JP6711205B2 - 音響信号処理装置、プログラム及び方法 - Google Patents
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Description
以下では、本発明に係る音響信号処理装置、プログラム及び方法の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、この実施形態に係る音響信号処理装置10の全体構成を示すブロック図である。
N(f,K)=X1(f,K)−X2(f,K) …(3)
・「妨害音が存在せず」、かつ、「目的音が存在する」場合、コヒーレンスCOH(K)は大きな値となり、正面抑圧信号は目的音成分の大きさに比例した値となる
・「妨害音が存在する」場合、コヒーレンスCOH(K)が小さい値となり、正面抑圧信号は大きい値となる。
・「妨害音が存在しない」場合、相関係数は正の値となる
・「妨害音が存在する」場合、相関係数は負の値となる。
従って、正面抑圧信号とコヒーレンスとの相関係数の正負を観測するだけで、妨害音の有無を判断することができる。そして、この挙動を用いると、正面抑圧信号とコヒーレンスとの相関係数の値が「正」の場合、正面方向からの目的音のみの区間と判断できるので、妨害音の影響を受けることなく、マイクm_1及びm_2の感度差の校正ゲインを計算することができる。また、相関係数の値の正負を観測するだけで、目的音声区間を検出できるため、従来技術とは異なり閾値設定が容易になる。
次に、実施形態に係る音響信号処理装置10における全体処理及び校正ゲインの計算処理の動作を、図面を参照しながら詳細に説明する。
以上のように、この実施形態によれば、正面方向以外の方向から到達する妨害音が存在する場合、正面抑圧信号とCOHとの相関係数が負であり、妨害音が存在しない場合、正面抑圧信号とCOHとの相関係数が正となる、という特徴的な挙動を用いることで、妨害音声の影響を受けることなく、かつ、設計者にとって閾値設定が容易なマイク感度校正方法を実現することができる。
上述した実施形態においても種々の変形実施形態を言及したが、本発明は、以下の変形実施形態にも適用できる。
14…相関計算部、31…正面抑圧信号、コヒーレンス取得部、32…相関係数計算部、33…相関係数出力部、
15…校正ゲイン計算部、41…相関係数及び入力信号取得部、42…校正ゲイン計算実行判定部、43…校正ゲイン計算部、44…校正ゲイン記憶部、45…校正ゲイン出力部、
16…第1校正ゲイン乗算部、17…第2校正ゲイン乗算部。
Claims (6)
- 複数の入力音響信号におけるマイク感度の相違を校正する音響信号処理装置において、
第1の入力音響信号を時間領域から周波数領域に変換した第1の周波数領域信号と、第2の入力音響信号を時間領域から周波数領域に変換した第2の周波数領域信号とを周波数成分毎に差分をとって得た各周波数成分の値を平均して、正面方向に死角を有する正面抑圧信号を生成する正面抑圧信号生成部と、
上記第1の周波数領域信号と上記第2の周波数領域信号とに基づいて、正面方向とは異なる第1の方向に指向性が強い指向性特性を付与した第1の指向性信号と、正面方向とは異なり、かつ、上記第1の方向とは異なる第2の方向に指向性が強い指向性特性を付与した第2の指向性信号とを用いて、コヒーレンスを算出するコヒーレンス算出部と、
上記正面抑圧信号と上記コヒーレンスとの関係性を表す相関値を算出する特徴量算出部と、
上記相関値が正の値であるか又は負の値であるかにより、上記第1及び上記第2の入力音響信号に対する各校正ゲインを算出する校正ゲイン算出部と、
上記各校正ゲインで、対応する上記各入力音響信号を校正する校正部と
を備え、
上記校正ゲイン算出部が、
上記相関値が正の値のとき、妨害音の影響を受けていない、正面から到来する目的音区間を検出し、その目的音区間における上記第1及び上記第2の入力音響信号を用いて、各入力音響信号のマイク感度を反映させた値を算出し、算出した複数のマイク感度を反映させた値から目標感度を求め、各マイク感度を反映させた値と上記目標感度とに基づいて、上記各入力音響信号に対する上記各校正ゲインを算出し、
上記相関値が負の値のとき、上記各入力音響信号に対する各校正ゲインの初期値、又は、上記校正ゲイン算出部に記憶される、妨害音の影響を受けていない目的音区間の最新の上記各校正ゲインとする
ことを特徴とする音響信号処理装置。 - 上記校正ゲイン算出部が、
上記相関値が正の値のとき、妨害音の影響を受けていない目的音区間として上記各校正ゲインの算出を実行させる区間と判定し、上記相関値が負の値のとき、妨害音の影響を受けている目的音区間として上記各校正ゲインの算出を実行させない区間と判定する校正ゲイン計算実行判定部と、
各校正ゲインを記憶する校正ゲイン記憶部と、
上記校正ゲイン計算実行判定部による判定に基づいて、妨害音の影響を受けていない目的音区間で、上記各校正ゲインの算出を実行すると共に、算出した上記各校正ゲインを上記校正ゲイン記憶部に記憶させ、妨害音の影響を受けている目的音区間で、上記校正ゲイン記憶部に記憶されている最新の上記各校正ゲインを出力する校正ゲイン計算部と
を有することを特徴とする請求項1に記載の音響信号処理装置。 - 上記校正ゲイン算出部が、上記各入力音響信号のそれぞれについて、その入力音響信号における複数の信号成分の絶対値の平均値を、その入力音響信号に係るマイク感度を反映させた値として算出することを特徴とする請求項1又は2に記載の音響信号処理装置。
- 上記校正ゲイン算出部が、算出された複数のマイク感度を反映させた値の平均値を目標感度に決定し、決定した目標感度を、上記各入力音響信号のそれぞれに係るマイク感度を反映させた値で除算することにより、上記各入力音響信号のそれぞれに対する校正ゲインを算出することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の音響信号処理装置。
- 複数の入力音響信号におけるマイク感度の相違を校正する音響信号処理プログラムにおいて、
コンピュータを、
第1の入力音響信号を時間領域から周波数領域に変換した第1の周波数領域信号と、第2の入力音響信号を時間領域から周波数領域に変換した第2の周波数領域信号とを周波数成分毎に差分をとって得た各周波数成分の値を平均して、正面方向に死角を有する正面抑圧信号を生成する正面抑圧信号生成部と、
上記第1の周波数領域信号と上記第2の周波数領域信号とに基づいて、正面方向とは異なる第1の方向に指向性が強い指向性特性を付与した第1の指向性信号と、正面方向とは異なり、かつ、上記第1の方向とは異なる第2の方向に指向性が強い指向性特性を付与した第2の指向性信号とを用いて、コヒーレンスを算出するコヒーレンス算出部と、
上記正面抑圧信号と上記コヒーレンスとの関係性を表す相関値を算出する特徴量算出部と、
上記相関値が正の値であるか又は負の値であるかにより、上記第1及び上記第2の入力音響信号に対する各校正ゲインを算出する校正ゲイン算出部と、
上記各校正ゲインで、対応する上記各入力音響信号を校正する校正部と
して機能させ、
上記校正ゲイン算出部が、
上記相関値が正の値のとき、妨害音の影響を受けていない、正面から到来する目的音区間を検出し、その目的音区間における上記第1及び上記第2の入力音響信号を用いて、各入力音響信号のマイク感度を反映させた値を算出し、算出した複数のマイク感度を反映させた値から目標感度を求め、各マイク感度を反映させた値と上記目標感度とに基づいて、上記各入力音響信号に対する上記各校正ゲインを算出し、
上記相関値が負の値のとき、上記各入力音響信号に対する各校正ゲインの初期値、又は、上記校正ゲイン算出部に記憶される、妨害音の影響を受けていない目的音区間の最新の上記各校正ゲインとする
ことを特徴とする音響信号処理プログラム。 - 複数の入力音響信号におけるマイク感度の相違を校正する音響信号処理方法において、
正面抑圧信号生成部が、第1の入力音響信号を時間領域から周波数領域に変換した第1の周波数領域信号と、第2の入力音響信号を時間領域から周波数領域に変換した第2の周波数領域信号とを周波数成分毎に差分をとって得た各周波数成分の値を平均して、正面方向に死角を有する正面抑圧信号を生成し、
コヒーレンス算出部が、上記第1の周波数領域信号と上記第2の周波数領域信号とに基づいて、正面方向とは異なる第1の方向に指向性が強い指向性特性を付与した第1の指向性信号と、正面方向とは異なり、かつ、上記第1の方向とは異なる第2の方向に指向性が強い指向性特性を付与した第2の指向性信号とを用いて、コヒーレンスを算出し、
特徴量算出部が、上記正面抑圧信号と上記コヒーレンスとの関係性を表す相関値を算出し、
校正ゲイン算出部が、上記相関値が正の値であるか又は負の値であるかにより、上記第1及び上記第2の入力音響信号に対する各校正ゲインを算出し、
校正部が、上記各校正ゲインで、対応する上記各入力音響信号を校正し、
上記校正ゲイン算出部が、
上記相関値が正の値のとき、妨害音の影響を受けていない、正面から到来する目的音区間を検出し、その目的音区間における上記第1及び上記第2の入力音響信号を用いて、各入力音響信号のマイク感度を反映させた値を算出し、算出した複数のマイク感度を反映させた値から目標感度を求め、各マイク感度を反映させた値と上記目標感度とに基づいて、上記各入力音響信号に対する上記各校正ゲインを算出し、
上記相関値が負の値のとき、上記各入力音響信号に対する各校正ゲインの初期値、又は、上記校正ゲイン算出部に記憶される、妨害音の影響を受けていない目的音区間の最新の上記各校正ゲインとする
ことを特徴とする音響信号処理方法。
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