JP7252779B2 - 雑音除去装置、雑音除去方法およびプログラム - Google Patents
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Description
g1(t)=α×[{-l(t-τ)+l(t+τ)}-{-r(t-d1-τ)+r(t-d1+τ)}]…(1)
g2(t)=α×[{-l(t-d2-τ)+l(t-d2+τ)}-{-r(t-τ)+r(t+τ)}]…(2)
g1(t)=α×[{-l(t-τ)+l(t+τ)}-{-r(t-d1-τ)+r(t-d1+τ)}]…(1)
g2(t)=α×[{-l(t-d2-τ)+l(t-d2+τ)}-{-r(t-τ)+r(t+τ)}]…(2)
図11は、雑音除去装置30のハードウェア構成を示す図である。
20L 第1マイクロホン
20R 第2マイクロホン
22L 第1チャネル処理部
22R 第2チャネル処理部
30 雑音除去装置
42 第1取得部
44 第2取得部
46 第1ビームフォーミング部
48 第2ビームフォーミング部
50 推定部
52 除去部
61 第1遅延部
62 第1時間調整部
63 第1反転部
64 第2時間調整部
65 第3時間調整部
66 第4時間調整部
67 第2反転部
68 第1加算部
71 第2遅延部
72 第5時間調整部
73 第3反転部
74 第6時間調整部
75 第7時間調整部
76 第8時間調整部
77 第4反転部
78 第2加算部
82 第1周波数変換部
84 雑音信号推定部
86 第2周波数変換部
88 目的信号推定部
90 減算処理部
92 時間変換部
Claims (14)
- 第1検出器により検出された信号を表す第1チャネル信号を取得する第1取得部と、
前記第1検出器に対して所定距離離間して設けられた第2検出器により検出された信号を表す第2チャネル信号を取得する第2取得部と、
前記第1チャネル信号および予め設定された第1遅延時間の遅延をした前記第2チャネル信号に基づき、前記第1チャネル信号における目的方向とは異なる他方向から到来する信号成分を抑圧した第1信号を生成する第1ビームフォーミング部と、
予め設定された第2遅延時間の遅延をした前記第1チャネル信号および前記第2チャネル信号に基づき、前記第2チャネル信号における前記目的方向から到来する信号成分を抑圧した第2信号を生成する第2ビームフォーミング部と、
前記第2信号に基づき雑音信号を推定する推定部と、
前記第1信号から推定された前記雑音信号を除去することにより、前記目的方向から到来する信号を表す目的信号を生成する除去部と、
を備え、
前記第1ビームフォーミング部は、
前記第2チャネル信号を前記第1遅延時間、遅らせた第1中間信号を出力する第1遅延部と、
前記第1チャネル信号を予め設定された雑音遅延時間、遅らせた第1調整信号を出力する第1時間調整部と、
前記第1調整信号の正負を反転させた反転第1調整信号を出力する第1反転部と、
前記第1チャネル信号を前記雑音遅延時間、進ませた第2調整信号を出力する第2時間調整部と、
前記第1中間信号を前記雑音遅延時間、遅らせた第3調整信号を出力する第3時間調整部と、
前記第1中間信号を前記雑音遅延時間、進ませた第4調整信号を出力する第4時間調整部と、
前記第4調整信号の正負を反転させた反転第4調整信号を出力する第2反転部と、
前記反転第1調整信号、前記第2調整信号、前記第3調整信号および前記反転第4調整信号を加算した信号に、所定係数を乗じることにより、前記第1信号を生成する第1加算部と、
を有する雑音除去装置。 - 前記第1検出器および前記第2検出器は、音声を集音して電気信号に変換するマイクロホンであり、
前記第1チャネル信号および前記第2チャネル信号は、集音された音声を電気信号に変換した音声信号である
請求項1に記載の雑音除去装置。 - 前記第2ビームフォーミング部は、
前記第1チャネル信号を前記第2遅延時間、遅らせた第2中間信号を出力する第2遅延部と、
前記第2中間信号を前記雑音遅延時間、遅らせた第5調整信号を出力する第5時間調整部と、
前記第5調整信号の正負を反転させた反転第5調整信号を出力する第3反転部と、
前記第2中間信号を前記雑音遅延時間、進ませた第6調整信号を出力する第6時間調整部と、
前記第2チャネル信号を前記雑音遅延時間、遅らせた第7調整信号を出力する第7時間調整部と、
前記第2チャネル信号を前記雑音遅延時間、進ませた第8調整信号を出力する第8時間調整部と、
前記第8調整信号の正負を反転させた反転第8調整信号を出力する第4反転部と、
前記反転第5調整信号、前記第6調整信号、前記第7調整信号および前記反転第8調整信号を加算した信号に、前記所定係数を乗じることにより、前記第2信号を生成する第2加算部と、
を有する請求項1または2に記載の雑音除去装置。 - 第1検出器により検出された信号を表す第1チャネル信号を取得する第1取得部と、
前記第1検出器に対して所定距離離間して設けられた第2検出器により検出された信号を表す第2チャネル信号を取得する第2取得部と、
前記第1チャネル信号および予め設定された第1遅延時間の遅延をした前記第2チャネル信号に基づき、前記第1チャネル信号における目的方向とは異なる他方向から到来する信号成分を抑圧した第1信号を生成する第1ビームフォーミング部と、
予め設定された第2遅延時間の遅延をした前記第1チャネル信号および前記第2チャネル信号に基づき、前記第2チャネル信号における前記目的方向から到来する信号成分を抑圧した第2信号を生成する第2ビームフォーミング部と、
前記第2信号に基づき雑音信号を推定する推定部と、
前記第1信号から推定された前記雑音信号を除去することにより、前記目的方向から到来する信号を表す目的信号を生成する除去部と、
を備え、
前記第1ビームフォーミング部は、式(1)を演算することにより、時刻tにおける前記第1信号を生成し、
g1(t)=α×[{-l(t-τ)+l(t+τ)}-{-r(t-d1-τ)+r(t-d1+τ)}]…(1)
g1(t)は、時刻tにおける前記第1信号であり、
l(t+τ)は、時刻(t+τ)における前記第1チャネル信号であり、
l(t-τ)は、時刻(t-τ)における前記第1チャネル信号であり、
r(t-d1+τ)は、時刻(t-d1+τ)における前記第2チャネル信号であり、
r(t-d1-τ)は、時刻(t-d1-τ)における前記第2チャネル信号であり、
τは、予め設定された雑音遅延時間であり、
d1は、前記第1遅延時間である
雑音除去装置。 - 前記第2ビームフォーミング部は、式(2)を演算することにより、時刻tにおける前記第2信号を生成し、
g2(t)=α×[{-l(t-d2-τ)+l(t-d2+τ)}-{-r(t-τ)+r(t+τ)}]…(2)
g2(t)は、時刻tにおける前記第2信号であり、
l(t-d2+τ)は、時刻(t-d2+τ)における前記第1チャネル信号であり、
l(t-d2-τ)は、時刻(t-d2-τ)における前記第1チャネル信号であり、
r(t+τ)は、時刻(t+τ)における前記第2チャネル信号であり、
r(t-τ)は、時刻(t-τ)における前記第2チャネル信号であり、
d2は、前記第2遅延時間である
請求項4に記載の雑音除去装置。 - 前記第1遅延時間は、前記他方向から到来した信号が前記第2検出器に到達する時刻と前記第1検出器に到達する時刻との時間差であり、
前記第2遅延時間は、前記目的方向から到来した信号が前記第1検出器に到達する時刻と前記第2検出器に到達する時刻との時間差であり、
前記雑音遅延時間は、前記雑音信号が前記第1検出器に到達する時刻と前記第2検出器に到達する時刻との時間差である
請求項1から5の何れか1項に記載の雑音除去装置。 - 前記推定部は、
時間成分で表された前記第2信号を周波数成分で表された前記第2信号に変換する第1周波数変換部と、
周波数成分で表された前記第2信号と前記雑音遅延時間とに基づき、前記雑音信号の振幅のスペクトラムを推定する雑音信号推定部と、
を有し、
前記除去部は、
時間成分で表された前記第1信号を周波数成分で表された前記第1信号に変換する第2周波数変換部と、
周波数成分で表された前記第1信号と前記雑音遅延時間とに基づき、前記雑音信号を含む前記目的信号である雑音付目的信号の振幅のスペクトラムを推定する目的信号推定部と、
前記雑音付目的信号の振幅のスペクトラムから、推定された前記雑音信号の振幅のスペクトラムに係数を乗じた値を減じることにより、前記目的信号の振幅のスペクトラムを生成する減算処理部と、
前記目的信号の振幅のスペクトラムを時間成分で表された前記目的信号に変換する時間変換部と、
を有する請求項6に記載の雑音除去装置。 - 情報処理装置により実行される雑音除去方法であって、
前記情報処理装置が、
第1検出器により検出された信号を表す第1チャネル信号を取得し、
前記第1検出器に対して所定距離離間して設けられた第2検出器により検出された信号を表す第2チャネル信号を取得し、
前記第2チャネル信号を予め設定された第1遅延時間、遅らせた第1中間信号を生成し、
前記第1チャネル信号を予め設定された雑音遅延時間、遅らせた第1調整信号を生成し、
前記第1調整信号の正負を反転させた反転第1調整信号を生成し、
前記第1チャネル信号を前記雑音遅延時間、進ませた第2調整信号を生成し、
前記第1中間信号を前記雑音遅延時間、遅らせた第3調整信号を生成し、
前記第1中間信号を前記雑音遅延時間、進ませた第4調整信号を生成し、
前記第4調整信号の正負を反転させた反転第4調整信号を生成し、
前記反転第1調整信号、前記第2調整信号、前記第3調整信号および前記反転第4調整信号を加算した信号に、所定係数を乗じることにより、前記第1チャネル信号における目的方向とは異なる他方向から到来する信号成分を抑圧した第1信号を生成し、
予め設定された第2遅延時間の遅延をした前記第1チャネル信号および前記第2チャネル信号に基づき、前記第2チャネル信号における前記目的方向から到来する信号成分を抑圧した第2信号を生成し、
前記第2信号に基づき周波数成分で表された雑音信号を推定し、
周波数成分で表された前記第1信号から、周波数成分で表された推定された前記雑音信号を除去することにより、前記目的方向から到来する信号を表す目的信号を生成する、
雑音除去方法。 - 情報処理装置を雑音除去装置として機能させるためのプログラムであって、
前記情報処理装置を、
第1検出器により検出された信号を表す第1チャネル信号を取得する第1取得部と、
前記第1検出器に対して所定距離離間して設けられた第2検出器により検出された信号を表す第2チャネル信号を取得する第2取得部と、
前記第1チャネル信号および予め設定された第1遅延時間の遅延をした前記第2チャネル信号に基づき、前記第1チャネル信号における目的方向とは異なる他方向から到来する信号成分を抑圧した第1信号を生成する第1ビームフォーミング部と、
予め設定された第2遅延時間の遅延をした前記第1チャネル信号および前記第2チャネル信号に基づき、前記第2チャネル信号における前記目的方向から到来する信号成分を抑圧した第2信号を生成する第2ビームフォーミング部と、
前記第2信号に基づき周波数成分で表された雑音信号を推定する推定部と、
周波数成分で表された前記第1信号から、周波数成分で表された推定された前記雑音信号を除去することにより、前記目的方向から到来する信号を表す目的信号を生成する除去部と、
して機能させ、
前記第1ビームフォーミング部は、
前記第2チャネル信号を前記第1遅延時間、遅らせた第1中間信号を出力する第1遅延部と、
前記第1チャネル信号を予め設定された雑音遅延時間、遅らせた第1調整信号を出力する第1時間調整部と、
前記第1調整信号の正負を反転させた反転第1調整信号を出力する第1反転部と、
前記第1チャネル信号を前記雑音遅延時間、進ませた第2調整信号を出力する第2時間調整部と、
前記第1中間信号を前記雑音遅延時間、遅らせた第3調整信号を出力する第3時間調整部と、
前記第1中間信号を前記雑音遅延時間、進ませた第4調整信号を出力する第4時間調整部と、
前記第4調整信号の正負を反転させた反転第4調整信号を出力する第2反転部と、
前記反転第1調整信号、前記第2調整信号、前記第3調整信号および前記反転第4調整信号を加算した信号に、所定係数を乗じることにより、前記第1信号を生成する第1加算部と、
を有するプログラム。
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WO2007018293A1 (ja) | 2005-08-11 | 2007-02-15 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | 音源分離装置、音声認識装置、携帯電話機、音源分離方法、及び、プログラム |
JP2017537344A (ja) | 2014-11-06 | 2017-12-14 | ヴォーカルズーム システムズ リミテッド | 雑音低減および音声増強方法、デバイス、およびシステム |
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