一种噪声检测装置包括：时频变换单元，其配置为将输入信号从时域变换到频域以产生谱；功率谱计算单元，其配置为从所述谱获取多个频率的功率；峰平稳性检测单元，其配置为利用在各帧中所述多个频率的功率的峰来检测所述功率的平稳峰所在的频率；功率平稳性检测单元，其配置为利用在各帧中所述多个频率的功率的幅值来检测所述功率的幅值平稳时所处的频率；以及判定单元，其配置为利用所述峰平稳性检测单元检测到的频率和所述功率平稳性检测单元检测到的频率来判定是否存在在所述频域中具有峰平稳性和功率平稳性中至少一项的噪声。
【技术实现步骤摘要】
本公开在这里涉及用于检测音频通信中产生的剌耳噪声的噪声检测装置及噪声检测方法。
技术介绍
在音频通信中，由于诸如放大器或者AD或DA转换器的一些电路的问题(例如，放大器电路与电源电路没有隔离)，交流噪声干扰音频信号，使音质劣化。 为了检测交流噪声，可以将输入信号从时域变换到频域，并且在预定交流噪声频率处出现平稳峰时检测到该频率处存在交流噪声。该预定交流噪声频率可以是50Hz或60Hz及其谐波(harmonic overtone)，其中50Hz和60Hz对应于日本商用电源的频率。 由于混入了诸如语音和背景噪声的干扰声音，该频率分量可能在交流噪声预期产生峰的频率处未形成峰。在这种情况下，可能在该预期频率处检测不到交流噪声。 下面，将详细地描述上述问题。图1A到图1C为例示了没有检测到交流噪声的情况的示例图。如图1A到图IC中所示，当干扰声音的谱叠加在交流噪声的谱上时，在频率A的峰未出现在交流噪声预期产生峰的位置处。在这种情况下，在该频率A处检测不到交流噪声分量。当去除其他频率处的交流噪声分量时，最终可能得到不自然的语音声音。日本专利申请公开2005-77423。
技术实现思路
根据一个实施方式，一种噪声检测装置包括时频变换单元，其配置为将输入信号从时域转换到频域以产生谱；功率谱计算单元，其配置为根据所述谱获取多个频率的功率；峰平稳性检测单元，其配置为利用在各帧中所述多个频率的功率的峰来检测所述功率的平稳峰所在的频率；功率平稳性检测单元，其配置为利用在各帧中所述多个频率的功率的幅值来检测所述功率的幅值平稳时所在的频率；以及判定单元，其配置为利用所述峰平稳性检测单元检测到的频率和所述功率平稳性检测单元检测到的频率来判定是否存在在所述频域中具有峰平稳性和功率平稳性中至少一项的噪声。附图说明 图1A到图1C为例示了没有检测到交流噪声的情况的示例图； 图2为例示了交流噪声在频域中的谱的图； 图3为例示了根据第一实施方式的噪声检测装置的主要功能结构的一个示例的框图； 图4为例示了交流噪声所在的频率处的功率分布的一个示例的图； 图5为例示了由噪声检测装置执行的噪声检测处理的一个示例的流程图； 图6为例示了根据第二实施方式的噪声检测装置的主要功能结构的一个示例的框 图7为例示了由噪声检测装置执行的噪声检测处理的一个示例的流程图； 图8为例示了根据第三实施方式的噪声去除装置的主要功能结构的一个示例的框图； 图9为例示了由噪声去除装置执行的噪声去除处理的一个示例的流程图；以及 图10为例示了采用了噪声检测装置的音频信号传输系统的一个示例的图。具体实施例方式下面，在首先描述了交流噪声的特征之后，通过参照附图来描述用于实施本专利技术的实施方式。 图2为例示了交流噪声在频域中的谱的图。在图2中，纵轴表示频率，横轴表示时间。各线的浓度(thickness)或者密度表示功率谱的幅值。在图2中，线越浓或者越密，则相应频率处的谱功率越强。交流噪声具有以下两个特征。 第一，交流噪声的峰是与时间的演进无关地平稳的(stationary)(例如，峰平稳性(peak stationarity))。这可以通过所例示的直线保持在同一频率位置处这一事实看出。 第二，给定峰处的频率功率谱的幅值与时间的演进无关地保持恒定(例如，功率平稳性)。在图2中这可以通过在给定峰频率处线的浓度或密度几乎保持恒定这一事实看出。这样，交流噪声具有多个频率分量，各频率分量在频域中具有平稳的峰位置和平稳功率。 下面，对利用了交流噪声的这两个特征检测在频域中具有峰和功率平稳性的噪声(包括交流噪声)的实施方式进行描述。〈第一实施方式>〈功能结构> 图3为例示了根据第一实施方式的噪声检测装置1的主要功能结构的一个示例的框图。图3的噪声检测装置1包括时频变换单元11、功率谱计算单元12、峰平稳性检测单元13、功率平稳性检测单元14和判定单元15。 该时频变换单元11将输入信号逐帧地从时域变换到频域。可以通过将信号从时域变换到频域的已知变换方案(诸如，离散傅立叶变换(DFT :discrete Fouriertransform)或快速傅立叶变换(FFT :fast Fourier transform))来执行该时-频变换。时频变换单元11将通过时频变换获得的谱提供给功率谱计算单元12。 功率谱计算单元12接收由时频变换单元11产生的谱，并根据所接收的谱计算功率谱。功率谱计算单元12将所计算出的功率谱提供给峰平稳性检测单元13和功率平稳性检测单元14。 峰平稳性检测单元13利用从功率谱计算单元12接收的功率谱的峰来识别(或检测)功率的峰所在的频率，即，识别(或检测)具有峰平稳性的频率。峰平稳性检测单元13逐帧地存储该功率谱。例如，如果在所存储的功率谱中超过50%的帧中在给定频率处出现了峰，则峰平稳性检测单元13检测到平稳峰。 峰平稳性检测单元13可以选择所存储的功率谱的子集。例如，如果在所选择的子集中超过50%的帧中在给定频率处出现了峰，则峰平稳性检测单元13可以检测到平稳的峰。例如，该子集可以对应于30个帧。峰平稳性检测单元13将所检测到的频率(在该频率处功率谱具有平稳峰)提供给判定单元15。 峰平稳性检测单元13在检测平稳峰时还可以考虑以下条件。例如，这样的一个条件可以规定给定峰的功率比周围频率的功率大X(dB :分贝)或者给定峰的功率大于Y(dBov)。例如，X可以是3，而Y可以是-60。这用来去除微小的峰。 功率平稳性检测单元14利用从功率谱计算单元12接收的功率谱的幅值来识别(或检测)功率的幅值接近恒定时的频率，即，识别(或检测)具有功率平稳性的频率。功率平稳性检测单元14逐帧地存储该功率谱。例如，如果在所存储的功率谱中超过60%的帧中在给定频率处的功率幅值落入给定的5dB范围内，则功率平稳性检测单元14检测到平稳功率。 功率平稳性检测单元14可以选择所存储的功率谱的子集。例如，如果在所选择的子集中超过60%的帧中在给定频率处的功率幅值落入给定的5dB范围内，则功率平稳性检测单元14可以检测到平稳功率。例如，该子集可以对应于30个帧。功率平稳性检测单元14将所检测到的功率谱的幅值平稳时的频率提供给判定单元15。 现在将通过参考图4描述功率平稳性。图4为例示了交流噪声所在的频率处的功率分布的一个示例的图。在图4中所示的示例中，左边的实心条A表示包括语音和背景噪声中的至少一种以及交流噪声的频率分量的功率分布。右边的空心条B表示仅包括交流噪声的频率分量的功率分布。功率轴以5dB为单元进行分区，并且针对各5dB区间对功率值进行计数(tally)。功率轴下面出现的数字(-18、-75等)各表示该区间的代表值。 如图4中所示，分布B具有较大集中度(concentration) 。 S卩，功率在-50dBov范围内的帧的数量占所选择的子集中的帧的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，即使语音或背景噪声与交流噪声混合，也可以利用频率分量的功率分布的集中度判定出是否存在交流噪声。即，当计算出功率分布的集中度并检测到该集中度大于预定阈值时，检测到功率平稳性。 功率平稳性检测单元14在检测平稳功率时还可以考虑以下条件。例如， 一个这样的条件本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种噪声检测装置，该噪声装置包括：时频变换单元，其配置成将输入信号从时域变换到频域以产生谱；功率谱计算单元，其配置成根据所述谱获取多个频率的功率；峰平稳性检测单元，其配置成利用在各帧中所述多个频率的功率的峰来检测所述功率的平稳峰所在的频率；功率平稳性检测单元，其配置成利用在各帧中所述多个频率的功率的幅值来检测所述功率的幅值平稳时的频率；以及判定单元，其配置成利用所述峰平稳性检测单元检测到的频率和所述功率平稳性检测单元检测到的频率来判定是否存在在所述频域中具有峰平稳性和功率平稳性中至少一项的噪声。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：田中正清，大谷猛，伊藤周作，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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