JP5519689B2 - 音響処理装置、音響処理方法及び補聴器 - Google Patents
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Description
図1は、第1の実施形態における音響処理装置10の内部構成を示すブロック図である。図1に示すように、音響処理装置10は、第1の指向性マイクロホン101、第2の指向性マイクロホン102、第1のレベル算出部103、第2のレベル算出部104、発話者遠近判定部105、ゲイン導出部106、及びレベル制御部107を有する。
第1の指向性マイクロホン101は、発話者方向に指向性の主軸を有する単一指向性マイクロホンであり、主に発話者の音声の直接音を収音する。第1の指向性マイクロホン101は、この収音された音声信号x1(t)を、第1のレベル算出部103及びレベル制御部107にそれぞれ出力する。
次に、第1の実施形態の音響処理装置10の動作について図5を参照して説明する。図5は、第1の実施形態の音響処理装置10の動作を説明するフローチャートである。
ゲイン導出部106が、発話者遠近判定部105により出力された遠近判定結果情報に基づいて、音声信号x1(t)に対するゲインα(t)を導出する処理の詳細について、図6を参照して説明する。図6は、ゲイン導出部106の動作の詳細を説明したフローチャートである。
図7は、第1の実施形態における音響処理装置11の内部構成を示すブロック図である。図7において、図1と同じ構成要素については同じ符号を用い、当該構成要素の説明を省略する。図7に示すように、音響処理装置11は、指向性収音部1101、第1のレベル算出部103、第2のレベル算出部104、発話者遠近判定部105、ゲイン導出部106、及びレベル制御部107を有する。
一方、数式(2)に示す関係が成立しない場合(上記数式(3))には、音声の子音区間や文節間において、レベルの低下を軽減するために大きい時定数が用いられる。
次に、第2の実施形態の音響処理装置11の動作について図12を参照して説明する。図12は、第2の実施形態の音響処理装置11の動作を説明するフローチャートである。
図13は、第3の実施形態の音響処理装置12の内部構成を示すブロック図である。第3の実施形態の音響処理装置12が第2の実施形態の音響処理装置11と異なる点は、図13に示すように、音声区間検出部501なる構成要素を更に有する点である。図13において、図7と同じ構成要素については同じ符号を用い、当該構成要素の説明を省略する。
音声区間検出部501は、第1の指向性形成部1103により出力された音声信号x1(t)を取得する。音声区間検出部501は、第1の指向性形成部1103により出力された音声信号x1(t)を用いて、音響処理装置12のユーザを含まない発話者が音声を発声している区間を検出する。音声区間検出部501は、この検出された音声区間検出結果情報を発話者遠近判定部105に出力する。
次に、第3の実施形態の音響処理装置12の動作について図16を参照して説明する。図16は、第3の実施形態の音響処理装置12の動作を説明するフローチャートである。図16において、図12に示す第2の実施形態の音響処理装置11の動作と同一の動作についての説明は省略し、上記した構成要素に関連する処理を主に説明する。
図17は、第4の実施形態の音響処理装置13の内部構成を示すブロック図である。第4の実施形態の音響処理装置13が第3の実施形態の音響処理装置12と異なる点は、図17に示すように、自発話音声判定部801及び遠近判定閾値設定部802なる構成要素を更に有する点である。
音声区間検出部501は、第1の指向性形成部1103により出力された音声信号x1(t)を取得する。音声区間検出部501は、第1の指向性形成部1103により出力された音声信号x1(t)を用いて、音響処理装置13のユーザ或いは発話者が音声を発声している区間を検出する。
次に、第4の実施形態の音響処理装置13の動作について図19を参照して説明する。図19は、第4の実施形態の音響処理装置13の動作を説明するフローチャートである。図19において、図16に示す第3の実施形態の音響処理装置13の動作と同一の動作についての説明は省略し、上記した構成要素に関連する処理を主に説明する。
図20は、第5の実施形態の音響処理装置14の内部構成を示すブロック図である。第5の実施形態の音響処理装置14が第3の実施形態の音響処理装置12と異なる点は、図20に示すように、自発話音声判定部801及び会話相手判定部1001なる構成要素を更に有する点である。図20において、図7と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
自発話音声判定部801は、音声区間検出部501から出力された音声区間検出結果情報を取得する。自発話音声判定部801は、この取得された音声区間検出結果情報に基づく音声区間において、レベルLx3(t)の絶対音圧レベルを用いて、音声区間検出部501により検出された音声が自発話音声であるか否かを判定する。
次に、第5の実施形態の音響処理装置14の動作について図23を参照して説明する。図23は、第5の実施形態の音響処理装置14の動作を説明するフローチャートである。図23において、図16に示す第3の実施形態の音響処理装置12の動作と同一の動作についての説明は省略し、上記した構成要素に関連する処理を主に説明する。
図24は、第6の実施形態の音響処理装置15の内部構成を示すブロック図である。第6の実施形態の音響処理装置15は、第2の実施形態の音響処理装置11を補聴器に適用したものである。第2の実施形態の音響処理装置11と異なる点は、図24に示すように、図7に示すゲイン導出部106とレベル制御部107とを非線形増幅部3101に統合し、更に音声出力部としてスピーカ3102なる構成要素を更に有する点である。第6実施形態においては、図7と同じ構成要素については同じ符号を用い、当該構成要素の説明を省略する。
非線形増幅部3101は、第1の指向性形成部1103により出力された音声信号x1(t)、及び発話者遠近判定部105により出力された遠近判定結果情報を取得する。非線形増幅部3101は、発話者遠近判定部105により出力された遠近判定結果情報に基づいて、第1の指向性形成部1103により出力された音声信号x1(t)を増幅し、スピーカ3102に出力する。
次に、第6の実施形態の音響処理装置15の動作について図27を参照して説明する。図27は、第6の実施形態の音響処理装置15の動作を説明するフローチャートである。図27において、図12に示す第2の実施形態の音響処理装置11の動作と同一の動作についての説明は省略し、上記した構成要素に関連する処理を主に説明する。
20 音響処理装置
30 音響処理装置
40 音響処理装置
50 音響処理装置
1101 指向性収音部
1102 マイクロホンアレイ
1103 第1の指向性形成部
1104 第2の指向性形成部
103 第1のレベル算出部
104 第2のレベル算出部
105 発話者遠近判定部
106 ゲイン導出部
107 レベル制御部
1201−1 無指向性マイクロホン
1201−2 無指向性マイクロホン
1202 遅延器
1203 演算器
1204 EQ
501 音声区間検出部
601 第3のレベル算出部
602 推定騒音レベル算出部
603 レベル比較部
604 音声区間判定部
801 自発話音声判定部
802 遠近判定閾値設定部
901 適応フィルタ
902 遅延器
903 差信号算出部
904 判定閾値設定部
1001 会話相手判定部
3101 非線形増幅部
3201 帯域分割部
3202 帯域信号制御部
3202−1 帯域レベル算出部
3202−2 帯域ゲイン設定部
3202−3 帯域ゲイン制御部
3203 帯域合成部
Claims (6)
- 複数の無指向性マイクロホンによる各々の出力信号を用いて、発話者方向に指向性の主軸を形成した第1の指向性信号を出力する第1の指向性形成部と、
前記複数の無指向性マイクロホンによる各々の出力信号を用いて、発話者方向に指向性の死角を形成した第2の指向性信号を出力する第2の指向性形成部と、
前記第1の指向性形成部により出力された第1の指向性信号のレベルを算出する第1のレベル算出部と、
前記第2の指向性形成部により出力された第2の指向性信号のレベルを算出する第2のレベル算出部と、
前記第1及び第2のレベル算出部により算出された前記第1の指向性信号のレベル及び前記第2の指向性信号のレベルに基づいて、前記発話者との遠近を判定する発話者遠近判定部と、
前記発話者遠近判定部の結果に応じて、前記第1の指向性信号に与えるゲインを導出するゲイン導出部と、
前記ゲイン導出部により導出されたゲインを用いて、前記第1の指向性信号のレベルを制御するレベル制御部と、
を有することを特徴とする音響処理装置。 - 請求項1に記載の音響処理装置であって、
前記第1の指向性信号の音声区間を検出する音声区間検出部と、を更に有し、
前記発話者遠近判定部は、前記音声区間検出部により検出された音声区間における音声信号に基づいて、前記発話者の遠近を判定することを特徴とする音響処理装置。 - 請求項2に記載の音響処理装置であって、
前記音声区間検出部にて検出された音声区間における前記第1の指向性信号のレベルに基づいて、自発話音声か否かを判定する自発話音声判定部と、
前記自発話音声判定部により判定された自発話音声に含まれる残響音を推定し、この推定された残響音に基づいて、前記発話者遠近判定部が前記発話者との遠近を判定する際に用いられる判定閾値を設定する遠近判定閾値設定部と、を更に有し、
前記発話者遠近判定部は、前記遠近判定閾値設定部により設定された前記判定閾値を用いて前記発話者との遠近を判定することを特徴とする音響処理装置。 - 請求項3に記載の音響処理装置であって、
前記発話者遠近判定部の結果と、前記自発話音声判定部の結果とに基づいて、前記発話者遠近判定部により判定された前記発話者音声が会話相手により発声されたか否かを判定する会話相手判定部と、を更に有し、
前記ゲイン導出部は、前記会話相手判定部の結果に応じて、前記第1の指向性信号に与えるゲインを導出することを特徴とする音響処理装置。 - 複数の無指向性マイクロホンによる各々の出力信号を用いて、発話者方向に指向性の主軸を形成した第1の指向性信号を出力するステップと、
前記複数の無指向性マイクロホンによる各々の出力信号を用いて、発話者方向に指向性の死角を形成した第2の指向性信号を出力するステップと、
前記出力された第1の指向性信号のレベルを算出するステップと、
前記出力された第2の指向性信号のレベルを算出するステップと、
前記算出された前記第1の指向性信号のレベル及び前記第2の指向性信号のレベルに基づいて、前記発話者との遠近を判定するステップと、
前記判定された前記発話者との遠近に応じて、前記第1の指向性信号に与えるゲインを導出するステップと、
前記導出されたゲインを用いて、前記第1の指向性信号のレベルを制御するステップと、
を有することを特徴とする音響処理方法。 - 請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の音響処理装置を備えることを特徴とする補聴器。
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