を設定す
る。
The noise source path estimation adaptive filter 15 is, for example, an FIR (Finite Impulse Resp).
onse) type digital filter or the like, and optimally updates the filter coefficient using the output Xa (k) of the adder 14 and the output Xr (k) of the A / D converter 13 to generate a noise source. The transfer function K (z) of the paths from to the main microphone 10 and the sub microphone 11 is set.

【0024】音声源パス推定用適応フィルタ16は、例
えばFIR型デジタルフィルタなどでも実現することが
でき、そして加算器17の出力Xb(k)と加算器14
の出力Xa(k)とを用いてフィルタ係数を最適に更新
して音声源からこの音声源パス推定用適応フィルタ16
の前段までのパスの伝達関数R(z)を設定する。
The adaptive filter 16 for estimating the sound source path can also be realized by, for example, an FIR digital filter, and the output Xb (k) of the adder 17 and the adder 14 are used.
Of the output source Xa (k) and the filter coefficient is optimally updated so that the audio source path estimation adaptive filter 16
The transfer function R (z) of the path up to the preceding stage is set.

【0025】加算器18は上記出力Xp(k)と上記フ
ィルタ出力α・Xb(k)との減算を行い、この出力D
/A変換器20に供給して、ここでD/A変換によって
得られる信号をノイズキャンセル出力Xo(k)として
得ることができる。
The adder 18 subtracts the output Xp (k) from the filter output α · Xb (k) and outputs the output Dp.
The signal obtained by the D / A conversion is supplied to the / A converter 20 and can be obtained as the noise cancellation output Xo (k).

【0026】図2はこの一実施例に係る適応制御ノイズ
キャンセラ装置によるノイズキャンセル方法の処理フロ
ーチャートである。
FIG. 2 is a processing flowchart of the noise canceling method by the adaptive control noise canceller device according to this embodiment.

【0027】この図2において、雑音が存在しない所望
の音声信号だけの期間T(エンジンを始動させずに自動
車内で話者がマイクロフォンに発生する期間)に入力信
号X(k)として、所望の音声源からの所望の音声信号
s(k)のみを取り込むために、主マイクロフォン10
と副マイクロフォン11で音声信号を捕捉して、加算器
14の出力Xa(K)と、加算器17の出力Xb(k)
とを音声源パス推定用適応フィルタ16に供給させる
(S31)。次にフィルタ動作モード制御部22は、雑
音源パス推定用適応フィルタ15にフィルタ係数の更新
停止制御信号を供給し、フィルタ係数の更新を停止さ
せ、一方音声源パス推定用適応フィルタ16には更新制
御信号を供給してフィルタ係数を最適に更新させる(S
32)。そしてこのフィルタ係数の更新を所定時間Tま
で行い(S33)、音声源からのパスの最適伝達関数R
(z)を設定させる。
In FIG. 2, a desired voice signal without noise is provided as an input signal X (k) as a desired input signal X (k) in a period T (period in which a speaker is generated in a microphone in an automobile without starting an engine). In order to capture only the desired audio signal s (k) from the audio source, the main microphone 10
And an audio signal is captured by the sub microphone 11, and the output Xa (K) of the adder 14 and the output Xb (k) of the adder 17 are captured.
And are supplied to the audio source path estimation adaptive filter 16 (S31). Next, the filter operation mode control unit 22 supplies the update stop control signal of the filter coefficient to the noise source path estimation adaptive filter 15 to stop the update of the filter coefficient, while the audio source path estimation adaptive filter 16 is updated. A control signal is supplied to optimally update the filter coefficient (S
32). Then, the filter coefficient is updated for a predetermined time T (S33), and the optimum transfer function R of the path from the audio source is obtained.
Set (z).

【0028】次に処理を終了するか否かを判断(S3
4)し、終了しないならば次に雑音源のみが存在する期
間(エンジンを始動させた期間)に雑音源からのパスの
伝達関数を雑音源パス推定用適応フィルタ15で推定さ
せるために、入力信号X(k)として、雑音源からの雑
音n(k)を主マイクロフォン10と副マイクロフォン
11で取り込み、加算器14の出力Xa(k)と、A/
D変換器13の出力Xr(k)を雑音源パス推定用適応
フィルタ15に供給する(S35)。次にフィルタ動作
モード制御部22は、音声源パス推定用適応フィルタ1
6にフィルタ係数の更新停止制御信号を供給してフィル
タ係数の更新を停止させ、雑音源パス推定用適応フィル
タ15に更新制御信号を供給してフィルタ係数を最適に
更新させる(S36)。
Next, it is judged whether or not the processing is to be ended (S3
4) If it is not finished, the input is made in order to estimate the transfer function of the path from the noise source by the noise source path estimation adaptive filter 15 in a period in which only the noise source exists next (period in which the engine is started). As the signal X (k), the noise n (k) from the noise source is taken in by the main microphone 10 and the sub microphone 11, and the output Xa (k) of the adder 14 and A /
The output Xr (k) of the D converter 13 is supplied to the noise source path estimation adaptive filter 15 (S35). Next, the filter operation mode control unit 22 determines the audio source path estimation adaptive filter 1
The filter coefficient update stop control signal is supplied to 6 to stop the filter coefficient update, and the noise source path estimation adaptive filter 15 is supplied with the update control signal to update the filter coefficient optimally (S36).

【0029】次に入力信号X(k)として、所望の音声
信号s(k)と雑音n(k)が存在する期間(エンジン
を始動させた状態で話者が発声する期間)に信号を取り
込み(S37)、ノイズキャンセル出力を得るために、
フィルタ動作モード制御部22はフィルタ係数の更新を
停止させるために、更新停止制御信号を雑音源パス推定
用適応フィルタ15と音声源パス推定用適応フィルタ1
6に供給させて更新を停止させ、この状態で最適フィル
タ係数で雑音源パス推定用適応フィルタ15と信号源パ
ス推定用適応フィルタ16とを動作させてノイズキャン
セル出力Xo(k)を得る(S38)。
Next, as the input signal X (k), a signal is taken in during a period in which a desired voice signal s (k) and noise n (k) exist (a period in which a speaker speaks while the engine is started). (S37), to obtain the noise cancel output,
The filter operation mode control unit 22 outputs the update stop control signal to the noise source path estimation adaptive filter 15 and the voice source path estimation adaptive filter 1 in order to stop the update of the filter coefficient.
6 to stop the update, and in this state, the noise source path estimation adaptive filter 15 and the signal source path estimation adaptive filter 16 are operated with the optimum filter coefficient to obtain the noise cancellation output Xo (k) (S38). ).

【0030】図3はこの一実施例に係る適応制御ノイズ
キャンセラ装置の効果を説明するための従来状態の場合
の入力音声信号(主マイクロフォン入力)とノイズキャ
ンセル出力との特性関係図である。
FIG. 3 is a characteristic relationship diagram between the input voice signal (main microphone input) and the noise cancel output in the conventional state for explaining the effect of the adaptive control noise canceller device according to this embodiment.

【0031】この図3において、従来の方法によるノイ
ズキャンセルによって得られる入力音声信号に対するノ
イズキャンセル出力には、雑音成分が重畳していること
が示されている。
In FIG. 3, it is shown that a noise component is superimposed on the noise cancellation output for the input audio signal obtained by the noise cancellation according to the conventional method.

【0032】図4はこの一実施例に係る適応制御ノイズ
キャンセラ装置の効果を説明するための入力音声信号と
ノイズキャンセル出力との特性関係図である。
FIG. 4 is a characteristic relationship diagram between the input voice signal and the noise cancel output for explaining the effect of the adaptive control noise canceller device according to the embodiment.

【0033】この図4においては、図3に比べノイズキ
ャンセル出力に雑音成分が殆ど重畳していないことが示
されている。
In FIG. 4, it is shown that the noise component is hardly superimposed on the noise cancel output as compared with FIG.

【0034】以上の一実施例によれば、最初に音声源か
らのパスの伝達関数R(z)を推定してから、その後で
雑音源からのパスの伝達関数K(z)を推定して、その
後で所望の信号s(k)と雑音n(k)を取り込んでい
る時間に上記で推定した伝達関数R(z)とK(z)と
からノイズを抽出し、このノイズを主音声信号Xp
(k)から減算してノイズキャンセル出力Xo(k)を
得るので、従来の様に所望の音声信号s(k)と雑音n
(k)が存在する時間に音声源からのパスの伝達関数を
推定しながら雑音を算出することなく、正確なノイズ抽
出を行え、そして主音声信号からこのノイズを正確に除
去することができる。
According to the above embodiment, the transfer function R (z) of the path from the sound source is first estimated, and then the transfer function K (z) of the path from the noise source is estimated. , And then the noise is extracted from the transfer functions R (z) and K (z) estimated above at the time when the desired signal s (k) and the noise n (k) are taken in, and this noise is extracted as the main speech signal. Xp
Since the noise cancellation output Xo (k) is obtained by subtracting from (k), the desired speech signal s (k) and noise n
Accurate noise extraction can be performed without estimating noise while estimating the transfer function of the path from the voice source at the time when (k) is present, and this noise can be accurately removed from the main voice signal.

【0035】以上の一実施例の図1においては、雑音源
パス推定用適応フィルタ15と、音声源パス推定用適応
フィルタ16とをFIR型デジタルフィルタで実現した
が、これに限るものではない。例えばIIR(Infi
nite ImpulseResponse)型デジタ
ルフィルタで実現することもできる。
In FIG. 1 of the above embodiment, the noise source path estimation adaptive filter 15 and the speech source path estimation adaptive filter 16 are realized by FIR type digital filters, but the present invention is not limited to this. For example, IIR (Info
It can also be realized by a digital filter of the unit Impulse Response type.

【0036】以上の一実施例の図1においては、2種類
のマイクロフォンで実現したが、これに限るものではな
い。例えば3種類以上のマイクロフォンで実現すること
もできる。例えば雑音源の方向が2方向以上である場合
に、これらの方向に対応して副マイクロフォンを2種類
以上設けて、主マイクロフォンを一つ設けて、上記副用
マイクロフォンで取り込んだ信号をそれぞれ、上記図1
の様な音声源パス推定用適応フィルタ16と雑音源パス
推定用適応フィルタ15などの構成で処理して、最終的
に一つの加算器18に2系統の信号Xp(k)と乗算出
力α・Xb(k)とを供給して減算して一つのノイズキ
ャンセル出力Xo(k)を得る事にも適用することがで
きる。
In FIG. 1 of the above embodiment, two types of microphones are used, but the present invention is not limited to this. For example, it can be realized by three or more types of microphones. For example, when the direction of the noise source is two or more directions, two or more types of sub microphones are provided corresponding to these directions, one main microphone is provided, and the signals captured by the sub microphones are respectively described above. Figure 1
Processing is performed by the configuration of the adaptive filter 16 for estimating the speech source path and the adaptive filter 15 for estimating the noise source path as described above, and finally one adder 18 receives the signals Xp (k) of two systems and the multiplication output α. It can also be applied to supply and subtract Xb (k) to obtain one noise cancel output Xo (k).

【0037】以上の一実施例の図2においては、最初に
音声源パスの伝達関数を音声源パス推定用適応フィルタ
16で推定(S31〜S33)してから、次に雑音源パ
スの伝達関数を雑音源パス推定用適応フィルタ15で推
定(S35〜S36)する様に動作させたが、この順番
に限るものではない。例えば雑音源パスの伝達関数を雑
音源パス推定用適応フィルタ15で推定してから、音声
源パスの伝達関数を信号源パス推定用適応フィルタ16
で推定する様に動作させてもよい。
In FIG. 2 of the above embodiment, first, the transfer function of the sound source path is estimated by the sound source path estimation adaptive filter 16 (S31 to S33), and then the transfer function of the noise source path. Was operated to be estimated by the noise source path estimation adaptive filter 15 (S35 to S36), but the order is not limited to this. For example, after the transfer function of the noise source path is estimated by the adaptive filter 15 for estimating the noise source path, the transfer function of the voice source path is estimated by the adaptive filter 16 for estimating the signal source path.
You may make it operate | move so that it may estimate.

【0038】以上の一実施例においては、自動車電話用
の適応制御ノイズキャンセラを説明したが、これに限る
ものではない。例えば、補聴器用や、音声認識装置用
や、精密電子機器制御用などにも適用することができ
る。
In the above embodiment, the adaptive control noise canceller for the automobile telephone is explained, but the invention is not limited to this. For example, it can be applied to hearing aids, voice recognition devices, control of precision electronic devices, and the like.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上述べた様に第1及び第2の発明によ
れば、上記主音響捕捉手段と、上記副音響捕捉手段など
を備えて、上記雑音源パスパラメータの推定と、上記音
響源パスパラメータの推定を個々に行ってから、最終的
に所定の音響と雑音が存在する期間に、上記音響源パス
パラメータと、上記雑音源パスパラメータとを用いて、
上記主音響信号と上記副音響信号とに対して演算を行っ
てノイズを抽出しているので、従来に比べ所定の音響信
号の影響を受けずに正確にノイズ成分を抽出することが
でき、従ってこのノイズを上記主音響信号から除去する
ことによって、十分にノイズ成分が除かれた音響信号を
出力することができる。
As described above, according to the first and second aspects of the invention, the noise source path parameter is estimated and the acoustic source is equipped with the main acoustic capturing means and the sub acoustic capturing means. After performing the estimation of the path parameters individually, finally, during the period when the predetermined sound and noise exist, using the acoustic source path parameter and the noise source path parameter,
Since noise is extracted by performing an operation on the main acoustic signal and the sub acoustic signal, it is possible to accurately extract a noise component without being affected by a predetermined acoustic signal as compared with the conventional art. By removing this noise from the main acoustic signal, it is possible to output an acoustic signal from which noise components have been sufficiently removed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例に係る適応制御ノイズキャ
ンセラ装置の機能ブロック図である。
FIG. 1 is a functional block diagram of an adaptive control noise canceller device according to an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の一実施例に係る適応制御ノイズキャ
ンセラ装置によるノイズキャンセル方法の処理フローチ
ャートである。
FIG. 2 is a processing flowchart of a noise canceling method by the adaptive control noise canceller device according to the embodiment of the present invention.

【図3】この発明の一実施例に係る適応制御ノイズキャ
ンセラ装置の効果を説明するための従来状態の場合の入
力音声信号とノイズキャンセル出力との特性関係図であ
る。
FIG. 3 is a characteristic relationship diagram between an input voice signal and a noise cancel output in a conventional state for explaining the effect of the adaptive control noise canceller device according to the embodiment of the present invention.

【図4】この発明の一実施例に係る適応制御ノイズキャ
ンセラ装置の効果を説明するための入力音声信号とノイ
ズキャンセル出力との特性関係図である。
FIG. 4 is a characteristic relationship diagram between an input audio signal and a noise cancel output for explaining the effect of the adaptive control noise canceller device according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…主マイクロフォン、11…副マイクロフォン、1
2〜13…A/D変換器、14、17…加算器、15…
雑音源パス推定用適応フィルタ、16…信号源パス推定
用適応フィルタ、18…加算器、19…フィルタ、20
…D/A変換器、22…フィルタ動作モード制御部。
10 ... Main microphone, 11 ... Sub microphone, 1
2 to 13 ... A / D converter, 14, 17 ... Adder, 15 ...
Adaptive filter for noise source path estimation, 16 ... Adaptive filter for signal source path estimation, 18 ... Adder, 19 ... Filter, 20
... D / A converter, 22 ... Filter operation mode control unit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高田 真資 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Shinsuke Takada 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Oki Electric Industry Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 音響を捕捉して主音響信号を出力する主
音響捕捉手段と、 音響を捕捉して副音響信号を出力する副音響捕捉手段
と、 所望の音響のみが存在する期間に、上記主音響信号と上
記副音響信号とを用いて、所望の音響源から当該装置ま
でのパスのパラメータを、第1の適応フィルタを用いて
推定する音響源パスパラメータ推定手段と、 雑音のみが存在する期間に、上記主音響信号と上記副音
響信号とを用いて、雑音源から当該装置までのパスのパ
ラメータを、第2の適応フィルタを用いて推定する雑音
源パスパラメータ推定手段と、 所望の音響と雑音が存在する期間に、上記音響源パスパ
ラメータと、上記雑音源パスパラメータとを用いて、上
記主音響信号と上記副音響信号とに対して演算を行って
ノイズを抽出し、このノイズを上記主音響信号から除去
して得られるノイズ除去信号を出力するノイズ除去演算
手段と、 上記所望の音響のみが存在する期間に行う上記音響源パ
スパラメータ推定手段又は、雑音のみが存在する期間に
行う上記雑音源パスパラメータ推定手段の一方を先に実
行させ、その後に上記音響源パスパラメータ推定手段又
は、上記雑音源パスパラメータ推定手段の他方を実行さ
せ、この実行の後に所望の音響と雑音が存在する期間に
上記ノイズ除去演算手段を行わせる実行制御を行う実行
制御手段とを備えることを特徴とする適応制御ノイズキ
ャンセラ装置。
1. A main sound capturing unit that captures sound and outputs a main sound signal; a sub sound capturing unit that captures sound and outputs a sub sound signal; An acoustic source path parameter estimating means for estimating a parameter of a path from a desired acoustic source to the device by using the main acoustic signal and the sub-acoustic signal and using a first adaptive filter, and only noise exists. A noise source path parameter estimating means for estimating a parameter of a path from a noise source to the device by using the second adaptive filter by using the main acoustic signal and the sub acoustic signal during the period; During the period when noise is present, the acoustic source path parameter and the noise source path parameter are used to perform an operation on the main acoustic signal and the sub acoustic signal to extract noise, A noise removal calculation means for outputting a noise removal signal obtained by removing from the main acoustic signal, and the above-mentioned acoustic source path parameter estimation means for performing the period when only the desired sound exists, or for the period when only noise exists. One of the noise source path parameter estimation means is executed first, and then the other of the acoustic source path parameter estimation means or the noise source path parameter estimation means is executed, and after this execution, desired sound and noise exist. An adaptive control noise canceller device, comprising: an execution control unit for executing execution control for causing the noise removal calculation unit to be executed during a period.
【請求項2】 音響を捕捉して主音響信号を出力する主
音響捕捉手段と、 音響を捕捉して副音響信号を出力する副音響捕捉手段と
を備えて、 上記所望の音響のみが存在する期間に所望の音響源から
の音響伝達パスの音響源パスパラメータ推定処理又は、
雑音のみが存在する期間に雑音源からの雑音伝達パスの
雑音源パスパラメータ推定処理の一方を先に実行し、そ
の後に上記音響源パスパラメータ推定処理又は、上記雑
音源パスパラメータ推定処理の他方を実行し、この実行
の後に所望の音響と雑音が存在する期間に、上記音響源
パスパラメータと、上記雑音源パスパラメータとを用い
て、上記主音響信号と上記副音響信号とに対して演算を
行ってノイズを抽出し、このノイズを上記主音響信号か
ら除去してノイズ除去された信号を出力することを特徴
とする適応制御ノイズキャンセル方法。
2. A main sound capturing means for capturing sound and outputting a main sound signal, and a sub sound capturing means for capturing sound and outputting a sub sound signal, wherein only the desired sound exists. Acoustic source path parameter estimation processing of the acoustic transfer path from the desired acoustic source during the period, or
One of the noise source path parameter estimation processing of the noise transfer path from the noise source is executed first in the period when only the noise exists, and then the other of the acoustic source path parameter estimation processing or the noise source path parameter estimation processing is performed. After the execution, during the period when the desired sound and noise are present after this execution, using the acoustic source path parameter and the noise source path parameter, the main acoustic signal and the auxiliary acoustic signal are calculated. An adaptive control noise canceling method, which comprises: performing noise extraction, removing the noise from the main acoustic signal, and outputting the noise-free signal.
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