JP6387151B2 - 雑音抑圧装置、及び、雑音抑圧方法 - Google Patents
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Description
[雑音抑圧装置の構成]
以下、実施の形態1に係る雑音抑圧装置について説明する。実施の形態1に係る雑音抑圧装置は、例えば、図1に示されるような自動翻訳装置に内蔵される。図1は、自動翻訳装置の外観斜視図である。
取得部11は、複数のマイクロホン20のそれぞれからマイクロホン信号を取得する(図3のS11)。複数のマイクロホン20のそれぞれは、無指向性のマイクロホンである。実施の形態1では、取得部11は、4つのマイクロホン20のそれぞれからマイクロホン信号を取得する。マイクロホン20の総数は特に限定されない。マイクロホン20の総数は、偶数であってもよいし奇数であってもよい。取得部11は、例えば、5つ以上のマイクロホン20のそれぞれからマイクロホン信号を取得してもよい。
マイクペア生成部12は、複数のマイクロホン20のうち任意の2つのマイクロホンによって構成されるマイクペアから得られる入力マイクペア信号を用いて、出力マイクペア信号を生成する(図3のS12)。出力マイクペア信号は、マイクペアを構成する2つのマイクロホン20のそれぞれが出力するマイクロホン信号からなる入力マイクペア信号を用いて生成される。なお、マイクペア生成部12は、取得部11を介してマイクロホン信号を取得する。図4は、マイクペア信号の生成方法を説明するための図である。
音響特性判定部13は、判定部の一例であって、生成されたマイクペア信号を用いて、複数のマイクペアのそれぞれにおける音響特性が所定の要件を満たすか否かの判定を行う(図3のS13)。音響特性判定部13は、マイクペア信号の信号レベルに基づいて、当該マイクペア信号に対応するマイクペアの音響特性が所定の要件を満たすか否かの判定を行う。
マイクペア選択部14は、音響特性判定部13から判定結果を取得し、取得された判定結果に基づいて、複数のマイクペアの中から、音響特性が所定の要件を満たすと判定された対象マイクペアを選択する(図3のS14)。言い換えれば、マイクペア選択部14は、複数のマイクペアのうち、音響特性が所定の要件を満たさないと判定されたマイクペアを除外する。図5及び図6は、マイクペアの選択例を説明するための複数のマイクロホンの配置図である。図5及び図6における4つのマイクロホン1〜4は、図2の4つのマイクロホン20に対応する。
雑音抑圧処理部15は、対象マイクペアから得られるマイクペア信号を用いて、複数のマイクロホン20のそれぞれから出力されるマイクロホン信号のうち少なくとも1つから得られるマイクロホン信号を入力信号とし、入力信号に含まれる雑音を抑圧する(図3のS15)。雑音抑圧処理部15は、対象マイクペア以外のマイクペアから得られるマイクペア信号については除外し、雑音の抑圧に使用しない。入力信号に対して雑音の抑圧が行われた信号は、出力信号として出力される。
以上説明したように、雑音抑圧装置10は、音響特性判定部13と、マイクペア選択部14と、雑音抑圧処理部15とを備える。音響特性判定部13は、複数のマイクロホン20に含まれる任意の2つのマイクロホンによって構成される複数のマイクペアのそれぞれから得られるマイクペア信号を用いて、複数のマイクペアのそれぞれにおける音響特性が所定の要件を満たすか否かの判定を行う。マイクペア選択部14は、複数のマイクペアの中から、音響特性が所定の要件を満たすと判定された対象マイクペアを選択する。雑音抑圧処理部15は、対象マイクペアから得られるマイクペア信号を用いて、複数のマイクロホン20のそれぞれから出力されるマイクロホン信号のうち少なくとも1つから得られる入力信号に含まれる雑音を抑圧する。
雑音抑圧装置10は、さらに、複数のマイクロホン20の中から、対象マイクペアを構成する対象マイクロホンを選択するマイクロホン選択部を備えてもよい。図7は、このような変形例1に係る雑音抑圧装置の機能構成を示すブロック図である。
雑音抑圧装置10または雑音抑圧装置10aは、さらに、複数のマイクロホン20のそれぞれから得られるマイクロホン信号を2つ以上用いて、所定の方向から到来する発話者の音声成分が強調された入力信号を生成する強調処理部を備えてもよい。図9は、このような変形例2に係る雑音抑圧装置の機能構成を示すブロック図である。
[実施の形態2に係る雑音抑圧装置の構成]
ところで、複数のマイクロホン20に入力されている音声が小さい場合には、音響特性判定部13による判定の精度が低下する場合がある。そこで、雑音抑圧装置10は、複数のマイクロホン20にある程度の大きさの音声が入力されていることを検出する検出部を備えてもよい。図11は、このような実施の形態2に係る雑音抑圧装置の機能構成を示すブロック図である。
例えば、雑音抑圧装置10が自動翻訳装置100に用いられる場合、及び、雑音抑圧装置10が音声認識機能を有するスマートホンなどの音声認識機能を有する情報端末に用いられる場合などには、ユーザは、発話前にボタンを押す等の操作を行う場合がある。このような場合、雑音抑圧装置10は、ユーザが発話前に行う操作を発話開始タイミングとして検出する発話開始タイミング検出部を備えてもよい。図12は、このような実施の形態2の変形例1に係る雑音抑圧装置の機能構成を示すブロック図である。
例えば、雑音抑圧装置10が自動翻訳装置100に用いられる場合、自動翻訳装置100は、翻訳後の音声を出力する出音装置を備える。出音装置は、具体的には、スピーカ装置であり、複数のマイクロホン20の周囲に配置される。このような場合、雑音抑圧装置10は、出音装置の出音開始タイミングを検出する出音開始タイミング検出部を備えてもよい。図13は、このような実施の形態2の変形例2に係る雑音抑圧装置の機能構成を示すブロック図である。
[実施の形態3に係る雑音抑圧装置の構成]
雑音抑圧装置10は、例えば、取得部11によって取得されたマイクロホン信号に対してリアルタイムで信号処理を行うことにより、常時出力信号を出力する。ここで、マイクペアの音響特性が所定の要件を満たさないと判定された場合、判定の直前に出力された出力信号は雑音が十分に抑圧されていない可能性がある。
[実施の形態4に係る雑音抑圧装置の構成]
上述のように、音響特性判定部13によって所定の音響特性を満たさないマイクペアが存在すると判定された場合、当該マイクペアの周辺には障害物が配置されているなどの異常があると推定される。そこで、雑音抑圧装置10は、ユーザに異常を通知する異常通知部を備えてもよい。図16は、このような実施の形態4に係る雑音抑圧装置の機能構成を示すブロック図である。
上述した雑音抑圧装置のうち、雑音抑圧装置10aのようにマイクロホン選択部16を備える雑音抑圧装置は、マイクロホン選択部16の選択結果に基づいて、ユーザに異常を通知する異常通知部を備えてもよい。図17は、このような実施の形態4の変形例1に係る雑音抑圧装置の機能構成を示すブロック図である。
雑音抑圧装置10は、出力信号の信号レベルに基づいて、ユーザに異常を通知する異常通知部を備えてもよい。図18は、このような実施の形態4の変形例2に係る雑音抑圧装置の機能構成を示すブロック図である。
以上、実施の形態について説明したが、本開示は、このような実施の形態に限定されるものではない。
11 取得部
12 マイクペア生成部
13 音響特性判定部
14 マイクペア選択部
15 雑音抑圧処理部
15a 雑音成分推定部
15b 雑音抑圧部
16 マイクロホン選択部
17 強調処理部
18a 検出部
18b 発話開始タイミング検出部
18c 出音開始タイミング検出部
19 記憶部
19a、19b、19c 異常通知部
20 マイクロホン
21 第一マイクロホン
22 第二マイクロホン
30 障害物
40 操作受付部
50 出音装置
100 自動翻訳装置
Claims (11)
- 複数のマイクロホンに含まれる任意の2つ以上のマイクロホンによって構成される複数のマイクセットのそれぞれから得られるマイクセット信号を用いて、前記複数のマイクセットのそれぞれにおける音響特性が所定の要件を満たすか否かの判定を行う判定部と、
前記複数のマイクセットの中から、音響特性が前記所定の要件を満たすと判定された対象マイクセットを選択するマイクセット選択部と、
前記対象マイクセットから得られる前記マイクセット信号を用いて、前記複数のマイクロホンのそれぞれから出力されるマイクロホン信号のうち少なくとも1つから得られる入力信号に含まれる雑音を抑圧する雑音抑圧処理部とを備える
雑音抑圧装置。 - さらに、前記複数のマイクロホンの中から、前記対象マイクセットを構成する対象マイクロホンを選択するマイクロホン選択部を備え、
前記雑音抑圧処理部は、前記対象マイクロホンから得られるマイクロホン信号を前記入力信号として、当該入力信号に含まれる雑音を抑圧する
請求項1に記載の雑音抑圧装置。 - さらに、前記複数のマイクロホンから出力されるマイクロホン信号の音声レベルが所定レベルよりも大きい対象期間を検出する検出部を備え、
前記判定部は、前記対象期間中に前記複数のマイクセットのそれぞれから得られるマイクセット信号を用いて前記判定を行う
請求項1または2に記載の雑音抑圧装置。 - さらに、ユーザが発話前に行う操作を発話開始タイミングとして検出する検出部を備え、
前記判定部は、検出された前記発話開始タイミングよりも後に前記複数のマイクセットのそれぞれから得られるマイクセット信号を用いて前記判定を行う
請求項1または2に記載の雑音抑圧装置。 - さらに、前記複数のマイクロホンの周囲に配置された出音装置の出音開始タイミングを検出する検出部を備え、
前記判定部は、検出された前記出音開始タイミングよりも後に前記複数のマイクセットのそれぞれから得られるマイクセット信号を用いて前記判定を行う
請求項1または2に記載の雑音抑圧装置。 - 前記複数のマイクロホンのそれぞれから出力されるマイクロホン信号が記憶される記憶部を備え、
前記判定部によって、前記複数のマイクセットの少なくとも1つの音響特性が前記所定の要件を満たさないという判定が行われた場合、前記雑音抑圧処理部は、当該判定よりも前に前記複数のマイクロホンのそれぞれから出力されたマイクロホン信号であって、前記記憶部に記憶されたマイクロホン信号のうち少なくとも1つから得られる入力信号に含まれる雑音を抑圧する
請求項1〜5のいずれか1項に記載の雑音抑圧装置。 - さらに、前記判定部の前記判定の結果に基づいて、ユーザに異常を通知する異常通知部を備える
請求項1〜6のいずれか1項に記載の雑音抑圧装置。 - さらに、前記マイクロホン選択部の選択結果に基づいて、ユーザに異常を通知する異常通知部を備える
請求項2に記載の雑音抑圧装置。 - さらに、前記雑音抑圧処理部によって雑音が抑圧された後の前記入力信号である出力信号の信号レベルに基づいて、ユーザに異常を通知する異常通知部を備える
請求項3に記載の雑音抑圧装置。 - 複数のマイクロホンに含まれる任意の2つ以上のマイクロホンによって構成される複数のマイクセットのそれぞれから得られるマイクセット信号を用いて、前記複数のマイクセットのそれぞれにおける音響特性が所定の要件を満たすか否かの判定を行い、
前記複数のマイクセットの中から、音響特性が前記所定の要件を満たすと判定された対象マイクセットを選択し、
前記対象マイクセットから得られる前記マイクセット信号を用いて、前記複数のマイクロホンのそれぞれから出力されるマイクロホン信号のうち少なくとも1つから得られる入力信号に含まれる雑音を抑圧する
雑音抑圧方法。 - 請求項10に記載の雑音抑圧方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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