WO2018203391A1 - ノイズ低減装置と、それを用いた音声会議システム機器、及びノイズ低減装置の制御方法 - Google Patents

ノイズ低減装置と、それを用いた音声会議システム機器、及びノイズ低減装置の制御方法 Download PDF

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WO2018203391A1
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noise
noise component
electric circuit
unit
frequency
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PCT/JP2017/017267
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井上　貴之
訓史 鵜飼
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ヤマハ株式会社
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04M9/00—Arrangements for interconnection not involving centralised switching
    • H04M9/08—Two-way loud-speaking telephone systems with means for conditioning the signal, e.g. for suppressing echoes for one or both directions of traffic
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS OR SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L21/00—Processing of the speech or voice signal to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
    • G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
    • G10L21/0208—Noise filtering
    • G10L21/0216—Noise filtering characterised by the method used for estimating noise
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M3/00—Automatic or semi-automatic exchanges
    • H04M3/42—Systems providing special services or facilities to subscribers
    • H04M3/56—Arrangements for connecting several subscribers to a common circuit, i.e. affording conference facilities

Definitions

  • the present invention relates to a noise reduction device, an audio conference system device using the same, and a control method of the noise reduction device.
  • Patent Document 1 discloses a noise reduction device that reduces a noise component by adding a pseudo noise signal to an audio input signal to which the noise component is added.
  • the pseudo noise signal is supplied by an adaptive signal processing circuit.
  • the adaptive signal processing circuit receives a sampling clock that matches the sampling frequency of the audio input signal and noise component, and a variable period pulse signal.
  • the adaptive signal processing circuit generates a pseudo noise signal using a predetermined arithmetic expression. To do.
  • a technique for updating the coefficient of the arithmetic expression used by the adaptive signal processing circuit using a feedback loop is disclosed.
  • the adaptive signal processing circuit is configured to perform the least square calculation process to generate an appropriate pseudo noise signal and update the calculation coefficient used for the least square calculation process using a predetermined algorithm. A large processing load was required.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to reduce the processing load in the noise reduction device.
  • a noise reduction device generates a noise component information acquisition unit that acquires frequency information of an electric circuit noise component included in an audio input signal, generates an estimated noise signal based on the frequency information, and uses the estimated noise signal And a filter for outputting an audio output signal obtained by reducing the electric circuit noise component from the audio input signal.
  • An audio conference system device includes the noise reduction device, a sound collection device that collects audio, generates an audio input signal related to the audio, and transmits the audio input signal to the noise reduction device; A communication unit that outputs a voice output signal acquired from the noise reduction device to a communication device, acquires a voice reception signal from the communication device, and an output unit that converts the voice reception signal from the communication unit into voice and outputs the voice. , The sound collection device, the communication unit, and a control unit for controlling the output unit.
  • a control method of a noise reduction device includes a noise component information acquisition step of acquiring frequency information of an electric circuit noise component included in an audio input signal, and an estimated noise signal generation that generates an estimated noise signal based on the frequency information And a signal output step of outputting an audio output signal obtained by reducing the electric circuit noise component from the audio input signal using the estimated noise signal.
  • FIG. 1 is a block diagram of a noise reduction apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram of the noise reduction apparatus and the audio conference system apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram of the noise reduction apparatus and the audio conference system apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram of the noise reduction apparatus and the audio conference system apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram of the noise reduction apparatus and the audio conference system apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a block diagram of the noise reduction apparatus and the audio conference system apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram of the noise reduction apparatus and the audio conference system apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram of a noise reduction apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram of the noise reduction apparatus and the audio conference system apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram of the noise reduction apparatus and the audio conference system apparatus according to
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a position information database of the noise reduction device according to the present disclosure.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a control method of the noise reduction apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a control method of the noise reduction apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an output signal of the frequency domain conversion unit of the noise reduction device according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram of a noise reduction device 100 according to the present embodiment.
  • the noise reduction device 100 includes a current position information acquisition unit 21, a noise component information acquisition unit 22, and a filter 24.
  • the current position information acquisition unit 21 acquires current position information.
  • the noise component information acquisition unit 22 acquires frequency information of the electric circuit noise component included in the audio input signal IS based on the current position information acquired by the current position information acquisition unit 21.
  • the filter 24 generates an estimated noise signal based on the frequency information acquired by the noise component information acquisition unit 22, and outputs an audio output signal in which the electric circuit noise component is reduced from the audio input signal IS using the estimated noise signal.
  • the filter 24 may be a linear filter or a non-linear filter.
  • FIG. 2 to 4 are block diagrams of the noise reduction apparatus 100 according to the present embodiment and the audio conference system device 200 including the noise reduction apparatus 100.
  • the noise reduction device 100 is, for example, a noise reduction device built in or externally attached to the audio conference system device 200.
  • the voice input from the user issued to the voice conference system device 200 is converted into the voice input signal IS by the sound pickup device 120 included in the voice conference system device 200.
  • Periodic noise caused by the circuit is included.
  • the noise reduction apparatus 100 reduces noise components included in the audio input signal IS using signal processing.
  • the periodic noise caused by the electric circuit basically includes the frequency of the power supply to which the audio conference system device 200 is supplied, that is, the commercial power supply frequency.
  • noise reduction device 100 of the present disclosure can be applied not only to the audio conference system device 200 but also to various devices including electronic devices, and the scope of application of the present invention is not limited.
  • the noise reduction device 100 includes a position information database 10, a coefficient setting unit 20, and a linear filter 30, as shown in FIG.
  • the position information database 10 is a database used for the coefficient setting unit 20 and the like.
  • the coefficient input unit 20 and the linear filter 30 receive the audio input signal IS from the sound collection device 120.
  • the voice input signal IS from the user is a signal generated by the sound collecting device 120 built in the voice conference system device 200 based on the voice emitted from the user, for example. Periodic noise due to the electrical circuit is included.
  • the linear filter 30 is a filter for reducing the periodic noise from the audio input signal IS including the periodic noise, and the coefficient setting unit 20 is used when the linear filter 30 reduces the periodic noise.
  • the erasure amount adjustment coefficient to be used is determined.
  • the coefficient setting unit 20 includes a processor.
  • the coefficient setting unit 20 uses a program 142 stored in the storage unit 140 provided in the audio conference system device 200 to the entire noise reduction apparatus 100.
  • Various controls can be executed.
  • FIG. 2 shows an example in which the processor included in the coefficient setting unit 20 executes various operations using the program 142 included in the audio conference system device 200.
  • the program 142 reduces noise.
  • a configuration included in the apparatus 100 may be used.
  • the configuration of the coefficient setting unit 20 including a processor will be described as an example.
  • the audio conference system device 200 includes a control unit 160 including a processor separately.
  • the program 142 the entire audio conference system device 200 including the noise reduction device 100 may be controlled.
  • the configuration of the position information database 10, the coefficient setting unit 20, and the linear filter 30 included in the noise reduction device 100 of the present disclosure will be specifically described.
  • the position information database 10 is a database included in the storage unit 140 of the audio conference system device 200, for example.
  • the storage unit 140 of the audio conference system device 200 is realized as an HDD (Hard Disc Drive), for example.
  • Various recording media such as a solid-state memory such as a flash memory, a memory card incorporating a solid-state memory, an optical disk, a magneto-optical disk, and a hologram memory are conceivable.
  • the storage unit 140 can perform recording and reproduction according to the recording medium employed. What is necessary is just to be set as a structure.
  • the storage unit 140 of the audio conference system device 200 may not include the position information database 10, and the noise reduction device 100 may include the position information database 10 separated from the storage unit 140.
  • the position information database 10 includes position information 11 and noise frequency information 12 associated with the position information 11.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram of the position information database 10 according to the present embodiment. A specific example of the position information 11 and the noise frequency information 12 will be described with reference to FIG.
  • the location information 11 includes, for example, a country name and a region name.
  • the location information 11 includes Japan, Korea, China, Hong Kong, Vietnam, Thailand, India, Singapore, Malaysia, Australia, New Zealand, United States, Canada, Mexico, Brazil, Chile. , France, Germany, Italy, Spain, Switzerland, United Kingdom, Russia, Israel, Pakistan, Egypt, Kenya, Afghanistan, and other countries are included.
  • the region name is included.
  • the noise frequency information 12 is information associated with the position information 11 as described above.
  • the commercial power supply frequency in the country name or area name described in the position information 11 is described.
  • the fact that the commercial power supply frequency in Japan (East Japan) is 50 Hz and the commercial power supply frequency in Japan (West Japan) is 60 Hz is stored as noise frequency information 12.
  • the coefficient setting unit 20 calculates an erasure amount adjustment coefficient, which will be described later, using the audio input signal IS including periodic noise, the position information 11 stored in the position information database 10, the noise frequency information 12, and the like. As shown in FIG. 2, the coefficient setting unit 20 includes a current position information acquisition unit 21, a noise component information acquisition unit 22, and an erasure amount adjustment unit 23.
  • the coefficient setting unit 20 includes a processor and a memory, and based on a program 142 stored in the storage unit 140, a current position information acquisition step S1, a noise component information acquisition step S2, and an erasure amount adjustment step described later.
  • the computer is capable of executing S3, delay step S4, estimated noise signal generation step S5, signal output step S6, and the like.
  • the program 142 may be installed from various recording media regardless of the type such as optical and magnetic, and may be downloaded via the Internet.
  • the current position information acquisition unit 21 acquires information regarding the current location where the noise reduction device 100 of the present disclosure is disposed.
  • the current position information acquisition unit 21 may include, for example, a Global Positioning System (GPS) receiver, and may be configured to acquire current position information where the noise reduction device 100 is disposed using the GPS receiver.
  • GPS Global Positioning System
  • the noise reduction device 100 of the present disclosure and the audio conference system device 200 including the noise reduction device 100 can be connected to the Internet via the communication unit 130 included in the audio conference system device 200.
  • the noise reduction device 100 when the audio conference system device 200 is connected to the Internet, one of the global Internet protocol addresses (global IP addresses) assigned to the Internet service provider is the noise reduction device 100 or Assigned to the audio conference system device 200.
  • a configuration may be adopted in which the current position information acquisition unit 21 acquires the current position information where the noise reduction device 100 is arranged by acquiring the global IP address by the current position information acquisition unit 21.
  • the communication unit 130 itself may be configured to have a communication function, or the communication unit 130 may be externally connected to another communication device and communicate via this communication device.
  • the noise reduction device 100 or the audio conference system device 200 including the noise reduction device 100 includes a communication unit 130 that can be connected to a wireless LAN, and the current position information is obtained from the wireless LAN reception status in the communication unit 130.
  • the unit 21 may acquire the current position information where the noise reduction device 100 is arranged.
  • the communication unit 130 itself does not have a wireless LAN connection function, and the current position information acquisition unit 21 uses a communication device that is externally connected to the communication unit 130 and can be connected to the wireless LAN.
  • the reception status may be acquired.
  • the method by which the current position information acquisition unit 21 acquires current position information is not limited to the above.
  • the current position information acquisition unit 21 acquires the current position information where the noise reduction device 100 is arranged, the current position information is transmitted from the current position information acquisition unit 21 to the noise component information acquisition unit 22.
  • the noise component information acquisition unit 22 receives the current position information acquired by the current position information acquisition unit 21 from the current position information acquisition unit 21.
  • the noise component information acquisition unit 22 refers to the position information database 10, searches the position information 11 included in the position information database 10, and selects the country or region corresponding to the current position information received from the current position information acquisition unit 21. , Acquired from the position information 11.
  • the noise component information acquisition unit 22 searches the noise frequency information 12 associated with the acquired country or region.
  • the commercial power supply frequency is stored as the noise frequency information 12, and the noise component information acquisition unit 22 in the current location where the noise reduction device 100 of the present disclosure is arranged from the position information database 10. Search for commercial power frequency.
  • the noise component information acquisition unit 22 acquires the commercial power supply frequency as frequency information of the electric circuit noise component.
  • the noise component information acquisition unit 22 acquires the amplitude information of the electric circuit noise component using the frequency information of the electric circuit noise component. That is, the audio input signal includes a large number of frequency components, and from among them, a frequency component that matches the commercial power supply frequency is estimated to be an electric circuit noise component, and its amplitude information is acquired. .
  • the noise component information acquisition unit 22 may be configured to calculate the harmonic noise frequency from the commercial power supply frequency. However, in the present embodiment, the noise component information acquisition unit 22 acquires the commercial power supply frequency as an electric circuit noise component. The frequency information and amplitude information are acquired.
  • the noise component information acquisition unit 22 transmits the frequency information of the electric circuit noise component to the delay circuit 31 in the linear filter 30 and transmits the amplitude information of the electric circuit noise component to the erasure amount adjustment unit 23. .
  • the erasure amount adjustment unit 23 calculates an erasure amount adjustment coefficient from the amplitude information of the electric circuit noise component acquired by the noise component information acquisition unit 22.
  • This erasure amount adjustment coefficient is a coefficient used when generating an estimated noise signal to be subtracted from the audio input signal IS in the linear filter 30 described later.
  • this erasure amount adjustment coefficient is set to a relatively large value.
  • this erasure amount adjustment coefficient is set to a relatively small value. Set to.
  • the erasure amount adjustment unit 23 transmits the calculated erasure amount adjustment coefficient to the gain adjustment circuit 32 included in the linear filter 30.
  • the erasure amount adjustment unit 23 calculates an erasure amount adjustment coefficient for the commercial power supply frequency.
  • the linear filter 30 receives the audio input signal IS from the sound collection device 120 and outputs the audio output signal OS using the erasure amount adjustment coefficient from the erasure amount adjustment unit 23. As shown in FIG. 2, the linear filter 30 includes a delay circuit 31, a gain adjustment circuit 32, a subtraction circuit 33, and the like.
  • the delay circuit 31 receives the audio input signal IS from the sound collection device 120 and delays the audio input signal IS by an integer wavelength of the electric circuit noise component.
  • the noise component information acquisition unit 22 acquires the commercial power supply frequency as frequency information of the electric circuit noise component.
  • the delay circuit 31 receives the frequency information of the electric circuit noise component from the noise component information acquisition unit 22, and calculates the wavelength of each electric circuit noise component from the relationship between the sound speed, the frequency, and the wavelength.
  • the delay circuit 31 generates a first delayed input signal obtained by delaying the audio input signal IS by an integer wavelength of the electric circuit noise component related to the commercial power supply frequency, and transmits the first delayed input signal to the gain adjustment circuit 32.
  • the delay circuit 31 When the noise component information acquisition unit 22 acquires a frequency different from the commercial power supply frequency as the noise component of the electric circuit, the delay circuit 31 generates a delay input signal corresponding to the frequency.
  • the delay circuit 31 receives the frequency information of the electric circuit noise component acquired by the noise component information acquisition unit 22 from the noise component information acquisition unit 22 as an example. As illustrated in FIG. 3, the delay circuit 31 acquires the current position information where the noise reduction device 100 is arranged from the current position information acquisition unit 21 and uses the current position information as illustrated in FIG. 3.
  • the frequency information of the electric circuit noise component may be acquired with reference to the position information database 10.
  • the delay circuit 31 may acquire the noise frequency information 12 of the electric circuit noise component from the erasure amount adjustment unit 23.
  • the erasure amount adjustment unit 23 calculates the erasure amount adjustment coefficient from the amplitude of the electric circuit noise component acquired by the noise component information acquisition unit 22, so naturally the noise frequency information 12 of the electric circuit noise component is used. Have acquired. Accordingly, it is possible to adopt a configuration in which the erasure amount adjustment unit 23 transmits the acquired frequency information of the electric circuit noise component to the delay circuit 31.
  • the description is continued with the configuration in which the delay circuit 31 receives the frequency information of the electric circuit noise component acquired by the noise component information acquisition unit 22 from the noise component information acquisition unit 22.
  • the gain adjustment circuit 32 multiplies the audio input signal IS delayed by an integer wavelength of the electric circuit noise component from the delay circuit 31 by the erasure amount adjustment coefficient calculated by the erasure amount adjustment unit 23 to generate an estimated noise signal. To do.
  • a first delay input signal obtained by delaying the audio input signal IS by an integer wavelength of an electric circuit noise component related to the commercial power supply frequency is transmitted from the delay circuit 31 to the gain adjustment circuit 32. Further, the erasure amount adjustment unit 23 transmits an erasure amount adjustment coefficient for the commercial power frequency.
  • the gain adjustment circuit 32 erases the commercial power supply frequency to the first delayed input signal transmitted from the delay circuit 31 and delayed by the integer wavelength of the electric circuit noise component related to the commercial power supply frequency.
  • the first estimated noise signal is generated by multiplying the amount adjustment coefficient.
  • This first estimated noise signal is a signal for reducing the electric circuit noise component of the commercial power frequency included in the audio input signal IS in the subtracting circuit 33 described later.
  • the gain adjustment circuit 32 transmits the generated first estimated noise signal to the subtraction circuit 33.
  • the subtracting circuit 33 subtracts the estimated noise signal transmitted from the gain adjusting circuit 32 from the audio input signal IS including the electric circuit noise component, and generates and outputs an audio output signal OS.
  • the subtraction circuit 33 receives the first estimated noise signal for reducing the electric circuit noise component of the commercial power supply frequency from the gain adjustment circuit 32.
  • the first estimated noise signal is obtained by converting the audio input signal IS including the electric circuit noise component into the first delayed input signal obtained by delaying the audio input signal IS including the electric circuit noise component by an integer wavelength related to the commercial power frequency. This is obtained by multiplying the erase amount adjustment coefficient with respect to the frequency.
  • the subtraction circuit 33 subtracts the first estimated noise signal from the audio input signal IS including the electric circuit noise component, so that the erasure amount adjustment coefficient in which the electric circuit noise component is set by the erasure amount adjustment unit 23. Will be offset according to On the other hand, since the component related to the voice uttered by the user is not an integer multiple of the delay amount, it is extracted without being canceled out.
  • the noise reduction device 100 of the present disclosure is configured to estimate the electric circuit noise frequency from the position information where the noise reduction device 100 is arranged, and thus does not require complicated arithmetic processing, and the electric circuit noise component is generated. From the included audio input signal IS, an audio output signal OS with a reduced electric circuit noise component can be obtained.
  • the delay amount by the delay circuit 31 may be an integral multiple of the period of the electric circuit noise component, it may be 1 time or 2 times.
  • the audio conference system device 200 in the present embodiment includes the noise reduction device 100 described above, and further, the sound collection device 120, the communication unit 130, the storage unit 140, the output unit 150, and the control unit 160. It has.
  • the control unit 160 of the audio conference system device 200 is a computer that includes a processor and a memory and can control the entire audio conference system device 200 based on a program 142 stored in the storage unit 140.
  • the program 142 may be installed from various recording media regardless of the type such as optical and magnetic, and may be downloaded via the Internet.
  • control unit 160 owned by the audio conference system device 200 performs a current position information acquisition step S1, a noise component information acquisition step S2, an erasure amount adjustment step S3, a delay step S4, an estimated noise signal generation step S5, a signal output, which will be described later
  • the coefficient setting unit 20 in the noise reduction device 100 includes a processor, and the noise reduction device 100 is controlled as a whole. Will be described as an example.
  • the sound collection device 120 is connected to the control unit 160 of the audio conference system device 200 and the noise reduction device 100 by wire or wirelessly, and includes a microphone. Although the number of microphones is not particularly limited, in the present embodiment, the sound collection device 120 has a plurality of microphones, collects a user's speech in a conference, and an audio input signal IS related to the sound. Is generated. The sound collection device 120 transmits the generated voice input signal IS to the noise reduction device 100.
  • the communication unit 130 can be connected to a wireless LAN, a wired LAN, a WAN, a telephone line, and the like, and can transmit signals to / from an audio conference system device arranged at another location via a network.
  • the communication unit 130 itself does not have a communication function, and may be configured to be externally connected to another communication device having a communication function and perform communication via this communication device.
  • the communication unit 130 of the audio conference system device 200 can be connected to the Internet, and when the audio conference system device 200 is connected to the Internet via the communication unit 130, the Internet service provider is notified.
  • One of the allocated global Internet protocol addresses (global IP address) is allocated to the audio conference system device 200.
  • the communication unit 130 may transmit the global IP address to the current position information acquisition unit 21, and the current position information acquisition unit 21 may acquire the current position information where the noise reduction device 100 is arranged.
  • the communication unit 130 itself does not have a communication function, and the communication unit 130 is externally connected to another communication device having the communication function, and the voice conference system device 200 receives a global IP address via this communication device. It is good also as a structure to acquire.
  • the communication unit 130 can be connected to a wireless LAN, and the current position information acquisition unit 21 transmits the wireless LAN reception status in the communication unit 130 to the current position information acquisition unit 21, whereby the noise reduction device 100. It is good also as a structure which acquires the present position information where is arranged.
  • the communication unit 130 itself is not connectable to the wireless LAN, but is externally connected to another communication device that can be connected to the wireless LAN, and the audio conference system device 200 determines the wireless LAN reception status via this communication device. It is good also as a structure to acquire.
  • the configuration in which the communication unit 130 is provided outside the noise reduction device 100 in the audio conference system device 200 is described.
  • the communication unit 130 is provided in the noise reduction device 100.
  • the noise reduction device 100 may have a separate communication unit.
  • the audio output signal OS in which the electric circuit noise component is reduced from the noise reduction apparatus 100 is transmitted to the communication unit 130, and the communication unit 130 is an audio conference system device arranged at another place via the network described above.
  • the audio output signal OS is transmitted to In a configuration in which the communication unit 130 is externally connected to a communication device connected to the network, the communication unit 130 transmits the audio output signal OS to the communication device, and is arranged at another location from the communication device via the network.
  • An audio output signal OS is transmitted to the audio conference system device that has been selected.
  • the communication unit 130 transmits the audio reception signal received from the audio conference system device arranged in another place to the output unit 150.
  • the communication unit 130 transmits a voice reception signal received via the communication device to the output unit 150.
  • the output unit 150 is an audio output unit including a speaker or the like. When the audio reception signal from the communication unit 130 is acquired, the output unit 150 converts the audio reception signal into audio and outputs the audio.
  • the voice uttered with respect to the audio conference system device arranged at another place is output by the output unit 150, and the user can recognize the voice.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a control method of the noise reduction apparatus 100 according to the present embodiment.
  • the current position information acquisition step S1 is performed by the processor included in the coefficient setting unit 20 in the noise reduction device 100 or the control unit 160 of the audio conference system device 200 including the noise reduction device 100.
  • the coefficient setting unit 20 includes a processor, and the processor of the coefficient setting unit 20 executes the current position information acquisition step S1.
  • the current position information acquisition unit 21 of the coefficient setting unit 20 acquires information on the current location where the noise reduction device 100 of the present disclosure is arranged.
  • the current position information acquisition unit 21 includes a GPS receiver, and uses the GPS receiver to acquire the current position information. There are a method of acquiring a current IP address allocated to a service provider and acquiring current location information, a method of acquiring current location information from a wireless LAN reception status, and the like.
  • the audio conference system 200 device including the noise reduction apparatus 100 includes the communication unit 130, and the communication unit 130 is configured to be connectable to a wireless LAN. Then, the current position information acquisition unit 21 receives information related to the wireless LAN connection status by the communication unit 130, and acquires the current position information from the received information related to the wireless LAN connection status. In the present embodiment, an example will be described in which the current position information acquisition unit 21 acquires current position information indicating that the noise reduction device 100 exists in Japan (East Japan) from the wireless LAN connection status.
  • the current position information acquisition unit 21 transmits to the noise component information acquisition unit 22 current position information indicating that the current position where the noise reduction device 100 is arranged is Japan (East Japan).
  • the noise component information acquisition step S2 is performed by the processor included in the coefficient setting unit 20 in the noise reduction device 100 or the control unit 160 of the audio conference system device 200 including the noise reduction device 100.
  • the coefficient setting unit 20 includes a processor, and the processor of the coefficient setting unit 20 executes the noise component information acquisition step S2.
  • the noise component information acquisition unit 22 of the coefficient setting unit 20 receives the current position information acquired by the current position information acquisition unit 21 from the current position information acquisition unit 21.
  • the noise component information acquisition unit 22 refers to the position information database 10, searches the position information 11 included in the position information database 10, and selects the country or region corresponding to the current position information received from the current position information acquisition unit 21. , Acquired from the position information 11.
  • the noise component information acquisition unit 22 receives from the current position information acquisition unit 21 the current position information indicating that the current position where the noise reduction device 100 is disposed is Japan (East Japan). . According to this information, the noise component information acquisition unit 22 refers to the position information database 10 shown in FIG. 8 and searches the position information 11 for “Japan (East Japan)”. Then, the noise component information acquisition unit 22 searches the position information database 10 for noise frequency information 12 associated with “Japan (East Japan)” which is the position information 11 of the current noise reduction apparatus 100. In the present embodiment, the commercial power supply frequency in the region is described as the noise frequency information 12, and the noise component information acquisition unit 22 uses “50 Hz” associated with the position information 11 “Japan (East Japan)” as an electric circuit. Acquired as frequency information of noise components.
  • the noise component information acquisition unit 22 may calculate a harmonic noise frequency based on the commercial power supply frequency. That is, the noise component information acquisition unit 22 uses “50 Hz” which is a commercial power supply frequency as a fundamental tone, “100 Hz” which is twice the fundamental tone as a first harmonic noise frequency, and “150 Hz” which is three times the fundamental tone. It may be calculated as the second overtone noise frequency. In the present embodiment, the noise component information acquisition unit 22 acquires “50 Hz” that is a commercial power supply frequency as the frequency of the electric circuit noise component.
  • the noise component information acquisition unit 22 acquires the amplitude information of the signal component corresponding to the commercial power supply frequency “50 Hz” from the audio input signal IS including the electric circuit noise component.
  • the maximum amplitude of the audio input signal IS is 1, it is assumed that the amplitude of the signal component of “50 Hz” that is the commercial power supply frequency is 0.1.
  • the noise component information acquisition part 22 demonstrated the example which calculates a 1st harmonic noise frequency and a 2nd harmonic noise frequency from a commercial power supply frequency
  • the noise frequency information 12 contained in the positional information database 10 both the commercial power supply frequency and the overtone noise frequency are stored in advance, and the noise component information acquisition unit 22 acquires the commercial power supply frequency and the overtone noise frequency from the position information database 10 and uses them as they are. Absent.
  • the noise component information acquisition unit 22 transmits the frequency information about the electric circuit noise component related to the commercial power supply frequency described above to the delay circuit 31 in the linear filter 30, and the amplitude information about the electric circuit noise component is This is transmitted to the erasure amount adjustment unit 23.
  • the erasure amount adjustment step S3 is performed by the processor included in the coefficient setting unit 20 in the noise reduction device 100 or the control unit 160 of the audio conference system device 200 including the noise reduction device 100.
  • the coefficient setting unit 20 includes a processor, and the processor of the coefficient setting unit 20 executes the erasure amount adjustment step S3.
  • the erasure amount adjustment unit 23 of the coefficient setting unit 20 calculates an erasure amount adjustment coefficient from the amplitude information of the electric circuit noise component acquired by the noise component information acquisition unit 22.
  • This erasure amount adjustment coefficient is a coefficient used when generating an estimated noise signal to be subtracted from the audio input signal IS in the linear filter 30 described later.
  • the erasure amount adjustment unit 23 is the commercial power supply frequency when the maximum amplitude of the audio input signal IS is set as 1 from the noise component information acquisition unit 22 as the amplitude information of the electric circuit noise component. It is received that the amplitude of the signal component of “50 Hz” is 0.1.
  • the erasure amount adjustment unit 23 sets the erasure amount adjustment coefficient to a relatively large value when the amplitude of the electric circuit noise component is large, and this erasure amount adjustment unit when the amplitude of the electric circuit noise component is small. Set the coefficient to a relatively small value.
  • the erasure amount adjustment unit 23 calculates an erasure amount adjustment coefficient according to the ratio of the amplitude of the electric circuit noise component to the amplitude of the audio input signal IS. Therefore, in this embodiment, the erasure amount adjustment unit 23 uses the amplitude of the electric circuit noise component itself when the maximum amplitude of the audio input signal IS is 1 as the erasure amount adjustment coefficient.
  • the erasure amount adjustment unit 23 sets the erasure amount adjustment coefficient for the commercial power supply frequency “50 Hz” to “0.1”.
  • the erasure amount adjustment unit 23 transmits the calculated erasure amount adjustment coefficient to the gain adjustment circuit 32 included in the linear filter 30.
  • the delay step S4 is performed by the processor included in the coefficient setting unit 20 in the noise reduction device 100 or the control unit 160 of the audio conference system device 200 including the noise reduction device 100.
  • the coefficient setting unit 20 includes a processor, and the processor of the coefficient setting unit 20 instructs the delay circuit 31 of the linear filter 30 to execute the delay step S4.
  • delay step S4 the delay circuit 31 of the linear filter 30 receives the audio input signal IS from the sound collection device 120, and delays the audio input signal IS by an integer wavelength of the electric circuit noise component.
  • the noise component information acquisition unit 22 acquires the commercial power supply frequency “50 Hz” as the frequency information of the electric circuit noise component. Therefore, the delay circuit 31 calculates the wavelength of the electric circuit noise component from the relationship between the sound speed, the frequency, and the wavelength, and delays the audio input signal IS by an integer wavelength of the electric circuit noise component related to the commercial power supply frequency. An input signal is generated and transmitted to the gain adjustment circuit 32.
  • the delay circuit 31 receives the electric circuit noise component acquired by the noise component information acquisition unit 22 from the noise component information acquisition unit 22. As described above, as illustrated in FIG. 3, the delay circuit 31 acquires the current position information where the noise reduction device 100 is arranged from the current position information acquisition unit 21 and uses the current position information to acquire the position information. It is possible to refer to the database 10 and obtain the frequency information of the electric circuit noise component.
  • the delay circuit 31 When the delay circuit 31 receives a frequency other than the commercial power supply frequency from the noise component information acquisition unit 22 as the frequency information of the electric circuit noise component, the delay circuit 31 generates a delay input signal corresponding to the frequency. It does not matter as a method.
  • the delay circuit 31 may acquire the frequency information of the electric circuit noise component from the erasure amount adjustment unit 23.
  • the estimated noise signal generation step S5 is performed by the processor included in the coefficient setting unit 20 in the noise reduction device 100 or the control unit 160 of the audio conference system device 200 including the noise reduction device 100.
  • the coefficient setting unit 20 includes a processor, and the processor of the coefficient setting unit 20 instructs the gain adjustment circuit 32 of the linear filter 30 to execute the estimated noise signal generation step S5.
  • the gain adjustment circuit 32 of the linear filter 30 applies the erasure amount calculated by the erasure amount adjustment unit 23 to the audio input signal IS delayed from the delay circuit 31 by the integer wavelength of the electric circuit noise component.
  • the estimated noise signal is generated by multiplying the adjustment factor.
  • a first delay input signal obtained by delaying the audio input signal IS by an integer wavelength of an electric circuit noise component related to the commercial power supply frequency is transmitted from the delay circuit 31 to the gain adjustment circuit 32.
  • the erasure amount adjustment unit 23 transmits the erasure amount adjustment coefficient “0.1” related to the commercial power frequency “50 Hz” to the gain adjustment circuit 32.
  • the gain adjustment circuit 32 erases the commercial power supply frequency to the first delayed input signal transmitted from the delay circuit 31 and delayed by the integer wavelength of the electric circuit noise component related to the commercial power supply frequency.
  • the first estimated noise signal is generated by multiplying the quantity adjustment coefficient “0.1”.
  • the first estimated noise signal has an amplitude smaller than the amplitude of the audio input signal IS according to the erasure amount adjustment coefficient, and is an integer wavelength delay with respect to the commercial power supply frequency “50 Hz” that is an electric circuit noise component. Signal.
  • the gain adjustment circuit 32 transmits the generated first estimated noise signal to the subtraction circuit 33.
  • the signal output step S6 is performed by the processor included in the coefficient setting unit 20 in the noise reduction device 100 or the control unit 160 of the audio conference system device 200 including the noise reduction device 100.
  • the coefficient setting unit 20 includes a processor, and the processor of the coefficient setting unit 20 instructs the subtraction circuit 33 of the linear filter 30 to execute the signal output step S6.
  • the subtracting circuit 33 of the linear filter 30 subtracts the first estimated noise signal transmitted from the gain adjusting circuit 32 from the audio input signal IS including the electric circuit noise component, and outputs the audio output signal.
  • An OS is generated and output.
  • the subtraction circuit 33 receives from the gain adjustment circuit 32 the first estimated noise signal for reducing the electric circuit noise component of the commercial power supply frequency “50 Hz”.
  • the first estimated noise signal is a first delayed input signal obtained by delaying the audio input signal IS including the electric circuit noise component by an integer wavelength of the electric circuit noise component related to the commercial power supply frequency “50 Hz”.
  • the subtraction circuit 33 subtracts the first estimated noise signal from the audio input signal IS including the electric circuit noise component, so that the noise component of the commercial power supply frequency “50 Hz” in the electric circuit noise component is It cancels according to the erasure amount adjustment coefficient “0.1” set by the erasure amount adjustment unit 23, and the amplitude is reduced to about 90%.
  • the component related to the voice uttered by the user is extracted without being canceled.
  • the control method of the noise reduction device 100 is a method of estimating the electric circuit noise frequency from the position information where the noise reduction device 100 is arranged, and thus does not require complicated arithmetic processing, and the electric circuit. From the audio input signal IS including the noise component, the audio output signal OS in which the electric circuit noise component is reduced can be obtained. As a result, it is possible to reduce noise with respect to the audio input signal IS without imposing a large processing load.
  • the example in which the processor included in the coefficient setting unit 20 executes all of the current position information acquisition step S1 to the signal output step S6 has been described. However, all these steps are performed by the noise reduction device. 100 may be performed by the control unit 160 of the audio conference system device 200 including 100. Alternatively, some of the above steps may be executed by a processor included in the coefficient setting unit 20, and some other steps may be executed by the control unit 160.
  • the current position information acquisition unit 21 acquires current position information
  • the noise component information acquisition unit 22 uses the current position information to determine the frequency of the electric circuit noise component included in the audio input signal.
  • the configuration for acquiring information is disclosed, the present disclosure is not limited to the configuration.
  • the frequency of the electric circuit noise component is estimated based on the commercial power supply frequency of the sales location, and the estimated frequency information
  • the filter 24 (for example, the linear filter 30) may be configured to generate a noise cancellation signal estimation noise signal.
  • the current position information acquisition unit 21 is not an essential component in the noise reduction apparatus 100 illustrated in FIG.
  • Noise reduction device 100A 5 to 7 are block diagrams of the noise reduction device 100A according to the present embodiment and the audio conference system device 200A including the noise reduction device 100A.
  • the noise reduction device 100A is configured to further include a frequency domain conversion unit 41, a noise shape estimation unit 42, a nonlinear filter 43, and a time domain conversion unit 44 after the subtraction circuit 33.
  • Other configurations are basically the same as those in the first embodiment, and components having the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment. Description is omitted.
  • the delay circuit 31 is connected to the noise component information acquisition unit 22, and the delay circuit 31 is connected to the noise component information acquisition unit 22 from the noise component information acquisition unit 22.
  • the delay circuit 31 is arranged by itself from the current position information acquisition unit 21 with the noise reduction device 100.
  • the present position information may be acquired, and the current position information may be used to refer to the position information database 10 to obtain frequency information of electric circuit noise components.
  • the delay circuit 31 when the delay circuit 31 acquires the frequency information of the electric circuit noise component from the position information database 10, the delay circuit 31 calculates the harmonic noise frequency from the commercial power supply frequency included in the noise frequency information 12 of the position information database 10. It is good also as a structure to calculate.
  • both the commercial power supply frequency and the harmonic noise frequency are stored in the position information database 10 as the noise frequency information 12 in advance, and the delay circuit 31 acquires the commercial power supply frequency and the harmonic noise frequency from the position information database 10. It does not matter as a method to use.
  • the delay circuit 31 may acquire the frequency information of the electric circuit noise component from the erasure amount adjustment unit 23.
  • the coefficient setting unit 20 includes a processor and a memory, and based on the program 142A stored in the storage unit 140, the current position information acquisition step S1, the noise component information acquisition step S2, and the erasure amount adjustment step described above.
  • estimated noise signal generation step S5 and signal output step S6, a frequency domain conversion step S7, a noise shape estimation step S8, a non-linear noise reduction step S9, a time domain conversion step S10, etc., which will be described later, are executed.
  • It is a computer that can.
  • the program 142A may be installed from various recording media regardless of the type such as optical and magnetic, and may be downloaded via the Internet.
  • the frequency domain conversion unit 41 receives an output signal from the subtraction circuit 33 included in the linear filter 30, converts the output signal into the frequency domain, and then performs a nonlinear operation with the noise shape estimation unit 42. It transmits to the filter 43.
  • the frequency domain conversion unit 41 performs frequency domain conversion on the output signal from the linear filter 30, the non-linear filter 43 provided in the subsequent stage performs processing to reduce the electric circuit noise component from the output signal from the linear filter 30. It becomes possible.
  • FIG. 11 is a schematic diagram of the output signal converted into the frequency domain.
  • the intensity of each frequency of the voice component 300 emitted by the user and the frequency fn (fn1, fn2, fn3) of the electric circuit noise component are shown. Is output. Since the sound component 300 and the noise component emitted by the user both have a shape having a sharp peak, as shown in FIG. 11, in the intensity distribution diagram with the frequency on the horizontal axis, they are separated and output. Become.
  • the noise shape estimation unit 42 receives the output signal converted into the frequency domain from the frequency domain conversion unit 41. Further, the noise shape estimation unit 42 estimates the shape of the electric circuit noise component from the output signal from the frequency domain conversion unit 41.
  • the first overtone having the frequency f100, the commercial power supply frequency fn1, and the commercial power supply frequency fn1 of the component related to the voice uttered by the user as fundamentals
  • the respective intensities are output for the noise frequency fn2.
  • the noise shape estimation unit 42 is based on the current position information acquired by the current position information acquisition unit 21 and the position information database 10, and information on the commercial power supply frequency fn1 at the place where the noise reduction device 100A is installed. To get. Furthermore, the noise shape estimation unit 42 calculates a first harmonic noise frequency fn2 based on the commercial power supply frequency fn1. From this calculation result, the noise shape estimation unit 42 recognizes that the commercial power supply frequency fn1 and the first harmonic noise frequency fn2 are electric circuit noise components in the output signal converted into the frequency domain shown in FIG. Then, the shape of the electric circuit noise component, that is, frequency information and intensity information of the electric circuit noise component are estimated.
  • the noise shape estimation unit 42 uses the current position information acquired by the current position information acquisition unit 21 and the frequency information of the electric circuit noise component from the position information database 10. As shown in FIG. 6, the noise shape estimation unit 42 acquires frequency information of the electric circuit noise component from the noise component information acquisition unit 22 described in the first embodiment. Also good. Alternatively, as illustrated in FIG. 7, the noise shape estimation unit 42 may acquire frequency information of the electric circuit noise component from the erasure amount adjustment unit 23 described in the first embodiment.
  • the noise shape estimation unit 42 transmits the estimated shape of the electric circuit noise component, that is, the frequency information and the intensity information of the electric circuit noise component to the nonlinear filter 43.
  • the non-linear filter 43 receives the shape of the electric circuit noise component from the noise shape estimation unit 42 and receives the output signal subjected to frequency domain conversion from the frequency domain conversion unit 41.
  • the nonlinear filter 43 reduces the electric circuit noise component from the output signal obtained from the frequency domain conversion unit 41 based on the shape of the electric circuit noise component.
  • the nonlinear filter 43 obtains the intensity information of the electric circuit noise component related to the commercial power supply frequency fn1 and the intensity information of the electric circuit noise component related to the first harmonic noise frequency fn2 as the shape of the electric circuit noise component. is doing. Based on these frequency information and intensity information, the non-linear filter 43 generates a second estimated noise signal, and reduces the electric circuit noise component from the output signal obtained from the frequency domain conversion unit 41 shown in FIG.
  • the non-linear filter 43 transmits the output signal in which the electric circuit noise component is reduced to the time domain conversion unit 44.
  • the time domain conversion unit 44 converts the output signal in which the electric circuit noise component is reduced by the non-linear filter 43 into the time domain and outputs it.
  • the time domain conversion unit 44 converts the output signal into the time domain again, so that it can be output as a voice output signal OS that the user can recognize as voice.
  • the linear filter 30 with a relatively low degree of voice deterioration and the non-linear filter 43 with a relatively high noise reduction efficiency are combined.
  • the degree of deterioration of the component related to the voice emitted by the user is suppressed, and the electric circuit noise included in the audio input signal IS is reduced. It becomes possible to remove components efficiently.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a control method of the noise reduction apparatus 100A in the present embodiment. Since the current position information acquisition step S1 to the signal output step S6 shown in the first embodiment are the same in this embodiment, the description thereof is omitted.
  • the frequency domain conversion step S7 is performed by the processor included in the coefficient setting unit 20 in the noise reduction device 100A or the control unit 160 of the audio conference system device 200 including the noise reduction device 100A.
  • the coefficient setting unit 20 includes a processor, and the processor of the coefficient setting unit 20 instructs the frequency domain conversion unit 41 to execute the frequency domain conversion step S7.
  • the frequency domain conversion unit 41 included in the noise reduction device 100A receives the output signal from the subtraction circuit 33 included in the linear filter 30 and converts the output signal into the frequency domain. It transmits to the noise shape estimation part 42 and the nonlinear filter 43.
  • the output signal output from the subtraction circuit 33 includes a noise component having a commercial power supply frequency “50 Hz”, a noise component having a first harmonic noise frequency “100 Hz”, and a second harmonic noise frequency “ An audio output signal OS including a noise component of “150 Hz” is output.
  • the amplitude of the noise component of the commercial power supply frequency “50 Hz” is reduced to approximately 90% in the linear filter 30.
  • each electric circuit noise component and a component related to the voice uttered by the user are separated and output for each frequency.
  • the frequency f100 of the component relating to the voice uttered by the user shows an intensity distribution from 0.2 to 4 kHz.
  • the frequency fn of the electric circuit noise component has an intensity distribution, for example, from 50 Hz to 150 Hz, and the intensity is shown in each of the commercial power supply frequency fn1, the first harmonic noise frequency fn2, and the second harmonic noise frequency fn3. .
  • the frequency domain transform unit 41 transmits the output signal subjected to the frequency domain transform as shown in FIG. 11 to the noise shape estimation unit 42 and the nonlinear filter 43.
  • the noise shape estimation step S8 is performed by the processor included in the coefficient setting unit 20 in the noise reduction device 100A or the control unit 160 of the audio conference system device 200 including the noise reduction device 100A.
  • the coefficient setting unit 20 includes a processor, and the processor of the coefficient setting unit 20 instructs the noise shape estimation unit 42 to execute the noise shape estimation step S8.
  • the noise shape estimation unit 42 receives the output signal converted into the frequency domain from the frequency domain conversion unit 41. Further, the noise shape estimation unit 42 estimates the shape of the electric circuit noise component from the output signal from the frequency domain conversion unit 41.
  • the frequency f100, the commercial power supply frequency fn1, the first harmonic noise frequency fn2, and the second harmonic overtone of the component emitted by the user are output for the noise frequency fn3.
  • the noise shape estimation unit 42 is a place where the noise reduction device 100 ⁇ / b> A is installed based on the current position information acquired by the current position information acquisition unit 21 and the position information database 10.
  • the information that the commercial power supply frequency fn1 at 50 is 50 Hz is acquired.
  • the noise shape estimation unit 42 calculates that the first harmonic noise frequency fn2 having the commercial power supply frequency fn1 as a fundamental tone is 100 Hz and the second harmonic noise frequency fn3 is 150 Hz. From this calculation result, the noise shape estimation unit 42 uses the commercial power supply frequency fn1, the first harmonic noise frequency fn2, and the second harmonic noise frequency fn3 in the output signal converted into the frequency domain shown in FIG. Recognizing that it is a circuit noise component, the shape of the electric circuit noise component, that is, frequency information and intensity information of the electric circuit noise component are estimated.
  • the noise shape estimation unit 42 acquires the frequency information of the electric circuit noise component from the current position information acquired by the current position information acquisition unit 21 and the position information database 10 has been described.
  • the noise shape estimation unit 42 may acquire the frequency information of the electric circuit noise component from the noise component information acquisition unit 22, and as shown in FIG. 7, the noise shape estimation unit 42.
  • the frequency information of the electric circuit noise component may be acquired from the erasure amount adjustment unit 23.
  • the noise shape estimation unit 42 includes the electric circuit noise component in “50 Hz”, “100 Hz”, and “150 Hz” as the estimated electric circuit noise component shape, that is, frequency information of the electric circuit noise component, and The intensity information of the noise component at those frequencies is transmitted to the nonlinear filter 43.
  • the nonlinear noise reduction step S9 is performed by the processor included in the coefficient setting unit 20 in the noise reduction device 100A or the control unit 160 of the audio conference system device 200 including the noise reduction device 100A.
  • the coefficient setting unit 20 includes a processor, and the processor of the coefficient setting unit 20 instructs the nonlinear filter 43 to execute the nonlinear noise reduction step S9.
  • the non-linear filter 43 receives the shape of the electric circuit noise component from the noise shape estimating unit 42 and receives the output signal subjected to frequency domain conversion from the frequency domain converting unit 41.
  • the nonlinear filter 43 reduces the electric circuit noise component from the output signal obtained from the frequency domain conversion unit 41 based on the shape of the electric circuit noise component.
  • the non-linear filter 43 has, as the shape of the electric circuit noise component, the intensity information of the electric circuit noise component related to the commercial power supply frequency “50 Hz” and the intensity of the electric circuit noise component related to the first harmonic noise frequency “100 Hz”. The information and the intensity information of the electric circuit noise component relating to the second harmonic noise frequency “150 Hz” are acquired. Based on the frequency information and intensity information of these electric circuit noise components, the non-linear filter 43 reduces the electric circuit noise components from the output signal obtained from the frequency domain converter 41 shown in FIG.
  • the non-linear filter 43 transmits the output signal in which the electric circuit noise component is reduced to the time domain conversion unit 44.
  • the time domain conversion step S10 is performed by the processor included in the coefficient setting unit 20 in the noise reduction device 100A or the control unit 160 of the audio conference system device 200 including the noise reduction device 100A.
  • the coefficient setting unit 20 includes a processor, and the processor of the coefficient setting unit 20 instructs the time domain conversion unit 44 to execute the time domain conversion step S10.
  • the time domain conversion unit 44 converts the output signal in which the electric circuit noise component is reduced by the non-linear filter 43 into the time domain and outputs it.
  • the time domain conversion unit 44 converts the output signal into the time domain again, so that it can be output as a voice output signal OS that the user can recognize as voice.
  • the example in which the processor included in the coefficient setting unit 20 executes all of the frequency domain conversion step S7 to the time domain conversion step S10 has been described. However, all these steps are performed by the noise reduction device.
  • the control unit 160 of the audio conference system device 200A including 100A may perform this. Alternatively, some of the above steps may be executed by a processor included in the coefficient setting unit 20, and some other steps may be executed by the control unit 160.
  • the current position information acquisition unit 21 acquires current position information
  • the noise component information acquisition unit 22 uses the current position information to determine the frequency of the electric circuit noise component included in the audio input signal.
  • the configuration for acquiring information is disclosed, the present disclosure is not limited to the configuration.
  • the frequency of the electric circuit noise component is estimated based on the commercial power supply frequency of the sales location, and the estimated frequency information
  • the filter 24 (the linear filter 30 or the non-linear filter 43) may be configured to generate a noise cancellation signal estimation noise signal.

Abstract

ノイズ低減装置における処理負荷の低減を図る。本開示にかかるノイズ低減装置は、音声入力信号に含まれる電気回路ノイズ成分の周波数情報を取得するノイズ成分情報取得部と、前記周波数情報に基づき推定ノイズ信号を生成し、前記推定ノイズ信号を用いて前記音声入力信号から前記電気回路ノイズ成分を低減させた音声出力信号を出力するフィルタと、を含む。

Description

ノイズ低減装置と、それを用いた音声会議システム機器、及びノイズ低減装置の制御方法
　本発明は、ノイズ低減装置と、それを用いた音声会議システム機器、及びノイズ低減装置の制御方法に関する。
　下記特許文献１には、ノイズ成分が付加された音声入力信号に疑似ノイズ信号を加算することで、ノイズ成分の低減を行うノイズ低減装置が開示されている。疑似ノイズ信号は、適応信号処理回路が供給している。適応信号処理回路には、音声入力信号及びノイズ成分のサンプリング周波数と一致するサンプリングクロックと、可変周期パルス信号が入力され、適応信号処理回路は、所定の演算式を用いて、疑似ノイズ信号を生成する。更に、帰還ループを用いて、適応信号処理回路が用いる演算式の係数を更新する技術が開示されている。
特開２００４－７１０７６号公報
　従来のノイズ低減装置では、適切な疑似ノイズ信号を生成するために、大きな処理負荷を必要としていた。即ち、適応信号処理回路が、適切な疑似ノイズ信号を生成するために最小２乗演算処理を行うとともに、所定のアルゴリズムを用いて、最小２乗演算処理に用いる演算係数を更新する構成としていたため、大きな処理負荷が必要となってしまっていた。
　本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ノイズ低減装置における処理負荷の低減を図ることである。
　本開示に係るノイズ低減装置は、音声入力信号に含まれる電気回路ノイズ成分の周波数情報を取得するノイズ成分情報取得部と、前記周波数情報に基づき推定ノイズ信号を生成し、前記推定ノイズ信号を用いて前記音声入力信号から前記電気回路ノイズ成分を低減させた音声出力信号を出力するフィルタと、を含む。
　本開示に係る音声会議システム機器は、上記ノイズ低減装置と、音声を収音し、前記音声に関する音声入力信号を生成し、前記音声入力信号を前記ノイズ低減装置に送信する収音機器と、前記ノイズ低減装置から取得する音声出力信号を通信機器に出力し、前記通信機器から音声受信信号を取得する通信部と、前記通信部からの前記音声受信信号を音声に変換して出力する出力部と、前記収音機器、前記通信部、及び前記出力部を制御する制御部と、を含む。
　本開示に係るノイズ低減装置の制御方法は、音声入力信号に含まれる電気回路ノイズ成分の周波数情報を取得するノイズ成分情報取得ステップと、前記周波数情報に基づき推定ノイズ信号を生成する推定ノイズ信号生成ステップと、前記推定ノイズ信号を用いて前記音声入力信号から前記電気回路ノイズ成分を低減させた音声出力信号を出力する信号出力ステップと、を含む。
図１は第１の実施形態に係るノイズ低減装置のブロック図である。 図２は第１の実施形態に係るノイズ低減装置、及び音声会議システム機器のブロック図である。 図３は第１の実施形態に係るノイズ低減装置、及び音声会議システム機器のブロック図である。 図４は第１の実施形態に係るノイズ低減装置、及び音声会議システム機器のブロック図である。 図５は第２の実施形態に係るノイズ低減装置、及び音声会議システム機器のブロック図である。 図６は第２の実施形態に係るノイズ低減装置、及び音声会議システム機器のブロック図である。 図７は第２の実施形態に係るノイズ低減装置、及び音声会議システム機器のブロック図である。 図８は本開示に係るノイズ低減装置の位置情報データベースを示す概念図である。 図９は第１の実施形態に係るノイズ低減装置の制御方法を示すフローチャートである。 図１０は第２の実施形態に係るノイズ低減装置の制御方法を示すフローチャートである。 図１１は第２の実施形態に係るノイズ低減装置の周波数領域変換部の出力信号を示す模式図である。
［第１の実施形態］
　第１の実施形態について、図面を用いて以下に説明する。
［ノイズ低減装置１００］
　図１は、本実施形態に係るノイズ低減装置１００のブロック図である。ノイズ低減装置１００は、現在位置情報取得部２１と、ノイズ成分情報取得部２２と、フィルタ２４と、を含む。現在位置情報取得部２１は、現在位置情報を取得する。ノイズ成分情報取得部２２は、現在位置情報取得部２１が取得した現在位置情報に基づき、音声入力信号ＩＳに含まれる電気回路ノイズ成分の周波数情報を取得する。フィルタ２４は、ノイズ成分情報取得部２２が取得した周波数情報に基づき推定ノイズ信号を生成し、推定ノイズ信号を用いて音声入力信号ＩＳから電気回路ノイズ成分を低減させた音声出力信号を出力する。ここで、フィルタ２４は線形フィルタであってもよく、非線形フィルタであってもよい。
　図２～４は、本実施形態に係るノイズ低減装置１００、及びノイズ低減装置１００を含む音声会議システム機器２００のブロック図である。ノイズ低減装置１００は、例えば音声会議システム機器２００に内蔵された、あるいは外付けされたノイズ低減装置である。音声会議システム機器２００に向けて発せられたユーザーからの音声入力は、音声会議システム機器２００に含まれる収音機器１２０により音声入力信号ＩＳに変換されるが、この音声入力信号ＩＳには、電気回路に起因する周期性ノイズが含まれている。ノイズ低減装置１００は、この音声入力信号ＩＳに含まれるノイズ成分を、信号処理を用いて低減する。電気回路に起因する周期性ノイズは、基本的には音声会議システム機器２００が供給される電源の周波数、即ち商用電源周波数を含んで構成される。
　なお、本開示のノイズ低減装置１００は、音声会議システム機器２００のみならず、エレクトロニクス機器等を含む様々な機器に適用可能であり、本発明はその適用範囲を限定されない。
　本開示のノイズ低減装置１００は、図２に示すように、位置情報データベース１０と、係数設定部２０と、線形フィルタ３０とを有している。位置情報データベース１０は、係数設定部２０などに用いられるデータベースである。係数設定部２０、及び線形フィルタ３０には、収音機器１２０からの音声入力信号ＩＳが入力される。ユーザーからの音声入力信号ＩＳとは、例えば音声会議システム機器２００に内蔵された収音機器１２０が、ユーザーから発せられた音声に基づき生成した信号であり、通常この音声入力信号ＩＳには、上述した電気回路に起因する周期性ノイズが含まれている。
　線形フィルタ３０は、この周期性ノイズが含まれた音声入力信号ＩＳから、当該周期性ノイズを低減するためのフィルタであり、係数設定部２０は、線形フィルタ３０が周期性ノイズを低減する上で用いる消去量調整係数を決定する。
　本実施形態においては、係数設定部２０がプロセッサーを含んで構成されており、例えば音声会議システム機器２００に備えられた記憶部１４０に保存されたプログラム１４２を用いて、ノイズ低減装置１００全体に対して各種制御を実行することが可能である。
　なお、図２に示す構成においては、係数設定部２０に含まれるプロセッサーが、音声会議システム機器２００に含まれるプログラム１４２を用いて各種動作を実行する例を示しているが、プログラム１４２がノイズ低減装置１００に含まれている構成としても構わない。
　なお、本実施形態においては、係数設定部２０がプロセッサーを含む構成を例に挙げて説明するが、音声会議システム機器２００が、別途プロセッサーを含む制御部１６０を備えており、この制御部１６０がプログラム１４２を利用することにより、ノイズ低減装置１００を含めた音声会議システム機器２００全体を制御する構成としても構わない。
　以下、本開示のノイズ低減装置１００に含まれる位置情報データベース１０と、係数設定部２０と、線形フィルタ３０の構成について具体的に説明する。
［位置情報データベース１０］
　位置情報データベース１０は、例えば音声会議システム機器２００の記憶部１４０に含まれたデータベースである。音声会議システム機器２００の記憶部１４０は、例えばＨＤＤ(Hard Disc Drive)として実現される。記録媒体としては、フラッシュメモリ等の固体メモリ、固体メモリを内蔵したメモリカード、光ディスク、光磁気ディスク、ホログラムメモリなど各種考えられ、記憶部１４０としては採用する記録媒体に応じて記録再生を実行できる構成とされればよい。なお、音声会議システム機器２００の記憶部１４０が、位置情報データベース１０を含まず、ノイズ低減装置１００が、記憶部１４０とは切り離された位置情報データベース１０を有する構成としてもよい。
　位置情報データベース１０には、位置情報１１と、この位置情報１１に関連づけられたノイズ周波数情報１２とが含まれている。図８は、本実施形態に係る位置情報データベース１０の概念図である。この図８を用いて、位置情報１１とノイズ周波数情報１２の具体例について説明する。
［位置情報１１］
　位置情報１１には、例えば、国名、及び地域名等が含まれる。本実施形態においては、図８に示すように、位置情報１１には、日本、韓国、中国、香港、ベトナム、タイ、インド、シンガポール、マレーシア、オーストラリア、ニュージーランド、アメリカ合衆国、カナダ、メキシコ、ブラジル、チリ、フランス、ドイツ、イタリア、スペイン、スイス、イギリス、ロシア、イスラエル、パキスタン、エジプト、ケニア、アフガニスタン等の国名が含まれており、その国内における地域によって電源周波数が異なる国においては、国名に加えて地域名が含まれている。
［ノイズ周波数情報１２］
　ノイズ周波数情報１２は、上述した通り位置情報１１に関連付けられた情報であり、本実施形態においては、位置情報１１に記載された国名、又は地域名における商用電源周波数が記載されている。例えば、図８に示すように、日本（東日本）の商用電源周波数が５０Ｈｚであり、日本（西日本）の商用電源周波数が６０Ｈｚであることなどが、ノイズ周波数情報１２として記憶されている。
［係数設定部２０］
　係数設定部２０は、周期性ノイズが含まれた音声入力信号ＩＳ、及び位置情報データベース１０に記憶された位置情報１１、ノイズ周波数情報１２等を用いて、後述する消去量調整係数を算出する。係数設定部２０は、図２に示すように、現在位置情報取得部２１、ノイズ成分情報取得部２２、及び消去量調整部２３を含む。
　本実施形態においては、係数設定部２０がプロセッサーとメモリを含み、記憶部１４０に保存されたプログラム１４２に基づいて、後述する現在位置情報取得ステップＳ１、ノイズ成分情報取得ステップＳ２、消去量調整ステップＳ３、遅延ステップＳ４、推定ノイズ信号生成ステップＳ５、信号出力ステップＳ６などを実行することが可能なコンピューターである。当該プログラム１４２は、光学的、磁気的等の種類を問わず、様々な記録媒体からインストールされてよく、インターネットを介してダウンロードされてもよい。
［現在位置情報取得部２１］
　現在位置情報取得部２１は、本開示のノイズ低減装置１００が配置されている現在地に関する情報を取得する。現在位置情報取得部２１は、例えば、Global Positioning System（GPS）受信機を含み、このＧＰＳ受信機を利用して、ノイズ低減装置１００が配置された現在位置情報を取得する構成としてもよい。
　あるいは、本開示のノイズ低減装置１００、及びノイズ低減装置１００を含む音声会議システム機器２００が、音声会議システム機器２００に含まれる通信部１３０を介してインターネットに接続可能であり、このノイズ低減装置１００、あるいは音声会議システム機器２００がインターネットに接続されると、インターネット・サービス・プロバイダに割り振られているグローバル・インターネット・プロトコル・アドレス（グローバルＩＰアドレス）の中の１つが、このノイズ低減装置１００、あるいは音声会議システム機器２００に割り振られる。このグローバルＩＰアドレスを現在位置情報取得部２１が取得することにより、現在位置情報取得部２１が、ノイズ低減装置１００が配置されている現在位置情報を取得する構成としてもよい。なお、通信部１３０自体が通信機能を有する構成であってもよく、あるいは、通信部１３０が他の通信機器に外部接続され、この通信機器を介して通信を行う構成としてもよい。
　あるいは、ノイズ低減装置１００、又はノイズ低減装置１００を含む音声会議システム機器２００が無線ＬＡＮに接続可能な通信部１３０を備えており、この通信部１３０における無線ＬＡＮの受信状況から、現在位置情報取得部２１が、ノイズ低減装置１００が配置されている現在位置情報を取得する構成としてもよい。なお、通信部１３０自体が、無線ＬＡＮ接続機能を有しておらず、通信部１３０に外部接続された、無線ＬＡＮに接続可能な通信機器を用いて、現在位置情報取得部２１が、無線ＬＡＮ受信状況を取得してもよい。なお、現在位置情報取得部２１が、現在位置情報を取得する方法は上記に限定されない。
　現在位置情報取得部２１が、ノイズ低減装置１００が配置されている現在位置情報を取得すると、この現在位置情報は、現在位置情報取得部２１からノイズ成分情報取得部２２に送信される。
［ノイズ成分情報取得部２２］
　ノイズ成分情報取得部２２は、現在位置情報取得部２１が取得した現在位置情報を、現在位置情報取得部２１から受信する。ノイズ成分情報取得部２２は、位置情報データベース１０を参照し、位置情報データベース１０に含まれる位置情報１１を検索し、現在位置情報取得部２１から受信した現在位置情報に該当する国、又は地域を、位置情報１１の中から取得する。
　ノイズ成分情報取得部２２は、取得された国、又は地域に関連づけられたノイズ周波数情報１２を検索する。本実施形態においては、ノイズ周波数情報１２として商用電源周波数が記憶されており、ノイズ成分情報取得部２２は、位置情報データベース１０の中から、本開示のノイズ低減装置１００が配置されている現在地における商用電源周波数を検索する。本実施形態においては、ノイズ成分情報取得部２２が、商用電源周波数を電気回路ノイズ成分の周波数情報として取得する。
　更に、本実施形態においては、ノイズ成分情報取得部２２は、電気回路ノイズ成分の周波数情報を用いて、電気回路ノイズ成分の振幅情報を取得する。即ち、音声入力信号の中には多数の周波数成分が含まれているが、その中から、商用電源周波数に一致する周波数成分については電気回路ノイズ成分であると推定し、その振幅情報を取得する。
　なお、ノイズ成分情報取得部２２は、商用電源周波数から倍音ノイズ周波数を算出する構成としてもよいが、本実施形態においては、ノイズ成分情報取得部２２は、商用電源周波数を電気回路ノイズ成分として取得し、その周波数情報と振幅情報を取得する。
　本実施形態においては、ノイズ成分情報取得部２２は、この電気回路ノイズ成分の周波数情報を線形フィルタ３０における遅延回路３１に送信し、電気回路ノイズ成分の振幅情報を消去量調整部２３に送信する。
［消去量調整部２３］
　消去量調整部２３は、ノイズ成分情報取得部２２によって取得された電気回路ノイズ成分の振幅情報から、消去量調整係数を算出する。この消去量調整係数は、後述する線形フィルタ３０において、音声入力信号ＩＳから減算される推定ノイズ信号を生成する際に使用される係数である。電気回路ノイズ成分の振幅が大きい場合には、この消去量調整係数を相対的に大きな値に設定し、電気回路ノイズ成分の振幅が小さい場合には、この消去量調整係数を相対的に小さな値に設定する。
　消去量調整部２３は、算出した消去量調整係数を線形フィルタ３０に含まれるゲイン調整回路３２に送信する。
　本実施形態においては、ノイズ成分情報取得部２２が、商用電源周波数を電気回路ノイズ成分として送信しているため、消去量調整部２３は、商用電源周波数についての消去量調整係数を算出する。
［線形フィルタ３０］
　線形フィルタ３０は、収音機器１２０からの音声入力信号ＩＳを受信するとともに、消去量調整部２３からの消去量調整係数を利用して、音声出力信号ＯＳを出力する。線形フィルタ３０は、図２に示すように、遅延回路３１、ゲイン調整回路３２、減算回路３３などを含む。
［遅延回路３１］
　遅延回路３１は、収音機器１２０から音声入力信号ＩＳを受信し、この音声入力信号ＩＳを電気回路ノイズ成分の整数波長分遅延させる。
　本実施形態においては、ノイズ成分情報取得部２２が、電気回路ノイズ成分の周波数情報として商用電源周波数を取得している。遅延回路３１は、ノイズ成分情報取得部２２から、電気回路ノイズ成分の周波数情報を受信し、音速と周波数と波長の関係から、各電気回路ノイズ成分の波長を算出する。
　遅延回路３１は、音声入力信号ＩＳを商用電源周波数に関する電気回路ノイズ成分の整数波長分遅延させた第１の遅延入力信号を生成し、ゲイン調整回路３２に送信する。
　なお、ノイズ成分情報取得部２２が、商用電源周波数とは異なる周波数を電気回路のノイズ成分として取得している場合には、遅延回路３１は、その周波数に応じた遅延入力信号を生成する。
　なお、本実施形態においては、図２に示すように、遅延回路３１が、ノイズ成分情報取得部２２から、ノイズ成分情報取得部２２が取得した電気回路ノイズ成分の周波数情報を受信する構成を例として挙げて説明したが、図３に示すように、遅延回路３１が、自ら現在位置情報取得部２１からノイズ低減装置１００が配置されている現在位置情報を取得するとともに、この現在位置情報を用いて位置情報データベース１０を参照し、電気回路ノイズ成分の周波数情報を取得する構成としても構わない。
　また、図４に示すように、遅延回路３１が、消去量調整部２３から、電気回路ノイズ成分のノイズ周波数情報１２を取得する構成としてもよい。
　上述した通り、消去量調整部２３は、ノイズ成分情報取得部２２によって取得された電気回路ノイズ成分の振幅から、消去量調整係数を算出するため、当然に電気回路ノイズ成分のノイズ周波数情報１２を取得している。従って、消去量調整部２３が、取得した電気回路ノイズ成分の周波数情報を、遅延回路３１に送信する構成とすることは可能である。
　本実施形態においては、遅延回路３１が、ノイズ成分情報取得部２２から、ノイズ成分情報取得部２２が取得した電気回路ノイズ成分の周波数情報を受信する構成にて説明を継続する。
［ゲイン調整回路３２］
　ゲイン調整回路３２は、遅延回路３１から電気回路ノイズ成分の整数波長分遅延された音声入力信号ＩＳに、消去量調整部２３により算出された消去量調整係数を乗算して、推定ノイズ信号を生成する。
　本実施形態においては、遅延回路３１から、音声入力信号ＩＳを商用電源周波数に関する電気回路ノイズ成分の整数波長分遅延させた第１の遅延入力信号が、ゲイン調整回路３２に送信されている。また、消去量調整部２３からは、商用電源周波数についての消去量調整係数が送信されている。
　従って、ゲイン調整回路３２は、遅延回路３１から送信された、音声入力信号ＩＳを商用電源周波数に関する電気回路ノイズ成分の整数波長分遅延させた第１の遅延入力信号に、商用電源周波数についての消去量調整係数を乗算して、第１の推定ノイズ信号を生成する。
　この第１の推定ノイズ信号は、後述する減算回路３３において、音声入力信号ＩＳに含まれた、商用電源周波数の電気回路ノイズ成分を低減するための信号である。
　ゲイン調整回路３２は、生成した第１の推定ノイズ信号を減算回路３３に送信する。
［減算回路３３］
　減算回路３３は、ゲイン調整回路３２から送信された推定ノイズ信号を、電気回路ノイズ成分が含まれた音声入力信号ＩＳから減算し、音声出力信号ＯＳを生成して出力する。
　本実施形態においては、減算回路３３は、ゲイン調整回路３２から、商用電源周波数の電気回路ノイズ成分を低減するための第１の推定ノイズ信号を受信している。
　上述した通り、第１の推定ノイズ信号は、電気回路ノイズ成分が含まれた音声入力信号ＩＳを商用電源周波数に関する電気回路ノイズ成分の整数波長分遅延させた第１の遅延入力信号に、商用電源周波数についての消去量調整係数を乗算されたものである。
　電気回路ノイズ成分は、周期性をもつため、整数波長遅延した推定ノイズ信号と同相となる。そのため、減算回路３３が、電気回路ノイズ成分が含まれた音声入力信号ＩＳから第１の推定ノイズ信号を減算することにより、電気回路ノイズ成分が消去量調整部２３により設定された消去量調整係数に応じて相殺される。一方、ユーザーが発した音声に係る成分は、遅延量と整数倍の関係にないため、相殺されずに取り出される。
　このように、本開示のノイズ低減装置１００は、ノイズ低減装置１００が配置された位置情報から電気回路ノイズ周波数を推定する構成であるため、複雑な演算処理を必要とせず、電気回路ノイズ成分が含まれた音声入力信号ＩＳから、電気回路ノイズ成分が低減された音声出力信号ＯＳを得ることができる。
　その結果として、大きな処理負荷をかけることなく、音声入力信号に対するノイズ低減を行うことが可能である。また、遅延回路３１による遅延量は、電気回路ノイズ成分の周期の整数倍であればよいため、１倍であっても２倍であっても構わない。
［音声会議システム機器２００］
　図２～４に示すように、本実施形態における音声会議システム機器２００は、上述したノイズ低減装置１００を含み、更に収音機器１２０、通信部１３０、記憶部１４０、出力部１５０、制御部１６０を備えている。
［制御部１６０］
　音声会議システム機器２００の制御部１６０はプロセッサーとメモリを含み、記憶部１４０に保存されたプログラム１４２に基づいて、音声会議システム機器２００全体を制御することが可能なコンピューターである。当該プログラム１４２は、光学的、磁気的等の種類を問わず、様々な記録媒体からインストールされてよく、インターネットを介してダウンロードされてもよい。
　なお、音声会議システム機器２００が保有する制御部１６０が、後述する現在位置情報取得ステップＳ１、ノイズ成分情報取得ステップＳ２、消去量調整ステップＳ３、遅延ステップＳ４、推定ノイズ信号生成ステップＳ５、信号出力ステップＳ６など、ノイズ低減装置１００の制御を実行する構成としても構わないが、本実施形態においては、ノイズ低減装置１００内における係数設定部２０がプロセッサーを含み、ノイズ低減装置１００全体を制御する構成を例に挙げて説明する。
［収音機器１２０］
　収音機器１２０は、音声会議システム機器２００の制御部１６０、及びノイズ低減装置１００に有線、又は無線により接続されており、マイクを含む。マイクの数は特に限定されないが、本実施形態においては、収音機器１２０が複数個のマイクを有しており、会議における、ユーザーの発言音声を収音するとともに、当該音声に関する音声入力信号ＩＳを生成する。収音機器１２０は、生成した音声入力信号ＩＳをノイズ低減装置１００に送信する。
［通信部１３０］
　通信部１３０は、無線ＬＡＮ、有線ＬＡＮ、ＷＡＮ、電話回線などに接続可能であり、ネットワークを介して、他の場所に配置された音声会議システム機器と信号伝達が可能である。また、音声会議システム機器２００とは別のコンピューターに接続することも可能であり、当該別のコンピューターを介してネットワークに接続することも可能である。なお、通信部１３０自体が通信機能を有しておらず、通信機能を有する他の通信機器に外部接続され、この通信機器を介して通信を行う構成としてもよい。
　本実施形態においては、音声会議システム機器２００の通信部１３０が、インターネットに接続可能であり、音声会議システム機器２００がこの通信部１３０を介してインターネットに接続されると、インターネット・サービス・プロバイダに割り振られているグローバル・インターネット・プロトコル・アドレス（グローバルＩＰアドレス）の中の１つが、音声会議システム機器２００に割り振られる。このグローバルＩＰアドレスを、通信部１３０が現在位置情報取得部２１に送信し、現在位置情報取得部２１が、ノイズ低減装置１００が配置されている現在位置情報を取得する構成としてもよい。なお、通信部１３０自体が通信機能を有しておらず、通信部１３０が通信機能を有する他の通信機器に外部接続され、この通信機器を介して、音声会議システム機器２００がグローバルＩＰアドレスを取得する構成としてもよい。
　あるいは、通信部１３０が、無線ＬＡＮに接続可能であり、この通信部１３０における無線ＬＡＮの受信状況を現在位置情報取得部２１に送信することにより、現在位置情報取得部２１が、ノイズ低減装置１００が配置されている現在位置情報を取得する構成としてもよい。なお、通信部１３０自体が無線ＬＡＮに接続可能ではなく、無線ＬＡＮに接続可能な他の通信機器に外部接続され、この通信機器を介して、音声会議システム機器２００が、無線ＬＡＮの受信状況を取得する構成としてもよい。
　なお、本実施形態においては、通信部１３０が音声会議システム機器２００内におけるノイズ低減装置１００外に設けられている構成を示して説明しているが、通信部１３０がノイズ低減装置１００内に設けられる構成としてもよく、又は、ノイズ低減装置１００が、別途通信部を持つ構成としても構わない。
　ノイズ低減装置１００から電気回路ノイズ成分が低減された音声出力信号ＯＳは、この通信部１３０に送信され、通信部１３０は、上述したネットワークを介して、他の場所に配置された音声会議システム機器に当該音声出力信号ＯＳを送信する。通信部１３０が、ネットワークに接続された通信機器に外部接続された構成においては、通信部１３０が、音声出力信号ＯＳを通信機器に送信し、通信機器からネットワークを介して、他の場所に配置された音声会議システム機器に音声出力信号ＯＳが送信される。
　また、通信部１３０は、他の場所に配置された音声会議システム機器から受信した音声受信信号を出力部１５０に送信する。通信部１３０が、ネットワークに接続された通信機器に外部接続された構成においては、通信部１３０が、通信機器を介して受信した音声受信信号を出力部１５０に送信する。
［出力部１５０］
　出力部１５０は、スピーカーなどを含む音声出力部であり、通信部１３０からの音声受信信号を取得すると、音声受信信号を音声に変換し、出力する。
　このような構成により、他の場所に配置された音声会議システム機器に対して発言された音声が、出力部１５０により出力され、ユーザーが当該音声を認識することが可能となる。
［ノイズ低減装置１００の制御方法］
　次に、図９を用いて、本実施形態のノイズ低減装置１００の具体的な制御方法について説明する。図９は、本実施形態におけるノイズ低減装置１００の制御方法を示すフローチャートである。
［現在位置情報取得ステップＳ１］
　現在位置情報取得ステップＳ１は、ノイズ低減装置１００における係数設定部２０に含まれたプロセッサー、あるいは、ノイズ低減装置１００を含む音声会議システム機器２００の制御部１６０により行わる。本実施形態においては、係数設定部２０がプロセッサーを含み、当該係数設定部２０のプロセッサーが、現在位置情報取得ステップＳ１を実行する。
　現在位置情報取得ステップＳ１において、係数設定部２０の現在位置情報取得部２１は、本開示のノイズ低減装置１００が配置されている現在地に関する情報を取得する。現在位置情報取得部２１が現在位置情報を取得する方法としては、現在位置情報取得部２１がＧＰＳ受信機を含み、ＧＰＳ受信機を利用して現在位置情報を取得する方法、インターネット接続により、インターネット・サービス・プロバイダに割り振られているグローバルＩＰアドレスを取得し現在位置情報を取得する方法、無線ＬＡＮの受信状況から現在位置情報を取得する方法等が挙げられる。
　本実施形態においては、ノイズ低減装置１００を含む音声会議システム２００機器が、通信部１３０を有しており、この通信部１３０が無線ＬＡＮに接続可能な構成をしている。そして、この通信部１３０による無線ＬＡＮの接続状況に関する情報を、現在位置情報取得部２１が受信し、受信した無線ＬＡＮの接続状況に関する情報から、現在位置情報を取得する。本実施形態においては、現在位置情報取得部２１は、無線ＬＡＮの接続状況から、ノイズ低減装置１００が日本（東日本）に存在する旨の現在位置情報を取得した例を説明する。
　現在位置情報取得部２１は、ノイズ低減装置１００が配置されている現在位置が日本（東日本）である旨の現在位置情報を、ノイズ成分情報取得部２２に送信する。
［ノイズ成分情報取得ステップＳ２］
　ノイズ成分情報取得ステップＳ２は、ノイズ低減装置１００における係数設定部２０に含まれたプロセッサー、あるいは、ノイズ低減装置１００を含む音声会議システム機器２００の制御部１６０により行わる。本実施形態においては、係数設定部２０がプロセッサーを含み、当該係数設定部２０のプロセッサーが、ノイズ成分情報取得ステップＳ２を実行する。
　ノイズ成分情報取得ステップＳ２において、係数設定部２０のノイズ成分情報取得部２２は、現在位置情報取得部２１が取得した現在位置情報を、現在位置情報取得部２１から受信する。ノイズ成分情報取得部２２は、位置情報データベース１０を参照し、位置情報データベース１０に含まれる位置情報１１を検索し、現在位置情報取得部２１から受信した現在位置情報に該当する国、又は地域を、位置情報１１の中から取得する。
　本実施形態においては、ノイズ成分情報取得部２２は、現在位置情報取得部２１から、ノイズ低減装置１００が配置されている現在位置が日本（東日本）である旨の現在位置情報を受信している。この情報に従い、ノイズ成分情報取得部２２は、図８に示した位置情報データベース１０を参照し、位置情報１１の中から「日本（東日本）」を検索する。そして、ノイズ成分情報取得部２２は、現在のノイズ低減装置１００の位置情報１１である「日本（東日本）」に関連付けられたノイズ周波数情報１２を、位置情報データベース１０の中から検索する。本実施形態においては、ノイズ周波数情報１２としてその地域における商用電源周波数が記載されており、ノイズ成分情報取得部２２は、位置情報１１「日本（東日本）」に関連づけられた「５０Ｈｚ」を電気回路ノイズ成分の周波数情報として取得する。
　更に、ノイズ成分情報取得部２２が、商用電源周波数を基音とする倍音ノイズ周波数を算出する構成としてもよい。即ち、ノイズ成分情報取得部２２が、商用電源周波数である「５０Ｈｚ」を基音として、基音の２倍である「１００Ｈｚ」を第１の倍音ノイズ周波数とし、基音の３倍である「１５０Ｈｚ」を第２の倍音ノイズ周波数として算出してもよい。本実施形態においては、ノイズ成分情報取得部２２は、電気回路ノイズ成分の周波数として商用電源周波数である「５０Ｈｚ」を取得する。
　次に、ノイズ成分情報取得部２２は、電気回路ノイズ成分が含まれた音声入力信号ＩＳの中から、この商用電源周波数「５０Ｈｚ」に該当する信号成分の振幅情報を取得する。本実施形態においては、音声入力信号ＩＳの最大振幅を１とした場合に、商用電源周波数である「５０Ｈｚ」の信号成分の振幅が０．１であったとする。
　なお、ノイズ成分情報取得部２２が、第１の倍音ノイズ周波数、第２の倍音ノイズ周波数を商用電源周波数から算出する例を説明したが、位置情報データベース１０に含まれるノイズ周波数情報１２の中に、予め商用電源周波数と倍音ノイズ周波数の双方を記憶させておき、ノイズ成分情報取得部２２が、この商用電源周波数と倍音ノイズ周波数を位置情報データベース１０から取得して、そのまま利用する方法としても構わない。
　本実施形態においては、ノイズ成分情報取得部２２は、上述した商用電源周波数に関する電気回路ノイズ成分についての周波数情報を線形フィルタ３０における遅延回路３１に送信し、電気回路ノイズ成分についての振幅情報を、消去量調整部２３に送信する。
［消去量調整ステップＳ３］
　消去量調整ステップＳ３は、ノイズ低減装置１００における係数設定部２０に含まれたプロセッサー、あるいは、ノイズ低減装置１００を含む音声会議システム機器２００の制御部１６０により行われる。本実施形態においては、係数設定部２０がプロセッサーを含み、当該係数設定部２０のプロセッサーが、消去量調整ステップＳ３を実行する。
　消去量調整ステップＳ３において、係数設定部２０の消去量調整部２３は、ノイズ成分情報取得部２２によって取得された電気回路ノイズ成分の振幅情報から、消去量調整係数を算出する。この消去量調整係数は、後述する線形フィルタ３０において、音声入力信号ＩＳから減算される推定ノイズ信号を生成する際に使用される係数である。
　本実施形態においては、消去量調整部２３は、ノイズ成分情報取得部２２から、電気回路ノイズ成分の振幅情報として、音声入力信号ＩＳの最大振幅を１とした場合に、商用電源周波数である「５０Ｈｚ」の信号成分の振幅が０．１であることを受信している。
　消去量調整部２３は、電気回路ノイズ成分の振幅が大きい場合には、この消去量調整係数を相対的に大きな値に設定し、電気回路ノイズ成分の振幅が小さい場合には、この消去量調整係数を相対的に小さな値に設定する。本実施形態においては、消去量調整部２３は、音声入力信号ＩＳの振幅に対する電気回路ノイズ成分の振幅の比率に応じて、消去量調整係数を算出する。そのため、本実施形態において消去量調整部２３は、音声入力信号ＩＳの最大振幅を１とした場合における上記電気回路ノイズ成分の振幅そのものを消去量調整係数とする。
　従って、本実施形態においては、消去量調整部２３は、商用電源周波数「５０Ｈｚ」に関する消去量調整係数を「０．１」に設定する。
　消去量調整部２３は、算出した消去量調整係数を線形フィルタ３０に含まれるゲイン調整回路３２に送信する。
［遅延ステップＳ４］
　遅延ステップＳ４は、ノイズ低減装置１００における係数設定部２０に含まれたプロセッサー、あるいは、ノイズ低減装置１００を含む音声会議システム機器２００の制御部１６０により行わる。本実施形態においては、係数設定部２０がプロセッサーを含み、当該係数設定部２０のプロセッサーが、線形フィルタ３０の遅延回路３１に遅延ステップＳ４の実行を指示する。
　遅延ステップＳ４において、線形フィルタ３０の遅延回路３１は、収音機器１２０から音声入力信号ＩＳを受信し、この音声入力信号ＩＳを電気回路ノイズ成分の整数波長分遅延させる。
　本実施形態においては、ノイズ成分情報取得部２２が、電気回路ノイズ成分の周波数情報として商用電源周波数「５０Ｈｚ」を取得している。そのため、遅延回路３１は、音速と周波数と波長の関係から、電気回路ノイズ成分の波長を算出し、音声入力信号ＩＳを商用電源周波数に関する電気回路ノイズ成分の整数波長分遅延させた第１の遅延入力信号を生成し、ゲイン調整回路３２に送信する。
　なお、本実施形態においては、図２に示すように、遅延回路３１が、ノイズ成分情報取得部２２から、ノイズ成分情報取得部２２が取得した電気回路ノイズ成分を受信する方法を例として挙げて説明したが、図３に示すように、遅延回路３１が、自ら現在位置情報取得部２１からノイズ低減装置１００が配置されている現在位置情報を取得するとともに、この現在位置情報を用いて位置情報データベース１０を参照し、電気回路ノイズ成分の周波数情報を取得する方法としても構わない。
　また、遅延回路３１が、ノイズ成分情報取得部２２から、電気回路ノイズ成分の周波数情報として、商用電源周波数以外の周波数を受信している場合には、その周波数に応じた遅延入力信号を生成する方法としても構わない。
　更に、図４に示すように、遅延回路３１が、消去量調整部２３から、電気回路ノイズ成分の周波数情報を取得する方法としてもよい。
［推定ノイズ信号生成ステップＳ５］
　推定ノイズ信号生成ステップＳ５は、ノイズ低減装置１００における係数設定部２０に含まれたプロセッサー、あるいは、ノイズ低減装置１００を含む音声会議システム機器２００の制御部１６０により行われる。本実施形態においては、係数設定部２０がプロセッサーを含み、当該係数設定部２０のプロセッサーが、線形フィルタ３０のゲイン調整回路３２に、推定ノイズ信号生成ステップＳ５の実行を指示する。
　推定ノイズ信号生成ステップＳ５において、線形フィルタ３０のゲイン調整回路３２は、遅延回路３１から電気回路ノイズ成分の整数波長分遅延された音声入力信号ＩＳに、消去量調整部２３により算出された消去量調整係数を乗算して、推定ノイズ信号を生成する。
　本実施形態においては、遅延回路３１から、音声入力信号ＩＳを商用電源周波数に関する電気回路ノイズ成分の整数波長分遅延させた第１の遅延入力信号が、ゲイン調整回路３２に送信されている。
　また、本実施形態においては、消去量調整部２３から、商用電源周波数「５０Ｈｚ」に関する消去量調整係数「０．１」が、ゲイン調整回路３２に送信されている。
　従って、ゲイン調整回路３２は、遅延回路３１から送信された、音声入力信号ＩＳを商用電源周波数に関する電気回路ノイズ成分の整数波長分遅延させた第１の遅延入力信号に、商用電源周波数についての消去量調整係数「０．１」を乗算して、第１の推定ノイズ信号を生成する。
　第１の推定ノイズ信号は、消去量調整係数に応じて、音声入力信号ＩＳの振幅に比較して小さい振幅を有し、電気回路ノイズ成分である商用電源周波数「５０Ｈｚ」に対して整数波長遅延した信号となっている。ゲイン調整回路３２は、生成した第１の推定ノイズ信号を減算回路３３に送信する。
［信号出力ステップＳ６］
　信号出力ステップＳ６は、ノイズ低減装置１００における係数設定部２０に含まれたプロセッサー、あるいは、ノイズ低減装置１００を含む音声会議システム機器２００の制御部１６０により行われる。本実施形態においては、係数設定部２０がプロセッサーを含み、当該係数設定部２０のプロセッサーが、線形フィルタ３０の減算回路３３に、信号出力ステップＳ６の実行を指示する。
　信号出力ステップＳ６において、線形フィルタ３０の減算回路３３は、ゲイン調整回路３２から送信された第１の推定ノイズ信号を、電気回路ノイズ成分が含まれた音声入力信号ＩＳから減算し、音声出力信号ＯＳを生成して出力する。
　本実施形態においては、減算回路３３は、ゲイン調整回路３２から、商用電源周波数「５０Ｈｚ」の電気回路ノイズ成分を低減するための第１の推定ノイズ信号を受信している。
　上述した通り、第１の推定ノイズ信号は、電気回路ノイズ成分が含まれた音声入力信号ＩＳを商用電源周波数「５０Ｈｚ」に関する電気回路ノイズ成分の整数波長分遅延させた第１の遅延入力信号に、商用電源周波数についての消去量調整係数「０．１」を乗算されたものである。そのため、減算回路３３が、電気回路ノイズ成分が含まれた音声入力信号ＩＳから第１の推定ノイズ信号を減算することにより、電気回路ノイズ成分の内の商用電源周波数「５０Ｈｚ」のノイズ成分は、消去量調整部２３により設定された消去量調整係数「０．１」に応じて相殺され、その振幅はおよそ９０％に低減される。一方、ユーザーが発した音声に係る成分は、相殺されずに取り出される。
　このように、本開示のノイズ低減装置１００の制御方法は、ノイズ低減装置１００が配置された位置情報から電気回路ノイズ周波数を推定する方法であるため、複雑な演算処理を必要とせず、電気回路ノイズ成分が含まれた音声入力信号ＩＳから、電気回路ノイズ成分が低減された音声出力信号ＯＳを得ることができる。その結果として、大きな処理負荷をかけることなく、音声入力信号ＩＳに対するノイズ低減を行うことが可能である。
　なお、本実施形態においては、現在位置情報取得ステップＳ１から信号出力ステップＳ６の全てを、係数設定部２０に含まれたプロセッサーが実行する例を説明したが、これら全てのステップを、ノイズ低減装置１００を含む音声会議システム機器２００の制御部１６０が行ってもよい。又は、上記ステップの内のいくつかを係数設定部２０に含まれたプロセッサーが実行し、他のいくつかのステップを制御部１６０が実行してもよい。
　なお、本実施形態においては、現在位置情報取得部２１が、現在位置情報を取得し、ノイズ成分情報取得部２２が、この現在位置情報に基づき、音声入力信号に含まれる電気回路ノイズ成分の周波数情報を取得する構成を開示したが、本開示は構成に限定されない。例えば、本開示のノイズ低減装置１００の販売地が予め決まっているのであれば、当該販売地の商用電源周波数等に基づき電気回路ノイズ成分の周波数を推定しておき、この推定された周波数情報に基づきフィルタ２４（例えば、線形フィルタ３０）が、ノイズ消去信号推定ノイズ信号を生成する構成としてもよい。なお、このような場合においては、図１に示したノイズ低減装置１００において、現在位置情報取得部２１は、必須構成要素ではない。
［第２の実施形態］
　第２の実施形態について、図面を用いて以下に説明する。
［ノイズ低減装置１００Ａ］
　図５～７は、本実施形態に係るノイズ低減装置１００Ａ、及びノイズ低減装置１００Ａを含む音声会議システム機器２００Ａのブロック図である。
　本実施形態においては、ノイズ低減装置１００Ａが、減算回路３３の後段に、更に周波数領域変換部４１、ノイズ形状推定部４２、非線形フィルタ４３、時間領域変換部４４含む構成としている。それ以外の構成については、第１の実施形態と基本的に同じ構成であり、第１の実施形態と同じ機能を有する構成要素については、第１の実施形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。
　なお、本実施形態において用いる図５～７においては、遅延回路３１がノイズ成分情報取得部２２に接続されており、遅延回路３１が、ノイズ成分情報取得部２２から、ノイズ成分情報取得部２２が取得した電気回路ノイズ成分の周波数情報を受信する構成を示しているが、第１の実施形態において上述した通り、遅延回路３１が、自ら現在位置情報取得部２１からノイズ低減装置１００が配置されている現在位置情報を取得するとともに、この現在位置情報を用いて位置情報データベース１０を参照し、電気回路ノイズ成分の周波数情報を取得する構成としても構わない。
　また、遅延回路３１が、位置情報データベース１０から電気回路ノイズ成分の周波数情報を取得するに際しては、位置情報データベース１０のノイズ周波数情報１２に含まれる商用電源周波数から、遅延回路３１が倍音ノイズ周波数を算出する構成としてもよい。あるいは予め商用電源周波数と倍音ノイズ周波数の双方をノイズ周波数情報１２として位置情報データベース１０に記憶させておき、遅延回路３１が、この商用電源周波数と倍音ノイズ周波数を位置情報データベース１０から取得して、利用する方法としても構わない。
　更に、遅延回路３１が、消去量調整部２３から、電気回路ノイズ成分の周波数情報を取得する方法としてもよい。
　本実施形態においては、係数設定部２０がプロセッサーとメモリを含み、記憶部１４０に保存されたプログラム１４２Ａに基づいて、上述した現在位置情報取得ステップＳ１、ノイズ成分情報取得ステップＳ２、消去量調整ステップＳ３、遅延ステップＳ４、推定ノイズ信号生成ステップＳ５、信号出力ステップＳ６に加え、後述する周波数領域変換ステップＳ７、ノイズ形状推定ステップＳ８、非線形ノイズ低減ステップＳ９、時間領域変換ステップＳ１０などを実行することが可能なコンピューターである。当該プログラム１４２Ａは、光学的、磁気的等の種類を問わず、様々な記録媒体からインストールされてよく、インターネットを介してダウンロードされてもよい。
［周波数領域変換部４１］
　図５に示すように、周波数領域変換部４１は、線形フィルタ３０に含まれる減算回路３３からの出力信号を受信し、その出力信号を周波数領域に変換した上で、ノイズ形状推定部４２と非線形フィルタ４３に送信する。周波数領域変換部４１が線形フィルタ３０からの出力信号を周波数領域変換することにより、後段に設けてある非線形フィルタ４３が、線形フィルタ３０からの出力信号から、電気回路ノイズ成分を低減させる処理を行うことが可能となる。
　図１１は、周波数領域に変換された出力信号の模式図である。図１１に示すように、この周波数領域に変換された出力信号においては、ユーザーが発した音声成分３００の各周波数、及び電気回路ノイズ成分の周波数ｆｎ（ｆｎ１、ｆｎ２、ｆｎ３）において、それぞれの強度が出力されている。ユーザーが発した音声成分３００とノイズ成分は、ともに鋭いピークをもつ形状をしているため、図１１に示すように横軸に周波数をとった強度分布図においては分離されて出力されることとなる。
［ノイズ形状推定部４２］
　ノイズ形状推定部４２は、周波数領域変換部４１から、周波数領域に変換された出力信号を受信する。更に、ノイズ形状推定部４２は、この周波数領域変換部４１からの出力信号から、電気回路ノイズ成分の形状を推定する。
　本実施形態においては、図１１に示す周波数領域に変換された出力信号において、ユーザーが発した音声に係る成分の周波数ｆ１００、商用電源周波数ｆｎ１、及び商用電源周波数ｆｎ１を基音とする第１の倍音ノイズ周波数ｆｎ２について、それぞれの強度が出力されている。
　本実施形態においては、ノイズ形状推定部４２は、現在位置情報取得部２１が取得した現在位置情報と位置情報データベース１０に基づき、ノイズ低減装置１００Ａが設置されている場所における商用電源周波数ｆｎ１の情報を取得する。更に、ノイズ形状推定部４２は、この商用電源周波数ｆｎ１を基音とする第１の倍音ノイズ周波数ｆｎ２を算出する。この算出結果から、ノイズ形状推定部４２は、図１１に示した周波数領域に変換された出力信号において、商用電源周波数ｆｎ１、及び第１の倍音ノイズ周波数ｆｎ２が電気回路ノイズ成分であることを認識し、電気回路ノイズ成分の形状、即ち電気回路ノイズ成分の周波数情報と強度情報とを推定する。
　なお、本実施形態においては、図５に示すように、ノイズ形状推定部４２が、現在位置情報取得部２１が取得した現在位置情報と、位置情報データベース１０とから、電気回路ノイズ成分の周波数情報を取得する構成を説明したが、図６に示すように、ノイズ形状推定部４２が、第１の実施形態において説明したノイズ成分情報取得部２２から電気回路ノイズ成分の周波数情報を取得する構成としてもよい。あるいは、図７に示すように、ノイズ形状推定部４２が、第１の実施形態において説明した消去量調整部２３から電気回路ノイズ成分の周波数情報を取得する構成としてもよい。
　ノイズ形状推定部４２は、推定した電気回路ノイズ成分の形状、即ち電気回路ノイズ成分の周波数情報と強度情報とを、非線形フィルタ４３に送信する。
［非線形フィルタ４３］
　非線形フィルタ４３は、ノイズ形状推定部４２から、電気回路ノイズ成分の形状を受信するとともに、周波数領域変換部４１から、周波数領域変換された出力信号を受信する。非線形フィルタ４３は、周波数領域変換部４１から得た出力信号から、電気回路ノイズ成分の形状に基づき電気回路ノイズ成分を低減する。
　本実施形態においては、非線形フィルタ４３は、電気回路ノイズ成分の形状として、商用電源周波数ｆｎ１に関する電気回路ノイズ成分の強度情報、及び第１の倍音ノイズ周波数ｆｎ２に関する電気回路ノイズ成分の強度情報を取得している。これらの周波数情報、強度情報に基づき、非線形フィルタ４３は第２の推定ノイズ信号を生成し、図１１に示した周波数領域変換部４１から得た出力信号から、電気回路ノイズ成分を低減する。
　非線形フィルタ４３は、電気回路ノイズ成分を低減した出力信号を、時間領域変換部４４に送信する。
［時間領域変換部４４］
　時間領域変換部４４は、非線形フィルタ４３により電気回路ノイズ成分が低減された出力信号を時間領域に変換し出力する。時間領域変換部４４が、出力信号を再度時間領域に変換することにより、ユーザーが音声として認識可能な音声出力信号ＯＳとして出力することが可能となる。
　このように、本実施形態においては、音声劣化度合いが比較的少ない線形フィルタ３０と、ノイズ低減効率が比較的高い非線形フィルタ４３とを組み合わせた構成としている。その結果として、消去量調整部２３における消去量調整係数の設定を適宜調整することにより、ユーザーが発した音声に係る成分の劣化度合いを抑えた上で、音声入力信号ＩＳに含まれる電気回路ノイズ成分を効率良く除去することが可能となる。
［ノイズ低減装置１００Ａの制御方法］
　次に、図１０を用いて、本実施形態のノイズ低減装置１００Ａの具体的な制御方法について説明する。図１０は、本実施形態におけるノイズ低減装置１００Ａの制御方法を示すフローチャートである。なお、第１の実施形態において示した現在位置情報取得ステップＳ１から信号出力ステップＳ６までは、本実施形態においても同様であるため、その説明を省略する。
［周波数領域変換ステップＳ７］
　周波数領域変換ステップＳ７は、ノイズ低減装置１００Ａにおける係数設定部２０に含まれたプロセッサー、あるいは、ノイズ低減装置１００Ａを含む音声会議システム機器２００の制御部１６０により行わる。本実施形態においては、係数設定部２０がプロセッサーを含み、当該係数設定部２０のプロセッサーが、周波数領域変換部４１に、周波数領域変換ステップＳ７の実行を指示する。
　周波数領域変換ステップＳ７において、ノイズ低減装置１００Ａに含まれる周波数領域変換部４１は、線形フィルタ３０に含まれる減算回路３３からの出力信号を受信し、その出力信号を周波数領域に変換した上で、ノイズ形状推定部４２と非線形フィルタ４３に送信する。
　本実施形態においては、減算回路３３から出力される出力信号としては、商用電源周波数「５０Ｈｚ」のノイズ成分と、第１の倍音ノイズ周波数「１００Ｈｚ」のノイズ成分と、第２の倍音ノイズ周波数「１５０Ｈｚ」のノイズ成分とを含んだ音声出力信号ＯＳが出力されている。第１の実施形態において上述した通り、線形フィルタ３０内において、商用電源周波数「５０Ｈｚ」のノイズ成分は、その振幅がおよそ９０％に低減されている。
　この減算回路３３からの出力信号を周波数変換すると、図１１に示すように、各電気回路ノイズ成分とユーザーが発した音声に係る成分とが、周波数ごとに分離して出力される。図１１において、ユーザーが発した音声に係る成分の周波数ｆ１００は、０．２から４ｋＨｚに強度分布を示している。電気回路ノイズ成分の周波数ｆｎは、例えば５０Ｈｚから１５０Ｈｚに強度分布を有しており、商用電源周波数ｆｎ１、第１の倍音ノイズ周波数ｆｎ２、第２の倍音ノイズ周波数ｆｎ３においてそれぞれ強度が示されている。
　周波数領域変換部４１は、この図１１に示すような、周波数領域変換された出力信号を、ノイズ形状推定部４２と、非線形フィルタ４３に送信する。
［ノイズ形状推定ステップＳ８］
　ノイズ形状推定ステップＳ８は、ノイズ低減装置１００Ａにおける係数設定部２０に含まれたプロセッサー、あるいは、ノイズ低減装置１００Ａを含む音声会議システム機器２００の制御部１６０により行わる。本実施形態においては、係数設定部２０がプロセッサーを含み、当該係数設定部２０のプロセッサーが、ノイズ形状推定部４２に、ノイズ形状推定ステップＳ８の実行を指示する。
　ノイズ形状推定ステップＳ８において、ノイズ形状推定部４２は、周波数領域変換部４１から、周波数領域に変換された出力信号を受信する。更に、ノイズ形状推定部４２は、この周波数領域変換部４１からの出力信号から、電気回路ノイズ成分の形状を推定する。
　本実施形態においては、図１１に示す周波数領域に変換された出力信号において、ユーザーが発した音声に係る成分の周波数ｆ１００、商用電源周波数ｆｎ１、第１の倍音ノイズ周波数ｆｎ２、及び第２の倍音ノイズ周波数ｆｎ３について、それぞれの強度が出力されている。
　本実施形態においては、図５に示すように、ノイズ形状推定部４２は、現在位置情報取得部２１が取得した現在位置情報と位置情報データベース１０に基づき、ノイズ低減装置１００Ａが設置されている場所における商用電源周波数ｆｎ１が５０Ｈｚであるとの情報を取得する。更に、ノイズ形状推定部４２は、この商用電源周波数ｆｎ１を基音とする第１の倍音ノイズ周波数ｆｎ２が１００Ｈｚであること、及び、第２の倍音ノイズ周波数ｆｎ３が１５０Ｈｚであることを算出する。この算出結果から、ノイズ形状推定部４２は、図１１に示した周波数領域に変換された出力信号において、商用電源周波数ｆｎ１、第１の倍音ノイズ周波数ｆｎ２、及び第２の倍音ノイズ周波数ｆｎ３が電気回路ノイズ成分であることを認識し、電気回路ノイズ成分の形状、即ち電気回路ノイズ成分の周波数情報と強度情報とを推定する。
　なお、本実施形態においては、ノイズ形状推定部４２が、現在位置情報取得部２１が取得した現在位置情報と、位置情報データベース１０とから、電気回路ノイズ成分の周波数情報を取得する構成を説明したが、図６に示すように、ノイズ形状推定部４２が、ノイズ成分情報取得部２２から電気回路ノイズ成分の周波数情報を取得する構成としてもよく、図７に示すように、ノイズ形状推定部４２が、消去量調整部２３から電気回路ノイズ成分の周波数情報を取得する構成としてもよい。
　ノイズ形状推定部４２は、推定した電気回路ノイズ成分の形状、即ち電気回路ノイズ成分の周波数情報として、「５０Ｈｚ」、「１００Ｈｚ」、「１５０Ｈｚ」に電気回路ノイズ成分が含まれていること、及びそれらの周波数におけるノイズ成分の強度情報を、非線形フィルタ４３に送信する。
［非線形ノイズ低減ステップＳ９］
　非線形ノイズ低減ステップＳ９は、ノイズ低減装置１００Ａにおける係数設定部２０に含まれたプロセッサー、あるいは、ノイズ低減装置１００Ａを含む音声会議システム機器２００の制御部１６０により行わる。本実施形態においては、係数設定部２０がプロセッサーを含み、当該係数設定部２０のプロセッサーが、非線形フィルタ４３に、非線形ノイズ低減ステップＳ９の実行を指示する。
　非線形ノイズ低減ステップＳ９において、非線形フィルタ４３は、ノイズ形状推定部４２から、電気回路ノイズ成分の形状を受信するとともに、周波数領域変換部４１から、周波数領域変換された出力信号を受信する。非線形フィルタ４３は、周波数領域変換部４１から得た出力信号から、電気回路ノイズ成分の形状に基づき電気回路ノイズ成分を低減する。
　本実施形態においては、非線形フィルタ４３は、電気回路ノイズ成分の形状として、商用電源周波数「５０Ｈｚ」に関する電気回路ノイズ成分の強度情報、第１の倍音ノイズ周波数「１００Ｈｚ」に関する電気回路ノイズ成分の強度情報、及び第２の倍音ノイズ周波数「１５０Ｈｚ」に関する電気回路ノイズ成分の強度情報を取得している。これら電気回路ノイズ成分の周波数情報、強度情報に基づき、非線形フィルタ４３は、図１１に示した周波数領域変換部４１から得た出力信号から、電気回路ノイズ成分を低減する。
　非線形フィルタ４３は、電気回路ノイズ成分を低減した出力信号を、時間領域変換部４４に送信する。
［時間領域変換ステップＳ１０］
　時間領域変換ステップＳ１０は、ノイズ低減装置１００Ａにおける係数設定部２０に含まれたプロセッサー、あるいは、ノイズ低減装置１００Ａを含む音声会議システム機器２００の制御部１６０により行わる。本実施形態においては、係数設定部２０がプロセッサーを含み、当該係数設定部２０のプロセッサーが、時間領域変換部４４に、時間領域変換ステップＳ１０の実行を指示する。
　時間領域変換ステップＳ１０において、時間領域変換部４４は、非線形フィルタ４３により電気回路ノイズ成分が低減された出力信号を時間領域に変換し出力する。時間領域変換部４４が、出力信号を再度時間領域に変換することにより、ユーザーが音声として認識可能な音声出力信号ＯＳとして出力することが可能となる。
　なお、本実施形態においては、周波数領域変換ステップＳ７から時間領域変換ステップＳ１０の全てを、係数設定部２０に含まれたプロセッサーが実行する例を説明したが、これら全てのステップを、ノイズ低減装置１００Ａを含む音声会議システム機器２００Ａの制御部１６０が行ってもよい。又は、上記ステップの内のいくつかを係数設定部２０に含まれたプロセッサーが実行し、他のいくつかのステップを制御部１６０が実行してもよい。
　なお、本実施形態においては、現在位置情報取得部２１が、現在位置情報を取得し、ノイズ成分情報取得部２２が、この現在位置情報に基づき、音声入力信号に含まれる電気回路ノイズ成分の周波数情報を取得する構成を開示したが、本開示は構成に限定されない。例えば、本開示のノイズ低減装置１００Ａの販売地が予め決まっているのであれば、当該販売地の商用電源周波数等に基づき電気回路ノイズ成分の周波数を推定しておき、この推定された周波数情報に基づきフィルタ２４（線形フィルタ３０又は非線形フィルタ４３）が、ノイズ消去信号推定ノイズ信号を生成する構成としてもよい。
　１０　位置情報データベース、１１　位置情報、１２　ノイズ周波数情報、２０　係数設定部、２１　現在位置情報取得部、２２　ノイズ成分情報取得部、２３　消去量調整部、２４　フィルタ、３０　線形フィルタ、３１　遅延回路、３２　ゲイン調整回路、３３　減算回路、４１　周波数領域変換部、４２　ノイズ形状推定部、４３　非線形フィルタ、４４　時間領域変換部、１００　ノイズ低減装置、１００Ａ　ノイズ低減装置、１２０　収音機器、１３０　通信部、１４０　記憶部、１４２　プログラム、１４２Ａ　プログラム、１５０　出力部、１６０　制御部、２００　音声会議システム機器、２００Ａ　音声会議システム機器、３００　音声成分、ｆ１００　ユーザーが発した音声に係る成分の周波数、ｆｎ　電気回路ノイズ成分の周波数、ｆｎ１　商用電源周波数、ｆｎ２　第１の倍音ノイズ周波数、ｆｎ３　第２の倍音ノイズ周波数、ＩＳ　音声入力信号、ＯＳ　音声出力信号、Ｓ１　現在位置情報取得ステップ、Ｓ２　ノイズ成分情報取得ステップ、Ｓ３　消去量調整ステップ、Ｓ４　遅延ステップ、Ｓ５　推定ノイズ信号生成ステップ、Ｓ６　信号出力ステップ、Ｓ７　周波数領域変換ステップ、Ｓ８　ノイズ形状推定ステップ、Ｓ９　非線形ノイズ低減ステップ、Ｓ１０　時間領域変換ステップ。

Claims (16)

  1. 　音声入力信号に含まれる電気回路ノイズ成分の周波数情報を取得するノイズ成分情報取得部と、
    　前記周波数情報に基づき推定ノイズ信号を生成し、前記推定ノイズ信号を用いて前記音声入力信号から前記電気回路ノイズ成分を低減させた音声出力信号を出力するフィルタと、
    　を含む、ノイズ低減装置。
  2. 　現在位置情報を取得する現在位置情報取得部を更に含み、
    　前記ノイズ成分情報取得部が、前記現在位置情報に基づき、前記音声入力信号に含まれる前記電気回路ノイズ成分の前記周波数情報を取得する、
    　請求項１に記載ノイズ低減装置。
  3. 　前記ノイズ成分情報取得部は、前記電気回路ノイズ成分の振幅情報を取得し、
    　前記振幅情報に基づき、消去量調整係数を算出する消去量調整部を更に含み、
    　前記フィルタが、前記周波数情報と前記消去量調整係数に基づき前記推定ノイズ信号を生成する、
    　請求項１又は２に記載のノイズ低減装置。
  4. 　前記フィルタは線形フィルタであり、前記音声入力信号を前記電気回路ノイズ成分の整数波長分遅延させる遅延回路と、前記電気回路ノイズ成分の整数波長分遅延された前記音声入力信号に、前記消去量調整係数を乗算して前記推定ノイズ信号を生成するゲイン調整回路と、前記推定ノイズ信号と前記音声入力信号とを減算して前記音声出力信号を出力する減算回路と、を含む、
    　請求項３に記載のノイズ低減装置。
  5. 　位置情報と、前記位置情報に関連付けられた前記電気回路ノイズ成分の前記周波数情報と、を含む位置情報データベースを更に含み、
    　前記ノイズ成分情報取得部は、前記位置情報データベースと前記現在位置情報に基づき、前記周波数情報を取得する、
    　請求項１乃至４のいずれか一つに記載のノイズ低減装置。
  6. 　前記ノイズ成分情報取得部は、商用電源周波数を、前記電気回路ノイズ成分の前記周波数情報として取得する、
    　請求項１乃至５のいずれか一つに記載のノイズ低減装置。
  7. 　前記消去量調整部は、前記音声入力信号の振幅に対する前記電気回路ノイズ成分の振幅の比率に応じて、前記消去量調整係数を算出する、
    　請求項３に記載のノイズ低減装置。
  8. 　前記フィルタは、前記ノイズ成分情報取得部から前記電気回路ノイズ成分の前記周波数情報を取得する、
    　請求項１乃至７のいずれか一つに記載のノイズ低減装置。
  9. 　前記フィルタは、前記現在位置情報取得部からの前記現在位置情報と前記位置情報データベースとに基づき、前記電気回路ノイズ成分の前記周波数情報を取得する、
    　請求項５に記載のノイズ低減装置。
  10. 　前記フィルタは、前記消去量調整部から前記電気回路ノイズ成分の周波数情報を取得する、
    　請求項３に記載のノイズ低減装置。
  11. 　前記フィルタからの出力信号を周波数領域に変換する周波数領域変換部と、
    　前記周波数領域変換部からの出力信号から前記電気回路ノイズ成分の形状を推定するノイズ形状推定部と、
    　前記ノイズ形状推定部により推定された前記電気回路ノイズ成分の前記形状に基づき、前記電気回路ノイズ成分を低減する非線形フィルタと、
    　前記非線形フィルタの出力信号を時間領域に変換する時間領域変換部と、
    　を更に含む、請求項１乃至１０のいずれか一つに記載のノイズ低減装置。
  12. 　前記ノイズ形状推定部は、
    　前記ノイズ成分情報取得部から前記電気回路ノイズ成分の前記周波数情報を取得し、
    　前記周波数情報に基づき前記電気回路ノイズ成分の前記形状を推定する、
    　請求項１１に記載のノイズ低減装置。
  13. 　前記ノイズ形状推定部は、
    　前記現在位置情報取得部からの前記現在位置情報と前記位置情報データベースとに基づき、前記電気回路ノイズ成分の前記周波数情報を算出し、
    　前記周波数情報に基づき前記電気回路ノイズ成分の前記形状を推定する、
    　請求項１１に記載のノイズ低減装置。
  14. 　前記ノイズ形状推定部は、
    　前記消去量調整部から前記電気回路ノイズ成分の前記周波数情報を取得し、
    　前記周波数情報に基づき前記電気回路ノイズ成分の前記形状を推定する、
    　請求項１１に記載のノイズ低減装置。
  15. 　請求項１乃至１３のいずれか一つに記載のノイズ低減装置と、
    　音声を収音し、前記音声に関する音声入力信号を生成し、前記音声入力信号を前記ノイズ低減装置に送信する収音機器と、
    　前記ノイズ低減装置から取得する音声出力信号を通信機器に出力し、前記通信機器から音声受信信号を取得する通信部と、
    　前記通信部からの前記音声受信信号を音声に変換して出力する出力部と、
    　前記収音機器、前記通信部、及び前記出力部を制御する制御部と、
    　を含む、音声会議システム機器。
  16. 　音声入力信号に含まれる電気回路ノイズ成分の周波数情報を取得するノイズ成分情報取得ステップと、
    　前記周波数情報に基づき推定ノイズ信号を生成する推定ノイズ信号生成ステップと、
    　前記推定ノイズ信号を用いて前記音声入力信号から前記電気回路ノイズ成分を低減させた音声出力信号を出力する信号出力ステップと、
    　を含む、ノイズ低減装置の制御方法。
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