JP6520276B2 - 雑音抑圧装置、雑音抑圧方法、及び、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、雑音抑圧装置、雑音抑圧方法、及び、プログラムに関する。

入力信号ｉｎ（ｔ）を周波数領域に変換した後に雑音抑圧を行い、再び、時間領域に逆変換して出力信号ｏｕｔ（ｔ）を出力する雑音抑圧装置が知られている。

このような雑音抑圧装置は、携帯電話などの多くの種類の装置に搭載されている。近年、雑音抑圧装置を搭載する装置には、集音するためのマイクロフォン（以下、単にマイクという）が複数備えられ、マイク間の距離が広がる傾向にある。

従来の雑音抑圧方式として、振幅比を用いる方式（ビームフォーミング）が知られている（例えば、特許文献１を参照）。しかしながら、マイク間の距離が広い場合、マイクの設置位置や音道形状の影響などでマイクの感度が揃えられない。感度差が大きいマイクを使って、振幅比を用いた雑音抑圧を行うと、目的音（音声）の歪みが大きくなってしまう。

特開２０１４−１３７４１４号公報

一つの側面では、本発明は、マイク間の距離が広く、マイクの感度差が大きい場合でも、目的音（音声）の歪みを抑制しつつ、雑音抑圧することを可能とする雑音抑圧装置、雑音抑圧方法、及び、プログラムを提供することを課題とする。

一態様における雑音抑圧装置は、複数のマイクロフォンからの入力信号に対して雑音抑圧を行う雑音抑圧装置であって、マイクロフォンからの入力信号間の周波数ごとの位相差に基づいて、位相差±ｎπ（ｎは偶数）を、位相回転させた追加データとして生成する生成手段と、位相差が位相回転を生じない周波数帯域における位相差に基づいて、周波数・位相差平面の領域であって、入力信号に含まれる目的音の音源が存在する確率の高い方向の領域を一又は複数選択し、位相差と追加データとに基づいて、選択した一又は複数の領域の中から、音源が存在する方向の領域を推定する推定手段と、音源が存在する領域からの音であるか否かに応じて設定される抑圧係数に基づいて、入力信号を抑圧した出力信号を生成する出力信号生成手段と、を備えることを特徴としている。

一態様における雑音抑圧方法は、複数のマイクロフォンからの入力信号に対して雑音抑圧を行う雑音抑圧装置の雑音抑圧方法であって、マイクロフォンからの入力信号間の周波数ごとの位相差に基づいて、位相差±ｎπ（ｎは偶数）を、位相回転させた追加データとして生成し、位相差が位相回転を生じない周波数帯域における位相差に基づいて、周波数・位相差平面の領域であって、入力信号に含まれる目的音の音源が存在する確率の高い方向の領域を一又は複数選択し、位相差と追加データとに基づいて、選択した一又は複数の領域の中から、音源が存在する方向の領域を推定し、音源が存在する領域からの音であるか否かに応じて設定される抑圧係数に基づいて、入力信号を抑圧した出力信号を生成する、ことを特徴としている。

一態様におけるプログラムは、複数のマイクロフォンからの入力信号に対して雑音抑圧を行う雑音抑圧装置のコンピュータに、マイクロフォンからの入力信号間の周波数ごとの位相差に基づいて、位相差±ｎπ（ｎは偶数）を、位相回転させた追加データとして生成し、位相差が位相回転を生じない周波数帯域における位相差に基づいて、周波数・位相差平面の領域であって、入力信号に含まれる目的音の音源が存在する確率の高い方向の領域を一又は複数選択し、位相差と追加データとに基づいて、選択した一又は複数の領域の中から、音源が存在する方向の領域を推定し、音源が存在する領域からの音であるか否かに応じて設定される抑圧係数に基づいて、入力信号を抑圧した出力信号を生成する、処理を実行させることを特徴としている。

一つの側面では、マイク間の距離が広く、マイクの感度差が大きい場合でも、目的音（音声）の歪みを抑制しつつ、雑音抑圧することが可能となる。

実施形態１における雑音抑圧装置の構成例を示す機能ブロック図である。 実施形態１における信号の概略的な流れを示す図である。 領域設定の第１の例について説明するための図である。 領域設定の第２の例について説明するための図である。 領域設定の第３の例について説明するための図である。 領域設定の第３の例について説明するための図である。 領域設定の第４の例について説明するための図である。 領域設定の第４の例について説明するための図である。 実施形態１における雑音抑圧処理のフローを説明するためのフローチャートの例の一部である。 実施形態１における雑音抑圧処理のフローを説明するためのフローチャートの例の他の一部である。 実施形態１における雑音抑圧処理について説明するための第１の具体例を示す図である。 第１の具体例に従って、第１音源の特定方法について説明するための図である。 第１の具体例に従って、第２音源の特定方法について説明するための図である。 第１の具体例に従って、第３音源の特定方法について説明するための図である。 実施形態１における雑音抑圧処理について説明するため第２の具体例を示す図である。 第２の具体例に従って、音源の特定方法について説明するための図である。 ＡとＢは、いずれも、実施形態１における雑音抑圧処理の効果について説明するための図である。 実施形態２における雑音抑圧装置の構成例を示す機能ブロック図である。 実施形態２における音源が存在する領域を特定する方法について説明するための図ある。 実施形態２における音源が存在する領域を特定する方法について説明するための図ある。 各実施形態における雑音抑圧装置のハードウェア構成の例を示す図である。

以下に本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は、本実施形態１における雑音抑圧装置１の構成例を示す機能ブロック図であり、図２は、本実施形態１における信号の概略的な流れを示す図である。

本実施形態１における雑音抑圧装置１は、複数のマイクロフォン（以下、単にマイクと称する）ＭＣｋ（図１においては、マイクＭＣ１とマイクＭＣ２）より入力された入力信号ｉｎｋ（ｔ）（図１においては、入力信号ｉｎ１（ｔ）と入力信号ｉｎ２（ｔ））を周波数領域に変換した後に雑音抑圧を行い、再び、時間領域に逆変換して出力信号ｏｕｔ（ｔ）を出力する装置である。なお、ｋは“２”以上の整数であり、以下、特に区別する必要がない場合には、マイクＭＣ、入力信号ｉｎ（ｔ）と総称することとする。また、雑音抑圧装置１は、図１に示すように、入力部１０と、記憶部２０と、出力部３０と、制御部４０と、を備えている。

入力部１０は、例えば、オーディオインターフェース、あるいは、音声通信モジュールなどを備えている。入力部１０は、処理対象の入力信号ｉｎ（ｔ）を受け付け、受け付けた入力信号ｉｎ（ｔ）をサンプリング周波数Ｆｓでデジタル信号に変換する。そして、入力部１０は、図２に示すように、デジタル信号に変換した入力信号ｉｎ（ｔ）を、詳しくは後述する直交変換部４Ｂに出力する。

記憶部２０は、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）、Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）などを備えている。記憶部２０は、制御部４０が備える、例えば、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ）のワークエリア、雑音抑圧装置１全体を制御するための動作プログラムなどの各種プログラムを格納するプログラムエリアとして機能する。また、記憶部２０は、接続されているマイクＭＣ間の距離Ｄを示すマイク距離情報、サンプリング周波数Ｆｓを示すサンプリング周波数情報、音速Ｃを示す音速情報、フレーム長Ｌ_Ｆを示すフレーム長情報など各種データを格納するデータエリアとして機能する。また、データエリアには、領域設定部４Ａ（詳しくは後述）により算出された最大周波数ビンＢｍａｘ（詳しくは後述）と設定された位相差領域（詳しくは後述）を示す領域情報とが格納される。

音速情報は、温度ごとの音速Ｃを示す情報であってもよいし、雑音抑圧装置が使用される一般的な環境の温度における音速Ｃを示す情報であってもよい。音速情報が温度ごとの音速Ｃを示す情報である場合、例えば、温度センサにより使用環境の温度を測定することで、測定した温度に対応する音速Ｃを特定することが可能となる。

出力部３０は、例えば、オーディオインターフェース、あるいは、音声通信モジュールなどを備え、雑音抑圧後の出力信号ｏｕｔ（ｔ）を出力する。

制御部４０は、例えば、ＣＰＵなどを備え、記憶部２０のプログラムエリアに格納されている動作プログラムを実行して、図１に示すように、領域設定部４Ａと、直交変換部４Ｂと、位相差算出部４Ｃと、追加データ算出部４Ｄと、領域選択部４Ｅと、特定部４Ｆと、抑圧係数算出部４Ｇと、抑圧処理部４Ｈと、逆直交変換部４Ｉとしての機能を実現する。また、制御部４０は、動作プログラムを実行して、雑音抑圧装置１全体を制御する制御処理や詳しくは後述の雑音抑圧処理などの処理を実行する。

領域設定部４Ａは、周波数ビン・位相差平面上に境界線で画定された複数の位相差の領域（以下、位相差領域という）を設定する。また、領域設定部４Ａは、記憶部２０のデータエリアに格納されている音速情報とマイク距離情報を取得し、以下の式１にしたがって、位相回転が生じない最大周波数Ｆｍａｘを算出する。

そして、領域設定部４Ａは、記憶部２０のデータエリアに格納されているフレーム長情報とサンプリング周波数情報とを取得し、以下の式２にしたがって、最大周波数Ｆｍａｘを最大周波数ビンＢｍａｘに変換する。つまり、Ｂｍａｘは最大周波数Ｆｍａｘを周波数ビンで表したものである。

そして、領域設定部４Ａは、設定した位相差領域を示す領域情報と算出した最大周波数Ｆｍａｘを周波数ビンで表した最大周波数ビンＢｍａｘを記憶部２０のデータエリアに格納する。領域情報は、例えば、各位相差領域を画定する境界線ＢＬの情報であってもよい。

例えば、音速Ｃが３４０ｍ／ｓ、マイク間の距離Ｄが０．１ｍ、サンプリング周波数Ｆｓが８ｋＨｚ、フレーム長Ｌ_Ｆが２５６である場合には、Ｆｍａｘ＝３４０／０．２＝１，７００Ｈｚとなり、Ｂｍａｘ＝１７００×２５６／８０００≒５４．４ビンとなる。

以下に、図３乃至８を参照して、領域設定部４Ａにより設定される位相差領域の幾つかの例について説明する。図３は、領域設定の第１の例について説明するための図である。図３を参照して、本第１の例では、隣接する２本の境界線ＢＬで各位相差領域が画定されており、各位相差領域を画定する２本の境界線ＢＬがなす角の角度は全て等しく設定されている。この場合、周波数をｘ軸、位相差をｙ軸として、領域設定部４Ａは、例えば、ｙ＝αｘで表される直線で各境界線ＢＬを定義することで、各位相差領域を設定してもよい。例えば、各境界線ＢＬを表す直線ｙ＝αｘの傾きαを、α＝０．０１×ａ（ａは整数）のように定義してもよい。この際、領域設定部４Ａは、傾きαの最大値α_ｍａｘを算出し、傾きαの絶対値｜α｜が最大値α_ｍａｘを超えないように境界線ＢＬを定義してもよい。

ここで、最大値α_ｍａｘは、位相回転が生じない最大周波数Ｆｍａｘを周波数ビンで表した最大周波数ビンＢｍａｘで“π”となる直線ｙ＝αｘの傾きである。したがって、領域設定部４Ａは、式２を用いて、以下の式３にしたがって、最大値α_ｍａｘを算出することができる。

例えば、音速Ｃが３４０ｍ／ｓ、マイク間の距離Ｄが０．１ｍ、サンプリング周波数Ｆｓが８ｋＨｚ、フレーム長Ｌ_Ｆが２５６である場合には、α_ｍａｘ＝３．１４／５４．４≒０．０５８となる。したがって、この場合、領域設定部４Ａは、図３に示すように、１１本の境界線ＢＬにより位相差領域を設定する。

図４は、領域設定の第２の例について説明するための図である。図４を参照して、本第２の例では、隣接する２本の境界線ＢＬで各位相差領域が画定されており、各位相差領域を画定する２本の境界線ＢＬがなす角の角度は、位相差が“０”に近い領域ほど小さくなるように設定されている。この際、上述の第１の例の場合と同様に、領域設定部４Ａは、傾きαの絶対値｜α｜が最大値α_ｍａｘを超えないように境界線ＢＬを定義してもよい。

図５と図６は、いずれも、領域設定の第３の例について説明するための図である。図５を参照して、本第３の例では、隣接する位相差領域と一部が重なり合うように各位相差領域が設定されている。この場合、例えば、領域設定部４Ａは、図６に示すように、各位相差領域を画定する下限境界線ＢＬの傾きα１と上限境界線ＢＬの傾きα２を設定することで、隣接する位相差領域と一部が重なり合うように各位相差領域を設定することができる。この際、第１の例の場合と同様に、領域設定部４Ａは、傾きαの絶対値｜α｜が最大値α_ｍａｘを超えないように境界線ＢＬを定義してもよい。このように、隣接する位相差領域と一部が重なり合うように各位相差領域を設定することで、境界線上のデータをいずれかの位相差領域に含めて扱うことができるため、音源が存在する位相差領域の推定精度を向上させることができる。

図７と図８は、いずれも、領域設定の第４の例について説明するための図である。図７を参照して、本第４の例では、位相差領域を画定する境界線ＢＬを表す直線の内の少なくとも一部の直線のｙ切片βが“０”以外に設定されている。領域設定部４Ａは、例えば、図８に示す傾きαとｙ切片βの組により定義される直線ｙ＝αｘ＋βを各境界線ＢＬとすることで、ｙ切片βが“０”以外に設定されている境界線ＢＬを一部に含む境界線ＢＬにより各位相差領域を設定することができる。なお、各位相差領域をｙ切片βが“０”以外の直線で表される境界線ＢＬで画定する方法は、上述の第１乃至第３の例のいずれに対しても適用することができる。

図１と図２に戻り、直交変換部４Ｂは、入力されたデジタル変換後の入力信号ｉｎ（ｔ）をそれぞれフレーム分割する。そして、直交変換部４Ｂは、フレーム分割された各入力信号ｉｎ（ｔ）に対し、例えば、高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：ＦＦＴ）などの直交変換を用いて、フレームごとに周波数領域の信号に変換し、振幅スペクトル｜Ｘ（ｆ）｜と位相スペクトルａｒｇＸ（ｆ）とからなる入力スペクトルＸ（ｆ）を周波数（周波数ビン）ごとに生成する。そして、直交変換部４Ｂは、図２に示すように、生成した振幅スペクトル｜Ｘ（ｆ）｜を抑圧処理部４Ｈに出力すると共に、位相スペクトルａｒｇＸ（ｆ）を、位相差算出部４Ｃと逆直交変換部４Ｉにそれぞれ出力する。

位相差算出部４Ｃは、同じ周波数（つまり、同じ周波数ビン）の位相スペクトルａｒｇＸ（ｆ）の差分を位相差としてそれぞれ算出する。そして、位相差算出部４Ｃは、図２に示すように、算出した位相差を追加データ算出部４Ｄと領域選択部４Ｅと特定部４Ｆにそれぞれ出力する。

追加データ算出部４Ｄは、入力された周波数（周波数ビン）ごとの位相差に基づいて、位相差±ｎπ（ｎは偶数）を追加データとしてそれぞれ算出する。つまり、追加データ算出部４Ｄは、位相差をそれぞれ位相回転させた追加データを生成する。そして、追加データ算出部４Ｄは、図２に示すように、算出した追加データを特定部４Ｆに出力する。ここで、偶数ｎは、以下の式４により定義されている。

例えば、音速Ｃが３４０ｍ／ｓ、マイク間の距離Ｄが０．１ｍ、サンプリング周波数Ｆｓが８ｋＨｚである場合、ｎ＝{（８０００ｘ０．１／３４０）−１＝１．３５≦ｎを満たす最小の偶数}、つまり、ｎ＝２となる。したがって、この場合、追加データ算出部４Ｄは、位相差±２πを追加データとしてそれぞれ算出する。

領域選択部４Ｅは、位相回転が生じない周波数帯域において、入力された位相差に基づいて、音源が存在する確率が高い位相差領域を選択する。より具体的には、領域選択部４Ｅは、記憶部２０のデータエリアに格納されている領域情報と位相回転が生じない最大周波数Ｆｍａｘを周波数ビンで表した最大周波数ビンＢｍａｘを取得する。そして、領域選択部４Ｅは、位相回転が生じない周波数帯域において、位相差が多く存在する位相差領域を１以上選択する。そして、領域選択部４Ｅは、図２に示すように、選択結果を特定部４Ｆに出力する。

例えば、領域選択部４Ｅは、位相回転が生じない周波数帯域において、位相差が最も多く存在する位相差領域を選択すると共に、位相差が最も多く存在する位相差領域における位相差の数と存在する位相差の数との差分が所定の第１閾値Ｚ１以上の位相差領域を選択するようにしてもよい。また、例えば、領域選択部４Ｅは、位相回転が生じない周波数帯域において、位相差が最も多く存在する位相差領域を選択すると共に、位相差が最も多く存在する位相差領域における位相差の数に対する、存在する位相差の数の比が所定の第２閾値Ｚ２以上の位相差領域を選択するようにしてもよい。

特定部４Ｆは、領域選択部４Ｅにより選択された位相差領域の中から、音源が存在する位相差領域、つまり、音源方向の領域を特定する。より具体的には、特定部４Ｆは、領域選択部４Ｅにより選択された位相差領域の中から、全周波数帯域において、位相差と位相差±ｎπ（追加データ）が所定の第３閾値Ｚ３より多く存在する位相差領域を特定する。この際、位相差と位相差±ｎπ（追加データ）が所定の第３閾値Ｚ３より多く存在する位相差領域が特定できない場合には、特定部４Ｆは、領域選択部４Ｅにより選択された音源が存在すると推定される位相差領域の中から、全周波数帯域において、位相差と位相差±ｎπ（追加データ）が最も多く存在する位相差領域を特定する。つまり、位相回転が生じない低周波数帯域での位相差の精度が悪いために、複数の位相差領域が選択された場合であっても、位相差と位相差±ｎπ（追加データ）が所定の第３閾値Ｚ３より多く存在する位相差領域を特定することで、音源が存在する確率が最も高い位相差領域を絞り込むことができる。そして、特定部４Ｆは、図２に示すように、特定結果を抑圧係数算出部４Ｇに出力する。

抑圧係数算出部４Ｇは、音の音源が推定された音源方向の領域（推定された位相差領域）内に存在するか否かを判定し、判定結果に応じて、入力信号ｉｎ（ｔ）から雑音を抑圧するための抑圧係数Ｇ（ｆ）を周波数（周波数ビン）ごとに算出する。より具体的には、抑圧係数算出部４Ｇは、位相回転が生じない周波数帯域を除く中高周波数帯域、つまり、位相回転が生じない最大周波数Ｆｍａｘより大きい中高周波数帯域において、位相差と追加データの内のいずれかが特定部４Ｆにより特定された位相差領域に含まれるか否かを判定する。この際、抑圧係数算出部４Ｇは、全周波数帯域において、位相差と追加データの内のいずれかが特定部４Ｆにより特定された位相差領域に含まれるか否かを判定するようにしてもよい。あるいは、抑圧係数算出部４Ｇは、位相回転が生じない最大周波数Ｆｍａｘより大きい中高周波数帯域においては、位相差と追加データの内のいずれかが特定部４Ｆにより特定された位相差領域に含まれるか否かを判定し、位相回転が生じない最大周波数Ｆｍａｘ以下の低周波数帯域においては、位相差が特定部４Ｆにより特定された位相差領域に含まれるか否かを判定するようにしてもよい。

そして、抑圧係数算出部４Ｇは、位相差と追加データの内のいずれかが位相差領域に含まれる場合には、抑圧係数Ｇ（ｆ）＝１．０とし、一方、位相差と追加データのいずれもが特定部４Ｆにより特定された位相差領域に含まれない場合には、抑圧係数Ｇ（ｆ）＝Ｇｍｉｎとする。Ｇｍｉｎは０＜Ｇｍｉｎ＜１を満たす値であり、抑圧量に応じて設定される。そして、抑圧係数算出部４Ｇは、図２に示すように、周波数（周波数ビン）ごとに算出した抑圧係数Ｇ（ｆ）を抑圧処理部４Ｈに出力する。

なお、特定部４Ｆにより特定された位相差領域が複数存在する場合には、抑圧係数算出部４Ｇは、特定された位相差領域のそれぞれに対して、音の音源が当該位相差領域内に存在するか否かを判定し、判定結果に応じて、入力信号ｉｎ（ｔ）から雑音を抑圧するための抑圧係数Ｇ（ｆ）を周波数（周波数ビン）ごとに算出する。つまり、第１位相差領域と第２位相差領域が特定部４Ｆにより特定された場合には、抑圧係数算出部４Ｇは、第１位相差領域に対応する抑圧係数Ｇ（ｆ）と第２位相差領域に対応する抑圧係数Ｇ（ｆ）を算出する。

抑圧処理部４Ｈは、入力された振幅スペクトル｜Ｘ（ｆ）｜に入力された抑圧係数Ｇ（ｆ）を乗算して、以下の式５に示す抑圧後の振幅スペクトル｜Ｙ（ｆ）｜を周波数（周波数ビン）ごとに算出する。そして、抑圧処理部４Ｈは、図２に示すように、算出した抑圧後の振幅スペクトル｜Ｙ（ｆ）｜を逆直交変換部４Ｉに出力する。なお、特定部４Ｆにより特定された位相差領域が複数存在する場合には、抑圧処理部４Ｈは、特定された位相差領域のそれぞれに対して、振幅スペクトル｜Ｘ（ｆ）｜に対応する抑圧係数Ｇ（ｆ）を乗算して、抑圧後の振幅スペクトル｜Ｙ（ｆ）｜を周波数（周波数ビン）ごとに算出する。

逆直交変換部４Ｉは、入力された位相スペクトルａｒｇＸ（ｆ）と抑圧後の振幅スペクトル｜Ｙ（ｆ）｜を逆直交変換して、時間領域における出力信号ｏｕｔ（ｔ）を生成する。そして、逆直交変換部４Ｉは、図２に示すように、出力部３０を介して、生成した出力信号ｏｕｔ（ｔ）を出力する。

なお、特定部４Ｆにより特定された位相差領域が複数存在する場合には、逆直交変換部４Ｉは、特定された位相差領域のそれぞれに対して、入力された位相スペクトルａｒｇＸ（ｆ）と対応する抑圧後の振幅スペクトル｜Ｙ（ｆ）｜を逆直交変換して、時間領域における出力信号ｏｕｔ（ｔ）を生成する。つまり、特定部４Ｆにより特定された位相差領域が複数存在する場合には、特定された位相差領域のそれぞれに対して、他の領域が音源となる音を抑圧した出力信号ｏｕｔ（ｔ）がそれぞれ生成される。そして、この場合、逆直交変換部４Ｉは、例えば、ユーザにより選択された一の出力信号ｏｕｔ（ｔ）を、出力部３０を介して出力する。

次に、図９と図１０を参照して、本実施形態１における雑音抑圧処理の流れについて説明する。図９と図１０は、それぞれ、本実施形態１における雑音抑圧処理のフローを説明するためのフローチャートの例の一部と他の一部である。本雑音抑圧処理は、入力信号ｉｎ（ｔ）の入力をトリガとして開始される。

直交変換部４Ｂは、入力された入力信号ｉｎ（ｔ）を直交変換処理して、振幅スペクトル｜Ｘ（ｆ）｜と位相スペクトルａｒｇＸ（ｆ）とからなる入力スペクトルＸ（ｆ）を周波数（周波数ビン）ごとに生成する（ステップＳ００１）。そして、直交変換部４Ｂは、生成した振幅スペクトル｜Ｘ（ｆ）｜を抑圧処理部４Ｈに出力すると共に（ステップＳ００２）、位相スペクトルａｒｇＸ（ｆ）を、位相差算出部４Ｃと逆直交変換部４Ｉにそれぞれ出力する（ステップＳ００３）。

そして、位相差算出部４Ｃは、同じ周波数（つまり、同じ周波数ビン）の位相スペクトルａｒｇＸ（ｆ）の差分を位相差としてそれぞれ算出する（ステップＳ００４）。そして、位相差算出部４Ｃは、算出した位相差を追加データ算出部４Ｄと領域選択部４Ｅと特定部４Ｆにそれぞれ出力する（ステップＳ００５）。

そして、領域選択部４Ｅは、位相回転が生じない周波数帯域において、入力された位相差に基づいて、音源が存在する確率が高い位相差領域を選択する（ステップＳ００６）。そして、領域選択部４Ｅは、選択結果を特定部４Ｆに出力する（ステップＳ００７）。

そして、追加データ算出部４Ｄは、入力された周波数（周波数ビン）ごとの位相差に基づいて、位相差±ｎπ（追加データ）をそれぞれ算出する（ステップＳ００８）。そして、追加データ算出部４Ｄは、算出した追加データを特定部４Ｆに出力する（ステップＳ００９）。

そして、特定部４Ｆは、領域選択部４Ｅにより選択された位相差領域の中から、音源が存在する位相差領域を特定する（ステップＳ０１０）。本実施形態１においては、特定部４Ｆは、領域選択部４Ｅにより選択された位相差領域の中から、位相差と位相差±ｎπ（追加データ）が所定の第３閾値Ｚ３より多く存在する位相差領域を特定する。そして、特定部４Ｆは、特定結果を抑圧係数算出部４Ｇに出力する（ステップＳ０１１）。

そして、抑圧係数算出部４Ｇは、入力信号ｉｎ（ｔ）から雑音を抑圧するための抑圧係数Ｇ（ｆ）を周波数（周波数ビン）ごとに算出し、算出した抑圧係数Ｇ（ｆ）を抑圧処理部４Ｈに出力する（ステップＳ０１２）。

そして、抑圧処理部４Ｈは、振幅スペクトル｜Ｘ（ｆ）｜に抑圧係数Ｇ（ｆ）を乗算して、抑圧後の振幅スペクトル｜Ｙ（ｆ）｜を周波数（周波数ビン）ごとに算出する（ステップＳ０１３）。そして、抑圧処理部４Ｈは、算出した抑圧後の振幅スペクトル｜Ｙ（ｆ）｜を逆直交変換部４Ｉに出力する（ステップＳ０１４）。

そして、逆直交変換部４Ｉは、位相スペクトルａｒｇＸ（ｆ）と抑圧後の振幅スペクトル｜Ｙ（ｆ）｜を逆直交変換して、時間領域における出力信号ｏｕｔ（ｔ）を生成する（ステップＳ０１５）。そして、逆直交変換部４Ｉは、出力部３０を介して、生成した出力信号ｏｕｔ（ｔ）を出力する（ステップＳ０１６）。

そして、制御部４０は、未処理の入力信号ｉｎ（ｔ）が有るか否かを判定する（ステップＳ０１７）。制御部４０により、未処理の入力信号ｉｎ（ｔ）が有ると判定された場合には（ステップＳ０１７；ＹＥＳ）、処理はステップＳ００１の処理へと戻り、前述の処理を繰り返す。一方、制御部４０により、未処理の入力信号ｉｎ（ｔ）は無いと判定された場合には（ステップＳ０１８；ＮＯ）、本処理は終了する。

次に、図１１乃至図１６を参照して、具体例にしたがって、音源が存在する確率が最も高い位相差領域の特定方法について更に説明する。

図１１は、本実施形態１における雑音抑圧処理について説明するための第１の具体例を示す図である。第１の具体例では、図１１に示すように、３つの音源（第１音源Ｓ−Ａ、第２音源Ｓ−Ｂ、第３音源Ｓ−Ｃ）が存在しており、第１音源Ｓ−Ａは境界線ＢＬ１と境界線ＢＬ２とに挟まれている領域である位相差領域（２−１）に、第２音源Ｓ−Ｂは境界線ＢＬ２と境界線ＢＬ３とに挟まれている領域である位相差領域（２−２）に、第３音源Ｓ−Ｃは境界線ＢＬ５と境界線ＢＬ６とに挟まれている領域である位相差領域（２−５）に、それぞれ存在しているものとする。また、第１の具体例では、各音源からの発音は非同時であり、ｎ＝２であるものとする。

図１２は、第１の具体例に従って、第１音源Ｓ−Ａの特定方法について説明するための図である。図１３は、第１の具体例に従って、第２音源Ｓ−Ｂの特定方法について説明するための図である。図１４は、第１の具体例に従って、第３音源Ｓ−Ｃの特定方法について説明するための図である。

なお、図１２乃至図１４と図１６中の、黒点は位相差算出部４Ｃにより算出された位相差を示し、グレー点は位相差±２π、つまり、追加データを示している。また、◆はある時点における位相差を示し、△はある時点における位相差＋２πを示し、▽はある時点における位相差−２πを示している。また、図１２乃至図１４と図１６中の領域ＤＭは、位相回転が生じない領域を示している。

まず、図１２を参照して、第１音源Ｓ−Ａの特定方法について説明する。本第１の具体例では、図１２に示すように、位相回転が生じない周波数帯域において、境界線ＢＬ１と境界線ＢＬ２とに挟まれた位相差領域（２−１）における位相差が最も多いことから、領域選択部４Ｅは、位相差領域（２−１）を選択する。なお、本第１の具体例では、図１２に示すように、他の位相差領域にはほとんど位相差が存在していないことから、領域選択部４Ｅは、位相差領域（２−１）のみを選択するものとする。したがって、この場合、特定部４Ｆは、位相差と位相差±ｎπ（追加データ）が最も多く存在する位相差領域として、位相差領域（２−１）を特定する。このように、特定部４Ｆは、領域選択部４Ｅと連係して、第１音源Ｓ−Ａが存在する位相差領域（２−１）を推定することができる。

次に、図１３を参照して、第２音源Ｓ−Ｂの特定方法について説明する。本第１の具体例では、図１３に示すように、位相回転が生じない周波数帯域において、境界線ＢＬ２と境界線ＢＬ３とに挟まれた位相差領域（２−２）における位相差が最も多いことから、領域選択部４Ｅは、位相差領域（２−２）を選択する。ここで、本第１の具体例では、境界線ＢＬ３と境界線ＢＬ４とに挟まれた位相差領域（２−３）が上述の所定の条件を満たすとする。この場合、領域選択部４Ｅは、位相差領域（２−２）と共に、位相差領域（２−３）も選択する。

ここで、位相差と追加データのいずれかが所定の第３閾値Ｚ３より多く存在する位相差領域が位相差領域（２−２）のみであるとする。この場合、特定部４Ｆは、位相差領域（２−２）と位相差領域（２−３）の内で、位相差領域（２−２）を特定する。このように、特定部４Ｆは、領域選択部４Ｅと連係して、第２音源Ｓ−Ｂが存在する位相差領域（２−２）を推定することができる。

次に、図１４を参照して、第３音源Ｓ−Ｃの特定方法について説明する。本第１の具体例では、図１４に示すように、位相回転が生じない周波数帯域において、境界線ＢＬ５と境界線ＢＬ６とに挟まれた位相差領域（２−５）における位相差が最も多いことから、領域選択部４Ｅは、位相差領域（２−５）を選択する。ここで、本第１の具体例では、境界線ＢＬ４と境界線ＢＬ５とに挟まれた位相差領域（２−４）が上述の所定の条件を満たすとする。この場合、領域選択部４Ｅは、位相差領域（２−５）と共に、位相差領域（２−４）も選択する。

ここで、位相差と追加データのいずれかが所定の第３閾値Ｚ３より多く存在する位相差領域が位相差領域（２−５）のみであるとする。この場合、特定部４Ｆは、位相差領域（２−４）と位相差領域（２−５）の内で、位相差領域（２−５）を特定する。このように、特定部４Ｆは、領域選択部４Ｅと連係して、第３音源Ｓ−Ｃが存在する位相差領域（２−５）を推定することができる。

図１５は、本実施形態１における雑音抑圧処理について説明するための第２の具体例を示す図である。第２の具体例では、図１５に示すように、２つの音源（第１音源Ｓ−Ａ、第２音源Ｓ−Ｂ）が存在しており、第１音源Ｓ−Ａは位相差領域（２−１）に、第２音源Ｓ−Ｂは位相差領域（２−４）に、それぞれ存在しているものとする。また、第２の具体例では、各音源からの発音は同時であり、ｎ＝２であるものとする。図１６は、第２の具体例に従って、音源の特定方法について説明するための図である。

本第２の具体例では、図１６に示すように、位相回転が生じない周波数帯域において、位相差領域（２−１）における位相差が最も多いことから、領域選択部４Ｅは、位相差領域（２−１）を選択する。ここで、本第２の具体例では、位相差領域（２−４）が上述の所定の条件を満たすとする。この場合、領域選択部４Ｅは、位相差領域（２−１）と共に、位相差領域（２−４）も選択する。

ここで、位相差領域（２−１）と位相差領域（２−４）のいずれもが、位相差と追加データのいずれかが所定の第３閾値Ｚ３より多く存在する位相差領域であるとする。この場合、特定部４Ｆは、位相差領域（２−１）と位相差領域（２−４）の２つを、音源が存在する領域として特定する。このように、特定部４Ｆは、領域選択部４Ｅと連係して、第１音源Ｓ−Ａが存在する位相差領域（２−１）と第２音源Ｓ−Ｂが存在する位相差領域（２−４）を推定することができる。つまり、同時に複数の音源から発音される場合であっても、音源が存在する各位相差領域を推定することができる。

次に、図１７を参照して、本実施形態１における雑音抑圧技術を適用した場合の効果について説明する。図１７Ａと図１７Ｂは、いずれも、本実施形態１における雑音抑圧処理の効果について説明するための図である。なお、本評価時の条件は、以下の通りである。（条件１）音響ブースの中で、一辺が約２ｍの正方形の中心にマイクアレイを設置。
（条件２）雑音は正方形の各頂点に設置した４本のスピーカから出力。
（条件３）目的音はマイクアレイから約０．１ｍ離れた位置で出力。
（条件４）マイク間の距離Ｄは約０．１ｍであり、マイク感度差が大きい。

図１７Ａに示すように、特開２０１４−１３７３１４号公報において提案されている位相差と振幅比を用いて雑音抑圧する従来技術１では、位相回転が生じない最大周波数Ｆｍａｘ以下の低周波数帯域と最大周波数Ｆｍａｘより大きい中高周波数帯域のいずれにおいても雑音抑圧は可能であるが、詳しくは後述するように、雑音抑圧後の出力信号ｏｕｔ（ｔ）に歪みが生じてしまう。また、位相差のみを用いて雑音抑圧する従来技術２では、詳しくは後述するように、従来技術１と比較して、雑音抑圧後の出力信号ｏｕｔ（ｔ）に生ずる歪みは少ないが、最大周波数Ｆｍａｘより大きい中高周波数帯域において雑音抑圧ができない。

これらに対して、本実施形態１における雑音抑圧技術では、最大周波数Ｆｍａｘ以下の低周波数帯域と最大周波数Ｆｍａｘより大きい中高周波数帯域のいずれにおいても雑音抑圧は可能であり、詳しくは後述するように、従来技術１と比較して、雑音抑圧後の出力信号ｏｕｔ（ｔ）に生ずる歪みも少なくなる。

図１７Ｂは、定常雑音抑圧量がほぼ同じになるように調整した場合における、本評価時の実際の抑圧量の一例を示している。図１７Ｂに示す例では、本実施形態１における雑音抑圧技術の非定常雑音抑圧量が６．７（ｄＢ）と最も大きいことから、最も雑音抑圧精度が高い。また、従来技術１の音声抑圧量３．７（ｄＢ）と比較して、本実施形態１における雑音抑圧技術の音声抑圧量は１．７（ｄＢ）と非常に小さいことから、雑音抑圧後の出力信号ｏｕｔ（ｔ）に生ずる歪みも少ない。

上記実施形態１によれば、雑音抑圧装置１は、複数のマイクＭＣからの入力信号間の周波数ごとの位相差に基づいて、位相差をそれぞれ位相回転させた追加データを生成する。そして、雑音抑圧装置１は、位相差が位相回転を生じない周波数帯域における位相差に基づいて、入力信号に含まれる目的音の音源が存在する確率の高い方向の位相差領域を一又は複数選択する。そして、雑音抑圧装置１は、位相差と追加データとに基づいて、選択した一又は複数の位相差領域の中から、音源が存在する方向の位相差領域を推定する。そして、雑音抑圧装置１は、音源が存在する位相差領域からの音であるか否かに応じて設定される抑圧係数Ｇ（ｆ）に基づいて、入力信号ｉｎ（ｔ）を抑圧した出力信号ｏｕｔ（ｔ）を生成する。このようにすることで、マイク間の距離が広く、マイクの感度差が大きい場合でも、目的音（音声）の歪みを抑制しつつ、雑音抑圧することが可能となる。

（実施形態２）
実施形態１においては、雑音抑圧装置１は、隣接する２本の境界線ＢＬで挟まれた位相差領域の中から、音源が存在する領域を推定した。本実施形態２においては、領域選択部４Ｅが複数の位相差領域を選択し、領域選択部４Ｅにより選択された位相差領域の中に、特定部４Ｆが特定した位相差領域と隣接する位相差領域が有る場合には、特定部４Ｆは、その隣接する位相差領域の内で、位相回転が生じない最大周波数Ｆｍａｘ以下の低周波数帯域の領域も、音源が存在する領域として特定する。このようにすることで、位相差の精度が悪い低周波数帯域では位相差領域を広く、位相差の精度が良い中高周波数帯域では位相差領域を狭く設定することが可能となる。したがって、雑音抑圧の精度を向上させることができる。

図１８は、本実施形態２における雑音抑圧装置１の構成例を示す機能ブロック図である。本実施形態２における雑音抑圧装置１の基本的な構成は、実施形態１の場合と同じである。しかしながら、図１８に示すように、特定部４Ｆは第１特定部４Ｆ１と第２特定部４Ｆ２とから成る点で、実施形態１と異なっている。

特定部４Ｆは、領域選択部４Ｅにより選択された位相差領域の中から、音源が存在する位相差領域を特定する。本実施形態２における第１特定部４Ｆ１は、実施形態１における特定部４Ｆに相当する機能部である。第２特定部４Ｆ２は、領域選択部４Ｅにより選択された位相差領域が複数有る場合に、選択された位相差領域の中に、第１特定部４Ｆ１により特定された位相差領域に隣接する位相差領域が存在するか否かを判定する。選択された位相差領域の中に、第１特定部４Ｆ１により特定された位相差領域に隣接する位相差領域が存在する場合には、第２特定部４Ｆ２は、第１特定部４Ｆ１により特定された位相差領域に隣接する位相差領域の内で、位相回転が生じない最大周波数Ｆｍａｘ以下の低周波数帯域の位相差領域を、音源が存在する位相差領域として特定する。

図１９と図２０を参照して、具体例にしたがって、本実施形態２における音源が存在する位相差領域の特定方法について説明する。図１９と図２０は、いずれも、本実施形態２における音源が存在する領域を特定する方法について説明するための図ある。

本具体例では、領域選択部４Ｅは、位相差領域（２−２）と位相差領域（２−３）を選択し、第１特定部４Ｆ１は、位相差領域（２−２）と位相差領域（２−３）の内で位相差領域（２−２）を特定するものとする。この場合、図２０に示すように、位相差領域（２−３）は位相差領域（２−２）に隣接していることから、第２特定部４Ｆ１は、位相差領域（２−３）の内で、位相回転が生じない最大周波数Ｆｍａｘ以下の低周波数帯域の位相差領域（３−３）を、音源が存在する位相差領域として特定する。つまり、この場合、特定部４Ｆは、図２０に示すように、位相差領域（２−２）と位相差領域（３−３）を、音源が存在する位相差領域として特定する。

上記実施形態２によれば、雑音抑圧装置１は、音源が存在する確率が高い位相差領域を選択し、選択した位相差領域の中から、音源が存在する位相差領域を特定する。そして、選択した位相差領域が複数有り、且つ、選択した位相差領域の中に特定した位相差領域に隣接する位相領域が有る場合には、雑音抑圧装置１は、特定した位相差領域に隣接する位相領域の内で、位相回転が生じない最大周波数Ｆｍａｘ以下の低周波数帯域の位相差領域も、音源が存在する位相差領域として特定する。このようにすることで、位相差の精度が悪い低周波数帯域では位相差領域を広く、位相差の精度が良い中高周波数帯域では位相差領域を狭く設定することが可能となる。したがって、雑音抑圧の精度を向上させることができる。

図２１は、各実施形態における雑音抑圧装置１のハードウェア構成の例を示す図である。図１などに示す雑音抑圧装置１は、例えば、図２１に示す各種ハードウェアにより実現されてもよい。図２１の例では、雑音抑圧装置１は、ＣＰＵ２０１、ＲＡＭ２０２、ＲＯＭ２０３、ＨＤＤ２０４、マイクＭＣなどを接続するためのオーディオインターフェース２０５、読取装置２０６を備え、これらのハードウェアはバス２０７を介して接続されている。

ＣＰＵ２０１は、ＨＤＤ２０４に格納されている動作プログラムをＲＡＭ２０２にロードし、ＲＡＭ２０２をワーキングメモリとして使いながら各種処理を実行する。ＣＰＵ２０１は、動作プログラムを実行することで、図１などに示す制御部４０の各機能部を実現することができる。

なお、上記動作を実行するための動作プログラムを、フレキシブルディスク、Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ−Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ（ＣＤ−ＲＯＭ）、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ（ＤＶＤ）、Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｋ（ＭＯ）などのコンピュータで読み取り可能な記録媒体２０８に記憶して配布し、これを雑音抑圧装置１の読取装置２０６で読み取ってコンピュータにインストールすることにより、上述の処理を実行するようにしてもよい。さらに、インターネット上のサーバ装置が有するディスク装置等に動作プログラムを記憶しておき、通信モジュール（不図示）を介して、雑音抑圧装置１のコンピュータに動作プログラムをダウンロード等するものとしてもよい。

なお、実施形態に応じて、ＲＡＭ２０２、ＲＯＭ２０３、ＨＤＤ２０４以外の他の種類の記憶装置が利用されてもよい。例えば、雑音抑圧装置１は、Ｃｏｎｔｅｎｔ Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ Ｍｅｍｏｒｙ（ＣＡＭ）、Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（ＳＲＡＭ）、Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｙｎａｍｉｃ ＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）などの記憶装置を有してもよい。

なお、実施形態に応じて、雑音抑圧装置１のハードウェア構成は図２１とは異なっていてもよく、図２１に例示した規格・種類以外のその他のハードウェアを雑音抑圧装置１に適用することもできる。

例えば、図１などに示す雑音抑圧装置１の制御部４０の各機能部は、ハードウェア回路により実現されてもよい。具体的には、ＣＰＵ２０１の代わりに、Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ（ＦＰＧＡ）などのリコンフィギュラブル回路や、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ（ＡＳＩＣ）やＤｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ（ＤＳＰ）などにより、図１などに示す制御部４０の各機能部が実現されてもよい。もちろん、ＣＰＵ２０１とハードウェア回路の双方により、これらの機能部が実現されてもよい。

以上において、いくつかの実施形態について説明した。しかしながら、実施形態は上記の実施形態に限定されるものではなく、上述の実施形態の各種変形形態及び代替形態を包含するものとして理解されるべきである。例えば、各種実施形態は、その趣旨及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できることが理解されよう。また、前述した実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより、種々の実施形態を成すことができることが理解されよう。更には、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除して又は置換して、或いは実施形態に示される構成要素にいくつかの構成要素を追加して種々の実施形態が実施され得ることが当業者には理解されよう。

以上の実施形態１と２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）
複数のマイクロフォンからの入力信号に対して雑音抑圧を行う雑音抑圧装置であって、
前記マイクロフォンからの入力信号間の周波数ごとの位相差に基づいて、前記位相差をそれぞれ位相回転させた追加データを生成する生成手段と、
前記位相差が位相回転を生じない周波数帯域における前記位相差に基づいて、周波数・位相差平面の領域であって、前記入力信号に含まれる目的音の音源が存在する確率の高い方向の領域を一又は複数選択し、前記位相差と前記追加データとに基づいて、選択した一又は複数の領域の中から、前記音源が存在する方向の領域を推定する推定手段と、
前記音源が存在する領域からの音であるか否かに応じて設定される抑圧係数に基づいて、前記入力信号を抑圧した出力信号を生成する出力信号生成手段と、
を備える、
ことを特徴とする雑音抑圧装置。
（付記２）
前記推定手段は、前記位相差が位相回転を生じない周波数帯域における前記位相差の数に基づいて、前記周波数・位相差平面上の領域を選択する、
こと特徴とする付記１に記載の雑音抑圧装置。
（付記３）
前記推定手段は、全周波数帯域での前記領域に存在する前記位相差と前記追加データの数に基づいて、前記選択した一又は複数の領域の中から、前記音源が存在する方向の領域を推定する、
ことを特徴とする付記１又は２に記載の雑音抑圧装置。
（付記４）
前記推定手段は、選択した前記領域の中に、推定した前記領域と隣接する領域が存在する場合には、前記隣接する領域における前記位相差が位相回転を生じない周波数帯域の領域も、目的音の音源が存在する方向の領域とする、
ことを特徴とする付記１乃至３のいずれか一に記載の雑音抑圧装置。
（付記５）
前記音源が存在する領域からの音であるか否かに応じて、前記抑圧係数を算出する算出手段を、更に、備える、
ことを特徴とする付記１乃至４のいずれか一に記載の雑音抑圧装置。
（付記６）
前記算出手段は、前記位相差が位相回転を生じない周波数帯域を除く周波数帯域において、前記位相差と前記追加データのいずれかが推定された前記領域に含まれるか否かを判定することで、前記音源が存在する領域からの音であるか否かを判定する、
ことを特徴とする付記５に記載の雑音抑圧装置。
（付記７）
前記算出手段は、前記位相差が位相回転を生じない周波数帯域では、前記位相差が推定された前記領域に含まれるか否かを判定し、前記位相差が位相回転を生じない周波数帯域を除く周波数帯域では、前記位相差と前記追加データのいずれかが推定された前記領域に含まれるか否かを判定することで、前記音源が存在する領域からの音であるか否かを判定する、
ことを特徴とする付記５に記載の雑音抑圧装置。
（付記８）
前記周波数・位相差平面の前記位相差の方向を複数に分割する複数の領域を設定する設定手段を、更に、備える、
ことを特徴とする付記１乃至７のいずれか一に記載の雑音抑圧装置。
（付記９）
前記設定手段は、前記周波数・位相差平面の前記位相差の方向を等間隔に分割する複数の領域を設定する、
ことを特徴とする付記８に記載の雑音抑圧装置。
（付記１０）
前記設定手段は、前記位相差の絶対値が大きくなるにしたがって、前記周波数・位相差平面の前記位相差の方向をより広い間隔で分割する複数の領域を設定する、
ことを特徴とする付記８に記載の雑音抑圧装置。
（付記１１）
前記設定手段は、隣接する領域の一部とそれぞれ重複するように前記複数の領域を設定する、
ことを特徴とする付記８乃至１０のいずれか一に記載の雑音抑圧装置。
（付記１２）
前記設定手段は、前記周波数が小さくなるにしたがって、前記領域の前記位相差の方向の幅が狭くなるように、前記複数の領域を設定する、
ことを特徴とする付記８乃至１１のいずれか一に記載の雑音抑圧装置。
（付記１３）
複数のマイクロフォンからの入力信号に対して雑音抑圧を行う雑音抑圧装置の雑音抑圧方法であって、
前記マイクロフォンからの入力信号間の周波数ごとの位相差に基づいて、前記位相差をそれぞれ位相回転させた追加データを生成し、
前記位相差が位相回転を生じない周波数帯域における前記位相差に基づいて、周波数・位相差平面の領域であって、前記入力信号に含まれる目的音の音源が存在する確率の高い方向の領域を一又は複数選択し、
前記位相差と前記追加データとに基づいて、選択した一又は複数の領域の中から、前記音源が存在する方向の領域を推定し、
前記音源が存在する領域からの音であるか否かに応じて設定される抑圧係数に基づいて、前記入力信号を抑圧した出力信号を生成する、
ことを特徴とする雑音抑圧方法。
（付記１４）
複数のマイクロフォンからの入力信号に対して雑音抑圧を行う雑音抑圧装置のコンピュータに、
前記マイクロフォンからの入力信号間の周波数ごとの位相差に基づいて、前記位相差をそれぞれ位相回転させた追加データを生成し、
前記位相差が位相回転を生じない周波数帯域における前記位相差に基づいて、周波数・位相差平面の領域であって、前記入力信号に含まれる目的音の音源が存在する確率の高い方向の領域を一又は複数選択し、
前記位相差と前記追加データとに基づいて、選択した一又は複数の領域の中から、前記音源が存在する方向の領域を推定し、
前記音源が存在する領域からの音であるか否かに応じて設定される抑圧係数に基づいて、前記入力信号を抑圧した出力信号を生成する、
処理を実行させる、
ことを特徴とするプログラム。
（付記１５）
複数のマイクロフォンからの入力信号に対して雑音抑圧を行う雑音抑圧装置のコンピュータに、
前記マイクロフォンからの入力信号間の周波数ごとの位相差に基づいて、前記位相差をそれぞれ位相回転させた追加データを生成し、
前記位相差が位相回転を生じない周波数帯域における前記位相差に基づいて、周波数・位相差平面の領域であって、前記入力信号に含まれる目的音の音源が存在する確率の高い方向の領域を一又は複数選択し、
前記位相差と前記追加データとに基づいて、選択した一又は複数の領域の中から、前記音源が存在する方向の領域を推定し、
前記音源が存在する領域からの音であるか否かに応じて設定される抑圧係数に基づいて、前記入力信号を抑圧した出力信号を生成する、
処理を実行させるプログラムを記憶した記録媒体。

１ 雑音抑圧装置
１０ 入力部
２０ 記憶部
３０ 出力部
４０ 制御部
４Ａ 領域設定部
４Ｂ 直交変換部
４Ｃ 位相差算出部
４Ｄ 追加データ算出部
４Ｅ 領域選択部
４Ｆ 特定部
４Ｆ１ 第１特定部
４Ｆ２ 第２特定部
４Ｇ 抑圧係数算出部
４Ｈ 抑圧処理部
４Ｉ 逆直交変換部
ＭＣ マイクロフォン（マイク）
ｉｎ（ｔ） 入力信号
｜Ｘ（ｆ）｜ 振幅スペクトル
ａｒｇＸ（ｆ） 位相スペクトル
Ｇ（ｆ） 抑圧係数
｜Ｙ（ｆ）｜ 抑圧後の振幅スペクトル
ｏｕｔ（ｔ） 出力信号
ＢＬ 境界線
Ｓ−Ａ〜Ｃ 音源
ＤＭ 位相回転が生じない領域
Ｂｍａｘ 位相回転が生じない最大周波数ビン
２０１ ＣＰＵ
２０２ ＲＡＭ
２０３ ＲＯＭ
２０４ ＨＤＤ
２０５ オーディオインターフェース
２０６ 読取装置
２０７ バス
２０８ 記録媒体

Claims (15)

1. 複数のマイクロフォンからの入力信号に対して雑音抑圧を行う雑音抑圧装置であって、
   前記マイクロフォンからの入力信号間の周波数ごとの位相差に基づいて、前記位相差±ｎπ（ｎは偶数）を、位相回転させた追加データとして生成する生成手段と、
   前記位相差が位相回転を生じない周波数帯域における前記位相差に基づいて、周波数・位相差平面の領域であって、前記入力信号に含まれる目的音の音源が存在する確率の高い方向の領域を一又は複数選択し、前記位相差と前記追加データとに基づいて、選択した一又は複数の領域の中から、前記音源が存在する方向の領域を推定する推定手段と、
   前記音源が存在する領域からの音であるか否かに応じて設定される抑圧係数に基づいて、前記入力信号を抑圧した出力信号を生成する出力信号生成手段と、
   を備える、
   ことを特徴とする雑音抑圧装置。
2. 前記推定手段は、前記位相差が位相回転を生じない周波数帯域における前記位相差の数に基づいて、前記周波数・位相差平面上の領域を選択する、
   こと特徴とする請求項１に記載の雑音抑圧装置。
3. 前記推定手段は、全周波数帯域での前記領域に存在する前記位相差と前記追加データの数に基づいて、前記選択した一又は複数の領域の中から、前記音源が存在する方向の領域を推定する、
   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。
4. 前記推定手段は、選択した前記領域の中に、推定した前記領域と隣接する領域が存在する場合には、前記隣接する領域における前記位相差が位相回転を生じない周波数帯域の領域も、目的音の音源が存在する方向の領域とする、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の雑音抑圧装置。
5. 前記音源が存在する領域からの音であるか否かに応じて、前記抑圧係数を算出する算出手段を、更に、備える、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の雑音抑圧装置。
6. 前記算出手段は、前記位相差が位相回転を生じない周波数帯域を除く周波数帯域において、前記位相差と前記追加データのいずれかが推定された前記領域に含まれるか否かを判定することで、前記音源が存在する領域からの音であるか否かを判定する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の雑音抑圧装置。
7. 前記算出手段は、前記位相差が位相回転を生じない周波数帯域では、前記位相差が推定された前記領域に含まれるか否かを判定し、前記位相差が位相回転を生じない周波数帯域を除く周波数帯域では、前記位相差と前記追加データのいずれかが推定された前記領域に含まれるか否かを判定することで、前記音源が存在する領域からの音であるか否かを判定する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の雑音抑圧装置。
8. 前記周波数・位相差平面の前記位相差の方向を複数に分割する複数の領域を設定する設定手段を、更に、備える、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一に記載の雑音抑圧装置。
9. 前記設定手段は、前記周波数・位相差平面の前記位相差の方向を等間隔に分割する複数の領域を設定する、
   ことを特徴とする請求項８に記載の雑音抑圧装置。
10. 前記設定手段は、前記位相差の絶対値が大きくなるにしたがって、前記周波数・位相差平面の前記位相差の方向をより広い間隔で分割する複数の領域を設定する、
    ことを特徴とする請求項８に記載の雑音抑圧装置。
11. 前記設定手段は、隣接する領域の一部とそれぞれ重複するように前記複数の領域を設定する、
    ことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか一に記載の雑音抑圧装置。
12. 前記設定手段は、前記周波数が小さくなるにしたがって、前記領域の前記位相差の方向の幅が狭くなるように、前記複数の領域を設定する、
    ことを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか一に記載の雑音抑圧装置。
13. 複数のマイクロフォンからの入力信号に対して雑音抑圧を行う雑音抑圧装置の雑音抑圧方法であって、
    前記マイクロフォンからの入力信号間の周波数ごとの位相差に基づいて、前記位相差±ｎπ（ｎは偶数）を、位相回転させた追加データとして生成し、
    前記位相差が位相回転を生じない周波数帯域における前記位相差に基づいて、周波数・位相差平面の領域であって、前記入力信号に含まれる目的音の音源が存在する確率の高い方向の領域を一又は複数選択し、
    前記位相差と前記追加データとに基づいて、選択した一又は複数の領域の中から、前記音源が存在する方向の領域を推定し、
    前記音源が存在する領域からの音であるか否かに応じて設定される抑圧係数に基づいて、前記入力信号を抑圧した出力信号を生成する、
    ことを特徴とする雑音抑圧方法。
14. 複数のマイクロフォンからの入力信号に対して雑音抑圧を行う雑音抑圧装置のコンピュータに、
    前記マイクロフォンからの入力信号間の周波数ごとの位相差に基づいて、前記位相差±ｎπ（ｎは偶数）を、位相回転させた追加データとして生成し、
    前記位相差が位相回転を生じない周波数帯域における前記位相差に基づいて、周波数・位相差平面の領域であって、前記入力信号に含まれる目的音の音源が存在する確率の高い方向の領域を一又は複数選択し、
    前記位相差と前記追加データとに基づいて、選択した一又は複数の領域の中から、前記音源が存在する方向の領域を推定し、
    前記音源が存在する領域からの音であるか否かに応じて設定される抑圧係数に基づいて、前記入力信号を抑圧した出力信号を生成する、
    処理を実行させる、
    ことを特徴とするプログラム。
15. 前記複数のマイクロフォンは２つのマイクロフォンであり、
    前記推定手段は、前記位相差が位相回転を生じない周波数の上限である最大周波数であって前記雑音抑圧装置が使用される環境下での音速と前記２つのマイクロフォンの間の距離とを用いて算出される前記最大周波数以下の周波数帯域における前記位相差に基づいて、前記選択を行う、
    ことを特徴とする請求項１に記載の雑音抑圧装置。