[发明专利]噪声抑制装置

说明书

技术领域

本发明涉及抑制混入了噪声的信号中的噪声成分的噪声抑制装置，尤其涉及应用于电波通信等接收机器的噪声抑制装置。

背景技术

在以往的有代表性的噪声抑制方法中，最常见的是频谱相减法或维纳滤波(Wiener filter)等。除此之外，还研究开发了利用梳状滤波器或自适应滤波器等各种噪声抑制方法。

图1是示出利用以往的频谱相减法的噪声抑制装置的构成的图。图2是示出利用以往的维纳滤波的噪声抑制装置的构成的图。如图1和图2所示，在一般情况下，在频谱相减法或维纳滤波中，以以下基本原理来抑制噪声，即：在不含有声音的时间区间的噪声区间中估计(测定)噪声谱，并从输入信号中减去上述估计的噪声。不论在哪种抑制方法中，为了调整噪声抑制量，一般是例如按照下式，将作为倍率参数的抑制系数α与估计出来的噪声谱相乘。

|Y(f)|＝|X(f)|-α|N(f)|

且，X(f)表示输入信号频谱，N(f)表示噪声谱，Y(f)表示抑制噪声后的信号频谱，||表示信号的绝对值。f表示频率。

然而存在的缺点是，在噪声谱的估计精度降低时，会产生因减去的过多而造成的频谱相减法中特有的音乐噪声。并且，虽然提高了SN比(信噪比)，但还是残留有抑制噪声后的像“嘶嘶”这样的音乐噪声。

噪声谱的估计精度下降的原因是由于环境噪声的不稳定而造成的。一般而言，因噪声谱是不固定的，所以要想得到较好的噪声抑制效果，抑制系数α就要按照环境来变化。例如，提出了这样一种噪声抑制装置，即不仅根据当前的输入信号频谱和噪声的平均谱，还根据噪声的标准偏差来算出噪声抑制量，这样就可以更好地与实际的环境噪声相对应(例如，参照专利文献1)。然而，即使在专利文献1的方法中，也不能对应与过去的噪声谱不相关的过渡性噪声。并且，提出了在AM(调幅：Amplitude Modulation)和FM(调频FrequencyModulation)等接收机器中，读出预先计算并记录的噪声图形(noisepattern)，并通过对读出的噪声图形进行一次线性插值来进行噪声估计，这样可以得到非常好的噪声抑制效果(例如，参照专利文献2)。其理由是，作为噪声发生的原因，在对于电场强度变化而噪声变化的观点上来看，因电场的强度不同而作为噪声发生因素的电路也不同，所以，可以根据电场强度而对噪声进行图形化。

专利文献1  日本国特开2003-316381号公报

专利文献2  专利第2760240号公报

在AM或FM等接收机器中，作为噪声发生的原因是，在对于电场强度变化噪声也发生变化的观点上来看，因电场的强度不同而成为噪声发生因素的电路也不同的情况较多。据此，可以根据电场强度来对噪声进行图形化。并且，读出预先计算并记录的噪声图形，并通过对读出的噪声图形进行一次线性插值来进行噪声估计，这样可以以高精确度来得到噪声抑制效果。

与此相反，存在的问题是：除能够由电场强度被图形化的稳定噪声以外，还存在较多的由多路径或外部干扰而造成的不稳定噪声，特别是对于与过去的噪声谱不相关的过渡性噪声，即使是专利文献1所公开的方法也不能抑制。

毕竟由于将时序信号转换为频谱的处理是以帧为单位来进行的处理，因此，不管怎样抑制处理也需要有一定的时间。例如，在调频(FM)立体声广播的情况下，信号带宽被限制在15KHz，若要以32KHz来采样，并以256个采样点来进行频谱转换的话，则抑制处理要以8ms为单位来进行。对此，接收电场强度每时每刻都在变化，例如，在多路径环境中，因电场强度的骤变而出现的脉冲噪声为数μs左右。为了在8ms帧中抑制数μs的噪声，若对8ms帧中的信号进行相同的噪声抑制的话，则在附加了脉冲噪声的信号以外的信号存在相减过多，从而成为导致音乐噪声的发生原因。

发明内容

本发明鉴于上述课题，目的在于提供一种噪声抑制装置，其可以效果良好地对电场强度的低下所造成的稳定的噪声进行抑制，而且也可以效果良好地抑制过渡性环境噪声。

为了解决上述课题，本发明的噪声抑制装置，其中包括：蓄积单元，蓄积数字输入信号的信号强度的值；帧形成单元，按照被蓄积的上述信号强度的值形成帧，该帧是上述数字输入信号的信号值的集合；

噪声估计单元，按照形成的上述帧的信号强度，估计混入在上述帧内的上述数字输入信号中的噪声的图形；以及噪声抑制单元，利用估计出的噪声的图形，抑制形成的上述帧中所含有的噪声。