JP3435687B2 - 収音装置 - Google Patents
収音装置Info
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- JP3435687B2 JP3435687B2 JP06151898A JP6151898A JP3435687B2 JP 3435687 B2 JP3435687 B2 JP 3435687B2 JP 06151898 A JP06151898 A JP 06151898A JP 6151898 A JP6151898 A JP 6151898A JP 3435687 B2 JP3435687 B2 JP 3435687B2
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- frequency component
- target signal
- microphone
- noise
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、周囲騒音が混在
した音源信号に対して、周囲騒音成分を抑圧し、目的信
号を抽出する機能を有する収音装置に関するものであ
る。
した音源信号に対して、周囲騒音成分を抑圧し、目的信
号を抽出する機能を有する収音装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】騒音下で、ＳＮ比より目的信号を抽出す
る従来技術として、目的信号の音場分布差を利用し、周
波数軸上で目的信号が支配的な周波数成分を抽出する手
法を、特願平１０−３９２０６号「収音装置」で提案し
た。前記提案した技術の収音系では、目的信号の音源近
くに主入力マイクロホンが、その主入力マイクロホンよ
りも前記音源から離れた位置に補助入力マイクロホンが
設置される。そして、これら２つのマイクロホン間に生
じるレベル差の特性が騒音と目的信号で異なる、一般に
前者の方が後者より小さいことに着目して、目的信号が
支配的な周波数成分の抽出を実現している。
る従来技術として、目的信号の音場分布差を利用し、周
波数軸上で目的信号が支配的な周波数成分を抽出する手
法を、特願平１０−３９２０６号「収音装置」で提案し
た。前記提案した技術の収音系では、目的信号の音源近
くに主入力マイクロホンが、その主入力マイクロホンよ
りも前記音源から離れた位置に補助入力マイクロホンが
設置される。そして、これら２つのマイクロホン間に生
じるレベル差の特性が騒音と目的信号で異なる、一般に
前者の方が後者より小さいことに着目して、目的信号が
支配的な周波数成分の抽出を実現している。
【０００３】図１０には前記提案した技術の一例を示
す。主入力マイクロホン１（近接音源用）は目的信号の
音源に近い位置に配され、このマイクロホン１より目的
信号の音源から離されて補助入力マイクロホン２（遠隔
音源用）が配される。これらマイクロホン１，２の出力
信号はスペクトル変換部３，４においてそれぞれ周波数
成分Ｌ（ωh ），Ｒ（ωh ），（ｈ＝１，２，…，ｎ）
に分解される。レベル差算出部５では分解された周波数
成分Ｌ（ωh ），Ｒ（ωh ）のレベル差が、外部より設
定したしきい値よりも大きい場合、音源周波数成分選択
部６において、目的信号が支配的な周波数成分と見な
し、スペクトル変換部３の出力から、対応する周波数成
分Ｌ（ωm ）（ｍ＝ｉ，ｊ，…）を抽出し、設定しきい
値よりも小さい場合には、騒音周波数成分抑圧部１０に
おいて、スペクトル変換部３の出力中の、対応する周波
数成分Ｌ（ωm ）（ｍ＝ｋ，ｌ，…）を減衰させる。音
源周波数成分抽出部７および騒音周波数成分抑圧部１０
で、スペクトル変換部３の出力スペクトルに対し、この
ような処理を行ったものを、時間波形変換部１１におい
て時間波形に変換して出力する。このような処理によれ
ば、時間とともに非定常に変化する騒音に対しても適用
できる騒音抑圧が実現される。
す。主入力マイクロホン１（近接音源用）は目的信号の
音源に近い位置に配され、このマイクロホン１より目的
信号の音源から離されて補助入力マイクロホン２（遠隔
音源用）が配される。これらマイクロホン１，２の出力
信号はスペクトル変換部３，４においてそれぞれ周波数
成分Ｌ（ωh ），Ｒ（ωh ），（ｈ＝１，２，…，ｎ）
に分解される。レベル差算出部５では分解された周波数
成分Ｌ（ωh ），Ｒ（ωh ）のレベル差が、外部より設
定したしきい値よりも大きい場合、音源周波数成分選択
部６において、目的信号が支配的な周波数成分と見な
し、スペクトル変換部３の出力から、対応する周波数成
分Ｌ（ωm ）（ｍ＝ｉ，ｊ，…）を抽出し、設定しきい
値よりも小さい場合には、騒音周波数成分抑圧部１０に
おいて、スペクトル変換部３の出力中の、対応する周波
数成分Ｌ（ωm ）（ｍ＝ｋ，ｌ，…）を減衰させる。音
源周波数成分抽出部７および騒音周波数成分抑圧部１０
で、スペクトル変換部３の出力スペクトルに対し、この
ような処理を行ったものを、時間波形変換部１１におい
て時間波形に変換して出力する。このような処理によれ
ば、時間とともに非定常に変化する騒音に対しても適用
できる騒音抑圧が実現される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記技
術では、目的信号が支配的でない周波数成分の減衰量が
適切でないと処理信号の品質が劣化するという問題があ
る。特に、周囲が静かな騒音下では、上記の周波数成分
の減衰量が大きすぎると、目的信号が支配的でない周波
数成分に重畳した目的信号の欠落が目立ち、音質が聴感
上著しく劣化しやすいという問題があった。
術では、目的信号が支配的でない周波数成分の減衰量が
適切でないと処理信号の品質が劣化するという問題があ
る。特に、周囲が静かな騒音下では、上記の周波数成分
の減衰量が大きすぎると、目的信号が支配的でない周波
数成分に重畳した目的信号の欠落が目立ち、音質が聴感
上著しく劣化しやすいという問題があった。
【０００５】この発明の目的は、騒音の状況に応じて騒
音抑圧量を制御することにより、静かな騒音下で、目的
信号が支配的でない周波数成分に重畳した目的信号の欠
落が目立つことなく、音質劣化が少ない、つまり先に提
案した技術における処理信号の品質を改善する収音装置
を提供することにある。
音抑圧量を制御することにより、静かな騒音下で、目的
信号が支配的でない周波数成分に重畳した目的信号の欠
落が目立つことなく、音質劣化が少ない、つまり先に提
案した技術における処理信号の品質を改善する収音装置
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、目的信号の音源に近い位置に設置された第１マイク
ロホンと、前記位置より目的信号の音源から離れた位置
に設置された第２マイクロホンとの各々の出力信号を振
幅スペクトルと位相スペクトルに第１、第２スペクトル
変換手段で変換し、前記複数のスペクトル変換手段から
出力される各周波数成分ごとの振幅スペクトルについ
て、前記複数のスペクトル変換手段間のレベル差をレベ
ル差算出手段で計算し、前記レベル差算出手段により出
力される各周波数成分ごとのレベル差と、予め設定され
たしきい値とを比較し、目的信号が支配的な周波数成分
か否かを音源周波数成分選択手段で判定し、前記第１マ
イクロホンの出力信号の振幅スペクトルから、前記音源
周波数成分選択手段により目的信号が支配的と判定され
た周波数成分を音源周波数成分抽出手段で抽出し、前記
第１マイクロホンの出力信号の振幅スペクトルから、前
記音源周波数成分選択手段により目的信号が支配的と判
定されなかった周波数成分を抽出し、その振幅スペクト
ルから目的信号以外の騒音の振幅スペクトルあるいは出
力レベルを騒音レベル推定手段で推定し、前記騒音レベ
ル推定手段より出力される騒音の振幅スペクトルあるい
は出力レベルに応じて騒音の抑圧量を騒音抑圧量算出手
段で決定し、前記第１マイクロホンの出力信号の振幅ス
ペクトルにおいて、前記音源周波数成分選択手段におい
て目的信号が支配的と判定されなかった周波数成分に対
して前記騒音抑圧量算出手段で決定した減衰を、騒音周
波数成分抑圧手段で行い、前記音源周波数成分抽出手段
および前記騒音周波数成分抑圧手段より出力される振幅
スペクトルを前記第１スペクトル変換手段により算出さ
れる位相スペクトルを用いて時間波形に時間波形変換手
段で変換する。
は、目的信号の音源に近い位置に設置された第１マイク
ロホンと、前記位置より目的信号の音源から離れた位置
に設置された第２マイクロホンとの各々の出力信号を振
幅スペクトルと位相スペクトルに第１、第２スペクトル
変換手段で変換し、前記複数のスペクトル変換手段から
出力される各周波数成分ごとの振幅スペクトルについ
て、前記複数のスペクトル変換手段間のレベル差をレベ
ル差算出手段で計算し、前記レベル差算出手段により出
力される各周波数成分ごとのレベル差と、予め設定され
たしきい値とを比較し、目的信号が支配的な周波数成分
か否かを音源周波数成分選択手段で判定し、前記第１マ
イクロホンの出力信号の振幅スペクトルから、前記音源
周波数成分選択手段により目的信号が支配的と判定され
た周波数成分を音源周波数成分抽出手段で抽出し、前記
第１マイクロホンの出力信号の振幅スペクトルから、前
記音源周波数成分選択手段により目的信号が支配的と判
定されなかった周波数成分を抽出し、その振幅スペクト
ルから目的信号以外の騒音の振幅スペクトルあるいは出
力レベルを騒音レベル推定手段で推定し、前記騒音レベ
ル推定手段より出力される騒音の振幅スペクトルあるい
は出力レベルに応じて騒音の抑圧量を騒音抑圧量算出手
段で決定し、前記第１マイクロホンの出力信号の振幅ス
ペクトルにおいて、前記音源周波数成分選択手段におい
て目的信号が支配的と判定されなかった周波数成分に対
して前記騒音抑圧量算出手段で決定した減衰を、騒音周
波数成分抑圧手段で行い、前記音源周波数成分抽出手段
および前記騒音周波数成分抑圧手段より出力される振幅
スペクトルを前記第１スペクトル変換手段により算出さ
れる位相スペクトルを用いて時間波形に時間波形変換手
段で変換する。
【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の収
音装置において、前記音源周波数成分抽出手段で目的信
号が支配的と判定された周波数成分の振幅スペクトルの
大きさと、予め設定された無音区間判定しきい値とを比
較し、前記振幅スペクトルが前記無音区間判定しきい値
よりも小さい時目的信号の音源が無音状態であると音源
無音区間判定手段で判定し、前記音源無音区間判定手段
により目的信号の音源が無音状態と判定された場合にお
いて、前記レベル差算出手段より出力されるレベル差以
上となるように前記音源周波数成分選択手段に用いるし
きい値を、しきい値算出手段で算出し更新する。
音装置において、前記音源周波数成分抽出手段で目的信
号が支配的と判定された周波数成分の振幅スペクトルの
大きさと、予め設定された無音区間判定しきい値とを比
較し、前記振幅スペクトルが前記無音区間判定しきい値
よりも小さい時目的信号の音源が無音状態であると音源
無音区間判定手段で判定し、前記音源無音区間判定手段
により目的信号の音源が無音状態と判定された場合にお
いて、前記レベル差算出手段より出力されるレベル差以
上となるように前記音源周波数成分選択手段に用いるし
きい値を、しきい値算出手段で算出し更新する。
【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１又は２の
収音装置において、前記音源周波数成分抽出手段におい
て、目的信号が支配的と判定された周波数成分の振幅ス
ペクトルの大きさと、予め設定された無音区間判定しき
い値とを比較し、前記振幅スペクトルが前記無音区間判
定しきい値よりも小さいとき、目的信号の音源が無音状
態であると音源無音区間判定手段で判定し、前記音源無
音区間判定手段により目的信号の音源が無音状態と判定
された場合において「前記時間波形変換手段の出力」ま
たは「前記音源周波数成分抽出手段と前記騒音周波数成
分抑圧手段の出力」を音源無音区間減衰手段で減衰させ
る。
収音装置において、前記音源周波数成分抽出手段におい
て、目的信号が支配的と判定された周波数成分の振幅ス
ペクトルの大きさと、予め設定された無音区間判定しき
い値とを比較し、前記振幅スペクトルが前記無音区間判
定しきい値よりも小さいとき、目的信号の音源が無音状
態であると音源無音区間判定手段で判定し、前記音源無
音区間判定手段により目的信号の音源が無音状態と判定
された場合において「前記時間波形変換手段の出力」ま
たは「前記音源周波数成分抽出手段と前記騒音周波数成
分抑圧手段の出力」を音源無音区間減衰手段で減衰させ
る。
【０００９】請求項４記載の発明は、請求項１、２、ま
たは３記載の収音装置において、前記第１マイクロホン
が第２マイクロホンに比べて使用時に口元に近い位置に
なるようにハンドセット、ヘッドセット、イヤーマイク
セットに組み込まれたものである。作用 請求項１記載の発明の構成によれば第１、第２マイクロ
ホンの振幅スペクトルのレベル差によって目的信号が支
配的な周波数成分か否かの判定が行われ、更に目的信号
について、その音源と第１、第２マイクロホンの位置関
係はほとんど変化せずそれらの距離も短いため、２つの
マイクロホンの間で安定したレベル差が生じる。一方、
騒音については、その音源と第１、第２マイクロホンと
の間の距離は、目的信号の音源と第１、第２マイクロホ
ンとの間の距離に比べて長くなると考えてよい。このた
め、目的信号によって生じるレベル差は、騒音によって
生じるレベル差よりも常に大きくなると考えられる。
たは３記載の収音装置において、前記第１マイクロホン
が第２マイクロホンに比べて使用時に口元に近い位置に
なるようにハンドセット、ヘッドセット、イヤーマイク
セットに組み込まれたものである。作用 請求項１記載の発明の構成によれば第１、第２マイクロ
ホンの振幅スペクトルのレベル差によって目的信号が支
配的な周波数成分か否かの判定が行われ、更に目的信号
について、その音源と第１、第２マイクロホンの位置関
係はほとんど変化せずそれらの距離も短いため、２つの
マイクロホンの間で安定したレベル差が生じる。一方、
騒音については、その音源と第１、第２マイクロホンと
の間の距離は、目的信号の音源と第１、第２マイクロホ
ンとの間の距離に比べて長くなると考えてよい。このた
め、目的信号によって生じるレベル差は、騒音によって
生じるレベル差よりも常に大きくなると考えられる。
【００１０】この発明では、上記のように２つのマイク
ロホンに生じるレベル差が目的信号と騒音とで異なる点
に着目して目的信号が支配的な周波数成分の抽出処理を
行う。また、目的信号が支配的と判定されなかった周波
数成分、すなわち騒音の重畳が無視できない周波数成分
については、その振幅スペクトルより騒音の振幅スペク
トルあるいは出力レベルを推定し、推定された周囲騒音
の振幅スペクトルあるいは出力レベルに応じた減衰処理
を行う。このような処理によれば、非定常な騒音に対し
ても適用でき、かつ騒音の状況に応じて騒音抑圧量を制
御できる、騒音抑圧機能を有する収音装置が実現でき
る。
ロホンに生じるレベル差が目的信号と騒音とで異なる点
に着目して目的信号が支配的な周波数成分の抽出処理を
行う。また、目的信号が支配的と判定されなかった周波
数成分、すなわち騒音の重畳が無視できない周波数成分
については、その振幅スペクトルより騒音の振幅スペク
トルあるいは出力レベルを推定し、推定された周囲騒音
の振幅スペクトルあるいは出力レベルに応じた減衰処理
を行う。このような処理によれば、非定常な騒音に対し
ても適用でき、かつ騒音の状況に応じて騒音抑圧量を制
御できる、騒音抑圧機能を有する収音装置が実現でき
る。
【００１１】請求項２記載の発明においては、請求項１
記載の発明において目的音源が無音状態と判定された場
合において目的信号が支配的な周波数成分か否かを判定
するためのしきい値を算出し、更新することによって、
音源周波数成分選択手段において目的信号が支配的な周
波数成分の判定精度を向上させ、音質を向上させる。請
求項３記載の発明においては、請求項１又は２記載の発
明において目的信号の音源が無音状態と判定された場合
において、「前記時間波形変換手段の出力」または、
「前記音声周波数成分抽出手段と前記騒音周波数成分抑
圧手段の出力」を減衰させることによって、目的音源が
無音状態であるときの騒音抑圧効果が向上する。
記載の発明において目的音源が無音状態と判定された場
合において目的信号が支配的な周波数成分か否かを判定
するためのしきい値を算出し、更新することによって、
音源周波数成分選択手段において目的信号が支配的な周
波数成分の判定精度を向上させ、音質を向上させる。請
求項３記載の発明においては、請求項１又は２記載の発
明において目的信号の音源が無音状態と判定された場合
において、「前記時間波形変換手段の出力」または、
「前記音声周波数成分抽出手段と前記騒音周波数成分抑
圧手段の出力」を減衰させることによって、目的音源が
無音状態であるときの騒音抑圧効果が向上する。
【００１２】請求項４記載の発明においては、請求項
１、請求項２、または請求項３記載の発明において、第
１マイクロホンが第２マイクロホンに比べて口元に近い
位置になるようにハンドセット、ヘッドセット、イヤー
マイクセットを組み込むことによって、各々の送受話器
において送話信号の耐騒音性能を向上させることが可能
となる。
１、請求項２、または請求項３記載の発明において、第
１マイクロホンが第２マイクロホンに比べて口元に近い
位置になるようにハンドセット、ヘッドセット、イヤー
マイクセットを組み込むことによって、各々の送受話器
において送話信号の耐騒音性能を向上させることが可能
となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】実施例１
図１は請求項１の発明の実施例を示すブロック図であ
る。図１０に示したものに対し、騒音レベル推定部８と
騒音抑圧量算出部９とが付け加えられる。請求項１に示
した実施例の処理手順を図４の流れ図を参照して説明す
る。まず、マイクロホン１，２に騒音が重畳した目的信
号が各々取り込まれ、それらをディジタル信号として読
み込む（Ｓ０２）。読み込まれたマイクロホン１，２の
信号を以下では、Ｌ，Ｒとする。
る。図１０に示したものに対し、騒音レベル推定部８と
騒音抑圧量算出部９とが付け加えられる。請求項１に示
した実施例の処理手順を図４の流れ図を参照して説明す
る。まず、マイクロホン１，２に騒音が重畳した目的信
号が各々取り込まれ、それらをディジタル信号として読
み込む（Ｓ０２）。読み込まれたマイクロホン１，２の
信号を以下では、Ｌ，Ｒとする。
【００１４】スペクトル変換部３，４では、取り込んだ
信号Ｌ，ＲをスペクトルＬ（ωh ），Ｒ（ωh ）（ｈ＝
１，２，…，ｎ）に変換する（Ｓ０３）。この変換は、
例えば離散的フーリエ変換によって実行される。レベル
差算出部５では、Ｌ（ωh ），Ｒ（ωh ）の各周波数成
分について、以下の式で与えられるレベル差ΔＬＲ（ω
h ）を計算する（Ｓ０４）。
信号Ｌ，ＲをスペクトルＬ（ωh ），Ｒ（ωh ）（ｈ＝
１，２，…，ｎ）に変換する（Ｓ０３）。この変換は、
例えば離散的フーリエ変換によって実行される。レベル
差算出部５では、Ｌ（ωh ），Ｒ（ωh ）の各周波数成
分について、以下の式で与えられるレベル差ΔＬＲ（ω
h ）を計算する（Ｓ０４）。
【００１５】ΔＬＲ（ωh ）＝２０log 10（｜Ｌ
（ωh ）｜／｜Ｒ（ωh ）｜） 上式中のωh は周波数（ｈ＝１，２，…，ｎ），｜Ｌ
（ωh ）｜，｜Ｒ（ωh ）｜は、各々Ｌ，Ｒ信号の振幅
スペクトル成分を表わす。音源周波数成分選択部６で
は、各周波数成分についてΔＬＲ（ωh ）と予め設定さ
れたしきい値Ｔｈ（ωh ）の大小関係より、目的信号が
支配的な周波数成分の選択を行う。目的信号が支配的な
周波数成分か否かの判定条件は例えば以下の式によって
決定される（Ｓ０５）。
（ωh ）｜／｜Ｒ（ωh ）｜） 上式中のωh は周波数（ｈ＝１，２，…，ｎ），｜Ｌ
（ωh ）｜，｜Ｒ（ωh ）｜は、各々Ｌ，Ｒ信号の振幅
スペクトル成分を表わす。音源周波数成分選択部６で
は、各周波数成分についてΔＬＲ（ωh ）と予め設定さ
れたしきい値Ｔｈ（ωh ）の大小関係より、目的信号が
支配的な周波数成分の選択を行う。目的信号が支配的な
周波数成分か否かの判定条件は例えば以下の式によって
決定される（Ｓ０５）。
【００１６】
ΔＬＲ（ωh ）＞Ｔｈ（ωh ） → 目的信号が支配的
ΔＬＲ（ωh ）≦Ｔｈ（ωh ） → 目的信号が支配的でない
音源周波数成分抽出部７では、Ｌ（ωh ）について目的
信号が支配的な周波数成分Ｌ（ωm ）（ｍ＝ｉ，ｊ，
…）をスペクトル成分格納部（図示せず）にＳ（ωm ）
として格納する（Ｓ０６）。
信号が支配的な周波数成分Ｌ（ωm ）（ｍ＝ｉ，ｊ，
…）をスペクトル成分格納部（図示せず）にＳ（ωm ）
として格納する（Ｓ０６）。
【００１７】
Ｓ（ωm ）＝Ｌ（ωm ）（ｍ＝ｉ，ｊ，…）
音声周波数成分選択部６において、目的信号が支配的で
ないと判定された周波数ωm （ｍ＝ｋ，ｌ，…）につい
ては以下の騒音抑圧処理（Ｓ０７）〜（Ｓ１０）を行
う。まず、騒音レベル推定部８で、Ｌ（ωh ）（ｈ＝
１，２，…，ｎ）より目的信号が支配的でない周波数成
分Ｌ（ωm ）（ｍ＝ｋ，ｌ，…）を抽出する（Ｓ０
７）。このＬ（ωm ）（ｍ＝ｋ，ｌ，…）より騒音の全
帯域にわたる出力レベルＬｖを推定する（Ｓ０８）。推
定の方法としては例えば以下の式が考えられる。
ないと判定された周波数ωm （ｍ＝ｋ，ｌ，…）につい
ては以下の騒音抑圧処理（Ｓ０７）〜（Ｓ１０）を行
う。まず、騒音レベル推定部８で、Ｌ（ωh ）（ｈ＝
１，２，…，ｎ）より目的信号が支配的でない周波数成
分Ｌ（ωm ）（ｍ＝ｋ，ｌ，…）を抽出する（Ｓ０
７）。このＬ（ωm ）（ｍ＝ｋ，ｌ，…）より騒音の全
帯域にわたる出力レベルＬｖを推定する（Ｓ０８）。推
定の方法としては例えば以下の式が考えられる。
【００１８】
Ｌｖ＝２０log 10（（ｎ／ｑ）×Σ｜Ｌ（ωm ）｜）
ここで、ｑは目的信号が支配的でないと判定された周波
数成分の個数、和Σは目的信号が支配的でない周波数ω
m （ｍ＝ｋ，１，…）に対応するものについてとる。騒
音抑圧量算出部９では、目的信号が支配的でない周波数
成分に乗ずる重み係数ｗ（ωm ）（ｍ＝ｋ，ｌ，…）を
算出する（Ｓ０９）。ｗ（ωm ）の算出には例えば次式
を用いる。
数成分の個数、和Σは目的信号が支配的でない周波数ω
m （ｍ＝ｋ，１，…）に対応するものについてとる。騒
音抑圧量算出部９では、目的信号が支配的でない周波数
成分に乗ずる重み係数ｗ（ωm ）（ｍ＝ｋ，ｌ，…）を
算出する（Ｓ０９）。ｗ（ωm ）の算出には例えば次式
を用いる。
【００１９】
ｗ（ωm ）＝Ｃ （Ｌｖ＜Ｌｖ１）
Ｃ（（Ｌｖｈ−Ｌｖ）／（Ｌｖｈ−Ｌｖ１））npw
（Ｌｖ１≦Ｌｖ≦Ｌｖｈ）
０ （Ｌｖ＞Ｌｖｈ）
ここで、Ｃは０≦Ｃ≦１を満たす定数、Ｌｖｈは騒音抑
圧を充分に行う必要があるような大きい騒音レベルの目
安、Ｌｖ１は騒音抑圧をそれほど行う必要がない程度の
小さい騒音レベルの目安、Ｃ，ｎｐｗはｗ（ωm ）を変
化させる勾配を決める定数である。
圧を充分に行う必要があるような大きい騒音レベルの目
安、Ｌｖ１は騒音抑圧をそれほど行う必要がない程度の
小さい騒音レベルの目安、Ｃ，ｎｐｗはｗ（ωm ）を変
化させる勾配を決める定数である。
【００２０】図６にＣ＝１としたときの上式のｗ
（ωm ）−Ｌｖ特性を示す。この図が示すように、騒音
が小さいときには重み係数ｗ（ωm ）は１に近づく。こ
の場合には、騒音抑圧量は小さくなるため処理後の信号
の劣化や残留雑音の問題が克服される。また、高騒音下
においては、重み係数ｗ（ωm ）は０に近づくため、騒
音抑圧量が大きくなり、処理後の信号の明瞭性を向上さ
せることができる。
（ωm ）−Ｌｖ特性を示す。この図が示すように、騒音
が小さいときには重み係数ｗ（ωm ）は１に近づく。こ
の場合には、騒音抑圧量は小さくなるため処理後の信号
の劣化や残留雑音の問題が克服される。また、高騒音下
においては、重み係数ｗ（ωm ）は０に近づくため、騒
音抑圧量が大きくなり、処理後の信号の明瞭性を向上さ
せることができる。
【００２１】騒音周波数成分抑圧部１０では、騒音抑圧
量算出部９で計算された重み係数を目的信号が支配的で
ない周波数成分Ｌ（ωm ）（ｍ＝ｋ，１，…）に乗じた
値を騒音抑圧処理後のスペクトル成分格納部（図示せ
ず）にＳ（ωm ）（ｍ＝ｋ，１，…）として格納する
（Ｓ１０）。 Ｓ（ωm ）＝ｗ（ωm ）×Ｌ（ωm ） そして、（Ｓ１０）の出力および（Ｓ０６）の出力を合
成したＳ（ωh ）（ｈ＝１，２，…）を時間波形変換部
１１において信号Ｌの位相スペクトルΦ（ωh）を用い
て時間波形に変換し、時間波形信号を出力する（Ｓ１
１）。
量算出部９で計算された重み係数を目的信号が支配的で
ない周波数成分Ｌ（ωm ）（ｍ＝ｋ，１，…）に乗じた
値を騒音抑圧処理後のスペクトル成分格納部（図示せ
ず）にＳ（ωm ）（ｍ＝ｋ，１，…）として格納する
（Ｓ１０）。 Ｓ（ωm ）＝ｗ（ωm ）×Ｌ（ωm ） そして、（Ｓ１０）の出力および（Ｓ０６）の出力を合
成したＳ（ωh ）（ｈ＝１，２，…）を時間波形変換部
１１において信号Ｌの位相スペクトルΦ（ωh）を用い
て時間波形に変換し、時間波形信号を出力する（Ｓ１
１）。
【００２２】以上の処理はフレーム処理を基本とし、
（Ｓ０２）で読み込んだ信号の時間長をシフトして重ね
合わせる方法で行う。例えば、時間長４０ｍｓのときシ
フト幅を１／２にすればフレーム周期２０ｍｓで上記
（Ｓ０２）〜（Ｓ１２）の処理がくり返されることにな
る。なお、（Ｓ０９）で算出される重み係数は騒音の全
帯域における出力レベルに応じて算出されるが、これら
の値は、騒音を複数のサブ帯域に分けて求めることによ
り、各サブ帯域ごとの騒音の出力レベルに応じた値とし
て求めることができる。また、（Ｓ０９）のような重み
係数による騒音抑圧ではなく、（Ｓ０７）の出力が形成
する振幅スペクトル包絡より、騒音スペクトルを推定し
て、信号Ｌの振幅スペクトルから差引くスペクトルサブ
トラクション処理を適用することも可能である。実施例２ 請求項１記載の発明では音源周波数成分選択部６におい
て、ある周波数成分が目的信号が支配的であるか否かを
判定するしきい値Ｔｈ（ωh ）を外部より設定してい
る。請求項２の発明では、目的信号の音源が無音状態で
あるときに周囲騒音に生じているマイクロホン１，２間
の各周波数成分におけるレベル差を利用して、しきい値
Ｔｈ（ωh ）を算出し、修正することにより音源周波数
成分選択部６において目的信号が支配的であるか否かの
判定精度を向上させ、音質を向上させるものである。
（Ｓ０２）で読み込んだ信号の時間長をシフトして重ね
合わせる方法で行う。例えば、時間長４０ｍｓのときシ
フト幅を１／２にすればフレーム周期２０ｍｓで上記
（Ｓ０２）〜（Ｓ１２）の処理がくり返されることにな
る。なお、（Ｓ０９）で算出される重み係数は騒音の全
帯域における出力レベルに応じて算出されるが、これら
の値は、騒音を複数のサブ帯域に分けて求めることによ
り、各サブ帯域ごとの騒音の出力レベルに応じた値とし
て求めることができる。また、（Ｓ０９）のような重み
係数による騒音抑圧ではなく、（Ｓ０７）の出力が形成
する振幅スペクトル包絡より、騒音スペクトルを推定し
て、信号Ｌの振幅スペクトルから差引くスペクトルサブ
トラクション処理を適用することも可能である。実施例２ 請求項１記載の発明では音源周波数成分選択部６におい
て、ある周波数成分が目的信号が支配的であるか否かを
判定するしきい値Ｔｈ（ωh ）を外部より設定してい
る。請求項２の発明では、目的信号の音源が無音状態で
あるときに周囲騒音に生じているマイクロホン１，２間
の各周波数成分におけるレベル差を利用して、しきい値
Ｔｈ（ωh ）を算出し、修正することにより音源周波数
成分選択部６において目的信号が支配的であるか否かの
判定精度を向上させ、音質を向上させるものである。
【００２３】この請求項２の実施例を図２に示し、この
例では、図１に対し、音源無音区間判定部１２、しきい
値算出部１３が付け加えられ、その他は図１と同じ動作
である。以下では、この請求項２の実施例を示す図５を
用いて音源無音区間判定部１２、およびしきい値算出部
１３における処理について説明する。音源無音区間判定
部１２では、まず第一に目的信号が支配的な振幅スペク
トルの和Ｐを求め（Ｓ０７）、Ｐと外部より設定したし
きい値ＰＴｈとの大小関係より目的信号の音源の無音状
態を検出する（Ｓ１２）。
例では、図１に対し、音源無音区間判定部１２、しきい
値算出部１３が付け加えられ、その他は図１と同じ動作
である。以下では、この請求項２の実施例を示す図５を
用いて音源無音区間判定部１２、およびしきい値算出部
１３における処理について説明する。音源無音区間判定
部１２では、まず第一に目的信号が支配的な振幅スペク
トルの和Ｐを求め（Ｓ０７）、Ｐと外部より設定したし
きい値ＰＴｈとの大小関係より目的信号の音源の無音状
態を検出する（Ｓ１２）。
【００２４】
Ｐ＞ＰＴｈ → 目的信号の音源が有音状態
Ｐ≦ＰＴｈ → 目的信号の音源が無音状態
音源無音区間判定部１２において、目的信号の音源が無
音状態と判定された場合には、しきい値算出部１３にお
いてしきい値Ｔｈ（ωh ）（ｈ＝１，２，…，ｎ）を算
出する。例えば、新しいしきい値を以下の式により算出
する（Ｓ１３，Ｓ１４）。
音状態と判定された場合には、しきい値算出部１３にお
いてしきい値Ｔｈ（ωh ）（ｈ＝１，２，…，ｎ）を算
出する。例えば、新しいしきい値を以下の式により算出
する（Ｓ１３，Ｓ１４）。
【００２５】Ｔｈ（ωh ）＝ΔＬＲ（ωh ）
（ΔＬＲ（ωh ）＞Ｔｈ（ωh ）のときのみ）実施例３
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の
発明において音源無音区間判定部１２により目的信号の
音源が無音状態と判定された場合に、「時間波形変換部
１１の出力」または、「音源周波数成分抽出部７と騒音
周波数成分抑圧部１０の出力」を減衰させ、騒音抑圧効
果を向上させるものである。
発明において音源無音区間判定部１２により目的信号の
音源が無音状態と判定された場合に、「時間波形変換部
１１の出力」または、「音源周波数成分抽出部７と騒音
周波数成分抑圧部１０の出力」を減衰させ、騒音抑圧効
果を向上させるものである。
【００２６】図２中に破線で示すように請求項３の実施
例は、請求項２の発明の実施例に対し、音源無音区間減
衰部１４が付加される。この音源無音区間減衰部１４の
動作を除けば請求項２の動作と同じであり、請求項３の
実施例を図５の破線枠で示される部分を用いて音源無音
区間減衰部１４における処理について説明する。
例は、請求項２の発明の実施例に対し、音源無音区間減
衰部１４が付加される。この音源無音区間減衰部１４の
動作を除けば請求項２の動作と同じであり、請求項３の
実施例を図５の破線枠で示される部分を用いて音源無音
区間減衰部１４における処理について説明する。
【００２７】音源無音区間減衰部１４では、音源無音区
間判定部１２において目的信号の音源が無音状態と判定
された場合には（Ｓ１６）、時間波形変換部１１の出力
信号Ｓ（ｔh ）を減衰させる（Ｓ１７）。なお、音源無
音区間減衰部１４の処理は、音源周波数成分抽出部７と
騒音周波数成分抑圧部１０の出力であるＳ（ωh ）（ｈ
＝１，２，…，ｎ）に対して行ってもよく、その効果は
（Ｓ１７）の処理による効果と同等である。実施例４ 図３に請求項４の実施例を示す。図３Ａはハンドセット
２１にマイクロホン１とマイクロホン２を取付けた場合
である。ハンドセット２１の使用状態においてマイクロ
ホン１はその使用者の口２２、つまり目的信号の音源近
くに位置され、マイクロホン２はハンドセット２１の受
話器部分、つまり耳２３の近くに位置するようにされて
いる。
間判定部１２において目的信号の音源が無音状態と判定
された場合には（Ｓ１６）、時間波形変換部１１の出力
信号Ｓ（ｔh ）を減衰させる（Ｓ１７）。なお、音源無
音区間減衰部１４の処理は、音源周波数成分抽出部７と
騒音周波数成分抑圧部１０の出力であるＳ（ωh ）（ｈ
＝１，２，…，ｎ）に対して行ってもよく、その効果は
（Ｓ１７）の処理による効果と同等である。実施例４ 図３に請求項４の実施例を示す。図３Ａはハンドセット
２１にマイクロホン１とマイクロホン２を取付けた場合
である。ハンドセット２１の使用状態においてマイクロ
ホン１はその使用者の口２２、つまり目的信号の音源近
くに位置され、マイクロホン２はハンドセット２１の受
話器部分、つまり耳２３の近くに位置するようにされて
いる。
【００２８】図３Ｂはヘッドセット２５にマイクロホン
１，２を取付けた場合でヘッドセット２５を使用者の頭
部２６に装着した使用状態で、その耳２３に対接される
受話器２７の部分にマイクロホン２が取付けられ、この
受話器２７の部分から、支持アーム２８が延長され、支
持アーム２８の遊端部が口２２の近くに位置し、ここに
マイクロホン１が取付けられる。
１，２を取付けた場合でヘッドセット２５を使用者の頭
部２６に装着した使用状態で、その耳２３に対接される
受話器２７の部分にマイクロホン２が取付けられ、この
受話器２７の部分から、支持アーム２８が延長され、支
持アーム２８の遊端部が口２２の近くに位置し、ここに
マイクロホン１が取付けられる。
【００２９】図３Ｃはイヤーマイクセット３１に取付け
た場合で、イヤーマイクセット３１が耳２３の部分に取
付けられた状態で、アーム３２が口２２側に延長され、
これにマイクロホン１が取付けられ、このアーム３２と
反対にアーム３３が延長され、これにマイクロホン２が
取付けられる。この図に示したようにマイクロホン１，
２をハンドセット、ヘッドセット、イヤーマイクセット
の組み込み、実施例１から３の処理を実現する装置を構
成することによって、各々の送受話器において送話信号
の耐騒音性能を向上させることが可能となる。実験例 請求項１記載の発明を適用した実験例を以下に示す。目
的信号は音声、騒音信号は駅のホームでの周囲騒音を用
い、マイクロホン１とマイクロホン２の入力信号は、図
７に示すように目的信号の音源４１よりの目的信号がマ
イクロホン１には直接入力され、マイクロホン２には抵
抗素子４２により６ｄＢ（電力で半分に）減衰されて入
力され、騒音源４３よりの騒音はマイクロホン１，２に
同一レベルで入力されるように計算機上で作成した。Ｓ
／Ｎ比は目的信号の平均電力と騒音信号の平均電力の比
で定義し、マイクロホン１におけるその値を５ｄＢ、−
５ｄＢとしたものについて各々処理を行った。信号のス
ペクトル分解における周波数分解能は２２Ｈｚ、分析フ
レームの時間長は４６ｍｓ、フレーム周期は２３ｍｓと
した。
た場合で、イヤーマイクセット３１が耳２３の部分に取
付けられた状態で、アーム３２が口２２側に延長され、
これにマイクロホン１が取付けられ、このアーム３２と
反対にアーム３３が延長され、これにマイクロホン２が
取付けられる。この図に示したようにマイクロホン１，
２をハンドセット、ヘッドセット、イヤーマイクセット
の組み込み、実施例１から３の処理を実現する装置を構
成することによって、各々の送受話器において送話信号
の耐騒音性能を向上させることが可能となる。実験例 請求項１記載の発明を適用した実験例を以下に示す。目
的信号は音声、騒音信号は駅のホームでの周囲騒音を用
い、マイクロホン１とマイクロホン２の入力信号は、図
７に示すように目的信号の音源４１よりの目的信号がマ
イクロホン１には直接入力され、マイクロホン２には抵
抗素子４２により６ｄＢ（電力で半分に）減衰されて入
力され、騒音源４３よりの騒音はマイクロホン１，２に
同一レベルで入力されるように計算機上で作成した。Ｓ
／Ｎ比は目的信号の平均電力と騒音信号の平均電力の比
で定義し、マイクロホン１におけるその値を５ｄＢ、−
５ｄＢとしたものについて各々処理を行った。信号のス
ペクトル分解における周波数分解能は２２Ｈｚ、分析フ
レームの時間長は４６ｍｓ、フレーム周期は２３ｍｓと
した。
【００３０】図８Ａ，Ｂ、図９Ａ，Ｂは、それぞれＳ／
Ｎが５ｄＢの時と−５ｄＢの時のマイクロホン１の処理
前の目的信号、騒音信号、図８Ｃ、図９ＣはＳ／Ｎ＝５
ｄＢ、Ｓ／Ｎ＝−５ｄＢの時のそれぞれの騒音信号＋目
的信号、図８Ｄ、図９ＤはそれぞれＳ／Ｎ＝５ｄＢ、Ｓ
／Ｎ＝−５ｄＢの時の処理後の信号である。これらの図
から、ＳＮ比が５ｄＢ、−５ｄＢの条件下のいずれにお
いても、処理後の信号（図８Ｄ、図９Ｄ）が処理前の目
的信号図８Ａ、図９Ａをよく復元していることが確認で
きる。
Ｎが５ｄＢの時と−５ｄＢの時のマイクロホン１の処理
前の目的信号、騒音信号、図８Ｃ、図９ＣはＳ／Ｎ＝５
ｄＢ、Ｓ／Ｎ＝−５ｄＢの時のそれぞれの騒音信号＋目
的信号、図８Ｄ、図９ＤはそれぞれＳ／Ｎ＝５ｄＢ、Ｓ
／Ｎ＝−５ｄＢの時の処理後の信号である。これらの図
から、ＳＮ比が５ｄＢ、−５ｄＢの条件下のいずれにお
いても、処理後の信号（図８Ｄ、図９Ｄ）が処理前の目
的信号図８Ａ、図９Ａをよく復元していることが確認で
きる。
【００３１】また、ヘッドホン受聴により、ＳＮ比５ｄ
Ｂの処理信号では歪みのない音声が得られ、ＳＮ比−５
ｄＢの処理信号では充分な騒音抑圧効果が得られている
ことが確認できた。このことは、騒音抑圧量の制御が良
好に動作していることを示している。
Ｂの処理信号では歪みのない音声が得られ、ＳＮ比−５
ｄＢの処理信号では充分な騒音抑圧効果が得られている
ことが確認できた。このことは、騒音抑圧量の制御が良
好に動作していることを示している。
【００３２】
【発明の効果】以上、説明したように、請求項１記載の
発明では、目的信号の音源に近い位置に設置された第１
マイクロホンと、前記位置より目的信号の音源から離れ
た位置に設置された第２マイクロホンとの各出力信号を
第１、第２スペクトル変換手段で振幅スペクトルと位相
スペクトルに変換し、これらスペクトル変換手段の出力
中の各周波数成分ごとの振幅スペクトルについてレベル
差算出手段で前記第１、第２スペクトル変換手段間のレ
ベル差を計算し、前記レベル差算出手段により出力され
る各周波数成分ごとのレベル差と、予め設定されたしき
い値とを音源周波数成分選択手段で比較し、目的信号が
支配的な周波数成分か否かを判定し、前記第１マイクロ
ホンの出力信号の振幅スペクトルから、前記音源周波数
成分選択手段により目的信号が支配的と判定された周波
数成分を音源周波数成分抽出手段で抽出し、第１マイク
ロホンの出力信号の振幅スペクトルから、前記音源周波
数成分選択手段により目的信号が支配的と判定されなか
った周波数成分を抽出し、かつその振幅スペクトルから
目的信号以外の騒音の振幅スペクトルあるいは出力レベ
ルを騒音レベル推定手段で推定し、前記騒音レベル推定
手段より出力される騒音の振幅スペクトルあるいは出力
レベルに応じて騒音の抑圧量を騒音抑圧量算出手段で決
定し、前記第１マイクロホンの出力信号の振幅スペクト
ル中の、前記音源周波数成分選択手段において目的信号
が支配的と判定されなかった周波数成分に対して前記騒
音抑圧量算出手段で決定した減衰を騒音周波数成分抑圧
手段で行い、前記音源周波数成分抽出手段および前記騒
音周波数成分抑圧手段より出力される振幅スペクトルを
前記第１マイクロホンの前記第１スペクトル変換手段に
より算出される位相スペクトルを用いて時間波形に時間
波形変換手段で変換することにより、非定常な騒音に対
しても有効に動作し、かつ騒音の状況に応じて騒音抑圧
量を制御できる、新しい騒音抑圧処理機能を有する収音
装置を提供できる。
発明では、目的信号の音源に近い位置に設置された第１
マイクロホンと、前記位置より目的信号の音源から離れ
た位置に設置された第２マイクロホンとの各出力信号を
第１、第２スペクトル変換手段で振幅スペクトルと位相
スペクトルに変換し、これらスペクトル変換手段の出力
中の各周波数成分ごとの振幅スペクトルについてレベル
差算出手段で前記第１、第２スペクトル変換手段間のレ
ベル差を計算し、前記レベル差算出手段により出力され
る各周波数成分ごとのレベル差と、予め設定されたしき
い値とを音源周波数成分選択手段で比較し、目的信号が
支配的な周波数成分か否かを判定し、前記第１マイクロ
ホンの出力信号の振幅スペクトルから、前記音源周波数
成分選択手段により目的信号が支配的と判定された周波
数成分を音源周波数成分抽出手段で抽出し、第１マイク
ロホンの出力信号の振幅スペクトルから、前記音源周波
数成分選択手段により目的信号が支配的と判定されなか
った周波数成分を抽出し、かつその振幅スペクトルから
目的信号以外の騒音の振幅スペクトルあるいは出力レベ
ルを騒音レベル推定手段で推定し、前記騒音レベル推定
手段より出力される騒音の振幅スペクトルあるいは出力
レベルに応じて騒音の抑圧量を騒音抑圧量算出手段で決
定し、前記第１マイクロホンの出力信号の振幅スペクト
ル中の、前記音源周波数成分選択手段において目的信号
が支配的と判定されなかった周波数成分に対して前記騒
音抑圧量算出手段で決定した減衰を騒音周波数成分抑圧
手段で行い、前記音源周波数成分抽出手段および前記騒
音周波数成分抑圧手段より出力される振幅スペクトルを
前記第１マイクロホンの前記第１スペクトル変換手段に
より算出される位相スペクトルを用いて時間波形に時間
波形変換手段で変換することにより、非定常な騒音に対
しても有効に動作し、かつ騒音の状況に応じて騒音抑圧
量を制御できる、新しい騒音抑圧処理機能を有する収音
装置を提供できる。
【００３３】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
収音装置において、前記音源周波数成分抽出手段によ
り、目的信号が支配的と判定された周波数成分の振幅ス
ペクトルの大きさと、予め設定された無音区間判定しき
い値とを比較し、前記振幅スペクトルが前記無音区間判
定しきい値よりも小さいとき、目的信号の音源が無音状
態であると音源無音区間判定手段で判定し、この判定が
目的信号の音源が無音状態と判定されると、前記レベル
差算出手段より出力されるレベル差以上となるように前
記音源周波数成分選択手段に用いるしきい値を、しきい
値算出手段で算出更新することにより、音源周波数成分
選択手段において目的信号が支配的な周波数成分抽出精
度を向上させ、処理後の信号の品質向上が可能な収音装
置を提供できる。
収音装置において、前記音源周波数成分抽出手段によ
り、目的信号が支配的と判定された周波数成分の振幅ス
ペクトルの大きさと、予め設定された無音区間判定しき
い値とを比較し、前記振幅スペクトルが前記無音区間判
定しきい値よりも小さいとき、目的信号の音源が無音状
態であると音源無音区間判定手段で判定し、この判定が
目的信号の音源が無音状態と判定されると、前記レベル
差算出手段より出力されるレベル差以上となるように前
記音源周波数成分選択手段に用いるしきい値を、しきい
値算出手段で算出更新することにより、音源周波数成分
選択手段において目的信号が支配的な周波数成分抽出精
度を向上させ、処理後の信号の品質向上が可能な収音装
置を提供できる。
【００３４】請求項３記載の発明は、請求項１の収音装
置において、前記音源周波数成分抽出手段で目的信号が
支配的と判定された周波数成分の振幅スペクトルの大き
さと、予め設定された無音区間判定しきい値とを比較
し、前記振幅スペクトルが前記無音区間判定しきい値よ
りも小さいとき目的信号の音源が無音状態であると音源
無音区間判定手段で判定し、前記音源無音区間判定手段
により目的信号の音源が無音状態と判定された場合にお
いて「前記時間波形変換手段の出力」、または「前記音
源周波数成分抽出手段と前記騒音周波数成分抑圧手段の
出力」を音源無音区間減衰手段で減衰させることによ
り、目的信号の音源が無音状態のときは信号は減衰さ
れ、これにより騒音が抑圧され、さらに騒音の少ない収
音装置が提供される。
置において、前記音源周波数成分抽出手段で目的信号が
支配的と判定された周波数成分の振幅スペクトルの大き
さと、予め設定された無音区間判定しきい値とを比較
し、前記振幅スペクトルが前記無音区間判定しきい値よ
りも小さいとき目的信号の音源が無音状態であると音源
無音区間判定手段で判定し、前記音源無音区間判定手段
により目的信号の音源が無音状態と判定された場合にお
いて「前記時間波形変換手段の出力」、または「前記音
源周波数成分抽出手段と前記騒音周波数成分抑圧手段の
出力」を音源無音区間減衰手段で減衰させることによ
り、目的信号の音源が無音状態のときは信号は減衰さ
れ、これにより騒音が抑圧され、さらに騒音の少ない収
音装置が提供される。
【００３５】請求項４記載の発明は、請求項１、２、ま
たは３記載の収音装置において、前記目的信号の音源に
近い位置に設置された第１マイクロホンと前記目的信号
の音源から離れた位置に設置された第２マイクロホンの
うち、前者のマイクロホンが後者のマイクロホンに比べ
て使用時に口元に近い位置になるようにハンドセット、
ヘッドセット、イヤーマイクセットに組み込まれている
ことにより従来のハンドセット、ヘッドセット、イヤー
マイクセットにおいて送話信号の耐騒音性能を向上させ
ることが可能となる。従来、耐騒音性に優れた送話信号
を得るイヤーマイクセットとして骨導マイクロホンとレ
シーバを一体化したものがある。しかし骨導マイクロホ
ンによって収音された音声は周波数成分が低周波成分に
偏っており、高周波成分が少ないため、音質が悪い。ま
た骨導マイクロホンとレシーバとの音響結合の問題もあ
る。この発明では、気導音をベースとした収音であり、
レシーバとマイクロホン間の距離も確保できるため、上
記の問題を持たないイヤーマイクセットの提供が可能と
なる。
たは３記載の収音装置において、前記目的信号の音源に
近い位置に設置された第１マイクロホンと前記目的信号
の音源から離れた位置に設置された第２マイクロホンの
うち、前者のマイクロホンが後者のマイクロホンに比べ
て使用時に口元に近い位置になるようにハンドセット、
ヘッドセット、イヤーマイクセットに組み込まれている
ことにより従来のハンドセット、ヘッドセット、イヤー
マイクセットにおいて送話信号の耐騒音性能を向上させ
ることが可能となる。従来、耐騒音性に優れた送話信号
を得るイヤーマイクセットとして骨導マイクロホンとレ
シーバを一体化したものがある。しかし骨導マイクロホ
ンによって収音された音声は周波数成分が低周波成分に
偏っており、高周波成分が少ないため、音質が悪い。ま
た骨導マイクロホンとレシーバとの音響結合の問題もあ
る。この発明では、気導音をベースとした収音であり、
レシーバとマイクロホン間の距離も確保できるため、上
記の問題を持たないイヤーマイクセットの提供が可能と
なる。
【００３６】なお、以上の説明で使用したマイクロホン
は、無指向性マイクロホンに限定されるものではなく、
例えば、マイクロホン１は、目的信号の音源の方向に指
向性を有するマイクロホンを使用し、マイクロホン２
は、目的信号の音源と反対の方向に指向性を有するマイ
クロホンを使用してもよい。この場合、目的信号の音源
方向のみに鋭い指向性を有する超指向性マイクロホンと
して利用できる。
は、無指向性マイクロホンに限定されるものではなく、
例えば、マイクロホン１は、目的信号の音源の方向に指
向性を有するマイクロホンを使用し、マイクロホン２
は、目的信号の音源と反対の方向に指向性を有するマイ
クロホンを使用してもよい。この場合、目的信号の音源
方向のみに鋭い指向性を有する超指向性マイクロホンと
して利用できる。
【００３７】この発明は、騒音抑圧が必要な各種収音装
置のほか、通話を目的とした電話装置や、音声認識の入
力装置にも利用できる。
置のほか、通話を目的とした電話装置や、音声認識の入
力装置にも利用できる。
【図１】請求項１の発明の実施例の機能的構成を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図２】請求項２及び３の各発明の実施例の機能的構成
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図３】請求項４の発明の各種実施例を示す側面図。
【図４】図１に示した実施例の動作手順を示す流れ図。
【図５】図２に示した実施例の動作手順を示す流れ図。
【図６】図１に示した実施例におけるｗ（ωm ）のＬｖ
に対する特性例を示す図。
に対する特性例を示す図。
【図７】この発明の実験例に用いたマイクロホン入力信
号の発生例を示す図。
号の発生例を示す図。
【図８】この発明の実験例に適用した処理前の目的信
号、騒音信号、騒音＋目的信号（ＳＮ比＝５ｄＢ）、及
び処理後の信号をそれぞれ示す図。
号、騒音信号、騒音＋目的信号（ＳＮ比＝５ｄＢ）、及
び処理後の信号をそれぞれ示す図。
【図９】この発明の実験例に適用した処理前の目的信
号、騒音信号、騒音＋目的信号（ＳＮ比＝−５ｄＢ）、
及び処理後の信号をそれぞれ示す図。
号、騒音信号、騒音＋目的信号（ＳＮ比＝−５ｄＢ）、
及び処理後の信号をそれぞれ示す図。
【図１０】先に提案した技術の機能構成例を説明するブ
ロック図。
ロック図。
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平９−212196（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−68800（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−46300（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−16900（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−184400（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−249693（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−305792（ＪＰ，Ａ)
特許2863214（ＪＰ，Ｂ２)
特許3355598（ＪＰ，Ｂ２)
高野，青木，岡本，松井，発声音声の
音場分布差を利用した騒音抑圧処理，電
子情報通信学会1998年総合大会講演論文
集 情報・システム１，日本，1998年
３月27日，Ｄ−14−16，Ｐａｇｅ 227
高野，青木，岡本，中台，松井，音声
の音場分布差を利用した騒音抑圧処理の
音声認識への適用について，電子情報通
信学会1998年基礎・境界ソサイエティ大
会講演論文集，日本，1998年 ９月29
日，ＳＡ−６−１，Ｐａｇｅ 241
青木，青木，チャネル間情報を利用し
た２音源分離手法の実環境における検
討，日本音響学会平成９年春季研究発表
会講演論文集Ｉ，日本，1997年 ３月17
日，２−３−５，Ｐａｇｅｓ 513−514
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G10L 21/00 - 21/02
Claims (4)
- 【請求項１】 目的信号の音源に近い位置に設置された
第１マイクロホンと、 前記位置より目的信号の音源から離れた位置に設置され
た第２マイクロホンと、 前記第１、第２マイクロホンの各々の出力信号を振幅ス
ペクトルと位相スペクトルに変換する第１、第２スペク
トル変換手段と、 前記第１、第２スペクトル変換手段から出力される各周
波数成分ごとの振幅スペクトルについて、相互のレベル
差を計算するレベル差算出手段と、 前記レベル差算出手段により出力される各周波数成分ご
とのレベル差と、予め設定されたしきい値とを比較し、
目的信号が支配的な周波数成分か否かを判定する音源周
波数成分選択手段と、 前記第１マイクロホンの出力信号の振幅スペクトルか
ら、前記音源周波数成分選択手段により目的信号が支配
的と判定された周波数成分を抽出する音源周波数成分抽
出手段と、 前記第１マイクロホンの出力信号の振幅スペクトルか
ら、前記音源周波数成分選択手段により目的信号が支配
的と判定されなかった周波数成分を抽出し、その振幅ス
ペクトルから目的信号以外の騒音の振幅スペクトルある
いは出力レベルを推定する騒音レベル推定手段と、 前記騒音レベル推定手段より出力される騒音の振幅スペ
クトルあるいは出力レベルに応じて騒音の抑圧量を決定
する騒音抑圧量算出手段と、 前記第１マイクロホンの出力信号の振幅スペクトルにお
いて、前記音源周波数成分選択手段において目的信号が
支配的と判定されなかった周波数成分に対して、前記騒
音抑圧量算出手段で決定した減衰を行う騒音周波数成分
抑圧手段と、 前記音源周波数成分抽出手段および前記騒音周波数成分
抑圧手段より出力される振幅スペクトルを前記第１スペ
クトル変換手段により算出される位相スペクトルを用い
て時間波形に変換する時間波形変換手段とを有すること
を特徴とする収音装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の収音装置において、 前記音源周波数成分抽出手段で目的信号が支配的と判定
された周波数成分の振幅スペクトルの大きさと、予め設
定された無音区間判定しきい値とを比較し、前記振幅ス
ペクトルが前記無音区間判定しきい値よりも小さいと
き、目的信号の音源が無音状態であると判定する音源無
音区間判定手段と、 前記音源無音区間判定手段により目的信号の音源が無音
状態と判定された場合において、前記レベル差算出手段
より出力されるレベル差以上となるように前記音源周波
数成分選択手段に用いるしきい値を算出し更新するしき
い値算出手段を具備することを特徴とする収音装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２の収音装置において、 前記音源周波数成分抽出手段において目的信号が支配的
と判定された周波数成分の振幅スペクトルの大きさと、
予め設定された無音区間判定しきい値とを比較し、前記
振幅スペクトルが前記無音区間判定しきい値よりも小さ
いとき目的信号の音源が無音状態であると判定する音源
無音区間判定手段と、 前記音源無音区間判定手段により目的信号の音源が無音
状態と判定された場合において前記時間波形変換手段の
出力、または前記音源周波数成分抽出手段と前記騒音周
波数成分抑圧手段の両出力を減衰させる音源無音区間減
衰手段を具備することを特徴とする収音装置。 - 【請求項４】 請求項１、２、または３記載の収音装置
において、 前記第１マイクロホンと前記第２マイクロホンのうち、
前記第１マイクロホンが前記第２マイクロホンに比べて
使用時に口元に近い位置になるようにハンドセット、ヘ
ッドセット、イヤーマイクセットに組み込まれたことを
特徴とする収音装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP06151898A JP3435687B2 (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | 収音装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06151898A JP3435687B2 (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | 収音装置 |
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|---|---|
| JPH11259090A JPH11259090A (ja) | 1999-09-24 |
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ID=13173402
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP06151898A Expired - Fee Related JP3435687B2 (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | 収音装置 |
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| JP (1) | JP3435687B2 (ja) |
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| JP5555987B2 (ja) * | 2008-07-11 | 2014-07-23 | 富士通株式会社 | 雑音抑圧装置、携帯電話機、雑音抑圧方法及びコンピュータプログラム |
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2863214B2 (ja) | 1989-10-05 | 1999-03-03 | 株式会社リコー | 雑音除去装置及び該装置を用いた音声認識装置 |
| JP3355598B2 (ja) | 1996-09-18 | 2002-12-09 | 日本電信電話株式会社 | 音源分離方法、装置及び記録媒体 |
-
1998
- 1998-03-12 JP JP06151898A patent/JP3435687B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2863214B2 (ja) | 1989-10-05 | 1999-03-03 | 株式会社リコー | 雑音除去装置及び該装置を用いた音声認識装置 |
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Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 青木，青木，チャネル間情報を利用した２音源分離手法の実環境における検討，日本音響学会平成９年春季研究発表会講演論文集Ｉ，日本，１９９７年 ３月１７日，２−３−５，Ｐａｇｅｓ ５１３−５１４ |
| 高野，青木，岡本，中台，松井，音声の音場分布差を利用した騒音抑圧処理の音声認識への適用について，電子情報通信学会１９９８年基礎・境界ソサイエティ大会講演論文集，日本，１９９８年 ９月２９日，ＳＡ−６−１，Ｐａｇｅ ２４１ |
| 高野，青木，岡本，松井，発声音声の音場分布差を利用した騒音抑圧処理，電子情報通信学会１９９８年総合大会講演論文集 情報・システム１，日本，１９９８年 ３月２７日，Ｄ−１４−１６，Ｐａｇｅ ２２７ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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