JP5929154B2 - 信号処理装置、信号処理方法および信号処理プログラム - Google Patents

信号処理装置、信号処理方法および信号処理プログラム Download PDF

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Description

本発明は、信号処理装置等に関するものである。
マイクに風が当たった場合、マイクに含まれる振動板が大きく動くことで入力信号に雑音が含まる。ここで、入力信号に雑音が含まれると、音声認識を行う場合や、ハンズフリー電話を行う場合に、音声認識の精度や通話品質が低下する。このため、従来の音声認識や、ハンズフリー電話では、風が当たったときに生じる非定常な雑音を抑制する従来装置を利用する。
図１０は、従来装置の一例を示す図である。図１０に示すように、従来装置１０は、マイク１０ａ、１０ｂに接続される。マイク１０ａ、１０ｂは、所定の間隔離れて、配置されているものとする。また、従来装置１０は、相関分析部１１、雑音分析部１２、雑音低減部１３を有する。
マイク１０ａは、集音した音を入力信号Ｌｉｎ（ｔ）に変換して、従来装置１０に出力するマイクである。マイク１０ｂは、集音した音を入力信号Ｒｉｎ（ｔ）に変換して、従来装置１０に出力するマイクである。ｔは、入力信号のサンプリング番号に対応する。
相関分析部１１は、入力信号Ｌｉｎ（ｔ）と入力信号Ｒｉｎ（ｔ）との相関値ｒ（ｔ）を式（１）により算出する処理部である。式（１）において、相関分析部１１は、ｉの値を１〜ｎまで順次変更し、相関値ｒ（ｔ）を算出する。ｎの値は、例えば１２８となる。相関分析部１１は、相関値ｒ（ｔ）を雑音分析部１２に出力する。
ｒ（ｔ）＝ΣＬｉｎ（ｔ−ｉ）Ｒｉｎ（ｔ−ｉ）/（（ΣＬｉｎ（ｔ−ｉ）２）１／２（ΣＲｉｎ（ｔ−ｉ）２）１／２）・・・（１）
雑音分析部１２は、相関値ｒ（ｔ）の値が小さい場合に、風の雑音が存在すると判定し、ボリュームを下げる旨の制御情報を、雑音低減部１３に出力する。
雑音低減部１３は、入力信号Ｌｉｎ（ｔ）、Ｒｉｎ（ｔ）のボリュームを調整して、外部装置に出力する。例えば、雑音低減部１３は、ボリュームを下げる旨の制御情報を受け付けた場合には、入力信号Ｌｉｎ（ｔ）、Ｒｉｎ（ｔ）のボリュームを下げ、外部装置に出力する。
特開２００４−２８９７６２号公報 特開２００９−５１３３号公報
しかしながら、上述した従来技術では、音声などの目的とする入力信号に混じる雑音を抑制することができないという問題があった。
例えば、従来技術では、マイクへの風当たりが強い場合には、入力信号の雑音を抑制することができる。しかし、マイクへの風当たりが弱い場合には、音声のある区間と風当たり雑音との区間での相関係数の差が小さくなり、精度良く雑音を抑制することができない。
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、入力信号に含まれる雑音を抑制することができる信号処理装置、信号処理方法および信号処理プログラムを提供することを目的とする。
開示の信号処理装置は、加算部、減算部、判定部を有する。加算部は、複数のマイクから複数の入力信号を取得し、各入力信号を加算した加算値を算出する。減算部は、複数のマイクから複数の入力信号を取得し、一方の入力信号から他方の入力信号を減算した減算値を算出する。判定部は、加算値と減算値とを基にして、入力信号に雑音が含まれるか否かを判定する。
開示の信号処理装置によれば、入力信号に含まれる雑音を抑制することができるという効果を奏する。
図１は、本実施例１に係る信号処理装置の構成を示す図である。 図２は、本実施例１に係る信号処理装置の処理手順を示すフローチャートである。 図３は、従来装置と比較した本願発明の効果を説明するための図である。 図４は、本実施例２に係る信号処理装置の構成を示す図である。 図５は、本実施例２に係る信号処理装置の処理手順を示すフローチャートである。 図６は、本実施例３に係る信号処理装置の構成を示す図である。 図７は、本実施例３に係る信号処理装置の処理手順を示すフローチャートである。 図８は、ゲイン計算部のその他の処理を説明するための図である。 図９は、信号処理プログラムを実行するコンピュータの一例を示す図である。 図１０は、従来装置の一例を示す図である。
以下に、本願の開示する信号処理装置、信号処理方法および信号処理プログラムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
図１は、本実施例１に係る信号処理装置の構成を示す図である。図１に示すように、信号処理装置１００は、マイク１０ａ、１０ｂに接続される。マイク１０ａおよびマイク１０ｂは、所定の間隔離れて、配置される。
信号処理装置１００は、加算部１１０、減算部１２０、パワー計算部１３０ａ、１３０ｂを有する。また、信号処理装置１００は、比計算部１４０、判定部１５０、ゲイン計算部１６０、雑音抑制部１７０を有する。
マイク１０ａは、集音した音を入力信号Ｌｉｎ（ｔ）に変換して、信号処理装置１００に出力するマイクである。マイク１０ｂは、集音した音を入力信号Ｒｉｎ（ｔ）に変換して、信号処理装置１００に出力するマイクである。ｔは、入力信号のサンプリング番号に対応する。
加算部１１０は、入力信号Ｌｉｎ（ｔ）と入力信号Ｒｉｎ（ｔ）とを加算することで、加算値ｐ（ｔ）を算出する処理部である。加算値ｐ（ｔ）は、式（２）によって表される。加算部１１０は、加算値ｐ（ｔ）をパワー計算部１３０ａに出力する。
ｐ（ｔ）＝Ｌｉｎ（ｔ）＋Ｒｉｎ（ｔ）・・・（２）
減算部１２０は、入力信号Ｌｉｎ（ｔ）から入力信号Ｒｉｎ（ｔ）を減算することで、減算値ｍ（ｔ）を算出する処理部である。減算値ｍ（ｔ）は、式（３）によって表される。減算部１２０は、減算値ｍ（ｔ）をパワー計算部１３０ｂに出力する。
ｍ（ｔ）＝Ｌｉｎ（ｔ）−Ｒｉｎ（ｔ）・・・（３）
パワー計算部１３０ａは、異なるサンプリング番号の加算値ｐ（ｔ）を二乗した値を合計することで、パワーＰｐｏｗ（ｔ）を算出する処理部である。パワーＰｐｏｗ（ｔ）は、式（４）によって表される。パワー計算部１３０ａは、ｊの値を１〜ｎまで順次変更し、パワーＰｐｏｗ（ｔ）を算出する。ｎの値は、自然数であり、例えば１２８となる。パワー計算部１３０ａは、パワーＰｐｏｗ（ｔ）を、比計算部１４０に出力する。
Ｐｐｏｗ（ｔ）＝Σｐ（ｔ−ｊ）２・・・（４）
パワー計算部１３０ｂは、異なるサンプリング番号の減算値ｍ（ｔ）を二乗した値を合計することで、パワーＭｐｏｗ（ｔ）を算出する処理部である。パワーＭｐｏｗ（ｔ）は、式（５）によって表される。パワー計算部１３０ｂは、ｊの値を１〜ｎまで順次変更し、パワーＭｐｏｗ（ｔ）を算出する。ｎの値は、自然数であり、例えば１２８となる。パワー計算部１３０ｂは、パワーＭｐｏｗ（ｔ）を、比計算部１４０に出力する。
Ｍｐｏｗ（ｔ）＝Σｍ（ｔ−ｊ）２・・・（５）
比計算部１４０は、パワーＰｐｏｗ（ｔ）とパワーＭｐｏｗ（ｔ）との比ｖ（ｔ）を算出する処理部である。例えば、比計算部１４０は、式（６）によって、比ｖ（ｔ）を計算する。比計算部１４０は、比ｖ（ｔ）を判定部１５０、ゲイン計算部１６０に出力する。ここで、パワーＰｐｏｗ（ｔ）とパワーＭｐｏｗ（ｔ）との比の平方根をｖ（ｔ）としてもよい。
ｖ（ｔ）＝Ｍｐｏｗ（ｔ）／Ｐｐｏｗ（ｔ）・・・（６）
判定部１５０は、比ｖ（ｔ）に基づいて、入力信号Ｌｉｎ（ｔ）、Ｒｉｎ（ｔ）に雑音が含まれるか否かを判定する処理部である。判定部１５０は、比ｖ（ｔ）の値が、所定の閾値以上の場合に、入力信号Ｌｉｎ（ｔ）、Ｒｉｎ（ｔ）に雑音が含まれると判定する。判定部１５０は、判定結果をゲイン計算部１６０に出力する。
ゲイン計算部１６０は、比ｖ（ｔ）に基づいて、ゲインを計算する処理部である。ゲイン計算部１６０は、まず、式（７）によって、ｇ’（ｔ）を算出した後に、式（８）によって、ゲインｇ（ｔ）を計算する。
ｇ’（ｔ）＝１−ｖ（ｔ）・・・（７）
ｇ（ｔ）＝ｍａｘ（ｇ’（ｔ）、α）・・・（８）
式（８）において、αは、０以上、１以下の下限値である。ゲイン計算部１６０は、ｇ’（ｔ）を算出した後に、ｇ’（ｔ）とαのうち、値の大きい方を、ゲインｇ（ｔ）として計算する。ゲイン計算部１６０は、ゲインｇ（ｔ）を雑音抑制部１７０に出力する。
なお、ゲイン計算部１６０は、判定部１５０の判定結果に基づいて、入力信号Ｌｉｎ（ｔ）、Ｒｉｎ（ｔ）に雑音が含まれている場合に、ゲインｇ（ｔ）を算出してもよい。一方、ゲイン計算部１６０は、入力信号Ｌｉｎ（ｔ）、Ｒｉｎ（ｔ）に雑音が含まれていない場合には、ゲインｇ（ｔ）に１を設定し、雑音抑制部１７０に出力しても良い。
雑音抑制部１７０は、入力信号Ｌｉｎ（ｔ）、Ｒｉｎ（ｔ）に、ゲインｇ（ｔ）を乗算することで、雑音を抑制する処理部である。例えば、雑音抑制部１７０は、入力信号Ｌｉｎ（ｔ）、Ｒｉｎ（ｔ）から、出力信号Ｌｏｕｔ（ｔ）、Ｒｏｕｔ（ｔ）を生成し、生成した出力信号を外部装置に出力する。例えば、出力信号Ｌｏｕｔ（ｔ）、Ｒｏｕｔ（ｔ）は、式（９）、式（１０）によって表される。
Ｌｏｕｔ（ｔ）＝ｇ（ｔ）Ｌｉｎ（ｔ）・・・（９）
Ｒｏｕｔ（ｔ）＝ｇ（ｔ）Ｒｉｎ（ｔ）・・・（１０）
次に、本実施例１に係る信号処理装置１００の処理手順について説明する。図２は、本実施例１に係る信号処理装置の処理手順を示すフローチャートである。例えば、図２に示す処理は、マイク１０ａ、１０ｂから入力信号を取得したことを契機として実行される。
図２に示すように、信号処理装置１００は、各マイク１０ａ、１０ｂの入力信号Ｌｉｎ（ｔ）、Ｒｉｎ（ｔ）を加算した加算値ｐ（ｔ）を算出する（ステップＳ１０１）。信号処理装置１００は、一方のマイク１０ａの入力信号Ｌｉｎ（ｔ）から他方のマイク１０ｂの入力信号Ｒｉｎ（ｔ）を減算した減算値ｍ（ｔ）を算出する（ステップＳ１０２）。
信号処理装置１００は、加算値ｐ（ｔ）を基にして、パワーＰｐｏｗ（ｔ）を算出する（ステップＳ１０３）。信号処理装置１００は、減算値ｍ（ｔ）を基にして、パワーＭｐｏｗ（ｔ）を算出する（ステップＳ１０４）。
信号処理装置１００は、比ｖ（ｔ）を算出し（ステップＳ１０５）、雑音が含まれるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。信号処理装置１００は、比ｖ（ｔ）を基にして、ゲインｇ（ｔ）を算出する（ステップＳ１０７）。信号処理装置１００は、ゲインｇ（ｔ）を基にして雑音を抑制した出力信号Ｌｏｕｔ（ｔ）、Ｒｏｕｔ（ｔ）を出力する（ステップＳ１０８）。
次に、本実施例１の信号処理装置１００の効果について説明する。信号処理装置１００は、加算部１１０が算出した加算値ｐ（ｔ）と減算部１２０が算出した減算値ｍ（ｔ）を基にして、判定部１５０が、入力信号Ｌｉｎ（ｔ）、Ｒｉｎ（ｔ）に雑音が含まれるか否かを判定する。このため、雑音が含まれるか否かを精度良く判定でき、この判定結果を用いることで、入力信号に含まれる雑音を抑制することができる。
一般に、入力信号間の相関は低域ほど強い。これは、低域ほど、時間軸方向の波形の変化が小さくなり、波形が似てくるためである。極端な例は直流である。従って、相関を強調するために、加算部１１０が各入力信号の加算を行う。一方で、相関を抑制するために、減算部１２０が入力信号の減算を行う。
このため、例えば、音声や車内の走行雑音のように、マイクの入力信号間に相関がある場合には、式（１１）の関係が成り立つ。
「（Ｌｉｎ（ｔ）＋Ｒｉｎ（ｔ））のパワー」≫「（Ｌｉｎ（ｔ）−Ｒｉｎ（ｔ））のパワー」・・・（１１）
一方、風当たり雑音のようにマイクの入力信号間の相関が弱い場合には、式（１２）の関係が成り立つ。
「（Ｌｉｎ（ｔ）＋Ｒｉｎ（ｔ））のパワー）」≒「（Ｌｉｎ（ｔ）−Ｒｉｎ（ｔ））のパワー」・・・（１２）
ゆえに、本実施例１に係る信号処理装置１００によれば、「（Ｌｉｎ（ｔ）＋Ｒｉｎ（ｔ））のパワー」を基準にした、「（Ｌｉｎ（ｔ）−Ｒｉｎ（ｔ））のパワー」の比を用いることで、雑音を精度良く検出できる。また、「（Ｌｉｎ（ｔ）＋Ｒｉｎ（ｔ））のパワー」を基準にした、「（Ｌｉｎ（ｔ）−Ｒｉｎ（ｔ））のパワー」の比を用いることで、適切なゲインを計算することができ、かかるゲインを利用することで、入力信号に混じる雑音成分を抑制することができる。
図３は、従来装置と比較した本願発明の効果を説明するための図である。図３の２０Ａの信号は、従来装置のサンプリング番号とゲインｇ（ｔ）との関係を示すものである。図３の２０Ｂは、信号処理装置１００のサンプリング番号とゲインｇ（ｔ）との関係を示すものである。また、２０Ａ、２０Ｂの範囲２１は、音声が含まれる範囲である。２０Ａ、２０Ｂを比較すると、２０Ｂでは、区間２１のゲインｇ（ｔ）をほぼ１に保ったまま、風当たり雑音のみの区間でゲインｇ（ｔ）をより小さくしている。このため、本願発明では、音声区間では、入力信号のボリュームを下げず、雑音を含む入力信号のみボリュームを下げることが可能となる。
ところで、本実施例１に係る信号処理装置１００は、判定部１５０が、比ｖ（ｔ）の値を基にして、雑音が含まれているか否かを判定していたがこれに限定されるものではない。判定部１５０は、Ｐｐｏｗ（ｔ）とＭｐｏｗ（ｔ）との差分を求め、差分値が所定の閾値未満である場合に、入力信号に雑音が含まれていると判定しても良い。
なお、判定部１５０とゲイン計算部１６０とを統合して、信号処理装置１００を構成しても良い。
次に、本実施例２に係る信号処理装置について説明する。図４は、本実施例２に係る信号処理装置の構成を示す図である。図４に示すように、信号処理装置２００は、マイク１０ａ、１０ｂに接続される。マイク１０ａおよびマイク１０ｂは、所定の間隔離れて、配置される。マイク１０ａ、１０ｂに関する説明は、実施例１に示したものと同様である。
信号処理装置２００は、遅延検出部２０１、遅延器２０２ａ、２０２ｂを有する。また、信号処理装置２００は、加算部２１０、減算部２２０、パワー計算部２３０ａ、２３０ｂを有する。また、信号処理装置２００は、比計算部２４０、判定部２５０、ゲイン計算部２６０、雑音抑制部２７０を有する。
遅延検出部２０１は、入力信号Ｌｉｎ（ｔ）、入力信号Ｒｉｎ（ｔ）との相関係数ｃ（ｄ）を式（１３）により算出する。遅延検出部２０１は、遅延量ｄを変化させ、相関係数ｃ（ｄ）の値が最大となる遅延量を、ｄｍａｘとして検出する。
ｃ（ｄ）＝ΣＬｉｎ（ｔ）Ｒｉｎ（ｔ−ｄ）／（（ΣＬｉｎ（ｔ）２）１／２（ΣＲｉｎ（ｔ−ｄ）２）１／２）・・・（１３）
遅延検出部２０１は、ｄｍａｘを検出した後に、各マイク１０ａ、１０ｂから入力される入力信号を同期化するために、マイク１０ａからの入力信号にかける遅延量ｄＬ、マイク１０ｂからの入力信号にかける遅延量ｄＲを計算する。遅延量ｄＬ、ｄＲの計算例を以下に示す。
遅延検出部２０１は、ｄｍａｘの値が０以上の場合には、ｄＬの値を０に設定し、ｄＲの値をｄｍａｘの値に設定する。そして、遅延検出部２０１は、ｄＬを遅延器２０２ａに出力し、ｄＲを遅延器２０２ｂに出力する。
これに対して、遅延検出部２０１は、ｄｍａｘの値が０未満の場合には、ｄＬの値をｄｍａｘの絶対値に設定し、ｄＲの値を０に設定する。そして、遅延検出部２０１は、ｄＬを遅延器２０２ａに出力し、ｄＲを遅延器２０２ｂに出力する。
遅延器２０２ａは、マイク１０ａからの入力信号Ｌｉｎ（ｔ）の遅延処理を行う処理部である。遅延器２０２ａは、入力信号Ｌｉｎ（ｔ）に遅延処理を行った入力信号Ｌｉｎ（ｔ−ｄＬ）を、加算部２１０、減算部２２０に出力する。
遅延器２０２ｂは、マイク１０ｂからの入力信号Ｒｉｎ（ｔ）の遅延処理を行う処理部である。遅延器２０２ｂは、入力信号Ｒｉｎ（ｔ）に遅延処理を行った入力信号Ｒｉｎ（ｔ−ｄＲ）を、加算部２１０、減算部２２０に出力する。
加算部２１０は、遅延量が調整された入力信号Ｌｉｎ（ｔ−ｄＬ）と、Ｌｉｎ（ｔ−ｄＲ）とを加算することで、加算値ｐ（ｔ）を算出する処理部である。加算部２１０は、加算値ｐ（ｔ）をパワー算出部２３０ａに出力する。
減算部２２０ｂは、入力信号Ｌｉｎ（ｔ−ｄＬ）から入力信号Ｒｉｎ（ｔ−ｄＲ）を減算することで、減算値ｍ（ｔ）を算出する処理部である。減算部２２０は、減算値ｍ（ｔ）をパワー計算部２３０ｂに出力する。
パワー計算部２３０ａ、２３０ｂ、比計算部２４０、判定部２５０、ゲイン計算部２６０、雑音抑制部２７０に関する説明は、図１に示したパワー計算部１３０ａ、１３０ｂ、比計算部１４０、判定部１５０、ゲイン計算部１６０、雑音抑制部１７０と同様である。
次に、本実施例２に係る信号処理装置２００の処理手順について説明する。図５は、本実施例２に係る信号処理装置の処理手順を示すフローチャートである。例えば、図５に示す処理は、マイク１０ａ、１０ｂから入力信号を取得したことを契機として実行される。
信号処理装置２００は、入力信号Ｌｉｎ（ｔ）およびＲｉｎ（ｔ）の相関係数ｃ（ｄ）の最大値を検出し、同期用の遅延量ｄＬ、ｄＲを算出する（ステップＳ２０１）。信号処理装置２００は、同期加算を行いｐ（ｔ）を算出し（ステップＳ２０２）、同期減算を行いｍ（ｔ）を算出する（ステップＳ２０３）。
信号処理装置２００は、加算値ｐ（ｔ）を基にして、パワーＰｐｏｗ（ｔ）を算出する（ステップＳ２０４）。信号処理装置２００は、減算値ｍ（ｔ）を基にして、パワーＭｐｏｗ（ｔ）を算出する（ステップＳ２０５）。
信号処理装置２００は、比ｖ（ｔ）を算出し（ステップＳ２０６）、雑音が含まれるか否かを判定する（ステップＳ２０７）。信号処理装置２００は、比ｖ（ｔ）を基にして、ゲインｇ（ｔ）を算出する（ステップＳ２０８）。信号処理装置２００は、ゲインｇ（ｔ）を基にして雑音を抑制した出力信号Ｌｏｕｔ（ｔ）、Ｒｏｕｔ（ｔ）を出力する（ステップＳ２０９）。
次に、本実施例２の信号処理装置２００の効果について説明する。信号処理装置２００は、遅延検出部２０１が、遅延量ｄＬ、ｄＲを算出し、遅延器２０２ａ、２０２ｂを用いて、入力信号を同期させる。そして、信号処理装置２００は、加算部２１０が算出した加算値ｐ（ｔ）と減算部２２０が算出した減算値ｍ（ｔ）を基にして、判定部２５０が、入力信号Ｌｉｎ（ｔ）、Ｒｉｎ（ｔ）に雑音が含まれるか否かを判定する。このため、利用者の音声が、マイク１０ａ、１０ｂに集音されるタイミングが異なったとしても、遅延量を調整して、入力信号を同期させることができる。従って、音声を収録したい利用者方向に合わせて、雑音が含まれるか否かを精度良く判定でき、この判定結果を用いることで、入力信号に含まれる雑音を抑制することができる。
次に、本実施例３に係る信号処理装置について説明する。図６は、本実施例３に係る信号処理装置の構成を示す図である。図６に示すように、信号処理装置３００は、マイク１０ａ、１０ｂに接続される。マイク１０ａおよびマイク１０ｂは、所定の間隔離れて、配置される。マイク１０ａ、１０ｂに関する説明は、実施例１に示したものと同様である。
信号処理装置３００は、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）３０１ａ、３０１ｂ、加算部３１０、減算部３２０、パワー計算部３３０ａ、３３０ｂを有する。また、信号処理装置３００は、比計算部３４０、判定部３５０、ゲイン計算部３６０、雑音抑制部３７０、ＩＦＦＴ（Inverse ＦＦＴ）３７１ａ、３７１ｂを有する。
ＦＦＴ３０１ａは、マイク１０ａから取得する入力信号Ｌｉｎ（ｔ）に対し、５０％オーバーラップでハニング窓掛けを行い、高速フーリエ変換により、周波数軸上の信号に変換する処理部である。周波数軸上の信号に変換した入力信号Ｌｉｎ（ｔ）を、ＬＩＮ（ｉ、ｆ）と表記する。ｉは、ＦＦＴを行う分析フレームの番号であり、ｆは周波数を示す。ＦＦＴ３０１ａは、ＬＩＮ（ｉ、ｆ）を、加算部３１０、減算部３２０、雑音抑制部３７０に出力する。
ＦＦＴ３０１ｂは、マイク１０ｂから取得する入力信号Ｒｉｎ（ｔ）に対し、５０％オーバーラップでハニング窓掛けを行い、高速フーリエ変換により、周波数軸上の信号に変換する処理部である。周波数軸上の信号に変換した入力信号Ｒｉｎ（ｔ）を、ＲＩＮ（ｉ、ｆ）と表記する。ＦＦＴ３０１ｂは、ＲＩＮ（ｉ、ｆ）を、加算部３１０、減算部３２０、雑音抑制部３７０に出力する。なお、ＦＦＴ３０１ａ、３０１ｂは、周波数変換部の一例である。
加算部３１０は、入力信号ＬＩＮ（ｉ、ｆ）と入力信号ＲＩＮ（ｉ、ｆ）とを加算することで、加算値ｐ（ｉ、ｆ）を算出する処理部である。加算値ｐ（ｉ、ｆ）は、式（１４）によって表される。加算部３１０は、加算値ｐ（ｉ、ｆ）をパワー計算部３３０ａに出力する。
ｐ（ｉ、ｆ）＝ＬＩＮ（ｉ、ｆ）＋ＲＩＮ（ｉ、ｆ）・・・（１４）
減算部３２０は、入力信号ＬＩＮ（ｉ、ｆ）から入力信号ＲＩＮ（ｉ、ｆ）を減算することで、減算値ｍ（ｉ、ｆ）を算出する処理部である。減算値ｍ（ｉ、ｆ）は、式（１５）によって表される。減算部３２０は、減算値ｍ（ｉ、ｆ）をパワー計算部３３０ｂに出力する。
ｍ（ｉ、ｆ）＝ＬＩＮ（ｉ、ｆ）−ＲＩＮ（ｉ、ｆ）・・・（１５）
パワー計算部３３０ａは、異なるフレーム番号の加算値ｐ（ｉ、ｆ）を二乗した値を合計することで、パワーＰｐｏｗ（ｉ、ｆ）を算出する処理部である。パワーＰｐｏｗ（ｉ、ｆ）は、式（１６）によって表される。パワー計算部３３０ａは、ｊの値を１〜ｎまで順次変更し、パワーＰｐｏｗ（ｉ、ｆ）を算出する。ｎの値は、自然数であり、例えば１２８となる。パワー計算部１３０ａは、パワーＰｐｏｗ（ｉ、ｆ）を、比計算部３４０に出力する。
Ｐｐｏｗ（ｉ、ｆ）＝Σｐ（ｉ−ｊ、ｆ）・・・（１６）
パワー計算部３３０ｂは、異なるフレーム番号の減算値ｍ（ｉ、ｆ）を二乗した値を合計することで、パワーＭｐｏｗ（ｉ、ｆ）を算出する処理部である。パワーＭｐｏｗ（ｉ、ｆ）は、式（１７）によって表される。パワー計算部３３０ｂは、ｊの値を１〜ｎまで順次変更し、パワーＭｐｏｗ（ｉ、ｆ）を算出する。ｎの値は、自然数であり、例えば１２８となる。パワー計算部３３０ｂは、パワーＭｐｏｗ（ｉ、ｆ）を、比計算部３４０に出力する。
Ｍｐｏｗ（ｉ、ｆ）＝Σｍ（ｉ−ｊ、ｆ）・・・（１７）
比計算部３４０は、パワーＰｐｏｗ（ｉ、ｆ）とパワーＭｐｏｗ（ｉ、ｆ）との比ｖ（ｉ、ｆ）を算出する処理部である。例えば、比計算部３４０は、式（１８）によって、比ｖ（ｉ、ｆ）を計算する。比計算部３４０は、比ｖ（ｉ、ｆ）を判定部３５０、ゲイン計算部３６０に出力する。
ｖ（ｉ、ｆ）＝Ｍｐｏｗ（ｉ、ｆ）／Ｐｐｏｗ（ｉ、ｆ）・・・（１８）
判定部３５０は、比ｖ（ｉ、ｆ）に基づいて、入力信号ＬＩＮ（ｉ、ｆ）、ＲＩＮ（ｉ、ｆ）に雑音が含まれるか否かを判定する処理部である。判定部３５０は、比ｖ（ｉ、ｆ）の値が、所定の閾値以上の場合に、入力信号ＬＩＮ（ｉ、ｆ）、ＲＩＮ（ｉ、ｆ）に雑音が含まれると判定する。判定部３５０は、判定結果をゲイン計算部３６０に出力する。
ゲイン計算部３６０は、比ｖ（ｉ、ｆ）に基づいて、ゲインを計算する処理部である。ゲイン計算部３６０は、まず、式（１９）によって、ｇ’（ｉ、ｆ）を算出した後に、式（２０）によって、ゲインｇ（ｉ、ｆ）を計算する。
ｇ’（ｉ、ｆ）＝１−ｖ（ｉ、ｆ）・・・（１９）
ｇ（ｉ、ｆ）＝ｍａｘ（ｇ’（ｉ、ｆ）、α）・・・（２０）
式（２０）において、αは、０以上、１以下の下限値である。ゲイン計算部３６０は、ｇ’（ｉ、ｆ）を算出した後に、ｇ’（ｉ、ｆ）とαのうち、値の大きい方を、ゲインｇ（ｉ、ｆ）として計算する。ゲイン計算部３６０は、ゲインｇ（ｉ、ｆ）を雑音抑制部３７０に出力する。
なお、ゲイン計算部３６０は、判定部３５０の判定結果に基づいて、入力信号ＬＩＮ（ｉ、ｆ）、ＲＩＮ（ｉ、ｆ）に雑音が含まれている場合に、ゲインｇ（ｉ、ｆ）を算出してもよい。一方、ゲイン計算部３６０は、入力信号ＬＩＮ（ｉ、ｆ）、ＲＩＮ（ｉ、ｆ）に雑音が含まれていない場合には、ゲインｇ（ｉ、ｆ）に１を設定し、雑音抑制部３７０に出力しても良い。
雑音抑制部３７０は、入力信号ＬＩＮ（ｉ、ｆ）、ＲＩＮ（ｉ、ｆ）に、ゲインｇ（ｉ、ｆ）を乗算することで、雑音を抑制する処理部である。例えば、雑音抑制部３７０は、入力信号ＬＩＮ（ｉ、ｆ）、ＲＩＮ（ｉ、ｆ）から、出力信号ＬＯＵＴ（ｉ、ｆ）、ＲＯＵＴ（ｉ、ｆ）を生成し、ＩＦＦＴ３７１ａ、３７１ｂに出力する。例えば、出力信号ＬＯＵＴ（ｉ、ｆ）、ＲＯＵＴ（ｉ、ｆ）は、式（２１）、（２２）によって表される。
ＬＯＵＴ（ｉ、ｆ）＝ｇ（ｉ、ｆ）ＬＩＮ（ｉ、ｆ）・・・（２１）
ＲＯＵＴ（ｉ、ｆ）＝ｇ（ｉ、ｆ）ＲＩＮ（ｉ、ｆ）・・・（２２）
ＩＦＦＴ３７１ａは、ＬＯＵＴ（ｉ、ｆ）に対し、逆フーリエ変換を行い、５０％オーバーラップ加算を行うことにより、時間軸上の信号Ｌｉｎ（ｔ）を生成する処理部である。ＩＦＦＴ３７１ａは、出力信号Ｌｉｎ（ｔ）を外部装置に出力する。
ＩＦＦＴ３７１ｂは、ＲＯＵＴ（ｉ、ｆ）に対し、逆フーリエ変換を行い、５０％オーバーラップ加算を行うことにより、時間軸上の信号Ｒｉｎ（ｔ）を生成する処理部である。ＩＦＦＴ３７１ｂは、出力信号Ｒｉｎ（ｔ）を外部装置に出力する。
次に、本実施例３に係る信号処理装置３００の処理手順について説明する。図７は、本実施例３に係る信号処理装置の処理手順を示すフローチャートである。例えば、図７に示す処理は、マイク１０ａ、１０ｂから入力信号を取得したことを契機として実行される。
図７に示すように、信号処理装置３００は、各マイクの入力信号Ｌｉｎ（ｔ）、Ｒｉｎ（ｔ）に対してフーリエ変換を行い、ＬＩＮ（ｉ、ｆ）、ＲＩＮ（ｉ、ｆ）を算出する（ステップＳ３０１）。信号処理装置３００は、各マイクの入力信号ＬＩＮ（ｉ、ｆ）、ＲＩＮ（ｉ、ｆ）を加算した加算値ｐ（ｉ、ｆ）を算出する（ステップＳ３０２）。
信号処理装置３００は、一方のマイクの入力信号ＬＩＮ（ｉ、ｆ）から他方のマイクの入力信号ＲＩＮ（ｉ、ｆ）を減算した減算値ｍ（ｉ、ｆ）を算出する（ステップＳ３０３）。信号処理装置３００は、加算結果ｐ（ｉ、ｆ）を基にして、パワーＰｐｏｗ（ｉ、ｆ）を算出する（ステップＳ３０４）。
信号処理装置３００は、減算結果ｍ（ｉ、ｆ）を基にして、パワーＭｐｏｗ（ｉ、ｆ）を算出する（ステップＳ３０５）。信号処理装置３００は、比ｖ（ｉ、ｆ）を算出し（ステップＳ３０６）、雑音が含まれるか否かを判定する（ステップＳ３０７）。
信号処理装置３００は、比ｖ（ｉ、ｆ）を基にしてゲインｇ（ｉ、ｆ）を算出する（ステップＳ３０８）。信号処理装置３００は、ｇ（ｉ、ｆ）を基にして雑音を抑制した入力信号ＬＯＵＴ（ｉ、ｆ）、ＲＯＵＴ（ｉ、ｆ）を出力する（ステップＳ３０９）。信号処理装置３００は、入力信号ＬＯＵＴ（ｉ、ｆ）、ＲＯＵＴ（ｉ、ｆ）に対して逆フーリエ変換を行い、Ｌｏｕｔ（ｔ）、Ｒｏｕｔ（ｔ）を出力する（ステップＳ３１０）。
次に、本実施例３に係る信号処理装置３００の効果について説明する。信号処理装置３００は、入力信号Ｌｉｎ（ｔ）、Ｒｉｎ（ｔ）をフーリエ変換し、各周波数において、雑音が存在するか否かを判定する。そして、信号処理装置３００は、周波数毎にゲインｇ（ｉ、ｆ）を算出し、ゲインｇ（ｉ、ｆ）を、周波数毎の入力信号ＬＩＮ（ｉ、ｆ）、ＲＩＮ（ｉ、ｆ）に乗算する。このため、周波数毎の雑音を抑制することができる。
上記の実施例１〜３に示した信号処理装置１００〜３００の処理は一例である。以下では、本願発明の信号処理装置のその他の処理を実施例４として説明する。実施例４に係る処理の説明は、図１の構成図を用いて説明する。
ゲイン計算部１６０のその他の処理について説明する。ゲイン計算部１６０は、ゲインｇ（ｔ）を、式（７）、式（８）を用いて算出していたが、これに限定されるものではない。ゲイン計算部１６０は、マイク１０ａ、１０ｂの間隔毎に、ゲインｇ（ｔ）と比ｖ（ｔ）との関係を示す決定テーブルを用いて、ゲインｇ（ｔ）を計算しても良い。
図８は、ゲイン計算部のその他の処理を説明するための図である。例えば、ゲイン計算部１６０は、マイク１０ａと１０ｂとの間隔が４．２ｃｍの場合には、ゲインｇ（ｔ）と比ｖ（ｔ）との関係を、図８の直線３０Ａのように変化する関係とする。直線３０Ａに示す関係は、式（７）の関係に対応する。
これに対して、ゲイン計算部１６０は、マイク１０ａと１０ｂとの間隔が４．２ｃｍ未満の場合には、図８の曲線３０Ｂのように変化する関係とする。すなわち、ゲイン計算部１６０は、比ｖ（ｔ）の値が約１〜０．８の間は、直線３０Ａと比較して、ゲインｇ（ｔ）の変化の割合を小さくする。このような処理を、ゲイン計算部１６０が行うことで、マイク間隔の違いによる、入力信号の特性の変化に対応して、精度良く雑音を抑制することができる。
なお、ゲイン計算部１６０は、マイク１０ａと１０ｂとの間隔の情報を、どのように取得しても良い。利用者が、入力装置を利用して、信号処理装置１００に入力しても良い。
パワー計算部１３０ａのその他の処理について説明する。パワー計算部１３０ａは、式（４）を基にして、パワーＰｐｏｗ（ｔ）を求めていた。しかし、パワーＰｐｏｗ（ｔ）の代わりに、絶対値の平均Ｐａｍｐ（ｔ）を算出してもよい。例えば、パワー計算部１３０ａは、絶対値の平均を、式（２３）により求める。
Ｐａｍｐ（ｔ）＝Σ｜ｐ（ｔ−ｊ）｜・・・（２３）
また、パワー計算部１３０ｂも同様にして、パワーＭｐｏｗ（ｔ）の代わりに、絶対値の平均Ｍａｍｐ（ｔ）を算出してもよい。例えば、パワー計算部１３０ｂは、絶対値の平均を、式（２４）により求める。
Ｍａｍｐ（ｔ）＝Σ｜ｍ（ｔ−ｊ）｜・・・（２４）
パワーを求めるよりも、絶対値の平均を求める方が、計算機の処理負荷が少ないことが知られている。このため、パワー計算部１３０ａ、１３０ｂが、パワーの代わりに、絶対値の平均を算出するように構成することで、信号処理装置１００のコストを削減することができる。
ところで、信号処理装置１００は、マイク１０ａ、１０ｂの組の他に、図示しないマイク１０ｃ、１０ｄを用いて、雑音を抑制しても良い。例えば、信号処理装置１００は、マイク１０ａ、１０ｂから実施例１と同様の処理により、比ｖ（ｔ）を計算する。マイク１０ａ、１０ｂから算出したｖ（ｔ）をｖ１（ｔ）とする。
また、マイク１０ｃ、１０ｄから実施例１と同様の処理により、比ｖ（ｔ）を計算する。マイク１０ｃ、１０ｄから算出したｖ（ｔ）をｖ２（ｔ）とする。そして、信号処理装置１００は、ｖ１（１）とｖ２（２）の両方とも所定の閾値よりも大きい場合に、ゲインｇ（ｔ）により入力信号Ｌｉｎ（ｔ）、Ｒｉｎ（ｔ）を調整しても良い。
例えば、信号処理装置１００は、式（２５）または式（２６）により、ｇ’（ｔ）を求めても良い。ｇ’（ｔ）を算出した後の処理は、実施例１と同様である。また、ｖ１（１）とｖ２（２）の平均値を、１から減算することで、ｇ’（ｔ）を求めても良い。
ｇ’（ｔ）＝１−ｖ１（ｔ）・・・（２５）
ｇ’（ｔ）＝１−ｖ２（ｔ）・・・（２６）
このように、マイク１０ａ〜１０ｄを利用して、ゲインｇ（ｔ）を算出することで、複数の利用者が存在する場合でも、精度良く、入力信号の雑音を抑制することができる。
なお、実施例１〜４に示した信号処理装置１００〜３００に含まれる各処理部は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）や、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの集積装置に対応する。また、各処理部は、例えば、ＣＰＵやＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の電子回路に対応する。
次に、各実施例に示した信号処理装置１００〜３００と同様の機能を実現する信号処理プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図９は、信号処理プログラムを実行するコンピュータの一例を示す図である。
図９に示すように、コンピュータ４００は、各種演算処理を実行するＣＰＵ４０１と、ユーザからのデータの入力を受け付ける入力装置４０２と、ディスプレイ４０３を有する。また、コンピュータ４００は、記憶媒体からプログラム等を読取る読み取り装置４０４と、ネットワークを介して他のコンピュータとの間でデータの授受を行うインターフェース装置４０５とを有する。また、コンピュータ４００は、マイク４０６ａ、４０６ｂを有する。また、コンピュータ４００は、各種情報を一時記憶するＲＡＭ４０７と、ハードディスク装置４０８を有する。そして、各装置４０１〜４０８は、バス４０９に接続される。
ハードディスク装置４０８は、例えば、加算プログラム４０８ａ、減算プログラム４０８ｂ、パワー計算プログラム４０８ｃ、比計算プログラム４０８ｄ、判定プログラム４０８ｅ、ゲイン計算プログラム４０８ｆ、雑音抑制プログラム４０８ｇを有する。ＣＰＵ４０１は、各プログラム４０８ａ〜４０８ｇを読み出して、ＲＡＭ４０７に展開する。
加算プログラム４０８ａは、加算プロセス４０７ａとして機能する。減算プログラム４０８ｂは、減算プロセス４０７ｂとして機能する。パワー計算プログラム４０８ｃは、パワー計算プロセス４０７ｃとして機能する。比計算プログラム４０８ｄは、比計算プロセス４０７ｄとして機能する。判定プログラム４０８ｅは、判定プロセス４０７ｅとして機能する。ゲイン計算プログラム４０８ｆは、ゲイン計算プロセス４０７ｆとして機能する。雑音抑制プログラム４０８ｇは、雑音抑制プロセス４０７ｇとして機能する。
例えば、計算プロセス４０７ａは、加算部１１０に対応する。減算プロセス４０７ｂは、減算部１２０に対応する。パワー計算プロセス４０７ｃは、パワー計算部１３０ａ、１３０ｂに対応する。比計算プロセス４０７ｄは、比計算部１４０に対応する。判定プロセス４０７ｅは、判定部１５０に対応する。ゲイン計算プロセス４０７ｆは、ゲイン計算部１６０に対応する。雑音抑制プログラム４０７ｇは、雑音抑制部１７０に対応する。
なお、各プログラム４０８ａ〜４０８ｇについては、必ずしも最初からハードディスク装置４０８に記憶させておかなくてもよい。例えば、コンピュータ４００に挿入されるフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカードなどの「可搬用の物理媒体」に各プログラムを記憶させておく。そして、コンピュータ４００がこれらから各プログラム４０８ａ〜４０８ｆを読み出して実行するようにしてもよい。また、他の実施例２〜４に示した信号処理装置２００、３００についても、信号処理装置１００と同様にして、コンピュータ４００で実行される。
以上の各実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）複数のマイクから複数の入力信号を取得し、各入力信号を加算した加算値を算出する加算部と、
前記複数のマイクから複数の入力信号を取得し、一方の入力信号から他方の入力信号を減算した減算値を算出する減算部と、
前記加算値と前記減算値とを基にして、前記入力信号に雑音が含まれるか否かを判定する判定部と
を有することを特徴とする信号処理装置。
（付記２）前記加算値と前記減算値とを基にして、ゲインを計算するゲイン計算部と、前記ゲイン計算部が計算したゲインを基にして、前記入力信号の雑音を抑制する雑音抑制部とを更に有することを特徴とする付記１に記載の信号処理装置。
（付記３）前記判定部は、前記加算値と前記減算値との差が閾値未満の場合に、前記入力信号に雑音が含まれると判定することを特徴とする付記１または２に記載の信号処理装置。
（付記４）前記加算値に対する前記減算値の比を計算する比計算部を更に有し、
前記判定部は、前記比計算部によって算出された比の値が閾値以上の場合に、前記入力信号に雑音が含まれると判定することを特徴とする付記１または２に記載の信号処理装置。
（付記５）前記複数のマイクから入力信号を取得して各入力信号の遅延量を変化させ、各入力信号の相関係数が最大となる遅延量を検出する遅延検出部と、前記遅延検出部の検出した遅延量に基づいて、各入力信号を遅延させる遅延部とを更に有し、前記加算部は、前記遅延部によって遅延された入力信号を基にして加算値を算出し、前記減算部は、前記遅延部によって遅延された入力信号を基にして減算値を算出することを特徴とする付記１〜４の何れか一つに記載の信号処理装置。
（付記６）前記複数のマイクから入力信号を取得して各入力信号を周波数軸上の信号に変換する周波数変換部を更に有し、前記加算部は、周波数軸上の各信号に基づいて加算値を算出し、前記減算部は、周波数軸上の各信号に基づいて減算値を算出することを特徴とする付記１または２に記載の信号処理装置。
（付記７）前記ゲイン計算部は、各マイクの間隔に応じて異なるゲインと前記比の値との関係を示す情報と、前記比の値とを基にして、前記ゲインを算出することを特徴とする付記４に記載の信号処理装置。
（付記８）前記比計算部は、前記加算値を二乗した値に対する前記減算値を二乗した値の比を算出することを特徴とする付記４に記載の信号処理装置。
（付記９）前記比計算部は、前記加算値の絶対値に対する前記減算値の絶対値の比を算出することを特徴とする付記４に記載の信号処理装置。
（付記１０）前記加算部は、第１のマイクおよび第２のマイクから取得した各入力信号を加算した第１加算値と、第３のマイクおよび第４のマイクから取得した各入力信号を加算した第２加算値を算出し、前記減算部は、前記第１のマイクから取得した入力信号から、前記第２のマイクから取得した入力信号を減算した第１減算値と、前記第３のマイクから取得した入力信号から、前記第４のマイクから取得した入力信号を減算した第２減算値とを算出し、前記ゲイン計算部は、前記第１加算値、前記第２加算値、前記第１減算値、前記第２減算値を基にして、ゲインを算出することを特徴とする付記２に記載の信号処理装置。
（付記１１）コンピュータが実行する信号処理方法であって、
複数のマイクから複数の入力信号を取得し、各入力信号を加算した加算値を算出し、
複数のマイクから複数の入力信号を取得し、一方の入力信号から他方の入力信号を減算した減算値を算出し、
前記加算値と前記減算値とを基にして、前記入力信号に雑音が含まれるか否かを判定する
各処理を実行することを特徴とする信号処理方法。
（付記１２）前記加算値と前記減算値とを基にして、ゲインを計算し、
計算したゲインを基にして、前記入力信号の雑音を抑制する処理を更に実行することを特徴とする付記１１に記載の信号処理方法。
（付記１３）前記判定する処理は、前記加算値と前記減算値との差が閾値未満の場合に、前記入力信号に雑音が含まれると判定することを特徴とする付記１１または１２に記載の信号処理方法。
（付記１４）前記加算値に対する前記減算値の比を計算する処理を更に実行し、
前記判定する処理は、前記比の値が閾値以上の場合に、前記入力信号に雑音が含まれると判定することを特徴とする付記１１または１２に記載の信号処理方法。
（付記１５）前記複数のマイクから入力信号を取得して各入力信号の遅延量を変化させ、各入力信号の相関係数が最大となる遅延量を検出し、
前記遅延量に基づいて、各入力信号を遅延させる処理を更に実行し、
前記加算する処理は、前記遅延された入力信号を基にして加算値を算出し、前記減算する処理は、前記遅延された入力信号を基にして減算値を算出することを特徴とする付記１１〜１４の何れか一つに記載の信号処理方法。
（付記１６）前記複数のマイクから入力信号を取得して各入力信号を周波数軸上の信号に変換する処理を更に実行し、前記加算する処理は、周波数軸上の各信号に基づいて加算値を算出し、前記減算する処理は、周波数軸上の各信号に基づいて減算値を算出することを特徴とする付記１１または１２に記載の信号処理方法。
（付記１７）前記ゲインを計算する処理は、各マイクの間隔に応じて異なるゲインと前記比の値との関係を示す情報と、前記比の値とを基にして、前記ゲインを算出することを特徴とする付記１４に記載の信号処理方法。
（付記１８）前記比を計算する処理は、前記加算値を二乗した値に対する前記減算値を二乗した値の比を算出することを特徴とする付記１４に記載の信号処理方法。
（付記１９）前記比を計算する処理は、前記加算値の絶対値に対する前記減算値の絶対値の比を算出することを特徴とする付記１４に記載の信号処理方法。
（付記２０）前記加算する処理は、第１のマイクおよび第２のマイクから取得した各入力信号を加算した第１加算値と、第３のマイクおよび第４のマイクから取得した各入力信号を加算した第２加算値を算出し、前記減算する処理は、前記第１のマイクから取得した入力信号から、前記第２のマイクから取得した入力信号を減算した第１減算値と、前記第３のマイクから取得した入力信号から、前記第４のマイクから取得した入力信号を減算した第２減算値とを算出し、前記ゲインを算出する処理は、前記第１加算値、前記第２加算値、前記第１減算値、前記第２減算値を基にして、ゲインを算出することを特徴とする付記１２に記載の信号処理方法。
（付記２１）コンピュータに、
複数のマイクから複数の入力信号を取得し、各入力信号を加算した加算値を算出し、
複数のマイクから複数の入力信号を取得し、一方の入力信号から他方の入力信号を減算した減算値を算出し、
前記加算値と前記減算値とを基にして、前記入力信号に雑音が含まれるか否かを判定する
各処理を実行させることを特徴とする信号処理プログラム。
（付記２２）前記加算値と前記減算値とを基にして、ゲインを計算し、
計算したゲインを基にして、前記入力信号の雑音を抑制する処理を更にコンピュータに実行させることを特徴とする付記２１に記載の信号処理プログラム。
（付記２３）前記判定する処理は、前記加算値と前記減算値との差が閾値未満の場合に、前記入力信号に雑音が含まれると判定することを特徴とする付記２１または２２に記載の信号処理プログラム。
（付記２４）前記加算値に対する前記減算値の比を計算する処理を更にコンピュータに実行させ、
前記判定する処理は、前記比の値が閾値以上の場合に、前記入力信号に雑音が含まれると判定することを特徴とする付記２１または２２に記載の信号処理プログラム。
（付記２５）前記複数のマイクから入力信号を取得して各入力信号の遅延量を変化させ、各入力信号の相関係数が最大となる遅延量を検出し、
前記遅延量に基づいて、各入力信号を遅延させる処理を更にコンピュータに実行させ、
前記加算する処理は、前記遅延された入力信号を基にして加算値を算出し、前記減算する処理は、前記遅延された入力信号を基にして減算値を算出することを特徴とする付記２１〜２４の何れか一つに記載の信号処理プログラム。
（付記２６）前記複数のマイクから入力信号を取得して各入力信号を周波数軸上の信号に変換する処理を更にコンピュータに実行させ、前記加算する処理は、周波数軸上の各信号に基づいて加算値を算出し、前記減算する処理は、周波数軸上の各信号に基づいて減算値を算出することを特徴とする付記２１または２２に記載の信号処理プログラム。
（付記２７）前記ゲインを計算する処理は、各マイクの間隔に応じて異なるゲインと前記比の値との関係を示す情報と、前記比の値とを基にして、前記ゲインを算出することを特徴とする付記２４に記載の信号処理プログラム。
（付記２８）前記比を計算する処理は、前記加算値を二乗した値に対する前記減算値を二乗した値の比を算出することを特徴とする付記２４に記載の信号処理プログラム。
（付記２９）前記比を計算する処理は、前記加算値の絶対値に対する前記減算値の絶対値の比を算出することを特徴とする付記２４に記載の信号処理プログラム。
（付記３０）前記加算する処理は、第１のマイクおよび第２のマイクから取得した各入力信号を加算した第１加算値と、第３のマイクおよび第４のマイクから取得した各入力信号を加算した第２加算値を算出し、前記減算する処理は、前記第１のマイクから取得した入力信号から、前記第２のマイクから取得した入力信号を減算した第１減算値と、前記第３のマイクから取得した入力信号から、前記第４のマイクから取得した入力信号を減算した第２減算値とを算出し、前記ゲインを算出する処理は、前記第１加算値、前記第２加算値、前記第１減算値、前記第２減算値を基にして、ゲインを算出することを特徴とする付記２２に記載の信号処理プログラム。
１０ａ、１０ｂ マイク
１００ 信号処理装置
１１０ 加算部
１２０ 減算部
１３０ａ、１３０ｂ パワー計算部
１４０ 比計算部
１５０ 判定部
１６０ ゲイン計算部
１７０ 雑音抑制部

Claims (11)

  1. 複数のマイクから複数の入力信号を取得し、各入力信号を加算した加算値を算出する加算部と、
    前記複数のマイクから複数の入力信号を取得し、一方の入力信号から他方の入力信号を減算した減算値を算出する減算部と、
    前記加算値と前記減算値とを基にして、前記入力信号に雑音が含まれるか否かを判定する判定部と
    前記加算値に対する前記減算値の比を算出し、１から前記比の値を減算することで、ゲインを計算し、前記入力信号に雑音が含まれており、かつ、前記ゲインの値が所定値以上の場合には、前記ゲインをそのまま出力し、前記入力信号に雑音が含まれており、かつ、前記ゲインの値が前記所定値未満の場合には、前記所定値を前記ゲインとして出力するゲイン計算部と、
    前記ゲイン計算部が計算したゲインを基にして、前記入力信号の雑音を抑制する雑音抑制部と
    を有することを特徴とする信号処理装置。
  2. 前記判定部は、前記加算値と前記減算値との差が閾値未満の場合に、前記入力信号に雑音が含まれると判定することを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
  3. 前記加算値に対する前記減算値の比を計算する比計算部を更に有し、
    前記判定部は、前記比計算部によって算出された比の値が閾値以上の場合に、前記入力信号に雑音が含まれると判定することを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
  4. 前記複数のマイクから入力信号を取得して各入力信号の遅延量を変化させ、各入力信号の相関係数が最大となる遅延量を検出する遅延検出部と、前記遅延検出部の検出した遅延量に基づいて、各入力信号を遅延させる遅延部とを更に有し、前記加算部は、前記遅延部によって遅延された入力信号を基にして加算値を算出し、前記減算部は、前記遅延部によって遅延された入力信号を基にして減算値を算出することを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の信号処理装置。
  5. 前記複数のマイクから入力信号を取得して各入力信号を周波数軸上の信号に変換する周波数変換部を更に有し、前記加算部は、周波数軸上の各信号に基づいて加算値を算出し、前記減算部は、周波数軸上の各信号に基づいて減算値を算出することを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
  6. 前記ゲイン計算部は、各マイクの間隔に応じて異なるゲインと前記比の値との関係を示す情報と、前記比の値とを基にして、前記ゲインを算出することを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
  7. 前記比計算部は、前記加算値を二乗した値に対する前記減算値を二乗した値の比を算出することを特徴とする請求項３に記載の信号処理装置。
  8. 前記比計算部は、前記加算値の絶対値に対する前記減算値の絶対値の比を算出することを特徴とする請求項３に記載の信号処理装置。
  9. 前記加算部は、第１のマイクおよび第２のマイクから取得した各入力信号を加算した第１加算値と、第３のマイクおよび第４のマイクから取得した各入力信号を加算した第２加算値を算出し、前記減算部は、前記第１のマイクから取得した入力信号から、前記第２のマイクから取得した入力信号を減算した第１減算値と、前記第３のマイクから取得した入力信号から、前記第４のマイクから取得した入力信号を減算した第２減算値とを算出し、前記ゲイン計算部は、前記第１加算値、前記第２加算値、前記第１減算値、前記第２減算値を基にして、ゲインを算出することを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
  10. コンピュータが実行する信号処理方法であって、
    複数のマイクから複数の入力信号を取得し、各入力信号を加算した加算値を算出し、
    複数のマイクから複数の入力信号を取得し、一方の入力信号から他方の入力信号を減算した減算値を算出し、
    前記加算値と前記減算値とを基にして、前記入力信号に雑音が含まれるか否かを判定し、
    前記加算値に対する前記減算値の比を算出し、１から前記比の値を減算することで、ゲインを計算し、
    前記入力信号に雑音が含まれており、かつ、前記ゲインの値が所定値以上の場合には、前記ゲインをそのまま出力し、前記入力信号に雑音が含まれており、かつ、前記ゲインの値が前記所定値未満の場合には、前記所定値を前記ゲインとして出力し、
    前記ゲインを基にして、前記入力信号の雑音を抑制する
    各処理を実行することを特徴とする信号処理方法。
  11. コンピュータに、
    複数のマイクから複数の入力信号を取得し、各入力信号を加算した加算値を算出し、
    複数のマイクから複数の入力信号を取得し、一方の入力信号から他方の入力信号を減算した減算値を算出し、
    前記加算値と前記減算値とを基にして、前記入力信号に雑音が含まれるか否かを判定し、
    前記加算値に対する前記減算値の比を算出し、１から前記比の値を減算することで、ゲインを計算し、
    前記入力信号に雑音が含まれており、かつ、前記ゲインの値が所定値以上の場合には、前記ゲインをそのまま出力し、前記入力信号に雑音が含まれており、かつ、前記ゲインの値が前記所定値未満の場合には、前記所定値を前記ゲインとして出力し、
    前記ゲインを基にして、前記入力信号の雑音を抑制する
    各処理を実行させることを特徴とする信号処理プログラム。
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