声音增强装置的制造方法_3

文档序号:9264777阅读:来源:国知局
的3400化~8000化的频谱的方 式,进行频率方向的压缩。
[0072] 增益校正部7进行被实施频率压缩后的高频成分的功率谱Ym(A,k)的功率校正。 基本上是W使压缩前的频带即压缩前的3400化~8000化的频带的功率与压缩后的频谱成 分的功率相等的方式进行校正,也可W乘W校正系数W使听觉上更好。将被实施频率压缩 化及增益校正后的高频成分的功率谱tU如输出到谱合成部8。
[0073] 谱合成部8使用被实施频率压缩W及增益校正后的高频成分的功率谱和 通过频带的功率谱Y(A,k),按照下式将谱合成而得到增强声音的功率谱Y胃(A,k)。
[0074] 在谱合成中,如式(15)所示使用输入信号分析部3输出的子带SN比,对通过频带 的频谱成分的子带SN比SNR(A,k)和被实施频率压缩后的高频的频谱成分的子带SN比 SNRm(A,k)进行比较,通过选择子带SN比比较大的一方而得至峭强声音的功率谱。
[0075] , (15)
[0076] 其中,B"e(A)与在谱压缩部6中叙述的同样,是边界频率B(A)和通过频带的上 限频率町^二3400化呈现出的带宽。然后,在谱合成后,在边界频率附近的频带中进行频 率间的平滑化。在平滑化中使用例如移动平均滤波器等公知的方法,W在边界频率的上下 lOOHz(200Hz的宽度)内变平滑的方式进行平滑化。通过平滑化,能够进一步缓解谱合成时 的功率谱的功率差(阶梯差),具有抑制异常噪声产生的效果。
[0077] 将W上进行平滑化后的增强声音的功率谱化A)输出到频率-时间变换部9。
[007引频率-时间变换部9输入进行平滑化后的增强声音的功率谱練和输入声音 的相位谱0 (A,k),在实施了逆FFT后,实施从16曲Z变换成8曲Z的采样信号的降频采样 处理,通过低通滤波器生成0化~3400化频带的时间信号,从输出端子10输出。
[0079] 图3是为了更易于理解地说明而示意地图示出本实施方式1的一系列的动作原理 的图。(a)表示被输入的声音信号的功率谱,化)表示高频成分切取部5的输出即高频成分 的功率谱,(C)表示谱压缩部6的输出即被实施频率压缩后的高频成分的功率谱,(d)表示 增益校正部7的输出即被实施频率压缩W及增益校正后的高频成分的功率谱。另外,箭头 表示处理的顺序。
[0080] 图4是声音区间的输入信号频谱的一例的图。(a)是子音区间的声音信号,化)是 虽然是在子音区间,但是3400化W上的高频成分的功率较小且缺乏子音特征的信号。图5 是对图4所示的输入信号实施现有方法的处理时的一例,图6是对该图4所示的输入信号 实施本实施方式1的处理时的一例。在图5的现有方法中,如(a)的箭头500a、化)的箭头 50化所示,带宽是固定的,因而对于没有子音特征的化)的声音信号,在处理声音中产生异 常噪声(如虚线部分501所示,在频谱中产生峰值成分而产生异常噪声),而在图6的本发 明的方法中,如(a)的箭头600a、化)的箭头60化所示,带宽能够根据输入信号的状态而变 化,因而(a)的声音信号不仅将子音特征进一步反映到通过频带(如范围601a所示,高频 成分被反映到更宽范围的低频部分),而且即使在化)的没有子音特征的情况下,也能够实 现不产生异常噪声的良好的声音增强处理(如范围60化所示,峰值成分的产生受到抑制, 不产生异常噪声)。
[0081] W上,根据本实施方式1的声音增强装置,具有;时间-频率变换部,其将时域的输 入信号变换成作为频域信号的功率谱;输入信号分析部,其根据功率谱分析输入信号的状 态;频带决定部,其根据输入信号的状态,在不超过预先设定的第1频率的范围内决定边界 频率;谱压缩部,其沿频率方向压缩比第1频率靠上的频带的频率的功率谱;谱合成部,其 将压缩后的功率谱反映到由第1频率和边界频率决定的频带中;W及频率-时间变换部,其 将从谱合成部输出的合成功率谱和输入信号的相位谱变换到时域而得到增强信。因而能够 按照输入信号的状态反映通过频带W上的高频信号而进行输入信号的增强,因此,能够将 高频的特征恰当地反映到通过频带,能够实现没有谱合成造成的异常噪声的、良好且清晰 的声音增强处理。
[0082] 另外,根据本实施方式1的声音增强装置,具有增益校正部,该增益校正部W使由 谱压缩部进行压缩的频带中的压缩前的功率谱的功率与压缩后的功率谱的功率相等的方 式,对由谱压缩部进行压缩的功率谱进行校正,或者通过乘W根据听觉上的因素而决定的 规定的校正系数进行待压缩的功率谱的功率校正,谱合成部反映由增益校正部校正后的功 率谱。因而能够抑制谱合成时发生异常噪声,实现良好的声音增强处理。
[0083] 另外,根据本实施方式1的声音增强装置,频带决定部在反映了压缩后的功率谱 的情况下,将边界频率决定为与属于第1频率的功率谱之间的功率差最小的频率,因而能 够抑制谱合成时发生异常噪声,实现良好的声音增强处理。
[0084] 另外,根据本实施方式1的声音增强装置,频带决定部使用前一帖的边界频率进 行当前帖的边界频率的时间方向的平滑化,因而能够抑制谱合成时发生异常噪声,实现良 好的声音增强处理。
[0085] 另外,根据本实施方式1的声音增强装置,谱合成部对输入信号的功率谱的SN比 和压缩后的功率谱的SN比进行比较,选择SN比比较高的功率谱生成合成功率谱。因而在 与高频成分的谱合成时,能够防止在高频频带信号的子带SN比比较低的情况下通过频带 不反映该频谱成分,即防止通过频带反映劣化的高频成分,因此,能够在抑制声音的劣化感 增大的同时,实现良好的声音增强处理。
[0086]实施方式2
[0087]在实施方式1中,是在频带决定部4决定边界频率时,通过使用输入信号分析结果 即判定标志进行与输入信号的状态对应的控制,但不限于此,例如也能够使用SN比计算部 13输出的平均SN比和功率比分析部14输出的高频/低频功率比进行控制。此时,例如也 可W按照两个SN比的值获取2500化~3400化之间的连续值,而不是按照式(11)所示用 3个离散值表述边界频率。
[00蝴具体而言,如果平均SN比SNRaveU )大,则输入信号是声音的可能性大,因而降低 边界频率B ( A ),扩大反映高频成分的带宽,并且,如果高频/低频功率比Pcwi。(A )大,则是 子音的可能性大,因而降低边界频率B ( A )。相反,如果平均SN比SNRave a )低,则提高边 界频率B ( A ),缩小反映高频成分的带宽。
[0089] 根据本实施方式2,能够按照输入信号的SN比连续地控制边界频率,因而在能够 设定成与输入信号的SN比对应的最佳带宽后,输入信号的平均SN比低的情况下,通过缩小 频带,能够抑制将多余的高频成分反映到通过频带,因而能够防止声音的劣化感增大,实现 更加良好的声音增强处理。
[0090] 如W上说明的那样,根据实施方式2的声音增强装置,频带决定部在输入信号的 SN比高的情况下,设定较低的边界频率,并随着SN比降低而设定较高的边界频率,因而能 够防止声音的劣化感增大,实现更加良好的声音增强处理。
[0091] 实施方式3
[0092] 在实施方式1中,是在谱合成部8中对高频成分的子带SN比和通过频带的子带SN 比进行比较,按照子带SN比进行谱合成,但也可W不使用子带SN比选择频谱成分,而是如 式(16)所示,对于每个频谱成分获取输入信号的功率谱Y(A,k)与被实施频率压缩及增益 校正后的高频成分的功率谱Ym(A,k)的加权平均进行合成,求出增强信号的功率谱。
[0093]
(16)
[0094] 其中,Ws似是加权用的规定的常数,作为优选的示例,能够如式(17)所示随着频 率提高而增大高频成分的功率谱的权重,但也能够按照输入信号的类型等进行适当变更, W便良好地进行动作。
[00巧]Ws(k) = 0. 5+0. 3 ? (k/Bwc)、k = 0, . . .,Bwc(入) (17)
[0096] 其中,与在谱压缩部6中叙述的同样,是边界频率B(A)和通过频带的上 限频率町^二3400化呈现的带宽,并且,决定Ws(k)的常数值能够按照输入信号的状态预先 调整成合适的值。
[0097] 如上所述,根据实施方式3的声音增强装置,谱合成部对输入信号的功率谱和压 缩后的功率谱进行加权平均来生成合成功率谱,因而具有能够缓解频率方向的频谱的功率 不连续的效果。另外,例如通过随着频率提高而增大高频成分的功率谱的权重,能够在高频 反映更多的高频成分,能够实现更加自然且清晰的声音增强处理。
[009引
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