JP5857403B2 - 音声処理装置および音声処理プログラム - Google Patents
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Description
を有する
図2は、実施例1に係る音声処理装置の構成を示す機能ブロック図である。図2に示すように、実施例1に係る音声処理装置100は、音声入力部110R、音声入力部110L、同期減算部120、パワー計算部130R、パワー計算部130L、ゲイン算出部140、平滑化部150および掛算部160を有する。
次に、図4を用いて、実施例1に係る音声処理装置100による処理の流れを説明する。図4は、実施例1に係る音声処理装置による処理の流れを示す図である。以下の図4の説明において、「マイク」と表記するものは、上述した音声入力部に該当する。
上述してきたように、音声処理装置100は、上述した式(1)や式(7)に示すように、ユーザ音声などの残したい音を抑圧しないように信号の振幅の抑圧量を制御するという簡易な処理により定常雑音の抑圧を図る。よって、定常雑音を含む入力信号に対する処理において、時間軸上での処理が可能となり、周波数軸上で処理する技術と比較して処理遅延を短くできる。
図5は、実施例2に係る音声処理装置の構成を示す機能ブロック図である。図5に示すように、実施例2に係る音声処理装置200は、実施例1に係る音声処理装置100と基本的には同様の構成を有する。すなわち、音声入力部210Rは音声入力部110Rに対応し、音声入力部210Lは音声入力部110Lに対応し、同期減算部220Rは同期減算部120に対応する。また、パワー計算部230Rはパワー計算部130Rに対応し、パワー計算部230Lはパワー計算部130Lに対応し、ゲイン算出部240はゲイン算出部140に対応し、平滑化部250は平滑化部150に対応し、掛算部260は掛算部160に対応する。そして、実施例2に係る音声処理装置200は、同期減算部220Lを新たに有する結果、実施例1に係る音声処理装置100とは以下に説明する点が異なる。
次に、図6を用いて、実施例2に係る音声処理装置200による処理の流れを説明する。図6は、実施例2に係る音声処理装置による処理の流れを示す図である。以下の図6の説明において、「マイク」と表記するものは、上述した音声入力部に該当する。
上述してきたように、音声処理装置200は、ユーザ音声などの残したい音を強調する処理を行い、この音が強調された信号を用いてゲインを算出する。このため、実施例1によれば、実施例1よりもユーザ音声などの残したい音をより強調でき、結果としてデバイスに提供される信号の品質の劣化を実施例1よりも防ぐことができる。
図7は、実施例3に係る音声処理装置の構成を示す機能ブロック図である。図7に示すように、実施例3に係る音声処理装置300は、例えば、図2に示す音声処理装置100の構成を冗長にしたような構成を有する。
次に、図8および図9を用いて、実施例3に係る音声処理装置300による処理の流れを説明する。図8および図9は、実施例3に係る音声処理装置による処理の流れを示す図である。以下の図8および図9の説明において、「マイク」と表記するものは、上述した音声入力部に該当する。
上述してきたように、音声処理装置300は、各音声入力部を、残したい音が到来する方向に設置し、各音声入力部からの音声をそれぞれゲインにより抑圧する。このため、実施例3によれば、別個の方向に設置された音声入力部からの信号をそれぞれ強調することができ、各音声入力部からの信号がデバイスに提供される信号の品質の劣化をできるだけ防ぐことができる。
図10は、実施例4に係る音声処理装置の構成を示す機能ブロック図である。図10に示すように、実施例4に係る音声処理装置400は、例えば、実施例2に係る音声処理装置200と基本的には同様の構成を有する。すなわち、パワー計算部430Rはパワー計算部230Rに対応し、パワー計算部430Lはパワー計算部230Lに対応し、ゲイン算出部440はゲイン算出部240に対応し、平滑化部450は平滑化部250に対応し、掛算部460は掛算部260に対応する。
図11を用いて、実施例4に係る音声処理装置400による処理の流れを説明する。図11は、実施例4に係る音声処理装置による処理の流れを示す図である。以下の図11の説明において、「マイク」と表記するものは、上述した音声入力部に該当する。
上述してきたように、実施例4によれば、指向性マイクを適用した場合であっても、周波数軸上で処理する技術と比較して処理遅延を短くできる。
例えば、図2に示した音声処理装置100の機能ブロックの構成は概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、図2に示したゲイン算出部140と平滑化部150とを機能的または物理的に統合してもよい。このように、音声処理装置100の機能ブロックの全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。
例えば、上述した実施例に係る音声処理装置を、ハンズフリーフォンやナビゲーション装置などに実装することもできる。例えば、図12にハンズフリーフォンへの実装例を示し、図13にナビゲーション装置への実装例を示す。図12は、実施例1に係る音声処理装置を実装したハンズフリーフォンの構成を示す機能ブロック図である。図13は、実施例1に係る音声処理装置を実装したナビゲーション装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。
また、上述の実施例にて説明した音声処理装置により実行される各種の処理は、例えば、マイクロプロセッサなどの電子機器で所定のプログラムを実行することによって実現することもできる。
前記第二のマイクが受け付けた第二の信号に基づく第二のパワーを計算する第二の計算部と、
前記第一のパワーと前記第二のパワーとの比に基づいて、ゲインを算出する算出部と、
前記算出部により算出されたゲインを用いて前記第二の信号を加工する加工部と
を有することを特徴とする音声処理装置。
前記第一の計算部は、前記第一の信号から前記第二の信号を減算した減算結果に基づいて、前記第一の信号のうち前記第一のマイク側から到来する信号に基づくパワーを前記第一のパワーとして計算し、
前記算出部は、前記第二のパワーから前記第一のパワーを減算した値が、該第二のパワーに対して小さいほど、前記第二の信号の振幅を大きく抑圧するゲインを算出することを特徴とする付記1に記載の音声処理装置。
前記加工部は、前記算出部により算出された前記他のゲインを用いて前記第一の信号を加工することを特徴とする付記4に記載の音声処理装置。
前記加工部は、前記平滑化部により平滑化されたゲインを用いて前記第二の信号を加工することを特徴とする付記1〜4のいずれか一つに記載の音声処理装置。
前記加工部は、前記平滑化部により平滑化された前記他のゲインを用いて前記第一の信号を加工することを特徴とする付記5に記載の音声処理装置。
第一のマイクおよび第二のマイクのうち、前記第一のマイクが受付けた第一の信号に基づく第一のパワーを計算し、
前記第二のマイクが受け付けた第二の信号に基づく第二のパワーを計算し、
前記第一のパワーと前記第二のパワーとの比に基づいてゲインを算出し、
算出した前記ゲインを用いて前記第二の信号を加工する
処理を実行させることを特徴とする音声処理プログラム。
前記第一のパワーを計算する処理は、前記第一の信号から前記第二の信号を減算した減算結果に基づいて、前記第一の信号のうち前記第一のマイク側から到来する信号に基づくパワーを前記第一のパワーとして計算し、
前記ゲインを算出する処理は、前記第二のパワーから前記第一のパワーを減算した値が、該第二のパワーに対して小さいほど、前記第二の信号の振幅を大きく抑圧するゲインを算出することを特徴とする付記8に記載の音声処理プログラム。
前記コンピュータに、
前記他のゲインを用いて前記第一の信号を加工する処理をさらに実行させることを特徴とする付記11に記載の音声処理プログラム。
所定のサンプリング周波数に従った第一のタイミングで算出されたゲインを、前記第一のタイミングよりも一つ前の第二のタイミングで算出されたゲインに応じて平滑化する処理をさらに実行させ、
前記第二の信号を加工する処理は、前記平滑化する処理において平滑化されたゲインを用いて前記第二の信号を加工することを特徴とすることを特徴とする付記8〜11のいずれか一つに記載の音声処理プログラム。
所定のサンプリング周波数に従った第一のタイミングで算出されたゲインを、前記第一のタイミングよりも一つ前の第二のタイミングで算出されたゲインに応じて平滑化し、前記第一のタイミングで算出された前記他のゲインを、前記第二のタイミングで算出された前記他のゲインに応じて平滑化し、
前記平滑化する処理において平滑化されたゲインを用いて前記第二の信号を加工し、前記平滑化する処理において平滑化された前記他のゲインを用いて前記第一の信号を加工する
処理をさらに実行させることを特徴とする付記12に記載の音声処理プログラム。
110R、110L 音声入力部
120 同期減算部
130R、130L パワー計算部
140 ゲイン算出部
150 平滑化部
160 掛算部
200 音声処理装置
210R、210L 音声入力部
220R、220L 同期減算部
230R、230L パワー計算部
240 ゲイン算出部
250 平滑化部
260 掛算部
300 音声処理装置
310R、310L 音声入力部
320R、320L 同期減算部
330R、330L パワー計算部
340R、340L ゲイン算出部
350R、350L 平滑化部
360R、360L 掛算部
370 合算部
400 音声処理装置
410R、410L 音声入力部
430R、430L パワー計算部
440 ゲイン算出部
450 平滑化部
460 掛算部
500 ハンズフリーフォン
500A 音声処理装置
500B 通話処理ユニット
600 ナビゲーション装置
600A 音声処理装置
600B ナビゲーション処理ユニット
700 電子機器
710 CPU
720 入力インターフェース
730 出力インターフェース
740 ハードディスク装置
741 音声処理プログラム
742 音声処理用データ
750 メモリ
751 音声処理プロセス
Claims (8)
- 第一の音が第二のマイクよりも先に到来する位置に配置される第一のマイクおよび第二の音が前記第一のマイクよりも先に到来する位置に配置される前記第二のマイクのうち、前記第一のマイクが受付けた第一の信号を所定のサンプリング周波数に従ってサンプリングした第一のサンプリング信号に基づく第一のパワーを計算する第一の計算部と、
前記第二のマイクが受け付けた第二の信号を前記所定のサンプリング周波数に従ってサンプリングした第二のサンプリング信号に基づく第二のパワーを計算する第二の計算部と、
前記第一のパワーと前記第二のパワーとの比に基づいて、ゲインを算出する算出部と、
前記算出部により算出されたゲインを用いて前記第二の信号を加工する加工部と
を有することを特徴とする音声処理装置。 - 前記算出部は、前記第二のパワーから前記第一のパワーを減算した値が、該第二のパワーに対して小さいほど、前記第二の信号の振幅を大きく抑圧するゲインを算出することを特徴とする請求項1に記載の音声処理装置。
- 前記第一のマイクおよび前記第二のマイクが指向性を有さないマイクであって、
前記第一の計算部は、前記第一の信号から前記第二の信号を減算した減算結果に基づいて、前記第一の信号のうち前記第一のマイク側から到来する信号に基づくパワーを前記第一のパワーとして計算し、
前記算出部は、前記第二のパワーから前記第一のパワーを減算した値が、該第二のパワーに対して小さいほど、前記第二の信号の振幅を大きく抑圧するゲインを算出することを特徴とする請求項1に記載の音声処理装置。 - 前記第二の計算部は、前記第二の信号から前記第一の信号を減算した減算結果に基づいて、前記第二の信号のうち前記第二のマイク側から到来する信号に基づくパワーを前記第二のパワーとして計算することを特徴とする請求項3に記載の音声処理装置。
- 前記算出部は、前記第一のパワーから前記第二のパワーを減算した値が、該第一のパワーに対して小さいほど、前記第一の信号の振幅を大きく抑圧する他のゲインをさらに算出し、
前記加工部は、前記算出部により算出された前記他のゲインを用いて前記第一の信号を加工することを特徴とする請求項4に記載の音声処理装置。 - 所定のサンプリング周波数に従った第一のタイミングで前記算出部により算出されたゲインを、前記第一のタイミングよりも一つ前の第二のタイミングで前記算出部により算出されたゲインに応じて平滑化する平滑化部をさらに有し、
前記加工部は、前記平滑化部により平滑化されたゲインを用いて前記第二の信号を加工することを特徴とする請求項1または3に記載の音声処理装置。 - 所定のサンプリング周波数に従った第一のタイミングで前記算出部により算出されたゲインを、前記第一のタイミングよりも一つ前の第二のタイミングで前記算出部により算出されたゲインに応じて平滑化し、前記第一のタイミングで前記算出部により算出された前記他のゲインを、前記第二のタイミングで前記算出部により算出された前記他のゲインに応じて平滑化する平滑化部をさらに有し、
前記加工部は、前記平滑化部により平滑化されたゲインを用いて前記第二の信号を加工し、前記平滑化部により平滑化された前記他のゲインを用いて前記第一の信号を加工することを特徴とする請求項5に記載の音声処理装置。 - コンピュータに、
第一の音が第二のマイクよりも先に到来する位置に配置される第一のマイクおよび第二の音が前記第一のマイクよりも先に到来する位置に配置される前記第二のマイクのうち、前記第一のマイクが受付けた第一の信号を所定のサンプリング周波数に従ってサンプリングした第一のサンプリング信号に基づく第一のパワーを計算し、
前記第二のマイクが受け付けた第二の信号を前記所定のサンプリング周波数に従ってサンプリングした第二のサンプリング信号に基づく第二のパワーを計算し、
前記第一のパワーと前記第二のパワーとの比に基づいてゲインを算出し、
算出した前記ゲインを用いて前記第二の信号を加工する
処理を実行させることを特徴とする音声処理プログラム。
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