JP2013142797A5

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Publication number: JP2013142797A5
Application number: JP2012003265A
Authority: JP
Filing date: 2012-01-11
Publication date: 2015-01-22
Anticipated expiration: 2032-01-11

Claims

第１のマイクロホンから出力された第１の音声信号と、前記第１のマイクロホンと同一の筐体に設けられた第２のマイクロホンから出力された第２の音声信号との相関成分を表すパラメータを算出する相関成分算出部と、
前記第１の音声信号又は前記第２の音声信号の全体成分を表すパラメータを算出する全体成分算出部と、
前記相関成分を表すパラメータと前記全体成分を表すパラメータとの比率に基づいて、前記第１の音声信号又は前記第２の音声信号を補正する雑音低減部と、
を備える、音声信号処理装置。
前記第１の音声信号を第１の音声スペクトル信号に変換する第１の周波数変換部と、
前記第２の音声信号を第２の音声スペクトル信号に変換する第２の周波数変換部と、
をさらに備え、
前記第１のマイクロホン、前記第２のマイクロホンは、風雑音を含む外部音声を収音して前記第１の音声信号、前記第２の音声信号をそれぞれ出力し、
前記相関成分算出部は、前記第１の音声スペクトル信号及び前記第２の音声スペクトル信号から、前記第１の音声信号と前記第２の音声信号とのクロススペクトルを、前記相関成分を表すパラメータとして算出するクロススペクトル算出部を含み、
前記全体成分算出部は、前記第１の音声スペクトル信号又は前記第２の音声スペクトル信号から、前記第１の音声信号又は前記第２の音声信号のパワースペクトルを、前記全体成分を表すパラメータとして算出するパワースペクトル算出部を含み、
前記雑音低減部は、前記クロススペクトルと前記パワースペクトルとの比率を用いて、前記第１の音声スペクトル信号又は前記第２の音声スペクトル信号を補正することにより、前記風雑音を低減する、請求項１に記載の音声信号処理装置。
前記第１のマイクロホンと前記第２のマイクロホンとの間の入力特性の相違により、前記第１の音声信号に含まれる所望音と前記第２の音声信号に含まれる前記所望音との間に振幅差又は位相差が生じるときに、前記第１の音声スペクトル信号と前記第２の音声スペクトル信号との差分に基づいて、前記第２の音声スペクトル信号を補正する信号補正部を更に備え、
前記クロススペクトル算出部は、前記信号補正部により補正された前記第２の音声スペクトル信号と、前記第１の音声スペクトル信号から、前記クロススペクトルを算出する、請求項２に記載の音声信号処理装置。
前記信号補正部は、前記第１の音声スペクトル信号と前記第２の音声スペクトル信号との二乗誤差を最小にするような補正係数を周波数成分ごとに算出し、前記補正係数を用いて前記第２の音声スペクトル信号を周波数成分ごとに補正する、請求項３に記載の音声信号処理装置。
前記第１及び第２のマイクロホンに対する所望音の音源の相対位置により、前記第１の音声信号に含まれる前記所望音と前記第２の音声信号に含まれる前記所望音との間に位相差が生じるときに、前記第１の音声スペクトル信号と前記第２の音声スペクトル信号との相互相関に基づいて、前記クロススペクトル算出部により算出された前記クロススペクトルを補正するクロススペクトル補正部を更に備え、
前記雑音低減部は、前記クロススペクトル補正部により補正された前記クロススペクトルと前記パワースペクトルとの比率を用いて、前記第１の音声スペクトル信号又は前記第２の音声スペクトル信号を補正することにより、前記風雑音を低減する、請求項２〜４のいずれか一項に記載の音声信号処理装置。
前記クロススペクトル補正部は、前記第１の音声スペクトル信号と前記第２の音声スペクトル信号との相互相関係数を最大化するような補正係数を算出し、前記補正係数を用いて前記クロススペクトルを補正する、請求項５に記載の音声信号処理装置。
前記クロススペクトル補正部は、前記第１の音声スペクトル信号の全ての周波数成分と前記第２の音声スペクトル信号の全ての周波数成分との相互相関係数に基づいて、前記風雑音が含まれない区間を検出し、当該区間の前記第１の音声スペクトル信号と前記第２の音声スペクトル信号との相互相関係数を最大化するような前記補正係数を周波数成分ごとに算出し、前記補正係数を用いて前記クロススペクトルを周波数成分ごとに補正する、請求項６に記載の音声信号処理装置。
前記雑音低減部から出力された前記第１の音声スペクトル信号又は前記第２の音声スペクトル信号から、カットオフ周波数以下の周波数成分を除去するフィルタ部と、
前記第１の音声スペクトル信号と前記第２の音声スペクトル信号との相互相関に基づいて、前記カットオフ周波数を制御するフィルタ制御部と、
を更に備える、請求項２〜７のいずれか一項に記載の音声信号処理装置。
前記フィルタ制御部は、
前記第１の音声スペクトル信号と前記第２の音声スペクトル信号との相互相関係数を周波数成分ごとに算出し、
当該相互相関係数が閾値以下となる周波数成分のうち最も低い周波数成分に対応する周波数を、前記カットオフ周波数として設定する、請求項８に記載の音声信号処理装置。
前記フィルタ制御部は、
前記第１の音声スペクトル信号の全ての周波数成分と前記第２の音声スペクトル信号の全ての周波数成分との相互相関係数に基づいて、前記風雑音が含まれる区間を検出し、当該区間の前記第１の音声スペクトル信号と前記第２の音声スペクトル信号との相互相関係数に基づいて、前記カットオフ周波数を設定する、請求項９に記載の音声信号処理装置。
前記雑音低減部は、
前記クロススペクトルと前記パワースペクトルとの比率に基づいて第１の低減係数を算出し、前記第１の低減係数を用いて、前記第１の音声スペクトル信号又は前記第２の音声スペクトル信号を補正し、
前記第１の音声スペクトル信号の全ての周波数成分と前記第２の音声スペクトル信号の全ての周波数成分との相互相関係数に基づいて、前記風雑音が含まれる区間を検出し、
当該区間の前記第１の音声スペクトル信号と前記第２の音声スペクトル信号から、前記風雑音の周波数特性を求め、前記風雑音の周波数特性に基づいて、前記第１の低減係数を補正する、請求項２〜１０のいずれか一項に記載の音声信号処理装置。
前記雑音低減部は、
前記風雑音が含まれる区間の前記第１の音声スペクトル信号と前記第２の音声スペクトル信号から、前記風雑音のみが含まれる区間に対応する第２の低減係数を算出し、
前記風雑音を収音したときに前記第１の音声信号と前記第２の音声信号の間で前記風雑音に相互相関が発生する周波数帯域において、前記第１の低減係数から前記第２の低減係数を減算することで、前記第１の低減係数を補正する、請求項１１に記載の音声信号処理装置。
第１のマイクロホンから出力された第１の音声信号と、前記第１のマイクロホンと同一の筐体に設けられた第２のマイクロホンから出力された第２の音声信号との相関成分を表すパラメータを算出することと、
前記第１の音声信号又は前記第２の音声信号の全体成分を表すパラメータを算出することと、
前記相関成分を表すパラメータと前記全体成分を表すパラメータとの比率に基づいて、前記第１の音声信号又は前記第２の音声信号を補正することと、
を含む、音声信号処理方法。
第１のマイクロホンから出力された第１の音声信号と、前記第１のマイクロホンと同一の筐体に設けられた第２のマイクロホンから出力された第２の音声信号との相関成分を表すパラメータを算出することと、
前記第１の音声信号又は前記第２の音声信号の全体成分を表すパラメータを算出することと、
前記相関成分を表すパラメータと前記全体成分を表すパラメータとの比率に基づいて、前記第１の音声信号又は前記第２の音声信号を補正することと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
第１のマイクロホンから出力された第１の音声信号と、前記第１のマイクロホンと同一の筐体に設けられた第２のマイクロホンから出力された第２の音声信号との相関成分を表すパラメータを算出することと、
前記第１の音声信号又は前記第２の音声信号の全体成分を表すパラメータを算出することと、
前記相関成分を表すパラメータと前記全体成分を表すパラメータとの比率に基づいて、前記第１の音声信号又は前記第２の音声信号を補正することと、
をコンピュータに実行させるためのプログラムが記録された、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
風雑音を含む外部音声を収音する第１のマイクロホンから出力された第１の音声信号を、第１の音声スペクトル信号に変換する第１の周波数変換部と、
前記第１のマイクロホンと同一の筐体に設けられて前記外部音声を収音する第２のマイクロホンから出力された第２の音声信号を、第２の音声スペクトル信号に変換する第２の周波数変換部と、
前記第１の音声スペクトル信号及び前記第２の音声スペクトル信号から、前記第１の音声信号と前記第２の音声信号とのクロススペクトルを算出するクロススペクトル算出部と、
前記第１の音声スペクトル信号又は前記第２の音声スペクトル信号から、前記第１の音声信号又は前記第２の音声信号のパワースペクトルを算出するパワースペクトル算出部と、
前記クロススペクトルと前記パワースペクトルとの比率に基づいて低減係数を算出し、前記低減係数を用いて前記第１の音声スペクトル信号又は前記第２の音声スペクトル信号を補正することにより、前記風雑音を低減する雑音低減部と、
を備える、音声信号処理装置。