JP6020258B2 - マイク感度差補正装置、方法、プログラム、及び雑音抑圧装置 - Google Patents
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Description
図1に、第1実施形態に係る雑音抑圧装置10を示す。雑音抑圧装置10には、複数のマイクロフォンを所定間隔dで配置したマイクアレイ11が接続されている。マイクアレイ11には、少なくとも2つのマイクロフォンが含まれる。ここでは、マイクロフォン11A及びマイクロフォン11Bの2つのマイクロフォンが含まれる場合を例に説明する。
+(1−β)×(|M1(f,i)|/|M2’(f,i)|) (3)
Rmax=ds/(ds+d×cosθmax) (7)
R(f,i)<Rmin or R(f,i)>Rmaxの場合 ε(f,i)=εmin
ε(f,i)=1.0
Rmin−0.1≦R(f,i)≦Rminの場合
ε(f,i)=10(1.0−εmin)R(f,i)
−10Rmin(1.0−εmin)+1.0
Rmax≦R(f,i)≦Rmax+0.1の場合
ε(f,i)=−10(1.0−εmin)R(f,i)
+10Rmax(1.0−εmin)+1.0
R(f,i)<Rmin−0.1 or R(f,i)>Rmax+0.1の場合
ε(f,i)=εmin
図6に、第2実施形態に係る雑音抑圧装置210を示す。なお、第2実施形態に係る雑音抑圧装置210において、第1実施形態に係る雑音抑圧装置10と同一の部分については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
d>c/Fsの場合 fmax=c/(d*2) (9)
目的音方向からの音である確率
=位相差が判定領域に含まれる周波数の数/位相差利用範囲の周波数の数
である。正確度算出部34は、目的音方向からの音である確率が高い場合に、正確度を更新する。目的音方向からの音である確率は、0.0から1.0までの値になるので、例えば0.8を閾値とし、目的音方向からの音である確率が閾値を超えた場合に、例えば下記(10)式に示すような正確度EF(f,i)を算出する。
+(1−γ)×(|M1(f,i)|/|M2”(f,i)|) (10)
β(f,i)=0.2×EF(f,i)+0.8 (12)
γ(f,i)=0.2×EF(f,i)+0.8 (13)
マイクアレイに含まれる複数のマイクロフォンの各々から入力された入力音声信号の各々を、フレーム毎に周波数領域の信号に変換した周波数領域信号に基づいて、定常雑音を示す周波数領域信号を検出する検出部と、
前記定常雑音を示す周波数領域信号を用いて、前記複数のマイクロフォン間の感度差を前記フレーム単位で補正するための第1補正係数を算出し、前記第1補正係数を用いて、前記周波数領域信号をフレーム単位で補正する第1補正部と、
前記第1補正部で補正された前記周波数領域信号を用いて、前記複数のマイクロフォン間の感度差を前記フレーム毎に周波数単位で補正するための第2補正係数を算出し、前記第2補正係数を用いて、前記第1補正部で補正された前記周波数領域信号を前記フレーム毎の周波数単位で補正する第2補正部と、
を含むマイク感度差補正装置。
前記入力音声信号の各々に対応した周波数領域信号間の周波数毎の位相差を算出する位相差算出部を含み、
前記検出部は、前記周波数毎の位相差に基づいて、目的音声の音源方向以外の方向から到来した前記入力音声信号に対応する前記周波数領域信号を、前記定常雑音を示す周波数領域信号として検出する
付記1記載のマイク感度差補正装置。
前記複数のマイクロフォン間のマイク間距離、及びサンプリング周波数に基づいて、前記周波数毎の位相差が位相回転を生じない周波数帯域を位相差利用範囲として設定する位相差利用範囲設定部を含み、
前記位相差算出部は、前記位相差利用範囲において、前記周波数毎の位相差を算出し、
前記検出部は、前記位相差利用範囲において、前記定常雑音を示す周波数領域信号を検出する
付記2記載のマイク感度差補正装置。
前記位相差利用範囲の周波数毎の位相差に基づいて、前記入力音声信号が目的音声の音源方向から到来した確率を算出し、前記確率が予め定めた確率閾値より高いときの前記入力音声信号の各々に対応した周波数領域信号の各々に基づいて、前記第1補正部及び前記第2補正部による補正の正確度を算出する正確度算出部を含む付記3記載のマイク感度差補正装置。
前記正確度算出部は、前記第1補正部による前記第1補正係数の算出に、前回算出された前記第1補正係数の値を反映させる度合いを示す第1更新係数、前記第2補正部による前記第2補正係数の算出に、前回算出された前記第2補正係数の値を反映させる度合いを示す第2更新係数、及び前記正確度算出部による前記正確度の算出に、前回算出された前記正確度の値を反映させる度合いを示す第3更新係数の少なくとも1つを、前記正確度に基づいて変更する付記4記載のマイク感度差補正装置。
前記正確度算出部は、前記正確度が予め定めた終了閾値を超えた場合に、前記正確度の算出を終了すると共に、前記第1補正部による前記第1補正係数、及び前記第2補正部による前記第2補正係数の算出を終了させる付記4または付記5記載のマイク感度差補正装置。
付記1〜付記6のいずれか1項記載のマイク感度差補正装置と、
前記第2補正部で補正された前記周波数領域信号を用いて求めた前記複数の入力音声信号間の振幅比に基づいて、前記入力音声信号に含まれる雑音を抑圧する抑圧部と、
を含む雑音抑圧装置。
付記4〜付記6のいずれか1項記載のマイク感度差補正装置と、
前記正確度算出部で算出された正確度が予め定めた抑圧閾値より大きい場合に、前記第2補正部で補正された前記周波数領域信号を用いて求めた前記複数の入力音声信号間の振幅比に基づいて、前記入力音声信号に含まれる雑音を抑圧する抑圧部と、
を含む雑音抑圧装置。
コンピュータに、
マイクアレイに含まれる複数のマイクロフォンの各々から入力された入力音声信号の各々を、フレーム毎に周波数領域の信号に変換した周波数領域信号に基づいて、定常雑音を示す周波数領域信号を検出し、
前記定常雑音を示す周波数領域信号を用いて、前記複数のマイクロフォン間の感度差を前記フレーム単位で補正するための第1補正係数を算出し、前記第1補正係数を用いて、前記周波数領域信号をフレーム単位で補正し、
前記第1補正係数を用いて補正された前記周波数領域信号を用いて、前記複数のマイクロフォン間の感度差を前記フレーム毎に周波数単位で補正するための第2補正係数を算出し、前記第2補正係数を用いて、前記第1補正係数を用いて補正された前記周波数領域信号を前記フレーム毎の周波数単位で補正する
ことを含む処理を実行させるためのマイク感度差補正方法。
コンピュータに、
前記入力音声信号の各々に対応した周波数領域信号間の周波数毎の位相差を算出し、
前記周波数毎の位相差に基づいて、目的音声の音源方向以外の方向から到来した前記入力音声信号に対応する前記周波数領域信号を、前記定常雑音を示す周波数領域信号として検出する
ことを含む処理を実行させるための付記9記載のマイク感度差補正方法。
コンピュータに、
前記複数のマイクロフォン間のマイク間距離、及びサンプリング周波数に基づいて、前記周波数毎の位相差が位相回転を生じない周波数帯域を位相差利用範囲として設定し、
前記位相差利用範囲において、前記周波数毎の位相差を算出し、
前記位相差利用範囲において、前記定常雑音を示す周波数領域信号を検出する
ことを含む処理を実行させるための付記10記載のマイク感度差補正方法。
コンピュータに、
前記位相差利用範囲の周波数毎の位相差に基づいて、前記入力音声信号が目的音声の音源方向から到来した確率を算出し、前記確率が予め定めた確率閾値より高いときの前記入力音声信号の各々に対応した周波数領域信号の各々に基づいて、補正の正確度を算出することを含む処理を実行させるための付記11記載のマイク感度差補正方法。
コンピュータに、
前記第1補正係数の算出に、前回算出された前記第1補正係数の値を反映させる度合いを示す第1更新係数、前記第2補正係数の算出に、前回算出された前記第2補正係数の値を反映させる度合いを示す第2更新係数、及び前記正確度の算出に、前回算出された前記正確度の値を反映させる度合いを示す第3更新係数の少なくとも1つを、前記正確度に基づいて変更することを含む処理を実行させるための付記12記載のマイク感度差補正方法。
コンピュータに、
前記正確度が予め定めた終了閾値を超えた場合に、前記正確度の算出を終了すると共に、前記第1補正係数及び前記第2補正係数の算出を終了させることを含む処理を実行させるための付記12または付記13記載のマイク感度差補正方法。
コンピュータに、
付記7〜付記14のいずれか1項記載のマイク感度差補正方法に記載の各処理と、
補正された前記周波数領域信号を用いて求めた前記複数の入力音声信号間の振幅比に基づいて、前記入力音声信号に含まれる雑音を抑圧する
ことを含む処理を実行させるための雑音抑圧方法。
コンピュータに、
付記12〜付記14のいずれか1項記載のマイク感度差補正方法に記載の各処理と、
算出された正確度が予め定めた抑圧閾値より大きい場合に、補正された前記周波数領域信号を用いて求めた前記複数の入力音声信号間の振幅比に基づいて、前記入力音声信号に含まれる雑音を抑圧する ことを含む処理を実行させるための雑音抑圧方法。
コンピュータに、
マイクアレイに含まれる複数のマイクロフォンの各々から入力された入力音声信号の各々を、フレーム毎に周波数領域の信号に変換した周波数領域信号に基づいて、定常雑音を示す周波数領域信号を検出し、
前記定常雑音を示す周波数領域信号を用いて、前記複数のマイクロフォン間の感度差を前記フレーム単位で補正するための第1補正係数を算出し、前記第1補正係数を用いて、前記周波数領域信号をフレーム単位で補正し、
前記第1補正係数を用いて補正された前記周波数領域信号を用いて、前記複数のマイクロフォン間の感度差を前記フレーム毎に周波数単位で補正するための第2補正係数を算出し、前記第2補正係数を用いて、前記第1補正係数を用いて補正された前記周波数領域信号を前記フレーム毎の周波数単位で補正する
ことを含む処理を実行させるためのマイク感度差補正プログラム。
コンピュータに、
前記入力音声信号の各々に対応した周波数領域信号間の周波数毎の位相差を算出し、
前記周波数毎の位相差に基づいて、目的音声の音源方向以外の方向から到来した前記入力音声信号に対応する前記周波数領域信号を、前記定常雑音を示す周波数領域信号として検出する
ことを含む処理を実行させるための付記9記載のマイク感度差補正プログラム。
コンピュータに、
前記複数のマイクロフォン間のマイク間距離、及びサンプリング周波数に基づいて、前記周波数毎の位相差が位相回転を生じない周波数帯域を位相差利用範囲として設定し、
前記位相差利用範囲において、前記周波数毎の位相差を算出し、
前記位相差利用範囲において、前記定常雑音を示す周波数領域信号を検出する
ことを含む処理を実行させるための付記10記載のマイク感度差補正プログラム。
コンピュータに、
前記位相差利用範囲の周波数毎の位相差に基づいて、前記入力音声信号が目的音声の音源方向から到来した確率を算出し、前記確率が予め定めた確率閾値より高いときの前記入力音声信号の各々に対応した周波数領域信号の各々に基づいて、補正の正確度を算出することを含む処理を実行させるための付記11記載のマイク感度差補正プログラム。
コンピュータに、
前記第1補正係数の算出に、前回算出された前記第1補正係数の値を反映させる度合いを示す第1更新係数、前記第2補正係数の算出に、前回算出された前記第2補正係数の値を反映させる度合いを示す第2更新係数、及び前記正確度の算出に、前回算出された前記正確度の値を反映させる度合いを示す第3更新係数の少なくとも1つを、前記正確度に基づいて変更することを含む処理を実行させるための付記12記載のマイク感度差補正プログラム。
コンピュータに、
前記正確度が予め定めた終了閾値を超えた場合に、前記正確度の算出を終了すると共に、前記第1補正係数及び前記第2補正係数の算出を終了させることを含む処理を実行させるための付記12または付記13記載のマイク感度差補正プログラム。
コンピュータに、
付記7〜付記14のいずれか1項記載のマイク感度差補正方法に記載の各処理と、
補正された前記周波数領域信号を用いて求めた前記複数の入力音声信号間の振幅比に基づいて、前記入力音声信号に含まれる雑音を抑圧する
ことを含む処理を実行させるための雑音抑圧プログラム。
コンピュータに、
付記12〜付記14のいずれか1項記載のマイク感度差補正方法に記載の各処理と、
算出された正確度が予め定めた抑圧閾値より大きい場合に、補正された前記周波数領域信号を用いて求めた前記複数の入力音声信号間の振幅比に基づいて、前記入力音声信号に含まれる雑音を抑圧する ことを含む処理を実行させるための雑音抑圧プログラム。
11 マイクアレイ
11A マイクロフォン
11B マイクロフォン
12A,12B A/D変換部
14A,14B 時間周波数変換部
16、216 検出部
18、218 フレーム単位補正部
20 周波数単位補正部
22 振幅比算出部
24、224 抑圧係数算出部
26 抑圧信号生成部
28 周波数時間変換部
30 位相差利用範囲設定部
32 位相差算出部
34 正確度算出部
40、240 コンピュータ
Claims (10)
- マイクアレイに含まれる複数のマイクロフォンの各々から入力された入力音声信号の各々を、フレーム毎に周波数領域の信号に変換した周波数領域信号に基づいて、定常雑音を示す周波数領域信号を検出する検出部と、
前記定常雑音を示す周波数領域信号を用いて、前記複数のマイクロフォン間の感度差を前記フレーム単位で補正するための第1補正係数を算出し、前記第1補正係数を用いて、前記周波数領域信号をフレーム単位で補正する第1補正部と、
前記第1補正部で補正された前記周波数領域信号を用いて、前記複数のマイクロフォン間の感度差を前記フレーム毎に周波数単位で補正するための第2補正係数を算出し、前記第2補正係数を用いて、前記第1補正部で補正された前記周波数領域信号を前記フレーム毎の周波数単位で補正する第2補正部と、
を含むマイク感度差補正装置。 - 前記入力音声信号の各々に対応した周波数領域信号間の周波数毎の位相差を算出する位相差算出部を含み、
前記検出部は、前記周波数毎の位相差に基づいて、目的音声の音源方向以外の方向から到来した前記入力音声信号に対応する前記周波数領域信号を、前記定常雑音を示す周波数領域信号として検出する
請求項1記載のマイク感度差補正装置。 - 前記複数のマイクロフォン間のマイク間距離、及びサンプリング周波数に基づいて、前記周波数毎の位相差が位相回転を生じない周波数帯域を位相差利用範囲として設定する位相差利用範囲設定部を含み、
前記位相差算出部は、前記位相差利用範囲において、前記周波数毎の位相差を算出し、
前記検出部は、前記位相差利用範囲において、前記定常雑音を示す周波数領域信号を検出する
請求項2記載のマイク感度差補正装置。 - 前記位相差利用範囲の周波数毎の位相差に基づいて、前記入力音声信号が目的音声の音源方向から到来した確率を算出し、前記確率が予め定めた確率閾値より高いときの前記入力音声信号の各々に対応した周波数領域信号の各々に基づいて、前記第1補正部及び前記第2補正部による補正の正確度を算出する正確度算出部を含む請求項3記載のマイク感度差補正装置。
- 前記正確度算出部は、前記第1補正部による前記第1補正係数の算出に、前回算出された前記第1補正係数の値を反映させる度合いを示す第1更新係数、前記第2補正部による前記第2補正係数の算出に、前回算出された前記第2補正係数の値を反映させる度合いを示す第2更新係数、及び前記正確度算出部による前記正確度の算出に、前回算出された前記正確度の値を反映させる度合いを示す第3更新係数の少なくとも1つを、前記正確度に基づいて変更する請求項4記載のマイク感度差補正装置。
- 前記正確度算出部は、前記正確度が予め定めた終了閾値を超えた場合に、前記正確度の算出を終了すると共に、前記第1補正部による前記第1補正係数、及び前記第2補正部による前記第2補正係数の算出を終了させる請求項4または請求項5記載のマイク感度差補正装置。
- 請求項1〜請求項6のいずれか1項記載のマイク感度差補正装置と、
前記第2補正部で補正された前記周波数領域信号を用いて求めた前記複数の入力音声信号間の振幅比に基づいて、前記入力音声信号に含まれる雑音を抑圧する抑圧部と、
を含む雑音抑圧装置。 - 請求項4〜請求項6のいずれか1項記載のマイク感度差補正装置と、
前記正確度算出部で算出された正確度が予め定めた抑圧閾値より大きい場合に、前記第2補正部で補正された前記周波数領域信号を用いて求めた前記複数の入力音声信号間の振幅比に基づいて、前記入力音声信号に含まれる雑音を抑圧する抑圧部と、
を含む雑音抑圧装置。 - コンピュータに、
マイクアレイに含まれる複数のマイクロフォンの各々から入力された入力音声信号の各々を、フレーム毎に周波数領域の信号に変換した周波数領域信号に基づいて、定常雑音を示す周波数領域信号を検出し、
前記定常雑音を示す周波数領域信号を用いて、前記複数のマイクロフォン間の感度差を前記フレーム単位で補正するための第1補正係数を算出し、前記第1補正係数を用いて、前記周波数領域信号をフレーム単位で補正し、
前記第1補正係数を用いて補正された前記周波数領域信号を用いて、前記複数のマイクロフォン間の感度差を前記フレーム毎に周波数単位で補正するための第2補正係数を算出し、前記第2補正係数を用いて、前記第1補正係数を用いて補正された前記周波数領域信号を前記フレーム毎の周波数単位で補正する
ことを含む処理を実行させるためのマイク感度差補正方法。 - コンピュータに、
マイクアレイに含まれる複数のマイクロフォンの各々から入力された入力音声信号の各々を、フレーム毎に周波数領域の信号に変換した周波数領域信号に基づいて、定常雑音を示す周波数領域信号を検出し、
前記定常雑音を示す周波数領域信号を用いて、前記複数のマイクロフォン間の感度差を前記フレーム単位で補正するための第1補正係数を算出し、前記第1補正係数を用いて、前記周波数領域信号をフレーム単位で補正し、
前記第1補正係数を用いて補正された前記周波数領域信号を用いて、前記複数のマイクロフォン間の感度差を前記フレーム毎に周波数単位で補正するための第2補正係数を算出し、前記第2補正係数を用いて、前記第1補正係数を用いて補正された前記周波数領域信号を前記フレーム毎の周波数単位で補正する
ことを含む処理を実行させるためのマイク感度差補正プログラム。
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