專利名稱：信號處理方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信號處理方法和信號處理裝置，特別是涉及一種用于消除混在從話筒、手機(jī)或通信線路接收到的所需信號中的其他信號，或者用于強(qiáng)化這種類型的所需信號的方法和裝置。
背景技術(shù)：
從裝置例如話筒或手機(jī)接收來的語音信號，經(jīng)受語音編碼或語音識別處理。當(dāng)在信息高度壓縮的的窄帶語音編碼器，語音識別裝置或諸如此類的裝置中進(jìn)行語音編碼和語音識別時(shí)，與這些語音信號相混的背景器噪聲造成一個(gè)嚴(yán)重的問題。在參考文獻(xiàn)[I]至[9] 和[23]中披露了采用自適應(yīng)濾波器的雙輸入噪聲消除器，作為以消除聲學(xué)迭加的噪聲分量為目標(biāo)的信號處理器。雙輸入噪聲消除器的操作是，使用一個(gè)自適應(yīng)濾波器，該自適應(yīng)濾波器逼近噪聲信號傳播路徑(噪聲路徑)的脈沖響應(yīng)，以產(chǎn)生與混在語音輸入端子中的噪聲分量相應(yīng)的偽噪聲信號，所述噪聲信號在信號到達(dá)語音輸入端子之前一直作為輸入加在參考輸入端子上；然后，通過從語音輸入端子作為輸入接收到的接收聲音信號中減去這個(gè)偽噪聲信號以抑制噪聲信號。接收聲音信號是語音信號和噪聲信號混合于其中的信號，這個(gè)接收聲音信號是從話筒和手機(jī)作為輸入加至語音輸入端子的典型信號。其時(shí)，對自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)，通過處理從接收聲音信號中減去偽噪聲信號所得的誤差信號與作為輸入加至參考輸入端子的參考信號之間的關(guān)系，進(jìn)行校正。已知的這一自適應(yīng)濾波器的系數(shù)校正算法包括參考文獻(xiàn)[23]中所述的“LMS算法 (基于最小均方準(zhǔn)則的算法)”和參考文獻(xiàn)[24]中所述的“LIM(學(xué)習(xí)識別方法)”。圖I示出現(xiàn)有技術(shù)雙輸入噪聲消除器的典型配置。這個(gè)噪聲消除器配置有雙輸入端子101、102，自適應(yīng)濾波器107，減法器111和輸出端子113。經(jīng)過緊靠發(fā)言者的話筒聲電轉(zhuǎn)換的信號，加至輸入端子101。已作為輸入加入的信號Xp(k)是其中混有背景噪聲信號n (k)和語音信號S(k)即目標(biāo)信號的信號，能用等式 Q)表示Xp (k) =S(k)+n(k)... (I)由距離發(fā)言者比輸入端子101遠(yuǎn)的話筒進(jìn)行聲電轉(zhuǎn)換的信號，加至輸入端子102。 如果連接至輸入端子102的話筒是在距離發(fā)言發(fā)足夠遙遠(yuǎn)并且足夠靠近噪聲源的位置的話，則作為輸入加至輸入端子102的信號Xr(k)等于作為輸入加至輸入端子101的背景噪聲信號N (k)，得到等式(2):Xr (k) = N (k)…⑵自適應(yīng)濾波器107將加至輸入端子102的信號Xr(k)取作輸入信號進(jìn)行濾波操
4作，并提供偽噪聲信號R(k)作為操作結(jié)果。減法器111從加至輸入端子101的信號Xp (k)中減去自適應(yīng)濾波器107所提供的偽噪聲信號R(k)，產(chǎn)生差分信號e (k),并且將差分信號e (k)傳送至輸出端子113作為噪聲消除器的輸出信號，還將這個(gè)差分信號e (k)提供給自適應(yīng)濾波器107作為更新自適應(yīng)濾波器107的系數(shù)的誤差信號。差分信號e(k)由下面等式(3)給出e (k) = S (k) +n (k) -R (k)…⑶基于作為輸入接收的誤差信號，自適應(yīng)濾波器107使用系數(shù)校正算法更新濾波器系數(shù)。假定這里采用參考文獻(xiàn)[23]所述的LMS算法作為自適應(yīng)濾波器的系數(shù)校正算法，并且取Wj (k)作為自適應(yīng)濾波器107在時(shí)間k的第j階系數(shù)，則由自適應(yīng)濾波器107所提供作為輸出的偽噪聲信號R(k)用等式(4)表示
N-Ii (k) = Yj Wj(k) · Xr(k - j)…(4)
J=O這里，N指示自適應(yīng)濾波器107的抽頭數(shù)目。系數(shù)的更新按照等式(5)實(shí)現(xiàn)Wj (k+1) = Wj (k) + α · e (k) · Xr (k-j)...(5)在這種情況下，α是稱作“步長”的常數(shù)，并且是一個(gè)用于確定系數(shù)的收斂時(shí)間和收斂后的殘余誤差的參數(shù)。當(dāng)步長α大時(shí)，系數(shù)的校正量增大，因此收斂加快，但是系數(shù)的起伏在最佳值附近也增加，并且最后的殘余誤差變大。相反，當(dāng)步長α小時(shí)，收斂所需的時(shí)間增加，但最后的殘余誤差變小。如等式(3)所示，誤差信號e(k)包含語音信號S (k)，并且由于進(jìn)行系數(shù)更新操作使e(k) =0，所以當(dāng)S(k)古O時(shí)，不進(jìn)行系數(shù)更新操作，結(jié)果R(k) =n(k)。因此，語音信號S(k)作為干擾信號對自適應(yīng)濾波器107的系數(shù)更新操作有較大的影響。為了減小語音信號S(k)的影響，步長α必須設(shè)置為非常小的值。但是，如上所述，減小步長有使自適應(yīng)濾波器107的收斂時(shí)間增大的問題。作為考慮這個(gè)問題的方法，參考文獻(xiàn)[10]至[19]和[25]披露了實(shí)行步長控制的噪聲消除器。圖2示出現(xiàn)有技術(shù)自適應(yīng)濾波器噪聲消除器的配置圖，其用于實(shí)現(xiàn)參考文獻(xiàn)[25] 中所述的步長控制。如圖2所示，這個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的裝置提供有兩個(gè)自適應(yīng)濾波器5、7，并且使用由自適應(yīng)濾波器5所估算的輸入端子I的信噪比(S/N)控制自適應(yīng)濾波器7的步長。 實(shí)行這樣的控制，當(dāng)語音信號大于噪聲信號時(shí)使步長變小，在相反狀態(tài)則使步長變大，能縮短自適應(yīng)濾波器7的收斂時(shí)間，并減小向輸出端子13傳送的噪聲消除后的信號中的失真。 這一噪聲消除器進(jìn)一步提供有兩個(gè)延遲電路3、4 ;兩個(gè)減法器9、11 ;步長控制電路19 ;和信噪比估算電路21。自適應(yīng)濾波器5的操作等效于上述圖I所示裝置中的自適應(yīng)濾波器107的操作。 據(jù)此，將已消除輸入端子I中的噪聲影響的語音信號分量的估算值和輸入端子I中的噪聲信號分量的估算值提供給信噪比估算電路21。這一輸入的實(shí)現(xiàn)是因?yàn)樾旁氡裙浪汶娐?1 的輸入是逼近輸入端子I中語音分量的減法器9的輸出，以及逼近噪聲分量的自適應(yīng)濾波器5的輸出。信噪比估算電路也稱作信噪功率關(guān)系估算電路。在信噪比估算電路21中，信噪比的估算值是利用提供給那里的語音信號分量估算值和噪聲信號分量估算值而求得的。信噪比估算電路21所求得的信噪比提供給步長控制電路19，由此而得到的步長提供給自適應(yīng)濾波器7。與圖I所示自適應(yīng)濾波器107對比，自適應(yīng)濾波器7的輸入信號是提供給輸入端子2再由延遲電路4延遲的信號。同樣地，與圖I所示減法器111對比，從輸入端子I提供給減法器11的信號，是一個(gè)由延遲電路3延遲了的信號。延遲電路3、4產(chǎn)生相同時(shí)間間隔的延遲，并且這樣來配置，把自適應(yīng)濾波器7的實(shí)現(xiàn)的噪聲消除方法應(yīng)用于輸送至輸入端子1、2的信號經(jīng)延遲相同時(shí)間間隔而得到的信號。由延遲電路3產(chǎn)生的延遲時(shí)間和由延遲電路4產(chǎn)生的延遲時(shí)間，設(shè)置為一個(gè)時(shí)間間隔，它至少是由信噪比估算電路21對估算值的計(jì)算所得的延遲時(shí)間。類似于圖I所示裝置的減法器111，減法器11減去噪聲，并且將輸出傳送至輸出端子13。信噪比估算電路21的配置能表示為圖3所示。信噪比估算電路21由平均電路14、 15和操作電路16組成。平均電路14被提供以語音信號分量的估算值，計(jì)算語音信號分量估算值的平均值，并輸估算語音信號的平均值。同樣地，平均電路15被提供以噪聲信號分量的估算值，計(jì)算噪聲信號分量的平均值，并輸出估算噪聲信號的平均值。平均電路14、15 兩者的輸出都提供給操作電路16。操作電路16使用平均電路14、15所提供的估算語音信號分量的平均值和估算噪聲信號分量的平均值求出平均信噪比的估算值，并將這個(gè)值提供作為第一信噪比。平均電路14、15從時(shí)間k-L至?xí)r間k計(jì)算平均功率E(k)。如果Y(k)是輸入信號， 則平均功率E (k)由等式(6)給出￡(k)=丄... (6)
L i=o也可以用等式(7)代替等式(6)E (k) = Y · E (k-Ι) + (I- Y ) · Y2 (k)··· (7)這里，Y是滿足關(guān)系式O < Y < I的常數(shù)。步長控制電路19向自適應(yīng)濾波器7提供基于信噪比估算電路21所求得的第一信噪比計(jì)算而得的步長。如果在時(shí)間k的第一信噪比是SNRl (k)，步長控制電路19接收SNRl (k)作為輸入， 并計(jì)算步長ct i (k)。求出α I (k)作為函數(shù)(X)的值，該函數(shù)以SNRlmin < SNRl (k) < SNRlmax作單調(diào)下降。在這種情況下，SNRlmin和SNRlmax是滿足關(guān)系式SNRlmin < SNRlmax的常數(shù)。這些關(guān)系能用等式(8a)至(Sc)表示Mk) = Qlmax(SNR1 (k) < SNRlmin)... (8a)Ct1QO = (SNR1 (k))(SNRlmin ( SNRl (k) ( SNRlmax)... (8b)Mk) = Qlmin(SNR1 (k) > SNRlmax)... (8c)另外，almin和a 2max是滿足關(guān)系式a lmin < a 2max的常數(shù)。單調(diào)下降函數(shù)(x)能用例如等式(9a)至(9c)表示fl (x) = -A · x+B…(9a)
A= (a lmax- a lmin) / (SNRlmax-SNRlmin)…(9b)B= {a lmax+ a lfflin+A · (SNRlmax+SNRlmin)} /2 …(9c)根據(jù)參考文獻(xiàn)[25]所述噪聲消除器，第二自適應(yīng)濾波器5能用來估算語音輸入端子上的信噪比，由此控制第一自適應(yīng)濾波器7的步長，以致在信噪比較大時(shí)使步長變小，在相反的情況下使步長變大。因此，能夠緩和干擾信號的影響地進(jìn)行操作。盡管如此，當(dāng)提供給輸入端子2的信號在距離發(fā)言者足夠遠(yuǎn)的位置上未曾收集到的時(shí)候，作為輸入加至輸入端子2的信號Xk(k)，是語音信號S (k)與背景噪聲信號N(k)混合的信號，如等式(10)所示， 并且與語音信號S(k)相關(guān)的分量出現(xiàn)在自適應(yīng)濾波器的輸出端。因此，不僅傳送至輸出端子13的信號中出現(xiàn)失真，而且提供給信噪比估算電路21的語音信號分量中也出現(xiàn)誤差。Xe (k) =N(k)+s(k)…(10)參考文獻(xiàn)[20]、[21]和[26]披露了考慮到這個(gè)問題的噪聲消除器，其利用自適應(yīng)濾波器逼近語音信號所取路徑的脈沖響應(yīng)，直至信號達(dá)到參考輸入端子。圖4示出參考文獻(xiàn)[26]中的所述噪聲消除器。圖4所示噪聲消除器是一種裝置，其中自適應(yīng)濾波器6、8，減法器10、12，步長控制電路20和信噪比估算電路22已加至圖2所示的噪聲消除器。在這一噪聲消除器中，與漏泄至輸入端子2的語音信號相應(yīng)的信號由自適應(yīng)濾波器8產(chǎn)生，從輸送給輸入端子2的信號中減去自適應(yīng)濾波器8的輸出的結(jié)果提供給自適應(yīng)濾波器7，其中漏泄至輸入端子2的語音信號的干擾被降低。自適應(yīng)濾波器6和信噪比估算電路22按照圖2所示噪聲消除器的同樣原理，控制自適應(yīng)濾波器8的步長。在圖4所示的裝置中，與圖2所示的裝置對比，輸入自適應(yīng)濾波器7的信號是除去了語音影響的噪聲信號分量的估算值。獲得這一結(jié)果是因?yàn)樽赃m應(yīng)濾波器7的輸入是逼近輸入端子2上的噪聲分量的減法器12的輸出。同樣地，與圖2所示的裝置對比，自適應(yīng)濾波器5的輸入信號是圖4所示裝置中的減法器10的輸出。自適應(yīng)濾波器8的輸入信號是除去了噪聲影響的語音信號分量的估算值。獲得這個(gè)結(jié)果是因?yàn)樽赃m應(yīng)濾波器8的輸入是逼近輸入端子I上的語音分量的減法器11的輸出。 自適應(yīng)濾波器8對減法器11所提供的信號進(jìn)行濾波操作，并將第一偽語音信號作為操作結(jié)果輸出。同樣地，自適應(yīng)濾波器6的輸入信號是減法器9的輸出。自適應(yīng)濾波器6對減法器9所提供的信號進(jìn)行濾波操作，并將第二偽語音信號作為操作結(jié)果輸出。減法器12從延遲電路4的輸出中減去自適應(yīng)濾波器8的輸出，并且將這個(gè)相減的結(jié)果提供給自適應(yīng)濾波器7，同時(shí)也將這個(gè)結(jié)果作為誤差信號傳送至自適應(yīng)濾波器8，用于更新系數(shù)。減法器10從提供給輸入端子2的信號中減去自適應(yīng)濾波器6的輸出，并且將相減的結(jié)果提供給自適應(yīng)濾波器5，同時(shí)也將這個(gè)結(jié)果作為誤差信號傳送至自適應(yīng)濾波器6， 用于更新系數(shù)。已從中除去輸入端子2上語音影響的噪聲信號分量的估算值和輸入端子2上語音信號分量的估算值被提供給信噪比估算電路22。這是因?yàn)樾旁氡裙浪汶娐?2的輸入是逼近輸入端子2上噪聲分量的減法器10的輸出，和逼近語音分量的自適應(yīng)濾波器6的輸出。 信噪比估算電路22的配置等效于圖3所說明的信噪比估算電路21的配置。因此，信噪比估算電路22使用已提供的語音信號分量的估算值和噪聲信號分量的估算值求出信噪比的估算值，并將這個(gè)結(jié)果作為第二信噪比提供給步長控制電路20。步長控制電路20向自適應(yīng)濾波器8提供基于信噪比估算電路22中所求的第二信噪比計(jì)算而得的步長。如果第二信噪比在時(shí)間k的估算值是SNR2 (k)，則步長控制電路20接收SNR2 (k) 并計(jì)算步長a 2 (k)。求出a 2 (k)作為按SNR2min < SNR2 (k) < SNR2max單調(diào)上升的函數(shù)f2 (x)的值。這樣，SNR2min和SNR2max是滿足關(guān)系式SNR2min < SNR2max的常數(shù)。這些關(guān)系能用等式(Ila)至 (He)表示a 2(k) = Ct2niin(SNR2 (k) < SNR2min)...(Ila)α 2 (k) = f2 (SNR2 (k))(SNR2min ^ SNR2 (k) ^ SNR2max)…(Ilb)a2(k) = Ci2max(SNR2 (k) > SNR2max)…(Ilc)
_2]Q 2min和α 2max是滿足關(guān)系式^ 2min < Q 2max的常數(shù)。單調(diào)上升函數(shù)f2(x)能用例如等式(12a)至(12c)表示f2 (x) = -C · x+D... (12a)C= (a 2max- a 2min) / (SNR2max_SNR2min)…(12b)D= {a 2max+ a 2fflin-C · (SNR2max+SNR2min)} /2…(12c)根據(jù)參考文獻(xiàn)[26]中所述噪聲消除器，自適應(yīng)濾波器8用于估算漏泄至參考輸入端子的語音信號，這個(gè)估算值在減法器中被減去，以使由于漏泄至輸入端子2的語音信號弓I起的干擾減小。另外，使用自適應(yīng)濾波器6來估算參考輸入端子上的信噪比，使自適應(yīng)濾波器8的步長能這樣控制，當(dāng)信噪比大時(shí)使用大的步長，在相反的情況下使用小的步長，以便進(jìn)行減小干擾信號影響的操作。下面列出本說明書引用的參考文獻(xiàn)[11JP-A-H09-36763[2]JP-A-H08-56180[3]JP-A-H06-284491[4]JP-A-H06-90493[5]JP-A-H09-181653[6]JP-A-H05-75391[7]JP-A-H05-158494[8]JP-A-H05-22788[9JJP-A-S61-194914[10]JP-A-2000-4494[ll]JP-A-2000-172299[12]JP-A-Hl1-27099[13]JP-A-Hl1-345000[14]JP-A-H10-3298[15]JP-A-H10-215193[16]JP-A-H09-18291
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發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題語音輸入端子或參考輸入端子上的信噪比在寬范圍內(nèi)變化，這是由于使用噪聲消除器的環(huán)境以及語音輸入端子和參考輸入端子的安排所造成的。例如，已參考圖4說明的現(xiàn)有技術(shù)的裝置中，自適應(yīng)濾波器5、6的系數(shù)的更新步長是固定值，因此，語音輸入端子或參考輸入端子上的信噪比的值使收斂時(shí)間增加或者減法器9、10的輸出信號中的失真增大。收斂時(shí)間或失真的這一增加降低了提供給信噪比估算電路21、22的語音分量和噪聲分量的估算值的精度，并且引起自適應(yīng)濾波器7、8的收斂時(shí)間增加或者使輸出端子13上作為輸出的語音中的失真增大。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種信號處理方法，其對語音輸入端子或參考輸入端子中的具有寬范圍的信噪比的輸入信號，實(shí)行噪聲消除，其中收斂時(shí)間縮短，并且輸出語音的失真受到限制。本發(fā)明的另一目的是提供一種信號處理器，其對于語音輸入端子或參考輸入端子中具有寬范圍的信噪比的輸入信號，實(shí)現(xiàn)了具有收斂時(shí)間短和輸出語音失真小的噪聲消除。解決問題的方式
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的信號處理方法，是利用第一信號和包括所需信號的第二信號，以抽取所需信號的一種方法，所述方法包括步驟控制第一信號處理，其利用第一信號和第二信號的關(guān)系，對作為輸入的第一信號和第二信號進(jìn)行操作；控制第二信號處理，其利用第一信號處理的結(jié)果，對作為輸入的第一信號和第二信號進(jìn)行操作。根據(jù)本發(fā)明的另一方面的信號處理方法包括步驟利用以第一信號作為輸入的第一自適應(yīng)濾波器產(chǎn)生第一偽信號；從第二信號中減去第一偽信號，產(chǎn)生第一差分信號；利用第一差分信號更新第一自適應(yīng)濾波器的系數(shù)；利用以第一信號作為輸入的第二自適應(yīng)濾波器，產(chǎn)生第二偽信號；從第二信號中減去第二偽信號，產(chǎn)生第二差分信號；利用第二差分信號更新第二自適應(yīng)濾波器的系數(shù)；利用按照第二偽信號和第二差分信號之間的關(guān)系所控制的第一步長，控制第一自適應(yīng)濾波器系數(shù)的更新；利用按照第一信號和第二信號之間的關(guān)系所控制的第二步長，控制第二自適應(yīng)濾波器系數(shù)的更新；和提供第一差分信號作為輸出。第二偽信號和第二差分信號之間的關(guān)系以及第一信號和第二信號之間的關(guān)系典型地用信噪比表示。根據(jù)本發(fā)明的另一方面的信號處理方法，是以第一信號和第二信號作為輸入的信號處理方法，所述方法包括步驟利用第一中間信號作為輸入的第一自適應(yīng)濾波器產(chǎn)生第一偽信號，從第二信號中減去第一偽信號產(chǎn)生第一差分信號，和利用第一差分信號更新第一自適應(yīng)濾波器的系數(shù)；利用以第二中間信號作為輸入的第二自適應(yīng)濾波器產(chǎn)生第二偽信號，從第二信號中減去第二偽信號產(chǎn)生第二差分信號，和利用第二差分信號更新第二自適應(yīng)濾波器的系數(shù)；利用以第一差分信號作為輸入的第三自適應(yīng)濾波器產(chǎn)生第三偽信號， 從第一信號中減去第三偽信號產(chǎn)生第三差分信號，把第三差分信號施加至第一自適應(yīng)濾波器作為第一中間信號，和利用第三差分信號更新第三自適應(yīng)濾波器的系數(shù)；利用以第二差分信號作為輸入的第四自適應(yīng)濾波器產(chǎn)生第四偽信號，從第一信號減去第四偽信號產(chǎn)生第四差分信號，把第四差分信號施加至第二自適應(yīng)濾波器作為第二中間信號，和利用第四差分信號更新第四自適應(yīng)濾波器的系數(shù)；基于信號之間的關(guān)系，利用第一步長控制第一自適應(yīng)濾波器的系數(shù)的更新，利用第二步長控制第二自適應(yīng)濾波器的系數(shù)的更新，利用第三步長控制第三自適應(yīng)濾波器的系數(shù)的更新，利用第四步長控制第四自適應(yīng)濾波器的系數(shù)的更新；和提供第一差分信號作為輸出。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例，信號之間的關(guān)系用信噪比表示，但是除此之外，指數(shù)也能用來表示關(guān)系。作為信號之間關(guān)系的一個(gè)例子，按照第二偽信號和第二差分信號之間的關(guān)系控制第一步長；按照第一信號和第二信號之間的關(guān)系控制第二步長；按照第四偽信號和第四差分信號之間的關(guān)系控制第三步長；和按照第一信號和第二信號之間的關(guān)系控制第四步長。 作為另一個(gè)例子，按照第二偽信號和第二差分信號之間的關(guān)系控制第一步長；按照第一信號和第二信號之間的關(guān)系控制第二步長；按照第四偽信號和第四差分信號之間的關(guān)系控制第三步長；和按照第四偽信號和第四差分信號之間的關(guān)系控制第四步長。除了這些例子之外，存在構(gòu)成用來求出每一步長的關(guān)系的多種組合信號。根據(jù)本發(fā)明的又一方面的信號處理器，是一種接收第一信號和包括所需信號的第二信號作為輸入并抽取所需信號的信號處理器；其中，信號處理器設(shè)置有用于計(jì)算第一信號和第二信號之間的關(guān)系的計(jì)算電路，用于接收第一信號和第二信號作為輸入的第一信號處理裝置，和利用接收第一信號和第二信號作為輸入的第二信號處理裝置，其中計(jì)算電路的輸出用于控制第一信號處理裝置的操作，第一信號處理裝置的輸出用于控制第二信號處理裝置的操作。根據(jù)本發(fā)明的又一方面的信號處理器包括第一自適應(yīng)濾波器，其用于接收第一信號作為輸入并產(chǎn)生第一偽信號；第一減法器，其用于從第二信號中減去第一偽信號產(chǎn)生第一差分信號；第二自適應(yīng)濾波器，其用于接收第一信號作為輸入并產(chǎn)生第二偽信號；第二減法器，其用于從第二信號中減去第二偽信號產(chǎn)生第二差分信號；第一步長控制裝置，其按照第二偽信號和第二差分信號之間的關(guān)系產(chǎn)生第一步長；和第二步長控制裝置，其用于按照第一信號和第二信號之間的關(guān)系產(chǎn)生第二步長；其中，第一差分信號和第一步長用于更新第一自適應(yīng)濾波器的系數(shù)；第二差分信號和第二步長用于更新第二自適應(yīng)濾波器的系數(shù)；和第一差分信號被提供作為輸出。根據(jù)本發(fā)明又一方面的信號處理器，是一種以第一信號和第二信號作為輸入的信號處理器，并且包括第一自適應(yīng)濾波器，其用于接收第一中間信號作為輸入并產(chǎn)生第一偽信號；第一減法器，其用于從第二信號中減去第一偽信號產(chǎn)生第一差分信號；第二自適應(yīng)濾波器，其用接收第二中間信號作為輸入并產(chǎn)生第二偽信號；第二減法器，其用于從第二信號中減去第二偽信號產(chǎn)生第二差分信號；第三自適應(yīng)濾波器，其用于接收第一差分信號作為輸入并產(chǎn)生第三偽信號；第三減法器，其用于從第一信號中減去第三偽信號產(chǎn)生第三差分信號，并將第三差分信號提供給第一自適應(yīng)濾波器作為第一中間信號；第四自適應(yīng)濾波器，其用于接收第二差分信號作為輸入并產(chǎn)生第四偽信號；第四減法器，其用于從第一信號中減去第四偽信號產(chǎn)生第四差分信號，并且將第四差分信號提供給第二自適應(yīng)濾波器作為第二中間信號；和步長控制裝置，其基于信號之間的關(guān)系產(chǎn)生第一步長、第二步長、第三步長和第四步長；其中，第一差分信號和第一步長用于更新第一自適應(yīng)濾波器的系數(shù)，第二差分信號和第二步長用于更新第二自適應(yīng)濾波器的系數(shù)，第三差分信號和第三步長用于更新第三自適應(yīng)濾波器的系數(shù)，第四差分信號和第四步長用于更新第四自適應(yīng)濾波器的系數(shù)， 第一差分信號被提供作為輸出。根據(jù)本發(fā)明，通過估算信噪比對自適應(yīng)濾波器進(jìn)行操作，這些自適應(yīng)濾波器具有利用信噪比的估算值而被適當(dāng)控制的步長；并利用基于自適應(yīng)濾波器的輸出信號所估算的信噪比確定另一自適應(yīng)濾波器的步長，能實(shí)現(xiàn)對語音輸入端子或參考輸入端子上具有寬范圍變化的信噪比的輸入信號的信號處理，這種信號處理具有短的收斂時(shí)間并具有小的輸出
語首失真。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)信號處理器的配置示例方框圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)信號處理器的配置的另一示例方框圖；圖3是用在圖2所示信號處理器中的信噪比估算電路的配置方框圖；圖4是現(xiàn)有技術(shù)信號處理器的配置的又一示例方框圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的信號處理器的配置方框圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的信號處理器的配置方框圖7是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的信號處理器的配置方框8是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的信號處理器的配置方框9是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的信號處理器的配置方框10是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的信號處理器的配置方框11是根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的信號處理器的配置方框12是根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的信號處理器的配置方框13是使用本發(fā)明的信號處理器的語音識別裝置的配置示例方框圖；圖14是使用本發(fā)明的信號處理器的機(jī)器人示例方框圖。
具體實(shí)施例方式下面注重于本發(fā)明的最好工作方式。下面的說明以語音信號處理裝置，特別是噪聲消除器作為根據(jù)本發(fā)明的信號處理器的一個(gè)示例。但是，很明顯，下面各實(shí)施例的信號處理器能夠用作除噪聲消除器以外的各種類型的信號處理器，而不需改變這種信號處理器的配置。圖5所示的本發(fā)明第一實(shí)施例的信號處理器配置有語音輸入端子I ;參考輸入端子2 ;輸出端子13 ;第一延遲電路3,其用于接收從語音輸入端子I來的第一接收聲音信號 Xp(k)，并給第一接收聲音信號一個(gè)預(yù)先確定的延遲時(shí)間，以產(chǎn)生第一延遲接收聲音信號； 第二延遲電路4，其用于接收從參考輸入端子2來的第二接收聲音信號Xk(k)，給第二接收聲音信號一個(gè)與第一延遲電路3的延遲時(shí)間相同的延遲時(shí)間，以產(chǎn)生第二延遲接收聲音信號；第一減法器11，其用于從第一延遲接收聲音信號中減去第一偽噪聲信號，以產(chǎn)生第一誤差信號；第二減法器12，其用于從第二延遲接收聲音信號中減去第一偽語音信號，以產(chǎn)生第二誤差信號；第一自適應(yīng)濾波器7,其以第二誤差信號作為輸入產(chǎn)生第一偽噪聲信號， 并更新系數(shù)使第一誤差信號減到最小；和第二自適應(yīng)濾波器8，其以第一誤差信號作為輸入產(chǎn)生第一偽語音信號，并更新系數(shù)使第二誤差信號減到最小。從第一減法器11來的第一誤差信號也提供給輸出端子13作為已消除噪聲的語音信號。圖5所示的信號處理器進(jìn)一步配置有第三減法器9，其用于從第一接收聲音信號中減去第二偽噪聲信號，以產(chǎn)生第三誤差信號；第四減法器10，其用于從第二接收聲音信號中減去第二偽語音信號，以產(chǎn)生第四誤差信號；第三自適應(yīng)濾波器5，其以第四誤差信號作為輸入產(chǎn)生第二偽噪聲信號，并更新系數(shù)使第三誤差信號減到最小；第四自適應(yīng)濾波器6，其以第三誤差信號作為輸入產(chǎn)生第二偽語音信號，并更新系數(shù)使第四誤差信號減到最小；第一信噪比估算電路21，其從第三誤差信號和第二偽噪聲信號中產(chǎn)生信號-噪聲關(guān)系； 第二信噪比估算電路22，其從第二偽語音信號和第四誤差信號產(chǎn)生第二信號-噪聲關(guān)系； 第三信噪比估算電路23，其從第一接收聲音信號和第二接收聲音信號產(chǎn)生第三信號-噪聲關(guān)系；第一步長控制電路19，其基于第一信號-噪聲關(guān)系提供作為輸出的步長，以確定第一自適應(yīng)濾波器7的濾波器系數(shù)的校正量；第二步長控制電路20，其基于第二信號-噪聲關(guān)系提供作為輸出步長，以確定第二自適應(yīng)濾波器8的濾波器系數(shù)的校正量；第三步長控制電路17，其基于第三信號-噪聲關(guān)系提供作為輸出的步長，以確定第三自適應(yīng)濾波器5的濾波器系數(shù)的校正量；和第四步長控制電路18，其同樣基于第三信號-噪聲關(guān)系提供作為輸出的步長，以確定第四自適應(yīng)濾波器6的濾波器系數(shù)的校正量。
12
在上述信號處理器中，由圖3描述的信噪比估算電路可用作信噪比估算電路21至 23。相應(yīng)地，信噪比也可用作上述信號處理器中的信號-噪聲關(guān)系。從圖4和圖5的比較可看出，圖5所示信號處理器的一種配置是將第三信噪比估算電路23、第三步長控制電路17和第四步長控制電路18添加至圖4所示現(xiàn)有技術(shù)的信號處理器。在圖5中，與圖4所示部件相同或等效的部件給出相同的參考號碼。為了避免以后描述的重復(fù)，省略有關(guān)與圖4中相同的部件的說明，因此，對圖5所示信號處理器的說明集中于信噪比估算電路23、步長控制電路17和步長控制電路18。信噪比估算電路23被供給作為輸入施加至語音輸入端子I的第一接收聲音信號和作為輸入施加至參考輸入端子2的第二接收聲音信號，其取第一接收聲音信號作為語音信號分量的估算值，取第二接收聲音信號作為噪聲信號分量的估算值，求出信噪比估算值， 并將這個(gè)值輸出作為第三信噪比，它是第三信號-噪聲關(guān)系，已在信噪比估算電路23中求得的第三信噪比提供給步長控制電路17和步長控制電路18，并且將由此得到的步長分別提供給自適應(yīng)濾波器5和自適應(yīng)濾波器6。步長控制電路17將基于信噪比估算電路23中求得的第三信噪比而計(jì)算得的步長 a3(k)提供給自適應(yīng)濾波器5。如果假定第三信噪比估算值在時(shí)間k為SNR3(k)，那么步長控制電路17就將SNR3(k)取作輸入并計(jì)算步長a 3(k)。a3(k)作為函數(shù) f3(x)的值被求得，函數(shù) f3(x)按 SNR3min < SNR3 (k) < SNR3max 的關(guān)系單調(diào)下降，這里，SNR3min、SNR3max是滿足關(guān)系式SNR3min < SNR3max的常數(shù)。這些關(guān)系由等式(13a)至(13c)表示α 3 (k) = a 3max(SNR3 (k) < SNR3min)...(13a)a 3 (k) = f 3 (SNR3 (k))(SNR3min ^ SNR3 (k) ^ SNR3max)...(13b)a3(k) = a3min(SNR3 (k) > SNR3max)...(13c)這里，a3min和a 3max是滿足關(guān)系式a 3min < a 3max的常數(shù)。單調(diào)下降函數(shù)f3(x)可類似于400，使用a3max、a3min、SNR3max和SNR3min代替等式 (9a)至(9c)中的 almax、almin、SNRlmax 和 SNRlmin 來確定。步長控制電路18向自適應(yīng)濾波器6提供步長a4(k)，該步長是基于信噪比估算電路23求得的第二彳目噪比計(jì)算而得的。a 4(k)作為函數(shù) f4 (X)的值被求得，函數(shù) f4(X)按 SNR4min < SNR4 (k) < SNR4max 的關(guān)系單調(diào)上升，這里，SNR4min和SNR4max是滿足關(guān)系式SNR4min < SNR4max的常數(shù)。這些關(guān)系能用等式(14a)至(14c)表示a4(k) = a4niin(SNR3 (k) < SNR4min)...(14a)a 4(k) = f4 (SNR3 (k))(SNR4min < SNR3 (k) < SNR4max)…(14b)ct4(k) = a4max(SNR3 (k) > SNR4·)…(14c)
這里，a4min和a 4max是滿足關(guān)系式a 4min < a 4max的常數(shù)。單調(diào)上升函數(shù)能類似于f4 (x)使用a 4max、a 4min、SNR4max和SNR4min代替等式(12a) 至(12c)中的 a2max、a2min、SNR2max 和 SNR2min 來確定。下面對圖5所示的信號處理器即噪聲消除器的工作原理進(jìn)行說明。該信號處理器配置有第一自適應(yīng)濾波器7，其用于消除混在語音輸入端子I作為輸入接收到的第一接收聲音信號中的噪聲信號，對包含在第一接收聲音信號中的噪聲信號進(jìn)行估算；第二自適應(yīng)濾波器8，其用于消除混在從參考輸入端子2作為輸入接收到的第二接收聲音信號中的語音信號，對包含在第二接收聲音信號中的語音信號進(jìn)行估算；第三自適應(yīng)濾波器5，其用于估算第一接收聲音信號和第二接收聲音信號之間的信號-噪聲關(guān)系(即信噪比)，對包含在從語音輸入端子I作為輸入接收到的第一接收聲音信號中的噪聲信號進(jìn)行估算；和第四自適應(yīng)濾波器6，其估算包含在從參考輸入端子2作為輸入接收到的第二接收聲音信號中的語音信號。當(dāng)?shù)谝徊介L控制電路19基于第一接收聲音信號中的信號-噪聲關(guān)系確定第一接收聲音信號中的噪聲信號大于語音信號時(shí)，第一步長控制電路 19向第一自適應(yīng)濾波器7提供大步長，以加速收斂。另一方面，當(dāng)其確定第一接收聲音信號中噪聲信號小于語音信號時(shí)，第一步長控制電路19向第一自適應(yīng)濾波器7提供小步長， 以防止發(fā)展到不正確的收斂。同樣，當(dāng)?shù)诙介L控制電路20基于第二接收聲音信號中的信號-噪聲關(guān)系確定第二接收聲音信號中語音信號大于噪聲信號時(shí)，第二步長控制電路20將較大的步長提供給第二自適應(yīng)濾波器8，加速收斂。相反，當(dāng)?shù)诙介L控制電路20確定語音信號小于噪聲信號時(shí)，第二步長控制電路20將較小的步長提供給第二自適應(yīng)濾波器8，因此防止發(fā)展到不正確的收斂。當(dāng)?shù)谌介L控制電路17基于第一接收聲音信號的信號-噪聲關(guān)系確定第一接收聲音信號中的噪聲信號大于語音信號時(shí)，第三步長控制電路17將較大的步長提供給第三自適應(yīng)濾波器5，因此加速收斂。另一方面，當(dāng)?shù)谌介L控制電路17確定第一接收聲音信號中的噪聲信號小于語音信號時(shí)，第三步長控制電路17將較小的步長提供給第三自適應(yīng)濾波器5，因此防止發(fā)展到不正確的收斂。同樣，當(dāng)?shù)谒牟介L控制電路18基于第四接收聲音信號的信號-噪聲關(guān)系確定第二接收聲音信號中語音信號大于噪聲信號時(shí)，第四步長控制電路18將大步長提供給第四自適應(yīng)濾波器6，因此加速收斂。另一方面，當(dāng)?shù)谒牟介L控制電路18確定語音信號小于噪聲信號時(shí)，第四步長控制電路18將小步長提供給第四自適應(yīng)濾波器6，因此防止發(fā)展到不正確的收斂。如上所述，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的信號處理器利用由作為輸入施加至語音輸入端子I和參考輸入端子2的信號所估算的信噪比，來估算將干擾自適應(yīng)濾波器5系數(shù)的更新操作的信號的大小，因此使自適應(yīng)濾波器5的步長在信噪比大的時(shí)候?yàn)樾〔介L，從而減小干擾信號對系數(shù)更新操作的影響，相反情況下則設(shè)置大步長，以縮短系數(shù)更新操作的收斂時(shí)間。同樣，該信號處理器進(jìn)行控制，當(dāng)信噪比大時(shí)，自適應(yīng)濾波器6的步長設(shè)置為大步長，在相反的情況下，則為小步長。因此，收斂時(shí)間被縮短而與語音輸入端子I和參考輸入端子2的信噪比值無關(guān)，并且減小了減法器9、10的輸出信號失真。這種效果使提供給信噪比估算電路21、22的語音分量和噪聲分量的估算值的精度提高，并且縮短了自適應(yīng)濾波器 7,8的收斂時(shí)間，或者減小了提供給輸出端子13的輸出語音的失真。換句話說，獲得了能用作噪聲消除器的信號處理器，其中自適應(yīng)濾波器7、8的收斂時(shí)間短，并且對于其中噪聲在語音輸入端子I和參考輸入端子2上變化范圍大的輸入信號來說，輸出語音幾乎沒有失真。詳細(xì)地說，上述第一實(shí)施例的過程包括步驟(al)給出對于接收聲音信號的預(yù)定延遲時(shí)間，產(chǎn)生第一延遲接收聲音信號和第二延遲接收聲音信號；(a2)從第一延遲接收聲音信號中減去第一偽噪聲信號，產(chǎn)生第一誤差信號；(a3)從第二延遲接收聲音信號中減去第一偽語音信號，產(chǎn)生第二誤差信號；(a4)將第二誤差信號施加至第一自適應(yīng)濾波器7作為輸入，產(chǎn)生第一偽噪聲信號;(a5)更新第一自適應(yīng)濾波器7的系數(shù)，使第一誤差信號減到最小；(a6)將第一誤差信號施加至第二自適應(yīng)濾波器8,產(chǎn)生第一偽語音信號；(a7)更新第二自適應(yīng)濾波器8的系數(shù)，使第二誤差信號減到最小；(a8)將第一誤差信號提供給輸出端子，作為已消除了噪聲的語音信號；(a9)從第一接收聲音信號中減去第二偽噪聲信號，產(chǎn)生第三誤差信號；(alO)從第二接收聲音信號中減去第二偽噪聲信號，產(chǎn)生第四誤差信號；(all)將第四誤差信號施加至與第一自適應(yīng)濾波器的配置相同的第三自適應(yīng)濾波器5,以產(chǎn)生第二偽噪聲信號；(al2)更新第三自適應(yīng)濾波器5的系數(shù)，使第三誤差信號減到最小；(al3)將第三誤差信號作為輸入施加至與第二自適應(yīng)濾波器的配置相同的第四自適應(yīng)濾波器6,產(chǎn)生第二偽語音信號；(al4)更新第四自適應(yīng)濾波器6的系數(shù)，使第四誤差信號減到最小；(al5)基于第三誤差信號和第二偽噪聲信號產(chǎn)生第一信號-噪聲關(guān)系；(al6)基于第二偽語音信號和第四誤差信號產(chǎn)生第二信號_噪聲關(guān)系；(al7)基于第一接收聲音信號和第二接收聲音信號產(chǎn)生第三信號_噪聲關(guān)系；(al8)基于第一信號_噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第一自適應(yīng)濾波器7的濾波器系數(shù)的校正量；(al9)基于第二信號_噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第二自適應(yīng)濾波器8的濾波器系數(shù)的校正量；和(a20)基于第三信號-噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第三和第四自適應(yīng)濾波器5、6 的濾波器系數(shù)的校正量。下面說明本發(fā)明第二實(shí)施例。在表示本發(fā)明第二實(shí)施例的圖6中，與圖5所示部件相同或等效的部件給予相同的參考號碼。圖6所示的第二實(shí)施例的信號處理器配置有語音輸入端子I ;參考輸入端子2 ； 輸出端子13 ;第一延遲電路3,其用于接收從語音輸入端子I來的作為輸入的第一接收聲音信號Xp(k)，并給第一接收聲音信號一個(gè)預(yù)定的延遲時(shí)間，以產(chǎn)生第一延遲接收聲音信號； 第二延遲電路4，其用于接收從參考輸入端子2來的作為輸入的第二接收聲音信號Xk(k)， 并給第二接收聲音信號一個(gè)與第一延遲電路3相同的延遲時(shí)間，以產(chǎn)生第二延遲接收聲音信號；第一減法器11，其用于從第一延遲接收聲音信號中減去第一偽噪聲信號，以產(chǎn)生第一誤差信號；第二減法器12，其用于從第二延遲接收聲音信號中減去第一偽語音信號，以產(chǎn)生第二誤差信號；第一自適應(yīng)濾波器7，其用于接收從第二減法器12來的作為輸入的第二誤差信號，以產(chǎn)生第一偽噪聲信號，并更新系數(shù)使第一誤差信號減到最小；和第二自適應(yīng)濾波器8，其用于接收從減法器11來的作為輸入的第一誤差信號，以產(chǎn)生第一偽語音信號， 并更新系數(shù)使第二誤差信號減到最小；其中第一誤差信號也提供給輸出端子13，作為已從中消除噪聲的語音信號。這個(gè)信號處理器進(jìn)一步包括第三減法器9，其用于從第一接收聲音信號中減去第二偽噪聲信號，以產(chǎn)生第三誤差信號；第四減法器10，其用于從第二接收聲音信號中減去第二偽語音信號，以產(chǎn)生第四誤差信號；第三自適應(yīng)濾波器5，其用于接收作為輸入的第四誤差信號，以產(chǎn)生第二偽噪聲信號，并更新系數(shù)使第三誤差信號減到最小；第四自適應(yīng)濾波器6，其用于接收作為輸入的第三誤差信號，以產(chǎn)生第二偽語音信號，并更新系數(shù)使第四誤差信號減到最小；第一信噪比估算電路21，其基于第三誤差信號和第二偽噪聲信號產(chǎn)生第一信號-噪聲關(guān)系；第二信噪比估算電路22，其基于第二偽語音信號和第四誤差信號產(chǎn)生第二信號-噪聲關(guān)系；第三信噪比估算電路23，其基于第一接收聲音信號和第二接收聲音信號產(chǎn)生第三信號-噪聲關(guān)系；第一步長控制電路19，其基于第一信號-噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第一自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)的校正量；第二步長控制電路20，其基于第二信號-噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第二自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)的校正量；第三步長控制電路17，其基于第三信號-噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第三自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)的校正量；和第四步長控制電路18，其基于第二信號-噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第四自適應(yīng)濾波器6的濾波器系數(shù)的校正量。換句話說，圖6所示第二實(shí)施例的信號處理器與圖5所示第一實(shí)施例的信號處理器不同之處涉及步長控制電路18，其他部件的配置相同。因此下面對步長控制電路18進(jìn)行說明。輸入至步長控制電路18的信號不是從信噪比估算電路23來的第三信噪比，而是由第二信噪比估算電路22求得的第二信噪比。步長控制電路18向第四自適應(yīng)濾波器6提供基于第二信噪比SNR2(k)計(jì)算所得的步長a4(k)。a4(k)同樣能通過以 SNR2 (k)、SNR5max、SNR5min、a 5max 和 a 5min 代替等式(14a)至 (14c)的 SNR3 (k)、SNR4max、SNR4min、a 4max 和 a 4min 來確定。這里，SNR5min 和 SNR5max 是滿足關(guān)系式SNR5· < SNR5max的常數(shù)，α 5_和a 5max是滿足關(guān)系式a 5min < a 5max的常數(shù)。因此， 通過利用信噪比估算電路22中求得的第二信噪比代替信噪比估算電路23中求得的第三信噪比，圖6所示的信號處理器能進(jìn)行與第一實(shí)施例的信號處理器相同的操作。同樣地，本實(shí)施例的信號處理器也可以是這樣的配置，其中步長控制電路18的輸入信號設(shè)置為信噪比估算電路23中求得的信噪比，并且步長控制電路17的輸入信號設(shè)置為信噪比估算電路21中求得的信噪比。這種可能性從電路配置的對稱性來看是明顯的。圖6所示第二實(shí)施例的信號處理器的工作原理，與上述第一實(shí)施例的信號處理器的工作原理相同。更詳細(xì)地說，第二實(shí)施例的過程包括第一實(shí)施例的步驟(al)至(al9)，并且還有步驟(a20)基于第三信號_噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第三自適應(yīng)濾波器5的濾波器系數(shù)的校正量；和(a21)基于第二信號_噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第四自適應(yīng)濾波器6的濾波器系數(shù)的校正量。
下面說明本發(fā)明的第三實(shí)施例。在表示本發(fā)明第三實(shí)施例的信號處理器的圖7 中，與圖6所示部件相同或等效的部件給予相同的參考號碼。圖7所示的第三實(shí)施例的信號處理器配置有語音輸入端子I ;參考輸入端子2 ； 輸出端子13 ;第一延遲電路3,其用于接收從語音輸入端子I來的作為輸入的第一接收聲音信號XP(k)，并給第一接收聲音信號一個(gè)預(yù)定的延遲時(shí)間，以產(chǎn)生第一延遲接收聲音信號； 第二延遲電路4，其用于接收從參考輸入端子2來的作為輸入的第二接收聲音信號Xk(k)， 并給第二接收聲音信號一個(gè)與第一延遲電路3相同的延遲時(shí)間，以產(chǎn)生第二延遲接收聲音信號；第一減法器11，其用于從第一延遲接收聲音信號中減去第一偽噪聲信號，以產(chǎn)生第一誤差信號；第二減法器12，其用于從第二延遲接收聲音信號中減去第一偽語音信號，以產(chǎn)生第二誤差信號；第一自適應(yīng)濾波器7，其用于接收從第二減法器12來的作為輸入的第二誤差信號，以產(chǎn)生第一偽噪聲信號，并更新系數(shù)使第一誤差信號減到最小；和第二自適應(yīng)濾波器8，其用于接收從第一減法器11來的作為輸入的第一誤差信號，以產(chǎn)生第一偽語音信號，并更新系數(shù)使第二誤差信號減到最小；其中第一誤差信號也提供給輸出端子13，作為已從中消除噪聲的語音信號。這個(gè)信號處理器進(jìn)一步包括第三減法器9，其用于從第一接收聲音信號中減去第二偽噪聲信號，以產(chǎn)生第三誤差信號；第四減法器10，其用于從第二接收聲音信號中減去第二偽語音信號，以產(chǎn)生第四誤差信號；第三自適應(yīng)濾波器5，其用于接收第四誤差信號，以產(chǎn)生第二偽噪聲信號，并更新系數(shù)使第三誤差信號減到最小；第四自適應(yīng)濾波器6， 其用于接收第三誤差信號，以產(chǎn)生第二偽語音信號，并更新系數(shù)使第四誤差信號減到最小； 第一信噪比估算電路21，其基于第三誤差信號和第二偽噪聲信號產(chǎn)生第一信號-噪聲關(guān)系；第二信噪比估算電路22，其基于第二偽語音信號和第四誤差信號產(chǎn)生第二信號-噪聲關(guān)系；第一步長控制電路19，其基于第一信號-噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第一自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)的校正量；第二步長控制電路20，其基于第二信號-噪聲關(guān)系提供步長， 用于確定第二自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)的校正量；第三步長控制電路17，其基于第一信號-噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第三自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)的校正量；和第四步長控制電路18，其基于第二信號-噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第四自適應(yīng)濾波器的濾波器系數(shù)的校正量。換句話說，圖7所示第三實(shí)施例的信號處理器是這樣一種配置，其中從圖6所示第二實(shí)施例的信號處理器中去掉信噪比估算電路23，并且步長控制電路17與圖6的步長控制電路不同。其他部件的配置等效于圖6的部件配置，并且除步長控制電路17以外，圖7所示第三實(shí)施例的信號處理器中部件的工作，與圖6所示部件的工作相同，因此下面只對步長控制電路17進(jìn)行說明。步長控制電路17的輸入信號是第一信噪比估算電路21所求得的第一信噪比。步長控制電路17向自適應(yīng)濾波器5提供基于這個(gè)信噪比SNRl (k)計(jì)算所得的步長a 3(k)。a3(k)同樣能通過以 SNRl (k)、SNR6max、SNR6-、a 6max 和 a 6min 代替等式(13a)至 (13c)的 SNR3 (k)、SNR3max、SNR3min、a 3max 和 a 3min 來確定。這里，SNR6min和 SNR6max 是滿足關(guān)系式 SNR6min < SNR6max 的常數(shù)，a 6min 和 a 6max 是滿足關(guān)系式a 6min < a 6max的常數(shù)。因此，利用第一信噪比估算電路21所求得的第一信噪比，而不是提供第三信噪比估算電路并使用第三信噪比，可消除對提供第三信噪比估算電路的需要，并能免去相應(yīng)于這個(gè)第三信噪比估算電路的工作量。圖7所示第三實(shí)施例的信號處理器的工作原理類似于上述第一實(shí)施例的信號處理器的工作原理。更詳細(xì)地說，第三實(shí)施例的過程包括第一實(shí)施例的(al)至(al6)，還有步驟(al7b)基于第一信號_噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第一自適應(yīng)濾波器7的濾波器系數(shù)的校正量；(al8b)基于第二信號_噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第二自適應(yīng)濾波器8的濾波器系數(shù)的校正量；(al9b)基于第一信號_噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第三自適應(yīng)濾波器5的濾波器系數(shù)的校正量；和(a20b)基于第二信號_噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第四自適應(yīng)濾波器6的濾波器系數(shù)的校正量。下面對本發(fā)明的第四實(shí)施例進(jìn)行說明。在表示本發(fā)明第四實(shí)施例的信號處理器的圖8中，與圖5所示部件相同或等效的部件，給予相同的參考號碼。圖8所示的第四實(shí)施例的信號處理器配置有語音輸入端子I ;參考輸入端子2 ； 輸出端子13 ;第一延遲電路3,其用于接收從語音輸入端子I來的作為輸入的第一接收聲音信號Xp(k)，并給第一接收聲音信號一個(gè)預(yù)定的延遲時(shí)間，以產(chǎn)生第一延遲接收聲音信號； 第二延遲電路4，其用于接收從參考輸入端子2來的作為輸入的第二接收聲音信號Xk(k)， 并給第二接收聲音信號一個(gè)與第一延遲電路3相同的延遲時(shí)間，以產(chǎn)生第二延遲接收聲音信號；第一減法器11，其用于從第一延遲接收聲音信號中減去第一偽噪聲信號，以產(chǎn)生第一誤差信號；第二減法器12，其用于從第二延遲接收聲音信號中減去第一偽語音信號，以產(chǎn)生第二誤差信號；第一自適應(yīng)濾波器7，其用于接收從第二減法器12來的作為輸入的第二誤差信號，以產(chǎn)生第一偽噪聲信號，并更新系數(shù)使第一誤差信號減到最小；和第二自適應(yīng)濾波器8，其用于接收從第一減法器11來的作為輸入的第一誤差信號，以產(chǎn)生第一偽語音信號，并更新系數(shù)使第二誤差信號減到最小；其中，第一誤差信號也提供給輸出端子13作為已從中消除噪聲的語音信號。這個(gè)信號處理器進(jìn)一步包括第三減法器9，其用于從第一接收聲音信號中減去第二偽噪聲信號，以產(chǎn)生第三誤差信號；第四減法器10，其用于從第二接收聲音信號中減去第二偽語音信號，以產(chǎn)生第四誤差信號；第三自適應(yīng)濾波器5，其用于接收作為輸入的第四誤差信號，以產(chǎn)生第二偽噪聲信號，并更新系數(shù)使第三誤差信號減到最小；第四自適應(yīng)濾波器7，其用于接收作為輸入的第三誤差信號，以產(chǎn)生第二偽語音信號，并更新系數(shù)使第四誤差信號減到最小；第一信噪比估算電路21，其基于第三誤差信號和第二偽噪聲信號產(chǎn)生第一信號-噪聲關(guān)系；第二信噪比估算電路22，其基于第二偽語音信號和第四誤差信號產(chǎn)生第二信號-噪聲關(guān)系；第三信噪比估算電路23，其基于第一接收聲音信號和第二接收聲音信號產(chǎn)生第三信號-噪聲關(guān)系；第一控制電路32，其用于接收作為輸入的第一信號-噪聲關(guān)系和第三信號-噪聲關(guān)系的關(guān)系，并且根據(jù)這些信號-噪聲關(guān)系的關(guān)系是否在預(yù)定的范圍內(nèi)，選擇一個(gè)信號-噪聲關(guān)系，并將所選的信號-噪聲關(guān)系提供作為第四信號-噪聲關(guān)系；第二控制電路33，其用于接收第二信號-噪聲關(guān)系和第三信號-噪聲關(guān)系的關(guān)系，并且根據(jù)這些信號-噪聲關(guān)系的關(guān)系是否在預(yù)定的范圍內(nèi)，選擇一個(gè)信號-噪聲關(guān)系，并將所選的信號-噪聲關(guān)系提供作為第五信號-噪聲關(guān)系；第一步長控制電路19，其基于第一信號-噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第一自適應(yīng)濾波器7的濾波器系數(shù)的校正量；第二步長控制電路20，其基于第二信號-噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第二自適應(yīng)濾波器8的濾波器系數(shù)的校正量；第三步長控制電路17，其基于第四信號-噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第三自適應(yīng)濾波器5的濾波器系數(shù)的校正量；和第四步長控制電路18，其基于第五信號-噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第四自適應(yīng)濾波器6的濾波器系數(shù)的校正量。換句話說，圖8所示第四實(shí)施例的信號處理器是這樣一種配置，它是通過將控制電路32、33添加至圖5所示的信號處理器而實(shí)現(xiàn)的，其中，信噪比分別經(jīng)由控制電路32、33 作為輸入施加至步長控制電路17、18。在圖8所示的信號處理器中，除了步長控制器17、18 之外的元件的操作與圖5所示的裝置相同，因此，下面的說明涉及控制電路32、33和步長控制電路17、18。控制電路32提供有第三信噪比估算電路23中求得的第三信噪比和第一信噪比估算電路21中求得的第一信噪比。控制電路32從信噪比估算電路23、21所提供的信噪比 SNR3(k)和SNRl (k)中選擇一個(gè)，把選擇的這個(gè)信噪比作為第四信噪比，并將這個(gè)信噪比提供給步長控制電路17。這一關(guān)系能用等式(15a)、(15b)和(16)來表示SNR4 (k) = SNRl (k) Cr1(Ii) >rlth)...(15a)SNR4 (k) = SNR3 (k)(k) < rlth)…(15b)Γι (k) = SNR3 (k) /SNRl (k)…(16)這里，rlth是正的常數(shù)等式(17a)和(17b)也可用來代替等式(15a)和(15b)。SNR4 (k) = SNR3 (k) (R1QOSRlth)...(17a)SNR4 (k) = SNRl (k) (R1 (k) < Rlth)…(17b)這里，Rlth是正的常數(shù)，R1GO ^ T1 (k)從時(shí)間k-m+1至k變化的平均，由等式(18) 給出
(I \rn-lW = — EiI rx (k - i)…(18)
VmJ1=O與圖5所示的裝置對比，步長控制電路17的輸入信號是由控制電路32求得的第四信噪比SNR4(k)。步長控制電路17向自適應(yīng)濾波器5提供基于這個(gè)第四信噪比SNR4(k) 計(jì)算而得的步長a3(k)。a3(k)同樣能利用 SNR4(k)、SNR7-、SNR7min、a 7max 和 a 7min 代替等式(13a)至 (13c)的 SNR3 (k)、SNR3max、SNR3min、a 3max 和 a 3min 來確定。在這種情況下，SNR7min 和 SNR7max 是滿足關(guān)系式SNR7. < SNR7max的常數(shù)，a 7min和a 7max是滿足關(guān)系式a 7min < a 7max的常數(shù)。控制電路33提供有第三信噪比估算電路23中求得的第三信噪比和第二信噪比估算電路22中求得的第二信噪比。控制電路33從信噪比估算電路23、22所提供的信噪比SNR3 (k)和SNR2 (k)中選擇一個(gè)，把選擇的信噪比作為第五信噪比SNR5 (k)，并將這個(gè)第五信噪比SNR5(k)提供給步長控制電路18。這一關(guān)系能用等式(19a)、(19b)和(20)來表示SNR5 (k) = SNR2 (k) (r2 (k) ^ r2th)...(19a)
SNR5 (k) = SNR3 (k) (r2 (k) < r,r2 (k) = SNR3 (k) /SNR2 (k) 這里，r2th是正的常數(shù)，等式(21a)和(21b)也可用來代替等式(19a)和(19b)。這里，R2th是正的常數(shù)，R2 (k)是r2 (k)從時(shí)間k_m+l至k變化的平均，由等式(22) 給出與圖5所示的裝置對比，步長控制電路18的輸入信號是由控制電路33求得的第五信噪比SNR5 (k)。步長控制電路18向自適應(yīng)濾波器6提供基于這個(gè)信噪比SNR5 (k)計(jì)算而得的步長a 4(k)。a4(k)同樣能利用 SNR5(k)、SNR8max、SNR8min、a 8max 和 a 8min 代替等式(14a)至 (14c)的 SNR3 (k)、SNR4max、SNR4min、a 4max 和 a 4min。在這種情況下，SNR8min 和 SNR8max 是滿足關(guān)系式SNR8* < SNR8max的常數(shù)，a 8min和a 8max是滿足關(guān)系式a 8min < a 8max的常數(shù)。這樣，根據(jù)本實(shí)施例，從由信噪比估算電路21、23求得的第一和第三信噪比中選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)闹担⑺x的值提供給步長控制電路17，同樣，從由信噪比估算電路22、23 求得的第二和第三信噪比中選擇一適當(dāng)?shù)闹担⑦@個(gè)值提供給步長控制電路18，從而，與將信噪比中的一個(gè)提供給步長控制電路17、18計(jì)算步長的情況相比，能更有效地計(jì)算最佳步長。這是因?yàn)樾旁氡裙浪汶娐?3的估算值受漏泄至輸入端子I的噪聲信號分量和漏泄至輸入端子2的語音信號分量的影響，因此其值不是足夠精確的。另一方面，信噪比估算電路21、22利用經(jīng)自適應(yīng)濾波器5、6消除這些漏泄分量影響的信號來進(jìn)行估算操作，因此估算值能得到很高的精度。但是，這一操作受自適應(yīng)濾波器
5、6收斂的影響，因此估算值的精度不是自適應(yīng)的，直至這些自適應(yīng)濾波器收斂。所以，控制電路32、33選擇適當(dāng)?shù)男旁氡龋⑦@些信噪比提供給步長控制電路17、18，能計(jì)算最佳的步長。圖8所示第四實(shí)施例的信號處理器的工作原理類似于上述第一實(shí)施例的信號處理器。詳細(xì)地說，第四實(shí)施例的過程包括第一實(shí)施例的步驟(al)至(al7)，還包括步驟(al8c)根據(jù)第一信號-噪聲關(guān)系和第二信號-噪聲關(guān)系的關(guān)系是否在預(yù)定的范圍內(nèi)，選擇一個(gè)并將它提供作為第四信號-噪聲關(guān)系；(al9c)根據(jù)第一信號-噪聲關(guān)系和第二信號-噪聲關(guān)系的關(guān)系是否在預(yù)定的范圍內(nèi)，選擇一個(gè)并將它提供作為第五信號-噪聲關(guān)系；(a20c)基于第一信號_噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第一自適應(yīng)濾波器7的濾波器系數(shù)的校正量；(a21c)基于第二信號_噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第二自適應(yīng)濾波器8的濾波器系數(shù)的校正量；(a22c)基于第四信號_噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第三自適應(yīng)濾波器5的濾波器系數(shù)的校正量；和(a23c)基于第五信號_噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第四自適應(yīng)濾波器6的濾波SNR5 (k) = SNR3 (k) (R2 (k)彡 R2th)SNR5 (k) = SNR2 (k) (R2 (k) < R2th)
(21a)
(21b)R2(k) = — r2(k-i)-r2(k-i-I) |}
I,=n
20器系數(shù)的校正量。下面對本發(fā)明的第五實(shí)施例進(jìn)行說明。在表示本發(fā)明第五實(shí)施例信號處理器的圖 9中，與圖5所示部件相同或等效的部件給予相同的參考號碼。圖9所示第五實(shí)施例的信號處理器配置有語音輸入端子I ;參考輸入端子2 ;輸出端子13 ;第一延遲電路3,其用于接收從語音輸入端子I來的作為輸入的第一接收聲音信號Xp (k)，并給第一接收聲音信號一個(gè)預(yù)定的延遲時(shí)間，以產(chǎn)生第一延遲接收聲音信號；第二延遲電路4，其用于接收從參考輸入端子2來的作為輸入的第二接收聲音信號Xk (k)，并給第二接收聲音信號一個(gè)與第一延遲電路3相同的延遲時(shí)間，以產(chǎn)生第二延遲接收聲音信號；第一減法器11，其用于從第一延遲接收聲音信號中減去第一偽噪聲信號，以產(chǎn)生第一誤差信號；第二減法器12，其用于從第二延遲接收聲音信號中減去第一偽語音信號，以產(chǎn)生第二誤差信號；第一自適應(yīng)濾波器7,其從第二減法器12取得第二誤差信號作為輸入,產(chǎn)生第一偽噪聲信號，并更新系數(shù)，使第一誤差信號減到最小；和第二自適應(yīng)濾波器8，其從第一減法器11取得第一誤差信號作為輸入，產(chǎn)生第一偽語音信號，并更新系數(shù)使第二誤差信號減到最小；其中，第一誤差信號也提供給輸出端子13作為已消除噪聲的語音信號。這個(gè)信號處理器進(jìn)一步包括第一低通濾波器24，其用于抑制第一接收聲音信號中超過預(yù)定頻率的分量，并提供結(jié)果；第二低通濾波器25，其用于抑制第二接收聲音信號中超過與第一低通濾波器24相同的預(yù)定頻率的分量，并提供結(jié)果；第一疏化電路26，其用于以預(yù)定的疏化率使第一低通濾波器24提供的信號疏化為一個(gè)信號，以產(chǎn)生第一疏化接收聲音信號；第二疏化電路27,其用于以與第一疏化電路26相同的疏化率使第二低通濾波器25提供的信號疏化為一個(gè)信號，以產(chǎn)生第二疏化接收聲音信號；第三減法器9，其用于從第一疏化接收聲音信號中減去第二偽噪聲信號，以產(chǎn)生第三誤差信號；第四減法器10，其用于從第二疏化接收聲音信號中減去第二偽語音信號，以產(chǎn)生第四誤差信號；第三自適應(yīng)濾波器5，其將第四誤差信號取作輸入產(chǎn)生第二偽噪聲信號，并更新系數(shù)使第三誤差信號減到最小；第四自適應(yīng)濾波器6，其將第三誤差信號取作輸入產(chǎn)生第二偽語音信號，并更新系數(shù)使第四誤差信號減到最小；第一信噪比估算電路21，其從第三誤差信號和第二偽噪聲信號產(chǎn)生第一信號-噪聲關(guān)系；第二信噪比估算電路22，其從第二偽語音信號和第四誤差信號產(chǎn)生第二信號-噪聲關(guān)系；第三信噪比估算電路23，其從第一疏化接收聲音信號和第二疏化接收聲音信號產(chǎn)生第三信號-噪聲關(guān)系；第一步長控制電路19，其基于第一信號-噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第一自適應(yīng)濾波器7的濾波器系數(shù)的校正量；第二步長控制電路20，其基于第二信號-噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第二自適應(yīng)濾波器8的濾波器系數(shù)的校正量；第三步長控制電路17，其基于第三信號-噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第三自適應(yīng)濾波器5的濾波器系數(shù)的校正量；和第四步長控制電路18，其同樣基于第三信號-噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第四自適應(yīng)濾波器6的濾波器系數(shù)的校正量。實(shí)質(zhì)上，圖9所示第五實(shí)施例的信號處理器是將低通濾波器24、25和疏化電路26、 27添加至圖5所示信號處理器的裝置。所以，下面只對低通濾波器24、25和疏化電路26、 27進(jìn)行說明。疏化電路26，通過把語音輸入端子I經(jīng)由低通濾波器24所提供的具有取樣頻率f。 的信號變疏，將取樣頻率轉(zhuǎn)換為fs，并提供結(jié)果。換句話說，疏化率是f；/fs。為了防止由疏化電路26疏化過程引起的混疊失真，低通濾波器24抑制輸入信號中等于或大于頻率fp的分量，并將結(jié)果提供給疏化電路26。這里2fp < fs < f。。疏化電路27同樣地將參考輸入端子2經(jīng)由低通濾波器25所提供的具有頻率為f。的信號變疏，將取樣頻率轉(zhuǎn)換為fs，并提供結(jié)果作為輸出。低通濾波器25的工作類似于低通濾波器24。因此，在本實(shí)施例中，將取樣頻率經(jīng)疏化轉(zhuǎn)換為fs的信號提供給信噪比估算電路 21、22、23和自適應(yīng)濾波器5、6，使這些電路的工作負(fù)荷能減小。圖9所示第五實(shí)施例的信號處理器的工作原理類似于上述第一實(shí)施例的信號處理器的工作原理。詳細(xì)地說，第六實(shí)施例的過程包括第一實(shí)施例的步驟(al)至(a8)，進(jìn)一步包括步驟(a9d)將第一和第二接收聲音信號作為輸入施加至第一和第二低通濾波器24、 25，以產(chǎn)生其中等于或大于預(yù)定頻率的分量被抑制的信號；(alOd)使第一和第二低通濾波器24、25提供的信號以預(yù)定疏化率疏化為一個(gè)信
號，以產(chǎn)生第一和第二疏化接收聲音信號；(alld)從第一疏化接收聲音信號中減去第二偽噪聲信號，以產(chǎn)生第三誤差信號；(al2d)從第二疏化接收聲音信號中減去第二偽噪聲信號，以產(chǎn)生第四誤差信號；(al3d)將第四誤差信號施加至第一自適應(yīng)濾波器相同配置的第三自適應(yīng)濾波器
5,以產(chǎn)生第二偽噪聲信號；(al4d)更新第三自適應(yīng)濾波器5的系數(shù)，使第三誤差信號減到最小；(al5d)將第三誤差信號施加至第二自適應(yīng)濾波器相同配置的第四自適應(yīng)濾波器
6,以產(chǎn)生第二偽語音信號；
(al6d)更新第四自適應(yīng)濾波器6的系數(shù)，使第四誤差信號減到最小；
(al7d)從第三誤差信號和第二偽噪聲信號產(chǎn)生第一信號-噪聲關(guān)系；
(al8d)從第二偽語音信號和第四誤差信號產(chǎn)生第二信號-噪聲關(guān)系；
(al9d)從第一疏化接收聲音信號和第二疏化接收聲音信號產(chǎn)生第三信號-噪聲
關(guān)系;(a20d)基于第一信號_噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第一自適應(yīng)濾波器7的濾波器系數(shù)的校正量；(a21d)基于第二信號_噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第二自適應(yīng)濾波器8的濾波器系數(shù)的校正量；和(a22d)基于第三信號_噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第三和第四自適應(yīng)濾波器7、 8的濾波器系數(shù)的校正量。下面對本發(fā)明的第六實(shí)施例進(jìn)行說明。在表示本發(fā)明第六實(shí)施例的信號處理器的圖10中，與圖5所示部件相同或等效的部件給予相同的參考號碼。圖10所示第六實(shí)施例的信號處理器配置有語音輸入端子I ;參考輸入端子2 ;輸出端子13 ;第一延遲電路3,其用于接收從語音輸入端子I來的作為輸入的第一接收聲音信號Xp (k)，并給第一接收聲音信號一個(gè)預(yù)定的延遲，以產(chǎn)生第一延遲接收聲音信號；第二延遲電路4，其用于接收從參考輸入端子2來的作為輸入的第二接收聲音信號Xk(k)，并給第二接收聲音信號一個(gè)與第一延遲電路3相同的延遲時(shí)間，以產(chǎn)生第二延遲接收聲音信號； 第一減法器11，其用于從第一延遲接收聲音信號中減去第一偽噪聲信號，以產(chǎn)生第一誤差信號；第二減法器12，其用于從第二延遲接收聲音信號中減去第一偽語音信號，以產(chǎn)生第二誤差信號；第一自適應(yīng)濾波器7，其從第二減法器12取得第二誤差信號作為輸入，產(chǎn)生第一偽噪聲信號，并更新系數(shù)使第一誤差信號減到最小；和第二自適應(yīng)濾波器8，其用于接收從第一減法器11來的作為輸入的第一誤差信號，產(chǎn)生第一偽語音信號，并更新系數(shù)使第二誤差信號減到最小；其中，第一誤差信號進(jìn)一步提供給輸出端子13作為已消除噪聲的語音信號。這個(gè)信號處理器進(jìn)一步包括第三減法器9，其用于從第一接收聲音信號中減去第二偽噪聲信號，以產(chǎn)生第三誤差信號；第四減法器10，其用于從第二接收聲音信號中減去第二偽語音信號，以產(chǎn)生第四誤差信號；第三自適應(yīng)濾波器5，其用于接收第四誤差信號作為輸入，產(chǎn)生第二偽噪聲信號，并更新系數(shù)使第三誤差信號減到最小；第四自適應(yīng)濾波器6，其取第三誤差信號作為輸入，產(chǎn)生第二偽語音信號，并更新系數(shù)使第四誤差信號減到最小；第一信噪比估算電路21，其從第三誤差信號和第二偽噪聲信號產(chǎn)生第一信號-噪聲關(guān)系；第二信噪比估算電路23，其從第一接收聲音信號和第二接收聲音信號產(chǎn)生第三信號-噪聲關(guān)系；第一步長控制電路19，其基于第一信號-噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第一自適應(yīng)濾波器7的濾波器系數(shù)的校正量；第二步長控制電路20，其基于第一信號-噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第二自適應(yīng)濾波器8的濾波器系數(shù)的校正量；第三步長控制電路17， 其基于第三信號-噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第三自適應(yīng)濾波器5的濾波器系數(shù)的校正量；和第四步長控制電路18，其基于第三信號-噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第四自適應(yīng)濾波器6的濾波器系數(shù)的校正量。實(shí)質(zhì)上，圖10所示第六實(shí)施例的信號處理器是從圖5所示的信號處理器中取消了第二信噪比估算電路22的裝置。結(jié)果，第一信噪比從第一信噪比估算電路21發(fā)送至步長控制電路20。圖10所示的信號處理器在其他方面等效于圖5所示的裝置。所以下面僅對步長控制電路20進(jìn)行說明。步長控制電路20的輸入信號是信噪比估算電路21中求得的信噪比SNRl (k)，步長控制電路20向自適應(yīng)濾波器8提供基于SNRl (k)計(jì)算所得的步長a 2(k)。a2(k)同樣能利用 SNRl (k)、SNR9max、SNR9min、a 9max 和 a 9min 代替等式(Ila)至 (12c)中的 SNR2 (k)、SNR2max、SNR2min、a 2min 和 a 2max。在這種情況下，SNR9min 和 SNR9max 是滿足關(guān)系式SNR9* < SNR9max的常數(shù)，a 9min和a 9max是滿足關(guān)系式a 9min < a 9max的常數(shù)。如此，利用信噪比估算電路21所求得的第一信噪比，而不是提供信噪比估算電路 22以及利用由信噪比估算電路22求得的第二信噪比，能取消第二信噪比估算電路22，并免去屬于第二信噪比估算電路的工作量。當(dāng)然，基于本實(shí)施例中電路結(jié)構(gòu)的對稱性，可以取消信噪比估算電路21，而不是圖 5所示信號處理器中的信噪比估算電路22，并且，步長控制電路19的輸入信號可以是信噪比估算電路22中求得的第二信噪比。圖10所示第六實(shí)施例的信號處理器的工作原理類似于上述第一實(shí)施例的信號處理器的工作原理。更詳細(xì)地說，第六實(shí)施例的過程包括第一實(shí)施例的(al)至(al5)，并且進(jìn)一步包括步驟(al6e)從第一接收聲音信號和第二接收聲音信號產(chǎn)生第三信號_噪聲關(guān)系；(al7e)基于第一信號_噪聲關(guān)系提供步長,用于確定第一和第二自適應(yīng)濾波器8、 7的濾波器系數(shù)的校正量；和
(al8e)基于第三信號_噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第二和第四自適應(yīng)濾波器5、 6的濾波器系數(shù)的校正量。下面對本發(fā)明的第七實(shí)施例進(jìn)行說明。在表示本發(fā)明第七實(shí)施例的信號處理器的圖11中，與圖5所示部件相同或等效的部件給予相同的參考號碼。圖11所示第七實(shí)施例的信號處理器配置有語音輸入端子I ;參考輸入端子2 ;輸出端子13 ;第一延遲電路3,其用于接收從語音輸入端子I來的作為輸入的第一接收聲音信號Xp (k)，并給第一接收聲音信號一個(gè)預(yù)定的延遲時(shí)間，以產(chǎn)生第一延遲接收聲音信號；第二延遲電路4，其用于接收從參考輸入端子2來的作為輸入的第二接收聲音信號Xk(k)，并給第二接收聲音信號一個(gè)與第一延遲電路3的延遲時(shí)間相同的延遲時(shí)間，以產(chǎn)生第二延遲接收聲音信號；第一減法器11，其用于從第一延遲接收聲音信號中減去第一偽噪聲信號， 以產(chǎn)生第一誤差信號；第二減法器12，其用于從第二延遲接收聲音信號中減去第一偽語音信號，以產(chǎn)生第二誤差信號；第一自適應(yīng)濾波器7，其從第二減法器12取得第二誤差信號作為輸入，產(chǎn)生第一偽噪聲信號，并更新系數(shù)使第一誤差信號減到最小；和第二自適應(yīng)濾波器 8，其用于接收從第一減法器11來的作為輸入的第一誤差信號，產(chǎn)生第一偽語音信號，并更新系數(shù)使第二誤差信號減到最小；其中，第一誤差信號進(jìn)一步提供給輸出端子13作為已消除噪聲的語音信號。信號處理器進(jìn)一步包括第三減法器9，其用于從第一接收聲音信號中減去第二偽噪聲信號，以產(chǎn)生第三誤差信號；第四減法器10，其用于從第二接收聲音信號中減去第二偽語音信號，以產(chǎn)生第四誤差信號；第三自適應(yīng)濾波器5，其接收第四誤差信號作為輸入，產(chǎn)生第二偽噪聲信號，并更新系數(shù)使第三誤差信號減到最小；第四自適應(yīng)濾波器6，其取第三誤差信號作為輸入，產(chǎn)生第二偽語音信號，并更新系數(shù)使第四誤差信號減到最小；第一信噪比估算電路21，其根據(jù)第三誤差信號和第二偽噪聲信號產(chǎn)生第一信號-噪聲關(guān)系； 乘法電路28，其用于將第一信號-噪聲關(guān)系乘以一個(gè)預(yù)定值，以產(chǎn)生第六信號-噪聲關(guān)系； 第三信噪比估算電路23，其根據(jù)第一接收聲音信號和第二接收聲音信號產(chǎn)生第三信號-噪聲關(guān)系；第一步長控制電路19，其基于第一信號-噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第一自適應(yīng)濾波器7的濾波器系數(shù)的校正量；第二步長控制電路20，其基于第六信號-噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第二自適應(yīng)濾波器8的濾波器系數(shù)的校正量；第三步長控制電路17，其基于第三信號-噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第三自適應(yīng)濾波器5的濾波器系數(shù)的校正量；和第四步長控制電路18，其同樣基于第三信號-噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第四自適應(yīng)濾波器6的濾波器系數(shù)的校正量。換句話說，圖11所示第七實(shí)施例的信號處理器是從圖5所示第一實(shí)施例的信號處理器中取消了第二信噪比估算電路22，并且在此提供了乘法電路28的裝置。圖11所示的信號處理器在其他方面類似于圖5所示的裝置，因此下面僅對乘法電路28進(jìn)行說明。乘法電路28將信噪比估算電路21所提供的第一信號_噪聲關(guān)系乘以一個(gè)預(yù)定值，以求得第二信噪比的近似值，它是第二信噪比估算電路的輸出。乘法電路28將這個(gè)近似值提供給步長控制電路20作為第六信號-噪聲關(guān)系。這樣從信噪比估算電路21所求得的第一信噪比求出第二信噪比的近似值，能免除對第二信噪比估算電路的需要，并能減小相應(yīng)于第二信噪比估算電路的計(jì)算量。當(dāng)然，由于本實(shí)施例中電路配置的對稱性，也可以取消信噪比估算電路21，而不是圖5所示信號處理器的第二信噪比估算電路22，第一信噪比近似值可以由第二信噪比估算電路作為輸出提供的第二信噪比求出，并且將這個(gè)近似值取作步長控制電路19的輸入信號。圖11所示第七實(shí)施例的信號處理器的工作原理類似于上述第一實(shí)施例的信號處理器的工作原理。更詳細(xì)地說，第七實(shí)施例的過程包括第一實(shí)施例的步驟(al)至(al5)，并且進(jìn)一步包括步驟(al6f)將第一信號_噪聲關(guān)系乘以一個(gè)預(yù)定的值，產(chǎn)生第六信號_噪聲關(guān)系；(al7f)從第一接收聲音信號和第二接收聲音信號產(chǎn)生第三信號_噪聲關(guān)系；(al8f)基于第一信號_噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第一自適應(yīng)濾波器7的濾波器系數(shù)的校正量；(al9f)基于第六信號_噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第二自適應(yīng)濾波器8的濾波器系數(shù)的校正量；和(a20f)基于第三信號_噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第三和第四自適應(yīng)濾波器5、 6的濾波器系數(shù)的校正量。下面對本發(fā)明的第八實(shí)施例進(jìn)行說明。在表示本發(fā)明第八實(shí)施例的信號處理器的圖12中，與圖5所示部件相同或等效的部件給予相同的參考號碼。圖12所示第八實(shí)施例的信號處理器配置有語音輸入端子I ;參考輸入端子2 ;輸出端子13 ;第一延遲電路3,其用于接收從語音輸入端子I來的作為輸入的第一接收聲音信號Xp (k)，并給第一接收聲音信號一個(gè)預(yù)定的延遲時(shí)間，以產(chǎn)生第一延遲接收聲音信號；第二延遲電路4，其用于接收從參考輸入端子2來的作為輸入的第二接收聲音信號Xk(k)，并給第二接收聲音信號一個(gè)與第一延遲電路3相同的延遲時(shí)間，以產(chǎn)生第二延遲接收聲音信號；第一減法器11，其用于從第一延遲接收聲音信號中減去第一偽噪聲信號，以產(chǎn)生第一誤差信號；第二減法器12，其用于從第二延遲接收聲音信號中減去第一偽語音信號，以產(chǎn)生第二誤差信號；第一自適應(yīng)濾波器7,其從第二減法器12取得第二誤差信號作為輸入,產(chǎn)生第一偽噪聲信號，并更新系數(shù)使第一誤差信號減到最小；和第二自適應(yīng)濾波器8，其用于接收從第一減法器11來的第一誤差信號作為輸入，產(chǎn)生第一偽語音信號，并更新系數(shù)使第二誤差信號減到最小；其中，第一誤差信號進(jìn)一步提供給輸出端子13作為已消除噪聲的語音信號。該信號處理器進(jìn)一步包括第三減法器9，其用于從第一接收聲音信號中減去第二偽噪聲信號，以產(chǎn)生第三誤差信號；第四減法器10，其用于從第二接收聲音信號中減去第二偽語音信號，以產(chǎn)生第四誤差信號；第三自適應(yīng)濾波器5，其接收第四誤差信號作為輸入，產(chǎn)生第二偽噪聲信號，并更新系數(shù)使第三誤差信號減到最小；第四自適應(yīng)濾波器6，其取第三誤差信號作為輸入，產(chǎn)生第二偽語音信號，并更新系數(shù)使第四誤差信號減到最小；第一信噪比估算電路21，其根據(jù)第三誤差信號和第二偽噪聲信號產(chǎn)生第一信號-噪聲關(guān)系； 第二信噪比估算電路22，其從第二偽語音信號和第四誤差信號產(chǎn)生第二信號-噪聲關(guān)系； 第三信噪比估算電路23，其從第一接收聲音信號和第二接收聲音信號產(chǎn)生第三信號-噪聲關(guān)系；第三延遲電路30，用于給第三信號-噪聲關(guān)系一個(gè)預(yù)定的延遲時(shí)間，以產(chǎn)生延遲信號-噪聲關(guān)系；比較電路29、34，其用于對第三信號-噪聲關(guān)系與延遲信號-噪聲關(guān)系進(jìn)行比較，并將較大值提供作為延續(xù)信號-噪聲關(guān)系；平均電路31，其用于對第三信號-噪聲關(guān)步長控制電路19，其基于第一信號-噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第一自適應(yīng)濾波器7的濾波器系數(shù)的校正量；第二步長控制電路20， 其基于第二信號-噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第二自適應(yīng)濾波器8的濾波器系數(shù)的校正量；第三步長控制電路35，其基于延續(xù)信號-噪聲關(guān)系和平均信號-噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第三自適應(yīng)濾波器5的濾波器系數(shù)的校正量；和第四步長控制電路36，其基于延續(xù)信號-噪聲關(guān)系和平均信號-噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第四自適應(yīng)濾波器6的濾波器系數(shù)的校正量。實(shí)質(zhì)上，圖12所示第八實(shí)施例的信號處理器是將比較電路29、34，延遲電路30和平均電路31加至圖5所示第一實(shí)施例的信號處理器中的裝置，并進(jìn)一步用步長控制電路 35、36代替步長控制電路17、18。圖12所示裝置是與圖5所示裝置類似的另一種的配置。 所以下面僅對比較電路29、34，延遲電路30，平均電路31和步長控制電路35、36進(jìn)行說明。延遲電路30，在把信噪比估算電路23中已求得的信噪比延遲一個(gè)固定時(shí)間以后， 將這個(gè)信號提供給比較電路29和比較電路34作為第七信噪比，也就是第七延遲信號-噪聲關(guān)系。比較電路29將信噪比估算電路23所提供的第三信噪比與延遲電路30所提供的第七信噪比進(jìn)行比較，選擇具有較高值的信噪比，并將這個(gè)信噪比作為延續(xù)信號-噪聲關(guān)系即第八信噪比提供給步長控制電路35。與信噪比估算電路23中求得的第三信噪比相比， 比較電路29的輸出是這樣一種形狀，其中信噪比比較高的那些部分在與延遲電路30給予的延遲時(shí)間相應(yīng)的正時(shí)間方向上延續(xù)。因此，經(jīng)過選擇作為信噪比的比較電路29輸出，其中存在小步長的那些時(shí)段也在正時(shí)間方向上延續(xù)，因而能在一個(gè)完整的語音時(shí)段實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)濾波器的精確控制。比較電路34將信噪比估算電路23所提供的第三信噪比與延遲電路30所提供的第七信噪比進(jìn)行比較，選擇較小的值，并把這個(gè)信噪比提供給步長控制電路36作為第二延續(xù)信號-噪聲關(guān)系即第十信噪比。換句話說，與信噪比估算電路23所求得的第三信噪比相比，比較電路34的輸出是一種這樣的形狀，其中信噪比比較低的那些部分在與延遲電路30 給予的延遲時(shí)間相應(yīng)的正時(shí)間方向上延續(xù)。因此，作為信噪比，通過比較電路34輸出的選擇，其中存在小步長的那些部分也在正時(shí)間方向上延續(xù)，能在一個(gè)完整的語音部分實(shí)現(xiàn)更精確的自適應(yīng)濾波器控制。由這一說明將明顯地看出，取代比較電路29的操作中選擇第三信噪比和第七信噪比中的較大者，比較電路34是選擇較小的信噪比，并把這個(gè)信噪比取作第十信噪比。因此，省略比較電路34，采用一種電路象比較電路29那樣取第三信噪比和第七信噪比中的較大者作為第八信噪比，取兩個(gè)信噪比中的較小者作為第十信噪比，能得到與上述相同的效果。在平均電路31中，把信噪比估算電路23所提供的第三信噪比SNR3(k)從時(shí)間 k-m+1至k平均計(jì)算的結(jié)果，提供給步長控制電路35、36作為第九信噪比SNR9 (k)。這一關(guān)系能用等式(23)表示SNR9 (k) =SNRXk -1)... (23)步長控制電路35向自適應(yīng)濾波器5提供基于比較電路29所求得的第八信噪比 SNR8(k)和平均電路31所求得的第九信噪比SNR9(k)計(jì)算而得的步長a 3(k)。
26
在時(shí)間k，步長控制電路35取SNR8(k)和SNR9(k)作為輸入并計(jì)算步長a3(k)。這一關(guān)系能用等式(24a)至(24c)和(25)表示
α 3(k)=α IOmax (gl ⑵ < SNRlOmin)…(24a)
a 3(k)=gl (k)
(SNRlOmin(g! (k) ( SNRlOmax)…(24b)
a 3(k)=Q u IOmin
(gl (k) > SNRlOmJ…(24c)
gi (k)=--A (SNR9 (k)) · SNR8 (k) +B (SNR9 (k))…(25)
這里，SNRlOmin和 SNRlOmax 是滿足關(guān)系式 SNRlOmin < SNRlOmax 的常數(shù)，a 1(lmin和 a 10max是滿足關(guān)系式a Klmin < a 10max的常數(shù)；A(SNR9(k))和B(SNR9(k))是由SNR9 (k)確定的參數(shù)。
A(SNR9(k)和B(SNR9(k))能記為下列等式(26a)至(26c)和(27a)至(27c)
A(SNR9 (k)=A1
(SNR9(k)> SNRllmJ…(26a)
A(SNR9 (k)=A2
(SNRllmin(SNR9 (k) ( SNRllmax)…(26b)
A(SNR9(k)=A3
(SNR9(k)< SNRllmin)…(26c)
B(SNR9 (k)=B1
(SNR9(k)> SNRllmJ…(27a)
B(SNR9 (k)=B2
(SNRllmin(SNR9 (k) ( SNRllmax)…(27b)
B(SNR9(k)=B3
(SNR9(k)< SNRllmex)…(27c)
在這種情況下，SNRllmin和SNRllmax是滿足關(guān)系式SNRllmin < SNRllmax的常數(shù)，A1,A2、A3、BpB2和B3是正的常數(shù)。
換句話說，等式(9a)的400中的A和B的值基于SNR3(k)的值設(shè)置為適當(dāng)?shù)闹怠?br> 步長控制電路36向自適應(yīng)濾波器6提供基于比較電路34所求得的第十信噪比SNRlO (k)和平均電路31所求得的第九信噪比SNR9(k)計(jì)算而得的步長a4(k)。這個(gè)關(guān)系能用等式(28a)至(28c)和(29)表示
α 4(k)=Q llmin
(g2(k) < SNRl2min)…(28a)
α 4(k)=a 2(k)
(SNR12min(g2(k) ( SNR12max)…(28b)
α 4(k)=Q Ilmax
(g2(k) > SNR12max)…(28c)
g2 (k) = C (SNR9 (k)) · SNR10(k)+D(SNR9(k))…(29)
這里，SNR12min 和 SNRl2max 是滿足關(guān)系式 SNRl2min < SNRl2max 的常數(shù)；C(SNR9 (k))
和D(SNR9(k))是由SNR9(k)確定的參數(shù)。
27
C(SNR9(k))和 D(SNR9(k))類似于 A (SNR9 (k))和 B(SNR9(k))這樣來確定，即利用 C1'CyCrDpDyDySNRlSn1il^P SNRl3·代替等式(26a)至(26c)中的 A1'A2、A3、B1'B2、B3、 SNRllmin 和 SNRllmax。在這種情況下，SNRl3min 和 SNR13max 是滿足關(guān)系式 SNR13min < SNRl3max 的常數(shù)，Q、C2、C3> D1, D2, D3是正的常數(shù)。換句話說，上述等式(12a)的f2 (x)中C和D的值基于SNR3 (k)的值設(shè)置為適當(dāng)?shù)闹怠Ｈ缟纤觯〈旁氡裙浪汶娐?3所求的第三信噪比，將信噪比估算電路23所求的第三信噪比的延續(xù)值和平均值提供給步長控制電路35、36，以計(jì)算步長，因此，即使信噪比取值的范圍廣，也能計(jì)算最佳步長。除此以夕卜，上述信號處理器可這樣配置，其中平均電路31省略，并且， A (SNR9 (k))、B (SNR9 (k))、C (SNR9 (k))和 D (SNR9 (k))用常數(shù)來代替。更進(jìn)一步，上述信號處理器也可這樣配置，對于信噪比估算電路21和信噪比估算電路22的輸出，將平均值和正在時(shí)間方向上延續(xù)的高或低信噪比的那些部分的值提供給步長控制電路19、20，然后計(jì)算步長。在這種情況下，也可省略平均電路。圖12所示第八實(shí)施例的信號處理器的工作原理類似于上述第一實(shí)施例的信號處理器的工作原理。更詳細(xì)地說，第八實(shí)施例的過程包括第一實(shí)施例的步驟(al)于(al7)，并進(jìn)一步包括步驟(al8g)給第三信號_噪聲關(guān)系一個(gè)預(yù)定的延遲時(shí)間，以產(chǎn)生延遲信號_噪聲關(guān)(al9g)將第三信號_噪聲關(guān)系和延遲信號_噪聲關(guān)系進(jìn)行比較，并提供較大值者作為延續(xù)信號-噪聲關(guān)系；(a20g)在時(shí)間上平均第三信號-噪聲關(guān)系，以產(chǎn)生平均信號-噪聲關(guān)系；(a21g)基于第一信號_噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第一自適應(yīng)濾波器7的濾波器系數(shù)的校正量；(a22g)基于第二信號_噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第二自適應(yīng)濾波器8的濾波器系數(shù)的校正量；和(a23g)基于延續(xù)信號_噪聲關(guān)系和平均信號_噪聲關(guān)系提供步長，用于確定第三和第四自適應(yīng)濾波器5、6的濾波器系數(shù)的校正量。在上述第一至第八實(shí)施例中，信噪比估算電路21、22、33進(jìn)行計(jì)算，以求出所提供的信號分量與所提供的噪聲分量的功率比。但是，很明顯，在信噪比估算電路21、22、23中可實(shí)現(xiàn)求得信號的絕對幅度比，而不是功率的操作。更進(jìn)一步，信噪比估算電路21、22、23 可配置成加一個(gè)常數(shù)至噪聲分量的功率(或絕對幅度)以校正所估算的信噪比的值。當(dāng)噪聲分量的功率(或絕對幅度)非常接近零時(shí)，為了避免除以零而達(dá)到穩(wěn)定的操作，這一校正是有效的。同樣地，在信噪比估算電路21、22、23中，可以加一個(gè)常數(shù)至功率比或絕對幅度比的信號分量，這些常數(shù)是分?jǐn)?shù)的分子。擴(kuò)展這個(gè)方法，可以對每個(gè)分母和分子補(bǔ)充一些編造信噪比的特殊操作，然后取比率。換句話說，信噪比估算電路21、22、23中求出的值不必是嚴(yán)格意義上的信號和噪聲的功率或絕對幅度的比率，而可以是表示信號和噪聲之間關(guān)系的概念的相應(yīng)值。在上述每個(gè)實(shí)施例中，關(guān)于消除包含在輸入語音信號中的噪聲的說明，是作為本發(fā)明基礎(chǔ)信號處理的一個(gè)典型例子。但是，如參考文獻(xiàn)[27]中所示，上述每一裝置能用于回波消除，如果將參考信號提供至輸入端子2，回波信號提供至輸入端子I的話。圖13是使用上述信號處理器實(shí)現(xiàn)語音識別裝置的一個(gè)示例的方框圖。語音識別裝置50配置有信號處理電路37，其由上述每一實(shí)施例的信號處理器組成；和語音識別電路38，用于對信號處理電路37的輸出信號進(jìn)行語音識別，并將識別結(jié)果提供給輸出端子 39。通過在語音識別電路38的前一級提供基于本發(fā)明的信號處理電路37，可消除語音信號中的噪聲，這是識別的目標(biāo)，從而能實(shí)現(xiàn)具有更為精確的語音識別性能的語音識別裝置。進(jìn)一步，如圖14所示，機(jī)器人裝置60能采用這樣的配置實(shí)現(xiàn)，其提供圖13所示的配置操作控制電路40，其用于接收語音識別電路38的輸出，并提供操作信號；和驅(qū)動單元 41，其將操作控制信號取作輸入，并使規(guī)定的部件操作。根據(jù)上述實(shí)施例在信噪比估算電路中估算作為信號之間關(guān)系的指數(shù)的信噪比； 具有步長的自適應(yīng)濾波器利用這個(gè)估算值，對這些步長進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂疲缓突谶@個(gè)自適應(yīng)濾波器的輸出信號估算出的信噪比，用來確定另一自適應(yīng)濾波器的步長；由此能實(shí)現(xiàn)對語音輸入端子和參考輸入端子中的信噪比變化范圍寬的輸入信號的信號處理。本發(fā)明的每個(gè)實(shí)施例中，信噪比估算電路能采用一種配置包括第一平均電路 14，其用于接收輸入信號的估算值，并計(jì)算這些估算值的平均值，以提供所估算的語音信號的平均值；第二平均電路15，其用于接收噪聲信號的估算值，并計(jì)算這些估算值的平均值， 以提供所估算的噪聲信號的平均值；和操作電路16，其用于計(jì)算所估算的語音信號的平均值與所估算的噪聲信號的平均值的比，并提供信噪比，如圖3所示。 另外，在本發(fā)明中也能做進(jìn)一步的修改。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，可采用一種配置，其中，第一步長控制電路19接收信噪比估算電路21所提供的信噪比作為輸入，并且在信噪比較高時(shí)提供比信噪比較低時(shí)小的步長值。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可采用一種配置，其中，第二步長控制電路20接收信噪比估算電路22所提供的信噪比作為輸入，并且在信噪比較低時(shí)提供比信噪比較高時(shí)小的步長值。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可采用一種配置，其中，第三步長控制電路17接收信噪比估算電路23所提供的信噪比作為輸入，并且在信噪比較高時(shí)提供比信噪比較低時(shí)小的步長值。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可采用一種配置，其中，第四步長控制電路18接收信噪比估算電路23所提供的信噪比作為輸入，并且在信噪比較低時(shí)提供比信噪比較高時(shí)小的步長值。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可采用一種配置，其中，第三步長控制電路17接收延續(xù)信噪比和平均信噪比作為輸入，并且當(dāng)一個(gè)附加值，它是由平均信噪比確定的常數(shù)，與延續(xù)信噪比乘以平均信噪比所確定的系數(shù)的乘積相加而得的，是在預(yù)定的最大值和最小值之間的范圍內(nèi)時(shí)，把這個(gè)附加值提供作為步長，當(dāng)這個(gè)附加值高于最大值時(shí)，把預(yù)定的最小步長提供作為步長，當(dāng)這個(gè)附加值低于最小值時(shí)，把預(yù)定的最大步長作為步長。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可采用一種配置，其中，第四步長控制電路18接收延續(xù)信噪比和平均信噪比作為輸入，并且當(dāng)一個(gè)附加值，它是由平均信噪比確定的常數(shù)，與延續(xù)信噪比乘以平均信噪比所確定的系數(shù)的乘積相加而得的，是在預(yù)定的最大值和最小值之間的范圍內(nèi)時(shí)，把附加值提供作為步長，當(dāng)這個(gè)附加值高于最大值時(shí)，把預(yù)定的最大步長提供作為步長，當(dāng)這個(gè)附加值低于最小值時(shí)，把預(yù)定的最小步長作為步長。基于上述本發(fā)明的信號處理器能夠采用軟件實(shí)現(xiàn)。換句話說，信號處理中使用的程序，能通過在軟件中將上述每個(gè)實(shí)施例的信號處理器的每個(gè)電路的處理操作，構(gòu)建為步驟或過程而實(shí)現(xiàn)。這樣的程序由構(gòu)成信號處理器或噪聲消除器的處理器例如DSP(數(shù)字信號處理器)來執(zhí)行。最后，由這樣的程序組成的程序產(chǎn)品，或存儲這樣的程序的存儲媒體，也包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種信號處理方法，其特征在于包括步驟利用第一信號和包含有所需信號的第二信號，計(jì)算指示所述第一信號和所述第二信號之間強(qiáng)度比的第一指數(shù)；利用所述第一信號、所述第二信號和所述第一指數(shù)，計(jì)算指示所述所需信號和除所述所需信號之外的信號之間關(guān)系的第二指數(shù)；和利用所述第一信號、所述第二信號和所述第二指數(shù)提取所述所需信號。
2.一種信號處理方法，其利用第一信號和包含所需信號和第二信號提取所需信號；其特征在于所述信號處理方法包括步驟利用所述第一信號和所述第二信號之間的強(qiáng)度比控制第一信號處理，所述第一信號處理以所述第一信號和所述第二信號作為輸入進(jìn)行操作；利用所述第一信號處理的結(jié)果控制第二信號處理，所述第二信號處理以所述第一信號和所述第二信號作為輸入進(jìn)行操作。
3.一種信號處理方法，其特征在于包括步驟借助于以第一信號作為輸入的第一自適應(yīng)濾波器產(chǎn)生第一偽信號；從第二信號中減去所述第一偽信號產(chǎn)生第一差分信號；利用所述第一差分信號更新所述第一自適應(yīng)濾波器的系數(shù)；借助于以所述第一信號作為輸入的第二自適應(yīng)濾波器產(chǎn)生第二偽信號；從所述第二信號中減去所述第二偽信號產(chǎn)生第二差分信號；利用所述第二差分信號更新所述第二自適應(yīng)濾波器的系數(shù)；利用按照所述第二偽信號和所述第二差分信號之間的關(guān)系所控制的第一步長，控制所述第一自適應(yīng)濾波器的系數(shù)的更新；利用按照所述第一信號和所述第二信號之間的強(qiáng)度比所控制的第二步長，控制所述第二自適應(yīng)濾波器的系數(shù)的更新；和提供所述第一差分信號作為輸出。
4.一種信號處理方法，其特征在于包括步驟通過延遲第一信號產(chǎn)生第一延遲信號，和通過延遲第二信號產(chǎn)生延遲第二信號； 借助于以所述第一延遲信號作為輸入的第一自適應(yīng)濾波器產(chǎn)生第一偽信號；從所述第二延遲信號中減去所述第一偽信號產(chǎn)生第一差分信號；利用所述第一差分信號更新所述第一自適應(yīng)濾波器的系數(shù)；借助于以所述第一信號作為輸入的第二自適應(yīng)濾波器產(chǎn)生第二偽信號；從所述第二信號中減去所述第二偽信號產(chǎn)生第二差分信號；利用所述第二差分信號更新所述第二自適應(yīng)濾波器的系數(shù)；利用按照所述第二偽信號和所述第二差分信號之間的關(guān)系所控制的第一步長，控制所述第一自適應(yīng)濾波器的系數(shù)的更新；利用按照所述第一信號和所述第二信號之間的強(qiáng)度比所控制的第二步長，控制所述第二自適應(yīng)濾波器的系數(shù)的更新；和提供所述第一差分信號作為輸出。
5.—種信號處理器,其特征在于包括第一計(jì)算電路，其用于接收第一信號和包含有所需信號的第二信號作為輸入，并計(jì)算指示所述第一信號和所述第二信號之間強(qiáng)度比的第一指數(shù)；第二計(jì)算電路，其用于接收所述第一信號、所述第二信號和所述第一指數(shù)作為輸入，并計(jì)算指示所述所需信號和除所需信號之外的信號之間關(guān)系的第二指數(shù)；和信號處理電路，其用于接收所述第一信號、所述第二信號和所述第二指數(shù)作為輸入，提取所述所需信號。
6.一種信號處理器，其用于接收第一信號和包含所需信號的第二信號作為輸入，并提取所需信號；其特征在于所述信號處理器包括計(jì)算電路，其用于計(jì)算所述第一信號和所述第二信號之間的強(qiáng)度比；第一信號處理裝置，其用于接收所述第一信號和所述第二信號作為輸入；和第二信號處理裝置，其用于接收所述第一信號和第二信號；其中，所述計(jì)算電路的輸出用于控制所述第一信號處理裝置的操作，所述第一信號處理裝置的輸出用于控制所述第二信號處理裝置的操作。
7.—種信號處理器,其特征在于包括第一自適應(yīng)濾波器，其以第一信號作為輸入，并產(chǎn)生第一偽信號；第一減法器，其用于從第二信號中減去所述第一偽信號產(chǎn)生第一差分信號；第二自適應(yīng)濾波器，其以第一信號作為輸入，并產(chǎn)生第二偽信號；第二減法器，其用于從第二信號中減去所述第二偽信號產(chǎn)生第二差分信號；第一步長控制裝置，其按照所述第二偽信號和所述第二差分信號之間的關(guān)系產(chǎn)生第一步長；和第二步長控制裝置，其按照所述第一信號和所述第二信號之間的強(qiáng)度比產(chǎn)生第二步長;其中，所述第一差分信號和所述第一步長用于更新所述第一自適應(yīng)濾波器的系數(shù)；所述第二差分信號和所述第二步長用于更新所述第二自適應(yīng)濾波器的系數(shù)；和所述第一差分信號提供作為輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的信號處理器，其特征在于進(jìn)一步包括第一延遲裝置，其用于給施加至所述第一自適應(yīng)濾波器作為輸入的所述第二信號一個(gè)延遲；和第二延遲裝置，其用于給施加至所述第一減法器作為輸入的所述第二信號一個(gè)延遲。
9.一種語音識別設(shè)備，其特征在于包括根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的信號處理器；和語音識別裝置，其用于對所述信號處理器提供的信號進(jìn)行語音識別，并提供語音識別的結(jié)果。
10.一種機(jī)器人,其特征在于包括驅(qū)動裝置，其用于驅(qū)動機(jī)器人規(guī)定部件的操作；操作控制裝置，其用于控制所述驅(qū)動裝置；和根據(jù)權(quán)利要求9所述的語音識別設(shè)備；其中，所述操作控制裝置取得所述語音識別設(shè)備輸出的語音識別的結(jié)果，并基于所述語音識別的結(jié)果控制所述驅(qū)動裝置。
全文摘要
一種信號處理器，包括第一自適應(yīng)濾波器，其以第一信號作為輸入以產(chǎn)生第一偽信號；第一減法器，其用于從第二信號中減去第一偽信號以提供第一差分信號作為輸出；第二自適應(yīng)濾波器，其以第一信號作為輸入以產(chǎn)生第二偽信號；第二減法器，其從第二信號中減去第二偽信號以提供第二差分信號作為輸出；第一步長控制裝置，其按照第二偽信號和第二差分信號之間的關(guān)系產(chǎn)生在更新第一自適應(yīng)濾波器中使用的第一步長；和第二步長控制裝置，其按照第一信號和第二信號之間的關(guān)系產(chǎn)生在更新第二自適應(yīng)濾波器中使用的第二步長。
文檔編號G10L19/12GK102592605SQ20121003300
公開日2012年7月18日 申請日期2004年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月2日
發(fā)明者佐藤干, 杉山昭彥 申請人:日本電氣株式會社