JP6375362B2 - 雑音キャンセリングマイクロホン装置 - Google Patents
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Description
MIC1は第1の位置1304aに設けて、MIC2は第2の位置1304bに設ける;
MIC1は第1の位置1304aに設けて、MIC2は第3の位置1304cに設ける;
MIC1は第1の位置1304aに設けて、MIC2は第4の位置1304dに設ける;
MIC1は第4の位置1304dに設けて、MIC2は第5の位置1304eに設ける:および
MIC1とMIC2の両方が、第4の位置1304dに設けられる。
なお、本発明は、実施の態様として以下の内容を含む。
[態様1]
雑音を低減する方法であって、
a)ビームフォーマ部で、主信号および少なくとも1つの参照信号を、受け取った少なくとも2つの音声信号に基づいて形成する過程と、
b)音声区間検出部で、音声区間を検出する過程であって、当該音声区間検出部が、前記主信号および前記参照信号を受け取り、目的音声区間信号を出力する過程と、
c)適応雑音キャンセラ部で、適応的に雑音をキャンセルする過程であって、当該適応雑音キャンセラ部が、前記主信号、前記参照信号および前記目的音声区間信号を受け取り、適応雑音キャンセル信号を出力する過程と、
d)雑音低減部で、雑音を低減する過程であって、当該雑音低減部が、前記目的音声区間信号および前記適応雑音キャンセル信号を受け取り、所望の発話信号を出力する過程と、
を含む、雑音低減方法。
[態様2]
雑音キャンセリングデジタル信号プロセッサ(DSP)であって、
a)主信号および少なくとも1つの参照信号を、受け取った少なくとも2つの音声信号に基づいて出力するビームフォーマ部と、
b)前記主信号および前記参照信号を受け取り、目的音声区間信号を出力する音声区間検出部と、
c)前記主信号、前記参照信号および前記目的音声区間信号を受け取り、適応雑音キャンセル信号を出力する適応雑音キャンセラ部と、
d)前記目的音声区間信号および前記適応雑音キャンセル信号を受け取り、所望の発話信号を出力する雑音低減部と、
を備える、雑音キャンセリングDSP。
[態様3]
態様2に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、前記目的音声区間信号が、さらに、前記適応雑音キャンセラ部および前記雑音低減部を制御する、雑音キャンセリングDSP。
[態様4]
態様2に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、前記音声区間検出部が、さらに、
a)受け取った前記主信号および前記参照信号のそれぞれの短時間パワーを各々検出する少なくとも1つの短時間検出部、
b)それぞれの短時間検出部が検出した前記短時間パワーを各々変換する少なくとも1つのログスケーラ部、ならびに
c)ログスケーラ部による処理を経た前記主信号の短時間パワー検出値およびログスケーラ部による処理を経た前記参照信号のうちの一つの短時間パワー検出値を受け取り、これらの検出値に基づいて音声区間差分信号を生成する少なくとも1つの結合部、
を含む、雑音キャンセリングDSP。
[態様5]
態様4に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、前記音声区間差分信号が、さらに、単一チャネル音声区間検出部に通信可能に接続され、当該単一チャネル音声区間検出部が、前記目的音声区間信号を出力する、雑音キャンセリングDSP。
[態様6]
態様5に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、前記音声区間検出部が、さらに、
マイクロホン構成に基づいてORゲートまたはANDゲート、
を含み、当該ORゲートまたはANDゲートは、複数の目的音声区間信号を受け取り、その複数の目的音声区間信号のうちの一つを出力する、雑音キャンセリングDSP。
[態様7]
態様4に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、前記短時間検出部が、二乗平均平方根検出部、パワー検出部またはエネルギー検出部である、雑音キャンセリングDSP。
[態様8]
態様2に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、前記ビームフォーマ部が、さらに、
前記主信号および前記参照信号のそれぞれを、前記音声区間検出部による受取りの前にフィルタリング処理する少なくとも1つのディエンファシスフィルタ、
を含む、雑音キャンセリングDSP。
[態様9]
態様8に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、前記ディエンファシスフィルタが、おおよそ1kHz〜4kHz間の周波数から始まり、おおよそナイキスト周波数まで続く緩やかな傾度のロールオフを有する、雑音キャンセリングDSP。
[態様10]
態様2に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、前記ビームフォーマ部が、さらに、
前記参照信号または前記主信号をフィルタリング処理する周波数応答マッチングフィルタ、
を含む、雑音キャンセリングDSP。
[態様11]
態様2に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、双指向性の音圧傾度型マイクロホンエレメントが、前記VADまたは音声区間検出モジュールおよび単一チャネルの前記雑音低減モジュールに対して音声信号を提供する、雑音キャンセリングDSP。
[態様12]
態様11に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、前記音圧傾度型マイクロホンエレメントが、音響延設体内にシールされており、当該音響延設体は、少なくとも1つの音響ポートに対する音響ダクトを含み、当該音響ダクトは、それぞれの音響ポートの範囲を各々拡張する、雑音キャンセリングDSP。
[態様13]
態様12に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、シールされた前記音圧傾度型マイクロホンエレメントが、略円筒のチューブ内に気密に取り付けられており、当該チューブが、さらに、a)各音響ポートの前記範囲以上の距離で長手方向に等間隔に離間した一対の音響開口、およびb)前記チューブの内部のうち、当該音響開口と前記音響ポートとの間を満たす風防体、を含む、雑音キャンセリングDSP。
[態様14]
態様13に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、前記チューブが、ヘッドセットデバイスに連結したショートブームである、雑音キャンセリングDSP。
[態様15]
態様11に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、さらに、
上部および下部を有する録音用の手持ち式デバイス、
を備えており、マイクロホンの第1のアレイが前記上部に位置し、マイクロホンの第2のアレイが前記下部に位置する、雑音キャンセリングDSP。
[態様16]
態様15に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、前記上部が、少なくとも2つのマイクロホンを収容しており、前記下部が、少なくとも2つのマイクロホンを収容している、雑音キャンセリングDSP。
[態様17]
態様2に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、さらに、
デジタル化された前記少なくとも2つの音声信号を生成するマイクロホンのアレイ、
を備える、雑音キャンセリングDSP。
[態様18]
態様17に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、マイクロホンの前記アレイが、2つの音圧傾度型マイクロホンエレメントを含み、それぞれの音圧傾度型マイクロホンエレメントが、2つの音響ポートを有する、雑音キャンセリングDSP。
[態様19]
態様18に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、前記2つの音圧傾度型マイクロホンエレメントが、双指向性で且つ同一である、雑音キャンセリングDSP。
[態様20]
態様18に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、前記2つの音圧傾度型マイクロホンエレメントが、音響延設体内に各々シールされており、当該音響延設体は、少なくとも1つの音響ポートに対する音響ダクトを含み、当該音響ダクトは、それぞれの音響ポートの範囲を各々拡張する、雑音キャンセリングDSP。
[態様21]
態様20に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、音響延設体によってシールされた前記2つの音圧傾度型マイクロホンエレメントが、略円筒のチューブ内に気密に且つ互いに列状に並ぶようにして取り付けられており、当該チューブが、さらに、a)各音響ポートの前記範囲以上の距離で長手方向に等間隔に離間した3つ以上の音響開口、およびb)前記チューブのうちの当該音響開口と前記音響ポートとの間の内部を満たす風防体、を含む、雑音キャンセリングDSP。
[態様22]
態様21に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、前記チューブが、ヘッドセットデバイスに連結したショートブームである、雑音キャンセリングDSP。
[態様23]
態様21に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、前記チューブが、グースネック式の卓上デバイスに連結されている、雑音キャンセリングDSP。
[態様24]
態様18に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、マイクロホンの前記アレイが、ロングブーム付きヘッドセットデバイスに接続されている、雑音キャンセリングDSP。
[態様25]
態様24に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、各エレメントの指向性パターンが実質的に同一の空間ベクトルで且つ互いに平行な向きで且つ当該ロングブームに対して直交するように、さらに、前記エレメントのうちの一つがユーザの口の前方に位置決めされるように且つ残りのエレメントがそのユーザの口の側方に位置決めされるように、前記ロングブームは、マイクロホンの前記アレイを配置する構成である、雑音キャンセリングDSP。
[態様26]
態様17に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、マイクロホンの前記アレイが、ヘッドホンのフィードコネクタに内蔵して設けられている、雑音キャンセリングDSP。
[態様27]
態様17に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、マイクロホンの前記アレイのうちの少なくとも第1および第2のマイクロホンが、眼鏡のフレームのハウジング内に設けられており、当該第1のマイクロホンは、ブリッジ支持部の近傍に位置し且つ第1の上部音響ポート及び第1の下部音響ポートを有しており、当該第2のマイクロホンは、レンズと支持アームとの間の智または端片(end piece)の近傍に位置し且つ第2の上部音響
ポート及び第2の下部音響ポートを有している、雑音キャンセリングDSP。
[態様28]
態様27に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、さらに、
前記ハウジング内において、反対側の智または端片の近傍に位置し且つ第3の上部音響ポート及び第3の下部音響ポートを有している、第3のマイクロホン、
を備える、雑音キャンセリングDSP。
[態様29]
態様17に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、マイクロホンの前記アレイが、3つ以上の全指向性のマイクロホンエレメントを含み、前記ビームフォーマ部が、さらに、それぞれのマイクロホンエレメントについて音声信号を受け取る、雑音キャンセリングDSP。
[態様30]
態様29に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、前記ビームフォーマ部が、さらに、分割部、結合部、増幅部および位相調整部を含む、雑音キャンセリングDSP。
[態様31]
態様29に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、前記ビームフォーマ部は、さらに、隣接する音声信号が結合されることによって互いに等しい位相長さを有する2つ以上の音声差分信号を生成するように構成されている、雑音キャンセリングDSP。
[態様32]
態様2に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、当該DSPが、システムオンチップ(SoC)、Bluetoothチップ、DSPチップ、またはDSP集積回路を備えたコーデックである、雑音キャンセリングDSP。
[態様33]
雑音を低減する非過渡的なコンピュータプログラムプロダクトであって、コンピュータ読取り可能な命令が記憶されたコンピュータ読取り可能な媒体を備えており、前記命令は、プロセッサによってロード及び実行されると、当該プロセッサに、
a)主信号および少なくとも1つの参照信号を、受け取った少なくとも2つの音声入力信号に基づいて生成する手順と、
b)前記主信号および前記参照信号に基づいて音声区間を検出し、目的音声区間信号を生成する手順と、
c)前記主信号、前記参照信号および前記目的音声区間信号に基づいて適応的に雑音をキャンセルし、適応雑音キャンセル信号を生成する手順と、
d)前記目的音声区間信号および前記適応雑音キャンセル信号に基づいて雑音を低減し、所望の発話信号を出力する手順と、
を実行させる、コンピュータプログラムプロダクト。
[態様34]
a)双指向性の音圧傾度型マイクロホンエレメントと、
b)互いに正反対側に位置する第1および第2の音響ダクトを含み、前記マイクロホンエレメントを封入し、チューブの内側に沿って配置される音響収容体と、
を備える、雑音キャンセリングマイクロホン。
[態様35]
態様34に記載の雑音キャンセリングマイクロホンにおいて、さらに、
ヘッドセットと、
当該雑音キャンセリングマイクロホンを収容するショートブームと、
を備える、雑音キャンセリングマイクロホン。
[態様36]
態様35に記載の雑音キャンセリングマイクロホンにおいて、前記ショートブームが、2つの雑音キャンセリングマイクロホンを収容する、雑音キャンセリングマイクロホン。
[態様37]
態様34に記載の雑音キャンセリングマイクロホンにおいて、さらに、
当該雑音キャンセリングマイクロホンを収容する少なくとも1つのイヤホン、
を備える、雑音キャンセリングマイクロホン。
[態様38]
態様34に記載の雑音キャンセリングマイクロホンにおいて、さらに、
少なくとも1つのマイクロホンを収容するように構成された眼鏡、
を備える、雑音キャンセリングマイクロホン。
[態様39]
態様34に記載の雑音キャンセリングマイクロホンにおいて、さらに、
接話型デュアルマイクロホンロングブームを収容するように構成されたヘッドセット、
を備える、雑音キャンセリングマイクロホン。
[態様40]
態様34に記載の雑音キャンセリングマイクロホンにおいて、さらに、
少なくとも2つのマイクロホンエレメントを収容するように構成されたグースネック式のスタンド、
を備える、雑音キャンセリングマイクロホン。
Claims (20)
- 雑音を低減する方法であって、
a)ビームフォーミングモジュールで、主信号および少なくとも1つの参照信号を、少なくとも2つのマイクロホンエレメントから受け取った少なくとも2つの音声信号に基づいて形成する過程と、
b)音声区間検出モジュールで、音声区間を検出する過程であって、当該音声区間検出モジュールが、前記主信号および前記参照信号を受け取り、目的音声区間信号を出力する過程と、
c)適応雑音キャンセルモジュールで、適応的に雑音をキャンセルする過程であって、当該適応雑音キャンセルモジュールが、前記主信号、前記参照信号および前記目的音声区間信号を受け取り、適応雑音キャンセル済み信号を出力する過程と、
d)単一チャネル雑音低減モジュールで、雑音を低減する過程であって、当該単一チャネル雑音低減モジュールが、前記目的音声区間信号および前記適応雑音キャンセル済み信号を受け取り、所望の発話信号を出力する過程と、
を含み、
前記ビームフォーミングモジュール、前記適応雑音キャンセルモジュール、および前記単一チャネル雑音低減モジュールは、線形処理を行う、雑音低減方法。 - 雑音キャンセリングデジタル信号プロセッサ(DSP)であって、
a)主信号および少なくとも1つの参照信号を、少なくとも2つのマイクロホンから受け取った音声信号に基づいて出力するビームフォーミングモジュールと、
b)前記主信号および前記参照信号を受け取り、目的音声区間信号を出力する音声区間検出モジュールと、
c)前記主信号、前記参照信号および前記目的音声区間信号を受け取り、適応雑音キャンセル済み信号を出力する適応雑音キャンセルモジュールと、
d)前記目的音声区間信号および前記適応雑音キャンセル済み信号を受け取り、所望の発話信号を出力する単一チャネル雑音低減モジュールと、
を備え、
前記ビームフォーミングモジュール、前記適応雑音キャンセルモジュール、および前記単一チャネル雑音低減モジュールは、線形処理を行う、雑音キャンセリングDSP。 - 請求項2に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、前記目的音声区間信号が、さらに、前記適応雑音キャンセルモジュールおよび前記単一チャネル雑音低減モジュールを制御する、雑音キャンセリングDSP。
- 請求項2に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、前記音声区間検出モジュールが、さらに、
a)受け取った前記主信号および前記参照信号のそれぞれの短時間パワーを各々検出する少なくとも1つの短時間検出部、
b)それぞれの短時間検出部が検出した前記短時間パワーを各々変換する少なくとも1つのログスケーラ部、ならびに
c)ログスケーラ部による処理を経た前記主信号の短時間パワー検出値およびログスケーラ部による処理を経た前記参照信号のうちの一つの短時間パワー検出値を受け取り、これらの検出値に基づいて音声区間差分信号を生成する少なくとも1つの結合部、
を含む、雑音キャンセリングDSP。 - 請求項4に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、前記音声区間差分信号が、さらに、単一チャネル音声区間検出モジュールに通信可能に接続され、当該単一チャネル音声区間検出モジュールが、前記目的音声区間信号を出力する、雑音キャンセリングDSP。
- 請求項5に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、前記音声区間検出モジュールが、さらに、
マイクロホン構成に基づいてORゲートまたはANDゲート、
を含み、当該ORゲートまたはANDゲートは、複数の目的音声区間信号を受け取り、その複数の目的音声区間信号のうちの一つを出力する、雑音キャンセリングDSP。 - 請求項4に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、前記短時間検出部が、二乗平均平方根検出部、パワー検出部またはエネルギー検出部である、雑音キャンセリングDSP。
- 請求項2に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、前記ビームフォーミングモジュールが、さらに、
前記主信号および前記参照信号のそれぞれを、前記音声区間検出モジュールによる受取りの前にフィルタリング処理する少なくとも1つのディエンファシスフィルタ、
を含む、雑音キャンセリングDSP。 - 請求項8に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、前記ディエンファシスフィルタが、おおよそ1kHz〜4kHz間の周波数から始まり、おおよそナイキスト周波数まで続く緩やかな傾度のロールオフを有する、雑音キャンセリングDSP。
- 請求項2に記載の雑音キャンセリングDSPにおいて、前記ビームフォーミングモジュールが、さらに、
前記参照信号または前記主信号をフィルタリング処理する周波数応答マッチングフィルタ、
を含む、雑音キャンセリングDSP。 - 請求項1に記載の雑音低減方法において、前記少なくとも2つのマイクロホンエレメントは、双指向性の音圧傾度型マイクロホンエレメントまたは全指向性のマイクロホンである、雑音低減方法。
- 請求項11に記載の雑音低減方法において、前記少なくとも2つのマイクロホンエレメントは、少なくとも2つの音圧傾度型マイクロホンエレメントであり、前記少なくとも2つのマイクロホンエレメントは、音響延設体内にシールされており、当該音響延設体は、少なくとも1つの音響ポートに対する音響ダクトを含み、当該音響ダクトは、それぞれの音響ポートの範囲を各々拡張する、雑音低減方法。
- 請求項12に記載の雑音低減方法において、前記少なくとも2つの音圧傾度型マイクロホンエレメントが、略円筒のチューブ内に気密に取り付けられており、当該チューブが、さらに、a)各音響ポートの前記範囲以上の距離で長手方向に等間隔に離間した一対の音響開口、およびb)前記チューブの内部のうち、当該音響開口と前記音響ポートとの間を満たす風防体、を含む、雑音低減方法。
- 請求項11に記載の雑音低減方法において、前記少なくとも2つの音圧傾度型マイクロホンエレメントが、双指向性の音圧傾度型マイクロホンエレメントであり、且つ同一である、雑音低減方法。
- 請求項11に記載の雑音低減方法において、前記少なくとも2つのマイクロホンエレメントは、少なくとも2つの音圧傾度型マイクロホンエレメントであり、前記少なくとも2つの双指向性の音圧傾度型マイクロホンエレメントは、音響延設体内に各々シールされており、当該音響延設体は、少なくとも1つの音響ポートに対する音響ダクトを含み、当該音響ダクトは、それぞれの音響ポートの範囲を各々拡張する、雑音低減方法。
- 請求項15に記載の雑音低減方法において、音響延設体によってシールされた前記2つの音圧傾度型マイクロホンエレメントが、略円筒のチューブ内に気密に且つ互いに列状に並ぶようにして取り付けられており、当該チューブが、さらに、a)各音響ポートの前記範囲以上の距離で長手方向に等間隔に離間した3つ以上の音響開口、およびb)前記チューブのうちの当該音響開口と前記音響ポートとの間の内部を満たす風防体、を含む、雑音低減方法。
- 請求項1に記載の雑音低減方法において、マイクロホンのアレイが、3つ以上の全指向性のマイクロホンエレメントを含み、前記ビームフォーミングモジュールが、さらに、それぞれのマイクロホンエレメントについて音声信号を受け取る、雑音低減方法。
- 請求項1に記載の雑音低減方法において、前記ビームフォーミングモジュールが、さらに、分割部、結合部、増幅部および位相調整部を含む、雑音低減方法。
- 請求項17に記載の雑音低減方法において、前記ビームフォーミングモジュールは、さらに、隣接する音声信号が結合されることによって互いに等しい位相長さを有する2つ以上の音声差分信号を生成するように構成されている、雑音低減方法。
- 雑音を低減する非過渡的なコンピュータプログラムプロダクトであって、コンピュータ読取り可能な命令が記憶されたコンピュータ読取り可能な媒体を備えており、前記命令は、プロセッサによってロード及び実行されると、当該プロセッサに、
a)少なくとも2つのマイクロホンから受け取った音声信号に基づいてビームを形成し、かつ主信号および少なくとも1つの参照信号を、受け取った少なくとも2つの音声入力信号に基づいて生成する手順と、
b)前記主信号および前記参照信号に基づいて音声区間を検出し、目的音声区間信号を生成する手順と、
c)前記主信号、前記参照信号および前記目的音声区間信号に基づいて適応的に雑音をキャンセルし、適応雑音キャンセル済み信号を生成する手順と、
d)前記目的音声区間信号および前記適応雑音キャンセル済み信号に基づいて単一チャネルにより雑音を低減し、所望の発話信号を出力する手順と、
を実行させ、
前記ビームを形成すること、前記適応的に雑音をキャンセルすること、および前記単一チャネルにより雑音を低減することは、線形処理を行う、コンピュータプログラムプロダクト。
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