JP6657978B2

JP6657978B2 - 音声処理装置、音声処理方法及び音声処理プログラム

Info

Publication number: JP6657978B2
Application number: JP2016005628A
Authority: JP
Inventors: 亮人相場; 吉田　実; 実吉田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2016-01-14
Filing date: 2016-01-14
Publication date: 2020-03-04
Anticipated expiration: 2036-01-14
Also published as: JP2017126906A

Description

本発明は、音声処理装置、音声処理方法及び音声処理プログラムに関する。

店舗や街頭などに設置されたカメラの映像によって、その場の監視、記録を行うシステムが一般に広く普及している。また、マイクを併設することで映像のみならず音声による監視、記録も行うシステムも既に知られている。

しかし、従来の音声による監視、記録システムでは、セキュリティーやプライバシーの観点から、他人に聞かせたくない音声も監視、記録されてしまうという問題がある。その対策として、測位センサなどを用いて対象の位置を検知し、マイクアレイの死角制御などで、その対象のいる方向から到来する音声を抑圧する方法がある。しかし、この方法では、対象が遠くにいる場合などにおいては、マイク近くの他の録るべき音も抑圧されてしまう問題がある。

特許文献１（特開２０１５−０２９２４１号公報）には、特定の音声を監視、記録しない目的で、音声位置がプライバシー領域にあるかを判定し、プライバシー領域内の場合に、音声出力を制御する指向性制御システム及び音声出力制御方法が開示されている。
この指向性制御システムでは、外部信号を受信した際に、その信号の発生位置に対して抑圧するようパラメータを変更させ、特定の音声を監視、記録しないようにしている。しかし、この指向性制御システムでも、対象が遠くにいる場合などにおいて、近くの他の録るべき音も抑圧されてしまうという問題は解消できていない。

本発明は、上述の従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、音声による監視、記録を行っている場所において、特定対象の音声を抑圧する際に、不必要に他の音声を抑圧することを回避することである。

本発明は、音声制御対象の音声を取得する音声取得手段と、前記音声制御対象の方向を測定する方向測定手段と、前記音声制御対象までの距離を測定する距離測定手段と、前記音声制御対象から到来する音声を取得又は取得抑制して出力する音声処理手段と、を有し、前記音声処理手段は、前記音声制御対象の方向において、前記音声制御対象までの距離が所定の距離未満であるとき、前記音声制御対象から到来する音声の取得抑制を行い、前記音声制御対象までの距離が前記所定の距離以上であるとき、前記取得抑制を行わないことを特徴とする音声処理装置である。

本発明によれば、音声による監視、記録を行っている場所において、特定対象の音声を抑圧する際に、不必要に他の音声を抑圧することを回避することができる。

本発明の実施形態に係る音声処理装置の動作の概要を示した図であり、図１Ａは音声制御対象が近く（所定の距離ｒ以下）に存在する場合を、また図１Ｂは距離ｒを超える場合を示す図である。本音声処理装置を概略的に示す機能ブロック図である。本音声処理装置における音声処理手順を示すフロー図である。本音声処理装置を実現するコンピュータシステムのハードウェア構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態を説明するが、その前に、本発明を概略的に説明すれば、本発明は、音（音声を含む；ここでは総称して音声という）による任意の場所の監視、記録システムにおける指向特性制御処理に際して、以下の特徴を有している。
即ち、本発明は、音声による監視、記録を行っている場所において、例えば音声による監視や記録を避けたい人物がＩＣタグなどの発信装置を持ち、システムはその発信位置を検出して、その位置からの音声を抑圧処理することが特徴である。
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施形態に係る音声処理装置１０の動作の概要を示した図であり、図１Ａは音声制御対象が近く（所定の距離ｒ以下）に存在する場合を、また図１Ｂは距離ｒを超える場合を示す図である。
即ち、音声による監視や記録を行う場所において、ある音声制御対象の音声を録りたくない場合、音声制御対象が存在する方向θ（図１ＡのマイクアレイＭの表面に対する垂直線からの角度）を調べ(具体的には算出する)、図１ＡのようにマイクアレイＭを用いてθ方向から到来する音声を抑圧するような指向特性を形成することで対処する。
しかし、音声制御対象までの距離ｒが所定の距離よりも大きい場合は、そのまま抑圧処理を行うと、音声制御対象の音声がもともと所定レベルよりも小さい場合には、音声制御対象とマイク間の音は拾えない。
そこで、本実施形態では、図１Ｂに示すように距離ｒが所定の距離よりも大きい場合は、マイクを無指向特性とし、音声制御対象以外の音を取得できるようにする。

図２は、本音声処理装置１０を概略的に示す機能ブロック図である。
音声制御対象２０は、特定の人物のほか、動物、ロボット、何らかのオブジェクトでもよい。
音声制御対象２０は、位置情報送信手段２０１を有し、自らの位置情報を音声処理装置１０へ送信する。ここで、位置情報はＧＰＳ（Global Positioning System）やWi-Fi（Wireless Fidelity）、Bluetooth（登録商標）などの通信を利用した測位技術を用いて測定してもよいし、距離センサなどのセンシング技術を用いて測定してもよい。

位置情報受信手段１０１は、音声制御対象２０からの位置情報を受信する。
方向測定手段１０２は、位置情報から、音声処理装置１０に対する音声制御対象２０の方向を測定（計算）する。例えば、ｘｙ平面上で音声制御対象２０の座標（位置座標）が(ｘ_１,ｙ_１)であるという位置情報を受信し、音声処理装置１０の座標（ｘ_０,ｙ_０）が既知である場合、音声制御対象２０の方向は、ｙ軸方向をθ = 0、右回りを正としたとき、
θ＝Ｔａｎ^−１（ｘ_１−ｘ_０／ｙ_１−ｙ_０）・・・・・式１
で計算できる。

距離測定手段１０３は、位置情報に基づき音声処理装置１０から音声制御対象２０までの距離を測定（計算）する。例えば、同じくｘｙ平面上で音声制御対象２０の座標が(ｘ_１,ｙ_１)であるという位置情報を受信し、音声処理装置１０の座標が（ｘ_０,ｙ_０）で既知である場合、音声制御対象２０までの距離rは、
ｒ＝（（ｘ_１−ｘ_０）^２＋（ｙ_１−ｙ_０）^２）^１／２・・・・・式２
で計算できる。

音声取得手段１０４（１〜Ｍ）は、マイクロホンなどであって、それぞれ音声信号を取得する。
音声処理手段１０５は、方向情報（角度情報）と距離情報に応じて各音声信号を抑圧する処理を行う。即ち、例えば、音声制御対象２０の方向に対しては音声を抑圧する処理を行い、それを距離に応じて（即ち所定の閾値と対比してそれ以上か否かにより）オン（作動）又はオフ（不作動）とする。

即ち、距離ｒがある値（所定の閾値）以上でなければ、音声処理手段１０５をオンしてこの処理を行い、そうでなければ、音声処理手段１０５をオフして入力音声信号１をそのまま出力する。
このような制御を行うことで、所定の距離ｒ以上で音声制御対象２０が遠くにあるときは、そもそも集音（又は収音）する音声が小さいため抑圧を行わずに、その方向にあるその他の音声を取得することを優先できる。また、音声制御対象２０が所定の距離ｒよりも近くにあるときは音声制御対象の発する音声を抑圧することができる。
なお、音声処理手段１０５では、マイクアレイＭを用いて特定の方向に指向特性の死角を形成する公知の方法を採用することができる。また、音声処理手段１０５は、音声制御対象の方向から到来する音声を、特定の方向において、音声制御対象までの距離に応じて予め定めた抑圧量になるよう指向特性を形成することで音声抑圧を行う。このようにすることで、距離に対して連続的に抑圧量を変化することができる。

図３は、以上で説明した本発明の実施形態に係る音声処理装置１０における音声処理手順を示すフロー図である。
本音声処理装置１０の音声処理について、図３に示すフロー図を参照して説明する。
本音声処理は、まず、音声制御対象２０からマイクアレイで集音した所定の個数（Ｍ個）の音声信号を取得する（Ｓ１０１）。次に、音声制御対象２０からの位置情報を受信する（Ｓ１０２）。
次に、ステップＳ１０２で受信した位置情報から、音声制御対象２０までの距離ｒを測定（計算）する（Ｓ１０３）。

次に、ステップＳ１０３で測定（式２で算出）した距離ｒが、ある閾値より小さいか判定する（Ｓ１０４）。ここで、距離ｒが閾値よりも小さければ（Ｓ１０４、Ｙｅｓ）、受信した位置情報から、式１により対象の方向θを測定（算出）する（Ｓ１０５）。次に、測定（算出）した方向θからの音声を抑圧するよう、ステップＳ１０１で取得した任意の個数（Ｍ個）の音声信号を、例えば指向特性の死角を形成することで処理（抑圧処理）し、処理結果を出力し（Ｓ１０６）、この処理を終了する。
ステップＳ１０４で距離ｒが閾値よりも小さくなければ（Ｓ１０４、Ｎｏ）、音声の抑圧処理を行わずにステップＳ１０１で取得した１個目の音声信号をそのまま出力して（Ｓ１０７）、処理を終了する。

以上で説明した音声処理装置１０は、図４に示すような汎用のコンピュータシステム３０により実現することができる。このコンピュータシステム３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０３、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）３０４、およびＩ／Ｆ（インタフェース）３０５がバス４０を介して接続された構成を有し、Ｉ／Ｆ３０５にはＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示部３０６および操作部３０７が接続されている。

ＣＰＵ３０１は演算手段であり、コンピュータシステム３０全体の動作を制御する。ＲＯＭ３０２は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。ＲＡＭ３０３は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ３０１が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＨＤＤ３０４は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、ＯＳ（Operating System）や各種の制御プログラム、アプリケーションプログラム等が格納されている。Ｉ／Ｆ３０５は、バス４０と各種のハードウェアやネットワーク等を接続し制御する。表示部３０６は、ユーザがコンピュータシステムの状態を確認するための視覚的ユーザインタフェースである。操作部３０７は、キーボードやマウス等、ユーザがコンピュータシステムに情報を入力するためのユーザインタフェースである。

以上、本発明の実施形態について説明したが、音声制御対象までの距離が所定の距離以上であり遠い場合には、対象の音声が収録されることを防ぐと共に、所定の距離未満にある他の音源の音の収録を行うことができる。
また、音声制御対象が位置情報送信手段を有することにより、音声制御対象が送信した位置情報から、その方向と距離を容易に割り出すことができるため、音声制御対象から到来する音声に対する抑圧処理を容易に行うことができる。

１０・・・音声処理装置、１０１・・・位置情報受信手段、１０２・・・方向測定手段、１０３・・・距離測定手段、１０４・・・音声取得手段、１０５・・・音声処理手段、２０・・・音声制御対象、２０１・・・位置情報送信手段、３０・・・コンピュータシステム、３０１・・・ＣＰＵ、３０２・・・ＲＯＭ、３０３・・・ＲＡＭ、３０４・・・ＨＤＤ、３０５・・・Ｉ／Ｆ、３０６・・・表示部、３０７・・・操作部。

特開２０１５−０２９２４１号公報

Claims

音声制御対象の音声を取得する音声取得手段と、
前記音声制御対象の方向を測定する方向測定手段と、
前記音声制御対象までの距離を測定する距離測定手段と、
前記音声制御対象から到来する音声を取得又は取得抑制して出力する音声処理手段と、
を有し、
前記音声処理手段は、前記音声制御対象の方向において、前記音声制御対象までの距離が所定の距離未満であるとき、前記音声制御対象から到来する音声の取得抑制を行い、前記音声制御対象までの距離が前記所定の距離以上であるとき、前記取得抑制を行わないことを特徴とする音声処理装置。
請求項１に記載された音声処理装置において、
前記音声処理手段は、前記音声制御対象までの距離が前記所定の距離未満の場合に、前記音声制御対象の方向から到来する音声を抑圧する指向特性を形成し、前記音声制御対象までの距離が前記所定の距離以上の場合に無指向特性を形成することを特徴とする音声処理装置。
請求項２に記載された音声処理装置において、
前記音声処理手段は、前記音声制御対象の方向から到来する音声を、前記音声制御対象までの距離に応じて定めた量だけ抑圧する指向特性を形成することを特徴とする音声処理装置。
音声制御対象の音声を取得する音声取得手段と、
前記音声制御対象の位置情報を受信する位置情報受信手段と、
前記位置情報に基づき前記音声制御対象の方向を測定する方向測定手段と、
前記位置情報に基づき前記音声制御対象までの距離を測定する距離測定手段と、
前記音声制御対象から到来する音声を取得又は取得抑制して出力する音声処理手段と、
を有し、
前記音声処理手段は、前記音声制御対象の方向において、前記音声制御対象までの所定の距離に基づき前記音声制御対象の音声の取得又は取得抑制を行うことを特徴とする音声処理装置。
音声制御対象の音声を取得する音声取得工程と、
前記音声制御対象の方向を測定する方向測定工程と、
前記音声制御対象までの距離を測定する距離測定工程と、
前記音声制御対象から到来する音声を取得又は取得抑制して出力する音声処理工程と、
を有し、
前記音声処理工程では、前記音声制御対象の方向において、前記音声制御対象までの距離が所定の距離未満であるとき、前記音声制御対象から到来する音声の取得抑制を行い、前記音声制御対象までの距離が前記所定の距離以上であるとき、前記取得抑制を行わないことを特徴とする音声処理方法。
音声取得手段で取得した音声制御対象の音声をコンピュータにより処理する音声処理プログラムであって、
前記コンピュータを、前記音声制御対象の方向を測定する方向測定手段と、前記音声制御対象までの距離を測定する距離測定手段と、前記音声制御対象から到来する音声を取得又は取得抑制して出力する音声処理手段として機能させ、かつ、前記音声処理手段で、前記音声制御対象の方向において、前記音声制御対象までの距離が所定の距離未満であるとき、前記音声制御対象から到来する音声の取得抑制を行い、前記音声制御対象までの距離が前記所定の距離以上であるとき、前記取得抑制を行わないことを特徴とする音声処理プログラム。