噪音抑制装置以及噪音抑制方法与流程

文档序号:14125354阅读:576来源:国知局
噪音抑制装置以及噪音抑制方法与流程

本公开涉及噪音抑制装置以及噪音抑制方法。



背景技术:

已知对由麦克风取得的声音信号的噪音进行抑制的技术。专利文献1中公开了用于在移动装置中改善声音捕捉的方法。

现有技术文献

专利文献1:日本特许第4981975号公报



技术实现要素:

发明要解决的技术问题

本公开提供能够有效地进行噪音抑制的噪音抑制装置。

用于解决问题的技术方案

本公开的一个技术方案涉及的噪音抑制装置,具备:判定部,其使用从多个麦克风组分别获得的麦克风组信号,进行所述多个麦克风组各自的音响特性是否满足预定要件的判定,所述多个麦克风组分别由多个麦克风所包含的任意的2个以上的麦克风构成;麦克风组选择部,其从所述多个麦克风组中,选择被判定为音响特性满足所述预定要件的对象麦克风组;以及噪音抑制处理部,其使用从所述对象麦克风组获得的所述麦克风组信号,抑制输入信号所包含的噪音,所述输入信号是根据从所述多个麦克风分别输出的麦克风信号中的至少一个麦克风信号而得到的信号。

此外,这些总括性或具体的技术方案既可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或计算机可读取的cd-rom等记录介质来实现,也可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序和记录介质的任意组合来实现。

发明的效果

本公开的噪音抑制装置能够有效地抑制噪音。

附图说明

图1是实施方式1涉及的自动翻译装置的外观立体图。

图2是表示实施方式1涉及的噪音抑制装置的功能构成的框图。

图3是实施方式1涉及的噪音抑制装置的工作的流程图。

图4是用于说明麦克风对信号的生成方法的图。

图5是用于说明麦克风对的第一选择例的多个麦克风的配置图。

图6是用于说明麦克风对的第二选择例的多个麦克风的配置图。

图7是表示实施方式1的变形例1涉及的噪音抑制装置的功能构成的框图。

图8是表示实施方式1的变形例1涉及的噪音抑制装置的另一功能构成的图。

图9是表示实施方式1的变形例2涉及的噪音抑制装置的功能构成的框图。

图10是用于说明由强调处理部进行的输入信号的生成方法的图。

图11是表示实施方式2涉及的噪音抑制装置的功能构成的框图。

图12是表示实施方式2的变形例1涉及的噪音抑制装置的功能构成的框图。

图13是表示实施方式2的变形例2涉及的噪音抑制装置的功能构成的框图。

图14是表示实施方式3涉及的噪音抑制装置的功能构成的框图。

图15是表示实施方式3涉及的噪音抑制装置的另一功能构成的图。

图16是表示实施方式4涉及的噪音抑制装置的功能构成的框图。

图17是表示实施方式4的变形例1涉及的噪音抑制装置的功能构成的框图。

图18是表示实施方式4的变形例2涉及的噪音抑制装置的功能构成的框图。

标号的说明

10、10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h、10i噪音抑制装置

11取得部

12麦克风对生成部

13音响特性判定部

14麦克风对选择部

15噪音抑制处理部

15a噪音成分推定部

15b噪音抑制部

16麦克风选择部

17强调处理部

18a检测部

18b说话开始时刻检测部

18c发声开始时刻检测部

19存储部

19a、19b、19c异常通知部

20麦克风

21第一麦克风

22第二麦克风

30障碍物

40操作受理部

50发声装置

100自动翻译装置

具体实施方式

本公开的一个技术方案涉及的噪音抑制装置,具备:判定部,其使用从多个麦克风组分别获得的麦克风组信号,进行所述多个麦克风组各自的音响特性是否满足预定要件的判定,所述多个麦克风组分别由多个麦克风所包含的任意的2个以上的麦克风构成;麦克风组选择部,其从所述多个麦克风组中,选择被判定为音响特性满足所述预定要件的对象麦克风组;以及噪音抑制处理部,其使用从所述对象麦克风组获得的所述麦克风组信号,抑制输入信号所包含的噪音,所述输入信号是根据从所述多个麦克风分别输出的麦克风信号中的至少一个麦克风信号而得到的信号。

由此,将音响特性不满足预定要件的麦克风组排除在外而进行噪音的抑制,因此噪音抑制装置能够有效地进行噪音的抑制。

另外,例如,所述噪音抑制装置还具备麦克风选择部,所述麦克风选择部从所述多个麦克风中选择构成所述对象麦克风组的对象麦克风,所述噪音抑制处理部将从所述对象麦克风获得的麦克风信号作为所述输入信号,抑制该输入信号所包含的噪音。

由此,将未包含在音响特性满足预定要件的对象麦克风组中的麦克风排除在外而进行噪音的抑制,因此噪音抑制装置能够有效地进行噪音的抑制。

另外,例如,所述噪音抑制装置还具备检测部,所述检测部检测从所述多个麦克风输出的麦克风信号的声音等级大于预定等级的对象期间,所述判定部使用在所述对象期间中从所述多个麦克风组分别获得的麦克风组信号来进行所述判定。

由此,在向多个麦克风输入的声音某种程度大的对象期间中进行音响特性是否满足预定要件的判定,因此可提高该判定的精度。

另外,例如,所述噪音抑制装置还具备检测部,所述检测部检测用户在说话前进行的操作来作为说话开始时刻,所述判定部使用在所检测出的所述说话开始时刻之后从所述多个麦克风组分别获得的麦克风组信号来进行所述判定。

由此,在认为正在向多个麦克风输入用户声音的期间中进行音响特性是否满足预定要件的判定,因此可提高该判定的精度。

另外,例如,所述噪音抑制装置还具备检测部,所述检测部对配置在所述多个麦克风周围的发声装置的发声开始时刻进行检测,所述判定部使用在所检测出的所述发声开始时刻之后从所述多个麦克风组分别获得的麦克风组信号来进行所述判定。

由此,在认为正在向多个麦克风输入从发声装置输出的声响的期间中进行音响特性是否满足预定要件的判定,因此可提高该判定的精度。

另外,例如,所述噪音抑制装置具备存储器,所述存储器存储从所述多个麦克风分别输出的麦克风信号,在通过所述判定部作出了所述多个麦克风组的至少一个麦克风组的音响特性不满足所述预定要件这一判定的情况下,所述噪音抑制处理部抑制根据在该判定之前从所述多个麦克风分别输出并存储于所述存储部的麦克风信号中的至少一个麦克风信号而得到的输入信号所包含的噪音。

由此,可抑制所谓的话头缺失(話頭切れ)的产生。

另外,例如,所述噪音抑制装置还具备异常通知部,所述异常通知部基于所述判定部的所述判定的结果,向用户通知异常。

由此,噪音抑制装置能够向用户通知异常。

另外,例如,所述噪音抑制装置还具备异常通知部,所述异常通知部基于所述麦克风选择部的选择结果,向用户通知异常。

由此,噪音抑制装置能够向用户通知异常。

另外,例如,所述噪音抑制装置还具备异常通知部,所述异常通知部基于输出信号的信号等级,向用户通知异常,所述输出信号是由所述噪音抑制处理部抑制了噪音之后的所述输入信号。

由此,噪音抑制装置能够向用户通知异常。

此外,这些总括性或具体的技术方案既可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或计算机可读取的cd-rom等记录介质来实现,也可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序和记录介质的任意组合来实现。

例如,本公开的一个技术方案涉及的噪音抑制方法,包括:使用从多个麦克风组分别获得的麦克风组信号,进行所述多个麦克风组各自的音响特性是否满足预定要件的判定,所述多个麦克风组分别由多个麦克风所包含的任意的2个以上的麦克风构成;从所述多个麦克风组中,选择被判定为音响特性满足所述预定要件的对象麦克风组;以及使用从所述对象麦克风组获得的所述麦克风组信号,抑制输入信号所包含的噪音,所述输入信号是根据从所述多个麦克风分别输出的麦克风信号中的至少一个麦克风信号而得到的信号。

这样的噪音抑制方法能够有效地进行噪音的抑制。此外,这样的噪音抑制方法可由计算机等执行。

例如,本公开的一个技术方案涉及的程序是用于使计算机执行所述噪音抑制方法的程序。

执行这样的程序的计算机能够有效地进行噪音的抑制。

以下,参照附图对实施方式进行说明。以下说明的实施方式均表示总括性或具体的例子。以下的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接形态、步骤、步骤的顺序等是一例,并非限定本公开的意思。另外,关于以下的实施方式中的构成要素中的未记载在表示最上位概念的独立权利要求中的构成要素,作为任意的构成要素来说明。

另外,各图是示意图,不一定严格图示。另外,在各图中,对实质上相同的构成标注相同的标号,有时省略或简化重复的说明。

(实施方式1)

[噪音抑制装置的构成]

以下,对实施方式1涉及的噪音抑制装置进行说明。实施方式1涉及的噪音抑制装置例如内置于图1所示那样的自动翻译装置。图1是自动翻译装置的外观立体图。

图1所示的自动翻译装置100是吊坠型的自动翻译装置,是将用户用第一语言说出的声音翻译成第二语言并进行声音输出的装置。自动翻译装置100例如具备多个麦克风、噪音抑制装置、声音识别装置、翻译装置以及发声装置等。在自动翻译装置100中,由多个麦克风取得的用户的声音,在由噪音抑制装置抑制了噪音之后输出到声音识别装置。声音识别装置对所输出的信号进行声音识别处理,在由翻译装置进行了翻译之后,从发声装置输出翻译语的声音。

在此,诸如手遮住多个麦克风的一部分的状态,若在一部分麦克风周边存在障碍物,则用户与一部分麦克风之间的传达特性会发生变化。因此,未充分获得由噪音抑制装置实现的噪音抑制效果这一情况成为问题。

因此,实施方式1涉及的噪音抑制装置即使在一部分麦克风的周边存在障碍物的情况下,也通过选择性地使用对噪音抑制有效的麦克风而提高了噪音的抑制效果。以下,对这样的噪音抑制装置的具体构成进行说明。图2是表示噪音抑制装置的功能构成的框图。

如图2所示,实施方式1涉及的噪音抑制装置10具备取得部11、麦克风对生成部12、音响特性判定部13、麦克风对选择部14和噪音抑制处理部15。

噪音抑制装置10是对从多个麦克风20分别输出的麦克风信号进行用于抑制噪音的信号处理,并输出信号处理后的信号的装置。噪音抑制装置10例如由dsp(digitalsignalprocessor,数字信号处理器)等处理器来实现,但也可以由微型计算机或电路来实现。另外,噪音抑制装置10也可以通过处理器、微型计算机和电路中的2个以上的组合来实现。该情况下,噪音抑制装置10所具备的各构成要素既可以作为处理器或微型计算机的一个功能来实现,也可以作为电路来实现。

以下,在图2之外还参照图3的流程图来详细说明噪音抑制装置10所具备的各构成要素。图3是噪音抑制装置10的工作的流程图。

[取得部]

取得部11从多个麦克风20分别取得麦克风信号(图3的s11)。多个麦克风20分别是无指向性的麦克风。在实施方式1中,取得部11从4个麦克风20分别取得麦克风信号。麦克风20的总数没有特别限定。麦克风20的总数既可以是偶数也可以是奇数。取得部11例如也可以从5个以上的麦克风20分别取得麦克风信号。

[麦克风对生成部]

麦克风对生成部12使用从由多个麦克风20中的任意的2个麦克风构成的麦克风对获得的输入麦克风对信号,生成输出麦克风对信号(图3的s12)。输出麦克风对信号使用由构成麦克风对的2个麦克风20分别输出的麦克风信号构成的输入麦克风对信号来生成。此外,麦克风对生成部12经由取得部11取得麦克风信号。图4是用于说明麦克风对信号的生成方法的图。

图4是表示生成由第一麦克风21和第二麦克风22构成的麦克风对的输出麦克风对信号的例子的图。麦克风对生成部12例如进行使从第一麦克风21输出的第一麦克风信号延迟与所希望的说话者的声音(目标声)的到来方向θs(以下,也记载为声音方位θs)相对于基准方向的角度差相当的量的延迟处理,同样地,进行使从第二麦克风22输出的第二麦克风信号延迟与声音方位θs相对于基准方向的角度差相当的量的延迟处理,将各个信号进行同相化之后进行减法运算。

麦克风对生成部12例如对第一麦克风信号进行延迟处理以及修正滤波处理。修正滤波处理具体是将声音方位θs上的指向性的灵敏度修正为0db的处理。延迟处理也可以包含在修正滤波处理中。另一方面,麦克风对生成部12对第二麦克风信号进行延迟处理以及修正滤波处理。由此,第一麦克风信号所包含的从声音方位θs到来的声音成分的相位,与第二麦克风信号所包含的声音成分的相位一致。并且,麦克风对生成部12例如从第二麦克风信号减去第一麦克风信号。由此,生成输出麦克风对信号。

在所生成的输出麦克风对信号中,从声音方位θs到来的声音成分受到抑制,对于所生成的输出麦克风对信号,声音方位θs上的指向性的灵敏度变得比其他方位上的指向性的灵敏度低。换言之,所生成的输出麦克风对信号具有在预定的声音方位θs上形成了尖锐死角的指向特性。此外,在以下的实施方式中,输出麦克风对信号也被简单地表达为麦克风对信号。

麦克风对生成部12在麦克风20的总数为4个的情况下,根据从4个麦克风20得到的最多6个麦克风对的各麦克风对,逐个地生成输出麦克风对信号。

此外,在实施方式1中,以麦克风对为单位进行音响特性是否满足预定要件的判定,但也可以以由3个以上的麦克风20构成的麦克风组为单位来进行音响特性是否满足预定要件的判定。该情况下,麦克风对生成部12通过与用图4说明的生成方法同样的方法,生成从麦克风组获得的麦克风组信号。

[音响特性判定部]

音响特性判定部13是判定部的一例,使用所生成的麦克风对信号,进行多个麦克风对各自的音响特性是否满足预定要件的判定(图3的s13)。音响特性判定部13基于麦克风对信号的信号等级,进行与该麦克风对信号对应的麦克风对的音响特性是否满足预定要件的判定。

麦克风对信号是包含很多噪音成分的信号。在音响特性满足预定要件的情况下(正常时),麦克风对信号的信号等级由于说话者的声音成分受到适当抑制而变低(声音成分被除去,留下噪音成分)。另一方面,在音响特性不满足预定要件的情况下(异常时),由于声音成分也被错误地视为了噪音,因此麦克风对信号的信号等级变高(声音成分未被除去,留下声音成分和噪音成分)。

因此,例如,音响特性判定部13判定麦克风对信号的信号等级是否高于阈值(信号等级的绝对值)。在麦克风对信号的信号等级为阈值以下的情况下,推定为在与该麦克风对信号对应的麦克风对的周边不存在障碍物。因此,这样的麦克风对(麦克风对信号)被判定为音响特性满足预定要件、并能够在用于抑制噪音的信号处理中使用。

另一方面,在麦克风对信号的信号等级高于阈值的情况下,推定为在与该麦克风对信号对应的麦克风对的周边存在障碍物。因此,这样的麦克风对(麦克风对信号)被判定为音响特性不满足预定要件、并不能在用于抑制噪音的信号处理中使用。

另外,阈值也可以按麦克风对而确定。例如,与某麦克风对信号对应的阈值,被设定为比该麦克风对信号的过去的信号等级的平均值高第一预定值的值。

该情况下,麦克风对信号的信号等级为阈值以下意味着:麦克风对信号的信号等级为过去的信号等级的平均值以下、或者麦克风对信号的信号等级虽然比过去的信号等级的平均值高但并非大幅度地高。因此,在麦克风对信号的信号等级为阈值以下的情况下,推定为在与该麦克风对信号对应的麦克风对的周边不存在障碍物。这样的麦克风对(麦克风对信号)被判定为音响特性满足预定要件、并能够在用于抑制噪音的信号处理中使用。

另一方面,麦克风对信号的信号等级高于阈值意味着:麦克风对信号的信号等级比过去的信号等级的平均值大幅度地高。因此,在麦克风对信号的信号等级高于阈值的情况下,推定为在与该麦克风对信号对应的麦克风对的周边存在障碍物。这样的麦克风对(麦克风对信号)被判定为音响特性不满足预定要件、并不能在用于抑制噪音的信号处理中使用。

另外,阈值也可以基于多个麦克风对信号的信号等级的相对关系来确定。例如,与某麦克风对信号对应的阈值,被设定为比其他的多个麦克风对信号的信号等级的平均值低第二预定值的值。

该情况下,麦克风对信号的信号等级为阈值以下意味着:麦克风对信号的信号等级为其他的多个麦克风对信号的信号等级的平均值以下、或者麦克风对信号的信号等级虽然比其他的多个麦克风对信号的信号等级的平均值高但并非大幅度地高。因此,在麦克风对信号的信号等级为阈值以下的情况下,推定为在与该麦克风对信号对应的麦克风对的周边不存在障碍物。因此,这样的麦克风对(麦克风对信号)被判定为音响特性满足预定要件、并能够在用于抑制噪音的信号处理中使用。

另一方面,麦克风对信号的信号等级高于阈值意味着:麦克风对信号的信号等级比其他的多个麦克风对信号的信号等级的平均值大幅度地高。因此,在麦克风对信号的信号等级高于阈值的情况下,推定为在与该麦克风对信号对应的麦克风对的周边存在障碍物。因此,这样的麦克风对(麦克风对信号)被判定为音响特性不满足预定要件、并不能在用于抑制噪音的信号处理中使用。

此外,音响特性判定部13也可以通过其他的方法来进行判定。例如,音响特性判定部13也可以基于多个麦克风信号间的相关值以及对多个麦克风信号的独立性这样的统计上的类似度进行计量的基准来进行判定。

[麦克风对选择部]

麦克风对选择部14从音响特性判定部13取得判定结果,基于所取得的判定结果,从多个麦克风对中选择被判定为音响特性满足预定要件的对象麦克风对(图3的s14)。换言之,麦克风对选择部14将多个麦克风对中的被判定为音响特性不满足预定要件的麦克风对排除在外。图5以及图6是用于说明麦克风对的选择例的多个麦克风的配置图。图5以及图6中的4个麦克风1~4对应于图2的4个麦克风20。

在图5的配置图中,麦克风1~4构成呈直线状配置的直线型麦克风阵列。该情况下,作为麦克风对,考虑麦克风对a~c这3个。

在此,当在构成麦克风对b的麦克风2和麦克风3之间存在障碍物30的情况下,麦克风对b通过音响特性判定部13被判定为音响特性不满足预定要件。麦克风对a以及麦克风对c通过音响特性判定部13被判定为音响特性满足预定要件。

因此,麦克风对选择部14选择麦克风对a以及麦克风对c来作为对象麦克风对,将麦克风对b排除在外。

另一方面,在图6的配置图中,麦克风1~4构成配置在与四边形的顶点对应的位置的四角型麦克风阵列。该情况下,作为麦克风对,考虑麦克风对a~f这6个。

在此,当在麦克风1、麦克风2以及麦克风3之间存在障碍物30的情况下,麦克风对a、麦克风对b以及麦克风对e通过音响特性判定部13被判定为音响特性不满足预定要件。麦克风对c、麦克风对d以及麦克风对f通过音响特性判定部13被判定为音响特性满足预定要件。

因此,麦克风对选择部14选择麦克风对c、麦克风对d以及麦克风对f来作为对象麦克风对,将麦克风对a、麦克风对b以及麦克风对e排除在外。

麦克风对选择部14从麦克风对生成部12取得如上述那样选择出的对象麦克风对的麦克风对信号,并输出到噪音抑制处理部15。

[噪音抑制处理部]

噪音抑制处理部15使用从对象麦克风对获得的麦克风对信号,将根据从多个麦克风20分别输出的麦克风信号中的至少一个而得到的麦克风信号作为输入信号,抑制输入信号所包含的噪音(图3的s15)。噪音抑制处理部15将从对象麦克风对以外的麦克风对获得的麦克风对信号排除在外,不在噪音的抑制中使用。将对输入信号进行了噪音抑制的信号作为输出信号而输出。

噪音抑制处理部15例如是波束成形器(旁瓣对消器(sidelobeanceller)或旁瓣抑制器(sidelobesuppressor)等),将从对象麦克风对获得的麦克风对信号作为参照信号来进行波束成形。具体而言,噪音抑制处理部15具备噪音成分推定部15a以及噪音抑制部15b。

噪音成分推定部15a通过对从对象麦克风对获得的麦克风对信号分别乘以滤波系数,生成噪音推定信号。滤波系数例如相应于输出信号而随时更新。

噪音抑制部15b通过从输入信号减去噪音推定信号来抑制输入信号所包含的噪音。噪音受到抑制的输入信号被作为输出信号输出。输入信号例如使用由取得部11取得的多个麦克风信号中的一个麦克风信号。

[效果等]

如以上说明的那样,噪音抑制装置10具备音响特性判定部13、麦克风对选择部14和噪音抑制处理部15。音响特性判定部13使用从由多个麦克风20所包含的任意的2个麦克风构成的多个麦克风对分别获得的麦克风对信号,进行多个麦克风对各自的音响特性是否满足预定要件的判定。麦克风对选择部14从多个麦克风对中,选择被判定为音响特性满足预定要件的对象麦克风对。噪音抑制处理部15使用从对象麦克风对获得的麦克风对信号,抑制根据从多个麦克风20分别输出的麦克风信号中的至少一个麦克风信号而得到的输入信号所包含的噪音。

这样的噪音抑制装置10将由于在周边存在障碍物而不满足预定的音响特性的麦克风对排除在外,选择性地使用对噪音抑制有效的麦克风对来进行噪音的抑制。也就是说,噪音抑制装置10能够有效地进行噪音的抑制。

[变形例1:麦克风选择部]

噪音抑制装置10还可以具备麦克风选择部,该麦克风选择部从多个麦克风20中选择构成对象麦克风对的对象麦克风。图7是表示这样的变形例1涉及的噪音抑制装置的功能构成的框图。

图7所示的噪音抑制装置10a与噪音抑制装置10不同之处在于,还具备麦克风选择部16。麦克风选择部16从多个麦克风20中选择构成对象麦克风对的对象麦克风。

在上述图5的配置图中,麦克风对a以及麦克风对c被选择为对象麦克风对,在构成对象麦克风对的麦克风中包含麦克风1~4的全部麦克风。因此,麦克风选择部16将麦克风1~4的全部麦克风选择为对象麦克风。该情况下,没有被排除在外的麦克风。

另一方面,在上述图6的配置图中,麦克风对c、麦克风对d以及麦克风对f被选择为对象麦克风对,在构成对象麦克风对的麦克风中包含麦克风2~4,而不包含麦克风1。因此,麦克风选择部16将麦克风2~4选择为对象麦克风,将麦克风1排除在外。

如上所述,噪音抑制处理部15例如将由取得部11取得的多个麦克风信号中的一个麦克风信号也用作输入信号。在此,若将从未包含在对象麦克风对中的麦克风20、即对象麦克风以外的麦克风输出的麦克风信号也用作输入信号,则有时会得不到充分的噪音抑制效果。

因此,在噪音抑制装置10a中,噪音抑制处理部15将从对象麦克风获得的麦克风信号作为输入信号,抑制该输入信号所包含的噪音。由此,噪音抑制装置10a能够有效地进行噪音的抑制。

此外,图7所示的构成是一例,噪音抑制装置10a也可以如图8所示那样来构成。图8是表示噪音抑制装置10a的另一功能构成的图。

在图8中,噪音抑制处理部15取代从麦克风对选择部14取得对象麦克风对的麦克风对信号,而从麦克风选择部16取得对象麦克风的麦克风信号。噪音成分推定部15a生成由2个对象麦克风构成的麦克风对的麦克风对信号。以后的噪音抑制处理部15的工作与图7的构成同样。

[变形例2:强调处理部]

噪音抑制装置10或噪音抑制装置10a还可以具备强调处理部,该强调处理部使用2个以上的从多个麦克风20分别获得的麦克风信号,生成对从预定方向到来的说话者的声音成分进行了强调的输入信号。图9是表示这样的变形例2涉及的噪音抑制装置的功能构成的框图。

图9所示的噪音抑制装置10b是在具备麦克风选择部16的噪音抑制装置10a中追加了强调处理部17的构成。此外,强调处理部17也可以追加到不具备麦克风选择部16的噪音抑制装置10中,还可以追加到后述的各噪音抑制装置中。

强调处理部17使用2个以上的从多个麦克风20分别获得的麦克风信号,生成对从预定方向到来的说话者的声音成分进行了强调的输入信号。图10是用于说明由强调处理部17进行的输入信号的生成方法的图。

图10是表示使用从第一麦克风21输出的第一麦克风信号以及从第二麦克风22输出的第二麦克风信号生成输入信号的例子的图。强调处理部17例如对第一麦克风信号和表示从声音方位θs到来的说话者的声音的声音信号进行同相化。强调处理部17例如对第一麦克风信号进行延迟处理。另外,强调处理部17对第二麦克风信号和声音信号进行同相化。强调处理部17例如对第二麦克风信号进行延迟处理。

并且,强调处理部17例如对进行了延迟处理的第一麦克风信号和进行了延迟处理的第二麦克风信号进行加法运算。由此,生成输入信号。

在所生成的输入信号中,从声音方位θs到来的声音成分的信号等级得到相对提高。也就是说,在输入信号中,对从声音方位θs到来的声音成分进行了强调。换言之,所生成的输入信号在预定的声音方位θs上指向性得到提高。

强调处理部17在由取得部11取得了4个麦克风信号的情况下,对4个麦克风信号分别进行延迟处理,对进行了延迟处理的4个麦克风信号进行加法运算。在此,若对从由麦克风选择部16选择出的对象麦克风以外的麦克风输出的麦克风信号进行加法运算,则有时会得不到充分的噪音抑制效果。

因此,强调处理部17仅选择性地使用对象麦克风来进行输入信号的生成。也就是说,强调处理部17使用从对象麦克风获得的2个以上的麦克风信号来生成输入信号。由此,噪音抑制装置10b能够有效地进行噪音的抑制。

(实施方式2)

[实施方式2涉及的噪音抑制装置的构成]

然而,在正在向多个麦克风20输入的声音小的情况下,音响特性判定部13的判定精度有时会降低。因此,噪音抑制装置10也可以具备检测部,该检测部对正在向多个麦克风20输入某种程度大小的声音这一情况进行检测。图11是表示这样的实施方式2涉及的噪音抑制装置的功能构成的框图。

图11所示的噪音抑制装置10c是在噪音抑制装置10a中追加了检测部18a的构成。此外,检测部18a也可以追加到噪音抑制装置10等中。

检测部18a检测由取得部11取得的麦克风信号即从多个麦克风20输出的麦克风信号的声音等级大于预定等级的对象期间。换言之,检测部18a检测正在向多个麦克风20输入某种程度大小的声音的对象期间。

具体而言,检测部18a例如既可以将多个麦克风信号的信号等级的平均值大于预定等级的期间检测为对象期间,也可以将多个麦克风信号的信号等级中的最大的信号等级大于预定等级的期间检测为对象期间。

音响特性判定部13使用在由检测部18a检测出的对象期间中从多个麦克风对分别获得的麦克风对信号来进行判定。由此,音响特性判定部13的判定精度提高。

[实施方式2的变形例1]

例如,在噪音抑制装置10被用于自动翻译装置100、以及噪音抑制装置10被用于具有声音识别功能的智能手机等具有声音识别功能的信息终端等情况下,用户有时会在说话前进行按下按钮等的操作。在这样的情况下,噪音抑制装置10也可以具备说话开始时刻检测部,该说话开始时刻检测部检测用户在说话前进行的操作来作为说话开始时刻。图12是表示这样的实施方式2的变形例1涉及的噪音抑制装置的功能构成的框图。

图12所示的噪音抑制装置10d是在噪音抑制装置10a中追加了说话开始时刻检测部18b的构成。此外,说话开始时刻检测部18b也可以追加到噪音抑制装置10等中。

在图12的例子中,用户在对操作受理部40进行了操作之后开始说话。说话开始时刻检测部18b检测由操作受理部40受理到用户在说话前进行的操作的时刻来作为说话开始时刻,并通知给音响特性判定部13。例如,操作受理部40在受理到操作时输出信号,说话开始时刻检测部18b检测所输出的信号。操作受理部40例如是硬件按钮,但也可以是触摸面板等。

在刚刚进行了这样的操作之后,预测为用户要说话。因此,在刚刚进行了操作之后,也就是说,在紧接所检测出的说话开始时刻之后,预测为要向多个麦克风20输入某种程度大小的声音。因此,音响特性判定部13使用在所检测出的说话开始时刻之后从多个麦克风对分别获得的麦克风对信号来进行判定。由此,音响特性判定部13的判定精度提高。

[实施方式2的变形例2]

例如,在噪音抑制装置10被用于自动翻译装置100的情况下,自动翻译装置100具备输出翻译后的声音的发声装置。发声装置具体是扬声器装置,配置在多个麦克风20的周围。在这样的情况下,噪音抑制装置10也可以具备检测发声装置的发声开始时刻的发声开始时刻检测部。图13是表示这样的实施方式2的变形例2涉及的噪音抑制装置的功能构成的框图。

图13所示的噪音抑制装置10e是在噪音抑制装置10a中追加了发声开始时刻检测部18c的构成。此外,发声开始时刻检测部18c也可以追加到噪音抑制装置10等中。

当发声装置50开始发声时,发声开始时刻检测部18c将此时检测为发声开始时刻,并通知给音响特性判定部13。例如,发声装置50在发声开始时输出信号,发声开始时刻检测部18c检测所输出的信号。

在紧接这样的发声开始时刻之后,从发声装置50输出翻译后的声音。因此,在紧接所检测出的发声开始时刻之后,预测为要向多个麦克风20输入某种程度大小的声音。因此,音响特性判定部13使用在所检测出的发声开始时刻之后从多个麦克风对分别获得的麦克风对信号来进行判定。由此,音响特性判定部13的判定精度提高。

(实施方式3)

[实施方式3涉及的噪音抑制装置的构成]

噪音抑制装置10例如通过实时地对由取得部11取得的麦克风信号进行信号处理,输出平时输出信号。在此,在判定为麦克风对的音响特性不满足预定要件的情况下,在即将判定之前所输出的输出信号存在噪音未被充分抑制的可能性。

例如,存在如下情况:噪音抑制装置10被用于自动翻译装置100,在输出与用户说出的一篇文章对应的输出信号的途中判定为麦克风对的音响特性不满足预定要件,在缩小了麦克风对的设定下开始噪音的抑制。该情况下,与文章的最开始部分对应的输出信号存在使用音响特性不满足预定要件的麦克风对进行了噪音抑制的可能性,噪音的抑制量有时并不充分。另一方面,对于与文章的途中之后的部分对应的输出信号,由于将不满足预定要件的麦克风对排除在外而进行了噪音抑制,因此成为清晰的输出信号。于是,存在会发生所谓的话头缺失、使用了输出信号的声音识别处理会失败的可能性。

因此,噪音抑制装置10在通过音响特性判定部13作出了多个麦克风对的至少一个麦克风对的音响特性不满足预定要件这一判定(以下,记载为ng判定)的情况下,也可以对存储部所存储的过去的麦克风信号重新进行噪音抑制处理。图14是表示这样的实施方式3涉及的噪音抑制装置的功能构成的框图。

图14所示的噪音抑制装置10f是在噪音抑制装置10c中追加了存储部19的构成。此外,存储部19也可以追加到噪音抑制装置10等上述的任一个噪音抑制装置中。

在存储部19中蓄积有由取得部11取得的麦克风信号。存储部19具体通过半导体存储器等来实现。

音响特性判定部13使用在由检测部18a检测出的对象期间中从多个麦克风对分别获得的麦克风对信号来进行判定。在此,设为在对象期间内的某时间点作出了ng判定。在这样的情况下,麦克风选择部16从存储部19中读出对象期间的开始时间点的麦克风信号中的从对象麦克风输出的麦克风信号之一,并作为输入信号输出到噪音抑制处理部15的噪音成分推定部15a。该输入信号也被记载为对象期间的开始时间点的输入信号。

另一方面,噪音抑制处理部15的噪音成分推定部15a从存储部19中读出对象期间的开始时间点的麦克风信号中的由麦克风对选择部14基于音响特性判定部13的判定而选择出的对象麦克风对所包含的麦克风20所输出的麦克风信号,生成麦克风对信号。所生成的麦克风对信号也被记载为对象期间的开始时间点的麦克风对信号。

并且,噪音成分推定部15a通过对对象期间的开始时间点的麦克风对信号分别乘以滤波系数,生成对象期间的开始时间点的噪音推定信号。滤波系数例如相应于输出信号而随时更新。噪音抑制部15b通过从对象期间的开始时间点的输入信号减去对象期间的开始时间点的噪音推定信号,从而抑制输入信号所包含的噪音。噪音受到抑制的输入信号被作为对象期间的开始时间点的输出信号而输出。以后,从存储部19中按时间顺序读出麦克风信号,进行同样的处理。

如此,在通过音响特性判定部13作出了多个麦克风对的至少一个麦克风对的音响特性不满足预定要件这一ng判定的情况下,噪音抑制处理部15抑制根据在该ng判定之前从多个麦克风20分别输出并存储于存储部19的麦克风信号中的至少一个麦克风信号而得到输入信号所包含的噪音。由此,可抑制话头缺失以及伴随声音不连续性的异响的产生。

此外,图14所示的构成是一例,噪音抑制装置10f也可以如图15所示那样来构成。图15是表示噪音抑制装置10f的另一功能构成的图。

在图15中,取代由麦克风选择部16输出输入信号,而由从麦克风选择部16接收到指示的存储部19输出对象期间的开始时间点的输入信号。其他的工作与图14的构成同样。

另外,噪音抑制装置10f例如也可以,通过在将由取得部11取得的麦克风信号暂时蓄积于存储部19之后开始信号处理,使输出信号基本上延迟一时刻间后再输出。该情况下,也可以为,如果ng判定前进行了噪音抑制的第一输出信号通过上述一时刻间的延迟而未输出,则噪音抑制装置10f在ng判定后将仅使用对象麦克风重新进行了噪音抑制的第二输出信号替换为第一输出信号而输出。另外,上述一时刻间如果处于能够蓄积于存储部19的麦克风信号的时间长度以下的长度的范围内,则也可以动态地进行变更。

(实施方式4)

[实施方式4涉及的噪音抑制装置的构成]

如上所述,在由音响特性判定部13判定为存在不满足预定的音响特性的麦克风对的情况下,推定为存在有障碍物配置在该麦克风对的周边等的异常。因此,噪音抑制装置10也可以具备向用户通知异常的异常通知部。图16是表示这样的实施方式4涉及的噪音抑制装置的功能构成的框图。

图16所示的噪音抑制装置10g是在噪音抑制装置10中追加了异常通知部19a的构成。此外,异常通知部19a也可以追加到噪音抑制装置10a等中。

异常通知部19a基于音响特性判定部13的判定结果,向用户通知异常。异常通知部19a例如在由音响特性判定部13判定为存在不满足预定的音响特性的麦克风对的情况下,通过向发声装置50输出控制信号来使发声装置50输出用于向用户通知异常的消息。用于通知异常的消息例如是促使用户确认在多个麦克风20的周边是否没有障碍物的消息。此外,在异常通知部19a被用于具备显示部的装置的情况下,异常通知部19a也可以通过向显示部输出控制信号,使显示部显示用于向用户通知异常的图像。

根据这样的异常通知部19a,噪音抑制装置10g能够向用户通知异常。

[实施方式4的变形例1]

上述的噪音抑制装置中的如噪音抑制装置10a那样具备麦克风选择部16的噪音抑制装置,也可以具备基于麦克风选择部16的选择结果来向用户通知异常的异常通知部。图17是表示这样的实施方式4的变形例1涉及的噪音抑制装置的功能构成的框图。

图17所示的噪音抑制装置10h是在噪音抑制装置10a中追加了异常通知部19b的构成。此外,异常通知部19b也可以追加到噪音抑制装置10b等中。

异常通知部19b基于麦克风选择部16的选择结果,向用户通知异常。异常通知部19b例如在存在由麦克风选择部16排除在外的麦克风20的情况下,通过向发声装置50输出控制信号,使发声装置50输出用于向用户通知异常的消息。此外,在异常通知部19b被用于具备显示部的装置的情况下,异常通知部19b也可以通过向显示部输出控制信号,使显示部显示用于向用户通知异常的图像。

根据这样的异常通知部19b,噪音抑制装置10h能够向用户通知异常。

[实施方式4的变形例2]

噪音抑制装置10也可以具备基于输出信号的信号等级来向用户通知异常的异常通知部。图18是表示这样的实施方式4的变形例2涉及的噪音抑制装置的功能构成的框图。

图18所示的噪音抑制装置10i是在噪音抑制装置10c中追加了异常通知部19c的构成。此外,异常通知部19c也可以追加到噪音抑制装置10等中。

异常通知部19c基于输出信号的信号等级,向用户通知异常。如上所述,输出信号是由噪音抑制处理部15抑制了噪音之后的输入信号。

在由检测部18a检测出的对象期间中,正在向多个麦克风20输入某种程度大小的声音。因此,如果不存在有障碍物配置在多个麦克风20的周边等的异常,则认为输出信号也会与输入信号同样地成为某种程度的信号等级。另一方面,在有障碍物配置在多个麦克风20的周边的情况下,用户的声音被视为噪音推定信号,输出信号的等级降低。

因此,异常通知部19c例如在对象期间中检测输出信号的信号等级,在所检测出的信号等级低于阈值的情况下,通过向发声装置50输出控制信号,使发声装置50输出用于向用户通知异常的消息。此外,在异常通知部19c被用于具备显示部的装置的情况中,异常通知部19c也可以通过向显示部输出控制信号,使显示部显示用于向用户通知异常的图像。

根据这样的异常通知部19c,噪音抑制装置10i能够向用户通知异常。

(其他的实施方式)

以上,对实施方式进行了说明,但本公开并不限定于这样的实施方式。

例如,在上述实施方式1中,进行了由2个麦克风构成的麦克风对是否满足预定的音响特性的判定,但也可以进行由2个以上的麦克风构成的麦克风组是否满足预定的音响特性的判定。也就是说,除了上述实施方式之外,进行由3个以上的麦克风构成的麦克风组是否满足预定的音响特性的判定的实施方式也包含在本公开中。在上述实施方式中,“麦克风对”的用语也可以适当地换种说法而称为“麦克风组”。

另外,上述实施方式涉及的噪音抑制装置的构成是一例。噪音抑制装置例如也可以包括d/a变换器、低通滤波器(lpf)、高通滤波器(hpf)、功率放大器或a/d变换器等构成要素。另外,噪音抑制装置所执行的信号处理例如是数字信号处理,但是也可以为一部分是模拟信号处理。

另外,在上述实施方式中,噪音抑制装置所具备的各构成要素也可以通过由专用的硬件构成或执行适合于该构成要素的软件程序来实现。噪音抑制装置所具备的各构成要素也可以通过cpu或处理器等程序执行部读出硬盘或半导体存储器等记录介质所记录的软件程序并执行来实现。

另外,噪音抑制装置所具备的各构成要素也可以是电路。这些电路既可以作为整体构成一个电路,也可以分别是不同的电路。另外,这些电路分别既可以是通用的电路,也可以是专用的电路。

另外,上述实施方式涉及的噪音抑制装置也可以用于自动翻译装置以外的装置。噪音抑制装置例如也可以用于智能手机、平板终端以及车载导航装置等具备声音识别功能的装置。另外,噪音抑制装置也可以用于ic记录器等。

其他,对上述实施方式实施本领域技术人员能想到的各种变形而得到的方式以及在不脱离本公开主旨的范围内通过对上述实施方式中说明的构成要素以及功能进行任意组合而实现的方式也包含在本公开中。

产业上的可利用性

本公开的噪音抑制装置作为用于自动翻译装置等的噪音抑制装置是有用的。

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