JP7218391B2 - 車載環境のノイズ低減方法、装置、電子デバイス、記憶媒体、及びプログラム - Google Patents

車載環境のノイズ低減方法、装置、電子デバイス、記憶媒体、及びプログラム Download PDF

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Description

本開示は、コンピュータ技術分野、特に、オーディオ処理分野に応用される。
実際の生活において、車載音声認識および音声インタラクションの応用は、ますます一般化している。音声認識過程において、車載デバイス自身の発声ユニットから発せられる音声信号及び環境ノイズを除去し、有効な音声命令信号を残す必要がある。従来技術においてエコーキャンセル（ＡＥＣ：Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｅｃｈｏ Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）処理は、マイクで音声信号を収音した後、音声信号に対してエコーキャンセル処理を行う。処理の過程において、音声周波数帯域に関する干渉信号の一部が収集されず、収音マイクの全体周波数帯域に対するＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）が悪くなり、車載環境での音声認識の効果が悪くなる。
本開示は、従来技術において上記の少なくとも１つ技術課題を解決するために、車載環境のノイズ低減方法、装置、電子デバイス及び記憶媒体を提供する。
第１の態様として、本開示に係る車載環境のノイズ低減方法は、車載環境における車両の振動信号を含む干渉信号と、車載環境における音声信号を受信することと、
前記車載環境における音声信号に対してノイズ低減処理を行ってノイズ低減信号を取得することと、を含み、
前記ノイズ低減処理は、前記車載環境における音声信号から前記干渉信号を除去することを含む。
第２の態様として、本開示に係る車載環境のノイズ低減装置は、
車載環境における車両の振動信号を含む干渉信号と、車載環境における音声信号を受信するように構成される受信ユニットと、
前記車載環境における音声信号に対してノイズ低減処理を行ってノイズ低減信号を取得するように構成される処理ユニットと、を備え、
前記ノイズ低減処理は、前記車載環境における音声信号から前記干渉信号を除去することを含む。
第３の態様として、本開示に係る電子デバイスは、
少なくとも１つのプロセッサと、
少なくとも１つのプロセッサに通信接続されるメモリと、を備え、
メモリは、少なくとも１つのプロセッサによって実行可能な命令を格納し、命令は、少なくとも１つのプロセッサによって実行されと、少なくとも１つのプロセッサに本開示のいずれかの実施形態に記載の方法を実行させる。
第４の態様として、コンピュータ命令を記憶した非一時的なコンピュータ可読記憶媒体を提供し、前記コンピュータ命令は、前記コンピュータに本開示のいずれかの実施形態に記載の方法を実行させる。
本開示によれば、車両の振動信号を車載環境における音声信号から除去することができ、これにより、音声認識システムにおいてエコーキャンセルのノイズ低減能力を向上させ、有効信号の信号対ノイズ比を向上させ、さらに、システムの音声認識および覚醒能力を効果的に向上させることができるという利点または効果を有する。
本開示の選択可能な形態の他の効果は、具体的な実施形態を参照して以下に説明する。
図面は、本開示をよりよく理解するためのものであり、本開示を限定するものではない。
本開示の実施形態における車載環境のノイズ低減方法のフローチャートである。 本開示の実施形態における車載環境のノイズ低減方法の運転室の内部の模式図である。 本開示の他の実施形態における車載環境のノイズ低減方法の音声認識システムの処理のフローチャートである。 本開示の実施形態における車載環境のノイズ低減装置の模式図である。 本開示の他の実施形態における車載環境のノイズ低減装置の模式図である。 本開示の実施形態における車載環境のノイズ低減方法を実現する電子デバイスのブロック図である。
以下では、本開示の例示的な実施形態を、理解を容易にするために本開示の実施形態の様々な詳細を含む添付の図面に関連して説明するが、これらは単に例示的なものであると考えるべきである。したがって、当業者は、本開示の範囲および思想を逸脱することなく、本明細書に記載された実施形態に様々な変更および修正を加えることができることを認識すべきである。同様に、以下の説明では、周知の機能および構成については、明確化および簡明化のために説明を省略する。
図１は本開示の実施形態における車載環境のノイズ低減方法のフローチャートである。図１に示すように、この車載環境のノイズ低減方法は、以下のステップを含み、
ステップＳ１１０において、車載環境における車両の振動信号を含む干渉信号と、車載環境における音声信号を受信することと、
ステップＳ１２０において、前記車載環境における音声信号に対してノイズ低減処理を行ってノイズ低減信号を取得することと、を含み、ここで、前記ノイズ低減処理は、前記車載環境における音声信号から前記干渉信号を除去することを含む。
エコーキャンセル（ＡＥＣ、Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｅｃｈｏ Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）技術は、エコーキャンセル方法を用いること、すなわち自己適応的な方法によってエコー信号の大きさを推定し、この推定値を受信信号から差し引くことによってエコーをキャンセルする。例えば、音声信号収集デバイスで干渉信号を収集した後、収集された音声信号に対してノイズ低減処理を行い、収集された音声信号から干渉信号を除去するようにしてもよい。ノイズ低減処理は、受信した音声信号から干渉信号を除去して、干渉信号をキャンセルすることを目的としている。
従来のエコーキャンセル処理は、マイクで音声信号を収音した後、その音声信号に対してエコーキャンセル処理を行っている。この処理の過程において、音声周波数帯域に関するある干渉信号、例えば車両振動による低周波信号又は他の音声周波数帯域に関するものなどが収集されないため、収音マイクの全帯域の信号対ノイズ比が悪くなり、車載環境における音声認識効果が悪くなる。
例えば、車両の振動振幅が大きい場合、収音マイクの全周波数帯域における信号対ノイズ比（ＳＮＲ）が非常に悪くなる。周波数スペクトルからみると、マイクが低域にある成分が比較的高い。大型トラックや農用機関車等の低周波振動ノイズが大きい車載環境では、音声認識効果が非常に悪くなる場合がある。
これに対して、本開示に係る車載環境のノイズ低減方法では、車両の振動信号を含む干渉信号を先に取得し、この干渉信号をＡＥＣのアルゴリズム処理に用いることで、エコーキャンセルのノイズ低減能力を効果的に向上させることができる。ステップＳ１１０において、振動センサを用いて車両の振動信号を収集し、マイク（例えば、マイクロホン）を用いて車載環境での全ての音声信号を受信することができる。
ステップＳ１２０では、ステップＳ１１０で収集した車載環境における音声信号に対してノイズ低減処理を行う。ここで、ノイズ低減処理の過程は、車載環境における音声信号と干渉信号とを減算して、干渉信号を相殺することを含むことができる。振動センサは、環境の振動信号を検出し、振動の強弱を交流電圧信号に変換することができる。マイクの動作原理は、マイクの振動シートの振動強度を感知し、振動シートの振動の強弱を交流電圧信号に変換するものである。本開示の実施形態では、マイクで収集した車載環境における音声信号と振動センサで収集した干渉信号とを減算して、干渉信号を相殺する。例えば、干渉信号が数値で反転され、反転された干渉信号を車載環境における音声信号に線形的に重畳して、干渉信号を相殺するようにしてもよい。ノイズ低減処理の過程において、同時刻に収集された車載環境における音声信号と干渉信号とについて計算を行い、この２つの信号のＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、高速フーリェ変換）スペクトルを得ることができる。ＦＦＴスペクトルにおいて、対応する周波数点のモジュロ値を減算する。減算により干渉信号を相殺してノイズ低減信号を得る。
本開示の実施形態は、車載環境における音声信号から車両の振動信号を除去することができ、これにより、音声認識システムにおけるエコーキャンセルのノイズ低減能力を向上させ、有効信号の信号対ノイズ比を向上させ、さらに、システムの音声認識および覚醒能力を効果的に向上させることができる。
一実施形態では、車載環境における音声信号を受信することは、マイクアレイに設けられたマイク単体によって収集された車載環境における音声信号を受信することを含む。
マイクアレイは、所定数の音響センサ（マイクロホン）の単体からなり、音場の空間的特性をサンプリングおよび処理するために使用される。例えば、マイクアレイは、所定数のマイク単体からなる。本開示の実施形態では、マイクアレイ上のマイク単体で車載環境における音声信号を収集することができる。図２は本開示の実施形態における車載環境のノイズ低減方法の運転室の内部の模式図である。車両前方に位置する運転室内には、車載システムが設置されている。図２に示すように、マイクアレイボードを車載システムに設けることができる。図２では、円形のマイクアレイを例に挙げている。マイクアレイボード上のマイク単体で車載環境における音声信号を収集する。
マイクアレイ技術では、個々のマイク単体のマイクアレイにおける配列位置が異なるため、個々のマイクが受信する音波には位相の差がある。マイク単体で受信される音波の位相の差を用いて音波をフィルタリングして、環境の背景音を予め除去することができる。本開示の実施形態では、マイクアレイ上のマイク単体を利用して車載環境における音声信号を収集する場合、比較的明晰な音声信号を収集し、その後、この信号に対してノイズ低減処理を行い、ノイズ低減の効果をより良好にさせ、その上、システムの音声認識及び覚醒能力を保証することができる。
一実施形態において、車載環境における干渉信号を受信することは、マイクアレイに設けられた振動センサにより収集された車両の振動信号を受信することを含む。
図２を参照すると、振動センサは、マイクアレイボードに配置され、車両の振動信号を収集することができる。車両の走行中に発生する振動は、車両とともに車載システム及びマイクアレイ上のマイク単体を振動させるため、マイク単体は、車載環境における音声信号を収集する時に、車両の振動信号も収集する。車両の振動信号は、干渉信号である。
本開示の実施形態では、振動センサをマイクアレイに設置することで、振動センサがマイク単体の振動信号を収集するように確保する。その後、この振動信号を用いてノイズ低減処理を行うことにより、音声認識システムにおけるエコーキャンセルのノイズ低減能力を向上させることができる。
一実施形態において、振動センサは、マイクアレイの中心位置に設けられる。
図２を参照すると、マイクアレイボードの中央位置に振動センサが配置される。マイク単体と振動センサとを同一のＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）ボードに実装している。
本開示の実施形態では、振動センサは、マイクアレイボードの幾何学的中心位置に置かれ、各マイク単体に対する振動センサの位置の違いによる差異を減少させることができ、振動センサがマイク単体の振動信号をより正確に収集することができることを確保する。
一実施形態において、干渉信号は、車載デバイスで再生される音声信号を含む。
一例では、車両の走行中に運転者の音声認識が必要となる。このとき、車載デバイスで例えば楽曲や音声放送等の音声信号が再生されている場合には、車載デバイスで再生された音声信号と運転者の音声による音声信号とが、マイクアレイによって同時に収音される。この場合、車載デバイスで再生される音声信号は、干渉信号である。
音声信号を再生する車載デバイスからその再生された音声信号を取得し、そして、ノイズ低減処理の過程において車載環境における音声信号と車載デバイスで再生された音声信号とを減算して、車載デバイスで再生された音声信号を相殺することができる。
本開示の実施形態は、干渉信号の１つである車載デバイスで再生される音声信号を車載環境における音声信号から除去し、音声認識システムにおけるエコーキャンセルのノイズ低減能力をさらに向上させる。
一実施形態において、干渉信号は、さらに、環境ノイズ信号を含み、
車載環境における干渉信号を受信することは、車載環境に設けられたマイクにより収集された環境ノイズ信号を受信することを含む。
一例では、運転者の音声領域の音声信号を音声認識する場合、環境ノイズ信号は、車両ウィンドウの開閉による音声、ウィンドウの外部の音声、及び運転者でない音声領域の音声信号などを含むことができる。環境ノイズ信号は、他の干渉信号である。
図２を参照すると、マイクは、環境ノイズ信号を収集するために、車両環境の様々な位置に配置され得る。例えば、運転室内の４つの隅に補助マイクロホン（補助マイクと略称される）を設置して環境ノイズ信号を収集する。図２に示す補助マイク１、補助マイク２、補助マイク３、補助マイク４は、車載環境の各音声領域にそれぞれ設置された補助マイクロホンを示している。
本開示の実施形態は、干渉信号の１つである環境ノイズ信号を車載環境における音声信号から除去し、音声認識システムにおけるエコーキャンセルのノイズ低減能力をさらに向上させる。
一実施形態において、上記の方法は、さらに、
ノイズ低減信号から音声特徴シーケンスを抽出することと、
音声特徴シーケンスに基づいて、車載環境における音声信号に対して音声認識を行うことと、を含む。
車載環境における音声信号に対するノイズ低減処理が完了した後、ノイズ低減信号に基づいて音声認識を行うことができる。音声認識システムの一例は、以下の部分を含み得る。
１、音声特徴の抽出として、音声信号から、時間的に変化する音声特徴シーケンスを抽出する。例えば、本開示の実施形態では、ノイズ低減信号から音声特徴シーケンスを抽出する。
２、音響モデルとモードのマッチング（認識アルゴリズム）として、音響モデルは、一般に、発音毎に発音テンプレートを作成するために、取得した音声特徴シーケンスを用いて訓練により作成される。音声認識を行う際には、未知の音声特徴を音響モデルとマッチングおよび比較し、最適な認識結果を得る。本開示の実施形態において、音声特徴シーケンスに基づいて、車載環境における音声信号を音声認識する。
３、語意の理解として、コンピュータは、認識結果に対して構文及び意味解析を行い、言語的な意味を理解して対応する反応をする。語意の理解は、通常、言語モデルによって達成される。
本開示の実施形態では、先行ステップにおいて車載環境における音声信号のうちの干渉信号を効果的に除去するため、音声認識システムにおけるエコーキャンセルのノイズ低減能力が向上し、これに加えてシステムの音声認識および覚醒能力も効果的に向上する。
一実施形態において、上記の方法は、さらに、
ノイズ低減信号から音声特徴シーケンスを抽出することと、
音声特徴シーケンスに対応する操作命令を取得することと、
実行命令を実行することと、を含む。
一例では、車両の走行中に運転者の音声認識が必要となる。例えば、運転者が「エアコンをオンする」と言う。マイクアレイは車載環境における音声信号を収集し、この音声信号には運転者の音声信号や干渉信号が含まれる。車載環境における音声信号に対してノイズ低減処理を行って、ノイズ低減信号が得られる。ノイズ低減処理が完了した後、ノイズ低減信号に基づいて、対応する操作命令を実行し、即ち、エアコンをオンにする。
一実施形態において、ノイズ低減信号から音声特徴シーケンスを抽出し、音声特徴シーケンスに基づいて、車載環境における音声信号に対して音声認識を行い、次に、音声認識の結果に基づいて対応する操作命令を実行する。
他の実施形態において、音声認識を行わずに、各種の操作命令の音声信号に対応する音声特徴シーケンスを予め得てもよい。ノイズ低減信号から抽出された音声特徴シーケンスと予め記憶された音声特徴シーケンスとのマッチングにより、マッチング結果に応じて対応する操作命令を取得し、この操作命令を実行する。
本開示の実施形態では、先行ステップにおいて、車載環境における音声信号のうちの干渉信号を効果的に除去するため、音声認識システムにおけるエコーキャンセルのノイズ低減能力を向上させ、これに加えて音声制御機能の使用効果も効果的に向上させる。
図３は本開示の他の実施形態における車載環境のノイズ低減方法の音声認識システムの処理のフローチャートである。図３に示すように、車載システムに音声処理モジュールを設置することができる。音声処理モジュールは、ＡＥＣアルゴリズムを用いて車載環境における音声信号に対してノイズ低減処理を行う。
ここで、マイクアレイ上のマイク単体でその位置で収音可能な全ての音声信号、つまり車載環境における音声信号を収集し、この信号をＳ１と表記する。
車載デバイス自身で再生する音声信号は干渉信号である。車載デバイス自身で再生する音声信号は、車載システムのＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ、デジタル信号処理）プロセッサから出力するリファレンス信号から得ることができ、Ｓ２と表記する。
振動センサは、マイクアレイボードに到達する振動信号を収集する。振動信号は、干渉信号であり、Ｓ３と表記する。
運転室の内部の４隅に設置された補助マイクは、環境ノイズ信号を収集する。環境ノイズ信号は、干渉信号であり、Ｓ４と表記する。
上記の収集された信号に対してＡＥＣアルゴリズム処理を行い、ＡＥＣアルゴリズム処理後に得られるノイズ低減信号は、
Ｓｔａｒｇｅｔ＝Ｓ１－Ｓ２－Ｓ３－Ｓ４である。
ここで、Ｓｔａｒｇｅｔは、処理されたノイズ低減信号である。
処理されたノイズ低減信号Ｓｔａｒｇｅｔに基づいて、特徴抽出モデルにより音声特徴シーケンスを取得する。音声特徴シーケンスをクラウド側の音声認識システムにアップロードする。復号化、エラー訂正され、対応する認識テキストを出力し、音声命令に関連する動作を行うように車載システムを制御することができる。以上が、音声インタラクションの完全なプロセスの一例である。
図４は本開示の実施形態における車載環境のノイズ低減装置の模式図である。図４に示すように、本開示の実施形態における車載環境のノイズ低減装置は、受信ユニット１００と、処理ユニット２００と、を備え、
受信ユニット１００は、車載環境における車両の振動信号を含む干渉信号と、車載環境における音声信号を受信するように構成され、
処理ユニット２００は、前記車載環境における音声信号に対してノイズ低減処理を行ってノイズ低減信号を取得するように構成され、ここで、ノイズ低減処理は、車載環境における音声信号から干渉信号を除去することを備える。
一実施形態において、受信ユニット１００は、マイクアレイに設けられたマイク単体により収集された車載環境における音声信号を受信するように構成される。
一実施形態において、受信ユニット１００は、マイクアレイに設けられた振動センサにより収集された車両の振動信号を受信するように構成される。
一実施形態において、振動センサは、マイクアレイの中心位置に設けられる。
一実施形態において、干渉信号は、さらに、車載デバイスで再生される音声信号を含む。
一実施形態において、干渉信号は、さらに、環境ノイズ信号を含み、
受信ユニット１００は、さらに、車載環境に設けられたマイクにより収集された環境ノイズ信号を受信するように構成される。
図５は本開示の他の実施形態における車載環境のノイズ低減装置の模式図である。図５に示すように、一実施形態において、上記の装置は、さらに、認識ユニット３００を備え、認識ユニット３００は、
ノイズ低減信号から音声特徴シーケンスを抽出し、
音声特徴シーケンスに基づいて、車載環境における音声信号に対して音声認識を行うように構成される。
一実施形態において、上記の装置は、さらに、実行ユニット４００を備え、実行ユニット４００は、
ノイズ低減信号から音声特徴シーケンスを抽出し、
音声特徴シーケンスに対応する操作命令を取得し、
操作命令を実行するように構成される。
本開示の実施形態に係る各装置における各モジュールの機能は、上述の方法における対応する説明を参照し、ここでは説明を省略する。
本開示の実施形態によれば、本開示は、電子デバイス及び可読記憶媒体も提供する。
図６に示すように、本開示の実施形態による車載環境のノイズ低減方法による電子デバイスのブロック図である。電子デバイスは、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ワークステーション、携帯情報端末、サーバ、ブレードサーバ、メインフレームコンピュータ、及び他の適切なコンピュータなどの様々な形態のデジタルコンピュータを表すことが意図される。電子デバイスはまた、パーソナルデジタルプロセッシング、携帯電話、スマートフォン、ウェアラブルデバイス、及び他の同様のコンピューティングデバイス等、様々な形態のモバイルデバイスを表し得る。本明細書に示される構成要素、それらの接続及び関係、並びにそれらの機能は、単なる例であり、本明細書に記載及び／又は請求される本開示の実施を限定することを意図していない。
図６に示すように、この電子デバイスは、１つ以上のプロセッサ６０１と、メモリ６０２と、高速インターフェイス及び低速インターフェイスを含む構成要素を接続するためのインターフェイスとを含む。各構成要素は、異なるバスで接続され、共通のマザーボード上に実装されてもよいし、必要に応じて実装されてもよい。プロセッサは、命令を含む電子デバイス内で実行される命令を処理してもよく、この命令は、メモリに記憶された命令、又はインターフェイスに結合されたディスプレイデバイスなどの外部入出力デバイス上にＧＵＩグラフィック情報を表示する命令を含む。他の実施形態では、複数のプロセッサおよび／または複数のバスが、必要に応じて複数のメモリおよび複数のメモリと共に使用され得る。また、複数の電子デバイスを接続し、各デバイスが必要な動作の一部（例えば、サーバーアレイ、ブレードサーバーのセット、マルチプロセッサシステムなど）を提供するようにしてもよい。図６では、１つのプロセッサ６０１を例にとる。
メモリ６０２は、本開示に提供される非一時的コンピュータ可読記憶媒体である。ここで、このメモリは、少なくとも１つのプロセッサによって実行可能な命令を記憶し、少なくとも１つのプロセッサに、本開示で提供される車載環境のノイズ低減方法を実行させる。本開示の非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、本開示で提供される車載環境のノイズ低減方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータ命令を記憶する。
メモリ６０２は、非一時的ソフトウェアプログラム、非一時的コンピュータ実行可能プログラム、およびモジュール、例えば、本開示の実施形態における画像認識方法に対応するプログラム命令／モジュール（例えば、図４に示す受信ユニット１００、処理ユニット２００、及び図５に示す認識ユニット３００、および実行ユニット４００）を格納するために使用可能な非一時的コンピュータ可読記憶媒体として機能する。プロセッサ６０１は、メモリ６０２に格納された非一時的ソフトウェアプログラム、命令、及びモジュールを実行することにより、サーバの様々な機能アプリケーション及びデータ処理を実行し、すなわち、上記方法の実施形態における車載環境のノイズ低減方法を実現する。
メモリ６０２は、オペレーティングシステム、少なくとも１つの機能に必要なアプリケーションを記憶することができるプログラム記憶領域、及び、車載環境のノイズ低減方法に応じて電子デバイスの使用により作成されたデータ等を記憶するデータ記憶領域を有する。また、メモリ６０２は、高速ランダムアクセスメモリを含んでもよく、少なくとも１つのディスク記憶デバイス、フラッシュメモリデバイス、または他の非一時的固体記憶デバイスなどの非一時的メモリを含んでもよい。一部の実施形態において、メモリ６０２は、プロセッサ６０１から遠隔に配置されたメモリを任意選択で含み、このメモリは、車載環境のノイズ低減方法の電子デバイスにネットワークを介して接続されてもよい。上記ネットワークの例としては、インターネット、イントラネット、ローカルエリアネットワーク、移動体通信ネットワーク、及びそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
車載環境のノイズ低減方法の電子デバイスは、入力装置６０３及び出力装置６０４をさらに含むことができる。プロセッサ６０１、メモリ６０２、入力装置６０３、及び出力装置６０４は、バス又は他の方式を介して接続されてもよく、又は、図６では例としてバスを介して接続されている。
入力装置６０３は、数字または文字情報の入力を受けることができ、また、車載環境のノイズ低減方法の電子デバイスの設定および機能制御に関するキー信号入力を生成し、例えば、タッチスクリーン、キーパッド、マウス、トラックパッド、タッチパッド、ポインティングスティック、一つ以上のマウスボタン、トラックボール、ジョイスティックなどの入力装置である。出力装置７４０は、ディスプレイデバイス、補助照明デバイス（例えば、ＬＥＤ）、触覚フィードバックデバイス（例えば、振動モータ）などを含み得る。ディスプレイデバイスは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、及びプラズマディスプレイを含み得るが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、ディスプレイデバイスはタッチスクリーンであってもよい。
本明細書に記載のシステムおよび技術の様々な実施形態は、デジタル電子回路システム、集積回路システム、特定用途向けＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、コンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、および／またはそれらの組合せで実装され得る。これらの様々な実施形態は、専用または汎用のプログラマブルプロセッサであり得る少なくとも１つのプログラマブルプロセッサを含むプログラマブルシステム上で実行および／または解釈され得る１つまたは複数のコンピュータプログラム内で実施されること、ならびに、記憶システム、少なくとも１つの入力装置、および少なくとも１つの出力装置からデータおよび命令を受信し、記憶システム、少なくとも１つの入力装置、および少なくとも１つの出力装置にデータおよび命令を送信することを含み得る。
プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーション、またはコードとしても知られるこれらの計算プログラムは、プログラム可能なプロセッサの機械命令を含み、高度な手続き型および／もしくはオブジェクト指向プログラミング言語、ならびに／またはアセンブリ／機械言語で実装され得る。本明細書で使用される場合、用語「機械可読媒体」および「コンピュータ可読媒体」は、機械命令を機械可読信号として受信する機械可読媒体を含む、機械命令および／またはデータをプログラマブルプロセッサ（例えば、磁気ディスク、光ディスク、メモリ、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ））に提供するための任意のコンピュータプログラム製品、デバイス、および／またはデバイスを指す。「機械可読信号」という用語は、機械命令および／またはデータをプログラム可能なプロセッサに提供するために使用される任意の信号を指す。
ユーザーとのインタラクションを提供するために、本明細書に記載されるシステムおよび方法は、ユーザーに情報を表示するための表示デバイス（たとえば、ＣＲＴ（陰極線管）またはＬＣＤ（液晶ディスプレイ）モニタ）と、ユーザーがコンピュータに入力を提供し得るキーボードおよびポインティングデバイス（たとえば、マウスまたはトラックボール）とを有するコンピュータ上で実装され得る。他の種類の装置も、ユーザーとのインタラクションを提供するために使用され、例えば、ユーザーに提供されるフィードバックは、任意の形態の感覚フィードバック（例えば、視覚フィードバック、聴覚フィードバック、又は触覚フィードバック）であり、ユーザーからの入力は、音声入力、または触覚入力を含む、任意の形態で受信され得る。
本明細書で説明されるシステムおよび技術は、バックグランド構成要素（例えば、データサーバとして）を含むコンピューティングシステム、またはミドルウェア構成要素（例えば、アプリケーションサーバ）を含むコンピューティングシステム、またはフロントエンド構成要素（例えば、ユーザーが本明細書で説明されるシステムおよび技術の実装とインタラクションすることができるグラフィカルユーザーインターフェイスまたはウェブブラウザを有するユーザーコンピュータ）、またはそのようなバックエンド構成要素、ミドルウェア構成要素、もしくはフロントエンド構成要素の任意の組合せを含むコンピューティングシステムにおいて実装され得る。システムの構成要素は、デジタルデータ通信（例えば、通信ネットワーク）の任意の形態または媒体を介して互いに接続され得る。通信ネットワークの例には、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、およびインターネットが含まれる。
コンピュータシステムは、クライアントおよびサーバを含み得る。クライアントおよびサーバは、一般に、互いから離れており、通常、通信ネットワークを介してインタラクションする。クライアントとサーバの関係は、それぞれのコンピュータ上で動作し、互いにクライアント－サーバ関係を有するコンピュータプログラムによって生成される。
本開示の実施形態は、車載環境における音声信号から車両の振動信号を除去することができ、これにより、音声認識システムにおけるエコーキャンセルのノイズ低減能力を向上させ、有効信号の信号対ノイズ比を向上させ、さらに、システムの音声認識および覚醒能力を効果的に向上させることができる。
上記に示された様々な形態のフローを用いて、ステップを並べ替え、追加、または削除することができることを理解されたい。例えば、本開示に記載された各ステップは、並列的に実行されてもよいし、順番に実行されてもよいし、異なる順番で実行されてもよいが、本開示に開示された技術的手段から期待される結果が得られる限り、ここでの記載は限定されない。
上記の詳細な説明は、特許請求の範囲における発明を限定するものではない。本開示の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。本開示の思想及び原理の範囲内で行われる任意の修正、均等物及び改良物は、本開示の保護範囲に含まれるべきである。

Claims (15)

  1. 車載環境における車両の振動信号を含む干渉信号と、車載環境における音声信号を受信することと、
    前記車載環境における音声信号に対してノイズ低減処理を行ってノイズ低減信号を取得することと、を含み、

    前記ノイズ低減処理は、前記干渉信号が数値で反転され、反転された干渉信号を車載環境における音声信号に線形的に重畳して、干渉信号を相殺することを含み、
    前記車両の振動信号はマイクアレイに設けられた振動センサにより収集され、前記マイクアレイはマイクアレイボードに配置され、前記マイクアレイボードは円形のマイクアレイボードであり、前記マイクアレイボードの中心位置に前記振動センサを配置し、前記マイクアレイに設けられたマイク単体は、前記マイクアレイボードの縁に一定の間隔を空けて配置される
    ことを特徴とする車載環境のノイズ低減方法。
  2. 前記車載環境における音声信号を受信することは、前記マイクアレイに設けられたマイク単体により収集された前記車載環境における音声信号を受信することを含む、
    ことを特徴とする請求項１に記載の車載環境のノイズ低減方法。
  3. 前記干渉信号は、車載デバイスで再生された音声信号をさらに含む、
    ことを特徴とする請求項１に記載の車載環境のノイズ低減方法。
  4. 前記干渉信号は、環境ノイズ信号をさらに含み、
    車載環境における干渉信号を受信することは、車載環境に設けられたマイクにより収集された前記環境ノイズ信号を受信することを含む、
    ことを特徴とする請求項１に記載の車載環境のノイズ低減方法。
  5. 前記方法は、
    前記ノイズ低減信号から音声特徴シーケンスを抽出することと、
    前記音声特徴シーケンスに基づいて前記車載環境における音声信号を音声認識することと、をさらに含む、
    ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の車載環境のノイズ低減方法。
  6. 前記方法は、
    前記ノイズ低減信号から音声特徴シーケンスを抽出することと、
    前記音声特徴シーケンスに対応する操作命令を取得することと、
    前記操作命令を実行することと、をさらに含む、
    ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の車載環境のノイズ低減方法。
  7. 車載環境における車両の振動信号を含む干渉信号と、車載環境における音声信号を受信するように構成される受信ユニットと、
    前記車載環境における音声信号に対してノイズ低減処理を行ってノイズ低減信号を取得するように構成される処理ユニットと、を備え、
    前記ノイズ低減処理は、前記干渉信号が数値で反転され、反転された干渉信号を車載環境における音声信号に線形的に重畳して、干渉信号を相殺することを含み、
    前記車両の振動信号はマイクアレイに設けられた振動センサにより収集され、前記マイクアレイはマイクアレイボードに配置され、前記マイクアレイボードは円形のマイクアレイボードであり、前記マイクアレイボードの中心位置に前記振動センサを配置し、前記マイクアレイに設けられたマイク単体は、前記マイクアレイボードの縁に一定の間隔を空けて配置される、
    ことを特徴とする車載環境のノイズ低減装置。
  8. 前記受信ユニットは、前記マイクアレイに設けられたマイク単体により収集された前記車載環境における音声信号を受信するように構成される、
    ことを特徴とする請求項７に記載の車載環境のノイズ低減装置。
  9. 前記干渉信号は、車載デバイスで再生された音声信号をさらに含む、
    ことを特徴とする請求項７に記載の車載環境のノイズ低減装置。
  10. 前記干渉信号は、環境ノイズ信号をさらに含み、
    前記受信ユニットは、さらに、車載環境に設けられたマイクにより収集された前記環境ノイズ信号を受信するように構成される、
    ことを特徴とする請求項７に記載の車載環境のノイズ低減装置。
  11. 前記装置は、認識ユニットをさらに備え、
    前記認識ユニットは、前記ノイズ低減信号から音声特徴シーケンスを抽出し、前記音声特徴シーケンスに基づいて前記車載環境における音声信号を音声認識するように構成される、
    ことを特徴とする請求項７～１０のいずれか１項に記載の車載環境のノイズ低減装置。
  12. 前記装置は、実行ユニットをさらに備え、
    前記実行ユニットは、前記ノイズ低減信号から音声特徴シーケンスを抽出し、前記音声特徴シーケンスに対応する操作命令を取得し、前記操作命令を実行するように構成される、
    ことを特徴とする請求項７～１０のいずれか１項に記載の車載環境のノイズ低減装置。
  13. 少なくとも１つのプロセッサと、
    前記少なくとも１つのプロセッサに通信接続されるメモリと、を備え、
    前記メモリは、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行可能な命令を格納しており、
    前記命令は、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行される場合、前記少なくとも１つのプロセッサに請求項１～６のいずれか１項に記載の車載環境のノイズ低減方法を実行させる、
    ことを特徴とする電子デバイス。
  14. コンピュータに、請求項１～６のいずれか１項に記載の車載環境のノイズ低減方法を実行させる命令を記憶するための非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
  15. コンピュータにおいて、プロセッサにより実行されると、請求項１～６のいずれか１項に記載の車載環境のノイズ低減方法を実現することを特徴とするプログラム。
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