專(zhuān)利名稱(chēng)：噪聲檢測(cè)裝置、噪聲去除裝置和噪聲檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)在這里涉及用于檢測(cè)音頻通信中產(chǎn)生的剌耳噪聲的噪聲檢測(cè)裝置及噪聲
檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
在音頻通信中，由于諸如放大器或者AD或DA轉(zhuǎn)換器的一些電路的問(wèn)題(例如，放大器電路與電源電路沒(méi)有隔離)，交流噪聲干擾音頻信號(hào)，使音質(zhì)劣化。 為了檢測(cè)交流噪聲，可以將輸入信號(hào)從時(shí)域變換到頻域，并且在預(yù)定交流噪聲頻率處出現(xiàn)平穩(wěn)峰時(shí)檢測(cè)到該頻率處存在交流噪聲。該預(yù)定交流噪聲頻率可以是50Hz或60Hz及其諧波(harmonic overtone)，其中50Hz和60Hz對(duì)應(yīng)于日本商用電源的頻率。
由于混入了諸如語(yǔ)音和背景噪聲的干擾聲音，該頻率分量可能在交流噪聲預(yù)期產(chǎn)生峰的頻率處未形成峰。在這種情況下，可能在該預(yù)期頻率處檢測(cè)不到交流噪聲。
下面，將詳細(xì)地描述上述問(wèn)題。圖1A到圖1C為例示了沒(méi)有檢測(cè)到交流噪聲的情況的示例圖。如圖1A到圖IC中所示，當(dāng)干擾聲音的譜疊加在交流噪聲的譜上時(shí)，在頻率A的峰未出現(xiàn)在交流噪聲預(yù)期產(chǎn)生峰的位置處。在這種情況下，在該頻率A處檢測(cè)不到交流噪聲分量。當(dāng)去除其他頻率處的交流噪聲分量時(shí)，最終可能得到不自然的語(yǔ)音聲音。
[專(zhuān)利文獻(xiàn)1]日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)2005-77423。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，一種噪聲檢測(cè)裝置包括時(shí)頻變換單元，其配置為將輸入信號(hào)從時(shí)域轉(zhuǎn)換到頻域以產(chǎn)生譜；功率譜計(jì)算單元，其配置為根據(jù)所述譜獲取多個(gè)頻率的功率；峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元，其配置為利用在各幀中所述多個(gè)頻率的功率的峰來(lái)檢測(cè)所述功率的平穩(wěn)峰所在的頻率；功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元，其配置為利用在各幀中所述多個(gè)頻率的功率的幅值來(lái)檢測(cè)所述功率的幅值平穩(wěn)時(shí)所在的頻率；以及判定單元，其配置為利用所述峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元檢測(cè)到的頻率和所述功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元檢測(cè)到的頻率來(lái)判定是否存在在所述頻域中具有峰平穩(wěn)性和功率平穩(wěn)性中至少一項(xiàng)的噪聲。


圖1A到圖1C為例示了沒(méi)有檢測(cè)到交流噪聲的情況的示例圖； 圖2為例示了交流噪聲在頻域中的譜的圖； 圖3為例示了根據(jù)第一實(shí)施方式的噪聲檢測(cè)裝置的主要功能結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例的框圖； 圖4為例示了交流噪聲所在的頻率處的功率分布的一個(gè)示例的圖； 圖5為例示了由噪聲檢測(cè)裝置執(zhí)行的噪聲檢測(cè)處理的一個(gè)示例的流程圖； 圖6為例示了根據(jù)第二實(shí)施方式的噪聲檢測(cè)裝置的主要功能結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例的框 圖7為例示了由噪聲檢測(cè)裝置執(zhí)行的噪聲檢測(cè)處理的一個(gè)示例的流程圖； 圖8為例示了根據(jù)第三實(shí)施方式的噪聲去除裝置的主要功能結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例的
框圖； 圖9為例示了由噪聲去除裝置執(zhí)行的噪聲去除處理的一個(gè)示例的流程圖；以及 圖10為例示了采用了噪聲檢測(cè)裝置的音頻信號(hào)傳輸系統(tǒng)的一個(gè)示例的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，在首先描述了交流噪聲的特征之后，通過(guò)參照附圖來(lái)描述用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式。 圖2為例示了交流噪聲在頻域中的譜的圖。在圖2中，縱軸表示頻率，橫軸表示時(shí)間。各線的濃度(thickness)或者密度表示功率譜的幅值。在圖2中，線越濃或者越密，則相應(yīng)頻率處的譜功率越強(qiáng)。交流噪聲具有以下兩個(gè)特征。 第一，交流噪聲的峰是與時(shí)間的演進(jìn)無(wú)關(guān)地平穩(wěn)的(stationary)(例如，峰平穩(wěn)性(peak stationarity))。這可以通過(guò)所例示的直線保持在同一頻率位置處這一事實(shí)看出。 第二，給定峰處的頻率功率譜的幅值與時(shí)間的演進(jìn)無(wú)關(guān)地保持恒定(例如，功率平穩(wěn)性)。在圖2中這可以通過(guò)在給定峰頻率處線的濃度或密度幾乎保持恒定這一事實(shí)看出。這樣，交流噪聲具有多個(gè)頻率分量，各頻率分量在頻域中具有平穩(wěn)的峰位置和平穩(wěn)功率。 下面，對(duì)利用了交流噪聲的這兩個(gè)特征檢測(cè)在頻域中具有峰和功率平穩(wěn)性的噪聲(包括交流噪聲)的實(shí)施方式進(jìn)行描述。
〈第一實(shí)施方式>
〈功能結(jié)構(gòu)> 圖3為例示了根據(jù)第一實(shí)施方式的噪聲檢測(cè)裝置1的主要功能結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例的框圖。圖3的噪聲檢測(cè)裝置1包括時(shí)頻變換單元11、功率譜計(jì)算單元12、峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元13、功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元14和判定單元15。 該時(shí)頻變換單元11將輸入信號(hào)逐幀地從時(shí)域變換到頻域?？梢酝ㄟ^(guò)將信號(hào)從時(shí)域變換到頻域的已知變換方案(諸如，離散傅立葉變換(DFT :discrete Fouriertransform)或快速傅立葉變換(FFT :fast Fourier transform))來(lái)執(zhí)行該時(shí)-頻變換。時(shí)頻變換單元11將通過(guò)時(shí)頻變換獲得的譜提供給功率譜計(jì)算單元12。 功率譜計(jì)算單元12接收由時(shí)頻變換單元11產(chǎn)生的譜，并根據(jù)所接收的譜計(jì)算功率譜。功率譜計(jì)算單元12將所計(jì)算出的功率譜提供給峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元13和功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元14。 峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元13利用從功率譜計(jì)算單元12接收的功率譜的峰來(lái)識(shí)別(或檢測(cè))功率的峰所在的頻率，即，識(shí)別(或檢測(cè))具有峰平穩(wěn)性的頻率。峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元13逐幀地存儲(chǔ)該功率譜。例如，如果在所存儲(chǔ)的功率譜中超過(guò)50%的幀中在給定頻率處出現(xiàn)了峰，則峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元13檢測(cè)到平穩(wěn)峰。 峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元13可以選擇所存儲(chǔ)的功率譜的子集。例如，如果在所選擇的子集中超過(guò)50%的幀中在給定頻率處出現(xiàn)了峰，則峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元13可以檢測(cè)到平穩(wěn)的峰。例如，該子集可以對(duì)應(yīng)于30個(gè)幀。峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元13將所檢測(cè)到的頻率(在該頻率處功率譜具有平穩(wěn)峰)提供給判定單元15。 峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元13在檢測(cè)平穩(wěn)峰時(shí)還可以考慮以下條件。例如，這樣的一個(gè)條件可以規(guī)定給定峰的功率比周?chē)l率的功率大X(dB :分貝)或者給定峰的功率大于Y(dBov)。例如，X可以是3，而Y可以是-60。這用來(lái)去除微小的峰。 功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元14利用從功率譜計(jì)算單元12接收的功率譜的幅值來(lái)識(shí)別(或檢測(cè))功率的幅值接近恒定時(shí)的頻率，即，識(shí)別(或檢測(cè))具有功率平穩(wěn)性的頻率。功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元14逐幀地存儲(chǔ)該功率譜。例如，如果在所存儲(chǔ)的功率譜中超過(guò)60%的幀中在給定頻率處的功率幅值落入給定的5dB范圍內(nèi)，則功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元14檢測(cè)到平穩(wěn)功率。 功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元14可以選擇所存儲(chǔ)的功率譜的子集。例如，如果在所選擇的子集中超過(guò)60%的幀中在給定頻率處的功率幅值落入給定的5dB范圍內(nèi)，則功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元14可以檢測(cè)到平穩(wěn)功率。例如，該子集可以對(duì)應(yīng)于30個(gè)幀。功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元14將所檢測(cè)到的功率譜的幅值平穩(wěn)時(shí)的頻率提供給判定單元15。 現(xiàn)在將通過(guò)參考圖4描述功率平穩(wěn)性。圖4為例示了交流噪聲所在的頻率處的功率分布的一個(gè)示例的圖。在圖4中所示的示例中，左邊的實(shí)心條A表示包括語(yǔ)音和背景噪聲中的至少一種以及交流噪聲的頻率分量的功率分布。右邊的空心條B表示僅包括交流噪聲的頻率分量的功率分布。功率軸以5dB為單元進(jìn)行分區(qū)，并且針對(duì)各5dB區(qū)間對(duì)功率值進(jìn)行計(jì)數(shù)(tally)。功率軸下面出現(xiàn)的數(shù)字(-18、-75等)各表示該區(qū)間的代表值。
如圖4中所示，分布B具有較大集中度(concentration) 。 S卩，功率在-50dBov范圍內(nèi)的幀的數(shù)量占所選擇的子集中的幀的70%以上。功率分布A比功率分布B具有更大的方差，但也具有一定集中度。因此，即使語(yǔ)音或背景噪聲與交流噪聲混合，也可以利用頻率分量的功率分布的集中度判定出是否存在交流噪聲。即，當(dāng)計(jì)算出功率分布的集中度并檢測(cè)到該集中度大于預(yù)定閾值時(shí)，檢測(cè)到功率平穩(wěn)性。 功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元14在檢測(cè)平穩(wěn)功率時(shí)還可以考慮以下條件。例如， 一個(gè)這樣的條件可以規(guī)定功率大于Z(dBov)。例如，Z可以是-60。這用來(lái)去除微小功率值。
判定單元15利用從峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元13接收的頻率和從功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元14接收的頻率來(lái)判定是否存在在頻域中具有峰和功率平穩(wěn)性的噪聲(例如，交流噪聲)。判定單元15包括數(shù)量判定單元151。 數(shù)量判定單元151對(duì)峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元13和功率平穩(wěn)性單元14中至少之一檢測(cè)到的頻率的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)，并判定該計(jì)數(shù)是否超過(guò)預(yù)定數(shù)量。例如，在8kHz抽樣的情況下，預(yù)定數(shù)量可以是10。可以規(guī)定可以不對(duì)峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元13和功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元14 二者都檢測(cè)到的頻率進(jìn)行兩次計(jì)數(shù)。 如果數(shù)量判定單元151發(fā)現(xiàn)計(jì)數(shù)超過(guò)預(yù)定數(shù)量，則判定單元15檢測(cè)到存在在頻域中具有峰和功率平穩(wěn)性的噪聲。在這種情況下，噪聲檢測(cè)裝置1可以在所計(jì)數(shù)的頻率中檢測(cè)到存在具有峰平穩(wěn)性和功率平穩(wěn)性的噪聲。如果數(shù)量判定單元151發(fā)現(xiàn)計(jì)數(shù)沒(méi)有超過(guò)預(yù)定數(shù)量，則判定單元15判定不存在在頻域中具有峰平穩(wěn)性和功率平穩(wěn)性的噪聲。
〈操作> 下面，將描述根據(jù)第一實(shí)施方式的噪聲檢測(cè)裝置1的操作。圖5為例示了由噪聲
6檢測(cè)裝置1執(zhí)行的噪聲檢測(cè)處理的一個(gè)示例的流程圖。 在步驟S 11中，時(shí)頻變換單元11通過(guò)對(duì)輸入信號(hào)執(zhí)行時(shí)頻變換來(lái)計(jì)算譜，然后將所計(jì)算出的譜提供給功率譜計(jì)算單元12。 在步驟S12中，功率譜計(jì)算單元12根據(jù)所提供的譜計(jì)算功率譜，并將計(jì)算出的功率譜提供給峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元13和功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元14。 在步驟S13中，峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元13利用所提供的功率譜的峰來(lái)檢測(cè)平穩(wěn)的功率峰所在的頻率。已經(jīng)描述了如何檢測(cè)這種頻率的細(xì)節(jié)。然后，峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元13將所檢測(cè)到的頻率提供給判定單元15。 在步驟S14中，判定單元15的數(shù)量判定單元151對(duì)峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元13所檢測(cè)到的頻率的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)。 在步驟S15中，功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元14利用所提供的功率譜的功率來(lái)檢測(cè)功率的幅值平穩(wěn)時(shí)的頻率。已經(jīng)描述了如何檢測(cè)這種頻率的細(xì)節(jié)。然后功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元14將所檢測(cè)到的頻率提供給判定單元15。 在步驟S16中，判定單元15的數(shù)量判定單元151對(duì)功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元14所檢測(cè)到的頻率的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)。可以規(guī)定在步驟S14和S16中，判定單元15的數(shù)量判定單元151不對(duì)同一頻率進(jìn)行兩次計(jì)數(shù)。 在步驟S17中，判定單元15的數(shù)量判定單元151判定通過(guò)計(jì)數(shù)獲得的計(jì)數(shù)是否大于預(yù)定數(shù)量。如果對(duì)步驟S17中的判定的回答為是(即，計(jì)數(shù)大于預(yù)定數(shù)量)，則處理前進(jìn)到步驟S18。如果對(duì)步驟S17中的判定的回答為否(即，計(jì)數(shù)不大于預(yù)定數(shù)量)，則處理結(jié)束。 在步驟S18中，噪聲檢測(cè)裝置1產(chǎn)生這樣的指示，即，對(duì)在步驟S17中使用的計(jì)數(shù)做出了貢獻(xiàn)的頻率處檢測(cè)到噪聲。 下面，將描述對(duì)僅利用峰平穩(wěn)性進(jìn)行噪聲檢測(cè)的情況和利用峰平穩(wěn)性和功率平穩(wěn)
性進(jìn)行噪聲檢測(cè)的情況之間的噪聲檢出率進(jìn)行比較的實(shí)驗(yàn)。 利用以下輸入信號(hào)來(lái)進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)。-交流噪聲 基頻50Hz或60Hz 功率幅值平均-30到_50dBov-干擾噪聲 在街道、辦公室、火車(chē)站等記錄到的噪聲。 在以下條件下對(duì)于包括上述交流噪聲和背景噪聲的輸入信號(hào)判定存在交流噪聲。
-峰平穩(wěn)性檢測(cè) 如果對(duì)于各具有128ms長(zhǎng)度的30個(gè)幀(對(duì)應(yīng)于大約4秒鐘)而言在超過(guò)50%的
幀中滿足以下兩個(gè)條件，則將檢測(cè)到給定頻率，作為具有平穩(wěn)峰的功率 1)功率大于_60dBov ;以及 2)功率比相鄰頻率的功率大至少3dB。-功率平穩(wěn)性檢測(cè) 如果對(duì)于各具有128ms長(zhǎng)度的30個(gè)幀(對(duì)應(yīng)于大約4秒鐘)而言在超過(guò)60%的幀中滿足以下兩個(gè)條件，則將檢測(cè)到給定頻率，作為具有平穩(wěn)功率的頻率功率落入給定的
75dB范圍內(nèi)，并且大于_60dBov。-判定標(biāo)準(zhǔn) 1)僅利用峰平穩(wěn)性的情況 如果在作為基頻的整數(shù)倍的頻率處出現(xiàn)了峰，則檢測(cè)到存在交流噪聲。
2)利用峰平穩(wěn)性和功率平穩(wěn)性的情況 當(dāng)通過(guò)峰平穩(wěn)性檢測(cè)和功率平穩(wěn)性檢測(cè)中至少一項(xiàng)檢測(cè)到的頻率數(shù)量為10或更多時(shí)，檢測(cè)到存在交流噪聲。 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，在僅利用峰平穩(wěn)性進(jìn)行判定的情況下交流噪聲檢出率為79%，而
在利用峰平穩(wěn)性和功率平穩(wěn)性兩者進(jìn)行判定的情況下交流噪聲檢出率為92%。因此，與僅
利用峰平穩(wěn)性進(jìn)行的交流噪聲判定相比，利用峰平穩(wěn)性和功率平穩(wěn)性兩者進(jìn)行的交流噪聲
判定提高了交流噪聲檢出率。此外，上述實(shí)驗(yàn)表明第一實(shí)施方式的噪聲檢測(cè)裝置l，對(duì)于既
具有峰平穩(wěn)性和功率平穩(wěn)性的諸如交流噪聲的噪聲而言，能夠提高噪聲檢出率。 根據(jù)第一實(shí)施方式，輸入信號(hào)的功率譜用于檢測(cè)具有峰平穩(wěn)性或者功率平穩(wěn)性的
頻率，由此對(duì)于在頻域中既具有峰平穩(wěn)性又具有功率平穩(wěn)性的噪聲而言提高了噪聲檢出率?！吹诙?shí)施方式> 下面，將描述根據(jù)第二實(shí)施方式的噪聲檢測(cè)裝置2。在第二實(shí)施方式中，為了檢測(cè)是否存在噪聲，選擇特定頻率作為基頻，并且檢測(cè)是該基頻的整數(shù)倍的那些頻率。另外，在第二實(shí)施方式中，僅對(duì)在基頻的整數(shù)倍中檢測(cè)到的頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)。對(duì)于在基頻的整數(shù)倍的頻率處平穩(wěn)的交流噪聲而言，這提高了噪聲檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
〈功能結(jié)構(gòu)> 圖6為例示了根據(jù)第二實(shí)施方式的噪聲檢測(cè)裝置2的主要功能結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例的框圖。關(guān)于圖6中所示的功能，與圖3中的功能相同或者類(lèi)似的功能用相同的標(biāo)號(hào)表示，并省略其描述。 圖6的噪聲檢測(cè)裝置2包括時(shí)頻變換單元11、功率譜計(jì)算單元12、峰平穩(wěn)性檢測(cè)
單元13、功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元14和判定單元21。下面，將描述判定單元21。 判定單元21包括諧波判定單元211和數(shù)量判定單元212。諧波判定單元211假定
選擇的頻率是基頻。諧波判定單元211判定在峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元13或者功率平穩(wěn)性檢測(cè)
單元14檢測(cè)到的頻率當(dāng)中是否存在是基頻的整數(shù)倍的頻率。所選擇的頻率可以是峰平穩(wěn)
性檢測(cè)單元13或者功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元14檢測(cè)到的頻率當(dāng)中的最低頻率。 在檢測(cè)由商用電源等產(chǎn)生的交流噪聲的情況下，所選擇的頻率可以是作為日本商
用電源的頻率的50Hz和60Hz中的至少一個(gè)。存在多個(gè)選擇頻率。 數(shù)量判定單元212對(duì)由諧波判定單元211確定為基頻的整數(shù)倍的頻率的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)，并判定該計(jì)數(shù)是否超過(guò)預(yù)定數(shù)量。該配置使得可以更準(zhǔn)確地檢測(cè)到在基頻的諧波處具有峰平穩(wěn)性和功率平穩(wěn)性的諸如交流噪聲的噪聲。
〈操作> 下面，將描述根據(jù)第二實(shí)施方式的噪聲檢測(cè)裝置2的操作。圖7為例示了由噪聲檢測(cè)裝置2執(zhí)行的噪聲檢測(cè)處理的一個(gè)示例的流程圖。關(guān)于圖7中所示的步驟，與圖5的步驟相同或者類(lèi)似的步驟用相同的標(biāo)號(hào)表示，并省略其描述。
在步驟S21中，判定單元21的諧波判定單元211判定在峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元13或者功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元14檢測(cè)到的頻率當(dāng)中是否存在是基頻的整數(shù)倍的頻率。如果對(duì)步驟S21中的判定的回答為是(S卩，存在等于基頻的整數(shù)倍的頻率)，則處理前進(jìn)到步驟S22。如果對(duì)步驟S21中的判定的回答為否(g卩，不存在等于基頻的整數(shù)倍的頻率)，則處理結(jié)束。
提前選擇適當(dāng)?shù)念l率作為基頻。所選擇的頻率可以是峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元13或者功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元14檢測(cè)到的頻率當(dāng)中的最低頻率，或者可以是作為日本商用電源的頻率的50Hz和60Hz中的至少一個(gè)。 在步驟S22中，判定單元21的數(shù)量判定單元212對(duì)被檢測(cè)為基頻的整數(shù)倍的頻率的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)。 在步驟S23中，判定單元21的數(shù)量判定單元212判定通過(guò)步驟S22中的計(jì)數(shù)獲得
的計(jì)數(shù)是否大于預(yù)定數(shù)量。例如，該預(yù)定數(shù)量可以是IO。然后，如果對(duì)步驟S23中的判定的
回答為是，則對(duì)在計(jì)數(shù)判定中使用計(jì)數(shù)做出了貢獻(xiàn)的頻率處檢測(cè)到噪聲。 根據(jù)第二實(shí)施方式，可以更準(zhǔn)確地檢測(cè)在基頻的諧波處具有峰和功率平穩(wěn)性的諸
如交流噪聲的噪聲。此外，在不用識(shí)別出噪聲的真正基頻的情況下，提高了交流噪聲檢出率。 數(shù)量判定單元212可以不是必需的。例如，可以規(guī)定當(dāng)諧波判定單元211檢測(cè)到
是基頻的整數(shù)倍的頻率時(shí)，僅這種檢測(cè)就可以當(dāng)作在這些頻率處存在交流噪聲的指示。
〈第三實(shí)施方式> 下面，將描述根據(jù)第三實(shí)施方式的噪聲去除裝置3。在第三實(shí)施方式中，一旦檢測(cè)
到噪聲，就去除該檢測(cè)到的噪聲。下面，將描述去除由第一實(shí)施方式的判定單元15檢測(cè)到
的噪聲的情況。盡管如此，可以使用替代結(jié)構(gòu)，其中，去除由第二實(shí)施方式的判定單元21檢
測(cè)到的噪聲?！垂δ芙Y(jié)構(gòu)> 圖8為例示了根據(jù)第三實(shí)施方式的噪聲去除裝置3的主要功能結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例的框圖。關(guān)于圖8中所示的功能，與圖3中功能相同或者類(lèi)似的功能用相同的標(biāo)號(hào)表示，并省略其描述。 圖8的噪聲去除裝置3包括時(shí)頻變換單元11、功率譜計(jì)算單元12、峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元13、功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元14、判定單元15和去除單元31。下面，將描述去除單元31。
去除單元31合成與判定單元15已經(jīng)檢測(cè)到存在噪聲的各頻率的譜相對(duì)應(yīng)的正弦波，由此產(chǎn)生時(shí)域中的噪聲信號(hào)。然后，去除單元31將所產(chǎn)生的噪聲信號(hào)的相位反相，并將
反相后的信號(hào)添加到輸入信號(hào)。結(jié)果，獲得已去除了檢測(cè)到的噪聲的輸出信號(hào)。
〈操作> 下面，將描述根據(jù)第三實(shí)施方式的噪聲去除裝置3的操作。圖9為例示了由噪聲去除裝置3執(zhí)行的噪聲去除處理的一個(gè)示例的流程圖。關(guān)于圖9中所示的步驟，與圖5中的步驟相同或者類(lèi)似的步驟用相同的標(biāo)號(hào)表示，并省略其描述。 在步驟S31中，去除單元31合成與步驟S18中被檢測(cè)為噪聲的各頻率的譜相對(duì)應(yīng)的正弦波，由此產(chǎn)生噪聲信號(hào)。然后，去除單元31將所產(chǎn)生的噪聲信號(hào)的相位反相，并將反相后的信號(hào)添加到輸入信號(hào)。 根據(jù)上述第三實(shí)施方式，獲得已經(jīng)去除了所檢測(cè)到的噪聲的輸出信號(hào)。
上述實(shí)施方式中所述的檢測(cè)噪聲的處理可以實(shí)現(xiàn)為使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行該處理的程序。這樣的程序可以從服務(wù)器等安裝到計(jì)算機(jī)，以由計(jì)算機(jī)來(lái)執(zhí)行，由此執(zhí)行噪聲檢測(cè)處理。 該程序可以記錄在記錄介質(zhì)(例如，CD-R0M、 SD卡等)中。其中記錄有程序的這種記錄介質(zhì)可以由計(jì)算機(jī)或者便攜式終端讀取，由此執(zhí)行如前所述的噪聲檢測(cè)處理。記錄介質(zhì)可以是任何類(lèi)型的記錄介質(zhì)。即，它可以是利用光、電或者磁的方式記錄信息的記錄介質(zhì)(例如，CD-ROM、軟盤(pán)或者磁光盤(pán))，或者可以是利用電的方式記錄信息的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器(例如，ROM或閃存)。 圖10為例示了采用了噪聲檢測(cè)裝置的音頻信號(hào)傳輸系統(tǒng)的一個(gè)示例的圖。這里公開(kāi)的噪聲檢測(cè)裝置可以應(yīng)用到例示的音頻信號(hào)傳輸系統(tǒng)中以準(zhǔn)確地檢測(cè)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊纛l信號(hào)中的諸如交流噪聲的噪聲。 根據(jù)所公開(kāi)的噪聲檢測(cè)裝置，輸入信號(hào)的功率譜用于檢測(cè)具有峰平穩(wěn)性或者功率平穩(wěn)性的頻率，由此對(duì)于在頻域中既具有峰平穩(wěn)性又具有功率平穩(wěn)性的噪聲而言提高噪聲檢出率。 此外，本發(fā)明不限于這些實(shí)施方式，而是可以在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下進(jìn)行各種變形和修改。 這里引用的所有示例和條件語(yǔ)言目的都是出于教導(dǎo)目的，以輔助讀者理解發(fā)明人對(duì)本領(lǐng)域作出了貢獻(xiàn)的發(fā)明和概念，并且所有示例和這里引用的條件語(yǔ)言都是要解釋為并不限于這種具體引用的示例和條件，并且說(shuō)明書(shū)中的這種示例的組織也不涉及對(duì)本發(fā)明的優(yōu)劣的展示。盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)其作出各種改變、代替和變更。
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權(quán)利要求
一種噪聲檢測(cè)裝置，該噪聲裝置包括時(shí)頻變換單元，其配置成將輸入信號(hào)從時(shí)域變換到頻域以產(chǎn)生譜；功率譜計(jì)算單元，其配置成根據(jù)所述譜獲取多個(gè)頻率的功率；峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元，其配置成利用在各幀中所述多個(gè)頻率的功率的峰來(lái)檢測(cè)所述功率的平穩(wěn)峰所在的頻率；功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元，其配置成利用在各幀中所述多個(gè)頻率的功率的幅值來(lái)檢測(cè)所述功率的幅值平穩(wěn)時(shí)的頻率；以及判定單元，其配置成利用所述峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元檢測(cè)到的頻率和所述功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元檢測(cè)到的頻率來(lái)判定是否存在在所述頻域中具有峰平穩(wěn)性和功率平穩(wěn)性中至少一項(xiàng)的噪聲。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噪聲檢測(cè)裝置，其中，所述判定單元包括數(shù)量判定單元，該數(shù)量判定單元配置成判定由所述峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元和所述功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元中的至少一個(gè)所檢測(cè)到的頻率的總數(shù)是否超過(guò)預(yù)定數(shù)量，并響應(yīng)于所述數(shù)量判定單元作出的所述總數(shù)超過(guò)所述預(yù)定數(shù)量的判定而檢測(cè)出存在噪聲。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的噪聲檢測(cè)裝置，其中，所述數(shù)量判定單元配置成僅對(duì)所述峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元和所述功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元中的至少一個(gè)所檢測(cè)到的頻率當(dāng)中是預(yù)定頻率的整數(shù)倍的頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1到3中任何一項(xiàng)所述的噪聲檢測(cè)裝置，其中，所述功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元配置成檢測(cè)出這樣的頻率，即對(duì)于該頻率中各頻率而言相應(yīng)功率的幅值的分布具有比第一閾值更大的集中度，作為所述功率的幅值平穩(wěn)時(shí)的頻率。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的噪聲檢測(cè)裝置，其中，所述功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元配置成檢測(cè)出這樣的頻率，即對(duì)于該頻率中各頻率而言在所述分布中具有最大集中度的所述相應(yīng)功率的幅值大于第二閾值，作為所述功率的幅值平穩(wěn)時(shí)的頻率。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1到3中任何一項(xiàng)所述的噪聲檢測(cè)裝置，其中，所述峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元配置成檢測(cè)這樣的頻率，在該頻率處所述功率在所關(guān)心的幀的總數(shù)中超過(guò)預(yù)定比例的幀中呈現(xiàn)局部最大值，作為所述功率的平穩(wěn)峰所在的頻率。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的噪聲檢測(cè)裝置，其中，所述峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元配置成檢測(cè)比相鄰頻率的功率大第四閾值的平穩(wěn)峰。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的噪聲檢測(cè)裝置，其中，所述峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元配置成檢測(cè)大于第五閾值的平穩(wěn)峰。
9. 一種噪聲去除裝置，該噪聲去除裝置包括時(shí)頻變換單元，其配置為將輸入信號(hào)從時(shí)域變換到頻域以產(chǎn)生譜；功率譜計(jì)算單元，其配置根據(jù)所述譜獲取多個(gè)頻率的功率；峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元，其配置為利用在各幀中所述多個(gè)頻率的功率的峰來(lái)檢測(cè)所述功率的平穩(wěn)峰所在的頻率；功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元，其配置為利用在各幀中所述多個(gè)頻率的功率的幅值來(lái)檢測(cè)所述功率的幅值平穩(wěn)時(shí)所處的頻率；判定單元，其配置為利用所述峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元檢測(cè)到的頻率和所述功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元檢測(cè)到的頻率來(lái)判定是否存在在所述頻域中具有峰平穩(wěn)性和功率平穩(wěn)性的噪聲；噪聲去除單元，其配置成合成與所述判定單元已經(jīng)檢測(cè)到存在所述噪聲的頻率的譜相對(duì)應(yīng)的正弦波以產(chǎn)生噪聲信號(hào)，并使所產(chǎn)生的噪聲信號(hào)的相位反相以添加到所述輸入信號(hào)。
10. —種噪聲檢測(cè)方法，該方法包括以下步驟時(shí)頻變換步驟，該步驟將輸入信號(hào)從時(shí)域變換到頻域以產(chǎn)生譜；功率譜計(jì)算步驟，該步驟根據(jù)所述譜獲取多個(gè)頻率的功率；峰平穩(wěn)性檢測(cè)步驟，該步驟利用在各幀中通過(guò)所述功率譜計(jì)算步驟獲得的所述多個(gè)頻率的功率的峰來(lái)檢測(cè)所述功率的平穩(wěn)峰所在的頻率；功率平穩(wěn)性檢測(cè)步驟，該步驟利用在各幀中通過(guò)所述功率譜計(jì)算步驟獲得的所述多個(gè)頻率的功率的幅值來(lái)檢測(cè)所述功率的幅值平穩(wěn)時(shí)所處的頻率；以及判定步驟，該步驟利用所述峰平穩(wěn)性檢測(cè)步驟檢測(cè)到的頻率和所述功率平穩(wěn)性檢測(cè)步驟檢測(cè)到的頻率來(lái)判定是否存在在所述頻域中具有峰平穩(wěn)性和功率平穩(wěn)性中至少一項(xiàng)的噪聲。
全文摘要
一種噪聲檢測(cè)裝置包括時(shí)頻變換單元，其配置為將輸入信號(hào)從時(shí)域變換到頻域以產(chǎn)生譜；功率譜計(jì)算單元，其配置為從所述譜獲取多個(gè)頻率的功率；峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元，其配置為利用在各幀中所述多個(gè)頻率的功率的峰來(lái)檢測(cè)所述功率的平穩(wěn)峰所在的頻率；功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元，其配置為利用在各幀中所述多個(gè)頻率的功率的幅值來(lái)檢測(cè)所述功率的幅值平穩(wěn)時(shí)所處的頻率；以及判定單元，其配置為利用所述峰平穩(wěn)性檢測(cè)單元檢測(cè)到的頻率和所述功率平穩(wěn)性檢測(cè)單元檢測(cè)到的頻率來(lái)判定是否存在在所述頻域中具有峰平穩(wěn)性和功率平穩(wěn)性中至少一項(xiàng)的噪聲。
文檔編號(hào)G10K11/178GK101763853SQ200910247119
公開(kāi)日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2009年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月24日
發(fā)明者伊藤周作, 大谷猛, 田中正清 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社