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JP2000172297A - Signal extraction method and apparatus, and medium recording signal extraction program - Google Patents

Signal extraction method and apparatus, and medium recording signal extraction program

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JP2000172297A
JP2000172297A JP10348064A JP34806498A JP2000172297A JP 2000172297 A JP2000172297 A JP 2000172297A JP 10348064 A JP10348064 A JP 10348064A JP 34806498 A JP34806498 A JP 34806498A JP 2000172297 A JP2000172297 A JP 2000172297A
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signal
samples
sample
filter
adaptive filter
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Tatsu Ikezawa
龍 池沢
Akira Nakamura
章 中村
Tetsuo Umeda
哲夫 梅田
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Japan Broadcasting Corp
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Nippon Hoso Kyokai NHK
Japan Broadcasting Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To extract in real-time only a voice signal component from a signal of one channel that a voice signal and a non-voice signal are mixed by using the signal shifting an input signal by a fixed time and using the high band emphasized signal. SOLUTION: A delayed signal xj is supplied to an adaptive filter 1, and its filter coefficient Wj is successively updated by an output from an adaptive filter coefficient successive renewal part 2. The output signal zj of the adaptive filter 1 is applied to a reduction terminal of a subtracter 3, and is subtracted from the signal yj as it is applied to the non-reduction terminal of the subtracter 3, and the output of the subtracter 3 becomes an output signal ej of an adaptive processing circuit. The output signal ej of the adaptive processing circuit and respective tap output signals xj of the adaptive filter 1 are supplied to the adaptive filter coefficient successive renewal part 2, and the filter coefficient is updated successively based on algorithm by a learning identifying method to be outputted. The successive renewal of the filter coefficient is performed so that a difference ej between the output signal zj and a reference signal yj becomes small.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、音声信号を収音す
る場合に、なんらかの事情で、不必要な音響信号が混入
して収音された場合、収音された信号から、所望の音声
信号のみをリアルタイムで抽出する信号抽出方法および
装置ならびに信号抽出プログラムを記録した媒体に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for picking up a sound signal, and when an unnecessary sound signal is mixed and picked up for some reason, a desired sound signal is extracted from the picked-up signal. The present invention relates to a signal extraction method and apparatus for extracting only a signal in real time and a medium recording a signal extraction program.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の雑音除去手法としては、以下に説
明する、いわゆる1入力法と2入力法の手法が知られて
いる。まず、1入力法の手法としては、例えば、文献
S.F.Boll,“Suppression of Acoustic Noise in Speech
Using Spectral Subtraction”IEEE trans., Vol. ASS
P-27, No.2, pp.113-120, April(1979)に記載のスペク
トルサブトラクション法を挙げることができる。この手
法は、既知のあるいは無音区間から推定される雑音の短
時間パワースペクトルを入力信号のスペクトルから差し
引くことにより、所望の音声信号の短時間振幅スペクト
ルを得る手法である。
2. Description of the Related Art As a conventional noise removing method, a so-called one-input method and a two-input method described below are known. First, as a one-input method, for example,
SFBoll, “Suppression of Acoustic Noise in Speech
Using Spectral Subtraction ”IEEE trans., Vol. ASS
P-27, No. 2, pp. 113-120, April (1979). This method is a method of obtaining a short-time amplitude spectrum of a desired voice signal by subtracting a short-time power spectrum of noise known or estimated from a silent section from a spectrum of an input signal.

【0003】次に、2入力法の手法としては、例えば、
文献 B. Widrow et al.,“ Adaptive Noise Cancelling
: Principles and Applications”,Proc.IEEE, Vol. 6
3, No.12, pp.1692-1716(1975)に記載の適応信号処理手
法が挙げられる。この手法は、音声と雑音が混在する入
力信号のほかに、参照信号として雑音成分のみが別に利
用できる場合に、雑音の除去が可能な手法である。参照
信号の収音系は、入力信号の収音系と異なるのが一般的
であるため、参照信号は入力信号に含まれる雑音成分と
一致せず、入力信号から音声信号を抽出するには、参照
信号と入力信号に含まれる雑音成分とをできる限り一致
させるためのフィルタ処理を施して差分をとることが必
要である。このフィルタには一般に適応フィルタが用い
られている。
Next, as a method of the two-input method, for example,
Reference B. Widrow et al., “Adaptive Noise Cancelling
: Principles and Applications ”, Proc.IEEE, Vol. 6
3, No. 12, pp. 1692-1716 (1975). This method is a method capable of removing noise when only a noise component can be separately used as a reference signal in addition to an input signal in which speech and noise are mixed. Since the sound collection system of the reference signal is generally different from the sound collection system of the input signal, the reference signal does not match the noise component included in the input signal, and to extract the audio signal from the input signal, It is necessary to perform a filter process for matching the reference signal and the noise component included in the input signal as much as possible to obtain a difference. Generally, an adaptive filter is used for this filter.

【0004】すなわち、この適応信号処理手法は適応フ
ィルタを用いる信号処理手法であり、適応フィルタの制
御アルゴリズムとして、上記文献 B. Widrow et al.,
“ Adaptive Noise Cancelling : Principles and Appl
ications”,Proc.IEEE, Vol. 63, No.12, pp.1692-1716
(1975)に記載のLMS法や、文献 J. Nagumo et al.,
“A Learning Method for System Identification ”,I
EEE Trans., Vol.AC-12, No.3, pp. 282-287 JUNE (196
7)に記載の学習同定法などがある。ここで適応フィルタ
とは、入力信号と出力すべき信号を与えると、適応フィ
ルタの係数を自動的に逐次修正し、次第に希望出力に近
い信号を出力するようになっていく、いわば一種の学習
機能を具えたフィルタである。いずれのアルゴリズムも
フィルタ出力と入力との差分をフィルタにフィードバッ
クしてフィルタ係数の値を収束させていくアルゴリズム
であり、学習同定法は差分値を正規化している点でLM
S法と異なっている。LMS法は単純で計算量が少な
く、そのため、装置化も簡単であるという利点がある一
方、差分を正規化していないため、入力信号振幅への依
存性が大きく、収束が緩やかで速やかな適応を必要とす
る用途には不向きである。一方、学習同定法はLMS法
の改良版であり、正規化するための計算量は多少増加す
るが、収束はLMS法よりはるかに速い。
That is, this adaptive signal processing method is a signal processing method using an adaptive filter. As a control algorithm for the adaptive filter, the above-mentioned document B. Widrow et al.,
“Adaptive Noise Cancelling: Principles and Appl
ications ”, Proc.IEEE, Vol. 63, No. 12, pp. 1692-1716
(1975), the literature J. Nagumo et al.,
“A Learning Method for System Identification”, I
EEE Trans., Vol.AC-12, No.3, pp. 282-287 JUNE (196
There is a learning identification method described in 7). Here, an adaptive filter is a kind of learning function that, when an input signal and a signal to be output are given, the coefficients of the adaptive filter are automatically and sequentially corrected, and a signal closer to the desired output is gradually output. It is a filter provided with. Each of the algorithms is an algorithm in which the difference between the filter output and the input is fed back to the filter to converge the value of the filter coefficient, and the learning identification method is LM in that the difference value is normalized.
It is different from S method. The LMS method has the advantage that it is simple and requires a small amount of calculation, so that it is easy to implement. On the other hand, since the difference is not normalized, the dependence on the input signal amplitude is large and the convergence is slow and fast adaptation is performed. Not suitable for the required application. On the other hand, the learning identification method is an improved version of the LMS method, and the amount of calculation for normalization slightly increases, but the convergence is much faster than the LMS method.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】放送、特に報道関連で
現場から持ち込まれる素材は、誘拐事件の犯人の声、飛
行機のコックピット内の会話音声などSN比が悪く、し
かもほとんどの場合、参照信号のない1入力信号の形態
である。緊急を要する場合には、このような信号を対象
にリアルタイムで雑音を除去するニーズが生まれるが、
次に述べるように、従来技術ではこのような要求に応え
ることはできなかった。
[0004] Broadcasting, especially news-related materials brought in from the scene, have poor S / N ratios, such as the voice of the kidnapper in a kidnapping case and the voice of speech in the cockpit of an airplane. Not one input signal form. In times of urgency, there is a need to remove noise from such signals in real time,
As described below, the prior art could not meet such a demand.

【0006】従来技術としてのスペクトルサブトラクシ
ョン法では、あらかじめ識別した無音区間を切り出して
これを用いて雑音を除去している。従って、雑音成分が
時間的に変動する場合については、その都度、無音区間
の検出をやりなおすなど、リアルタイム処理に対する適
応性が乏しい。すなわち、従来の1入力法では、パラメ
ータの適応的な調整ができず、時々刻々と変化する1チ
ャンネルの入力信号に対し、所望の信号成分のみを時間
的に追従しながらフィルタリングすることは困難であ
る。
In the conventional spectral subtraction method, a silent section identified in advance is cut out and used to remove noise. Therefore, when the noise component fluctuates with time, adaptability to real-time processing is poor, such as re-detecting a silent section each time. That is, in the conventional one-input method, it is difficult to adaptively adjust parameters, and it is difficult to perform filtering while following only a desired signal component temporally with respect to an input signal of one channel that changes every moment. is there.

【0007】また、上述の2入力法の適応信号処理手法
では、リアルタイム処理することはできても、このケー
スでは音声と雑音の混合された1チャンネルの信号しか
与えられていないから用いることができない。すなわ
ち、適応信号処理により、時間的な追随をしようとする
と、参照信号として、雑音成分のみの信号が必要であ
る。
Further, in the above-described adaptive signal processing method of the two-input method, although real-time processing can be performed, in this case, since only one channel signal in which voice and noise are mixed is given, it cannot be used. . That is, when trying to follow in time by adaptive signal processing, a signal including only a noise component is required as a reference signal.

【0008】このように、1入力信号形態の場合で雑音
成分が時間的に変動するときにも対応可能な雑音除去装
置、さらには聴感上最も聴きとりやすい状態になるよ
う、効果を確認しながらリアルタイムにパラメータの調
整ができる装置の開発が望まれる。
As described above, the noise eliminator capable of coping with the noise component fluctuating with time in the case of one input signal form, and further confirming the effect so as to be in the most audible state. It is desired to develop a device capable of adjusting parameters in real time.

【0009】そこで、本発明の目的は、音声信号と非音
声信号が混合された1チャンネルの信号から、リアルタ
イムにパラメータを調整して音声信号成分のみを抽出す
ることができる方法および装置ならびに信号抽出プログ
ラムを記録した媒体を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method and apparatus capable of adjusting parameters in real time and extracting only an audio signal component from a one-channel signal in which an audio signal and a non-audio signal are mixed, and a signal extraction. It is to provide a medium on which a program is recorded.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、従来の2入力法で用いられている適応
信号処理手法をそのまま用いることを基本とし、音声信
号と非音声信号とでは、時間的な相関の性質が異なるこ
とに着目して、聴感により判断できる非音声信号の内容
に応じて、必要な参照信号として入力信号を一定時間ず
らした信号を用いるようにし、さらにそれに加えて、高
域強調した信号を入力信号として用いるようにしてい
る。
In order to achieve the above object, the present invention is based on the fact that the adaptive signal processing method used in the conventional two-input method is used as it is. Now, paying attention to the fact that the nature of temporal correlation is different, according to the content of the non-speech signal that can be judged by audibility, a signal obtained by shifting the input signal by a certain time is used as a necessary reference signal. Thus, a signal whose high frequency range is emphasized is used as an input signal.

【0011】前者(必要な参照信号として入力信号を一
定時間ずらした信号を用いる方法)は、楽音と音声とで
は楽音の方が時間的な相関が高いことを利用して、入力
信号が楽音と音声の場合に適応フィルタ処理により、時
間的相関が高い楽音成分を抽出してこれを入力信号から
減じて、より相関の低い音声を抽出しようとする考えに
基づくものである。
The former method (using a signal obtained by shifting the input signal by a predetermined time as a necessary reference signal) utilizes the fact that the musical sound has a higher temporal correlation with the voice, and the input signal is different from the musical sound. This is based on the idea that in the case of voice, a musical component having a high temporal correlation is extracted by an adaptive filter process, and this is subtracted from the input signal to extract a voice having a lower correlation.

【0012】後者(前者に加えて、高域強調した信号を
入力信号として用いる方法)は、雑音と音声では音声の
方が時間的な相関が高いことを利用して、より時間的相
関の高い音声成分を適応フィルタ処理により抽出すると
ともに、予め高域強調した信号を入力信号として用いる
ことにより、高域成分が少ない音声の高域強調をも同時
に達成しようとするものである。
The latter (in addition to the former, a method in which a high-frequency emphasized signal is used as an input signal) utilizes the fact that speech has a higher temporal correlation between noise and speech, and thus has a higher temporal correlation. By extracting a speech component by an adaptive filter process and using a signal whose high-frequency component has been emphasized in advance as an input signal, it is intended to simultaneously achieve high-frequency emphasis of a speech having a small high-frequency component.

【0013】また、いずれの場合においても、適応フィ
ルタの係数を収束速度を制御しながら逐次更新すること
により、時々刻々変化する1チャンネルの入力信号に対
し、所望の信号成分のみを時間的に追随しながらフィル
タリングすることを可能としている。
In any case, by sequentially updating the coefficients of the adaptive filter while controlling the convergence speed, only the desired signal component temporally follows the input signal of one channel that changes every moment. While filtering is possible.

【0014】さらに言えば、前者では、入力信号とそれ
を所定時間遅延させた信号とから適応フィルタ処理によ
り、時間的相関がより高い成分を抽出してこれを入力信
号から減算するようにし、また、後者では、入力信号を
高域強調処理して得られた出力信号と入力信号を所定時
間遅延させた信号とから適応フィルタ処理によりマッチ
ドフィルタの係数をリアルタイムで決定する系統と、決
定したフィルタ係数に基づき、入力信号をフィルタ処理
して出力する系統とを設け、入力信号を所定時間遅延さ
せる遅延回路の遅延時間、一次元適応フィルタのタップ
数、収束係数、および後者の場合にあっては高域強調信
号ゲインを聴感上最も聴き取りやすいように、それぞれ
リアルタイムに調整できるようにしたことに特徴があ
る。
Further, in the former, a component having a higher temporal correlation is extracted from an input signal and a signal obtained by delaying the input signal by a predetermined time, and the extracted component is subtracted from the input signal. In the latter, a system for determining a matched filter coefficient in real time by adaptive filter processing from an output signal obtained by subjecting an input signal to high-frequency emphasis processing and a signal obtained by delaying the input signal by a predetermined time, and a determined filter coefficient And a system for filtering and outputting an input signal based on the delay time of a delay circuit for delaying the input signal for a predetermined time, the number of taps of a one-dimensional adaptive filter, a convergence coefficient, and a high value in the latter case. It is characterized in that each of the band emphasis signal gains can be adjusted in real time so that it is most audible.

【0015】すなわち、本発明信号抽出方法は、時間的
相関の低い所望信号と時間的相関の高い非所望信号とが
混合された1チャンネルのディジタル入力信号から、前
記時間的相関の低い所望信号を抽出する信号抽出方法で
あって、前記ディジタル入力信号を2分岐し、該2分岐
された前記ディジタル入力信号の一方の信号を指定され
たサンプル数Nだけ遅延し、該サンプル数Nだけ遅延さ
れたディジタル入力信号を1サンプル間隔で指定された
タップ数kからなる適応フィルタに入力して、該適応フ
ィルタの出力信号を該適応フィルタの各タップ出力信号
の組と逐次更新されるフィルタ係数の組とを用いて所定
の演算式に基づき演算し、該演算結果を前記2分岐され
た前記ディジタル入力信号の他方の信号から減算し、該
減算結果を前記時間的相関の低い所望信号として出力
し、そして前記ディジタル入力信号の逐次入力に同期し
て、前記減算結果、前記適応フィルタの各タップ出力信
号の組、前記フィルタ係数の組、および指定された収束
係数μに基づき、前記減算結果が小さくなるように前記
フィルタ係数の組を新たに生成することによる前記フィ
ルタ係数の組の逐次更新、ならびに、前記演算、前記減
算、前記出力を繰り返して行うことを特徴とするもので
ある。
That is, according to the signal extraction method of the present invention, a desired signal having a low temporal correlation is obtained from a digital input signal of one channel in which a desired signal having a low temporal correlation and an undesired signal having a high temporal correlation are mixed. A method for extracting a signal, wherein the digital input signal is branched into two, and one of the two branched digital input signals is delayed by a designated number N of samples, and delayed by the number N of samples. A digital input signal is input to an adaptive filter having a specified number of taps k at one sample interval, and an output signal of the adaptive filter is set to a set of each tap output signal of the adaptive filter and a set of filter coefficients to be sequentially updated. , And subtracts the result of the computation from the other of the two branched digital input signals. Output as a desired signal having low spatial correlation, and in synchronization with the sequential input of the digital input signal, the subtraction result, the set of tap output signals of the adaptive filter, the set of filter coefficients, and the designated convergence coefficient Based on μ, successively updating the set of filter coefficients by newly generating the set of filter coefficients so that the subtraction result becomes smaller, and repeatedly performing the calculation, the subtraction, and the output. It is assumed that.

【0016】また、本発明信号抽出方法は、時間的相関
の高い所望信号と時間的相関の低い非所望信号とが混合
された1チャンネルのディジタル入力信号から、前記時
間的相関の高い所望信号を抽出する信号抽出方法であっ
て、前記ディジタル入力信号を3分岐し、該3分岐され
た前記ディジタル入力信号の第1の信号に高域強調処理
と指定されたゲイン倍とを施して高域強調信号として出
力し、前記3分岐された前記ディジタル入力信号の第2
の信号を指定されたサンプル数Mだけ遅延し、前記3分
岐された前記ディジタル入力信号の第3の信号を指定さ
れたサンプル数Lだけ遅延し、前記サンプル数Mだけ遅
延されたディジタル入力信号を1サンプル間隔で指定さ
れたタップ数kからなる適応フィルタに入力して、該適
応フィルタの出力信号を該適応フィルタの各タップ出力
信号の組と逐次更新されるフィルタ係数の組とを用いて
第1の演算式に基づき演算し、該第1の演算式に基づく
演算結果を前記高域強調信号から減算し、該減算結果、
前記適応フィルタの各タップ出力信号の組、前記フィル
タ係数の組、および指定された収束係数μに基づき、該
減算結果が小さくなるように前記フィルタ係数の組を新
たに生成して前記フィルタ係数の組を逐次更新し、前記
サンプル数Lだけ遅延されたディジタル入力信号を前記
適応フィルタと同一構成のマッチドフィルタに入力し
て、該マッチドフィルタの出力信号を該マッチドフィル
タの各タップ出力信号の組と前記フィルタ係数の組とを
用いて第2の演算式に基づき演算し、該第2の演算式に
基づく演算結果を前記時間的相関の高い所望信号として
出力し、前記逐次更新される前記適応フィルタのフィル
タ係数の組を、前記マッチドフィルタのフィルタ係数の
組にコピーし、そして前記ディジタル入力信号の逐次入
力に同期して、前記第1の演算式に基づく演算、前記減
算、前記適応フィルタのフィルタ係数の組の逐次更新、
前記第2の演算式に基づく演算、前記出力および前記フ
ィルタ係数の組のコピーを繰り返して行うことを特徴と
するものである。
Further, the signal extraction method of the present invention is characterized in that a desired signal having a high temporal correlation is obtained from a one-channel digital input signal in which a desired signal having a high temporal correlation and an undesired signal having a low temporal correlation are mixed. A signal extraction method for extracting, wherein the digital input signal is branched into three, and a first signal of the three-branched digital input signal is subjected to high-frequency emphasis processing and a designated gain multiplication to perform high-frequency emphasis. And outputs a second signal of the digital input signal divided into three.
Is delayed by a designated number of samples M, a third signal of the three-divided digital input signal is delayed by a designated number of samples L, and the digital input signal delayed by the number of samples M is delayed. Input to an adaptive filter consisting of a specified number of taps k at one sample interval, and output the output signal of the adaptive filter using a set of tap output signals of the adaptive filter and a set of filter coefficients that are sequentially updated. 1 based on the operation expression, and subtracts the operation result based on the first operation expression from the high frequency emphasis signal,
Based on each set of tap output signals of the adaptive filter, the set of filter coefficients, and the designated convergence coefficient μ, the set of filter coefficients is newly generated so that the subtraction result is reduced, and The set is sequentially updated, the digital input signal delayed by the number of samples L is input to a matched filter having the same configuration as the adaptive filter, and the output signal of the matched filter is set to the set of each tap output signal of the matched filter. The adaptive filter that is operated based on a second operation expression using the set of filter coefficients and outputs an operation result based on the second operation expression as the desired signal having a high temporal correlation, and the sequentially updated adaptive filter Is copied to the set of filter coefficients of the matched filter, and synchronized with the sequential input of the digital input signal, Calculation based on the first calculation formula, the subtraction, the sequential update of the set of filter coefficients of the adaptive filter,
The operation based on the second operation expression and the copying of the set of the output and the filter coefficient are repeatedly performed.

【0017】また、本発明信号抽出装置は、時間的相関
の低い所望信号と時間的相関の高い非所望信号とが混合
された1チャンネルのディジタル入力信号から、前記時
間的相関の低い所望信号を抽出する信号抽出装置であっ
て、前記ディジタル入力信号の2分岐手段と、該2分岐
手段によって2分岐された前記ディジタル入力信号の一
方の信号が入力され、該信号を指定されたサンプル数N
だけ遅延して出力する遅延手段と、該遅延手段の出力信
号を入力信号とする、1サンプル間隔で指定されたタッ
プ数kからなる適応フィルタであって、該適応フィルタ
の出力信号を該適応フィルタの各タップ出力信号の組と
逐次更新されるフィルタ係数の組とを用いて所定の演算
式に基づき演算し、該演算した演算結果を出力する適応
フィルタと、該適応フィルタの出力信号を前記2分岐手
段によって2分岐されたディジタル入力信号の他方の信
号から減算し、該減算した減算結果を前記時間的相関の
低い所望信号として出力する減算手段と、前記ディジタ
ル入力信号の逐次入力に同期して、前記減算手段の出力
信号、前記適応フィルタの各タップ出力信号の組、前記
フィルタ係数の組、および指定された収束係数μに基づ
き、前記減算結果が小さくなるように前記フィルタ係数
の組を新たに生成して前記フィルタ係数の組を逐次更新
する適応フィルタ係数逐次更新手段とを少なくとも具え
てなることを特徴とするものである。
Further, the signal extracting apparatus of the present invention converts the desired signal having a low temporal correlation from a digital input signal of one channel in which a desired signal having a low temporal correlation and an undesired signal having a high temporal correlation are mixed. A signal extraction device for extracting, said digital input signal being divided into two by a branching means, and one of the digital input signals bifurcated by the bifurcating means is inputted, and the signal is divided into a designated number of samples N
A delay means for delaying the output signal by an amount corresponding to the number of taps and an output signal of the delay means as an input signal, the adaptive filter comprising k taps designated at one sample interval. An adaptive filter that performs an operation based on a predetermined operation expression using a set of tap output signals of each of the above and a set of filter coefficients that are sequentially updated, and outputs the operation result, Subtracting means for subtracting from the other signal of the digital input signal branched into two by the branching means, and outputting the subtracted result as a desired signal having a low temporal correlation, and synchronizing with the sequential input of the digital input signal Based on the output signal of the subtraction means, the set of tap output signals of the adaptive filter, the set of filter coefficients, and the designated convergence coefficient μ. Wherein the set of filter coefficients is newly generated so that small and is characterized in by comprising comprising at least an adaptive filter coefficient successively updated unit successively updates said set of filter coefficients.

【0018】また、本発明信号抽出装置は、前記ディジ
タル入力信号をFサンプル毎のブロックに分割するブロ
ック分割手段をさらに当該装置の入力端に具えるととも
に、前記2分岐されたディジタル入力信号の他方の信号
系統の前記2分岐手段と前記減算手段との間に介挿され
る少なくともFサンプルの記憶容量を有する第1のバッ
ファ手段であって、前記ブロック分割手段の出力信号を
前記ブロック単位で順次に記憶するとともに、該記憶後
に該第1のバッファ手段に記憶された該第1のバッファ
手段の記憶容量に応じて予め定められた第1の所定のサ
ンプルから数えて時間的に(F−1)サンプル前の記憶
サンプルを前記2分岐されたディジタル入力信号の他方
の信号として前記減算手段に入力し、前記ブロック単位
の記憶に続く次のブロック単位の記憶までの間に前記第
1の所定のサンプルから数えて時間的に(F−1)サン
プル前の記憶サンプルから1サンプルずつ前記第1の所
定のサンプル方向にずらしながら合計F個のサンプルを
繰り返し前記減算手段に入力する第1のバッファ手段
と、前記遅延手段に代わる少なくとも(N+k+F)サ
ンプルの記憶容量を有する第2のバッファ手段であっ
て、前記ブロック分割手段の出力信号を前記ブロック単
位に順次に記憶するとともに、該記憶後に前記第1の所
定のサンプルと同一タイミングで該第2のバッファ手段
に記憶された該第2のバッファ手段の記憶容量に応じて
予め定められた第2の所定のサンプルから数えて時間的
に(N+k+F−1)サンプル前の記憶サンプルから前
記第2の所定のサンプルに向かってk個連続したサンプ
ルの組を前記適応フィルタの各タップ出力信号として前
記適応フィルタに入力し、前記ブロック単位の記憶に続
く次のブロック単位の記憶までの間に前記第2の所定の
サンプルから数えて時間的に(N+k+F−1)サンプ
ル前の記憶サンプルから1サンプルずつ前記第2の所定
のサンプル方向にずらしながら合計F組の前記k個連続
したサンプルの組を前記第1のバッファ手段と同期して
繰り返し前記適応フィルタの各タップ出力信号として前
記適応フィルタに入力する第2のバッファ手段とを具え
てなることを特徴とするものである。
The signal extracting apparatus according to the present invention further comprises a block dividing means for dividing the digital input signal into blocks for every F samples at an input end of the apparatus, and the other of the two branched digital input signals. A first buffer unit having a storage capacity of at least F samples interposed between the two-branching unit and the subtracting unit of the signal system, and sequentially outputs an output signal of the block dividing unit in units of the blocks. (F-1) counting from a first predetermined sample predetermined according to the storage capacity of the first buffer means stored in the first buffer means after the storage, and The storage sample before the sample is input to the subtraction means as the other signal of the digital input signal which is divided into two, and the next following the storage in the block unit Until the storage in the lock unit, a total of F samples are shifted from the storage sample before (F-1) samples by one sample in the direction of the first predetermined sample, counting from the first predetermined sample. A first buffer means for repeatedly inputting samples to the subtraction means, and a second buffer means having a storage capacity of at least (N + k + F) samples instead of the delay means, wherein an output signal of the block dividing means is provided for the block. The second buffer means is sequentially stored in units and the second predetermined buffer is stored in the second buffer means at the same timing as the first predetermined sample after the storage in accordance with the storage capacity of the second buffer means. K times from the stored sample (N + k + F-1) samples before the second predetermined sample counting from the predetermined sample of A set of successive samples is input to the adaptive filter as each tap output signal of the adaptive filter, and the time counted from the second predetermined sample until the storage of the next block after the storage of the block is counted. The total of F sets of the k consecutive samples are shifted in synchronism with the first buffer means by shifting one sample at a time from the storage sample before (N + k + F-1) samples in the second predetermined sample direction. And a second buffer means for repeatedly inputting each tap output signal of the adaptive filter to the adaptive filter.

【0019】また、本発明信号抽出装置は、該信号抽出
装置が、前記遅延量のサンプル数N、前記タップ数kお
よび前記収束係数μをそれぞれ指定するパラメータ制御
手段をさらに具えてなることを特徴とするものである。
The signal extracting apparatus according to the present invention is characterized in that the signal extracting apparatus further comprises parameter control means for designating the number N of samples of the delay amount, the number k of taps, and the convergence coefficient μ. It is assumed that.

【0020】また、本発明信号抽出装置は、時間的相関
の高い所望信号と時間的相関の低い非所望信号とが混合
された1チャンネルのディジタル入力信号から、前記時
間的相関の高い所望信号を抽出する信号抽出装置であっ
て、前記ディジタル入力信号の3分岐手段と、該3分岐
手段によって3分岐されたディジタル入力信号の第1の
信号が入力され、該信号に高域強調処理と指定されたゲ
イン倍とを施して高域強調信号として出力する高域強調
手段と、前記3分岐手段によって3分岐されたディジタ
ル入力信号の第2の信号が入力され、該信号を指定され
たサンプル数Mだけ遅延して出力する第1の遅延手段
と、前記3分岐手段によって3分岐されたディジタル入
力信号の第3の信号が入力され、該信号を指定されたサ
ンプル数Lだけ遅延して出力する第2の遅延手段と、前
記第1の遅延手段の出力信号を入力信号とする、1サン
プル間隔で指定されたタップ数kからなる適応フィルタ
であって、該適応フィルタの出力信号を該適応フィルタ
の各タップ出力信号の組と逐次更新されるフィルタ係数
の組とを用いて第1の演算式に基づき演算する適応フィ
ルタと、該適応フィルタの出力信号を前記高域強調手段
の出力信号から減算する減算手段と、該減算手段により
減算した結果、前記適応フィルタの各タップ出力信号の
組、前記フィルタ係数の組、および指定された収束係数
μに基づき、前記減算結果が小さくなるように前記フィ
ルタ係数の組を新たに生成して前記フィルタ係数の組を
逐次更新する適応フィルタ係数逐次更新手段と、前記第
2の遅延手段の出力信号が入力されるマッチドフィルタ
であって、該マッチドフィルタの出力信号を該マッチド
フィルタの各タップ出力信号の組とフィルタ係数の組と
を用いて第2の演算式に基づき演算し、該第2の演算式
に基づく演算結果を前記時間的相関の高い所望信号とし
て出力するマッチドフィルタと、前記逐次更新される前
記適応フィルタのフィルタ係数の組を、前記マッチドフ
ィルタのフィルタ係数の組にコピーする手段とを少なく
とも具えてなり、前記ディジタル入力信号の逐次入力に
同期して、前記第1の演算式に基づく演算、前記減算、
前記適応フィルタ係数の組の逐次更新、前記第2の演算
式に基づく演算、前記出力、および前記フィルタ係数の
組のコピーを繰り返して行うことを特徴とするものであ
る。
Further, the signal extracting apparatus of the present invention converts the desired signal having a high temporal correlation from a one-channel digital input signal in which a desired signal having a high temporal correlation and an undesired signal having a low temporal correlation are mixed. A signal extraction device for extracting, wherein a three-branch means of the digital input signal and a first signal of a digital input signal branched into three by the three-branch means are input, and the signal is designated as high-frequency emphasis processing. High-frequency emphasizing means for applying a multiplied gain and outputting the signal as a high-frequency emphasizing signal, and a second signal of the digital input signal branched into three by the three-way branching means. First delay means for delaying and outputting the third signal, and a third signal of a digital input signal branched into three by the three-branch means, and delaying the signal by a designated number of samples L And an adaptive filter having an output signal of the first delay means as an input signal and having the number of taps k specified at one sample interval, and outputting an output signal of the adaptive filter. An adaptive filter that performs an operation based on a first operation expression using a set of tap output signals of the adaptive filter and a set of filter coefficients that are sequentially updated, and outputs the output signal of the adaptive filter to the output of the high-frequency emphasis unit. Subtraction means for subtracting from the signal, and as a result of the subtraction by the subtraction means, the subtraction result is reduced based on each set of tap output signals of the adaptive filter, the set of filter coefficients, and the designated convergence coefficient μ. An adaptive filter coefficient successively updating means for newly generating the set of filter coefficients and successively updating the set of filter coefficients; and a filter to which an output signal of the second delay means is inputted. A matched filter, wherein the output signal of the matched filter is operated based on a second operation expression using a set of each tap output signal of the matched filter and a set of filter coefficients, and an operation based on the second operation expression At least a matched filter that outputs a result as the desired signal having a high temporal correlation, and a unit that copies a set of filter coefficients of the adaptive filter that is sequentially updated to a set of filter coefficients of the matched filter. , In synchronization with the sequential input of the digital input signal, an operation based on the first operation expression, the subtraction,
It is characterized in that the updating of the set of adaptive filter coefficients, the operation based on the second operation expression, the output, and the copying of the set of filter coefficients are repeatedly performed.

【0021】また、本発明信号抽出装置は、前記高域強
調手段が、入力信号を1サンプル遅延させる第3の遅延
手段と、該第3の遅延手段の入出力信号間の差分信号を
生成して出力する差分手段と、前記第3の遅延手段の前
段または前記差分手段の後段に接続された入力信号を前
記ゲイン倍する乗算手段とを具えてなることを特徴とす
るものである。
In the signal extracting apparatus according to the present invention, the high-frequency emphasis means generates a third delay means for delaying the input signal by one sample, and a difference signal between input and output signals of the third delay means. And a multiplying means for multiplying an input signal connected to a stage before the third delay unit or a stage after the differential unit by the gain.

【0022】また、本発明信号抽出装置は、前記ディジ
タル入力信号をFサンプル毎のブロックに分割するブロ
ック分割手段をさらに当該装置の入力端に具えるととも
に、前記第3の遅延手段に代わる少なくとも(F+1)
サンプルの記憶容量を有する第1のバッファ手段であっ
て、前記ブロック分割手段の出力信号または前記ゲイン
倍された前記ブロック分割手段の出力信号を前記ブロッ
ク単位に順次に記憶するとともに、該記憶後に該第1の
バッファ手段に記憶された該第1のバッファ手段の記憶
容量に応じて予め定められた第1の所定のサンプルから
数えて時間的にFサンプル前の記憶サンプルから前記第
1の所定のサンプルに向かって2個連続したサンプルの
組を前記差分手段の入力信号として出力し、前記ブロッ
ク単位の記憶に続く次のブロック単位の記憶までの間に
前記第1の所定のサンプルから数えて時間的にFサンプ
ル前の記憶サンプルから1サンプルずつ前記第1の所定
のサンプル方向にずらしながら合計F組の前記2個連続
したサンプルの組を繰り返し前記差分手段に出力する第
1のバッファ手段と、前記第1の遅延手段に代わる少な
くとも(M+k+F)サンプルの記憶容量を有する第2
のバッファ手段であって、前記ブロック分割手段の出力
信号を前記ブロック単位に順次に記憶するとともに、該
記憶後に前記第1の所定のサンプルと同一タイミングで
該第2のバッファ手段に記憶された該第2のバッファ手
段の記憶容量に応じて予め定められた第2の所定のサン
プルから数えて時間的に(M+k+F−1)サンプル前
の記憶サンプルから前記第2の所定のサンプルに向かっ
てk個連続したサンプルの組を前記適応フィルタの各タ
ップ出力信号として前記適応フィルタに入力し、前記ブ
ロック単位の記憶に続く次のブロック単位の記憶までの
間に前記第2の所定のサンプルから数えて時間的に(M
+k+F−1)サンプル前の記憶サンプルから1サンプ
ルずつ前記第2の所定のサンプル方向にずらしながら合
計F組の前記k個連続したサンプルの組を前記第1のバ
ッファ手段と同期して繰り返し前記適応フィルタの各タ
ップ出力信号として前記適応フィルタに入力する第2の
バッファ手段と、前記第2の遅延手段に代わる少なくと
も(L+k+F)サンプルの記憶容量を有する第3のバ
ッファ手段であって、前記ブロック分割手段の出力信号
を前記ブロック単位に順次に記憶するとともに該記憶後
に前記第1の所定のサンプルと同一タイミングで該第3
のバッファ手段に記憶された該第3のバッファ手段の記
憶容量に応じて予め定められた第3の所定のサンプルか
ら数えて時間的に(L+k+F−1)サンプル前の記憶
サンプルから前記第3の所定のサンプルに向かってk個
連続したサンプルの組を前記マッチドフィルタの各タッ
プ出力信号として前記マッチドフィルタに入力し、前記
ブロック単位の記憶に続く次のブロック単位の記憶まで
の間に前記第3の所定のサンプルから数えて時間的に
(L+k+F−1)サンプル前の記憶サンプルから1サ
ンプルずつ前記第3の所定のサンプル方向にずらしなが
ら合計F組の前記k個連続したサンプルの組を前記第1
のバッファ手段と同期して繰り返し前記マッチドフィル
タの各タップ出力信号として前記マッチドフィルタに入
力する第3のバッファ手段とを具えてなることを特徴と
するものである。
Further, the signal extracting apparatus of the present invention further comprises a block dividing means for dividing the digital input signal into blocks for every F samples at an input end of the apparatus, and at least (in place of the third delay means) F + 1)
A first buffer unit having a storage capacity of a sample, wherein the output signal of the block division unit or the output signal of the block division unit multiplied by the gain is sequentially stored in the block unit, and after the storage, The first predetermined time is counted from a first predetermined sample which is predetermined according to the storage capacity of the first buffer means and stored in the first buffer means, and the first predetermined time is counted from a storage sample before F samples in time. A set of two consecutive samples toward the sample is output as an input signal to the difference means, and the time counted from the first predetermined sample is counted from the first predetermined sample to the storage of the next block after the storage of the block. A total of F sets of the two consecutive samples shifted from the storage sample before F samples by one sample in the first predetermined sample direction. A first buffer means for outputting the repeated the difference means, first it has a storage capacity of at least (M + k + F) sample replaces the first delay means 2
Buffer means for sequentially storing output signals of the block dividing means in units of the blocks, and storing the output signals in the second buffer means at the same timing as the first predetermined sample after the storage. Counting from the second predetermined sample predetermined according to the storage capacity of the second buffer means and starting from the storage sample before (M + k + F-1) samples k times toward the second predetermined sample A set of consecutive samples is input to the adaptive filter as each tap output signal of the adaptive filter, and the time counted from the second predetermined sample until the storage of the next block following the storage of the block is counted. (M
+ K + F-1) The k adaptively repeated sets of the k consecutive samples are shifted in synchronization with the first buffer means while shifting in the second predetermined sample direction one sample at a time from the storage sample before the sample. A second buffer means for inputting each tap output signal of the filter to the adaptive filter, and a third buffer means having a storage capacity of at least (L + k + F) samples instead of the second delay means, wherein the block division Means for sequentially storing the output signals of the means in block units, and after the storage, storing the output signals at the same timing as the first predetermined sample.
Counting from a third predetermined sample predetermined according to the storage capacity of the third buffer means stored in the third buffer means and temporally (L + k + F-1) samples from the storage sample before the third sample. A set of k consecutive samples toward a predetermined sample is input to the matched filter as each tap output signal of the matched filter, and the third block is stored until the next block is stored after the block is stored. The total of F sets of the k consecutive samples are shifted from the storage sample before (L + k + F-1) samples one sample at a time in the third predetermined sample direction by counting from the predetermined sample. 1
And a third buffer means for repeatedly inputting each tap output signal of the matched filter to the matched filter in synchronization with the buffer means.

【0023】また、本発明信号抽出装置は、前記遅延量
のサンプル数MおよびL、前記タップ数k、前記収束係
数μおよび前記ゲインをそれぞれ指定するパラメータ制
御手段をさらに具えてなることを特徴とするものであ
る。
The signal extracting apparatus according to the present invention is further characterized by further comprising parameter control means for respectively specifying the number of samples M and L of the delay amount, the number of taps k, the convergence coefficient μ and the gain. Is what you do.

【0024】また、本発明信号抽出プログラムを記録し
た媒体は、コンピュータによって、時間的相関の低い所
望信号と時間的相関の高い非所望信号とが混合された1
チャンネルのディジタル入力信号から、前記時間的相関
の低い所望信号を抽出するためのプログラムを記録した
媒体であって、該信号抽出プログラムは、コンピュータ
に、指定されたサンプル数Nだけ遅延されたディジタル
入力信号を入力信号とするコンピュータ内に構成された
1サンプル間隔で指定されたタップ数kからなる適応フ
ィルタに、該適応フィルタの出力信号を該適応フィルタ
の各タップ出力信号の組と逐次更新されるフィルタ係数
の組とを用いて所定の演算式に基づき演算させ、該演算
結果を前記ディジタル入力信号から減算させ、該減算結
果を前記時間的相関の低い所望信号として出力させ、そ
して前記ディジタル入力信号の逐次入力に同期して、該
減算結果、前記適応フィルタの各タップ出力信号の組、
前記フィルタ係数の組、および指定された収束係数μに
基づき、前記減算結果が小さくなるように前記フィルタ
係数の組を新たに生成することによる前記フィルタ係数
の組の逐次更新、ならびに、前記演算、前記減算、前記
出力を繰り返して行わせることを特徴とするものであ
る。
The medium on which the signal extraction program of the present invention is recorded is a computer in which a desired signal having a low temporal correlation and an undesired signal having a high temporal correlation are mixed.
A medium for recording a program for extracting a desired signal having a low temporal correlation from a digital input signal of a channel, the signal extracting program comprising: a digital input signal delayed by a designated number N of samples; The output signal of the adaptive filter is successively updated with a set of tap output signals of the adaptive filter to an adaptive filter having the number of taps designated at one sample interval and configured in a computer having the signal as an input signal. Using a set of filter coefficients to perform an operation based on a predetermined operation expression, subtracting the operation result from the digital input signal, outputting the subtraction result as the desired signal having a low temporal correlation, and In synchronization with the successive input of the adaptive filter, the set of tap output signals of the adaptive filter,
Based on the set of filter coefficients and the designated convergence coefficient μ, successively updating the set of filter coefficients by newly generating the set of filter coefficients such that the result of the subtraction is small; and The subtraction and the output are repeatedly performed.

【0025】また、本発明信号抽出プログラムを記録し
た媒体は、コンピュータによって、時間的相関の低い所
望信号と時間的相関の高い非所望信号とが混合された1
チャンネルのディジタル入力信号から、前記時間的相関
の低い所望信号を抽出するためのプログラムを記録した
媒体であって、該信号抽出プログラムは、コンピュータ
に、前記ディジタル入力信号をFサンプル毎のブロック
にブロック分割させ、該ブロック分割した信号を前記ブ
ロック単位で順次に記憶させ、該ブロック単位の記憶後
に、指定されたサンプル数Nおよびタップ数kに基づき
該記憶されたブロック内の所定位置のサンプルから数え
て時間的に(N+k+F−1)サンプル前の記憶サンプ
ルから時間方向にk個連続したサンプルの組、ならび
に、前記所定位置のサンプルから数えて時間的に(F−
1)サンプル前の1つの記憶サンプルを読み出させ、前
記読み出したサンプルの組と逐次更新されるフィルタ係
数の組とを用いて所定の演算式に基づき1サンプル間隔
で指定されたタップ数kからなる適応フィルタの出力信
号を演算させ、該演算結果を前記読み出した1つのサン
プルから減算させ、該減算結果を前記時間的相関の低い
所望信号として出力させ、前記ディジタル入力信号の逐
次入力に同期して、前記減算結果、前記読み出したサン
プルの組、前記フィルタ係数の組、および指定された収
束係数μに基づき、前記減算結果が小さくなるように前
記フィルタ係数の組を新たに生成して前記フィルタ係数
の組を逐次更新させ、そして前記ブロック単位の記憶に
続く次のブロック単位の記憶までの間に、前記k個連続
したサンプルの組および前記1つのサンプルをそれぞれ
時間方向に順次に1サンプルずつずらしながらのそれぞ
れ合計F個のサンプルの組および1つのサンプルの読み
出し、前記演算、前記減算、前記出力、および、前記フ
ィルタ係数の組の逐次更新を繰り返して行わせることを
特徴とするものである。
The medium on which the signal extraction program of the present invention is recorded is a computer in which a desired signal having a low temporal correlation and an undesired signal having a high temporal correlation are mixed.
A medium for recording a program for extracting a desired signal having a low temporal correlation from a digital input signal of a channel, the signal extracting program comprising: a computer for dividing the digital input signal into blocks for every F samples; The signals are divided and the blocks are sequentially stored in the block units. After the block units are stored, counting is performed from the sample at a predetermined position in the stored block based on the designated number of samples N and the number of taps k. And a set of k consecutive samples in the time direction from the storage sample before (N + k + F-1) samples in time, and (F−
1) One stored sample before the sample is read, and the number of taps k specified at one sample interval based on a predetermined arithmetic expression using the set of read samples and the set of filter coefficients that are sequentially updated is used. An output signal of the adaptive filter is calculated, the calculation result is subtracted from the read sample, the subtraction result is output as a desired signal having a low temporal correlation, and the signal is synchronized with the sequential input of the digital input signal. And generating a new set of filter coefficients based on the subtraction result, the set of read samples, the set of filter coefficients, and a designated convergence coefficient μ such that the subtraction result is reduced. The set of coefficients is successively updated, and the set of k consecutive samples is stored between the block-based storage and the next block-based storage. And a set of a total of F samples and a read of one sample while shifting the one sample by one sample sequentially in the time direction, and a set of the set of the operation, the subtraction, the output, and the filter coefficient. It is characterized in that successive updates are repeatedly performed.

【0026】また、本発明信号抽出プログラムを記録し
た媒体は、コンピュータによって、時間的相関の高い所
望信号と時間的相関の低い非所望信号とが混合された1
チャンネルのディジタル入力信号から、前記時間的相関
の高い所望信号を抽出するためのプログラムを記録した
媒体であって、該信号抽出プログラムは、コンピュータ
に、指定されたサンプル数Mだけ遅延されたディジタル
入力信号を入力信号とするコンピュータ内に構成された
1サンプル間隔で指定されたタップ数kからなる適応フ
ィルタに、該適応フィルタの出力信号を該適応フィルタ
の各タップ出力信号の組と逐次更新されるフィルタ係数
の組とを用いて第1の演算式に基づき演算を行わせ、前
記ディジタル入力信号に高域強調処理と指定されたゲイ
ン倍とを施した高域強調信号から前記第1の演算式に基
づく演算結果を減算させ、該減算結果、前記適応フィル
タの各タップ出力信号の組、前記フィルタ係数の組、お
よび指定された収束係数μに基づき、前記減算結果が小
さくなるように前記フィルタ係数の組を新たに生成して
前記フィルタ係数の組を逐次更新させ、指定されたサン
プル数Lだけ遅延されたディジタル入力信号を入力信号
とするコンピュータ内に構成された前記適応フィルタと
同一構成のマッチドフィルタに、該マッチドフィルタの
出力信号を該マッチドフィルタの各タップ出力信号の組
と前記フィルタ係数の組とを用いて第2の演算式に基づ
き演算を行わせ、該第2の演算式に基づく演算結果を前
記時間的相関の高い所望信号として出力させ、前記逐次
更新される前記適応フィルタのフィルタ係数の組を、前
記マッチドフィルタのフィルタ係数の組にコピーさせ、
前記ディジタル入力信号の逐次入力に同期して、前記第
1の演算式に基づく演算、前記減算、前記適応フィルタ
のフィルタ係数の組の逐次更新、前記第2の演算式に基
づく演算、前記出力および前記フィルタ係数の組のコピ
ーを繰り返して行わせることを特徴とするものである。
The medium on which the signal extraction program of the present invention is recorded is a computer in which a desired signal having a high temporal correlation and an undesired signal having a low temporal correlation are mixed.
A medium storing a program for extracting a desired signal having a high temporal correlation from a digital input signal of a channel, the signal extracting program comprising: a digital input signal delayed by a designated number M of samples; The output signal of the adaptive filter is successively updated with a set of tap output signals of the adaptive filter to an adaptive filter having the number of taps designated at one sample interval and configured in a computer having the signal as an input signal. The first arithmetic expression is calculated from a high-frequency emphasized signal obtained by performing a high-frequency emphasis process and a designated gain multiplication on the digital input signal using the set of filter coefficients. The result of the subtraction, the set of tap output signals of the adaptive filter, the set of filter coefficients, and the specified Based on the coefficient μ, the set of filter coefficients is newly generated so that the result of the subtraction is reduced, and the set of filter coefficients is sequentially updated. The digital input signal delayed by the specified number of samples L is input to the input signal. In a matched filter having the same configuration as that of the adaptive filter configured in the computer, a second operation is performed using the set of tap output signals of the matched filter and the set of filter coefficients using the output signal of the matched filter. An arithmetic operation is performed based on an expression, an arithmetic result based on the second arithmetic expression is output as a desired signal having a high temporal correlation, and a set of filter coefficients of the adaptive filter that is sequentially updated is determined by the matched filter. Let it be copied to a set of filter coefficients,
In synchronization with the sequential input of the digital input signal, the operation based on the first operation expression, the subtraction, the successive update of the set of filter coefficients of the adaptive filter, the operation based on the second operation expression, the output and The method is characterized in that copying of the set of filter coefficients is performed repeatedly.

【0027】また、本発明信号抽出プログラムを記録し
た媒体は、コンピュータによって、時間的相関の高い所
望信号と時間的相関の低い非所望信号とが混合された1
チャンネルのディジタル入力信号から、前記時間的相関
の高い所望信号を抽出するためのプログラムを記録した
媒体であって、該信号抽出プログラムは、コンピュータ
に、前記ディジタル入力信号をFサンプル毎のブロック
にブロック分割させ、該ブロック分割した信号を前記ブ
ロック単位で順次に記憶させ、該ブロック単位の記憶後
に、指定されたサンプル数Mおよびタップ数kに基づき
該記憶されたブロック内の所定位置のサンプルから数え
て時間的に(M+k+F−1)サンプル前の記憶サンプ
ルから時間方向にk個連続した第1のサンプルの組、指
定されたサンプル数Lおよび前記kに基づき前記所定位
置のサンプルから数えて時間的に(L+k+F−1)サ
ンプル前の記憶サンプルから時間方向にk個連続した第
2のサンプルの組、ならびに、前記所定位置のサンプル
から数えて時間的にFサンプル前の記憶サンプルから時
間方向に2個連続した第3のサンプルの組を読み出さ
せ、前記読み出した第1のサンプルの組と逐次更新され
るフィルタ係数の組とを用いて第1の演算式に基づき1
サンプル間隔で指定されたタップ数kからなる適応フィ
ルタの出力信号を演算させ、前記第1の演算式に基づく
演算結果を、指定されたゲイン倍された前記第3のサン
プルの組を構成する2つのサンプル間の差分値から減算
させ、該減算結果、前記読み出した第1のサンプルの
組、前記フィルタ係数の組、および指定された収束係数
μに基づき、前記減算結果が小さくなるように前記フィ
ルタ係数の組を新たに生成して前記フィルタ係数の組を
逐次更新させ、前記読み出した第2のサンプルの組と前
記フィルタ係数の組とを用いて第2の演算式に基づき前
記適応フィルタと同一構成のマッチドフィルタの出力信
号を演算させ、該第2の演算式に基づく演算結果を前記
時間的相関の高い所望信号として出力させ、前記ブロッ
ク単位の記憶に続く次のブロック単位の記憶までの間
に、前記第1のサンプルの組、前記第2のサンプルの組
および前記第3のサンプルの組をそれぞれ時間方向に順
次に1サンプルずつずらしながらのそれぞれ合計F個の
サンプルの組の読み出し、前記演算、前記減算、前記出
力、および、前記適応フィルタのフィルタ係数の組の逐
次更新を繰り返して行わせることを特徴とするものであ
る。
The medium on which the signal extraction program of the present invention is recorded is a computer in which a desired signal having a high temporal correlation and an undesired signal having a low temporal correlation are mixed.
A medium storing a program for extracting a desired signal having a high temporal correlation from a digital input signal of a channel, the signal extracting program comprising: a computer for dividing the digital input signal into blocks for every F samples After dividing the signal into blocks, the signals are sequentially stored in block units, and after storing in block units, counting is performed from a sample at a predetermined position in the stored block based on the designated number of samples M and the number of taps k. The first set of k samples in the time direction from the stored sample before (M + k + F-1) samples in time, the number of samples L specified and the number of samples from the predetermined position are counted based on the k. Is a set of k second samples consecutive in the time direction from the storage sample before (L + k + F−1) samples. And reading out a set of two consecutive third samples in the time direction from the stored sample temporally before F samples counted from the sample at the predetermined position, and sequentially updating the read first set of samples. And a set of filter coefficients to be used,
An output signal of the adaptive filter having the number of taps k specified at the sample interval is calculated, and a calculation result based on the first calculation expression is multiplied by a specified gain to form the third sample set 2 Subtraction from a difference value between two samples, and the filter is configured to reduce the subtraction result based on the subtraction result, the read first set of samples, the set of filter coefficients, and a designated convergence coefficient μ. A set of coefficients is newly generated to sequentially update the set of filter coefficients, and the same as the adaptive filter based on a second operation expression using the read second set of samples and the set of filter coefficients. The output signal of the matched filter having the configuration is calculated, the calculation result based on the second calculation expression is output as the desired signal having a high temporal correlation, and the storage is continued in the block unit. A total of F sets of the first set of samples, the second set of samples, and the third set of samples are sequentially shifted by one sample in the time direction until the storage of each block unit. , And repeatedly performing the calculation, the subtraction, the output, and the successive update of the set of filter coefficients of the adaptive filter.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照し、発明の
実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。 〔第1の発明〕図1は、時間的相関の低い所望信号(例
えば、音声)と時間的相関の高い非所望信号(例えば、
楽音)とが混合された1チャンネルのディジタル入力信
号から、時間的相関の低い所望信号を抽出する本発明信
号抽出方法に係る信号処理の手順をフローチャートで示
している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below based on embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. [First Invention] FIG. 1 shows a case where a desired signal (for example, voice) having low temporal correlation and an undesired signal (for example, voice) having high temporal
4 is a flowchart showing a signal processing procedure according to the signal extraction method of the present invention for extracting a desired signal having a low temporal correlation from a digital input signal of one channel mixed with a musical tone.

【0029】図1において、時間的相関の低い信号(音
声)と時間的相関の高い信号(楽音)とが混合された1
チャンネルの信号(アナログ信号)がまず入力される
(ステップS1)。この信号は、例えば、マイクロホン
によって収音された楽音を含んだ音声信号である。この
信号は、まず、以下に説明する適応処理のためにディジ
タル化される(ステップS2)。ディジタル化された信
号は、図示のように2分岐され、一方はそのまま、他方
のディジタル信号は指定されたサンプル数(遅延量)N
だけ遅延される(ステップS3)。これらそのままおよ
び遅延された信号は、図2にその一実施形態を示す適応
処理回路に供給され、適応処理回路においては、以下に
説明するように適応処理される(ステップS4)。
In FIG. 1, a signal (sound) having a low temporal correlation and a signal (tone) having a high temporal correlation are mixed.
First, a channel signal (analog signal) is input (step S1). This signal is, for example, an audio signal including a musical tone picked up by a microphone. This signal is first digitized for the adaptive processing described below (step S2). The digitized signal is branched into two as shown in the figure, one of which is left as it is, and the other digital signal is a designated number of samples (delay amount) N
(Step S3). These intact and delayed signals are supplied to an adaptive processing circuit whose one embodiment is shown in FIG. 2, and the adaptive processing circuit performs adaptive processing as described below (step S4).

【0030】適応処理回路は、等価回路にて図2に示す
ように、1サンプル間隔で指定されたタップ数kの適応
フィルタ(図示の場合、トランスバーサルフィルタで構
成)1、適応フィルタの係数を逐次更新する適応フィル
タ係数逐次更新部2、および減算器3からなっている。
As shown in FIG. 2, the adaptive processing circuit includes an adaptive filter (constituted by a transversal filter in the illustrated example) 1 with the number of taps k specified at one sample interval, and a coefficient of the adaptive filter. It comprises an adaptive filter coefficient successively updating unit 2 for successively updating and a subtractor 3.

【0031】上記の構成において、適応フィルタ1には
ステップS3によって遅延された信号xj (図1参照)
が供給され、そのフィルタ係数(係数ベクトル
In the above configuration, the signal x j delayed in step S3 is applied to the adaptive filter 1 (see FIG. 1).
Is supplied and its filter coefficients (coefficient vector

【外1】 )は、適応フィルタ係数逐次更新部2からの出力によっ
て逐次更新される。なお、添字jは、それが時点jのも
のであることを示している。適応フィルタ1の出力信号
j は、減算器3の減数端子に印加され、同減算器3の
被減数端子に印加された前述のそのままの信号(以下、
参照信号と言う)yj (図1参照)から減算され、同減
算器3の出力が図2に示す適応処理回路の出力信号ej
(図1参照)となる。
[Outside 1] ) Are successively updated by the output from the adaptive filter coefficient successively updating unit 2. Note that the suffix j indicates that it is at time j. The output signal z j of the adaptive filter 1 is applied to the subtraction terminal of the subtracter 3 and the above-described signal (hereinafter, referred to as “the following”) applied to the minuend terminal of the subtracter 3.
A reference signal) is subtracted from y j (see FIG. 1), and the output of the subtracter 3 is the output signal e j of the adaptive processing circuit shown in FIG.
(See FIG. 1).

【0032】適応フィルタ係数逐次更新部2には、適応
処理回路の出力信号ej と適応フィルタ1の各タップ出
力信号(入力ベクトル
The adaptive filter coefficient successively updating unit 2 outputs the output signal e j of the adaptive processing circuit and each tap output signal (input vector) of the adaptive filter 1.

【外2】 )が供給され、以下に説明する学習同定法によるアルゴ
リズムに基づきフィルタ係数(係数ベクトル〔外1〕)
が逐次更新され出力される。
[Outside 2] ) Is supplied, and a filter coefficient (coefficient vector [1]) is obtained based on an algorithm based on a learning identification method described below.
Are sequentially updated and output.

【0033】以下では、数式等において、英字の大文字
はベクトル、小文字はスカラー量をそれぞれ表すものと
する。学習同定法によるフィルタ係数の逐次更新アルゴ
リズムは、次の(1)式によって表される。
In the following, in mathematical expressions and the like, it is assumed that uppercase letters of the alphabet represent vectors, and lowercase letters represent scalar quantities. An algorithm for successively updating filter coefficients by the learning identification method is represented by the following equation (1).

【数1】 ここに、 〔外2〕:適応フィルタへの入力信号ベクトル 〔外1〕:適応フィルタのフィルタ係数ベクトル μ :収束係数 zj :適応フィルタの出力信号 yj :参照信号 ej :適応処理部の出力信号(Equation 1) Here, [External 2]: input signal vector to the adaptive filter [External 1]: filter coefficient vector of the adaptive filter mu: convergence coefficient z j: output signal y j of the adaptive filter: reference signal e j: the adaptive processing unit Output signal

【外3】 :係数ベクトルと入力信号ベクトルの内積[Outside 3] : Dot product of coefficient vector and input signal vector

【外4】 :入力信号ベクトルのノルム[Outside 4] : Norm of input signal vector

【0034】(1)式の意味するところは、次のように
説明される。減算器3において、同減算器3の被減数端
子への入力信号(参照信号)yj から適応フィルタ1の
出力信号zj を減算し、その減算結果ej に、収束係数
μおよび
The meaning of the equation (1) is explained as follows. In the subtracter 3 subtracts the output signal z j of the adaptive filter 1 from the input signal (reference signal) y j to the minuend terminal of the subtracter 3, the result of the subtraction e j, convergence coefficient μ and

【外5】 を乗算し、さらにフィルタ係数ベクトル〔外1〕を加算
して得られたものを次の時点(j+1)におけるフィル
タ係数ベクトル
[Outside 5] And a filter coefficient vector at the next time point (j + 1) is obtained by adding the filter coefficient vector

【外6】 とする。なお、[Outside 6] And In addition,

【外7】 の値が0のときは〔外5〕を強制的に0とする。またフ
ィルタ係数ベクトルの初期値
[Outside 7] Is 0, [outside 5] is forcibly set to 0. The initial value of the filter coefficient vector

【外8】 は任意の値でよいが、一般にはゼロベクトルとすること
が多い。
[Outside 8] May be any value, but is generally a zero vector.

【0035】また、このフィルタ係数の逐次更新は、適
応フィルタの出力信号zj と参照信号yj との差分ej
が小さくなるように更新が行われるが、適応フィルタの
入力信号xj と参照信号yj との間にはサンプル数Nだ
けの時間のずれがあることから、上記差分ej が小さく
なるようにフィルタ係数を決めることは、時間的相関の
高い信号成分を強調するフィルタリング処理をしている
ことに相当する。なお、時間的相関の程度はパラメータ
としての遅延量Nとタップ数kとにより制御することが
できる。
Further, the difference e j between successive updating the output signal z j and the reference signal y j of the adaptive filter of the filter coefficients
Is updated so that the difference e j becomes small because there is a time lag of the number N of samples between the input signal x j of the adaptive filter and the reference signal y j. Determining a filter coefficient is equivalent to performing a filtering process for enhancing a signal component having a high temporal correlation. The degree of the temporal correlation can be controlled by the delay amount N and the number of taps k as parameters.

【0036】さらに、逐次更新のリアルタイム処理を可
能とするためにはフィルタ係数の収束が速いことが必要
であり、過度のオーバーシュートが生じないように収束
速度の制御をパラメータとしての収束係数μ(0≦μ≦
1)により制御する。上記遅延量Nとタップ数kを含
め、これらのパラメータは、図1のパラメータ制御(ス
テップS5)において設定することができる。
Further, it is necessary that the convergence of the filter coefficient be fast in order to enable the real-time processing of the sequential update. The convergence coefficient μ ( 0 ≦ μ ≦
Control is performed according to 1). These parameters including the delay amount N and the number of taps k can be set in the parameter control (step S5) of FIG.

【0037】上記パラメータ(N,k,μ)の設定は、
本発明装置から得られる音声を聞きながら、聴感上、そ
れが最も聴き取りやすくなるように人手で調整する。こ
のとき、適応フィルタ1(図2参照)の出力信号zj
楽音のスペクトルに近い形状を有するようになる。
The above parameters (N, k, μ) are set as follows:
While listening to the sound obtained from the device of the present invention, the sound is adjusted manually so that it is most audible. At this time, the output signal z j of the adaptive filter 1 (see FIG. 2) has a shape close to the spectrum of the musical tone.

【0038】図1において、D/A変換(ステップS
6)および音声出力(ステップS7)の各ステップは、
上述した適応処理(ステップS4)によって時間的相関
の低い信号成分(音声)が強調されたデジタル信号をア
ナログ信号化して聴取できるようにするための手順であ
る。
In FIG. 1, D / A conversion (step S
6) and each step of audio output (step S7)
This is a procedure for converting a digital signal in which a signal component (voice) having a low temporal correlation is emphasized by the above-described adaptive processing (step S4) into an analog signal so that the user can listen to the digital signal.

【0039】以上、本発明中、第1の発明を図1を参照
して方法の発明として説明したが、適応処理(ステップ
S4)を行う適応処理回路が図2に示され、そのパラメ
ータ制御も詳細に説明されたことから、第1の発明を装
置の発明として構成し得ることは明らかである。
As described above, in the present invention, the first invention has been described as the invention of the method with reference to FIG. 1. An adaptive processing circuit for performing the adaptive processing (step S4) is shown in FIG. From the detailed description, it is clear that the first invention can be configured as an apparatus invention.

【0040】〔第2の発明〕図3は、時間的相関の高い
所望信号(例えば、音声)と時間的相関の低い非所望信
号(例えば、雑音)とが混合された1チャンネルのディ
ジタル入力信号から、時間的相関の高い所望信号を抽出
する本発明信号抽出方法に係る信号処理の手順をフロー
チャートで示している。
[Second Invention] FIG. 3 shows a digital input signal of one channel in which a desired signal (eg, voice) having a high temporal correlation and an undesired signal (eg, noise) having a low temporal correlation are mixed. 4 shows a flowchart of a signal processing procedure according to the signal extraction method of the present invention for extracting a desired signal having a high temporal correlation from the above.

【0041】図3において、時間的相関の高い信号(音
声)と時間的相関の低い信号(雑音)とが混合された1
チャンネルの信号(アナログ信号)がまず入力される
(ステップS8)。この信号は、例えば、マイクロホン
によって収音された雑音を含んだ音声信号である。この
信号は、図1に示される場合と同様、以下に説明する適
応処理のためにディジタル化される(ステップS9)。
ディジタル化された信号は、図示のように分岐され、そ
れぞれ高域強調(ステップS10)、サンプル数(遅延
量)Mだけ遅延1(ステップS11)、およびサンプル
数(遅延量)Lだけ遅延2(ステップS12)される。
In FIG. 3, a signal (speech) having a high temporal correlation and a signal (noise) having a low temporal correlation are mixed.
First, a channel signal (analog signal) is input (step S8). This signal is, for example, an audio signal containing noise picked up by a microphone. This signal is digitized for an adaptive process described below, as in the case shown in FIG. 1 (step S9).
The digitized signal is branched as shown in the figure, and is subjected to high-frequency emphasis (step S10), delay 1 by the number of samples (delay amount) M (step S11), and delay 2 by the number of samples (delay amount) L ( Step S12) is performed.

【0042】図4は、ステップS10で行われる高域強
調のための高域強調回路の等価回路の例を示し、入力信
号の1サンプル間の差分信号を生成し、それを所定のゲ
インAでゲイン倍して出力する構成のものである。入力
信号をゲインA倍してから差分信号を生成しても同じで
ある。
FIG. 4 shows an example of an equivalent circuit of a high-frequency emphasis circuit for high-frequency emphasis performed in step S10, in which a difference signal between one sample of an input signal is generated, and the difference signal is generated with a predetermined gain A. In this configuration, the output is multiplied by the gain. The same is true even if the difference signal is generated after multiplying the input signal by the gain A.

【0043】ステップS10で高域強調された信号yj
とステップS11でサンプル数(遅延量)Mだけ遅延さ
れた信号xj は、上述の、図2と同一回路構成(ただ
し、出力信号が目的とする信号にならないので、出力端
子は必要でない)の適応処理回路の参照信号が供給され
る端子と適応フィルタ1にそれぞれ供給され、ステップ
S13によって示される適応処理が実行される。
The signal y j emphasized in the high frequency range in step S10
Number of samples (delay amount) M delayed signal x j in step S11, described above, FIG. 2 of the same circuit configuration (although, since the output signal is not a signal of interest, the output terminal is not required) of The reference signal of the adaptive processing circuit is supplied to the terminal to which the reference signal is supplied and to the adaptive filter 1, and the adaptive processing shown in step S13 is executed.

【0044】この場合においても、高域強調された信号
j と適応フィルタ1の出力信号、すなわち減算器3の
被減算端子に供給される信号zj との差分ej 、および
適応フィルタ1の各タップ出力信号に基づいて、図2に
ついて説明したのと同様、上記差分ej が小さくなるよ
うに適応フィルタ1のフィルタ係数を学習同定法により
逐次更新する。このとき、適応フィルタ1の入力信号x
j と参照信号yj との間には、サンプル数Mだけの時間
的ずれがあることから、差分ej が小さくなるようにフ
ィルタ係数を決めることは、時間的相関の高い信号成分
を強調するフィルタリング処理をしていることに相当す
る。
Also in this case, the difference e j between the high-frequency emphasized signal y j and the output signal of the adaptive filter 1, ie, the signal z j supplied to the subtracted terminal of the subtractor 3, and the adaptive filter 1 based on the respective tap output signals, as described for the FIG. 2, sequentially updated by the learning identification method the filter coefficient of the adaptive filter 1 as the difference e j becomes smaller. At this time, the input signal x of the adaptive filter 1
Between the j and the reference signal y j, since there is a time lag of just sample number M, to determine the filter coefficients so that the difference e j decreases emphasizes the high signal component temporally correlated This is equivalent to performing a filtering process.

【0045】なお、図3のステップS14で示すパラメ
ータ(ゲインA、遅延量M,L、タップ数k、収束係数
μ)の制御は、図1においてステップS5で説明したの
と同じであるから、ここでは、その説明は省略する。た
だ、図1においてなかったものとして、ゲインAは、図
4に示す高域強調回路の振幅レベルを制御している。
The control of the parameters (gain A, delay amounts M and L, number of taps k, convergence coefficient μ) shown in step S14 in FIG. 3 is the same as that described in step S5 in FIG. Here, the description is omitted. However, the gain A controls the amplitude level of the high-frequency emphasizing circuit shown in FIG. 4, which is not shown in FIG.

【0046】図3において、ステップS12においてサ
ンプル数(遅延量)Lだけ遅延されたディジタル信号
は、ステップS15において、図5に示すマッチドフィ
ルタを用いてマッチドフィルタ処理される。マッチドフ
ィルタの出力は、そのフィルタ係数がステップS13の
適応処理によって得られた適応フィルタのフィルタ係数
であるとき、時間的相関の高い信号成分(音声)qj
強調されて得られることになる。図3中、白ぬきの矢印
は、ステップS13で求めた適応フィルタのフィルタ係
数〔外1〕を、ステップS15のマッチドフィルタのフ
ィルタ係数にコピーすることを示している。
In FIG. 3, the digital signal delayed by the number of samples (delay amount) L in step S12 is subjected to matched filter processing in step S15 using the matched filter shown in FIG. The output of the matched filter, the filter coefficients when the filter coefficients of the adaptive filter obtained by the adaptive processing in step S13, thereby obtained is emphasized high signal component (audio) q j temporally correlated. In FIG. 3, the white arrow indicates that the filter coefficient [1] of the adaptive filter obtained in step S13 is copied to the filter coefficient of the matched filter in step S15.

【0047】このマッチドフィルタにディジタル入力信
号を供給するのに、ステップS12によってサンプル数
Lだけ遅延させているのは、次の理由からである。すな
わち、音声は、ある時間をかけて表現された音韻が時間
的に連続して成立するので、後述するようにマッチドフ
ィルタで所望の音声を抽出するには、その音韻終了時点
において適応フィルタで決まるフィルタ係数を用いてそ
の音韻開始時点からマッチドフィルタを制御する必要が
あるからで、その時間差を遅延時間Lにより制御してい
る。これらの制御パラメータである2つの遅延回路の遅
延時間M,L,高域強調信号ゲインA、適応フィルタの
タップ数k、および適応信号処理アルゴリズムで用いる
収束係数μは、パラメータ制御(ステップS14)で設
定できるようになっている。これらパラメータ(M,
L,A,k,μ)の設定は、本発明装置から得られる音
声を聞きながら、その音声が、聴感上、最も聴き取りや
すくなるように各制御パラメータを設定するものとす
る。
The reason why the digital input signal is supplied to the matched filter by the number of samples L in step S12 is as follows. That is, since the phonemes expressed over a certain period of time are successively formed in phonemes, extracting a desired voice with a matched filter as described later is determined by an adaptive filter at the end of the phonemes. Since it is necessary to control the matched filter from the start of the phoneme using the filter coefficient, the time difference is controlled by the delay time L. These control parameters such as the delay times M and L of the two delay circuits, the high-frequency emphasized signal gain A, the number of taps k of the adaptive filter, and the convergence coefficient μ used in the adaptive signal processing algorithm are determined by parameter control (step S14). It can be set. These parameters (M,
The setting of (L, A, k, μ) is to set each control parameter while listening to the sound obtained from the apparatus of the present invention so that the sound is most audible in terms of audibility.

【0048】ステップS15で用いられるマッチドフィ
ルタ(図5参照)は適応処理回路中の適応フィルタと同
一の構成であり、適応フィルタと同一のタップ数kのフ
ィルタ係数を有している。そして、ステップS13で使
用される適応フィルタのフィルタ係数がコピーされたフ
ィルタ係数でフィルタリングされ、そのフィルタリング
されたディジタル音声出力信号qj を出力する。すなわ
ち、マッチドフィルタのタップ数をk、マッチドフィル
タの入力信号ベクトルを
The matched filter (see FIG. 5) used in step S15 has the same configuration as the adaptive filter in the adaptive processing circuit, and has the same number of tap coefficients k as the adaptive filter. Then, the filter coefficient of the adaptive filter used in step S13 is filtered by the filter coefficients are copied, and outputs the filtered digital audio output signal q j. That is, the number of taps of the matched filter is k, and the input signal vector of the matched filter is

【外9】 、コピーされたマッチドフィルタの係数ベクトルを〔外
1〕とするマッチドフィルタの出力信号qj は次の
(2)式のように表現できる。
[Outside 9] The output signal q j of the matched filter in which the coefficient vector of the copied matched filter is expressed by the following equation (2).

【数2】 (Equation 2)

【0049】なお、この場合サンプル数Lの遅延は、前
述したように、適応処理回路の出力信号とマッチドフィ
ルタに入力されるディジタル音声信号の時間軸を調整す
るためのものである。マッチドフィルタからのディジタ
ル音声出力信号qj は、ステップS16によってアナロ
グ信号に変換され聴取(ステップS17)される。
In this case, the delay of the number of samples L is for adjusting the time axis of the output signal of the adaptive processing circuit and the digital audio signal input to the matched filter, as described above. The digital audio output signal q j from the matched filter is converted into an analog signal in step S16 and is listened (step S17).

【0050】以上、本発明中第2の発明も、高域強調
(ステップS10)を行う高域強調回路、適応処理(ス
テップS13)を行う適応処理回路、およびマッチドフ
ィルタ処理(S15)を行うマッチドフィルタが、それ
ぞれ図面等(適応処理回路は第1の発明で使用したもの
と同一であり、図面は省略した)により説明され、それ
らのパラメータ制御についても説明されたことから、第
2の発明を装置の発明として構成し得ることは明らかで
ある。
As described above, the second invention of the present invention also includes a high-frequency emphasizing circuit for performing high-frequency emphasis (step S10), an adaptive processing circuit for performing adaptive processing (step S13), and a matched circuit for performing matched filter processing (S15). The filters are described with reference to the drawings and the like (the adaptive processing circuit is the same as that used in the first invention, and the drawings are omitted), and their parameter control is also described. Obviously, it can be configured as a device invention.

【0051】〔第1の発明の別の実施態様〕第1の発明
を、信号抽出プログラムを記録媒体からコンピュータに
読み込むことによってソフトウェア処理で実現しようと
する場合、1チャンネルのディジタル入力信号を1サン
プルづつ処理していたのでは、使用するCPUによって
は計算処理に時間がかかり、リアルタイム処理が困難と
なる可能性もある。これを解決するために、ディジタル
入力信号をブロック毎に処理する方法を、以下に説明す
る。
[Another Embodiment of the First Invention] When the first invention is to be realized by software processing by reading a signal extraction program from a recording medium into a computer, one channel of a digital input signal is sampled. If the processing is performed one by one, the calculation processing takes time depending on the CPU used, and real-time processing may be difficult. In order to solve this, a method of processing a digital input signal for each block will be described below.

【0052】図6は、この場合のデータバッファリング
の構成を示している。本実施態様を装置として構成する
場合には、ブロック分割手段、第1のバッファおよび第
2のバッファが必要である。
FIG. 6 shows the configuration of data buffering in this case. When the present embodiment is configured as an apparatus, a block dividing unit, a first buffer, and a second buffer are required.

【0053】以下に、それら第1および第2のバッファ
(メモリ)の大きさやディジタル入力信号の記憶の仕方
(書き込み、読み出し)について、箇条書きで説明す
る。これにより、信号抽出の全過程をコンピュータ処理
化することができる。 ディジタル入力信号は、取り込み開始からFサンプ
ル毎のブロック(ブロックデータ)に切り出される。本
実施形態では、F=256サンプルである。ブロックは
どこで切ってもよい。 適応フィルタのタップ数をkとする。本実施形態で
は、初期値としてk=128を採用する。 切り出されたブロックデータを、適応処理回路の入
力側に設けたバッファ1と、適応処理回路に入力するN
サンプルの遅延を兼ねるバッファ2に蓄える(図1参
照)。 このとき、バッファ1は、(k+F)個のバッファ
長(サンプル個数)、また、バッファ2は、サンプル数
Nの遅延を含む(N+2×k+F)のバッファ長とす
る。
Hereinafter, the sizes of the first and second buffers (memory) and the way of storing (writing and reading) the digital input signal will be described in an itemized manner. Thereby, the entire process of signal extraction can be computerized. The digital input signal is cut out into blocks (block data) every F samples from the start of capturing. In the present embodiment, F = 256 samples. Blocks can be cut anywhere. Let k be the number of taps in the adaptive filter. In the present embodiment, k = 128 is adopted as an initial value. A buffer 1 provided on the input side of the adaptive processing circuit, and N
The sample is stored in the buffer 2 which also serves as a delay (see FIG. 1). At this time, the buffer 1 has a (k + F) buffer length (the number of samples), and the buffer 2 has a buffer length of (N + 2 × k + F) including a delay of the number of samples N.

【0054】 各バッファ(バッファ1、バッファ
2)の最後尾からFサンプル分の場所(図6に*で示
す)にブロック内の時間的に最も後の(最も新しい)サ
ンプルが各バッファの最後尾に格納されるように、切り
出したブロックデータを格納する。 各バッファに格納されたデータのアドレスを制御し
て各バッファの先頭の2つ目のサンプルから1サンプル
ずつずらして読み出して上述した第1の発明の処理を行
う。このように、本実施形態によれば、メモリ上でアド
レス制御を行うことにより、物理的なメモリ格納場所を
シフトすることなしに、上記処理が行えるので計算時間
を短縮することができ、きわめて好都合である。
At the position of F samples (indicated by * in FIG. 6) from the end of each buffer (buffer 1 and buffer 2), the temporally latest (newest) sample in the block is the end of each buffer. The extracted block data is stored so as to be stored in the. The address of the data stored in each buffer is controlled and read out by shifting one sample at a time from the second sample at the head of each buffer, and the processing of the first invention described above is performed. As described above, according to the present embodiment, by performing address control on the memory, the above processing can be performed without shifting the physical memory storage location, so that the calculation time can be reduced, which is extremely advantageous. It is.

【0055】ディジタル信号の書き込み、読み出しは以
下のように行う。 まず、バッファ1の先頭から2つ目のサンプルを適
応処理回路の参照信号yj (図1,図2参照)とする。
この参照信号に対応する適応処理回路の入力信号(ステ
ップS3の出力信号)xj は、バッファ1の先頭の2つ
目のサンプルからサンプル数Nだけ遅延したサンプルで
あり、適応フィルタの各タップ出力信号は、そのサンプ
ルを先頭に、さらにkサンプル遅延したサンプルに至る
k個のサンプルであるから、バッファ2の先頭の2つ目
のサンプルからk個のサンプルに相当する。そこで、バ
ッファ2の先頭の2つ目のサンプルからk個のサンプル
を読み出して、適応フィルタ1(図2参照)のフィルタ
係数を用いてフィルタリングを行う。このフィルタリン
グ処理、フィルタ係数の逐次更新処理および適応フィル
タの出力信号を参照信号から減算して出力する処理を各
バッファの先頭の2つ目のサンプルから1サンプルずつ
時間方向にずらしながら繰り返し行う。すなわち、バッ
ファ1の先頭の2つ目のサンプルからFサンプル、バッ
ファ2の先頭の2つ目のサンプルから(F+k−1)サ
ンプルのデータを使い、時刻jに対応するベクトルデー
タから時刻j+F−1に対応するベクトルデータに至る
までF回、適応フィルタのフィルタ係数を更新しなが
ら、次の(3)式により
Writing and reading of digital signals are performed as follows. First, the second sample from the head of the buffer 1 is used as a reference signal y j (see FIGS. 1 and 2) of the adaptive processing circuit.
X j (output signal of the step S3) input signal of the adaptive processing circuit corresponding to the reference signal is a sample delayed by N samples from the second samples of the beginning of the buffer 1, the tap output of the adaptive filter Since the signal is k samples from the sample to the sample delayed by k samples, the signal corresponds to k samples from the second sample at the beginning of the buffer 2. Therefore, k samples are read from the second sample at the head of the buffer 2 and filtering is performed using the filter coefficients of the adaptive filter 1 (see FIG. 2). The filtering process, the successive updating of the filter coefficients, and the process of subtracting the output signal of the adaptive filter from the reference signal and outputting the result are repeated while shifting one sample from the second sample at the head of each buffer in the time direction. That is, using data of F samples from the second sample at the head of the buffer 1 and data of (F + k-1) samples from the second sample at the head of the buffer 2, the vector data corresponding to the time j and the time j + F-1 While updating the filter coefficient of the adaptive filter F times until reaching the vector data corresponding to the following equation (3),

【数3】 適応フィルタの出力 zj を得るとともに、これを参照信
号yj から減算して出力信号ej を得る処理を繰り返
す。
(Equation 3) The process of obtaining the output z j of the adaptive filter and subtracting it from the reference signal y j to obtain the output signal e j is repeated.

【0056】 続いてバッファ1は、最後尾からのk
サンプルをFサンプル分前方へシフトする。バッファ2
は、最後尾からの(k×2+N)サンプルを前方へFサ
ンプル分シフトする。次に、各バッファの最後尾のFサ
ンプル分に次のブロックデータを格納し、からの処理
を繰り返す。
Subsequently, the buffer 1 stores k from the end.
Shift the sample forward by F samples. Buffer 2
Shifts (k × 2 + N) samples from the end by F samples forward. Next, the next block data is stored in the last F samples of each buffer, and the subsequent processing is repeated.

【0057】なお、本実施形態では、便宜上、バッファ
長をバッファ1については(k+F)、バッファ2につ
いては(N+2×k+F)としたが、図6から分かるよ
うに、各バッファを同一タイミングで制御するための各
バッファのバッファ長はバッファ1については少なくと
もF、バッファ2については少なくとも(N+k+F)
だけあればよい。
In this embodiment, for convenience, the buffer length is (k + F) for buffer 1 and (N + 2 × k + F) for buffer 2, but as can be seen from FIG. 6, each buffer is controlled at the same timing. The buffer length of each buffer is at least F for buffer 1 and at least (N + k + F) for buffer 2.
I just need.

【0058】〔第2の発明の別の実施態様〕第1の発明
の別の実施態様と同様、ディジタル入力信号をブロック
毎に処理することにより、信号抽出プログラムを記録媒
体からコンピュータに読み込むことによるソフトウェア
処理の際の処理速度を高め、リアルタイム処理が可能に
なるようにしたものである。
[Another Embodiment of the Second Invention] As in the other embodiment of the first invention, the digital input signal is processed for each block, so that a signal extraction program is read from a recording medium into a computer. The processing speed at the time of software processing is increased to enable real-time processing.

【0059】図7は、この場合のデータバッファリング
の構成を示している。本実施態様を装置として構成する
場合には、ブロック分割手段、第1のバッファおよび第
2のバッファに加えて、第3のバッファが必要である。
FIG. 7 shows the configuration of data buffering in this case. When this embodiment is configured as an apparatus, a third buffer is required in addition to the block dividing means, the first buffer, and the second buffer.

【0060】以下に、それら第1,第2および第3のバ
ッファ(メモリ)の大きさやディジタル入力信号の記憶
の仕方(書き込み、読み出し)について、箇条書きで説
明する。これにより、信号抽出の全過程をコンピュータ
処理化することができる。 ディジタル入力信号は、取り込み開始からFサンプ
ル毎のブロック(ブロックデータ)に切り出される。本
実施形態では、F=256サンプルである。ブロックは
どこで切ってもよい。 適応フィルタのタップ数をkとする。本実施形態で
は、初期値としてk=128を採用する。 切り出されたブロックデータを、高域強調回路の入
力側に設けたバッファ1、適応フィルタへ入力する遅延
1を兼ねるバッファ2、およびマッチドフィルタへ入力
する遅延2を兼ねるバッファ3に蓄える(図3参照)。 このとき、バッファ1は、(k+F)個のバッファ
長(サンプル個数)、バッファ2は、サンプル数Mの遅
延を含む(M+2×k+F)のバッファ長、また、バッ
ファ3にはサンプル数Lの遅延を含む(L+2×k+
F)のバッファ長とする。
Hereinafter, the sizes of the first, second and third buffers (memory) and the manner of storing (writing and reading) the digital input signal will be described in an itemized manner. Thereby, the entire process of signal extraction can be computerized. The digital input signal is cut out into blocks (block data) every F samples from the start of capturing. In the present embodiment, F = 256 samples. Blocks can be cut anywhere. Let k be the number of taps in the adaptive filter. In the present embodiment, k = 128 is adopted as an initial value. The cut-out block data is stored in a buffer 1 provided on the input side of the high-frequency emphasizing circuit, a buffer 2 also serving as a delay 1 input to the adaptive filter, and a buffer 3 serving as a delay 2 input to the matched filter (see FIG. 3). ). At this time, the buffer 1 has a buffer length of (k + F) pieces (the number of samples), the buffer 2 has a buffer length of (M + 2 × k + F) including a delay of the number of samples M, and the buffer 3 has a delay of the number of samples L. (L + 2 × k +
F) is the buffer length.

【0061】 各バッファ(バッファ1、バッファ2
およびバッファ3)の最後尾からFサンプル分の場所
(図7に*で示す)にブロック内の時間的に最も後の
(最も新しい)サンプルが各バッファの最後尾に格納さ
れるように、切り出したブロックデータを格納する。 各バッファに格納されたデータのアドレスを制御し
て各バッファの先頭の2つ目のサンプル(バッファ1に
ついては、1つ目のサンプル)から1サンプルずつずら
して読み出して上述した第2の発明の処理を行う。この
ように、本実施形態によれば、メモリ上でアドレス制御
を行うことにより、物理的なメモリ格納場所をシフトす
ることなしに、上記処理が行えるので計算時間を短縮す
ることができ、きわめて好都合である。
Each buffer (buffer 1, buffer 2
And at the location of F samples (indicated by * in FIG. 7) from the end of the buffer 3) so that the temporally latest (newest) sample in the block is stored at the end of each buffer. Stores the block data. The address of the data stored in each buffer is controlled so as to be shifted one sample at a time from the second sample at the head of each buffer (the first sample for buffer 1) and read out. Perform processing. As described above, according to the present embodiment, by performing address control on the memory, the above processing can be performed without shifting the physical memory storage location, so that the calculation time can be reduced, which is extremely advantageous. It is.

【0062】ディジタル信号の書き込み、読み出しは以
下のように行う。 まず、バッファ1の先頭から1つ目のサンプルとそ
の1つ後のサンプルの差分をとって、これを適応処理回
路の参照信号とする。この参照信号に対応する適応処理
回路の入力信号(ステップS11の出力信号)xj は、
バッファ1の先頭の2つ目のサンプルからサンプル数M
だけ遅延したサンプルであり、適応フィルタの各タップ
出力信号は、そのサンプルを先頭にさらにkサンプル遅
延したサンプルに至るk個のサンプルであるから、バッ
ファ2の先頭の2つ目のサンプルからk個のサンプルに
相当する。また、そのタイミングのマッチドフィルタ入
力信号(ステップS12の出力信号)は、バッファ1の
先頭の2つ目のサンプルからサンプル数Lだけ遅延した
サンプルであり、マッチドフィルタの各タップ出力信号
は、そのサンプルを先頭にさらにkサンプル遅延したサ
ンプルに至るk個のサンプルであるから、バッファ3の
先頭の2つ目のサンプルからk個のサンプルに相当す
る。
The writing and reading of digital signals are performed as follows. First, the difference between the first sample from the head of the buffer 1 and the sample after it is taken, and this difference is used as a reference signal for the adaptive processing circuit. X j (output signal of the step S11) the input signal of the adaptive processing circuit corresponding to the reference signal,
Number of samples M from the second sample at the beginning of buffer 1
And the tap output signal of the adaptive filter is k samples from the sample to the sample further delayed by k samples. Therefore, k tap samples from the second sample at the beginning of the buffer 2 Sample. The matched filter input signal (output signal of step S12) at that timing is a sample delayed by the number of samples L from the second sample at the head of the buffer 1, and each tap output signal of the matched filter is Is the k samples up to the sample further delayed by k samples, and thus corresponds to k samples from the second sample at the head of the buffer 3.

【0063】そこで、バッファ2とバッファ3の各先頭
の2つ目のサンプルからk個のサンプルを読み出して、
適応フィルタ1(図2参照)のフィルタ係数を用いてフ
ィルタリングを行いながら、適応フィルタのフィルタ係
数をマッチドフィルタのフィルタ係数にコピーしてフィ
ルタリングを行って出力信号qj を得る。これらのフィ
ルタリング処理および適応フィルタ係数の逐次更新処理
を各バッファの先頭の2つ目のサンプル(バッファ1に
ついては、1つ目のサンプル)から1サンプルずつ時間
方向にずらしながら繰り返し行う。すなわち、バッファ
1の先頭の1つ目のサンプルからF+1サンプル、バッ
ファ2とバッファ3の先頭の2つ目のサンプルから(F
+k−1)サンプルのデータを用い、時刻jに対応する
ベクトルデータから時刻j+F−1に対応するベクトル
データに至るまでF回、上記の高域強調信号yj を用い
て適応フィルタのフィルタ係数を更新し、それをマッチ
ドフィルタのフィルタ係数にコピーしながら、次の
(4)式により
Therefore, k samples are read from the second sample at the head of each of the buffers 2 and 3, and
While filtering using a filter coefficient of the adaptive filter 1 (see FIG. 2) to obtain an output signal q j performs filtering by copying the filter coefficients of the adaptive filter to the filter coefficients of the matched filter. The filtering process and the successive update process of the adaptive filter coefficients are repeated while shifting one sample at a time from the second sample at the head of each buffer (the first sample for buffer 1). That is, F + 1 samples from the first sample at the beginning of buffer 1 and (F (F) samples from the second sample at the beginning of buffers 2 and 3)
+ K-1) The filter coefficient of the adaptive filter is calculated F times from the vector data corresponding to the time j to the vector data corresponding to the time j + F−1 using the high-frequency emphasis signal y j using the sample data. While updating and copying it to the filter coefficient of the matched filter,

【数4】 マッチドフィルタの出力qj を得る処理を繰り返す。(Equation 4) The process of obtaining the output q j of the matched filter is repeated.

【0064】 続いてバッファ1は、最後尾からのk
サンプルをFサンプル分前方へシフトする。バッファ2
は、最後尾からの(k×2+M)サンプルを前方へFサ
ンプル分シフトする。バッファ3は、最後尾からの(k
×2+L)サンプルを前方へFサンプル分シフトする。
次に、各バッファの最後尾のFサンプル分に次のブロッ
クデータを格納し、からの処理を繰り返す。
Subsequently, the buffer 1 stores k from the end.
Shift the sample forward by F samples. Buffer 2
Shifts (k × 2 + M) samples from the end by F samples forward. Buffer 3 stores (k
× 2 + L) Shift the sample forward by F samples.
Next, the next block data is stored in the last F samples of each buffer, and the subsequent processing is repeated.

【0065】なお、本実施形態では、便宜上、バッファ
長をバッファ1については(k+F)、バッファ2につ
いては(M+2×k+F)、バッファ3については(L
+2×k+F)としたが、図7から分かるように各バッ
ファを同一タイミングで制御するための各バッファのバ
ッファ長はバッファ1については少なくとも(F+
1)、バッファ2については少なくとも(M+k+
F)、バッファ3については少なくとも(L+k+F)
だけあればよい。
In this embodiment, for convenience, the buffer length is (k + F) for buffer 1, (M + 2 × k + F) for buffer 2, and (L + b) for buffer 3.
+ 2 × k + F). However, as can be seen from FIG. 7, the buffer length of each buffer for controlling each buffer at the same timing is at least (F +
1) For buffer 2, at least (M + k +
F), at least (L + k + F) for buffer 3
I just need.

【0066】以上説明した本発明信号抽出方法および装
置中、第1の発明およびその別の実施形態(音声と楽音
が混合された1チャンネルの信号から音声を抽出するこ
とができる発明)によって、楽音成分が軽減され、音声
成分が強調されて得られる(本発明の効果)ことが、本
発明装置の入力信号と出力信号とをそれぞれ示す図8の
信号波形(a)と(b)によって示されている。
In the signal extraction method and apparatus of the present invention described above, the first invention and another embodiment thereof (the invention capable of extracting a sound from a signal of one channel in which a sound and a musical sound are mixed) can be used. The fact that the components are reduced and the sound components are obtained with emphasis (effects of the present invention) are shown by signal waveforms (a) and (b) in FIG. 8 showing the input signal and the output signal of the device of the present invention, respectively. ing.

【0067】また、同じく本発明信号抽出方法および装
置中、第2の発明およびその別の実施形態(音声と雑音
が混合された1チャンネルの信号から音声を抽出するこ
とができる発明)によって、雑音成分が軽減され、音声
成分が強調されて得られる(本発明の効果)ことが、本
発明装置の入力信号と、出力信号とをそれぞれ示す図9
の信号波形(a)と(b)、および図10のランニング
スペクトルの波形(a)と(b)によって示されてい
る。
Also, in the signal extraction method and apparatus of the present invention, the second invention and another embodiment thereof (an invention capable of extracting voice from a signal of one channel in which voice and noise are mixed) can be used. FIG. 9 is a diagram showing an input signal and an output signal of the device of the present invention, in which the component is reduced and the voice component is obtained with emphasis (effect of the present invention)
10 (a) and (b), and the running spectrum waveforms (a) and (b) of FIG.

【0068】[0068]

【発明の効果】本発明によれば、楽音や雑音が混合され
た1チャンネルの信号から、所望の音声信号のみを聴感
上最も聴き取りやすい状態で、リアルタイムに抽出する
ことが可能となる。また、本発明は、音声認識の前処理
や、高齢者、聴覚障害者などが使用する補聴器など、さ
まざまな分野での応用が考えられる。
According to the present invention, it is possible to extract only a desired audio signal in real time from a one-channel signal in which musical sounds and noises are mixed, in a state where it is most audible. Further, the present invention can be applied to various fields such as preprocessing for voice recognition and hearing aids used by elderly people, hearing-impaired persons, and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明信号抽出方法(とくに、第1の発明)を
フローチャートにて示している。
FIG. 1 is a flowchart illustrating a signal extraction method of the present invention (particularly, a first invention).

【図2】適応処理回路の構成を等価回路にて示してい
る。
FIG. 2 shows the configuration of an adaptive processing circuit as an equivalent circuit.

【図3】本発明信号抽出方法(とくに、第2の発明)を
フローチャートにて示している。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a signal extraction method of the present invention (particularly, a second invention).

【図4】高域強調回路を等価回路にて示している。FIG. 4 shows an equivalent circuit of a high-frequency emphasis circuit.

【図5】マッチドフィルタの構成を等価回路にて示して
いる。
FIG. 5 shows a configuration of a matched filter by an equivalent circuit.

【図6】本発明信号抽出装置(とくに、第1の発明の別
の実施形態)におけるデータバッファリングの構成を示
している。
FIG. 6 shows a configuration of data buffering in the signal extraction device of the present invention (in particular, another embodiment of the first invention).

【図7】本発明信号抽出装置(とくに、第2の発明の別
の実施形態)におけるデータバッファリングの構成を示
している。
FIG. 7 shows a configuration of data buffering in the signal extraction device of the present invention (in particular, another embodiment of the second invention).

【図8】本発明の効果(とくに、第1の発明および第1
の発明の別の実施形態)を信号波形の対比で示してい
る。
FIG. 8 shows the effects of the present invention (especially, the first invention and the first invention).
Another embodiment of the present invention is shown by comparison of signal waveforms.

【図9】本発明の効果(とくに、第2の発明および第2
の発明の別の実施形態)を信号波形の対比で示してい
る。
FIG. 9 shows the effects of the present invention (especially, the second invention and the second invention)
Another embodiment of the present invention is shown by comparison of signal waveforms.

【図10】本発明の効果(とくに、第2の発明および第
2の発明の別の実施形態)をランニングスペクトルの波
形の対比で示している。
FIG. 10 shows an effect of the present invention (particularly, the second invention and another embodiment of the second invention) by comparing waveforms of a running spectrum.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 適応フィルタ 2 適応フィルタ係数逐次更新部 3 減算器 D 1サンプルディレー Σ 総和器 A ゲイン Reference Signs List 1 adaptive filter 2 adaptive filter coefficient successively updating unit 3 subtractor D 1 sample delay Σ summer A gain

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅田 哲夫 東京都世田谷区砧1丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内 Fターム(参考) 5J023 DB03 DB05 DD03 DD05  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Tetsuo Umeda F-term in the Japan Broadcasting Corporation, Broadcasting Research Institute, 1-10-11 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo 5J023 DB03 DB05 DD03 DD05

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 時間的相関の低い所望信号と時間的相関
の高い非所望信号とが混合された1チャンネルのディジ
タル入力信号から、前記時間的相関の低い所望信号を抽
出する信号抽出方法であって、 前記ディジタル入力信号を2分岐し、 該2分岐された前記ディジタル入力信号の一方の信号を
指定されたサンプル数Nだけ遅延し、 該サンプル数Nだけ遅延されたディジタル入力信号を1
サンプル間隔で指定されたタップ数kからなる適応フィ
ルタに入力して、該適応フィルタの出力信号を該適応フ
ィルタの各タップ出力信号の組と逐次更新されるフィル
タ係数の組とを用いて所定の演算式に基づき演算し、 該演算結果を前記2分岐された前記ディジタル入力信号
の他方の信号から減算し、該減算結果を前記時間的相関
の低い所望信号として出力し、そして前記ディジタル入
力信号の逐次入力に同期して、前記減算結果、前記適応
フィルタの各タップ出力信号の組、前記フィルタ係数の
組、および指定された収束係数μに基づき、前記減算結
果が小さくなるように前記フィルタ係数の組を新たに生
成することによる前記フィルタ係数の組の逐次更新、な
らびに、前記演算、前記減算、前記出力を繰り返して行
うことを特徴とする信号抽出方法。
1. A signal extracting method for extracting a desired signal having a low temporal correlation from a digital input signal of one channel in which a desired signal having a low temporal correlation and an undesired signal having a high temporal correlation are mixed. Dividing the digital input signal into two, delaying one of the two branched digital input signals by a specified number N of samples, and converting the digital input signal delayed by the number N of samples into one.
Input to an adaptive filter consisting of the number of taps k specified at the sample interval, and output the output signal of the adaptive filter by using a set of tap output signals of the adaptive filter and a set of filter coefficients that are sequentially updated. An operation is performed based on an operation expression, the operation result is subtracted from the other of the two branched digital input signals, the subtraction result is output as the desired signal having a low temporal correlation, and the digital input signal In synchronization with the sequential input, based on the subtraction result, each set of tap output signals of the adaptive filter, the set of filter coefficients, and the designated convergence coefficient μ, the filter coefficients are reduced so that the subtraction result becomes smaller. A step of sequentially updating the set of filter coefficients by newly generating a set, and repeatedly performing the calculation, the subtraction, and the output. No. extraction method.
【請求項2】 時間的相関の高い所望信号と時間的相関
の低い非所望信号とが混合された1チャンネルのディジ
タル入力信号から、前記時間的相関の高い所望信号を抽
出する信号抽出方法であって、 前記ディジタル入力信号を3分岐し、 該3分岐された前記ディジタル入力信号の第1の信号に
高域強調処理と指定されたゲイン倍とを施して高域強調
信号として出力し、 前記3分岐された前記ディジタル入力信号の第2の信号
を指定されたサンプル数Mだけ遅延し、 前記3分岐された前記ディジタル入力信号の第3の信号
を指定されたサンプル数Lだけ遅延し、 前記サンプル数Mだけ遅延されたディジタル入力信号を
1サンプル間隔で指定されたタップ数kからなる適応フ
ィルタに入力して、該適応フィルタの出力信号を該適応
フィルタの各タップ出力信号の組と逐次更新されるフィ
ルタ係数の組とを用いて第1の演算式に基づき演算し、 該第1の演算式に基づく演算結果を前記高域強調信号か
ら減算し、 該減算結果、前記適応フィルタの各タップ出力信号の
組、前記フィルタ係数の組、および指定された収束係数
μに基づき、該減算結果が小さくなるように前記フィル
タ係数の組を新たに生成して前記フィルタ係数の組を逐
次更新し、 前記サンプル数Lだけ遅延されたディジタル入力信号を
前記適応フィルタと同一構成のマッチドフィルタに入力
して、該マッチドフィルタの出力信号を該マッチドフィ
ルタの各タップ出力信号の組と前記フィルタ係数の組と
を用いて第2の演算式に基づき演算し、該第2の演算式
に基づく演算結果を前記時間的相関の高い所望信号とし
て出力し、 前記逐次更新される前記適応フィルタのフィルタ係数の
組を、前記マッチドフィルタのフィルタ係数の組にコピ
ーし、そして前記ディジタル入力信号の逐次入力に同期
して、前記第1の演算式に基づく演算、前記減算、前記
適応フィルタのフィルタ係数の組の逐次更新、前記第2
の演算式に基づく演算、前記出力および前記フィルタ係
数の組のコピーを繰り返して行うことを特徴とする信号
抽出方法。
2. A signal extraction method for extracting a desired signal having a high temporal correlation from a digital input signal of one channel in which a desired signal having a high temporal correlation and an undesired signal having a low temporal correlation are mixed. Branching the digital input signal into three, subjecting the first signal of the three-branched digital input signal to high-frequency emphasis processing and a designated gain multiplication, and outputting the result as a high-frequency emphasis signal; Delaying a second signal of the branched digital input signal by a specified number of samples M, delaying a third signal of the three branched digital input signals by a specified number of samples L, A digital input signal delayed by several M is input to an adaptive filter consisting of a specified number of taps k at one sample interval, and an output signal of the adaptive filter is output to each of the adaptive filters. Calculating using a set of top output signals and a set of sequentially updated filter coefficients based on a first calculation expression, subtracting a calculation result based on the first calculation expression from the high-frequency emphasized signal; Based on the subtraction result, the set of tap output signals of the adaptive filter, the set of filter coefficients, and the designated convergence coefficient μ, the filter coefficient set is newly generated so that the subtraction result is reduced. A set of filter coefficients is sequentially updated, a digital input signal delayed by the number of samples L is input to a matched filter having the same configuration as the adaptive filter, and an output signal of the matched filter is output to each tap output signal of the matched filter. And a set of the filter coefficients is used to perform a calculation based on a second calculation expression, and outputs a calculation result based on the second calculation expression as the desired signal having a high temporal correlation, The set of filter coefficients of the adaptive filter that is sequentially updated is copied to the set of filter coefficients of the matched filter, and in synchronization with the sequential input of the digital input signal, an operation based on the first operation expression; The subtraction, the successive update of a set of filter coefficients of the adaptive filter, the second
A signal extraction method comprising repeatedly performing an operation based on the operation formula (1) and copying the set of the output and the filter coefficient.
【請求項3】 時間的相関の低い所望信号と時間的相関
の高い非所望信号とが混合された1チャンネルのディジ
タル入力信号から、前記時間的相関の低い所望信号を抽
出する信号抽出装置であって、 前記ディジタル入力信号の2分岐手段と、 該2分岐手段によって2分岐された前記ディジタル入力
信号の一方の信号が入力され、該信号を指定されたサン
プル数Nだけ遅延して出力する遅延手段と、 該遅延手段の出力信号を入力信号とする、1サンプル間
隔で指定されたタップ数kからなる適応フィルタであっ
て、該適応フィルタの出力信号を該適応フィルタの各タ
ップ出力信号の組と逐次更新されるフィルタ係数の組と
を用いて所定の演算式に基づき演算し、該演算した演算
結果を出力する適応フィルタと、 該適応フィルタの出力信号を前記2分岐手段によって2
分岐されたディジタル入力信号の他方の信号から減算
し、該減算した減算結果を前記時間的相関の低い所望信
号として出力する減算手段と、 前記ディジタル入力信号の逐次入力に同期して、前記減
算手段の出力信号、前記適応フィルタの各タップ出力信
号の組、前記フィルタ係数の組、および指定された収束
係数μに基づき、前記減算結果が小さくなるように前記
フィルタ係数の組を新たに生成して前記フィルタ係数の
組を逐次更新する適応フィルタ係数逐次更新手段とを少
なくとも具えてなることを特徴とする信号抽出装置。
3. A signal extracting apparatus for extracting a desired signal having a low temporal correlation from a digital input signal of one channel in which a desired signal having a low temporal correlation and an undesired signal having a high temporal correlation are mixed. Means for splitting the digital input signal into two, and one delaying means for receiving one of the digital input signals which has been split into two by the splitting means and delaying the signal by a designated number of samples N and outputting the delayed signal. An adaptive filter having an output signal of the delay means as an input signal and having a tap number k specified at one sample interval, wherein an output signal of the adaptive filter is a set of tap output signals of the adaptive filter; An adaptive filter that performs an operation based on a predetermined operation expression using a set of filter coefficients that are sequentially updated, and outputs an operation result of the operation; 2 by 2 branching means
Subtraction means for subtracting from the other signal of the branched digital input signal, and outputting the subtraction result as a desired signal having a low temporal correlation; and the subtraction means in synchronization with the sequential input of the digital input signal. Based on the output signal, the set of tap output signals of the adaptive filter, the set of filter coefficients, and the specified convergence coefficient μ, the set of filter coefficients is newly generated so that the subtraction result is reduced. A signal extraction apparatus comprising at least adaptive filter coefficient successively updating means for sequentially updating the set of filter coefficients.
【請求項4】 請求項3記載の信号抽出装置において、
前記ディジタル入力信号をFサンプル毎のブロックに分
割するブロック分割手段をさらに当該装置の入力端に具
えるとともに、 前記2分岐されたディジタル入力信号の他方の信号系統
の前記2分岐手段と前記減算手段との間に介挿される少
なくともFサンプルの記憶容量を有する第1のバッファ
手段であって、前記ブロック分割手段の出力信号を前記
ブロック単位で順次に記憶するとともに、該記憶後に該
第1のバッファ手段に記憶された該第1のバッファ手段
の記憶容量に応じて予め定められた第1の所定のサンプ
ルから数えて時間的に(F−1)サンプル前の記憶サン
プルを前記2分岐されたディジタル入力信号の他方の信
号として前記減算手段に入力し、前記ブロック単位の記
憶に続く次のブロック単位の記憶までの間に前記第1の
所定のサンプルから数えて時間的に(F−1)サンプル
前の記憶サンプルから1サンプルずつ前記第1の所定の
サンプル方向にずらしながら合計F個のサンプルを繰り
返し前記減算手段に入力する第1のバッファ手段と、 前記遅延手段に代わる少なくとも(N+k+F)サンプ
ルの記憶容量を有する第2のバッファ手段であって、前
記ブロック分割手段の出力信号を前記ブロック単位に順
次に記憶するとともに、該記憶後に前記第1の所定のサ
ンプルと同一タイミングで該第2のバッファ手段に記憶
された該第2のバッファ手段の記憶容量に応じて予め定
められた第2の所定のサンプルから数えて時間的に(N
+k+F−1)サンプル前の記憶サンプルから前記第2
の所定のサンプルに向かってk個連続したサンプルの組
を前記適応フィルタの各タップ出力信号として前記適応
フィルタに入力し、前記ブロック単位の記憶に続く次の
ブロック単位の記憶までの間に前記第2の所定のサンプ
ルから数えて時間的に(N+k+F−1)サンプル前の
記憶サンプルから1サンプルずつ前記第2の所定のサン
プル方向にずらしながら合計F組の前記k個連続したサ
ンプルの組を前記第1のバッファ手段と同期して繰り返
し前記適応フィルタの各タップ出力信号として前記適応
フィルタに入力する第2のバッファ手段とを具えてなる
ことを特徴とする信号抽出装置。
4. The signal extraction device according to claim 3, wherein
Block splitting means for splitting the digital input signal into blocks for every F samples is further provided at an input end of the apparatus, and the two-branching means and the subtracting means of the other signal system of the bifurcated digital input signal are further provided. First buffer means having a storage capacity of at least F samples interposed between the first buffer means and the first buffer means for sequentially storing output signals of the block dividing means in units of the blocks, and after the storing, A storage sample before (F-1) samples in time counted from a first predetermined sample predetermined according to the storage capacity of the first buffer means stored in the first buffer means; The first signal is input to the subtraction means as the other signal of the input signal, and is stored in the first block during storage of the next block unit after storage in the block unit. A first method of repeatedly inputting a total of F samples to the subtraction means while shifting one sample at a time from the storage sample before (F-1) samples counted from a fixed sample in the first predetermined sample direction; Buffer means, and second buffer means having a storage capacity of at least (N + k + F) samples instead of the delay means, wherein the output signals of the block dividing means are sequentially stored in the block unit, and after the storage, At the same timing as the first predetermined sample, counting from a second predetermined sample predetermined according to the storage capacity of the second buffer means stored in the second buffer means at a time (N
+ K + F-1) from the stored sample before the sample to the second
A set of k consecutive samples toward the predetermined sample is input to the adaptive filter as each tap output signal of the adaptive filter, and after the block unit storage, the next block unit storage is performed. A total of F sets of the k consecutive samples are shifted from the storage sample before (N + k + F−1) samples one sample at a time in the second predetermined sample direction counting from the two predetermined samples. A second buffer means for repeatedly inputting each tap output signal of the adaptive filter to the adaptive filter in synchronization with the first buffer means.
【請求項5】 請求項3または4記載の信号抽出装置に
おいて、該信号抽出装置は、前記遅延量のサンプル数
N、前記タップ数kおよび前記収束係数μをそれぞれ指
定するパラメータ制御手段をさらに具えてなることを特
徴とする信号抽出装置。
5. The signal extraction device according to claim 3, wherein the signal extraction device further includes parameter control means for designating the number N of samples of the delay amount, the number k of taps, and the convergence coefficient μ, respectively. A signal extraction device characterized by the following.
【請求項6】 時間的相関の高い所望信号と時間的相関
の低い非所望信号とが混合された1チャンネルのディジ
タル入力信号から、前記時間的相関の高い所望信号を抽
出する信号抽出装置であって、 前記ディジタル入力信号の3分岐手段と、 該3分岐手段によって3分岐されたディジタル入力信号
の第1の信号が入力され、該信号に高域強調処理と指定
されたゲイン倍とを施して高域強調信号として出力する
高域強調手段と、 前記3分岐手段によって3分岐されたディジタル入力信
号の第2の信号が入力され、該信号を指定されたサンプ
ル数Mだけ遅延して出力する第1の遅延手段と、 前記3分岐手段によって3分岐されたディジタル入力信
号の第3の信号が入力され、該信号を指定されたサンプ
ル数Lだけ遅延して出力する第2の遅延手段と、 前記第1の遅延手段の出力信号を入力信号とする、1サ
ンプル間隔で指定されたタップ数kからなる適応フィル
タであって、該適応フィルタの出力信号を該適応フィル
タの各タップ出力信号の組と逐次更新されるフィルタ係
数の組とを用いて第1の演算式に基づき演算する適応フ
ィルタと、 該適応フィルタの出力信号を前記高域強調手段の出力信
号から減算する減算手段と、 該減算手段により減算した結果、前記適応フィルタの各
タップ出力信号の組、前記フィルタ係数の組、および指
定された収束係数μに基づき、前記減算結果が小さくな
るように前記フィルタ係数の組を新たに生成して前記フ
ィルタ係数の組を逐次更新する適応フィルタ係数逐次更
新手段と、 前記第2の遅延手段の出力信号が入力されるマッチドフ
ィルタであって、該マッチドフィルタの出力信号を該マ
ッチドフィルタの各タップ出力信号の組とフィルタ係数
の組とを用いて第2の演算式に基づき演算し、該第2の
演算式に基づく演算結果を前記時間的相関の高い所望信
号として出力するマッチドフィルタと、 前記逐次更新される前記適応フィルタのフィルタ係数の
組を、前記マッチドフィルタのフィルタ係数の組にコピ
ーする手段とを少なくとも具えてなり、 前記ディジタル入力信号の逐次入力に同期して、前記第
1の演算式に基づく演算、前記減算、前記適応フィルタ
係数の組の逐次更新、前記第2の演算式に基づく演算、
前記出力、および前記フィルタ係数の組のコピーを繰り
返して行うことを特徴とする信号抽出装置。
6. A signal extracting apparatus for extracting a desired signal having a high temporal correlation from a digital input signal of one channel in which a desired signal having a high temporal correlation and an undesired signal having a low temporal correlation are mixed. A third branching means for the digital input signal, a first signal of the digital input signal branched into three by the three branching means, and high-frequency emphasizing processing and a designated gain multiplication are performed on the signal; High-frequency emphasis means for outputting as a high-frequency emphasis signal; and a second signal of a digital input signal branched into three by the three-branch means, which is delayed by a designated number of samples M and output. A second delay means for receiving a third signal of the digital input signal branched into three by the first branch means and delaying the signal by a designated number L of samples. And an adaptive filter having a tap number k specified at one sample interval and having an output signal of the first delay means as an input signal, wherein the output signal of the adaptive filter is a tap output signal of each of the adaptive filters. And an adaptive filter that operates based on a first operation expression using a set of filter coefficients and a set of filter coefficients that are sequentially updated; and a subtraction unit that subtracts an output signal of the adaptive filter from an output signal of the high-frequency emphasis unit; As a result of the subtraction by the subtraction means, based on the set of each tap output signal of the adaptive filter, the set of the filter coefficients, and the designated convergence coefficient μ, the set of the filter coefficients is renewed so that the subtraction result is reduced. And a matched filter to which an output signal of the second delay means is inputted, wherein the adaptive filter coefficient successively updating means for sequentially updating the set of the filter coefficients is generated. Calculating the output signal of the matched filter using a set of tap output signals of the matched filter and a set of filter coefficients based on a second calculation expression, and calculating a calculation result based on the second calculation expression with the time. A matched filter that outputs a highly correlated desired signal, and means for copying the successively updated set of filter coefficients of the adaptive filter to a set of filter coefficients of the matched filter. In synchronization with the sequential input of the signal, the operation based on the first operation expression, the subtraction, the sequential update of the set of adaptive filter coefficients, the operation based on the second operation expression,
A signal extracting apparatus, wherein the output and the copy of the set of filter coefficients are repeatedly performed.
【請求項7】 請求項6記載の信号抽出装置において、
前記高域強調手段は、 入力信号を1サンプル遅延させる第3の遅延手段と、 該第3の遅延手段の入出力信号間の差分信号を生成して
出力する差分手段と、 前記第3の遅延手段の前段または前記差分手段の後段に
接続された入力信号を前記ゲイン倍する乗算手段とを具
えてなることを特徴とする信号抽出装置。
7. The signal extraction device according to claim 6, wherein
A third delay means for delaying the input signal by one sample; a difference means for generating and outputting a difference signal between input and output signals of the third delay means; A signal extraction device comprising: a multiplication means for multiplying an input signal connected to a stage before the means or a stage after the difference means by the gain.
【請求項8】 請求項7記載の信号抽出装置において、 前記ディジタル入力信号をFサンプル毎のブロックに分
割するブロック分割手段をさらに当該装置の入力端に具
えるとともに、 前記第3の遅延手段に代わる少なくとも(F+1)サン
プルの記憶容量を有する第1のバッファ手段であって、
前記ブロック分割手段の出力信号または前記ゲイン倍さ
れた前記ブロック分割手段の出力信号を前記ブロック単
位に順次に記憶するとともに、該記憶後に該第1のバッ
ファ手段に記憶された該第1のバッファ手段の記憶容量
に応じて予め定められた第1の所定のサンプルから数え
て時間的にFサンプル前の記憶サンプルから前記第1の
所定のサンプルに向かって2個連続したサンプルの組を
前記差分手段の入力信号として出力し、前記ブロック単
位の記憶に続く次のブロック単位の記憶までの間に前記
第1の所定のサンプルから数えて時間的にFサンプル前
の記憶サンプルから1サンプルずつ前記第1の所定のサ
ンプル方向にずらしながら合計F組の前記2個連続した
サンプルの組を繰り返し前記差分手段に出力する第1の
バッファ手段と、 前記第1の遅延手段に代わる少なくとも(M+k+F)
サンプルの記憶容量を有する第2のバッファ手段であっ
て、前記ブロック分割手段の出力信号を前記ブロック単
位に順次に記憶するとともに、該記憶後に前記第1の所
定のサンプルと同一タイミングで該第2のバッファ手段
に記憶された該第2のバッファ手段の記憶容量に応じて
予め定められた第2の所定のサンプルから数えて時間的
に(M+k+F−1)サンプル前の記憶サンプルから前
記第2の所定のサンプルに向かってk個連続したサンプ
ルの組を前記適応フィルタの各タップ出力信号として前
記適応フィルタに入力し、前記ブロック単位の記憶に続
く次のブロック単位の記憶までの間に前記第2の所定の
サンプルから数えて時間的に(M+k+F−1)サンプ
ル前の記憶サンプルから1サンプルずつ前記第2の所定
のサンプル方向にずらしながら合計F組の前記k個連続
したサンプルの組を前記第1のバッファ手段と同期して
繰り返し前記適応フィルタの各タップ出力信号として前
記適応フィルタに入力する第2のバッファ手段と、 前記第2の遅延手段に代わる少なくとも(L+k+F)
サンプルの記憶容量を有する第3のバッファ手段であっ
て、前記ブロック分割手段の出力信号を前記ブロック単
位に順次に記憶するとともに該記憶後に前記第1の所定
のサンプルと同一タイミングで該第3のバッファ手段に
記憶された該第3のバッファ手段の記憶容量に応じて予
め定められた第3の所定のサンプルから数えて時間的に
(L+k+F−1)サンプル前の記憶サンプルから前記
第3の所定のサンプルに向かってk個連続したサンプル
の組を前記マッチドフィルタの各タップ出力信号として
前記マッチドフィルタに入力し、前記ブロック単位の記
憶に続く次のブロック単位の記憶までの間に前記第3の
所定のサンプルから数えて時間的に(L+k+F−1)
サンプル前の記憶サンプルから1サンプルずつ前記第3
の所定のサンプル方向にずらしながら合計F組の前記k
個連続したサンプルの組を前記第1のバッファ手段と同
期して繰り返し前記マッチドフィルタの各タップ出力信
号として前記マッチドフィルタに入力する第3のバッフ
ァ手段とを具えてなることを特徴とする信号抽出装置。
8. The signal extracting device according to claim 7, further comprising a block dividing means for dividing the digital input signal into blocks for every F samples, at an input end of the device, and further comprising: First buffer means having an alternative storage capacity of at least (F + 1) samples,
The output signal of the block dividing unit or the output signal of the block dividing unit multiplied by the gain is sequentially stored in units of the blocks, and the first buffer unit stored in the first buffer unit after the storage is stored. A set of two consecutive samples counted from a first predetermined sample predetermined in accordance with the storage capacity of the storage device and stored in time from the storage sample before F samples toward the first predetermined sample. Of the first predetermined sample counted from the first predetermined sample until the storage of the next block unit following the storage in the block unit, and the first sample is stored one sample at a time from the storage sample before F samples. A first buffer means for repeatedly outputting a total of F sets of two consecutive samples to the difference means while shifting in a predetermined sample direction; At least (M + k + F) instead of the first delay means
A second buffer unit having a storage capacity of samples, wherein the output signals of the block dividing unit are sequentially stored in units of the blocks, and after the storage, the second signal is output at the same timing as the first predetermined sample. From the storage sample before (M + k + F-1) samples in time counting from a second predetermined sample predetermined according to the storage capacity of the second buffer unit stored in the second buffer unit. A set of k continuous samples toward a predetermined sample is input to the adaptive filter as each tap output signal of the adaptive filter, and the second block is stored until the next block is stored after the block is stored. In the direction of the second predetermined sample one by one from the storage sample before (M + k + F-1) samples from the predetermined sample in time. Second buffer means for repeatedly inputting the set of k consecutive samples of the total F sets in synchronization with the first buffer means as each tap output signal of the adaptive filter to the adaptive filter; At least (L + k + F) instead of the delay means of 2.
A third buffer unit having a sample storage capacity, wherein the third buffer unit sequentially stores output signals of the block dividing unit in units of the blocks, and stores the output signals at the same timing as the first predetermined sample after the storage. The third predetermined time is counted from a storage sample before (L + k + F-1) samples counted from a third predetermined sample predetermined according to the storage capacity of the third buffer means stored in the buffer means. A set of k consecutive samples toward the sample of the above is input to the matched filter as each tap output signal of the matched filter, and the third block is stored until the next block unit is stored after the block unit is stored. (L + k + F-1)
The third sample is stored one sample at a time from the stored sample before the sample.
A total of F sets of the k
A third buffer means for repeatedly inputting a set of consecutive samples in synchronization with the first buffer means and inputting each tap output signal of the matched filter to the matched filter. apparatus.
【請求項9】 請求項6乃至8のいずれか1項記載の信
号抽出装置において、該信号抽出装置は、前記遅延量の
サンプル数MおよびL、前記タップ数k、前記収束係数
μおよび前記ゲインをそれぞれ指定するパラメータ制御
手段をさらに具えてなることを特徴とする信号抽出装
置。
9. The signal extraction device according to claim 6, wherein the signal extraction device includes a sample number M and L of the delay amount, a tap number k, the convergence coefficient μ, and the gain. The signal extraction apparatus further comprises parameter control means for respectively specifying the following.
【請求項10】 コンピュータによって、時間的相関の
低い所望信号と時間的相関の高い非所望信号とが混合さ
れた1チャンネルのディジタル入力信号から、前記時間
的相関の低い所望信号を抽出するためのプログラムを記
録した媒体であって、該信号抽出プログラムは、コンピ
ュータに、 指定されたサンプル数Nだけ遅延されたディジタル入力
信号を入力信号とするコンピュータ内に構成された1サ
ンプル間隔で指定されたタップ数kからなる適応フィル
タに、該適応フィルタの出力信号を該適応フィルタの各
タップ出力信号の組と逐次更新されるフィルタ係数の組
とを用いて所定の演算式に基づき演算させ、 該演算結果を前記ディジタル入力信号から減算させ、該
減算結果を前記時間的相関の低い所望信号として出力さ
せ、そして前記ディジタル入力信号の逐次入力に同期し
て、該減算結果、前記適応フィルタの各タップ出力信号
の組、前記フィルタ係数の組、および指定された収束係
数μに基づき、前記減算結果が小さくなるように前記フ
ィルタ係数の組を新たに生成することによる前記フィル
タ係数の組の逐次更新、ならびに、前記演算、前記減
算、前記出力を繰り返して行わせることを特徴とする信
号抽出プログラムを記録した媒体。
10. A computer for extracting a desired signal having a low temporal correlation from a digital input signal of one channel in which a desired signal having a low temporal correlation and an undesired signal having a high temporal correlation are mixed. A medium on which a program is recorded, wherein the signal extracting program is provided to a computer, wherein taps specified at one-sample intervals are configured in a computer using a digital input signal delayed by a specified number N of samples as an input signal. An adaptive filter consisting of several k is operated on the output signal of the adaptive filter based on a predetermined arithmetic expression using a set of tap output signals of the adaptive filter and a set of filter coefficients that are sequentially updated. Is subtracted from the digital input signal, and the result of the subtraction is output as the desired signal having a low temporal correlation. In synchronization with the sequential input of the digital input signal, the subtraction result is reduced based on the subtraction result, the set of tap output signals of the adaptive filter, the set of filter coefficients, and the designated convergence coefficient μ. A medium in which a signal extraction program is recorded, wherein the set of filter coefficients is sequentially updated by newly generating the set of filter coefficients, and the calculation, the subtraction, and the output are repeatedly performed.
【請求項11】 コンピュータによって、時間的相関の
低い所望信号と時間的相関の高い非所望信号とが混合さ
れた1チャンネルのディジタル入力信号から、前記時間
的相関の低い所望信号を抽出するためのプログラムを記
録した媒体であって、該信号抽出プログラムは、コンピ
ュータに、 前記ディジタル入力信号をFサンプル毎のブロックにブ
ロック分割させ、 該ブロック分割した信号を前記ブロック単位で順次に記
憶させ、 該ブロック単位の記憶後に、指定されたサンプル数Nお
よびタップ数kに基づき該記憶されたブロック内の所定
位置のサンプルから数えて時間的に(N+k+F−1)
サンプル前の記憶サンプルから時間方向にk個連続した
サンプルの組、ならびに、前記所定位置のサンプルから
数えて時間的に(F−1)サンプル前の1つの記憶サン
プルを読み出させ、 前記読み出したサンプルの組と逐次更新されるフィルタ
係数の組とを用いて所定の演算式に基づき1サンプル間
隔で指定されたタップ数kからなる適応フィルタの出力
信号を演算させ、 該演算結果を前記読み出した1つのサンプルから減算さ
せ、該減算結果を前記時間的相関の低い所望信号として
出力させ、 前記ディジタル入力信号の逐次入力に同期して、前記減
算結果、前記読み出したサンプルの組、前記フィルタ係
数の組、および指定された収束係数μに基づき、前記減
算結果が小さくなるように前記フィルタ係数の組を新た
に生成して前記フィルタ係数の組を逐次更新させ、そし
て前記ブロック単位の記憶に続く次のブロック単位の記
憶までの間に、前記k個連続したサンプルの組および前
記1つのサンプルをそれぞれ時間方向に順次に1サンプ
ルずつずらしながらのそれぞれ合計F個のサンプルの組
および1つのサンプルの読み出し、前記演算、前記減
算、前記出力、および、前記フィルタ係数の組の逐次更
新を繰り返して行わせることを特徴とする信号抽出プロ
グラムを記録した媒体。
11. A computer for extracting a desired signal having a low temporal correlation from a digital input signal of one channel in which a desired signal having a low temporal correlation and an undesired signal having a high temporal correlation are mixed. A medium on which a program is recorded, wherein the signal extracting program causes a computer to divide the digital input signal into blocks for each F sample, and to sequentially store the block-divided signals in block units; After storing the unit, the time is counted (N + k + F-1) counting from the sample at a predetermined position in the stored block based on the designated number of samples N and the number of taps k.
A set of k continuous samples in the time direction from the storage sample before the sample, and one storage sample before (F-1) sample in time counted from the sample at the predetermined position are read out. Using the set of samples and the set of filter coefficients that are sequentially updated, the output signal of the adaptive filter consisting of the number of taps specified at one sample interval k is calculated based on a predetermined calculation formula, and the calculation result is read out. Subtracting from one sample, outputting the subtraction result as the desired signal having a low temporal correlation, synchronizing with the sequential input of the digital input signal, synchronizing the subtraction result, the set of read samples, and the filter coefficient. Based on the set and the designated convergence coefficient μ, the filter coefficient set is newly generated so that the subtraction result is reduced, and The set of coefficients is successively updated, and the set of k consecutive samples and the one sample are sequentially sampled one by one in the time direction until storage of the next block unit after storage of the block unit. A signal extraction program for causing a total of F sets of samples and one sample to be read out while being shifted, and repeatedly performing the calculation, the subtraction, the output, and the successive update of the set of filter coefficients. Medium on which is recorded.
【請求項12】 コンピュータによって、時間的相関の
高い所望信号と時間的相関の低い非所望信号とが混合さ
れた1チャンネルのディジタル入力信号から、前記時間
的相関の高い所望信号を抽出するためのプログラムを記
録した媒体であって、該信号抽出プログラムは、コンピ
ュータに、 指定されたサンプル数Mだけ遅延されたディジタル入力
信号を入力信号とするコンピュータ内に構成された1サ
ンプル間隔で指定されたタップ数kからなる適応フィル
タに、該適応フィルタの出力信号を該適応フィルタの各
タップ出力信号の組と逐次更新されるフィルタ係数の組
とを用いて第1の演算式に基づき演算を行わせ、 前記ディジタル入力信号に高域強調処理と指定されたゲ
イン倍とを施した高域強調信号から前記第1の演算式に
基づく演算結果を減算させ、 該減算結果、前記適応フィルタの各タップ出力信号の
組、前記フィルタ係数の組、および指定された収束係数
μに基づき、前記減算結果が小さくなるように前記フィ
ルタ係数の組を新たに生成して前記フィルタ係数の組を
逐次更新させ、 指定されたサンプル数Lだけ遅延されたディジタル入力
信号を入力信号とするコンピュータ内に構成された前記
適応フィルタと同一構成のマッチドフィルタに、該マッ
チドフィルタの出力信号を該マッチドフィルタの各タッ
プ出力信号の組と前記フィルタ係数の組とを用いて第2
の演算式に基づき演算を行わせ、該第2の演算式に基づ
く演算結果を前記時間的相関の高い所望信号として出力
させ、前記逐次更新される前記適応フィルタのフィルタ
係数の組を、前記マッチドフィルタのフィルタ係数の組
にコピーさせ、 前記ディジタル入力信号の逐次入力に同期して、前記第
1の演算式に基づく演算、前記減算、前記適応フィルタ
のフィルタ係数の組の逐次更新、前記第2の演算式に基
づく演算、前記出力および前記フィルタ係数の組のコピ
ーを繰り返して行わせることを特徴とする信号抽出プロ
グラムを記録した媒体。
12. A computer for extracting a desired signal having a high temporal correlation from a digital input signal of one channel in which a desired signal having a high temporal correlation and an undesired signal having a low temporal correlation are mixed. A medium on which a program is recorded, wherein the signal extracting program is provided to a computer, wherein a tap designated at one sample interval is configured in a computer having a digital input signal delayed by a designated number M of samples as an input signal. An adaptive filter consisting of several k is made to perform an operation based on a first arithmetic expression using an output signal of the adaptive filter using a set of tap output signals of the adaptive filter and a set of filter coefficients that are sequentially updated. An arithmetic result based on the first arithmetic expression is obtained from a high-frequency emphasis signal obtained by subjecting the digital input signal to high-frequency emphasis processing and a designated gain multiplication. Based on the result of the subtraction, the set of each tap output signal of the adaptive filter, the set of the filter coefficients, and the designated convergence coefficient μ so that the set of the filter coefficients is reduced so that the result of the subtraction becomes small. And a set of the filter coefficients is sequentially updated, and a matched filter having the same configuration as the adaptive filter configured in the computer having a digital input signal delayed by a specified number of samples L as an input signal is provided. The output signal of the matched filter is converted to a second signal using the set of each tap output signal of the matched filter and the set of the filter coefficients.
And outputs a calculation result based on the second calculation expression as the desired signal having a high temporal correlation, and sets the set of filter coefficients of the adaptive filter, which is sequentially updated, to the matched value. A set of filter coefficients of the filter is copied in synchronization with the sequential input of the digital input signal, an operation based on the first operation expression, the subtraction, a sequential update of the set of filter coefficients of the adaptive filter, the second A medium for recording a signal extraction program, which repeatedly performs a calculation based on the calculation formula of (1) and a copy of the set of the output and the filter coefficient.
【請求項13】 コンピュータによって、時間的相関の
高い所望信号と時間的相関の低い非所望信号とが混合さ
れた1チャンネルのディジタル入力信号から、前記時間
的相関の高い所望信号を抽出するためのプログラムを記
録した媒体であって、該信号抽出プログラムは、コンピ
ュータに、 前記ディジタル入力信号をFサンプル毎のブロックにブ
ロック分割させ、該ブロック分割した信号を前記ブロッ
ク単位で順次に記憶させ、該ブロック単位の記憶後に、
指定されたサンプル数Mおよびタップ数kに基づき該記
憶されたブロック内の所定位置のサンプルから数えて時
間的に(M+k+F−1)サンプル前の記憶サンプルか
ら時間方向にk個連続した第1のサンプルの組、指定さ
れたサンプル数Lおよび前記kに基づき前記所定位置の
サンプルから数えて時間的に(L+k+F−1)サンプ
ル前の記憶サンプルから時間方向にk個連続した第2の
サンプルの組、ならびに、前記所定位置のサンプルから
数えて時間的にFサンプル前の記憶サンプルから時間方
向に2個連続した第3のサンプルの組を読み出させ、 前記読み出した第1のサンプルの組と逐次更新されるフ
ィルタ係数の組とを用いて第1の演算式に基づき1サン
プル間隔で指定されたタップ数kからなる適応フィルタ
の出力信号を演算させ、 前記第1の演算式に基づく演算結果を、指定されたゲイ
ン倍された前記第3のサンプルの組を構成する2つのサ
ンプル間の差分値から減算させ、 該減算結果、前記読み出した第1のサンプルの組、前記
フィルタ係数の組、および指定された収束係数μに基づ
き、前記減算結果が小さくなるように前記フィルタ係数
の組を新たに生成して前記フィルタ係数の組を逐次更新
させ、 前記読み出した第2のサンプルの組と前記フィルタ係数
の組とを用いて第2の演算式に基づき前記適応フィルタ
と同一構成のマッチドフィルタの出力信号を演算させ、
該第2の演算式に基づく演算結果を前記時間的相関の高
い所望信号として出力させ、 前記ブロック単位の記憶に続く次のブロック単位の記憶
までの間に、前記第1のサンプルの組、前記第2のサン
プルの組および前記第3のサンプルの組をそれぞれ時間
方向に順次に1サンプルずつずらしながらのそれぞれ合
計F個のサンプルの組の読み出し、前記演算、前記減
算、前記出力、および、前記適応フィルタのフィルタ係
数の組の逐次更新を繰り返して行わせることを特徴とす
る信号抽出プログラムを記録した媒体。
13. A computer for extracting a desired signal having a high temporal correlation from a digital input signal of one channel in which a desired signal having a high temporal correlation and an undesired signal having a low temporal correlation are mixed. A medium on which a program is recorded, wherein the signal extraction program causes a computer to divide the digital input signal into blocks for every F samples, and to sequentially store the block-divided signals in block units; After memorizing units,
Based on the designated number of samples M and the number of taps k, the first continuous k samples in the time direction from the stored sample (M + k + F-1) before the sample counted from the predetermined position in the stored block. A set of samples, a second set of k samples in time direction from the stored sample (L + k + F-1) samples in time direction counted from the sample at the predetermined position based on the designated number of samples L and k. And reading out a third set of two consecutive samples in the time direction from the stored sample that is temporally F samples before counting from the sample at the predetermined position, and sequentially reading out the read first set of samples. The output signal of the adaptive filter having the number of taps k specified at one sample interval is calculated based on the first calculation expression using the updated set of filter coefficients. Subtracting an operation result based on the first operation expression from a difference value between two samples constituting the set of the third sample multiplied by a designated gain; Based on the set of one sample, the set of filter coefficients, and the designated convergence coefficient μ, the set of filter coefficients is newly generated so that the subtraction result is reduced, and the set of filter coefficients is sequentially updated. Using the read second set of samples and the set of filter coefficients to calculate an output signal of a matched filter having the same configuration as that of the adaptive filter based on a second arithmetic expression;
An operation result based on the second operation expression is output as a desired signal having a high temporal correlation, and the first set of samples is stored until the next block unit is stored following the block unit storage. Reading out a set of a total of F samples while shifting the second set of samples and the third set of samples one by one sequentially in the time direction, the operation, the subtraction, the output, and the A medium on which a signal extraction program is recorded, wherein a sequential update of a set of filter coefficients of an adaptive filter is repeatedly performed.
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