JP7515128B2 - 耳装着型デバイス、及び、再生方法 - Google Patents
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Description
[構成]
まず、実施の形態に係る音信号処理システムの構成について説明する。図1は、実施の形態に係る音信号処理システムを構成するデバイスの外観図である。図2は、実施の形態に係る音信号処理システムの機能構成を示すブロック図である。
耳装着型デバイス20には、3つの動作モードが準備されており、ユーザは3つの動作モードのいずれかを耳装着型デバイス20に設定することができる。以下、このような動作モードの設定動作について説明する。図3は、動作モードの設定動作のシーケンス図である。
次に、アナウンスモードに設定された耳装着型デバイス20の動作例について説明する。図5は、耳装着型デバイス20のアナウンスモードの動作例のフローチャートである。アナウンスモードは、第1モードの一例であり、アナウンス音を選択的に強調することでユーザがアナウンス音を聞き取ることを支援するための動作モードである。
次に、対話モードに設定された耳装着型デバイス20の動作例について説明する。図6は、耳装着型デバイス20の対話モードの動作例のフローチャートである。対話モードは、第2モードの一例であり、ユーザに直接的に到達する発話音を選択的に強調することでユーザが他のユーザと対話を行うことを支援するための動作モードである。
次に、音声検出モードに設定された耳装着型デバイス20の動作例について説明する。図7は、耳装着型デバイス20の音声検出モードの動作例のフローチャートである。音声検出モードは、第3モードの一例であり、人の音声を当該人の音声がユーザに直接的に到達する発話音であるかアナウンス音であるかは問わずに強調し、ユーザが人の音声を聞き取ることを支援するための動作モードである。
次に、残響検出部24aによって算出される音響特徴量の例1について説明する。音響特徴量としては、例えば、音信号の音圧レベルの経時変化と、オンセット時刻との関係性を示すオンセット情報が用いられる。オンセット情報は、音圧レベルの経時変化を示す波形と、当該波形におけるオンセット時刻の位置とを含む情報である。図8は、オンセット時刻を説明するための図であり、図8の(a)は、音信号の波形の経時変化を示し、図8の(b)は、音のパワーの経時変化を示す図である。図8の(b)は、より詳細には、図8の(a)の波形を周波数分解してメルスペクトログラムを算出し、算出したメルスペクトログラム重畳して、時間方向に包絡線をとった図である。図8に示されるように、オンセット時刻とは、音が出始める時刻を意味する。
次に、残響検出部24aによって算出される音響特徴量の例2について説明する。音響特徴量としては、例えば、残響音のパワースペクトルが用いられる。図11は、ユーザに直接的に到達する発話音のパワースペクトルを示す図であり、図12は、ユーザに直接的に到達する発話音に含まれる残響音のパワースペクトルを示す図であり、図13は、ユーザに直接的に到達する発話音に含まれるアタック音のパワースペクトルを示す図である。図14は、アナウンス音のパワースペクトルを示す図であり、図15は、このアナウンス音に含まれる残響音のパワースペクトルを示す図であり、図16は、このアナウンス音に含まれるアタック音のパワースペクトルを示す図である。図11~図16においては、色の白い部分ほどパワー値が高く、色が黒い部分ほどパワー値が低いことを意味する。図11~図13の元となるユーザに直接的に到達する発話音と、図14~図16の元となるアナウンス音とは、残響の有無(残響の程度)のみが異なる。
以上説明したように、耳装着型デバイス20は、音を取得し、取得した上記音の音信号を出力するマイクロフォン21と、上記音信号に信号処理を行うことにより、上記音に含まれる音声が残響感を有するか否かを判定し、音信号に第1信号処理を行った第1音信号を、判定結果に基づいて出力するDSP22と、出力された第1音信号に基づいて音を再生するスピーカ28と、マイクロフォン21、DSP22、及び、スピーカ28を収容するハウジング29とを備える。DSPは、信号処理回路の一例である。
以上、実施の形態について説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。
20 耳装着型デバイス
21 マイクロフォン
22 DSP
23 フィルタ部
23a ハイパスフィルタ
23b ローパスフィルタ
23c バンドパスフィルタ
24 信号処理部
24a 残響検出部
24b 雑音検出部
24c 音声検出部
24d 切替部
25 ニューラルネットワーク部
25a 音声判定部
25b 残響判定部
26 記憶部
27 通信モジュール
27a 通信回路
27b ミキシング回路
28 スピーカ
29 ハウジング
30 携帯端末
31 UI部
32 通信回路
33 情報処理部
34 記憶部
Claims (12)
- 音を取得し、取得した前記音の音信号を出力するマイクロフォンと、
前記音信号に信号処理を行うことにより、前記音に含まれる音声が残響感を有するか否かを判定し、前記音に含まれる音声が残響感を有すると判定した場合、前記音声の周波数成分を強調するためのイコライジング処理を含む第1信号処理を前記音信号に対して行った第1音信号を出力する信号処理回路と、
出力された前記第1音信号に基づいて音を再生するスピーカと、
前記マイクロフォン、前記信号処理回路、及び、前記スピーカを収容するハウジングとを備え、
前記信号処理回路は、前記音に含まれる音声が残響感を有しないと判定した場合、位相反転処理を含む第2信号処理を前記音信号に対して行った第2音信号を出力し、
前記スピーカは、出力された前記第1音信号及び出力された前記第2音信号の一方に基づいて音を再生する
耳装着型デバイス。 - 前記信号処理回路は、前記音信号に信号処理を行うことにより、前記音に音声が含まれるか否かを判定し、取得された前記音に音声が含まれると判定した場合、かつ、前記音声が残響感を有すると判定した場合に前記第1音信号を出力する、
請求項1に記載の耳装着型デバイス。 - 前記信号処理回路は、第1モードの動作、及び、第2モードの動作を選択的に行い、
前記第1モードの動作中の前記信号処理回路は、
前記音に含まれる音声が残響感を有すると判定した場合に前記第1音信号を出力し、
前記音に含まれる音声が残響感を有しないと判定した場合に前記第2音信号を出力し、
前記第2モードの動作中の前記信号処理回路は、
前記音に含まれる音声が残響感を有しないと判定した場合に前記第1音信号を出力し、
前記音に含まれる音声が残響感を有すると判定した場合に前記第2音信号を出力する
請求項1または2に記載の耳装着型デバイス。 - 前記信号処理回路は、前記第1モードの動作、前記第2モードの動作、及び、第3モードの動作を選択的に行い、
前記第3モードの動作中の信号処理回路は、
前記音信号に信号処理を行うことにより、前記音に音声が含まれるか否かを判定し、
取得された前記音に音声が含まれると判定した場合に前記第1音信号を出力し、
取得された前記音に音声が含まれないと判定した場合に前記第2音信号を出力する
請求項3に記載の耳装着型デバイス。 - 前記信号処理回路は、前記音信号に前記信号処理を行うことにより、前記音に含まれる残響音のパワースペクトルを算出し、算出した前記パワースペクトルに基づいて、前記音に含まれる音声が残響感を有するか否かを判定する
請求項1~4のいずれか1項に記載の耳装着型デバイス。 - 前記信号処理回路は、前記音信号に前記信号処理を行うことにより、前記音信号の音圧レベルの経時変化、及び、オンセット時刻を示すオンセット情報を算出し、算出した前記オンセット情報に基づいて、前記音に含まれる音声が残響感を有するか否かを判定する
請求項1~4のいずれか1項に記載の耳装着型デバイス。 - さらに、出力された前記第1音信号に、音源から提供される第3音信号をミキシングするミキシング回路を備え、
前記スピーカは、前記第3音信号がミキシングされた前記第1音信号に基づいて音を再生する
請求項1~6のいずれか1項に記載の耳装着型デバイス。 - 音を取得するマイクロフォンが出力した前記音の音信号に信号処理を行うことにより、前記音に含まれる音声が残響感を有するか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて前記音に含まれる音声が残響感を有すると判定した場合、前記音声の周波数成分を強調するためのイコライジング処理を含む第1信号処理を前記音信号に対して行った第1音信号を出力し、前記音に含まれる音声が残響感を有しないと判定した場合、位相反転処理を含む第2信号処理を前記音信号に対して行った第2音信号を出力する出力ステップと、
出力された前記第1音信号及び出力された前記第2音信号の一方に基づいて音を再生する再生ステップとを含む
再生方法。 - 請求項8に記載の再生方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
- 音を取得し、取得した前記音の音信号を出力するマイクロフォンと、
前記音信号に信号処理を行うことにより、前記音に含まれる音声が残響感を有するか否かを判定し、前記音に含まれる音声が残響感を有しないと判定した場合、位相反転処理を含む第2信号処理を前記音信号に対して行った第2音信号を出力する信号処理回路と、
出力された前記第2音信号に基づいて音を再生するスピーカと、
前記マイクロフォン、前記信号処理回路、及び、前記スピーカを収容するハウジングとを備える
耳装着型デバイス。 - 音を取得するマイクロフォンが出力した前記音の音信号に信号処理を行うことにより、前記音に含まれる音声が残響感を有するか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて前記音に含まれる音声が残響感を有しないと判定した場合、位相反転処理を含む第2信号処理を前記音信号に対して行った第2音信号を出力する出力ステップと、
出力された前記第2音信号に基づいて音を再生する再生ステップとを含む
再生方法。 - 請求項11に記載の再生方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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