JP6087762B2 - 残響抑圧装置とその方法と、プログラムとその記録媒体 - Google Patents
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Description
この発明では、声道特性を残響として推定してしまうことを防止する目的で、マイクロホンの指向特性を利用する。話者方向に感度が高くなるように設置した主マイクロホンと、話者方向の感度が低くなるように設置した副マイクロホンの2つを用いる。
図5に、周波数領域フィルタ部108の機能構成例を示す。周波数領域フィルタ部108は、信号バッファ手段1081と、畳み込み計算手段1082と、を備える。
図6に、適応アルゴリズム部107の機能構成例を示す。適応アルゴリズム部107は、更新ベクトル計算手段1071と、ステップサイズ乗算手段1072と、加算手段1073と、フィルタ係数保持手段1074と、を備える。
図7に、残響抑圧ゲイン計算部109の機能構成例を示す。残響抑圧ゲイン計算部109は、除算手段1091と、最大値制限手段1092と、時間平滑化手段1093と、を備える。
Claims (10)
- 音源方向に対して最大感度を持つ主マイクロホンで収音した主収音信号を周波数領域の周波数領域主収音信号に変換する主FFT部と、
上記音源方向に最大感度を持たない副マイクロホンで収音した副収音信号を、周波数領域の周波数領域副収音信号に変換する副FFT部と、
上記周波数領域主収音信号のパワーを、周波数ごとに計算した主パワースペクトルを出力する主パワー計算部と、
上記周波数領域副収音信号のパワーを、周波数ごとに計算した副パワースペクトルを出力する副パワー計算部と、
上記副パワースペクトルを所定の遅延量だけ遅延させた遅延副パワースペクトルを出力する遅延部と、
上記主パワースペクトルから、上記遅延副パワースペクトルにフィルタ係数を乗じたフィルタ後信号を減算して得られる誤差信号を直接音の推定パワーとして求める減算部と、
上記遅延副パワースペクトルと上記直接音の推定パワーを入力として、当該直接音の推定パワーを最小化するように上記フィルタ係数を更新する適応アルゴリズム部と、
上記遅延副パワースペクトルに上記フィルタ係数を乗じてフィルタリングしたフィルタ後信号を出力する周波数領域フィルタ部と、
上記主パワースペクトルと上記直接音の推定パワーを入力として、残響音を抑圧するための残響抑圧ゲインを計算する残響抑圧ゲイン計算部と、
上記周波数領域主収音信号に上記残響抑圧ゲインを乗じて残響抑圧信号を出力する乗算部と、
上記残響抑圧信号を時間領域の残響抑圧信号に変換する逆FFT部と、
を具備し、
上記残響抑圧ゲイン計算部は、
上記誤差信号から聴覚マスキングレベルQ(ω,t)を計算するマスキングレベル計算手段と、
上記誤差信号と上記聴覚マスキングレベルQ(ω,t)を比較し、大きい方の値を、新たな直接音の推定パワーとして上記残響抑圧ゲインの計算に選択する最大値選択手段と、
を含むことを特徴とする残響抑圧装置。 - 音源方向に対して最大感度を持つ主マイクロホンで収音した主収音信号を周波数領域の周波数領域主収音信号に変換する主FFT部と、
上記音源方向に最大感度を持たない副マイクロホンで収音した副収音信号を、周波数領域の周波数領域副収音信号に変換する副FFT部と、
上記周波数領域主収音信号のパワーを、周波数ごとに計算した主パワースペクトルを出力する主パワー計算部と、
上記周波数領域副収音信号のパワーを、周波数ごとに計算した副パワースペクトルを出力する副パワー計算部と、
上記副パワースペクトルを所定の遅延量だけ遅延させた遅延副パワースペクトルを出力する遅延部と、
上記主パワースペクトルから、上記遅延副パワースペクトルにフィルタ係数を乗じたフィルタ後信号を減算して得られる誤差信号を直接音の推定パワーとして求める減算部と、
上記遅延副パワースペクトルと上記直接音の推定パワーを入力として、当該直接音の推定パワーを最小化するように上記フィルタ係数を更新する適応アルゴリズム部と、
上記遅延副パワースペクトルに上記フィルタ係数を乗じてフィルタリングしたフィルタ後信号を出力する周波数領域フィルタ部と、
上記主パワースペクトルと上記直接音の推定パワーを入力として、残響音を抑圧するための残響抑圧ゲインを計算する残響抑圧ゲイン計算部と、
上記周波数領域主収音信号に上記残響抑圧ゲインを乗じて残響抑圧信号を出力する乗算部と、
上記残響抑圧信号を時間領域の残響抑圧信号に変換する逆FFT部と、
上記遅延副パワースペクトルの大きさと、予め設定した閾値を比較し、当該遅延副パワースペクトルの大きさが上記閾値を超えた場合のみ、上記適応アリゴリズム部によるフィルタ係数の更新が行われるように制御する適応区間検出部と、
を具備する残響抑圧装置。 - 音源方向に対して最大感度を持つ主マイクロホンで収音した主収音信号を周波数領域の周波数領域主収音信号に変換する主FFT部と、
上記音源方向に最大感度を持たない副マイクロホンで収音した副収音信号を、周波数領域の周波数領域副収音信号に変換する副FFT部と、
上記周波数領域主収音信号のパワーを、周波数ごとに計算した主パワースペクトルを出力する主パワー計算部と、
上記周波数領域副収音信号のパワーを、周波数ごとに計算した副パワースペクトルを出力する副パワー計算部と、
上記副パワースペクトルを所定の遅延量だけ遅延させた遅延副パワースペクトルを出力する遅延部と、
上記主パワースペクトルから、上記遅延副パワースペクトルにフィルタ係数を乗じたフィルタ後信号を減算して得られる誤差信号を直接音の推定パワーとして求める減算部と、
上記遅延副パワースペクトルと上記直接音の推定パワーを入力として、当該直接音の推定パワーを最小化するように上記フィルタ係数を更新する適応アルゴリズム部と、
上記遅延副パワースペクトルに上記フィルタ係数を乗じてフィルタリングしたフィルタ後信号を出力する周波数領域フィルタ部と、
上記主パワースペクトルと上記直接音の推定パワーを入力として、残響音を抑圧するための残響抑圧ゲインを計算する残響抑圧ゲイン計算部と、
上記周波数領域主収音信号に上記残響抑圧ゲインを乗じて残響抑圧信号を出力する乗算部と、
上記残響抑圧信号を時間領域の残響抑圧信号に変換する逆FFT部と、
上記主パワースペクトルの周波数分割ωを集約し、次式に示すようにより少ない周波数分割ω′に変換する帯域集約部と、
上記副パワースペクトルの周波数分割ωを集約し、次式に示すようにより少ない周波数分割ω′に変換する第2帯域集約部と、
- 音源方向に対して最大感度を持つ主マイクロホンで収音した主収音信号を周波数領域の周波数領域主収音信号に変換する主FFT部と、
上記音源方向に最大感度を持たない副マイクロホンで収音した副収音信号を、周波数領域の周波数領域副収音信号に変換する副FFT部と、
上記周波数領域主収音信号のパワーを、周波数ごとに計算した主パワースペクトルを出力する主パワー計算部と、
上記周波数領域副収音信号のパワーを、周波数ごとに計算した副パワースペクトルを出力する副パワー計算部と、
上記副パワースペクトルを所定の遅延量だけ遅延させた遅延副パワースペクトルを出力する遅延部と、
上記主パワースペクトルから、上記遅延副パワースペクトルにフィルタ係数を乗じたフィルタ後信号を減算して得られる誤差信号を直接音の推定パワーとして求める減算部と、
上記遅延副パワースペクトルと上記直接音の推定パワーを入力として、当該直接音の推定パワーを最小化するように上記フィルタ係数を更新する適応アルゴリズム部と、
上記遅延副パワースペクトルに上記フィルタ係数を乗じてフィルタリングしたフィルタ後信号を出力する周波数領域フィルタ部と、
上記主パワースペクトルと上記直接音の推定パワーを入力として、残響音を抑圧するための残響抑圧ゲインを計算する残響抑圧ゲイン計算部と、
上記周波数領域主収音信号に上記残響抑圧ゲインを乗じて残響抑圧信号を出力する乗算部と、
上記残響抑圧信号を時間領域の残響抑圧信号に変換する逆FFT部と、
上記フィルタ係数F(ω,m,t)の各々に、予め設定した係数H(m)を乗算し、変換後のフィルタ係数F′(ω,m,t)を出力する係数乗算部と、
上記変換後のフィルタ係数F′(ω,m,t)を、上記遅延副パワースペクトルに乗算する第2周波数領域フィルタ部と、
上記主パワースペクトルから上記第2周波数領域フィルタ部の出力信号を減算した信号を上記直接音の推定パワーの代わりに上記残響抑圧ゲイン計算部に出力する第2減算部と、
を具備する残響抑圧装置。 - 音源方向に対して最大感度を持つ主マイクロホンで収音した主収音信号を周波数領域の周波数領域主収音信号に変換する主FFT過程と、
上記音源方向に最大感度を持たない副マイクロホンで収音した副収音信号を、周波数領域の周波数領域副収音信号に変換する副FFT過程と、
上記周波数領域主収音信号のパワーを、周波数ごとに計算した主パワースペクトルを出力する主パワー計算過程と、
上記周波数領域副収音信号のパワーを、周波数ごとに計算した副パワースペクトルを出力する副パワー計算過程と、
上記副パワースペクトルを所定の遅延量だけ遅延させた遅延副パワースペクトルを出力する遅延過程と、
上記主パワースペクトルから、上記遅延副パワースペクトルにフィルタ係数を乗じたフィルタ後信号を減算して得られる誤差信号を直接音の推定パワーとして求める減算過程と、
上記遅延副パワースペクトルと上記直接音の推定パワーを入力として、当該直接音の推定パワーを最小化するように上記フィルタ係数を更新する適応アルゴリズム過程と、
上記遅延副パワースペクトルに上記フィルタ係数を乗じてフィルタリングしたフィルタ後信号を出力する周波数領域フィルタ過程と、
上記主パワースペクトルと上記直接音の推定パワーを入力として、残響音を抑圧するための残響抑圧ゲインを計算する残響抑圧ゲイン計算過程と、
上記周波数領域主収音信号に上記残響抑圧ゲインを乗じて残響抑圧信号を出力する乗算過程と、
上記残響抑圧信号を時間領域の残響抑圧信号に変換する逆FFT過程と、
を備え、
上記残響抑圧ゲイン計算過程は、
上記誤差信号から聴覚マスキングレベルQ(ω,t)を計算するマスキングレベル計算ステップと、
上記誤差信号と上記聴覚マスキングレベルQ(ω,t)を比較し、大きい方の値を、新たな直接音の推定パワーとして上記残響抑圧ゲインの計算に選択する最大値選択ステップと、
を含むことを特徴とする残響抑圧方法。 - 音源方向に対して最大感度を持つ主マイクロホンで収音した主収音信号を周波数領域の周波数領域主収音信号に変換する主FFT過程と、
上記音源方向に最大感度を持たない副マイクロホンで収音した副収音信号を、周波数領域の周波数領域副収音信号に変換する副FFT過程と、
上記周波数領域主収音信号のパワーを、周波数ごとに計算した主パワースペクトルを出力する主パワー計算過程と、
上記周波数領域副収音信号のパワーを、周波数ごとに計算した副パワースペクトルを出力する副パワー計算過程と、
上記副パワースペクトルを所定の遅延量だけ遅延させた遅延副パワースペクトルを出力する遅延過程と、
上記主パワースペクトルから、上記遅延副パワースペクトルにフィルタ係数を乗じたフィルタ後信号を減算して得られる誤差信号を直接音の推定パワーとして求める減算過程と、
上記遅延副パワースペクトルと上記直接音の推定パワーを入力として、当該直接音の推定パワーを最小化するように上記フィルタ係数を更新する適応アルゴリズム過程と、
上記遅延副パワースペクトルに上記フィルタ係数を乗じてフィルタリングしたフィルタ後信号を出力する周波数領域フィルタ過程と、
上記主パワースペクトルと上記直接音の推定パワーを入力として、残響音を抑圧するための残響抑圧ゲインを計算する残響抑圧ゲイン計算過程と、
上記周波数領域主収音信号に上記残響抑圧ゲインを乗じて残響抑圧信号を出力する乗算過程と、
上記残響抑圧信号を時間領域の残響抑圧信号に変換する逆FFT過程と、
上記遅延副パワースペクトルの大きさと、予め設定した閾値を比較し、当該遅延副パワースペクトルの大きさが上記閾値を超えた場合のみ、上記適応アリゴリズム部によるフィルタ係数の更新が行われるように制御する適応区間検出過程と、
を備える残響抑圧方法。 - 音源方向に対して最大感度を持つ主マイクロホンで収音した主収音信号を周波数領域の周波数領域主収音信号に変換する主FFT過程と、
上記音源方向に最大感度を持たない副マイクロホンで収音した副収音信号を、周波数領域の周波数領域副収音信号に変換する副FFT過程と、
上記周波数領域主収音信号のパワーを、周波数ごとに計算した主パワースペクトルを出力する主パワー計算過程と、
上記周波数領域副収音信号のパワーを、周波数ごとに計算した副パワースペクトルを出力する副パワー計算過程と、
上記副パワースペクトルを所定の遅延量だけ遅延させた遅延副パワースペクトルを出力する遅延過程と、
上記主パワースペクトルから、上記遅延副パワースペクトルにフィルタ係数を乗じたフィルタ後信号を減算して得られる誤差信号を直接音の推定パワーとして求める減算過程と、
上記遅延副パワースペクトルと上記直接音の推定パワーを入力として、当該直接音の推定パワーを最小化するように上記フィルタ係数を更新する適応アルゴリズム過程と、
上記遅延副パワースペクトルに上記フィルタ係数を乗じてフィルタリングしたフィルタ後信号を出力する周波数領域フィルタ過程と、
上記主パワースペクトルと上記直接音の推定パワーを入力として、残響音を抑圧するための残響抑圧ゲインを計算する残響抑圧ゲイン計算過程と、
上記周波数領域主収音信号に上記残響抑圧ゲインを乗じて残響抑圧信号を出力する乗算過程と、
上記残響抑圧信号を時間領域の残響抑圧信号に変換する逆FFT過程と、
上記主パワースペクトルの周波数分割ωを集約し、次式に示すようにより少ない周波数分割ω′に変換する第1帯域集約過程と、
上記副パワースペクトルの周波数分割ωを集約し、次式に示すようにより少ない周波数分割ω′に変換する第2帯域集約過程と、
- 音源方向に対して最大感度を持つ主マイクロホンで収音した主収音信号を周波数領域の周波数領域主収音信号に変換する主FFT過程と、
上記音源方向に最大感度を持たない副マイクロホンで収音した副収音信号を、周波数領域の周波数領域副収音信号に変換する副FFT過程と、
上記周波数領域主収音信号のパワーを、周波数ごとに計算した主パワースペクトルを出力する主パワー計算過程と、
上記周波数領域副収音信号のパワーを、周波数ごとに計算した副パワースペクトルを出力する副パワー計算過程と、
上記副パワースペクトルを所定の遅延量だけ遅延させた遅延副パワースペクトルを出力する遅延過程と、
上記主パワースペクトルから、上記遅延副パワースペクトルにフィルタ係数を乗じたフィルタ後信号を減算して得られる誤差信号を直接音の推定パワーとして求める減算過程と、
上記遅延副パワースペクトルと上記直接音の推定パワーを入力として、当該直接音の推定パワーを最小化するように上記フィルタ係数を更新する適応アルゴリズム過程と、
上記遅延副パワースペクトルに上記フィルタ係数を乗じてフィルタリングしたフィルタ後信号を出力する周波数領域フィルタ過程と、
上記主パワースペクトルと上記直接音の推定パワーを入力として、残響音を抑圧するための残響抑圧ゲインを計算する残響抑圧ゲイン計算過程と、
上記周波数領域主収音信号に上記残響抑圧ゲインを乗じて残響抑圧信号を出力する乗算過程と、
上記残響抑圧信号を時間領域の残響抑圧信号に変換する逆FFT過程と、
上記フィルタ係数F(ω,m,t)の各々に、予め設定した係数H(m)を乗算し、変換後のフィルタ係数F′(ω,m,t)を出力する係数乗算過程と、
上記変換後のフィルタ係数F′(ω,m,t)を、上記遅延副パワースペクトルに乗算する第2周波数領域フィルタ過程と、
上記主パワースペクトルから上記第2周波数領域フィルタ部の出力信号を減算した信号を上記直接音の推定パワーの代わりに上記残響抑圧ゲイン計算部に出力する第2減算過程と、
を備える残響抑圧方法。 - 請求項1乃至4の何れかに記載した残響抑圧装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
- 請求項9に記載した何れかのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
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