JP5555987B2 - 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 - Google Patents
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Description
なお、受音部101,102から出力された音信号(アナログ信号)は、増幅器(図示せず)によって増幅され、アナログ/デジタル変換器(以下、A/D変換器という)(図示せず)によってデジタル信号に変換された後、雑音レベル推定部103、スイッチ105,106に送出される。
金田豊著、「マイクロホン系におけるディジタルフィルタの応答」、日本音響学会誌、1989年,第45巻,第2号、125−128頁
以下に、実施形態1に係る携帯電話機について説明する。図1A及び図1Bは実施形態1の携帯電話機の構成を示す模式図である。なお、図1Aには携帯電話機10の外観斜視図を、図1Bには携帯電話機10の操作部4を有する筺体を手前側から見た図をそれぞれ示す。
表示部5は、例えば液晶ディスプレイ(LCD)であり、演算処理部1からの指示に従って、携帯電話機10の動作状況、操作部4を介して入力された情報、ユーザに対して通知すべき情報等を表示する。
同期減算部13に入力される第1音入力部6からの音信号は減算部133に入力され、同期減算部13に入力される第2音入力部7からの音信号は遅延部131に入力される。遅延部131は、第2音入力部7から入力される音信号に対して所定の遅延時間の遅延を掛ける。遅延時間は、マイク6aが設けられた位置とマイク7aが設けられた位置との距離に依存した遅延時間である。遅延部131は、遅延させた第2音入力部6からの音信号を補正部132へ送出する。
なお、図6Aに示すパターンの指向性は、抑圧量制御値が1に近い値の場合、即ち、雑音レベルが高く周囲が騒がしい場合の指向性であり、目的の音源と反対方向に死角を形成している。即ち、同期減算部13は、雑音レベルが高く携帯電話機10の周囲が騒がしい場合は、目的の音源と反対方向からの音信号を抑圧することによって、目的の音源の方向からの音信号が強調された音信号を生成する。
以下に、実施形態2に係る携帯電話機について説明する。なお、本実施形態2の携帯電話機は、上述した実施形態1の携帯電話機10と同様の構成によって実現することができるので、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
以下に、実施形態3に係る携帯電話機について説明する。なお、本実施形態3の携帯電話機は、上述した実施形態1の携帯電話機10と同様の構成によって実現することができるので、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
以下に、実施形態4に係る携帯電話機について説明する。なお、本実施形態4の携帯電話機は、上述した実施形態1の携帯電話機10と同様の構成によって実現することができるので、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
以下に、実施形態5に係る携帯電話機について説明する。なお、本実施形態5の携帯電話機は、上述した実施形態1の携帯電話機10と同様の構成によって実現することができるので、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
以下に、実施形態6に係る携帯電話機について説明する。なお、本実施形態6の携帯電話機は、上述した実施形態4の携帯電話機10と同様の構成によって実現することができるので、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
以下に、実施形態7に係る携帯電話機について説明する。なお、本実施形態7の携帯電話機は、上述した実施形態1の携帯電話機10と同様の構成によって実現することができるので、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
複数方向からの音を受音してそれぞれ音信号に変換する複数の受音部を備え、前記音信号に含まれる雑音成分を抑圧する雑音抑圧装置において、
前記受音部のそれぞれによって変換された音信号に基づいて、所定の音源の方向情報及び/又は所定の音源との距離情報を求め、該方向情報及び/又は該距離情報を用いて、前記音信号に含まれる雑音成分の成分値を推定する推定手段と、
抑圧される音信号の方向の範囲を制御する抑圧量制御値を求める制御手段と、
前記雑音成分の成分値及び前記抑圧量制御値を用いて、前記音信号に対して、所定の方向以外の方向からの音信号を抑圧する抑圧手段と、
前記所定の方向以外の方向からの音信号を抑圧された音信号を出力する手段と
を備えることを特徴とする雑音抑圧装置。
前記推定手段は、求めた所定の音源の方向情報及び/又は所定の音源との距離情報に基づいて、前記受音部のそれぞれによって変換された音信号に含まれる所定の音源の方向以外の方向からの音信号を決定し、該所定の音源の方向以外の方向からの音信号に基づいて、前記雑音成分の成分値を推定するように構成してあることを特徴とする付記1に記載の雑音抑圧装置。
前記受音部によって変換された音信号に基づいて、所定の音源の方向からの音を受音しているか否かを判定する手段を備え、
前記推定手段は、前記所定の音源の方向からの音を受音していると判定された場合、前記所定の音源の方向以外の方向からの音信号に基づいて、前記雑音成分の成分値を推定するように構成してあることを特徴とする付記2に記載の雑音抑圧装置。
前記推定手段は、さらに、
所定の音源の方向からの音を受音した前記受音部のそれぞれによって変換された音信号の信号値のレベル差を求め、該レベル差及び所定の音源の方向に基づいて、所定の音源との距離情報を算出する手段と、
算出した前記信号値のレベル差が所定値未満である音成分を前記音信号から検出する検出手段とを備え、
前記推定手段は、前記検出手段が検出した音成分の成分値に基づいて、前記雑音成分の成分値を推定するように構成してあることを特徴とする付記1に記載の雑音抑圧装置。
前記制御手段は、前記推定手段が推定した雑音成分の成分値が大きいほど、広い範囲からの音信号を抑圧させるように前記抑圧手段を制御するように構成してあることを特徴とする付記1から4までのいずれかひとつに記載の雑音抑圧装置。
前記制御手段が最も広い範囲からの音信号を前記抑圧手段に抑圧させる際の雑音成分の成分値を第1閾値とし、
前記制御手段が最も狭い範囲からの音信号を前記抑圧手段に抑圧させる際の雑音成分の成分値を第2閾値とし、
前記推定手段が推定した成分値が前記第2閾値未満となった場合に、前記第1閾値及び前記第2閾値のそれぞれを、前記第1閾値及び前記第2閾値のそれぞれに第1の所定数を加算した値に変更する手段と、
前記推定手段が推定した成分値が前記第1閾値以上となった場合に、前記第1閾値及び前記第2閾値のそれぞれを、前記第1閾値及び前記第2閾値のそれぞれから第2の所定数を減算した値に変更する手段と
を備えることを特徴とする付記1から5までのいずれかひとつに記載の雑音抑圧装置。
前記受音部によって変換された音信号に基づいて、所定の音源の方向からの音を受音しているか否かを判定する手段と、
前記所定の音源の方向からの音を受音していると判定された場合、前記制御手段が前記抑圧手段を制御する制御速度を変更させる制御速度変更手段と
をさらに備えることを特徴とする付記1から6までのいずれかひとつに記載の雑音抑圧装置。
前記制御速度変更手段は、前記所定の音源の方向からの音を受音していると判定された場合、前記制御速度を遅くする又は前記制御手段による前記抑圧手段の制御を行なわないように構成してあることを特徴とする付記7に記載の雑音抑圧装置。
前記推定手段は、所定時間間隔で雑音成分の成分値を推定するように構成してあり、
前記推定手段が所定時間間隔で推定する成分値の変化量が所定量以上であるか否かを判断する手段を備え、
前記制御手段は、前記変化量が所定量以上であると判断された場合、前記制御手段が前記抑圧手段を制御する制御速度を速くするように構成してあること
を特徴とする付記1から8までのいずれかひとつに記載の雑音抑圧装置。
前記複数の受音部がマイクロホンであり、
付記1から9までのいずれかひとつに記載の雑音抑圧装置を備えることを特徴とする携帯電話機。
前記複数の受音部がマイクロホンであり、
付記1から9までのいずれかひとつに記載の雑音抑圧装置と、
該雑音抑圧装置によって取得した音信号に所定の処理を行なう手段と
を備えることを特徴とする音声処理装置。
複数方向からの音を受音してそれぞれ音信号に変換する複数の受音部を備える雑音抑圧装置に、前記音信号に含まれる雑音成分を抑圧させる雑音抑圧方法において、
前記雑音抑圧装置が、前記受音部のそれぞれによって変換された音信号に基づいて、所定の音源の方向情報及び/又は所定の音源との距離情報を求め、該方向情報及び/又は該距離情報を用いて、前記音信号に含まれる雑音成分の成分値を推定するステップと、
前記雑音抑圧装置が、抑圧される音信号の方向の範囲を制御する抑圧量制御値を求めるステップと
前記雑音抑圧装置が、前記雑音成分の成分値及び前記抑圧量制御値を用いて、前記音信号に対して、所定の方向以外の方向からの音信号を抑圧するステップと、
前記雑音抑圧装置が、前記所定の方向以外の方向からの音信号を抑圧された音信号を出力するステップと
を含むことを特徴とする雑音抑圧方法。
コンピュータに、複数方向からの音を受音してそれぞれ音信号に変換された各音信号に含まれる雑音成分を抑圧させるためのコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータに、
前記音信号に基づいて、所定の音源の方向情報及び/又は所定の音源との距離情報を求め、該方向情報及び/又は該距離情報を用いて、前記音信号に含まれる雑音成分の成分値を推定するステップと、
抑圧される音信号の方向の範囲を制御する抑圧量制御値を求めるステップと、
前記雑音成分の成分値及び前記抑圧量制御値を用いて、前記音信号に対して、所定の方向以外の方向からの音信号を抑圧するステップと、
を実行させるためのコンピュータプログラム。
1 演算処理部
11 雑音レベル推定部(推定手段)
12 雑音抑圧処理制御部(制御手段)
13 同期減算部(抑圧手段)
6,7 音入力部(受音部)
Claims (8)
- 複数方向からの音を受音してそれぞれ音信号に変換する複数の受音部を備え、前記音信号に含まれる雑音成分を抑圧する雑音抑圧装置において、
所定の音源の方向からの音を受音した前記受音部のそれぞれによって変換された音信号の信号値のレベル差を求め、該レベル差及び所定の音源の方向に基づいて、所定の音源との距離情報を算出する手段と、算出した前記信号値のレベル差が所定値未満である音成分を前記音信号から検出する検出手段とを有し、前記検出手段が検出した音成分を、前記音信号に含まれる前記所定の音源の方向以外の方向からの音信号の音成分に決定し、前記検出手段が検出した音成分の成分値に基づいて、前記音信号に含まれる雑音成分の成分値を推定する推定手段と、
該推定手段が推定した雑音成分の成分値に基づいて、抑圧される音信号の方向の範囲を制御する抑圧量制御値を求める制御手段と、
前記雑音成分の成分値及び前記抑圧量制御値を用いて、前記音信号に対して、所定の方向以外の方向からの音信号を抑圧する抑圧手段と、
前記所定の方向以外の方向からの音信号を抑圧された音信号を出力する手段と
を備えることを特徴とする雑音抑圧装置。 - 前記制御手段は、前記推定手段が推定した雑音成分の成分値が大きいほど、広い範囲からの音信号を抑圧させるように前記抑圧手段を制御するように構成してあることを特徴とする請求項1に記載の雑音抑圧装置。
- 前記制御手段が最も広い範囲からの音信号を前記抑圧手段に抑圧させる際の雑音成分の成分値を第1閾値とし、
前記制御手段が最も狭い範囲からの音信号を前記抑圧手段に抑圧させる際の雑音成分の成分値を第2閾値とし、
前記推定手段が推定した成分値が前記第2閾値未満となった場合に、前記第1閾値及び前記第2閾値のそれぞれを、前記第1閾値及び前記第2閾値のそれぞれに第1の所定数を加算した値に変更する手段と、
前記推定手段が推定した成分値が前記第1閾値以上となった場合に、前記第1閾値及び前記第2閾値のそれぞれを、前記第1閾値及び前記第2閾値のそれぞれから第2の所定数を減算した値に変更する手段と
を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の雑音抑圧装置。 - 前記受音部によって変換された音信号に基づいて、所定の音源の方向からの音を受音しているか否かを判定する手段と、
前記所定の音源の方向からの音を受音していると判定された場合、前記制御手段が前記抑圧手段を制御する制御速度を変更させる制御速度変更手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項1から3までのいずれかひとつに記載の雑音抑圧装置。 - 前記推定手段は、所定時間間隔で雑音成分の成分値を推定するように構成してあり、
前記推定手段が所定時間間隔で推定する成分値の変化量が所定量以上であるか否かを判断する手段を備え、
前記制御手段は、前記変化量が所定量以上であると判断された場合、前記制御手段が前記抑圧手段を制御する制御速度を速くするように構成してあること
を特徴とする請求項1から4までのいずれかひとつに記載の雑音抑圧装置。 - 前記複数の受音部がマイクロホンであり、
請求項1から5までのいずれかひとつに記載の雑音抑圧装置を備えることを特徴とする携帯電話機。 - 複数方向からの音を受音してそれぞれ音信号に変換する複数の受音部を備える雑音抑圧装置に、前記音信号に含まれる雑音成分を抑圧させる雑音抑圧方法において、
前記雑音抑圧装置が、所定の音源の方向からの音を受音した前記受音部のそれぞれによって変換された音信号の信号値のレベル差を求め、該レベル差及び所定の音源の方向に基づいて、所定の音源との距離情報を算出し、算出した前記信号値のレベル差が所定値未満である音成分を前記音信号から検出し、検出した音成分を、前記音信号に含まれる前記所定の音源の方向以外の方向からの音信号の音成分に決定し、検出した音成分の成分値に基づいて、前記音信号に含まれる雑音成分の成分値を推定するステップと、
前記雑音抑圧装置が、推定した雑音成分の成分値に基づいて、抑圧される音信号の方向の範囲を制御する抑圧量制御値を求めるステップと、
前記雑音抑圧装置が、前記雑音成分の成分値及び前記抑圧量制御値を用いて、前記音信号に対して、所定の方向以外の方向からの音信号を抑圧するステップと、
前記雑音抑圧装置が、前記所定の方向以外の方向からの音信号を抑圧された音信号を出力するステップと
を含むことを特徴とする雑音抑圧方法。 - コンピュータに、複数方向からの音を受音してそれぞれ音信号に変換された各音信号に含まれる雑音成分を抑圧させるためのコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータに、
所定の音源の方向からの音を受音してそれぞれ変換された音信号の信号値のレベル差を求め、該レベル差及び所定の音源の方向に基づいて、所定の音源との距離情報を算出し、算出した前記信号値のレベル差が所定値未満である音成分を前記音信号から検出し、検出した音成分を、前記音信号に含まれる前記所定の音源の方向以外の方向からの音信号の音成分に決定し、検出した音成分の成分値に基づいて、前記音信号に含まれる雑音成分の成分値を推定するステップと、
推定した雑音成分の成分値に基づいて、抑圧される音信号の方向の範囲を制御する抑圧量制御値を求めるステップと、
前記雑音成分の成分値及び前記抑圧量制御値を用いて、前記音信号に対して、所定の方向以外の方向からの音信号を抑圧するステップと、
を実行させるためのコンピュータプログラム。
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