音声処理装置および音声処理プログラム
【課題】定常雑音を含む信号に対する処理において、周波数軸上で処理する技術と比較して処理時間を短縮することを課題とする。
【解決手段】音声処理装置１００のゲイン算出部１４０は、同期減算結果のパワーと、音声入力部１１０Ｌにより入力された信号のパワーとを用いて、信号の振幅を抑圧するゲインを算出する。例えば、ゲイン算出部１４０は、パワー計算部１３０Ｌにより計算された信号（ｉｎＬ）のパワー（Ｐｏｗｅｒ２）から、パワー計算部１３０Ｒにより計算された同期減算結果（ｔｍｐ１）のパワー（Ｐｏｗｅｒ１）を減算する。そして、ゲイン算出部１４０は、減算結果（Ｐｏｗｅｒ２１）を信号（ｉｎＬ）のパワー（Ｐｏｗｅｒ２）で除算した値の平方根を計算することによりゲイン（ｇａｉｎ）を算出する。
【解決手段】音声処理装置１００のゲイン算出部１４０は、同期減算結果のパワーと、音声入力部１１０Ｌにより入力された信号のパワーとを用いて、信号の振幅を抑圧するゲインを算出する。例えば、ゲイン算出部１４０は、パワー計算部１３０Ｌにより計算された信号（ｉｎＬ）のパワー（Ｐｏｗｅｒ２）から、パワー計算部１３０Ｒにより計算された同期減算結果（ｔｍｐ１）のパワー（Ｐｏｗｅｒ１）を減算する。そして、ゲイン算出部１４０は、減算結果（Ｐｏｗｅｒ２１）を信号（ｉｎＬ）のパワー（Ｐｏｗｅｒ２）で除算した値の平方根を計算することによりゲイン（ｇａｉｎ）を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願の開示する技術は、音声処理装置および音声処理プログラムに関連する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハンズフリーフォンなどに実装することを目的としたマイクアレイなどの音声処理装置が製造されている。ところで、この音声処理装置では、入力音声の中に含まれる定常雑音を抑圧する処理が行われている。定常雑音は、複数の方向から音声処理装置に入力される音声であり、車両を例に挙げれば、走行中のタイヤ音（ロードノイズ）や車室内に装備されたエアコンディショナーの送風音などがこれに該当する。例えば、音を抑圧する技術の一つとして、特定の方向から到来する音を抑圧できる同期減算方式がある。しかし、同期減算方式では、特定の方向から到来する音を抑圧することはできるが、定常雑音のように複数の方向から到来する音を十分に抑圧することは困難である。
【０００３】
そこで、音声処理装置は、入力信号を周波数軸上で処理するスペクトルサブトラクション方式を用いた抑圧処理方法を利用している。この抑圧処理方法を用いた場合、音声処理装置は、まず、同期減算処理された入力信号に対して、窓関数を用いた窓掛け処理および高速フーリエ変換を実行することにより、入力信号を位相スペクトルとパワースペクトルとに分解する。そして、音声処理装置は、定常雑音に対応するパワースペクトルを減算した後、位相スペクトルとパワースペクトルとを逆高速フーリエ変換することで、定常雑音が抑圧された信号に戻す。音声処理装置は、この抑圧処理方法を用いることにより、入力信号に含まれる定常雑音に対応する成分の抑圧について良好な結果を得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００７／０１８２９３号
【特許文献２】特開２００３−２７１１９１号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ＳＴＥＶＥ Ｆ．ＢＯＬＬ，「Ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ Ａｃｏｕｓｉｔｉｃ Ｎｏｉｓｅ ｉｎ Ｓｐｅｅｃｈ Ｕｓｉｎｇ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ」，ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＮ ＯＮ ＡＣＯＵＳＴＩＣ，ＳＰＥＥＣＨ ＡＮＤ ＳＩＧＮＡＬ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ，ＶＯＬ．ＡＳＳＰ−２７，ＮＯ．２ ，ＡＰＲＩＬ １９７９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した抑圧処理方法は、入力信号を周波数軸上に変換する処理において、入力信号のサンプルが一定数溜まるまで処理を待たなければならない。また、従来の技術は、周波数軸上で入力信号に抑圧処理を施した後に、時間軸上の信号へ変換する際にも、同様の処理時間を要する。したがって、上述した抑圧処理方法を用いて定常雑音の抑圧を実行すると、求められる雑音抑圧の品質にも寄るが、一般的に音声処理装置にて数十ミリ秒の処理遅延を伴う。このため、音声処理装置から、この音声処理装置が実装される装置、例えば、ハンズフリーフォンに対して提供される信号の品質は、通話品質の観点から見た場合に必ずしも高いとはいえない。例えば、音声処理装置からハンズフリーフォンに対する信号の提供は、定常雑音の抑制の際に発生した処理遅延の分だけ遅延することが考えられる。このような場合には、ハンズフリーフォンにおいて再生される信号が遅れる状態となってしまうので、実時間での通話品質が劣化してしまうこととなる。
【０００７】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、定常雑音を含む入力信号に対する処理において、周波数軸上で処理する技術と比較して、処理時間を短縮することが可能な音声処理装置および音声処理プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願の開示する音声処理装置は、一つの態様において、第一の計算部と、第二の計算部と、算出部と、加工部とを有する。第一の計算部は、第一のマイクおよび第二のマイクのうち、前記第一のマイクが受付けた第一の信号に基づく第一のパワーを計算する。第二の計算部は、前記第二のマイクが受け付けた第二の信号に基づく第二のパワーを計算する。算出部は、前記第一のパワーと前記第二のパワーとの比に基づいてゲインを算出する。加工部は、前記算出部により算出されたゲインを用いて前記第二の信号を加工する。
を有する
【発明の効果】
【０００９】
本願の開示する技術の一つの態様によれば、定常雑音を含む信号に対する処理において、周波数軸上で処理する技術と比較して処理時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施例１に係る音声処理装置の説明に用いる図である。
【図２】図２は、実施例１に係る音声処理装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】図３は、実施例１に係る同期減算部の説明に用いる図である。
【図４】図４は、実施例１に係る音声処理装置による処理の流れを示す図である。
【図５】図５は、実施例２に係る音声処理装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図６】図６は、実施例２に係る音声処理装置による処理の流れを示す図である。
【図７】図７は、実施例３に係る音声処理装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図８】図８は、実施例３に係る音声処理装置による処理の流れを示す図である。
【図９】図９は、実施例３に係る音声処理装置による処理の流れを示す図である。
【図１０】図１０は、実施例４に係る音声処理装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図１１】図１１は、実施例４に係る音声処理装置による処理の流れを示す図である。
【図１２】図１２は、実施例１に係る音声処理装置を実装したハンズフリーフォンの構成を示す機能ブロック図である。
【図１３】図１３は、実施例１に係る音声処理装置を実装したナビゲーション装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図１４】図１４は、音声処理プログラムを実行する電子機器の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、図面を参照しつつ、本願の開示する音声処理装置および音声処理プログラムの一実施形態について詳細に説明する。なお、本願の開示する音声処理装置および音声処理プログラムの一実施形態として後述する実施例は、本願が開示する技術を限定するものでなく、処理内容に矛盾を生じさせない範囲で適宜組み合わせることができる。
【実施例１】
【００１２】
図１を用いて、実施例１に係る音声処理装置について説明する。図１は、実施例１に係る音声処理装置の説明に用いる図である。図１のＡおよびＢは、定常雑音と、ユーザ音声のように残したい音とが混在しているデジタル信号（以下、信号と表記する）の時間軸上の波形の一例を示す。図１のＡは音声処理装置により取得される信号の波形の一例であり、図１のＢは音声処理装置から出力される信号の波形の一例である。なお、８キロヘルツサンプリング（８千分の１秒ごとにサンプリング）で取得された１サンプルの信号を１６ビットで表した場合、その値の範囲は−３２７６７〜３２７６７となる。図１の縦軸は信号の振幅を表し、横軸は時間を表す。
【００１３】
図１に示すＳ１は、信号において定常雑音に対応する箇所を示す。また、図１に示すＳ２は、信号において定常雑音と残したい音とが混在する箇所を示す。
【００１４】
実施例１に係る音声処理装置は、図１の点線に示すように、微小等間隔（例えば、８キロヘルツサンプリング）ごとに１サンプルの信号を取得してゲインを算出し、算出したゲインにより信号を加工する。言い換えれば、実施例１に係る音声処理装置によれば、取得した信号ごとに振幅の抑圧幅が異なる。その結果、例えば、図１の「Ａ」と「Ｂ」とを見比べれば分かるように、Ｓ１の部分では振幅が大きく抑圧された信号が出力され、波形のＳ２の部分では振幅のほとんど変わらない信号が出力される。
【００１５】
このように、実施例１に係る音声処理装置は、取得した信号ごとにゲインを算出し、算出したゲインにより信号の振幅を抑圧する。このため、実施例１に係る音声処理装置は、定常雑音を含む信号に対する処理において、周波数軸上で処理する技術と比較して処理時間を短縮できる。
【００１６】
また、人は、聴取する音に雑音が含まれていても、傾聴する音の存在が雑音の存在を意識させなくするという聴覚特性を有する。そこで、実施例１に係る音声処理装置は、取得した信号に、ユーザ音声などの残したい音に対応する信号がほとんど含まれない場合、つまり大部分が定常雑音に対応する信号である場合には、信号の振幅をできるだけ小さくする。すなわち、実施例１に係る音声処理装置は、人の聴覚特性に鑑み、雑音が耳障りとなる状況では信号の振幅をできるだけ小さくする。
【００１７】
ところで、実施例１に係る音声処理装置は、取得した信号に、残したい音に対応する信号の含まれる割合が高いほど、信号の振幅の抑圧量を小さく制御するものであると言い換えることもできる。すなわち、例えば、ハンズフリーフォンに提供する信号に通話の音に対応する信号が含まれる場合、上述した聴覚特性により、ハンズフリーフォンのユーザは雑音の存在を意識しなくなる状況となる。そこで、実施例１に係る音声処理装置は、取得した信号に、残したい音に対応する信号の含まれる割合が高いほど、信号の振幅の抑圧量を小さくすることで、通話の音をできるだけ抑圧しないようにする。
【００１８】
［音声処理装置の構成（実施例１）］
図２は、実施例１に係る音声処理装置の構成を示す機能ブロック図である。図２に示すように、実施例１に係る音声処理装置１００は、音声入力部１１０Ｒ、音声入力部１１０Ｌ、同期減算部１２０、パワー計算部１３０Ｒ、パワー計算部１３０Ｌ、ゲイン算出部１４０、平滑化部１５０および掛算部１６０を有する。
【００１９】
音声入力部１１０Ｒおよび音声入力部１１０Ｌは、例えば、３６０度全ての方向に対して感度が同等にある無指向性マイクである。音声入力部１１０Ｒは、音声処理装置１００にて処理される信号のうち、定常雑音などの抑圧したい雑音が到来する領域側に設置される。音声入力部１１０Ｌは、音声処理装置１００にて処理される信号のうち、ユーザ音声などの残したい音が到来する領域側に設置される。
【００２０】
なお、実施例１に係る音声処理装置が、例えば、車両内で使用されるハンズフリーフォンやナビゲーション装置に実装される場合には、音声入力部１１０Ｒは助手席側の所定位置に設置されるマイクである。また、音声入力部１１０Ｌは運転席側の所定位置に設置されるマイクである。音声入力部１１０Ｒにより入力される信号のうち、音声入力部１１０Ｒ側から到来した信号は、抑圧したい雑音（雑音と仮定する音）に対応する信号である。
【００２１】
同期減算部１２０は、音声入力部１１０Ｒ側から到来した信号を強調させた信号を取得することを目的として、音声入力部１１０Ｒにより入力された信号から音声入力部１１０Ｌにより入力された信号を同期減算する。例えば、同期減算部１２０は、音声入力部１１０Ｒおよび音声入力部１１０Ｌにより入力された信号が、所定のサンプリング周波数に従ってデジタルの音声データに変換されるタイミングへ到達するまで待機する。上述したタイミングへ到達すると、同期減算部１２０は、音声入力部１１０Ｒにより入力された信号の音声データ（ｉｎＲ）、および音声入力部１１０Ｌにより入力された信号の音声データ（ｉｎＬ）をそれぞれ取得する。
【００２２】
ここで、同期減算部１２０は、音声入力部１１０Ｒにより入力された信号から音声入力部１１０Ｌにより入力された信号を同期減算する場合、信号を同期させる必要がある。そこで、同期減算部１２０は、音声入力部１１０Ｒおよび音声入力部１１０Ｌに同一の音に対する信号が入力される場合に、音速、音声入力部１１０Ｒと音声入力部１１０Ｌとの設置間隔およびサンプリング周波数に基づいて、どれくらいサンプル数のずれがあるかを計算する。その結果、例えば、音声入力部１１０Ｌに入力された信号と同一の音に対応する信号が、音声入力部１１０Ｒに１サンプル遅れて入力されることが算出されたと仮定する。この場合には、同期減算部１２０は、例えば、サンプル番号「ｔ」の信号ｉｎＲ（ｔ）と、サンプル番号「ｔ」から１サンプル前のサンプル番号「ｔ−１」の信号ｉｎＬ（ｔ−１）を取得することとなる。そして、同期減算部１２０は、サンプル番号「ｔ」の信号ｉｎＲ（ｔ）からサンプル番号「ｔ−１」の信号ｉｎＬ（ｔ−１）を減算する。以下、図３を用いて、同期減算部１２０により実行させる同期減算結果のイメージを説明する。図３は、実施例１に係る同期減算部の説明に用いる図である。
【００２３】
図３に示す「Ｃ」は、同期減算を行う前の音声入力部１１０Ｒのポーラーパターンの一例を示す。図３に示す「Ｄ」は、同期減算が行われた場合の音声入力部１１０Ｒのポーラーパターンの一例を示す。例えば、図２に示す音声入力部１１０Ｌと音声入力部１１０Ｒと結ぶ直線上で、かつ音声入力部１１０Ｌの左側の領域で音が発生したものとする。この場合に同期減算が行われると、音声入力部１１０Ｒにより入力された信号から、音声入力部１１０Ｌの左側の領域で発生した音に対応する信号のみが除去される。言い換えれば、同期減算部１２０により同期減算が行われる結果、音声入力部１１０Ｒは、図３に示す「Ｄ」のようなポーラーパターンを有する指向性のマイクと同様の機能を果たすこととなる。このように、同期減算部１２０は、同期減算処理を行うことにより、音声入力部１１０Ｒのような無指向性マイクを、定常雑音などの抑圧したい音が到来する領域側に設置した場合であっても、定常雑音などの抑圧したい音に対応する信号の強調を実現する。
【００２４】
図２に戻り、パワー計算部１３０Ｒは、同期減算部１２０による同期減算結果（ｔｍｐ１）のパワーを計算する。例えば、パワー計算部１３０Ｒは、同期減算結果（ｔｍｐ１）を２乗することによりパワー（Ｐｏｗｅｒ１）を計算する。なお、パワー計算部１３０Ｒは、同一サンプル番号に含まれる各サンプル値から計算した各パワーを正規化したものを採用してもよいし、単に合算したものを採用してもよい。
【００２５】
パワー計算部１３０Ｌは、音声入力部１１０Ｌに入力された信号（ｉｎＬ）のパワーを計算する。例えば、パワー計算部１３０Ｌは、信号（ｉｎＬ）の振幅値を２乗することによりパワー（Ｐｏｗｅｒ２）を計算する。なお、パワー計算部１３０Ｌは、同一サンプル番号に含まれる各サンプル値から計算した各パワーを正規化したものを採用してもよいし、単に合算したものを採用してもよい。
【００２６】
ゲイン算出部１４０は、同期減算結果（ｔｍｐ１）のパワー（Ｐｏｗｅｒ１）と、信号（ｉｎＬ）のパワー（Ｐｏｗｅｒ２）とを用いて、信号（ｉｎＬ）の振幅を抑圧するゲイン（ｇａｉｎ）を算出する。例えば、ゲイン算出部１４０は、パワー計算部１３０Ｌにより計算された信号（ｉｎＬ）のパワー（Ｐｏｗｅｒ２）から、パワー計算部１３０Ｒにより計算された信号（ｔｍｐ１）のパワー（Ｐｏｗｅｒ１）を減算する。そして、ゲイン算出部１４０は、減算結果「Ｐｏｗｅｒ２１」を信号（ｉｎＬ）のパワー（Ｐｏｗｅｒ２）で除算した値の平方根を計算することにより、ゲイン（ｇａｉｎ）を算出する。ゲイン算出部１４０により算出されるゲイン（ｇａｉｎ）は、例えば、以下の式（１）で表される。
【００２７】
ｇａｉｎ＝（Ｐｏｗｅｒ２１÷Ｐｏｗｅｒ２）０．５・・・（１）
【００２８】
平滑化部１５０は、ゲイン算出部１４０により算出されたゲイン（ｇａｉｎ）を平滑化する。平滑化部１５０により平滑化されたゲイン（ｇａｉｎ＿ｍｅｍ）は、例えば、以下の式（２）で表される。なお、以下の式（２）に示す「α」は、０≦α＜１の範囲で平滑化部１５０により設定される係数である。また、以下の式（２）に示す「ｇａｉｎ＿ｍｅｍ´」は、処理済みである一つ前のサンプル番号の信号に対する処理において、平滑化部１５０により平滑化されたゲインである。
【００２９】
ｇａｉｎ＿ｍｅｍ＝α×ｇａｉｎ＿ｍｅｍ´＋（１−α）×ｇａｉｎ・・・（２）
【００３０】
なお、平滑化部１５０は、ゲイン算出部１４０により算出されたゲイン（ｇａｉｎ）と、一つ前のサンプル番号の信号に対する処理で平滑化されたゲイン（ｇａｉｎ＿ｍｅｍ´）とに基づいて、上述した式（２）の「α」の値を設定する。例えば、平滑化部１５０は、ゲイン（ｇａｉｎ）が、ゲイン（ｇａｉｎ＿ｍｅｍ´）よりも４倍程度大きければ、「α」の値として、できるだけ小さな値に設定する。つまり、ゲイン（ｇａｉｎ）が、ゲイン（ｇａｉｎ＿ｍｅｍ´）よりも４倍程度大きければ、定常雑音とは異なる非定常性の高い音声である可能性が高い、言い換えれば、ユーザ音声などの残したい音声である可能性が高い。そこで、平滑化部１５０は、現状の音声への追従性を高めるように、「α」の値として、できるだけ小さな値に設定する。
【００３１】
掛算部１６０は、平滑化部１５０により平滑化されたゲイン（ｇａｉｎ＿ｍｅｍ）を用いて、音声入力部１１０Ｌにより入力された信号（ｉｎＬ）を加工する。例えば、掛算部１６０は、音声入力部１１０Ｌにより入力された信号（ｉｎＬ）に対して、平滑化部１５０により平滑化されたゲイン（ｇａｉｎ＿ｍｅｍ）を掛算することで、信号（ｉｎＬ）を抑圧して加工する。そして、掛算部１６０は、抑圧結果（ｏｕｔ）を出力する。
【００３２】
なお、図２に示す音声処理装置１００は、図示は省略しているが、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やフラッシュメモリ(flash memory)などの半導体メモリ素子などの記憶部を有する。また、図２に示す音声処理装置１００は、図示は省略しているが、上述した同期減算部１２０、パワー計算部１３０Ｒ、パワー計算部１３０Ｌ、ゲイン算出部１４０、平滑化部１５０および掛算部１６０などを制御する制御部を有する。この制御部は、電子回路や集積回路に該当する。電子回路や集積回路は、上述した記憶部を用いて、上述した同期減算部１２０、パワー計算部１３０Ｒ、パワー計算部１３０Ｌ、ゲイン算出部１４０、平滑化部１５０および掛算部１６０により実行される処理を制御する。なお、電子回路としては、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）がある。また、集積回路としては、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array)などがある。
【００３３】
［音声処理装置による処理（実施例１）］
次に、図４を用いて、実施例１に係る音声処理装置１００による処理の流れを説明する。図４は、実施例１に係る音声処理装置による処理の流れを示す図である。以下の図４の説明において、「マイク」と表記するものは、上述した音声入力部に該当する。
【００３４】
図４に示すように、音声処理装置１００は、処理開始判定を実行する（ステップＳ１０１）。例えば、音声処理装置１００は、処理開始指示の入力の有無などに基づいて処理開始判定を実行する。音声処置装置１００内で、処理を開始する旨が判定されなかった場合には（ステップＳ１０１，Ｎｏ）、同判定を繰り返し実行する。
【００３５】
一方、音声処置装置１００内で、処理を開始する旨が判定された場合には（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、同期減算部１２０は、マイク１１０Ｒにより取得された信号（ｉｎＲ（ｔ））のサンプル番号を基準とした同期減算を実行する（ステップＳ１０２）。例えば、ステップＳ１０２の処理は、以下の式（３）で表すことができる。
【００３６】
ｔｍｐ１（ｔ）＝ｉｎＲ（ｔ）−ｉｎＬ（ｔ−１）・・・（３）
【００３７】
なお、ｉｎＲ（ｔ）は、マイク１１０Ｒにより取得されたサンプル番号「ｔ」の信号（振幅）を示し、ｉｎＬ（ｔ−１）は、マイク１１０Ｌにより取得されたサンプル番号「ｔ−１」の信号（振幅）を示し、ｔｍｐ１（ｔ）は、同期減算後の信号を示す。
【００３８】
次に、パワー計算部１３０Ｒは、ステップＳ１０２による同期減算結果のパワー（Ｐｏｗｅｒ１（ｔ））を計算する（ステップＳ１０３）。例えば、ステップＳ１０３の処理は、以下の式（４）で表すことができる。
【００３９】
Ｐｏｗｅｒ１（ｔ）＝Σｔｍｐ１（ｔ）２・・・（４）
【００４０】
続いて、パワー計算部１３０Ｌは、マイク１１０Ｌにより取得された信号のパワー（Ｐｏｗｅｒ２（ｔ））を計算する（ステップＳ１０４）。例えば、ステップＳ１０４の処理は、以下の式（５）で表すことができる。
【００４１】
Ｐｏｗｅｒ２（ｔ）＝ΣｉｎＬ（ｔ）２・・・（５）
【００４２】
なお、ｉｎＬ（ｔ）は、マイク１１０Ｌにより取得されたサンプル番号「ｔ」の信号（振幅）を示す。
【００４３】
次に、ゲイン算出部１４０は、ステップＳ１０４により得られたパワー（Ｐｏｗｅｒ２（ｔ））から、ステップＳ１０３により得られたパワー（Ｐｏｗｅｒ１（ｔ））を減算する（ステップＳ１０５）。例えば、ステップＳ１０５の処理は、以下の式（６）で表すことができる。
【００４４】
Ｐｏｗｅｒ２１（ｔ）＝Ｐｏｗｅｒ２（ｔ）−Ｐｏｗｅｒ１（ｔ）・・・（６）
【００４５】
なお、Ｐｏｗｅｒ２１（ｔ）は、ステップＳ１０５の処理による減算結果を示す。
【００４６】
続いて、ゲイン算出部１４０は、ステップＳ１０５により得られた減算結果（Ｐｏｗｅｒ２１（ｔ））と、ステップＳ１０４により得られたパワー（Ｐｏｗｅｒ２（ｔ））とを用いて、ゲイン（ｇａｉｎ（ｔ））を算出する（ステップＳ１０６）。ゲイン（ｇａｉｎ（ｔ））は、マイク１１０Ｌにより取得された信号に含まれる雑音を抑圧するためのゲインである。例えば、ステップＳ１０６の処理は、以下の式（７）で表すことができる。
【００４７】
ｇａｉｎ（ｔ）＝（Ｐｏｗｅｒ２１（ｔ）÷Ｐｏｗｅｒ２（ｔ））０．５・・・（７）
【００４８】
次に、平滑化部１５０は、ステップＳ１０６により得られたゲイン（ｇａｉｎ（ｔ））を平滑化する（ステップＳ１０７）。例えば、ステップＳ１０７の処理は、以下の式（８）で表すことができる。
【００４９】
ｇａｉｎ＿ｍｅｍ（ｔ）＝α×ｇａｉｎ＿ｍｅｍ（ｔ−１）＋（１−α）×ｇａｉｎ（ｔ）・・・（８）
【００５０】
なお、ｇａｉｎ＿ｍｅｍ（ｔ）は、ｇａｉｎ（ｔ）を平滑化したゲインを示し、ｇａｉｎ＿ｍｅｍ´は、１つ前のサンプル番号に対するステップＳ１０７の処理結果を示す。
【００５１】
続いて、掛算部１６０は、マイク１１０Ｌにより取得された信号（ｉｎＬ（ｔ））に対して、ステップＳ１０７により得られたゲイン（ｇａｉｎ（ｔ））を掛算して加工した信号（ｏｕｔ（ｔ））を出力する（ステップＳ１０８）。例えば、ステップＳ１０８の処理は、以下の式（９）で表すことができる。
【００５２】
ｏｕｔ（ｔ）＝ｇａｉｎ＿ｍｅｍ（ｔ）×ｉｎＬ（ｔ）・・・（９）
【００５３】
そして、音声処理装置１００は、ステップＳ１０８の処理を完了すると、上述したステップＳ１０２に戻る。また、音声処理装置１００は、電源の投入が停止されるか、あるいは処理終了指示があるまで、上述した図４に示すステップＳ１０２〜ステップＳ１０８までの処理を繰り返し実行する。なお、上述した図４に示す処理は、処理内容に矛盾を生じさせない範囲で適宜処理順序を入れ替えることもできる。
【００５４】
［実施例１による効果］
上述してきたように、音声処理装置１００は、上述した式（１）や式（７）に示すように、ユーザ音声などの残したい音を抑圧しないように信号の振幅の抑圧量を制御するという簡易な処理により定常雑音の抑圧を図る。よって、定常雑音を含む入力信号に対する処理において、時間軸上での処理が可能となり、周波数軸上で処理する技術と比較して処理遅延を短くできる。
【００５５】
また、音声処理装置１００は、取得した信号の大部分が定常雑音に対応するものである場合には、人の聴覚特性に鑑み、雑音が耳障りとなる状況では信号の振幅をできるだけ小さくすることで最大限に定常雑音を抑圧する。このため、実施例１によれば、人の聴覚特性を考慮した処理が可能となり、結果としてデバイスに提供される信号の品質を向上できる。
【００５６】
また、音声処理装置１００は、取得した信号に、ユーザ音声などの残したい音に対応する信号の含まれる割合が高いほど、そのサンプリング番号における信号の振幅の抑圧量を小さくすることで、通話音声が必要以上に小さくならない程度に信号の振幅を抑圧する。このため、実施例１によれば、人の聴覚特性を利用した処理が可能となり、結果としてデバイスに提供される信号の品質を向上できる。
【００５７】
また、音声処理装置１００は、１サンプル過去の音声に対して利用したゲインを用いて、現サンプルの音声に対するゲインを平滑化する。したがって、１サンプル過去の信号に対して利用したゲインと、上述した図４に示すＳ１０６の処理により算出したゲインとが異なることで発生する信号の品質の劣化を防ぐことができる。また、実施例１によれば、ゲインに関し、非定常性の高いユーザ音声への追従性を高めることが可能となり、結果としてデバイスに提供される信号の品質の劣化をできるだけ防ぐことができる。
【００５８】
なお、音声処理装置１００に、上述した平滑化部１５０を必ずしも設ける必要はない。例えば、処理遅延の短縮により比重を置く場合には、音声処理装置１００の構成から平滑化部１５０を除外してもよい。
【実施例２】
【００５９】
上述した実施例１では、同期減算を行うことにより、定常雑音などの雑音に対応する信号を強調する処理（音声入力部１１０Ｒにより入力された信号を強調する処理）を実行する場合を説明した。しかしながら、これに限定されるものではなく、例えば、同期減算を行うことにより、ユーザ音声などの残したい音に対応する信号を強調する処理（音声入力部により入力された内、残したい音に対応する信号を強調する処理）を実行するようにしてもよい。
【００６０】
［音声処理装置の構成（実施例２）］
図５は、実施例２に係る音声処理装置の構成を示す機能ブロック図である。図５に示すように、実施例２に係る音声処理装置２００は、実施例１に係る音声処理装置１００と基本的には同様の構成を有する。すなわち、音声入力部２１０Ｒは音声入力部１１０Ｒに対応し、音声入力部２１０Ｌは音声入力部１１０Ｌに対応し、同期減算部２２０Ｒは同期減算部１２０に対応する。また、パワー計算部２３０Ｒはパワー計算部１３０Ｒに対応し、パワー計算部２３０Ｌはパワー計算部１３０Ｌに対応し、ゲイン算出部２４０はゲイン算出部１４０に対応し、平滑化部２５０は平滑化部１５０に対応し、掛算部２６０は掛算部１６０に対応する。そして、実施例２に係る音声処理装置２００は、同期減算部２２０Ｌを新たに有する結果、実施例１に係る音声処理装置１００とは以下に説明する点が異なる。
【００６１】
同期減算部２２０Ｒは、上述した実施例１と同様に、音声入力部２１０Ｒ側から到来した信号を強調させた信号を取得することを目的として、音声入力部２１０Ｒにより入力された信号から音声入力部２１０Ｌにより入力された信号を同期減算する。音声入力部２１０Ｒにより入力された信号は、雑音であると仮定される音の信号である。
【００６２】
パワー計算部２３０Ｒは、上述した実施例１と同様に、同期減算部２２０Ｒによる同期減算結果（ｔｍｐ１）のパワーを計算する。
【００６３】
同期減算部２２０Ｌは、音声入力部２１０Ｌ側から到来した信号を強調させた信号を取得することを目的として、音声入力部２１０Ｌにより入力された信号から音声入力部２１０Ｒにより入力された信号を同期減算する。同期減算部２２０Ｌは、同期減算部２２０Ｒと基本的に同様の方法で同期減算を行う。同期減算部２２０Ｌは、例えば、サンプル番号「ｔ」の信号ｉｎＬ（ｔ）と、サンプル番号「ｔ」から１サンプル前のサンプル番号「ｔ−１」の信号ｉｎＲ（ｔ−１）を取得する。そして、同期減算部２２０Ｌは、信号ｉｎＬ（ｔ）から信号ｉｎＲ（ｔ−１）を減算する。
【００６４】
パワー算出部２３０Ｌは、パワー計算部２３０Ｒと基本的に同様の方法で、同期減算部２２０Ｌによる同期減算結果（ｔｍｐ２）のパワーを計算する。例えば、パワー計算部２３０Ｌは、同期減算結果（ｔｍｐ２）を２乗することによりパワー（Ｐｏｗｅｒ２）を計算する。
【００６５】
ゲイン算出部２４０は、同期減算結果（ｔｍｐ１）のパワー（Ｐｏｗｅｒ１）と、同期減算結果（ｔｍｐ２）のパワー（Ｐｏｗｅｒ２）とを用いて、同期減算結果（ｔｍｐ２）を抑圧するゲインを算出する。例えば、ゲイン算出部２４０は、パワー計算部２３０Ｌにより計算された同期減算結果（ｔｍｐ２）のパワー（Ｐｏｗｅｒ２）から、パワー計算部２３０Ｒにより計算された同期減算結果（ｔｍｐ１）のパワー（Ｐｏｗｅｒ１）を減算する。そして、ゲイン算出部２４０は、減算結果「Ｐｏｗｅｒ２１」を同期減算結果（ｔｍｐ２）のパワー（Ｐｏｗｅｒ２）で除算した値の平方根を計算することにより、ゲイン（ｇａｉｎ）を算出する。ゲイン算出部２４０により算出されるゲイン（ｇａｉｎ）は、例えば、上述した式（１）と同式で表される。
【００６６】
平滑化部２５０は、上述した実施例１の平滑化部１５０と同様の方法により、ゲイン算出部２４０により算出されたゲイン（ｇａｉｎ）を平滑化する。
【００６７】
掛算部２６０は、平滑化部２５０により平滑化されたゲイン（ｇａｉｎ＿ｍｅｍ）を用いて、同期減算部２２０Ｌによる同期減算結果（ｔｍｐ２）を加工する。すなわち、掛算部２６０は、同期減算部２２０Ｌによる同期減算結果（ｔｍｐ２）に対して、平滑化部２５０により平滑化されたゲイン（ｇａｉｎ＿ｍｅｍ）を掛算することにより、同期減算結果（ｔｍｐ２）を抑圧して加工する。これにより、同期減算結果（ｔｍｐ２）内の雑音が抑圧される。そして、掛算部２６０は、抑圧結果（ｏｕｔ）を出力する。
【００６８】
［音声処理装置による処理（実施例２）］
次に、図６を用いて、実施例２に係る音声処理装置２００による処理の流れを説明する。図６は、実施例２に係る音声処理装置による処理の流れを示す図である。以下の図６の説明において、「マイク」と表記するものは、上述した音声入力部に該当する。
【００６９】
図６に示すように、音声処理装置２００の制御部などが、処理開始判定を実行する（ステップＳ２０１）。例えば、音声処理装置２００の制御部などは、処理開始指示の入力の有無などに基づいて処理開始判定を実行する。処理を開始する旨が判定されなかった場合には（ステップＳ２０１，Ｎｏ）、音声処置装置２００の制御部などが、同判定を繰り返し実行する。
【００７０】
一方、音声処置装置２００の制御部などにより、処理を開始する旨が判定された場合には（ステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、同期減算部２２０Ｒは、マイク２１０Ｒにより取得された信号（ｉｎＲ（ｔ））のサンプル番号を基準とした同期減算を実行する（ステップＳ２０２）。例えば、ステップＳ２０２の処理は、上述した式（３）で表すことができる。
【００７１】
次に、同期減算部２２０Ｌは、マイク２１０Ｌにより取得された信号（ｉｎＬ（ｔ））を基準とした同期減算を実行する（ステップＳ２０３）。例えば、ステップＳ２０３の処理は、以下の式（１０）で表すことができる。
【００７２】
ｔｍｐ２（ｔ）＝ｉｎＬ（ｔ）−ｉｎＲ（ｔ−１）・・・（１０）
【００７３】
なお、ｉｎＬ（ｔ）は、マイク２１０Ｌにより取得されたサンプル番号「ｔ」の信号（振幅）を示し、ｉｎＲ（ｔ−１）は、マイク２１０Ｒにより取得されたサンプル番号「ｔ−１」の信号（振幅）を示し、ｔｍｐ２（ｔ）は、同期減算後の信号を示す。
【００７４】
続いて、パワー計算部２３０Ｒは、ステップＳ２０２による同期減算結果のパワー「Ｐｏｗｅｒ１（ｔ）」を計算する（ステップＳ２０４）。例えば、ステップＳ２０４の処理は、上述した式（４）で表すことができる。
【００７５】
次に、パワー計算部２３０Ｌは、ステップＳ２０３による同期減算結果のパワー「Ｐｏｗｅｒ２（ｔ）」を計算する（ステップＳ２０５）。例えば、ステップＳ２０５の処理は、以下の式（１１）で表すことができる。
【００７６】
Ｐｏｗｅｒ２（ｔ）＝Σｔｍｐ２（ｔ）２・・・（１１）
【００７７】
続いて、ゲイン算出部２４０は、ステップＳ２０５により得られたパワー（Ｐｏｗｅｒ２（ｔ））から、ステップＳ２０４により得られたパワー（Ｐｏｗｅｒ１（ｔ））を減算する（ステップＳ２０６）。例えば、ステップＳ２０６の処理は、上述した式（６）で表すことができる。
【００７８】
次に、ゲイン算出部２４０は、ステップＳ２０６により得られた減算結果（Ｐｏｗｅｒ２１（ｔ））と、ステップＳ２０５により得られたパワー（Ｐｏｗｅｒ２（ｔ））とを用いて、ゲイン（ｇａｉｎ（ｔ））を算出する（ステップＳ２０７）。ゲイン（ｇａｉｎ（ｔ））は、ステップＳ２０３による同期減算結果を抑圧するためのゲインである。例えば、ステップＳ２０７の処理は、上述した式（７）で表すことができる。
【００７９】
続いて、平滑化部２５０は、ステップＳ２０７により得られたゲイン（ｇａｉｎ（ｔ））を平滑化する（ステップＳ２０８）。例えば、ステップＳ２０８の処理は、上述した式（８）で表すことができる。
【００８０】
次に、掛算部２６０は、ステップＳ２０３により得られた同期減算結果に対して、ステップＳ２０８により得られたゲインを掛算した加工した信号（ｏｕｔ（ｔ））を出力する（ステップＳ２０９）。例えば、ステップＳ２０９の処理は、以下の式（１２）で表すことができる。
【００８１】
ｏｕｔ（ｔ）＝ｇａｉｎ＿ｍｅｍ（ｔ）×ｔｍｐ２（ｔ）・・・（１２）
【００８２】
そして、音声処理装置２００は、ステップＳ２０９の処理を完了すると、上述したステップＳ２０２に戻る。また、音声処理装置２００は、電源の投入が停止されるか、あるいは処理終了指示があるまで、上述した図６に示すステップＳ２０２〜ステップＳ２０９までの処理を繰り返し実行する。なお、上述した図６に示す処理は、処理内容に矛盾を生じさせない範囲で適宜処理順序を入れ替えることもできる。
【００８３】
［実施例２による効果］
上述してきたように、音声処理装置２００は、ユーザ音声などの残したい音を強調する処理を行い、この音が強調された信号を用いてゲインを算出する。このため、実施例１によれば、実施例１よりもユーザ音声などの残したい音をより強調でき、結果としてデバイスに提供される信号の品質の劣化を実施例１よりも防ぐことができる。
【実施例３】
【００８４】
上述した実施例１および２では、例えば、無指向性マイクである音声入力部のいずれか一方を定常雑音などの抑圧したい音の信号が主に到来する方向に設置し、他方をユーザ音声などの残したい音の信号が主に到来する方向に設置する場合を説明した。しかしながら、これに限定されるものではなく、各音声入力部を、残したい音の信号が到来する別個の方向にそれぞれ設置し、各音声入力部から取得した信号をそれぞれゲインにより抑圧するようにしてもよい。
【００８５】
［音声処理装置の構成（実施例３）］
図７は、実施例３に係る音声処理装置の構成を示す機能ブロック図である。図７に示すように、実施例３に係る音声処理装置３００は、例えば、図２に示す音声処理装置１００の構成を冗長にしたような構成を有する。
【００８６】
図７に示すように、音声入力部３１０Ｒおよび音声入力部３１０Ｌは、例えば、実施例１と同様の無指向性マイクである。音声入力部３１０Ｒは、例えば、ユーザＡの音声に対応する信号が主に到来する領域側に設置される。音声入力部１１０Ｌは、例えば、ユーザＡとは異なるユーザＢの音声に対応する信号が主に到来する領域側に設置される。
【００８７】
同期減算部３２０Ｒは、音声入力部３１０Ｒ側から到来した音を強調させた信号を取得することを目的として、音声入力部３１０Ｒにより入力された信号から音声入力部３１０Ｌにより入力された信号を同期減算する。なお、同期減算部３２０Ｒは、上述した実施例１の同期減算部１２０等と同様の方法により同期減算を実行する。例えば、同期減算部３２０Ｒは、音声入力部３１０Ｒおよび音声入力部３１０Ｌにより入力された信号が、所定のサンプリング周波数に従ってデジタルの信号に変換されるタイミングへの到達を待機する。上述したタイミングへ到達すると、同期減算部３２０Ｒは、音声入力部３１０Ｒにより入力された信号（ｉｎＲ）、および音声入力部３１０Ｌにより入力された信号（ｉｎＬ）をそれぞれ取得する。
【００８８】
ここで、同期減算部３２０Ｒは、音声入力部３１０Ｒにより入力された信号から音声入力部３１０Ｌにより入力された信号を同期減算する場合、信号を同期させる必要がある。そこで、同期減算部３２０Ｒは、音声入力部３１０Ｒおよび音声入力部３１０Ｌに同一の音に対応する信号が入力される場合に、音速、音声入力部３１０Ｒと音声入力部３１０Ｌとの設置間隔およびサンプリング周波数に基づいて、どれくらいサンプル数のずれがあるかを計算する。その結果、例えば、音声入力部３１０Ｌに入力された信号と同一の信号が、音声入力部３１０Ｒに１サンプル遅れて入力されることが算出されたと仮定する。この場合には、同期減算部３２０Ｒは、例えば、サンプル番号「ｔ」の信号ｉｎＲ（ｔ）と、サンプル番号「ｔ」から１サンプル前のサンプル番号「ｔ−１」の信号ｉｎＬ（ｔ−１）を取得することとなる。そして、同期減算部３２０Ｒは、サンプル番号「ｔ」の信号ｉｎＲ（ｔ）からサンプル番号「ｔ−１」の信号ｉｎＬ（ｔ−１）を減算する。
【００８９】
同期減算部３２０Ｌは、同期減算部３２０Ｒと同様の方法により、音声入力部３１０Ｌにより入力された信号から音声入力部３１０Ｒにより入力された信号を同期減算する。例えば、同期減算部３２０Ｌは、サンプル番号「ｔ」の信号ｉｎＬ（ｔ）からサンプル番号「ｔ−１」の信号ｉｎＲ（ｔ−１）を減算する。
【００９０】
パワー計算部３３０Ｒは、上述した実施例１の同期減算部１２０等と同様の方法により、同期減算部３２０Ｒにて実行された同期減算結果（ｔｍｐ１）のパワーを計算する。例えば、パワー計算部３３０Ｒは、同期減算結果（ｔｍｐ１）を２乗することによりパワー（Ｐｏｗｅｒ１）を計算する。
【００９１】
パワー計算部３３０Ｌは、パワー計算部３３０Ｒと同様の方法により、同期減算結果（ｔｍｐ２）のパワーを計算する。例えば、パワー計算部３３０Ｌは、同期減算部３２０Ｌにて実行された同期減算結果（ｔｍｐ２）のパワーを計算する。例えば、パワー計算部３３０Ｌは、同期減算結果（ｔｍｐ２）を２乗することによりパワー（Ｐｏｗｅｒ２）を計算する。
【００９２】
ゲイン算出部３４０Ｒは、同期減算結果（ｔｍｐ１）のパワー（Ｐｏｗｅｒ１）と、同期減算結果（ｔｍｐ２）のパワー（Ｐｏｗｅｒ２）とを用いて、同期減算結果（ｔｍｐ１）を抑圧するゲイン（ｇａｉｎ１）を算出する。ゲイン算出部３４０Ｒは、上述した実施例１のゲイン算出部１４０と同様の方法でゲイン（ｇａｉｎ１）を算出する。例えば、ゲイン算出部３４０Ｒは、パワー計算部３３０Ｒにより計算された同期減算結果（ｔｍｐ１）のパワー（Ｐｏｗｅｒ１）から、パワー計算部３３０Ｌにより計算された同期減算結果（ｔｍｐ２）のパワー（Ｐｏｗｅｒ２）を減算する。そして、ゲイン算出部３４０Ｒは、減算結果（Ｐｏｗｅｒ１２）を同期減算結果（ｔｍｐ１）のパワー（Ｐｏｗｅｒ１）で除算した値の平方根を計算することにより、ゲイン（ｇａｉｎ１）を算出する。ゲイン算出部３４０Ｒにより算出されるゲイン（ｇａｉｎ１）は、例えば、以下の式（１３）で表される。
【００９３】
ｇａｉｎ１＝（Ｐｏｗｅｒ１２÷Ｐｏｗｅｒ１）０．５・・・（１３）
【００９４】
ゲイン算出部３４０Ｌは、同期減算結果（ｔｍｐ１）のパワー（Ｐｏｗｅｒ１）と、同期減算結果（ｔｍｐ２）のパワー（Ｐｏｗｅｒ２）とを用いて、同期減算結果（ｔｍｐ２）を抑圧するゲイン（ｇａｉｎ２）を算出する。ゲイン算出部３４０Ｌは、ゲイン算出部３４０Ｒと同様の方法により、ゲイン（ｇａｉｎ２）を算出する。例えば、ゲイン算出部３４０Ｌは、パワー計算部３３０Ｌにより計算された同期減算結果（ｔｍｐ２）のパワー（Ｐｏｗｅｒ２）から、パワー計算部３３０Ｒにより計算された同期減算結果（ｔｍｐ１）のパワー（Ｐｏｗｅｒ１）を減算する。そして、ゲイン算出部３４０Ｌは、減算結果（Ｐｏｗｅｒ２１）を同期減算結果（ｔｍｐ２）のパワー（Ｐｏｗｅｒ２）で除算した値の平方根を計算することにより、ゲイン（ｇａｉｎ２）を算出する。ゲイン算出部３４０Ｌにより算出されるゲイン（ｇａｉｎ２）は、例えば、以下の式（１４）で表される。
【００９５】
ｇａｉｎ２＝（Ｐｏｗｅｒ２１÷Ｐｏｗｅｒ２）０．５・・・（１４）
【００９６】
平滑化部３５０Ｒは、上述した実施例１の平滑化部１５０と同様の方法により、ゲイン算出部３４０Ｒにより算出されたゲイン（ｇａｉｎ１）を平滑化する。平滑化部３５０Ｒにより平滑化されたゲイン（ｇａｉｎ＿ｍｅｍ１）は、例えば、以下の式（１５）で表される。
【００９７】
ｇａｉｎ＿ｍｅｍ１＝α×ｇａｉｎ＿ｍｅｍ１´＋（１−α）×ｇａｉｎ１・・・（１５）
【００９８】
なお、上述した式（１５）に示す「α」は、０≦α＜１の範囲で平滑化部３５０Ｒにより設定される係数である。また、上述した式（１５）に示す「ｇａｉｎ＿ｍｅｍ´１」は、処理済みである一つ前のサンプル番号の信号に対する処理で平滑化されたゲインである。
【００９９】
平滑化部３５０Ｌは、上述した平滑化部３５０Ｒと同様の方法により、ゲイン算出部３４０Ｌにより算出されたゲイン（ｇａｉｎ２）を平滑化する。平滑化部３５０Ｌにより平滑化されたゲイン（ｇａｉｎ＿ｍｅｍ２）は、例えば、以下の式（１６）で表される。
【０１００】
ｇａｉｎ＿ｍｅｍ２＝α×ｇａｉｎ＿ｍｅｍ２´＋（１−α）×ｇａｉｎ２・・・（１６）
【０１０１】
なお、上述した式（１６）に示す「α」は、０≦α＜１の範囲で平滑化部３５０Ｌにより設定される係数である。また、上述した式（１６）に示す「ｇａｉｎ＿ｍｅｍ´２」は、処理済みである一つ前のサンプル番号の信号に対する処理で平滑化されたゲインである。
【０１０２】
掛算部３６０Ｒは、上述した実施例１の掛算部１６０と同様の方法により、平滑化部３５０Ｒにより平滑化されたゲイン（ｇａｉｎ＿ｍｅｍ１）を用いて、同期減算結果（ｔｍｐ１）を加工する。すなわち、掛算部３６０Ｒは、同期減算結果（ｔｍｐ１）に対して、平滑化部３５０Ｒにより平滑化されたゲイン（ｇａｉｎ＿ｍｅｍ１）掛算することにより、同期減算結果（ｔｍｐ１）を抑圧して加工する。これにより、同期減算結果（ｔｍｐ１）内の雑音が抑圧される。そして、掛算部３６０Ｒは、抑圧結果（ｏｕｔ１）を送出する。
【０１０３】
掛算部３６０Ｌは、上述した掛算部３６０Ｒと同様の方法により、平滑化部３５０Ｌにより平滑化されたゲイン（ｇａｉｎ＿ｍｅｍ２）を用いて、同期減算結果（ｔｍｐ２）を加工する。すなわち、掛算部３６０Ｌは、同期減算結果（ｔｍｐ２）に対して、平滑化部３５０Ｌにより平滑化されたゲイン（ｇａｉｎ＿ｍｅｍ２）を掛算することにより、同期減算結果（ｔｍｐ２）を抑圧して加工する。これにより、同期減算結果（ｔｍｐ２）内の雑音が抑圧される。そして、掛算部３６０Ｌは、抑圧結果（ｏｕｔ２）を送出する。
【０１０４】
合算部３７０は、掛算部３６０Ｒによる抑圧結果（ｏｕｔ１）と掛算部３６０Ｌによる抑圧結果（ｏｕｔ２）とを合算して出力する。
【０１０５】
なお、図７に示す音声処理装置３００は、図示は省略しているが、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やフラッシュメモリ(flash memory)などの半導体メモリ素子などの記憶部を有する。また、図７に示す音声処理装置３００は、上述した各種機能部を制御する制御部を有する。この制御部は、電子回路や集積回路に該当する。電子回路や集積回路は、上述した記憶部を用いて、上述した各種機能部により実行される処理を制御する。なお、電子回路としては、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）がある。また、集積回路としては、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array)などがある。
【０１０６】
［音声処理装置による処理（実施例３）］
次に、図８および図９を用いて、実施例３に係る音声処理装置３００による処理の流れを説明する。図８および図９は、実施例３に係る音声処理装置による処理の流れを示す図である。以下の図８および図９の説明において、「マイク」と表記するものは、上述した音声入力部に該当する。
【０１０７】
まず、図８に示すように、音声処理装置３００の制御部などが、処理開始判定を実行する（ステップＳ３０１）。例えば、音声処理装置３００の制御部などは、処理開始指示の入力の有無などに基づいて処理開始判定を実行する。処理を開始する旨が判定さなかった場合には（ステップＳ３０１，Ｎｏ）、音声処置装置３００の制御部などが、同判定を繰り返し実行する。
【０１０８】
一方、音声処置装置３００の制御部などにより、処理を開始する旨が判定された場合には（ステップＳ３０１，Ｙｅｓ）、同期減算部３２０Ｒは次のステップＳ３０２の処理を実行する。すなわち、同期減算部３２０Ｒはマイク３１０Ｒにより取得された信号（ｉｎＲ（ｔ））のサンプル番号を基準とした同期減算を実行する（ステップＳ３０２）。例えば、ステップＳ３０２の処理は、上述した式（３）で表すことができる。
【０１０９】
次に、同期減算部３２０Ｌは、マイク３１０Ｌにより取得された信号のサンプル番号を基準とした同期減算を実行する（ステップＳ３０３）。例えば、ステップＳ３０３の処理は、上述した式（１０）で表すことができる。
【０１１０】
続いて、パワー計算部３３０Ｒは、ステップＳ３０２により得られた同期減算結果のパワー（Ｐｏｗｅｒ１（ｔ））を計算する（ステップＳ３０４）。例えば、ステップＳ３０４の処理は、上述した式（４）で表すことができる。
【０１１１】
次に、パワー計算部３３０Ｌは、ステップＳ３０３により得られた同期減算結果のパワー（Ｐｏｗｅｒ２（ｔ））を計算する（ステップＳ３０５）。例えば、ステップＳ３０５の処理は、上述した式（１１）で表すことができる。
【０１１２】
続いて、ゲイン算出部３４０Ｒは、ステップＳ３０４により得られたパワー（Ｐｏｗｅｒ１（ｔ））から、ステップＳ３０５により得られたパワー（Ｐｏｗｅｒ２（ｔ））を減算する（ステップＳ３０６）。例えば、ステップＳ３０６の処理は、以下の式（１７）で表すことができる。
【０１１３】
Ｐｏｗｅｒ１２（ｔ）＝Ｐｏｗｅｒ１（ｔ）−Ｐｏｗｅｒ２（ｔ）・・・（１７）
【０１１４】
なお、Ｐｏｗｅｒ１２（ｔ）は、ステップＳ３０６の処理による減算結果を示す。
【０１１５】
次に、ゲイン算出部３４０Ｒは、ステップＳ３０６により得られた減算結果（Ｐｏｗｅｒ１２（ｔ））と、ステップＳ３０４により得られたパワー（Ｐｏｗｅｒ１（ｔ））とを用いて、ゲイン（ｇａｉｎ１（ｔ））を算出する（ステップＳ３０７）。ゲイン（ｇａｉｎ１（ｔ））は、ステップＳ３０２による同期減算結果を抑圧するためのゲインである。例えば、ステップＳ３０７の処理は、以下に示す式（１８）で表すことができる。
【０１１６】
ｇａｉｎ１（ｔ）＝（Ｐｏｗｅｒ１２（ｔ）÷Ｐｏｗｅｒ１（ｔ））０．５・・・（１８）
【０１１７】
続いて、平滑化部３５０Ｒは、ステップＳ３０７により得られたゲインを平滑化する（ステップＳ３０８）。例えば、ステップＳ３０８の処理は、以下に示す式（１９）で表すことができる。
【０１１８】
ｇａｉｎ＿ｍｅｍ１（ｔ）＝α×ｇａｉｎ＿ｍｅｍ１（ｔ−１）＋（１−α）×ｇａｉｎ１（ｔ）・・・（１９）
【０１１９】
次に、掛算部３６０Ｒは、ステップＳ３０２により得られた同期減算結果に対して、ステップＳ３０８により得られたゲインを掛算した信号（ｏｕｔ１（ｔ））を送出する（ステップＳ３０９）。例えば、ステップＳ３０９の処理は、以下の式（２０）で表すことができる。
【０１２０】
ｏｕｔ１（ｔ）＝ｇａｉｎ＿ｍｅｍ１（ｔ）×ｔｍｐ１（ｔ）・・・（２０）
【０１２１】
続いて、図９に示すように、ゲイン算出部３４０Ｌは、ステップＳ３０５により得られた同期減算結果のパワー（Ｐｏｗｅｒ２（ｔ））から、ステップＳ３０４により得られた同期減算結果のパワー（Ｐｏｗｅｒ１（ｔ））を減算する（ステップＳ３１０）。例えば、ステップＳ３１０の処理は、上述した式（６）で表すことができる。
【０１２２】
次に、ゲイン算出部３４０Ｌは、ステップＳ３１０により得られた減算結果（Ｐｏｗｅｒ２１（ｔ））と、ステップＳ３０５により得られた同期減算結果のパワー（Ｐｏｗｅｒ２（ｔ））とを用いて、ゲイン（ｇａｉｎ２（ｔ））を算出する（ステップＳ３１１）。ゲイン（ｇａｉｎ２（ｔ））は、ステップＳ３０５により得られた同期減算結果を抑圧するためのゲインである。例えば、ステップＳ３０７の処理は、以下に示す式（２１）で表すことができる。
【０１２３】
ｇａｉｎ２（ｔ）＝（Ｐｏｗｅｒ２１（ｔ）÷Ｐｏｗｅｒ２（ｔ））０．５・・・（２１）
【０１２４】
続いて、平滑化部３５０Ｌは、ステップＳ３１１により得られたゲインを平滑化する（ステップＳ３１２）。例えば、ステップＳ３１２の処理は、以下に示す式（２２）で表すことができる。
【０１２５】
ｇａｉｎ＿ｍｅｍ２（ｔ）＝α×ｇａｉｎ＿ｍｅｍ２（ｔ−１）＋（１−α）×ｇａｉｎ２（ｔ）・・・（２２）
【０１２６】
次に、掛算部３６０Ｌは、ステップＳ３０３により得られた同期減算結果に対して、ステップＳ３１２により得られたゲインを掛算した信号（ｏｕｔ２（ｔ））を送出する（ステップＳ３１３）。例えば、ステップＳ３０９の処理は、以下の式（２３）で表すことができる。
【０１２７】
ｏｕｔ２（ｔ）＝ｇａｉｎ＿ｍｅｍ２（ｔ）×ｔｍｐ２（ｔ）・・・（２３）
【０１２８】
続いて、合算部３７０は、ステップＳ３０９の信号（ｏｕｔ１）とステップＳ３１３の信号（ｏｕｔ２）とを合算して出力する（ステップＳ３１４）。
【０１２９】
そして、音声処理装置３００は、ステップＳ３１４の処理を完了すると、上述したステップＳ３０２に戻る。また、音声処理装置３００は、電源の投入が停止されるか、あるいは処理終了指示があるまで、上述したステップＳ３０２〜ステップＳ３１４までの処理を繰り返し実行する。なお、上述した図８および図９に示す処理は、処理内容に矛盾を生じさせない範囲で適宜処理順序を入れ替えることもできる。
【０１３０】
［実施例３による効果］
上述してきたように、音声処理装置３００は、各音声入力部を、残したい音が到来する方向に設置し、各音声入力部からの音声をそれぞれゲインにより抑圧する。このため、実施例３によれば、別個の方向に設置された音声入力部からの信号をそれぞれ強調することができ、各音声入力部からの信号がデバイスに提供される信号の品質の劣化をできるだけ防ぐことができる。
【実施例４】
【０１３１】
上述した実施例では、３６０度全ての方向に対して感度が同等にある無指向性マイクで集音し、集めた音に対し、目的に合わせて同期減算部により同期減算処理を実行する場合の一実施形態を説明した。しかしながら、これに限定されるものではなく、無指向性マイクや同期減算部の代わりに、指向性マイクを適用してもよい。
【０１３２】
［音声処理装置の構成（実施例４）］
図１０は、実施例４に係る音声処理装置の構成を示す機能ブロック図である。図１０に示すように、実施例４に係る音声処理装置４００は、例えば、実施例２に係る音声処理装置２００と基本的には同様の構成を有する。すなわち、パワー計算部４３０Ｒはパワー計算部２３０Ｒに対応し、パワー計算部４３０Ｌはパワー計算部２３０Ｌに対応し、ゲイン算出部４４０はゲイン算出部２４０に対応し、平滑化部４５０は平滑化部２５０に対応し、掛算部４６０は掛算部２６０に対応する。
【０１３３】
そして、実施例４に係る音声処理装置４００は、無指向性マイクである音声入力部２１０Ｒ，２１０Ｌ、および同期減算部２２０Ｒ，２２０Ｌの代わりに、指向性マイクである音声入力部４１０Ｒおよび音声入力部４１０Ｌを用いる点が異なる。なお、以下の実施例４では、音声入力部４１０Ｒが、定常雑音などの抑圧したい雑音が主に到来する領域側に設置され、音声入力部４１０Ｌが、ユーザ音声などの残したい音が到来する領域側に設置される場合を説明する。以下、図１１を用いて、実施例４に係る音声処理装置の処理の流れを説明する。
【０１３４】
［音声処理装置による処理（実施例４）］
図１１を用いて、実施例４に係る音声処理装置４００による処理の流れを説明する。図１１は、実施例４に係る音声処理装置による処理の流れを示す図である。以下の図１１の説明において、「マイク」と表記するものは、上述した音声入力部に該当する。
【０１３５】
図１１に示すように、音声処理装置４００の制御部などが、処理開始判定を実行する（ステップＳ４０１）。処理を開始する旨が判定さなかった場合には（ステップＳ４０１，Ｎｏ）、音声処置装置４００の制御部などは同判定を繰り返し実行する。
【０１３６】
一方、音声処置装置４００の制御部などにより、処理を開始する旨が判定された場合には（ステップＳ４０１，Ｙｅｓ）、パワー計算部４３０Ｒは、次のステップＳ４０２の処理を実行する。すなわち、パワー計算部４３０Ｒは、マイク４１０Ｒにより取得された信号（ｉｎＲ（ｔ）（のパワー（Ｐｏｗｅｒ１（ｔ））を計算する（ステップＳ４０２）。例えば、ステップＳ４０２の処理は、以下に示す式（２４）で表すことができる。
【０１３７】
Ｐｏｗｅｒ１（ｔ）＝ΣｉｎＲ（ｔ）２・・・（２４）
【０１３８】
次に、パワー計算部４３０Ｌは、マイク４１０Ｌにより取得された信号（ｉｎＬ（ｔ））のパワー（Ｐｏｗｅｒ２（ｔ））を計算する（ステップＳ４０３）。例えば、ステップＳ４０３の処理は、以下の式（２５）で表すことができる。
【０１３９】
Ｐｏｗｅｒ２（ｔ）＝ΣｉｎＬ（ｔ）２・・・（２５）
【０１４０】
続いて、ゲイン算出部４４０は、ステップＳ４０３により得られたパワーから、ステップＳ４０２により得られたパワーを減算する（ステップＳ４０４）。例えば、ステップＳ４０４の処理は、上述した式（６）で表すことができる。
【０１４１】
次に、ゲイン算出部４４０は、ステップＳ４０４により得られた減算結果（Ｐｏｗｅｒ２１（ｔ））と、ステップＳ４０３により得られたパワー（Ｐｏｗｅｒ２（ｔ））とを用いて、ゲイン（ｇａｉｎ（ｔ））を算出する（ステップＳ４０５）。ゲイン（ｇａｉｎ（ｔ））は、マイク４１０Ｌにより取得された信号に含まれる雑音を抑圧するためのゲインである。例えば、ステップＳ４０５の処理は、上述した式（７）で表すことができる。
【０１４２】
続いて、平滑化部４５０は、ステップＳ４０５により得られたゲイン（ｇａｉｎ（ｔ））を平滑化する（ステップＳ４０６）。例えば、ステップＳ４０６の処理は、上述した式（８）で表すことができる。
【０１４３】
次に、掛算部４６０は、マイク４１０Ｌにより取得された信号（ｉｎＬ（ｔ））に対して、ステップＳ４０６により得られたゲイン（ｇａｉｎ（ｔ））を掛算して加工した信号（ｏｕｔ（ｔ））を出力する（ステップＳ４０７）。例えば、ステップＳ４０７の処理は、上述した式（９）で表すことができる。
【０１４４】
そして、音声処理装置４００は、ステップＳ４０７の処理を完了すると、上述したステップＳ４０２に戻る。また、音声処理装置４００は、電源の投入が停止されるか、あるいは処理終了指示があるまで、上述した図１２に示すステップＳ４０２〜ステップＳ４０７までの処理を繰り返し実行する。なお、上述した図１２に示す処理は、処理内容に矛盾を生じさせない範囲で適宜処理順序を入れ替えることもできる。
【０１４５】
［実施例４による効果］
上述してきたように、実施例４によれば、指向性マイクを適用した場合であっても、周波数軸上で処理する技術と比較して処理遅延を短くできる。
【実施例５】
【０１４６】
以下、本願の開示する音声処理プログラムおよび音声処理装置の他の実施形態を説明する。
【０１４７】
（１）装置構成等
例えば、図２に示した音声処理装置１００の機能ブロックの構成は概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、図２に示したゲイン算出部１４０と平滑化部１５０とを機能的または物理的に統合してもよい。このように、音声処理装置１００の機能ブロックの全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。
【０１４８】
（２）他の装置への実装
例えば、上述した実施例に係る音声処理装置を、ハンズフリーフォンやナビゲーション装置などに実装することもできる。例えば、図１２にハンズフリーフォンへの実装例を示し、図１３にナビゲーション装置への実装例を示す。図１２は、実施例１に係る音声処理装置を実装したハンズフリーフォンの構成を示す機能ブロック図である。図１３は、実施例１に係る音声処理装置を実装したナビゲーション装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【０１４９】
例えば、図１２に示すように、上述した実施例に対応する音声処理装置５００Ａをハンズフリーフォン５００に実装し、音声処理装置５００Ａにて処理された信号を通話処理ユニット５００Ｂに出力するようにしてもよい。また、例えば、図１３に示すように、上述した実施例に対応する音声処理装置６００Ａをナビゲーション装置６００に実装し、音声処理装置６００Ａにて処理された信号をナビゲーション処理ユニット６００Ｂに出力するようにしてもよい。
【０１５０】
（３）音声処理プログラム
また、上述の実施例にて説明した音声処理装置により実行される各種の処理は、例えば、マイクロプロセッサなどの電子機器で所定のプログラムを実行することによって実現することもできる。
【０１５１】
そこで、以下では、図１４を用いて、上述の実施例にて説明した音声処理装置により実行される処理と同様の機能を実現する音声処理プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図１４は、音声処理プログラムを実行する電子機器の一例を示す図である。
【０１５２】
図１４に示すように、上述の実施例にて説明した音声処理装置により実行される各種処理を実現する電子機器７００は、各種演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）７１０を有する。また、図１４に示すように、電子機器７００は、信号を取得するための入力インターフェース７２０や、処理済みの信号を出力する出力インターフェース７３０を有する。
【０１５３】
また、図１４に示すように、電子機器７００は、ＣＰＵ７１０により各種処理を実現するためのプログラムやデータ等を記憶するハードディスク装置７４０と、各種情報を一時記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリ７５０とを有する。そして、各装置７１０〜７５０は、バス７６０に接続される。
【０１５４】
なお、ＣＰＵ７１０の代わりに、例えば、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）などの電子回路、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)などの集積回路を用いることもできる。また、メモリ７５０の代わりに、フラッシュメモリ(flash memory)などの半導体メモリ素子を用いることもできる。
【０１５５】
ハードディスク装置７４０には、上述の実施例にて説明した音声処理装置の機能と同様の機能を発揮する音声処理プログラム７４１および音声処理用データ７４２が記憶されている。なお、この音声処理プログラム７４１を適宜分散させて、ネットワークを介して通信可能に接続された他のコンピュータの記憶部に記憶させておくこともできる。
【０１５６】
そして、ＣＰＵ７１０が、音声処理プログラム７４１をハードディスク装置７４０から読み出してＲＡＭなどのメモリ７５０に展開することにより、図１４に示すように、音声処理プログラム７４１は音声処理プロセス７５１として機能する。音声処理プロセス７５１は、ハードディスク装置７４０から読み出した音声処理用データ７４２等の各種データを適宜メモリ７５０上の自身に割当てられた領域に展開し、この展開した各種データに基づいて各種処理を実行する。
【０１５７】
なお、音声処理プロセス７５１は、例えば、図２に示した音声処理装置１００の同期減算部１２０、パワー計算部１３０Ｒ、パワー計算部１３０Ｌ、ゲイン算出部１４０、平滑化部１５０および掛算部１６０にて実行される処理、例えば、図４に示す処理等を含む。
【０１５８】
なお、音声処理プログラム７４１については、必ずしも最初からハードディスク装置７４０に記憶させておく必要はない。例えば、電子機器７００によるデータの読み込みや書込みが可能なフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカードなどの「可搬用の物理媒体」に各プログラムを記憶させておく。そして、電子機器７００がこれらから各プログラムを読み出して実行するようにしてもよい。
【０１５９】
さらには、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮなどを介して、電子機器７００が実装されたＥＣＵに接続される「他のコンピュータ（またはサーバ）」などに各プログラムを記憶させておく。そして、電子機器７００がこれらから各プログラムを読み出して実行するようにしてもよい。
【０１６０】
なお、上記の実施例において、パワー計算部１３０Ｒ、パワー計算部２３０Ｒ、パワー計算部３３０Ｒ、パワー計算部４３０Ｒは第一の計算部の一例である。また、パワー計算部１３０Ｌ、パワー計算部２３０Ｌ、パワー計算部３３０Ｌ、パワー計算部４３０Ｌは第二の計算部の一例である。また、ゲイン算出部１４０、ゲイン算出部２４０、ゲイン算出部３４０Ｒ、ゲイン算出部３４０Ｌ、ゲイン算出部４４０はゲイン算出部の一例である。また、掛算部１６０、掛算部２６０、掛算部３６０Ｒ、掛算部３６０Ｌ、掛算部４６０は加工部の一例である。また、平滑化部１５０、平滑化部２５０、平滑化部３５０Ｒ、平滑化部３５０Ｌ、平滑化部４５０は平滑化部の一例である。
【０１６１】
上述してきた実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１６２】
（付記１）第一のマイクおよび第二のマイクのうち、前記第一のマイクが受付けた第一の信号に基づく第一のパワーを計算する第一の計算部と、
前記第二のマイクが受け付けた第二の信号に基づく第二のパワーを計算する第二の計算部と、
前記第一のパワーと前記第二のパワーとの比に基づいて、ゲインを算出する算出部と、
前記算出部により算出されたゲインを用いて前記第二の信号を加工する加工部と
を有することを特徴とする音声処理装置。
【０１６３】
（付記２）前記算出部は、前記第二のパワーから前記第一のパワーを減算した値が、該第二のパワーに対して小さいほど、前記第二の信号の振幅を大きく抑圧するゲインを算出することを特徴とする付記１に記載の音声処理装置。
【０１６４】
（付記３）前記第一のマイクおよび前記第二のマイクが指向性を有さないマイクであって、
前記第一の計算部は、前記第一の信号から前記第二の信号を減算した減算結果に基づいて、前記第一の信号のうち前記第一のマイク側から到来する信号に基づくパワーを前記第一のパワーとして計算し、
前記算出部は、前記第二のパワーから前記第一のパワーを減算した値が、該第二のパワーに対して小さいほど、前記第二の信号の振幅を大きく抑圧するゲインを算出することを特徴とする付記１に記載の音声処理装置。
【０１６５】
（付記４）前記第二の計算部は、前記第二の信号から前記第一の信号を減算した減算結果に基づいて、前記第二の信号のうち前記第二のマイク側から到来する信号に基づくパワーを前記第二のパワーとして計算することを特徴とする付記３に記載の音声処理装置。
【０１６６】
（付記５）前記算出部は、前記第一のパワーから前記第二のパワーを減算した値が、該第一のパワーに対して小さいほど、前記第一の信号の振幅を大きく抑圧する他のゲインをさらに算出し、
前記加工部は、前記算出部により算出された前記他のゲインを用いて前記第一の信号を加工することを特徴とする付記４に記載の音声処理装置。
【０１６７】
（付記６）所定のサンプリング周波数に従った第一のタイミングで前記算出部により算出されたゲインを、前記第一のタイミングよりも一つ前の第二のタイミングで前記算出部により算出されたゲインに応じて平滑化する平滑化部をさらに有し、
前記加工部は、前記平滑化部により平滑化されたゲインを用いて前記第二の信号を加工することを特徴とする付記１〜４のいずれか一つに記載の音声処理装置。
【０１６８】
（付記７）所定のサンプリング周波数に従った第一のタイミングで前記算出部により算出されたゲインを、前記第一のタイミングよりも一つ前の第二のタイミングで前記算出部により算出されたゲインに応じて平滑化し、前記第一のタイミングで前記算出部により算出された前記他のゲインを、前記第二のタイミングで前記算出部により算出された前記他のゲインに応じて平滑化する平滑化部をさらに有し、
前記加工部は、前記平滑化部により平滑化された前記他のゲインを用いて前記第一の信号を加工することを特徴とする付記５に記載の音声処理装置。
【０１６９】
（付記８）コンピュータに、
第一のマイクおよび第二のマイクのうち、前記第一のマイクが受付けた第一の信号に基づく第一のパワーを計算し、
前記第二のマイクが受け付けた第二の信号に基づく第二のパワーを計算し、
前記第一のパワーと前記第二のパワーとの比に基づいてゲインを算出し、
算出した前記ゲインを用いて前記第二の信号を加工する
処理を実行させることを特徴とする音声処理プログラム。
【０１７０】
（付記９）前記ゲインを算出する処理は、前記第二のパワーから前記第一のパワーを減算した値が、該第二のパワーに対して小さいほど、前記第二の信号の振幅を大きく抑圧するゲインを算出することを特徴とする付記８に記載の音声処理プログラム。
【０１７１】
（付記１０）前記第一のマイクおよび前記第二のマイクが指向性を有さないマイクであって、
前記第一のパワーを計算する処理は、前記第一の信号から前記第二の信号を減算した減算結果に基づいて、前記第一の信号のうち前記第一のマイク側から到来する信号に基づくパワーを前記第一のパワーとして計算し、
前記ゲインを算出する処理は、前記第二のパワーから前記第一のパワーを減算した値が、該第二のパワーに対して小さいほど、前記第二の信号の振幅を大きく抑圧するゲインを算出することを特徴とする付記８に記載の音声処理プログラム。
【０１７２】
（付記１１）前記第二のパワーを計算する処理は、前記第二の信号から前記第一の信号を減算した減算結果に基づいて、前記第二の信号のうち前記第二のマイク側から到来する信号に基づくパワーを前記第二のパワーとして計算することを特徴とする付記１０に記載の音声処理プログラム。
【０１７３】
（付記１２）前記ゲインを算出する処理は、前記第一のパワーから前記第二のパワーを減算した値が、該第一のパワーに対して小さいほど、前記第一の信号の振幅を大きく抑圧する他のゲインをさらに算出し、
前記コンピュータに、
前記他のゲインを用いて前記第一の信号を加工する処理をさらに実行させることを特徴とする付記１１に記載の音声処理プログラム。
【０１７４】
（付記１３）前記コンピュータに、
所定のサンプリング周波数に従った第一のタイミングで算出されたゲインを、前記第一のタイミングよりも一つ前の第二のタイミングで算出されたゲインに応じて平滑化する処理をさらに実行させ、
前記第二の信号を加工する処理は、前記平滑化する処理において平滑化されたゲインを用いて前記第二の信号を加工することを特徴とすることを特徴とする付記８〜１１のいずれか一つに記載の音声処理プログラム。
【０１７５】
（付記１４）前記コンピュータに、
所定のサンプリング周波数に従った第一のタイミングで算出されたゲインを、前記第一のタイミングよりも一つ前の第二のタイミングで算出されたゲインに応じて平滑化し、前記第一のタイミングで算出された前記他のゲインを、前記第二のタイミングで算出された前記他のゲインに応じて平滑化し、
前記平滑化する処理において平滑化されたゲインを用いて前記第二の信号を加工し、前記平滑化する処理において平滑化された前記他のゲインを用いて前記第一の信号を加工する
処理をさらに実行させることを特徴とする付記１２に記載の音声処理プログラム。
【符号の説明】
【０１７６】
１００ 音声処理装置
１１０Ｒ、１１０Ｌ 音声入力部
１２０ 同期減算部
１３０Ｒ、１３０Ｌ パワー計算部
１４０ ゲイン算出部
１５０ 平滑化部
１６０ 掛算部
２００ 音声処理装置
２１０Ｒ、２１０Ｌ 音声入力部
２２０Ｒ、２２０Ｌ 同期減算部
２３０Ｒ、２３０Ｌ パワー計算部
２４０ ゲイン算出部
２５０ 平滑化部
２６０ 掛算部
３００ 音声処理装置
３１０Ｒ、３１０Ｌ 音声入力部
３２０Ｒ、３２０Ｌ 同期減算部
３３０Ｒ、３３０Ｌ パワー計算部
３４０Ｒ、３４０Ｌ ゲイン算出部
３５０Ｒ、３５０Ｌ 平滑化部
３６０Ｒ、３６０Ｌ 掛算部
３７０ 合算部
４００ 音声処理装置
４１０Ｒ、４１０Ｌ 音声入力部
４３０Ｒ、４３０Ｌ パワー計算部
４４０ ゲイン算出部
４５０ 平滑化部
４６０ 掛算部
５００ ハンズフリーフォン
５００Ａ 音声処理装置
５００Ｂ 通話処理ユニット
６００ ナビゲーション装置
６００Ａ 音声処理装置
６００Ｂ ナビゲーション処理ユニット
７００ 電子機器
７１０ ＣＰＵ
７２０ 入力インターフェース
７３０ 出力インターフェース
７４０ ハードディスク装置
７４１ 音声処理プログラム
７４２ 音声処理用データ
７５０ メモリ
７５１ 音声処理プロセス
【技術分野】
【０００１】
本願の開示する技術は、音声処理装置および音声処理プログラムに関連する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハンズフリーフォンなどに実装することを目的としたマイクアレイなどの音声処理装置が製造されている。ところで、この音声処理装置では、入力音声の中に含まれる定常雑音を抑圧する処理が行われている。定常雑音は、複数の方向から音声処理装置に入力される音声であり、車両を例に挙げれば、走行中のタイヤ音（ロードノイズ）や車室内に装備されたエアコンディショナーの送風音などがこれに該当する。例えば、音を抑圧する技術の一つとして、特定の方向から到来する音を抑圧できる同期減算方式がある。しかし、同期減算方式では、特定の方向から到来する音を抑圧することはできるが、定常雑音のように複数の方向から到来する音を十分に抑圧することは困難である。
【０００３】
そこで、音声処理装置は、入力信号を周波数軸上で処理するスペクトルサブトラクション方式を用いた抑圧処理方法を利用している。この抑圧処理方法を用いた場合、音声処理装置は、まず、同期減算処理された入力信号に対して、窓関数を用いた窓掛け処理および高速フーリエ変換を実行することにより、入力信号を位相スペクトルとパワースペクトルとに分解する。そして、音声処理装置は、定常雑音に対応するパワースペクトルを減算した後、位相スペクトルとパワースペクトルとを逆高速フーリエ変換することで、定常雑音が抑圧された信号に戻す。音声処理装置は、この抑圧処理方法を用いることにより、入力信号に含まれる定常雑音に対応する成分の抑圧について良好な結果を得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００７／０１８２９３号
【特許文献２】特開２００３−２７１１９１号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ＳＴＥＶＥ Ｆ．ＢＯＬＬ，「Ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ Ａｃｏｕｓｉｔｉｃ Ｎｏｉｓｅ ｉｎ Ｓｐｅｅｃｈ Ｕｓｉｎｇ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ」，ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＮ ＯＮ ＡＣＯＵＳＴＩＣ，ＳＰＥＥＣＨ ＡＮＤ ＳＩＧＮＡＬ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ，ＶＯＬ．ＡＳＳＰ−２７，ＮＯ．２ ，ＡＰＲＩＬ １９７９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した抑圧処理方法は、入力信号を周波数軸上に変換する処理において、入力信号のサンプルが一定数溜まるまで処理を待たなければならない。また、従来の技術は、周波数軸上で入力信号に抑圧処理を施した後に、時間軸上の信号へ変換する際にも、同様の処理時間を要する。したがって、上述した抑圧処理方法を用いて定常雑音の抑圧を実行すると、求められる雑音抑圧の品質にも寄るが、一般的に音声処理装置にて数十ミリ秒の処理遅延を伴う。このため、音声処理装置から、この音声処理装置が実装される装置、例えば、ハンズフリーフォンに対して提供される信号の品質は、通話品質の観点から見た場合に必ずしも高いとはいえない。例えば、音声処理装置からハンズフリーフォンに対する信号の提供は、定常雑音の抑制の際に発生した処理遅延の分だけ遅延することが考えられる。このような場合には、ハンズフリーフォンにおいて再生される信号が遅れる状態となってしまうので、実時間での通話品質が劣化してしまうこととなる。
【０００７】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、定常雑音を含む入力信号に対する処理において、周波数軸上で処理する技術と比較して、処理時間を短縮することが可能な音声処理装置および音声処理プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願の開示する音声処理装置は、一つの態様において、第一の計算部と、第二の計算部と、算出部と、加工部とを有する。第一の計算部は、第一のマイクおよび第二のマイクのうち、前記第一のマイクが受付けた第一の信号に基づく第一のパワーを計算する。第二の計算部は、前記第二のマイクが受け付けた第二の信号に基づく第二のパワーを計算する。算出部は、前記第一のパワーと前記第二のパワーとの比に基づいてゲインを算出する。加工部は、前記算出部により算出されたゲインを用いて前記第二の信号を加工する。
を有する
【発明の効果】
【０００９】
本願の開示する技術の一つの態様によれば、定常雑音を含む信号に対する処理において、周波数軸上で処理する技術と比較して処理時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施例１に係る音声処理装置の説明に用いる図である。
【図２】図２は、実施例１に係る音声処理装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】図３は、実施例１に係る同期減算部の説明に用いる図である。
【図４】図４は、実施例１に係る音声処理装置による処理の流れを示す図である。
【図５】図５は、実施例２に係る音声処理装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図６】図６は、実施例２に係る音声処理装置による処理の流れを示す図である。
【図７】図７は、実施例３に係る音声処理装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図８】図８は、実施例３に係る音声処理装置による処理の流れを示す図である。
【図９】図９は、実施例３に係る音声処理装置による処理の流れを示す図である。
【図１０】図１０は、実施例４に係る音声処理装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図１１】図１１は、実施例４に係る音声処理装置による処理の流れを示す図である。
【図１２】図１２は、実施例１に係る音声処理装置を実装したハンズフリーフォンの構成を示す機能ブロック図である。
【図１３】図１３は、実施例１に係る音声処理装置を実装したナビゲーション装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図１４】図１４は、音声処理プログラムを実行する電子機器の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、図面を参照しつつ、本願の開示する音声処理装置および音声処理プログラムの一実施形態について詳細に説明する。なお、本願の開示する音声処理装置および音声処理プログラムの一実施形態として後述する実施例は、本願が開示する技術を限定するものでなく、処理内容に矛盾を生じさせない範囲で適宜組み合わせることができる。
【実施例１】
【００１２】
図１を用いて、実施例１に係る音声処理装置について説明する。図１は、実施例１に係る音声処理装置の説明に用いる図である。図１のＡおよびＢは、定常雑音と、ユーザ音声のように残したい音とが混在しているデジタル信号（以下、信号と表記する）の時間軸上の波形の一例を示す。図１のＡは音声処理装置により取得される信号の波形の一例であり、図１のＢは音声処理装置から出力される信号の波形の一例である。なお、８キロヘルツサンプリング（８千分の１秒ごとにサンプリング）で取得された１サンプルの信号を１６ビットで表した場合、その値の範囲は−３２７６７〜３２７６７となる。図１の縦軸は信号の振幅を表し、横軸は時間を表す。
【００１３】
図１に示すＳ１は、信号において定常雑音に対応する箇所を示す。また、図１に示すＳ２は、信号において定常雑音と残したい音とが混在する箇所を示す。
【００１４】
実施例１に係る音声処理装置は、図１の点線に示すように、微小等間隔（例えば、８キロヘルツサンプリング）ごとに１サンプルの信号を取得してゲインを算出し、算出したゲインにより信号を加工する。言い換えれば、実施例１に係る音声処理装置によれば、取得した信号ごとに振幅の抑圧幅が異なる。その結果、例えば、図１の「Ａ」と「Ｂ」とを見比べれば分かるように、Ｓ１の部分では振幅が大きく抑圧された信号が出力され、波形のＳ２の部分では振幅のほとんど変わらない信号が出力される。
【００１５】
このように、実施例１に係る音声処理装置は、取得した信号ごとにゲインを算出し、算出したゲインにより信号の振幅を抑圧する。このため、実施例１に係る音声処理装置は、定常雑音を含む信号に対する処理において、周波数軸上で処理する技術と比較して処理時間を短縮できる。
【００１６】
また、人は、聴取する音に雑音が含まれていても、傾聴する音の存在が雑音の存在を意識させなくするという聴覚特性を有する。そこで、実施例１に係る音声処理装置は、取得した信号に、ユーザ音声などの残したい音に対応する信号がほとんど含まれない場合、つまり大部分が定常雑音に対応する信号である場合には、信号の振幅をできるだけ小さくする。すなわち、実施例１に係る音声処理装置は、人の聴覚特性に鑑み、雑音が耳障りとなる状況では信号の振幅をできるだけ小さくする。
【００１７】
ところで、実施例１に係る音声処理装置は、取得した信号に、残したい音に対応する信号の含まれる割合が高いほど、信号の振幅の抑圧量を小さく制御するものであると言い換えることもできる。すなわち、例えば、ハンズフリーフォンに提供する信号に通話の音に対応する信号が含まれる場合、上述した聴覚特性により、ハンズフリーフォンのユーザは雑音の存在を意識しなくなる状況となる。そこで、実施例１に係る音声処理装置は、取得した信号に、残したい音に対応する信号の含まれる割合が高いほど、信号の振幅の抑圧量を小さくすることで、通話の音をできるだけ抑圧しないようにする。
【００１８】
［音声処理装置の構成（実施例１）］
図２は、実施例１に係る音声処理装置の構成を示す機能ブロック図である。図２に示すように、実施例１に係る音声処理装置１００は、音声入力部１１０Ｒ、音声入力部１１０Ｌ、同期減算部１２０、パワー計算部１３０Ｒ、パワー計算部１３０Ｌ、ゲイン算出部１４０、平滑化部１５０および掛算部１６０を有する。
【００１９】
音声入力部１１０Ｒおよび音声入力部１１０Ｌは、例えば、３６０度全ての方向に対して感度が同等にある無指向性マイクである。音声入力部１１０Ｒは、音声処理装置１００にて処理される信号のうち、定常雑音などの抑圧したい雑音が到来する領域側に設置される。音声入力部１１０Ｌは、音声処理装置１００にて処理される信号のうち、ユーザ音声などの残したい音が到来する領域側に設置される。
【００２０】
なお、実施例１に係る音声処理装置が、例えば、車両内で使用されるハンズフリーフォンやナビゲーション装置に実装される場合には、音声入力部１１０Ｒは助手席側の所定位置に設置されるマイクである。また、音声入力部１１０Ｌは運転席側の所定位置に設置されるマイクである。音声入力部１１０Ｒにより入力される信号のうち、音声入力部１１０Ｒ側から到来した信号は、抑圧したい雑音（雑音と仮定する音）に対応する信号である。
【００２１】
同期減算部１２０は、音声入力部１１０Ｒ側から到来した信号を強調させた信号を取得することを目的として、音声入力部１１０Ｒにより入力された信号から音声入力部１１０Ｌにより入力された信号を同期減算する。例えば、同期減算部１２０は、音声入力部１１０Ｒおよび音声入力部１１０Ｌにより入力された信号が、所定のサンプリング周波数に従ってデジタルの音声データに変換されるタイミングへ到達するまで待機する。上述したタイミングへ到達すると、同期減算部１２０は、音声入力部１１０Ｒにより入力された信号の音声データ（ｉｎＲ）、および音声入力部１１０Ｌにより入力された信号の音声データ（ｉｎＬ）をそれぞれ取得する。
【００２２】
ここで、同期減算部１２０は、音声入力部１１０Ｒにより入力された信号から音声入力部１１０Ｌにより入力された信号を同期減算する場合、信号を同期させる必要がある。そこで、同期減算部１２０は、音声入力部１１０Ｒおよび音声入力部１１０Ｌに同一の音に対する信号が入力される場合に、音速、音声入力部１１０Ｒと音声入力部１１０Ｌとの設置間隔およびサンプリング周波数に基づいて、どれくらいサンプル数のずれがあるかを計算する。その結果、例えば、音声入力部１１０Ｌに入力された信号と同一の音に対応する信号が、音声入力部１１０Ｒに１サンプル遅れて入力されることが算出されたと仮定する。この場合には、同期減算部１２０は、例えば、サンプル番号「ｔ」の信号ｉｎＲ（ｔ）と、サンプル番号「ｔ」から１サンプル前のサンプル番号「ｔ−１」の信号ｉｎＬ（ｔ−１）を取得することとなる。そして、同期減算部１２０は、サンプル番号「ｔ」の信号ｉｎＲ（ｔ）からサンプル番号「ｔ−１」の信号ｉｎＬ（ｔ−１）を減算する。以下、図３を用いて、同期減算部１２０により実行させる同期減算結果のイメージを説明する。図３は、実施例１に係る同期減算部の説明に用いる図である。
【００２３】
図３に示す「Ｃ」は、同期減算を行う前の音声入力部１１０Ｒのポーラーパターンの一例を示す。図３に示す「Ｄ」は、同期減算が行われた場合の音声入力部１１０Ｒのポーラーパターンの一例を示す。例えば、図２に示す音声入力部１１０Ｌと音声入力部１１０Ｒと結ぶ直線上で、かつ音声入力部１１０Ｌの左側の領域で音が発生したものとする。この場合に同期減算が行われると、音声入力部１１０Ｒにより入力された信号から、音声入力部１１０Ｌの左側の領域で発生した音に対応する信号のみが除去される。言い換えれば、同期減算部１２０により同期減算が行われる結果、音声入力部１１０Ｒは、図３に示す「Ｄ」のようなポーラーパターンを有する指向性のマイクと同様の機能を果たすこととなる。このように、同期減算部１２０は、同期減算処理を行うことにより、音声入力部１１０Ｒのような無指向性マイクを、定常雑音などの抑圧したい音が到来する領域側に設置した場合であっても、定常雑音などの抑圧したい音に対応する信号の強調を実現する。
【００２４】
図２に戻り、パワー計算部１３０Ｒは、同期減算部１２０による同期減算結果（ｔｍｐ１）のパワーを計算する。例えば、パワー計算部１３０Ｒは、同期減算結果（ｔｍｐ１）を２乗することによりパワー（Ｐｏｗｅｒ１）を計算する。なお、パワー計算部１３０Ｒは、同一サンプル番号に含まれる各サンプル値から計算した各パワーを正規化したものを採用してもよいし、単に合算したものを採用してもよい。
【００２５】
パワー計算部１３０Ｌは、音声入力部１１０Ｌに入力された信号（ｉｎＬ）のパワーを計算する。例えば、パワー計算部１３０Ｌは、信号（ｉｎＬ）の振幅値を２乗することによりパワー（Ｐｏｗｅｒ２）を計算する。なお、パワー計算部１３０Ｌは、同一サンプル番号に含まれる各サンプル値から計算した各パワーを正規化したものを採用してもよいし、単に合算したものを採用してもよい。
【００２６】
ゲイン算出部１４０は、同期減算結果（ｔｍｐ１）のパワー（Ｐｏｗｅｒ１）と、信号（ｉｎＬ）のパワー（Ｐｏｗｅｒ２）とを用いて、信号（ｉｎＬ）の振幅を抑圧するゲイン（ｇａｉｎ）を算出する。例えば、ゲイン算出部１４０は、パワー計算部１３０Ｌにより計算された信号（ｉｎＬ）のパワー（Ｐｏｗｅｒ２）から、パワー計算部１３０Ｒにより計算された信号（ｔｍｐ１）のパワー（Ｐｏｗｅｒ１）を減算する。そして、ゲイン算出部１４０は、減算結果「Ｐｏｗｅｒ２１」を信号（ｉｎＬ）のパワー（Ｐｏｗｅｒ２）で除算した値の平方根を計算することにより、ゲイン（ｇａｉｎ）を算出する。ゲイン算出部１４０により算出されるゲイン（ｇａｉｎ）は、例えば、以下の式（１）で表される。
【００２７】
ｇａｉｎ＝（Ｐｏｗｅｒ２１÷Ｐｏｗｅｒ２）０．５・・・（１）
【００２８】
平滑化部１５０は、ゲイン算出部１４０により算出されたゲイン（ｇａｉｎ）を平滑化する。平滑化部１５０により平滑化されたゲイン（ｇａｉｎ＿ｍｅｍ）は、例えば、以下の式（２）で表される。なお、以下の式（２）に示す「α」は、０≦α＜１の範囲で平滑化部１５０により設定される係数である。また、以下の式（２）に示す「ｇａｉｎ＿ｍｅｍ´」は、処理済みである一つ前のサンプル番号の信号に対する処理において、平滑化部１５０により平滑化されたゲインである。
【００２９】
ｇａｉｎ＿ｍｅｍ＝α×ｇａｉｎ＿ｍｅｍ´＋（１−α）×ｇａｉｎ・・・（２）
【００３０】
なお、平滑化部１５０は、ゲイン算出部１４０により算出されたゲイン（ｇａｉｎ）と、一つ前のサンプル番号の信号に対する処理で平滑化されたゲイン（ｇａｉｎ＿ｍｅｍ´）とに基づいて、上述した式（２）の「α」の値を設定する。例えば、平滑化部１５０は、ゲイン（ｇａｉｎ）が、ゲイン（ｇａｉｎ＿ｍｅｍ´）よりも４倍程度大きければ、「α」の値として、できるだけ小さな値に設定する。つまり、ゲイン（ｇａｉｎ）が、ゲイン（ｇａｉｎ＿ｍｅｍ´）よりも４倍程度大きければ、定常雑音とは異なる非定常性の高い音声である可能性が高い、言い換えれば、ユーザ音声などの残したい音声である可能性が高い。そこで、平滑化部１５０は、現状の音声への追従性を高めるように、「α」の値として、できるだけ小さな値に設定する。
【００３１】
掛算部１６０は、平滑化部１５０により平滑化されたゲイン（ｇａｉｎ＿ｍｅｍ）を用いて、音声入力部１１０Ｌにより入力された信号（ｉｎＬ）を加工する。例えば、掛算部１６０は、音声入力部１１０Ｌにより入力された信号（ｉｎＬ）に対して、平滑化部１５０により平滑化されたゲイン（ｇａｉｎ＿ｍｅｍ）を掛算することで、信号（ｉｎＬ）を抑圧して加工する。そして、掛算部１６０は、抑圧結果（ｏｕｔ）を出力する。
【００３２】
なお、図２に示す音声処理装置１００は、図示は省略しているが、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やフラッシュメモリ(flash memory)などの半導体メモリ素子などの記憶部を有する。また、図２に示す音声処理装置１００は、図示は省略しているが、上述した同期減算部１２０、パワー計算部１３０Ｒ、パワー計算部１３０Ｌ、ゲイン算出部１４０、平滑化部１５０および掛算部１６０などを制御する制御部を有する。この制御部は、電子回路や集積回路に該当する。電子回路や集積回路は、上述した記憶部を用いて、上述した同期減算部１２０、パワー計算部１３０Ｒ、パワー計算部１３０Ｌ、ゲイン算出部１４０、平滑化部１５０および掛算部１６０により実行される処理を制御する。なお、電子回路としては、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）がある。また、集積回路としては、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array)などがある。
【００３３】
［音声処理装置による処理（実施例１）］
次に、図４を用いて、実施例１に係る音声処理装置１００による処理の流れを説明する。図４は、実施例１に係る音声処理装置による処理の流れを示す図である。以下の図４の説明において、「マイク」と表記するものは、上述した音声入力部に該当する。
【００３４】
図４に示すように、音声処理装置１００は、処理開始判定を実行する（ステップＳ１０１）。例えば、音声処理装置１００は、処理開始指示の入力の有無などに基づいて処理開始判定を実行する。音声処置装置１００内で、処理を開始する旨が判定されなかった場合には（ステップＳ１０１，Ｎｏ）、同判定を繰り返し実行する。
【００３５】
一方、音声処置装置１００内で、処理を開始する旨が判定された場合には（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、同期減算部１２０は、マイク１１０Ｒにより取得された信号（ｉｎＲ（ｔ））のサンプル番号を基準とした同期減算を実行する（ステップＳ１０２）。例えば、ステップＳ１０２の処理は、以下の式（３）で表すことができる。
【００３６】
ｔｍｐ１（ｔ）＝ｉｎＲ（ｔ）−ｉｎＬ（ｔ−１）・・・（３）
【００３７】
なお、ｉｎＲ（ｔ）は、マイク１１０Ｒにより取得されたサンプル番号「ｔ」の信号（振幅）を示し、ｉｎＬ（ｔ−１）は、マイク１１０Ｌにより取得されたサンプル番号「ｔ−１」の信号（振幅）を示し、ｔｍｐ１（ｔ）は、同期減算後の信号を示す。
【００３８】
次に、パワー計算部１３０Ｒは、ステップＳ１０２による同期減算結果のパワー（Ｐｏｗｅｒ１（ｔ））を計算する（ステップＳ１０３）。例えば、ステップＳ１０３の処理は、以下の式（４）で表すことができる。
【００３９】
Ｐｏｗｅｒ１（ｔ）＝Σｔｍｐ１（ｔ）２・・・（４）
【００４０】
続いて、パワー計算部１３０Ｌは、マイク１１０Ｌにより取得された信号のパワー（Ｐｏｗｅｒ２（ｔ））を計算する（ステップＳ１０４）。例えば、ステップＳ１０４の処理は、以下の式（５）で表すことができる。
【００４１】
Ｐｏｗｅｒ２（ｔ）＝ΣｉｎＬ（ｔ）２・・・（５）
【００４２】
なお、ｉｎＬ（ｔ）は、マイク１１０Ｌにより取得されたサンプル番号「ｔ」の信号（振幅）を示す。
【００４３】
次に、ゲイン算出部１４０は、ステップＳ１０４により得られたパワー（Ｐｏｗｅｒ２（ｔ））から、ステップＳ１０３により得られたパワー（Ｐｏｗｅｒ１（ｔ））を減算する（ステップＳ１０５）。例えば、ステップＳ１０５の処理は、以下の式（６）で表すことができる。
【００４４】
Ｐｏｗｅｒ２１（ｔ）＝Ｐｏｗｅｒ２（ｔ）−Ｐｏｗｅｒ１（ｔ）・・・（６）
【００４５】
なお、Ｐｏｗｅｒ２１（ｔ）は、ステップＳ１０５の処理による減算結果を示す。
【００４６】
続いて、ゲイン算出部１４０は、ステップＳ１０５により得られた減算結果（Ｐｏｗｅｒ２１（ｔ））と、ステップＳ１０４により得られたパワー（Ｐｏｗｅｒ２（ｔ））とを用いて、ゲイン（ｇａｉｎ（ｔ））を算出する（ステップＳ１０６）。ゲイン（ｇａｉｎ（ｔ））は、マイク１１０Ｌにより取得された信号に含まれる雑音を抑圧するためのゲインである。例えば、ステップＳ１０６の処理は、以下の式（７）で表すことができる。
【００４７】
ｇａｉｎ（ｔ）＝（Ｐｏｗｅｒ２１（ｔ）÷Ｐｏｗｅｒ２（ｔ））０．５・・・（７）
【００４８】
次に、平滑化部１５０は、ステップＳ１０６により得られたゲイン（ｇａｉｎ（ｔ））を平滑化する（ステップＳ１０７）。例えば、ステップＳ１０７の処理は、以下の式（８）で表すことができる。
【００４９】
ｇａｉｎ＿ｍｅｍ（ｔ）＝α×ｇａｉｎ＿ｍｅｍ（ｔ−１）＋（１−α）×ｇａｉｎ（ｔ）・・・（８）
【００５０】
なお、ｇａｉｎ＿ｍｅｍ（ｔ）は、ｇａｉｎ（ｔ）を平滑化したゲインを示し、ｇａｉｎ＿ｍｅｍ´は、１つ前のサンプル番号に対するステップＳ１０７の処理結果を示す。
【００５１】
続いて、掛算部１６０は、マイク１１０Ｌにより取得された信号（ｉｎＬ（ｔ））に対して、ステップＳ１０７により得られたゲイン（ｇａｉｎ（ｔ））を掛算して加工した信号（ｏｕｔ（ｔ））を出力する（ステップＳ１０８）。例えば、ステップＳ１０８の処理は、以下の式（９）で表すことができる。
【００５２】
ｏｕｔ（ｔ）＝ｇａｉｎ＿ｍｅｍ（ｔ）×ｉｎＬ（ｔ）・・・（９）
【００５３】
そして、音声処理装置１００は、ステップＳ１０８の処理を完了すると、上述したステップＳ１０２に戻る。また、音声処理装置１００は、電源の投入が停止されるか、あるいは処理終了指示があるまで、上述した図４に示すステップＳ１０２〜ステップＳ１０８までの処理を繰り返し実行する。なお、上述した図４に示す処理は、処理内容に矛盾を生じさせない範囲で適宜処理順序を入れ替えることもできる。
【００５４】
［実施例１による効果］
上述してきたように、音声処理装置１００は、上述した式（１）や式（７）に示すように、ユーザ音声などの残したい音を抑圧しないように信号の振幅の抑圧量を制御するという簡易な処理により定常雑音の抑圧を図る。よって、定常雑音を含む入力信号に対する処理において、時間軸上での処理が可能となり、周波数軸上で処理する技術と比較して処理遅延を短くできる。
【００５５】
また、音声処理装置１００は、取得した信号の大部分が定常雑音に対応するものである場合には、人の聴覚特性に鑑み、雑音が耳障りとなる状況では信号の振幅をできるだけ小さくすることで最大限に定常雑音を抑圧する。このため、実施例１によれば、人の聴覚特性を考慮した処理が可能となり、結果としてデバイスに提供される信号の品質を向上できる。
【００５６】
また、音声処理装置１００は、取得した信号に、ユーザ音声などの残したい音に対応する信号の含まれる割合が高いほど、そのサンプリング番号における信号の振幅の抑圧量を小さくすることで、通話音声が必要以上に小さくならない程度に信号の振幅を抑圧する。このため、実施例１によれば、人の聴覚特性を利用した処理が可能となり、結果としてデバイスに提供される信号の品質を向上できる。
【００５７】
また、音声処理装置１００は、１サンプル過去の音声に対して利用したゲインを用いて、現サンプルの音声に対するゲインを平滑化する。したがって、１サンプル過去の信号に対して利用したゲインと、上述した図４に示すＳ１０６の処理により算出したゲインとが異なることで発生する信号の品質の劣化を防ぐことができる。また、実施例１によれば、ゲインに関し、非定常性の高いユーザ音声への追従性を高めることが可能となり、結果としてデバイスに提供される信号の品質の劣化をできるだけ防ぐことができる。
【００５８】
なお、音声処理装置１００に、上述した平滑化部１５０を必ずしも設ける必要はない。例えば、処理遅延の短縮により比重を置く場合には、音声処理装置１００の構成から平滑化部１５０を除外してもよい。
【実施例２】
【００５９】
上述した実施例１では、同期減算を行うことにより、定常雑音などの雑音に対応する信号を強調する処理（音声入力部１１０Ｒにより入力された信号を強調する処理）を実行する場合を説明した。しかしながら、これに限定されるものではなく、例えば、同期減算を行うことにより、ユーザ音声などの残したい音に対応する信号を強調する処理（音声入力部により入力された内、残したい音に対応する信号を強調する処理）を実行するようにしてもよい。
【００６０】
［音声処理装置の構成（実施例２）］
図５は、実施例２に係る音声処理装置の構成を示す機能ブロック図である。図５に示すように、実施例２に係る音声処理装置２００は、実施例１に係る音声処理装置１００と基本的には同様の構成を有する。すなわち、音声入力部２１０Ｒは音声入力部１１０Ｒに対応し、音声入力部２１０Ｌは音声入力部１１０Ｌに対応し、同期減算部２２０Ｒは同期減算部１２０に対応する。また、パワー計算部２３０Ｒはパワー計算部１３０Ｒに対応し、パワー計算部２３０Ｌはパワー計算部１３０Ｌに対応し、ゲイン算出部２４０はゲイン算出部１４０に対応し、平滑化部２５０は平滑化部１５０に対応し、掛算部２６０は掛算部１６０に対応する。そして、実施例２に係る音声処理装置２００は、同期減算部２２０Ｌを新たに有する結果、実施例１に係る音声処理装置１００とは以下に説明する点が異なる。
【００６１】
同期減算部２２０Ｒは、上述した実施例１と同様に、音声入力部２１０Ｒ側から到来した信号を強調させた信号を取得することを目的として、音声入力部２１０Ｒにより入力された信号から音声入力部２１０Ｌにより入力された信号を同期減算する。音声入力部２１０Ｒにより入力された信号は、雑音であると仮定される音の信号である。
【００６２】
パワー計算部２３０Ｒは、上述した実施例１と同様に、同期減算部２２０Ｒによる同期減算結果（ｔｍｐ１）のパワーを計算する。
【００６３】
同期減算部２２０Ｌは、音声入力部２１０Ｌ側から到来した信号を強調させた信号を取得することを目的として、音声入力部２１０Ｌにより入力された信号から音声入力部２１０Ｒにより入力された信号を同期減算する。同期減算部２２０Ｌは、同期減算部２２０Ｒと基本的に同様の方法で同期減算を行う。同期減算部２２０Ｌは、例えば、サンプル番号「ｔ」の信号ｉｎＬ（ｔ）と、サンプル番号「ｔ」から１サンプル前のサンプル番号「ｔ−１」の信号ｉｎＲ（ｔ−１）を取得する。そして、同期減算部２２０Ｌは、信号ｉｎＬ（ｔ）から信号ｉｎＲ（ｔ−１）を減算する。
【００６４】
パワー算出部２３０Ｌは、パワー計算部２３０Ｒと基本的に同様の方法で、同期減算部２２０Ｌによる同期減算結果（ｔｍｐ２）のパワーを計算する。例えば、パワー計算部２３０Ｌは、同期減算結果（ｔｍｐ２）を２乗することによりパワー（Ｐｏｗｅｒ２）を計算する。
【００６５】
ゲイン算出部２４０は、同期減算結果（ｔｍｐ１）のパワー（Ｐｏｗｅｒ１）と、同期減算結果（ｔｍｐ２）のパワー（Ｐｏｗｅｒ２）とを用いて、同期減算結果（ｔｍｐ２）を抑圧するゲインを算出する。例えば、ゲイン算出部２４０は、パワー計算部２３０Ｌにより計算された同期減算結果（ｔｍｐ２）のパワー（Ｐｏｗｅｒ２）から、パワー計算部２３０Ｒにより計算された同期減算結果（ｔｍｐ１）のパワー（Ｐｏｗｅｒ１）を減算する。そして、ゲイン算出部２４０は、減算結果「Ｐｏｗｅｒ２１」を同期減算結果（ｔｍｐ２）のパワー（Ｐｏｗｅｒ２）で除算した値の平方根を計算することにより、ゲイン（ｇａｉｎ）を算出する。ゲイン算出部２４０により算出されるゲイン（ｇａｉｎ）は、例えば、上述した式（１）と同式で表される。
【００６６】
平滑化部２５０は、上述した実施例１の平滑化部１５０と同様の方法により、ゲイン算出部２４０により算出されたゲイン（ｇａｉｎ）を平滑化する。
【００６７】
掛算部２６０は、平滑化部２５０により平滑化されたゲイン（ｇａｉｎ＿ｍｅｍ）を用いて、同期減算部２２０Ｌによる同期減算結果（ｔｍｐ２）を加工する。すなわち、掛算部２６０は、同期減算部２２０Ｌによる同期減算結果（ｔｍｐ２）に対して、平滑化部２５０により平滑化されたゲイン（ｇａｉｎ＿ｍｅｍ）を掛算することにより、同期減算結果（ｔｍｐ２）を抑圧して加工する。これにより、同期減算結果（ｔｍｐ２）内の雑音が抑圧される。そして、掛算部２６０は、抑圧結果（ｏｕｔ）を出力する。
【００６８】
［音声処理装置による処理（実施例２）］
次に、図６を用いて、実施例２に係る音声処理装置２００による処理の流れを説明する。図６は、実施例２に係る音声処理装置による処理の流れを示す図である。以下の図６の説明において、「マイク」と表記するものは、上述した音声入力部に該当する。
【００６９】
図６に示すように、音声処理装置２００の制御部などが、処理開始判定を実行する（ステップＳ２０１）。例えば、音声処理装置２００の制御部などは、処理開始指示の入力の有無などに基づいて処理開始判定を実行する。処理を開始する旨が判定されなかった場合には（ステップＳ２０１，Ｎｏ）、音声処置装置２００の制御部などが、同判定を繰り返し実行する。
【００７０】
一方、音声処置装置２００の制御部などにより、処理を開始する旨が判定された場合には（ステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、同期減算部２２０Ｒは、マイク２１０Ｒにより取得された信号（ｉｎＲ（ｔ））のサンプル番号を基準とした同期減算を実行する（ステップＳ２０２）。例えば、ステップＳ２０２の処理は、上述した式（３）で表すことができる。
【００７１】
次に、同期減算部２２０Ｌは、マイク２１０Ｌにより取得された信号（ｉｎＬ（ｔ））を基準とした同期減算を実行する（ステップＳ２０３）。例えば、ステップＳ２０３の処理は、以下の式（１０）で表すことができる。
【００７２】
ｔｍｐ２（ｔ）＝ｉｎＬ（ｔ）−ｉｎＲ（ｔ−１）・・・（１０）
【００７３】
なお、ｉｎＬ（ｔ）は、マイク２１０Ｌにより取得されたサンプル番号「ｔ」の信号（振幅）を示し、ｉｎＲ（ｔ−１）は、マイク２１０Ｒにより取得されたサンプル番号「ｔ−１」の信号（振幅）を示し、ｔｍｐ２（ｔ）は、同期減算後の信号を示す。
【００７４】
続いて、パワー計算部２３０Ｒは、ステップＳ２０２による同期減算結果のパワー「Ｐｏｗｅｒ１（ｔ）」を計算する（ステップＳ２０４）。例えば、ステップＳ２０４の処理は、上述した式（４）で表すことができる。
【００７５】
次に、パワー計算部２３０Ｌは、ステップＳ２０３による同期減算結果のパワー「Ｐｏｗｅｒ２（ｔ）」を計算する（ステップＳ２０５）。例えば、ステップＳ２０５の処理は、以下の式（１１）で表すことができる。
【００７６】
Ｐｏｗｅｒ２（ｔ）＝Σｔｍｐ２（ｔ）２・・・（１１）
【００７７】
続いて、ゲイン算出部２４０は、ステップＳ２０５により得られたパワー（Ｐｏｗｅｒ２（ｔ））から、ステップＳ２０４により得られたパワー（Ｐｏｗｅｒ１（ｔ））を減算する（ステップＳ２０６）。例えば、ステップＳ２０６の処理は、上述した式（６）で表すことができる。
【００７８】
次に、ゲイン算出部２４０は、ステップＳ２０６により得られた減算結果（Ｐｏｗｅｒ２１（ｔ））と、ステップＳ２０５により得られたパワー（Ｐｏｗｅｒ２（ｔ））とを用いて、ゲイン（ｇａｉｎ（ｔ））を算出する（ステップＳ２０７）。ゲイン（ｇａｉｎ（ｔ））は、ステップＳ２０３による同期減算結果を抑圧するためのゲインである。例えば、ステップＳ２０７の処理は、上述した式（７）で表すことができる。
【００７９】
続いて、平滑化部２５０は、ステップＳ２０７により得られたゲイン（ｇａｉｎ（ｔ））を平滑化する（ステップＳ２０８）。例えば、ステップＳ２０８の処理は、上述した式（８）で表すことができる。
【００８０】
次に、掛算部２６０は、ステップＳ２０３により得られた同期減算結果に対して、ステップＳ２０８により得られたゲインを掛算した加工した信号（ｏｕｔ（ｔ））を出力する（ステップＳ２０９）。例えば、ステップＳ２０９の処理は、以下の式（１２）で表すことができる。
【００８１】
ｏｕｔ（ｔ）＝ｇａｉｎ＿ｍｅｍ（ｔ）×ｔｍｐ２（ｔ）・・・（１２）
【００８２】
そして、音声処理装置２００は、ステップＳ２０９の処理を完了すると、上述したステップＳ２０２に戻る。また、音声処理装置２００は、電源の投入が停止されるか、あるいは処理終了指示があるまで、上述した図６に示すステップＳ２０２〜ステップＳ２０９までの処理を繰り返し実行する。なお、上述した図６に示す処理は、処理内容に矛盾を生じさせない範囲で適宜処理順序を入れ替えることもできる。
【００８３】
［実施例２による効果］
上述してきたように、音声処理装置２００は、ユーザ音声などの残したい音を強調する処理を行い、この音が強調された信号を用いてゲインを算出する。このため、実施例１によれば、実施例１よりもユーザ音声などの残したい音をより強調でき、結果としてデバイスに提供される信号の品質の劣化を実施例１よりも防ぐことができる。
【実施例３】
【００８４】
上述した実施例１および２では、例えば、無指向性マイクである音声入力部のいずれか一方を定常雑音などの抑圧したい音の信号が主に到来する方向に設置し、他方をユーザ音声などの残したい音の信号が主に到来する方向に設置する場合を説明した。しかしながら、これに限定されるものではなく、各音声入力部を、残したい音の信号が到来する別個の方向にそれぞれ設置し、各音声入力部から取得した信号をそれぞれゲインにより抑圧するようにしてもよい。
【００８５】
［音声処理装置の構成（実施例３）］
図７は、実施例３に係る音声処理装置の構成を示す機能ブロック図である。図７に示すように、実施例３に係る音声処理装置３００は、例えば、図２に示す音声処理装置１００の構成を冗長にしたような構成を有する。
【００８６】
図７に示すように、音声入力部３１０Ｒおよび音声入力部３１０Ｌは、例えば、実施例１と同様の無指向性マイクである。音声入力部３１０Ｒは、例えば、ユーザＡの音声に対応する信号が主に到来する領域側に設置される。音声入力部１１０Ｌは、例えば、ユーザＡとは異なるユーザＢの音声に対応する信号が主に到来する領域側に設置される。
【００８７】
同期減算部３２０Ｒは、音声入力部３１０Ｒ側から到来した音を強調させた信号を取得することを目的として、音声入力部３１０Ｒにより入力された信号から音声入力部３１０Ｌにより入力された信号を同期減算する。なお、同期減算部３２０Ｒは、上述した実施例１の同期減算部１２０等と同様の方法により同期減算を実行する。例えば、同期減算部３２０Ｒは、音声入力部３１０Ｒおよび音声入力部３１０Ｌにより入力された信号が、所定のサンプリング周波数に従ってデジタルの信号に変換されるタイミングへの到達を待機する。上述したタイミングへ到達すると、同期減算部３２０Ｒは、音声入力部３１０Ｒにより入力された信号（ｉｎＲ）、および音声入力部３１０Ｌにより入力された信号（ｉｎＬ）をそれぞれ取得する。
【００８８】
ここで、同期減算部３２０Ｒは、音声入力部３１０Ｒにより入力された信号から音声入力部３１０Ｌにより入力された信号を同期減算する場合、信号を同期させる必要がある。そこで、同期減算部３２０Ｒは、音声入力部３１０Ｒおよび音声入力部３１０Ｌに同一の音に対応する信号が入力される場合に、音速、音声入力部３１０Ｒと音声入力部３１０Ｌとの設置間隔およびサンプリング周波数に基づいて、どれくらいサンプル数のずれがあるかを計算する。その結果、例えば、音声入力部３１０Ｌに入力された信号と同一の信号が、音声入力部３１０Ｒに１サンプル遅れて入力されることが算出されたと仮定する。この場合には、同期減算部３２０Ｒは、例えば、サンプル番号「ｔ」の信号ｉｎＲ（ｔ）と、サンプル番号「ｔ」から１サンプル前のサンプル番号「ｔ−１」の信号ｉｎＬ（ｔ−１）を取得することとなる。そして、同期減算部３２０Ｒは、サンプル番号「ｔ」の信号ｉｎＲ（ｔ）からサンプル番号「ｔ−１」の信号ｉｎＬ（ｔ−１）を減算する。
【００８９】
同期減算部３２０Ｌは、同期減算部３２０Ｒと同様の方法により、音声入力部３１０Ｌにより入力された信号から音声入力部３１０Ｒにより入力された信号を同期減算する。例えば、同期減算部３２０Ｌは、サンプル番号「ｔ」の信号ｉｎＬ（ｔ）からサンプル番号「ｔ−１」の信号ｉｎＲ（ｔ−１）を減算する。
【００９０】
パワー計算部３３０Ｒは、上述した実施例１の同期減算部１２０等と同様の方法により、同期減算部３２０Ｒにて実行された同期減算結果（ｔｍｐ１）のパワーを計算する。例えば、パワー計算部３３０Ｒは、同期減算結果（ｔｍｐ１）を２乗することによりパワー（Ｐｏｗｅｒ１）を計算する。
【００９１】
パワー計算部３３０Ｌは、パワー計算部３３０Ｒと同様の方法により、同期減算結果（ｔｍｐ２）のパワーを計算する。例えば、パワー計算部３３０Ｌは、同期減算部３２０Ｌにて実行された同期減算結果（ｔｍｐ２）のパワーを計算する。例えば、パワー計算部３３０Ｌは、同期減算結果（ｔｍｐ２）を２乗することによりパワー（Ｐｏｗｅｒ２）を計算する。
【００９２】
ゲイン算出部３４０Ｒは、同期減算結果（ｔｍｐ１）のパワー（Ｐｏｗｅｒ１）と、同期減算結果（ｔｍｐ２）のパワー（Ｐｏｗｅｒ２）とを用いて、同期減算結果（ｔｍｐ１）を抑圧するゲイン（ｇａｉｎ１）を算出する。ゲイン算出部３４０Ｒは、上述した実施例１のゲイン算出部１４０と同様の方法でゲイン（ｇａｉｎ１）を算出する。例えば、ゲイン算出部３４０Ｒは、パワー計算部３３０Ｒにより計算された同期減算結果（ｔｍｐ１）のパワー（Ｐｏｗｅｒ１）から、パワー計算部３３０Ｌにより計算された同期減算結果（ｔｍｐ２）のパワー（Ｐｏｗｅｒ２）を減算する。そして、ゲイン算出部３４０Ｒは、減算結果（Ｐｏｗｅｒ１２）を同期減算結果（ｔｍｐ１）のパワー（Ｐｏｗｅｒ１）で除算した値の平方根を計算することにより、ゲイン（ｇａｉｎ１）を算出する。ゲイン算出部３４０Ｒにより算出されるゲイン（ｇａｉｎ１）は、例えば、以下の式（１３）で表される。
【００９３】
ｇａｉｎ１＝（Ｐｏｗｅｒ１２÷Ｐｏｗｅｒ１）０．５・・・（１３）
【００９４】
ゲイン算出部３４０Ｌは、同期減算結果（ｔｍｐ１）のパワー（Ｐｏｗｅｒ１）と、同期減算結果（ｔｍｐ２）のパワー（Ｐｏｗｅｒ２）とを用いて、同期減算結果（ｔｍｐ２）を抑圧するゲイン（ｇａｉｎ２）を算出する。ゲイン算出部３４０Ｌは、ゲイン算出部３４０Ｒと同様の方法により、ゲイン（ｇａｉｎ２）を算出する。例えば、ゲイン算出部３４０Ｌは、パワー計算部３３０Ｌにより計算された同期減算結果（ｔｍｐ２）のパワー（Ｐｏｗｅｒ２）から、パワー計算部３３０Ｒにより計算された同期減算結果（ｔｍｐ１）のパワー（Ｐｏｗｅｒ１）を減算する。そして、ゲイン算出部３４０Ｌは、減算結果（Ｐｏｗｅｒ２１）を同期減算結果（ｔｍｐ２）のパワー（Ｐｏｗｅｒ２）で除算した値の平方根を計算することにより、ゲイン（ｇａｉｎ２）を算出する。ゲイン算出部３４０Ｌにより算出されるゲイン（ｇａｉｎ２）は、例えば、以下の式（１４）で表される。
【００９５】
ｇａｉｎ２＝（Ｐｏｗｅｒ２１÷Ｐｏｗｅｒ２）０．５・・・（１４）
【００９６】
平滑化部３５０Ｒは、上述した実施例１の平滑化部１５０と同様の方法により、ゲイン算出部３４０Ｒにより算出されたゲイン（ｇａｉｎ１）を平滑化する。平滑化部３５０Ｒにより平滑化されたゲイン（ｇａｉｎ＿ｍｅｍ１）は、例えば、以下の式（１５）で表される。
【００９７】
ｇａｉｎ＿ｍｅｍ１＝α×ｇａｉｎ＿ｍｅｍ１´＋（１−α）×ｇａｉｎ１・・・（１５）
【００９８】
なお、上述した式（１５）に示す「α」は、０≦α＜１の範囲で平滑化部３５０Ｒにより設定される係数である。また、上述した式（１５）に示す「ｇａｉｎ＿ｍｅｍ´１」は、処理済みである一つ前のサンプル番号の信号に対する処理で平滑化されたゲインである。
【００９９】
平滑化部３５０Ｌは、上述した平滑化部３５０Ｒと同様の方法により、ゲイン算出部３４０Ｌにより算出されたゲイン（ｇａｉｎ２）を平滑化する。平滑化部３５０Ｌにより平滑化されたゲイン（ｇａｉｎ＿ｍｅｍ２）は、例えば、以下の式（１６）で表される。
【０１００】
ｇａｉｎ＿ｍｅｍ２＝α×ｇａｉｎ＿ｍｅｍ２´＋（１−α）×ｇａｉｎ２・・・（１６）
【０１０１】
なお、上述した式（１６）に示す「α」は、０≦α＜１の範囲で平滑化部３５０Ｌにより設定される係数である。また、上述した式（１６）に示す「ｇａｉｎ＿ｍｅｍ´２」は、処理済みである一つ前のサンプル番号の信号に対する処理で平滑化されたゲインである。
【０１０２】
掛算部３６０Ｒは、上述した実施例１の掛算部１６０と同様の方法により、平滑化部３５０Ｒにより平滑化されたゲイン（ｇａｉｎ＿ｍｅｍ１）を用いて、同期減算結果（ｔｍｐ１）を加工する。すなわち、掛算部３６０Ｒは、同期減算結果（ｔｍｐ１）に対して、平滑化部３５０Ｒにより平滑化されたゲイン（ｇａｉｎ＿ｍｅｍ１）掛算することにより、同期減算結果（ｔｍｐ１）を抑圧して加工する。これにより、同期減算結果（ｔｍｐ１）内の雑音が抑圧される。そして、掛算部３６０Ｒは、抑圧結果（ｏｕｔ１）を送出する。
【０１０３】
掛算部３６０Ｌは、上述した掛算部３６０Ｒと同様の方法により、平滑化部３５０Ｌにより平滑化されたゲイン（ｇａｉｎ＿ｍｅｍ２）を用いて、同期減算結果（ｔｍｐ２）を加工する。すなわち、掛算部３６０Ｌは、同期減算結果（ｔｍｐ２）に対して、平滑化部３５０Ｌにより平滑化されたゲイン（ｇａｉｎ＿ｍｅｍ２）を掛算することにより、同期減算結果（ｔｍｐ２）を抑圧して加工する。これにより、同期減算結果（ｔｍｐ２）内の雑音が抑圧される。そして、掛算部３６０Ｌは、抑圧結果（ｏｕｔ２）を送出する。
【０１０４】
合算部３７０は、掛算部３６０Ｒによる抑圧結果（ｏｕｔ１）と掛算部３６０Ｌによる抑圧結果（ｏｕｔ２）とを合算して出力する。
【０１０５】
なお、図７に示す音声処理装置３００は、図示は省略しているが、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やフラッシュメモリ(flash memory)などの半導体メモリ素子などの記憶部を有する。また、図７に示す音声処理装置３００は、上述した各種機能部を制御する制御部を有する。この制御部は、電子回路や集積回路に該当する。電子回路や集積回路は、上述した記憶部を用いて、上述した各種機能部により実行される処理を制御する。なお、電子回路としては、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）がある。また、集積回路としては、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array)などがある。
【０１０６】
［音声処理装置による処理（実施例３）］
次に、図８および図９を用いて、実施例３に係る音声処理装置３００による処理の流れを説明する。図８および図９は、実施例３に係る音声処理装置による処理の流れを示す図である。以下の図８および図９の説明において、「マイク」と表記するものは、上述した音声入力部に該当する。
【０１０７】
まず、図８に示すように、音声処理装置３００の制御部などが、処理開始判定を実行する（ステップＳ３０１）。例えば、音声処理装置３００の制御部などは、処理開始指示の入力の有無などに基づいて処理開始判定を実行する。処理を開始する旨が判定さなかった場合には（ステップＳ３０１，Ｎｏ）、音声処置装置３００の制御部などが、同判定を繰り返し実行する。
【０１０８】
一方、音声処置装置３００の制御部などにより、処理を開始する旨が判定された場合には（ステップＳ３０１，Ｙｅｓ）、同期減算部３２０Ｒは次のステップＳ３０２の処理を実行する。すなわち、同期減算部３２０Ｒはマイク３１０Ｒにより取得された信号（ｉｎＲ（ｔ））のサンプル番号を基準とした同期減算を実行する（ステップＳ３０２）。例えば、ステップＳ３０２の処理は、上述した式（３）で表すことができる。
【０１０９】
次に、同期減算部３２０Ｌは、マイク３１０Ｌにより取得された信号のサンプル番号を基準とした同期減算を実行する（ステップＳ３０３）。例えば、ステップＳ３０３の処理は、上述した式（１０）で表すことができる。
【０１１０】
続いて、パワー計算部３３０Ｒは、ステップＳ３０２により得られた同期減算結果のパワー（Ｐｏｗｅｒ１（ｔ））を計算する（ステップＳ３０４）。例えば、ステップＳ３０４の処理は、上述した式（４）で表すことができる。
【０１１１】
次に、パワー計算部３３０Ｌは、ステップＳ３０３により得られた同期減算結果のパワー（Ｐｏｗｅｒ２（ｔ））を計算する（ステップＳ３０５）。例えば、ステップＳ３０５の処理は、上述した式（１１）で表すことができる。
【０１１２】
続いて、ゲイン算出部３４０Ｒは、ステップＳ３０４により得られたパワー（Ｐｏｗｅｒ１（ｔ））から、ステップＳ３０５により得られたパワー（Ｐｏｗｅｒ２（ｔ））を減算する（ステップＳ３０６）。例えば、ステップＳ３０６の処理は、以下の式（１７）で表すことができる。
【０１１３】
Ｐｏｗｅｒ１２（ｔ）＝Ｐｏｗｅｒ１（ｔ）−Ｐｏｗｅｒ２（ｔ）・・・（１７）
【０１１４】
なお、Ｐｏｗｅｒ１２（ｔ）は、ステップＳ３０６の処理による減算結果を示す。
【０１１５】
次に、ゲイン算出部３４０Ｒは、ステップＳ３０６により得られた減算結果（Ｐｏｗｅｒ１２（ｔ））と、ステップＳ３０４により得られたパワー（Ｐｏｗｅｒ１（ｔ））とを用いて、ゲイン（ｇａｉｎ１（ｔ））を算出する（ステップＳ３０７）。ゲイン（ｇａｉｎ１（ｔ））は、ステップＳ３０２による同期減算結果を抑圧するためのゲインである。例えば、ステップＳ３０７の処理は、以下に示す式（１８）で表すことができる。
【０１１６】
ｇａｉｎ１（ｔ）＝（Ｐｏｗｅｒ１２（ｔ）÷Ｐｏｗｅｒ１（ｔ））０．５・・・（１８）
【０１１７】
続いて、平滑化部３５０Ｒは、ステップＳ３０７により得られたゲインを平滑化する（ステップＳ３０８）。例えば、ステップＳ３０８の処理は、以下に示す式（１９）で表すことができる。
【０１１８】
ｇａｉｎ＿ｍｅｍ１（ｔ）＝α×ｇａｉｎ＿ｍｅｍ１（ｔ−１）＋（１−α）×ｇａｉｎ１（ｔ）・・・（１９）
【０１１９】
次に、掛算部３６０Ｒは、ステップＳ３０２により得られた同期減算結果に対して、ステップＳ３０８により得られたゲインを掛算した信号（ｏｕｔ１（ｔ））を送出する（ステップＳ３０９）。例えば、ステップＳ３０９の処理は、以下の式（２０）で表すことができる。
【０１２０】
ｏｕｔ１（ｔ）＝ｇａｉｎ＿ｍｅｍ１（ｔ）×ｔｍｐ１（ｔ）・・・（２０）
【０１２１】
続いて、図９に示すように、ゲイン算出部３４０Ｌは、ステップＳ３０５により得られた同期減算結果のパワー（Ｐｏｗｅｒ２（ｔ））から、ステップＳ３０４により得られた同期減算結果のパワー（Ｐｏｗｅｒ１（ｔ））を減算する（ステップＳ３１０）。例えば、ステップＳ３１０の処理は、上述した式（６）で表すことができる。
【０１２２】
次に、ゲイン算出部３４０Ｌは、ステップＳ３１０により得られた減算結果（Ｐｏｗｅｒ２１（ｔ））と、ステップＳ３０５により得られた同期減算結果のパワー（Ｐｏｗｅｒ２（ｔ））とを用いて、ゲイン（ｇａｉｎ２（ｔ））を算出する（ステップＳ３１１）。ゲイン（ｇａｉｎ２（ｔ））は、ステップＳ３０５により得られた同期減算結果を抑圧するためのゲインである。例えば、ステップＳ３０７の処理は、以下に示す式（２１）で表すことができる。
【０１２３】
ｇａｉｎ２（ｔ）＝（Ｐｏｗｅｒ２１（ｔ）÷Ｐｏｗｅｒ２（ｔ））０．５・・・（２１）
【０１２４】
続いて、平滑化部３５０Ｌは、ステップＳ３１１により得られたゲインを平滑化する（ステップＳ３１２）。例えば、ステップＳ３１２の処理は、以下に示す式（２２）で表すことができる。
【０１２５】
ｇａｉｎ＿ｍｅｍ２（ｔ）＝α×ｇａｉｎ＿ｍｅｍ２（ｔ−１）＋（１−α）×ｇａｉｎ２（ｔ）・・・（２２）
【０１２６】
次に、掛算部３６０Ｌは、ステップＳ３０３により得られた同期減算結果に対して、ステップＳ３１２により得られたゲインを掛算した信号（ｏｕｔ２（ｔ））を送出する（ステップＳ３１３）。例えば、ステップＳ３０９の処理は、以下の式（２３）で表すことができる。
【０１２７】
ｏｕｔ２（ｔ）＝ｇａｉｎ＿ｍｅｍ２（ｔ）×ｔｍｐ２（ｔ）・・・（２３）
【０１２８】
続いて、合算部３７０は、ステップＳ３０９の信号（ｏｕｔ１）とステップＳ３１３の信号（ｏｕｔ２）とを合算して出力する（ステップＳ３１４）。
【０１２９】
そして、音声処理装置３００は、ステップＳ３１４の処理を完了すると、上述したステップＳ３０２に戻る。また、音声処理装置３００は、電源の投入が停止されるか、あるいは処理終了指示があるまで、上述したステップＳ３０２〜ステップＳ３１４までの処理を繰り返し実行する。なお、上述した図８および図９に示す処理は、処理内容に矛盾を生じさせない範囲で適宜処理順序を入れ替えることもできる。
【０１３０】
［実施例３による効果］
上述してきたように、音声処理装置３００は、各音声入力部を、残したい音が到来する方向に設置し、各音声入力部からの音声をそれぞれゲインにより抑圧する。このため、実施例３によれば、別個の方向に設置された音声入力部からの信号をそれぞれ強調することができ、各音声入力部からの信号がデバイスに提供される信号の品質の劣化をできるだけ防ぐことができる。
【実施例４】
【０１３１】
上述した実施例では、３６０度全ての方向に対して感度が同等にある無指向性マイクで集音し、集めた音に対し、目的に合わせて同期減算部により同期減算処理を実行する場合の一実施形態を説明した。しかしながら、これに限定されるものではなく、無指向性マイクや同期減算部の代わりに、指向性マイクを適用してもよい。
【０１３２】
［音声処理装置の構成（実施例４）］
図１０は、実施例４に係る音声処理装置の構成を示す機能ブロック図である。図１０に示すように、実施例４に係る音声処理装置４００は、例えば、実施例２に係る音声処理装置２００と基本的には同様の構成を有する。すなわち、パワー計算部４３０Ｒはパワー計算部２３０Ｒに対応し、パワー計算部４３０Ｌはパワー計算部２３０Ｌに対応し、ゲイン算出部４４０はゲイン算出部２４０に対応し、平滑化部４５０は平滑化部２５０に対応し、掛算部４６０は掛算部２６０に対応する。
【０１３３】
そして、実施例４に係る音声処理装置４００は、無指向性マイクである音声入力部２１０Ｒ，２１０Ｌ、および同期減算部２２０Ｒ，２２０Ｌの代わりに、指向性マイクである音声入力部４１０Ｒおよび音声入力部４１０Ｌを用いる点が異なる。なお、以下の実施例４では、音声入力部４１０Ｒが、定常雑音などの抑圧したい雑音が主に到来する領域側に設置され、音声入力部４１０Ｌが、ユーザ音声などの残したい音が到来する領域側に設置される場合を説明する。以下、図１１を用いて、実施例４に係る音声処理装置の処理の流れを説明する。
【０１３４】
［音声処理装置による処理（実施例４）］
図１１を用いて、実施例４に係る音声処理装置４００による処理の流れを説明する。図１１は、実施例４に係る音声処理装置による処理の流れを示す図である。以下の図１１の説明において、「マイク」と表記するものは、上述した音声入力部に該当する。
【０１３５】
図１１に示すように、音声処理装置４００の制御部などが、処理開始判定を実行する（ステップＳ４０１）。処理を開始する旨が判定さなかった場合には（ステップＳ４０１，Ｎｏ）、音声処置装置４００の制御部などは同判定を繰り返し実行する。
【０１３６】
一方、音声処置装置４００の制御部などにより、処理を開始する旨が判定された場合には（ステップＳ４０１，Ｙｅｓ）、パワー計算部４３０Ｒは、次のステップＳ４０２の処理を実行する。すなわち、パワー計算部４３０Ｒは、マイク４１０Ｒにより取得された信号（ｉｎＲ（ｔ）（のパワー（Ｐｏｗｅｒ１（ｔ））を計算する（ステップＳ４０２）。例えば、ステップＳ４０２の処理は、以下に示す式（２４）で表すことができる。
【０１３７】
Ｐｏｗｅｒ１（ｔ）＝ΣｉｎＲ（ｔ）２・・・（２４）
【０１３８】
次に、パワー計算部４３０Ｌは、マイク４１０Ｌにより取得された信号（ｉｎＬ（ｔ））のパワー（Ｐｏｗｅｒ２（ｔ））を計算する（ステップＳ４０３）。例えば、ステップＳ４０３の処理は、以下の式（２５）で表すことができる。
【０１３９】
Ｐｏｗｅｒ２（ｔ）＝ΣｉｎＬ（ｔ）２・・・（２５）
【０１４０】
続いて、ゲイン算出部４４０は、ステップＳ４０３により得られたパワーから、ステップＳ４０２により得られたパワーを減算する（ステップＳ４０４）。例えば、ステップＳ４０４の処理は、上述した式（６）で表すことができる。
【０１４１】
次に、ゲイン算出部４４０は、ステップＳ４０４により得られた減算結果（Ｐｏｗｅｒ２１（ｔ））と、ステップＳ４０３により得られたパワー（Ｐｏｗｅｒ２（ｔ））とを用いて、ゲイン（ｇａｉｎ（ｔ））を算出する（ステップＳ４０５）。ゲイン（ｇａｉｎ（ｔ））は、マイク４１０Ｌにより取得された信号に含まれる雑音を抑圧するためのゲインである。例えば、ステップＳ４０５の処理は、上述した式（７）で表すことができる。
【０１４２】
続いて、平滑化部４５０は、ステップＳ４０５により得られたゲイン（ｇａｉｎ（ｔ））を平滑化する（ステップＳ４０６）。例えば、ステップＳ４０６の処理は、上述した式（８）で表すことができる。
【０１４３】
次に、掛算部４６０は、マイク４１０Ｌにより取得された信号（ｉｎＬ（ｔ））に対して、ステップＳ４０６により得られたゲイン（ｇａｉｎ（ｔ））を掛算して加工した信号（ｏｕｔ（ｔ））を出力する（ステップＳ４０７）。例えば、ステップＳ４０７の処理は、上述した式（９）で表すことができる。
【０１４４】
そして、音声処理装置４００は、ステップＳ４０７の処理を完了すると、上述したステップＳ４０２に戻る。また、音声処理装置４００は、電源の投入が停止されるか、あるいは処理終了指示があるまで、上述した図１２に示すステップＳ４０２〜ステップＳ４０７までの処理を繰り返し実行する。なお、上述した図１２に示す処理は、処理内容に矛盾を生じさせない範囲で適宜処理順序を入れ替えることもできる。
【０１４５】
［実施例４による効果］
上述してきたように、実施例４によれば、指向性マイクを適用した場合であっても、周波数軸上で処理する技術と比較して処理遅延を短くできる。
【実施例５】
【０１４６】
以下、本願の開示する音声処理プログラムおよび音声処理装置の他の実施形態を説明する。
【０１４７】
（１）装置構成等
例えば、図２に示した音声処理装置１００の機能ブロックの構成は概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、図２に示したゲイン算出部１４０と平滑化部１５０とを機能的または物理的に統合してもよい。このように、音声処理装置１００の機能ブロックの全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。
【０１４８】
（２）他の装置への実装
例えば、上述した実施例に係る音声処理装置を、ハンズフリーフォンやナビゲーション装置などに実装することもできる。例えば、図１２にハンズフリーフォンへの実装例を示し、図１３にナビゲーション装置への実装例を示す。図１２は、実施例１に係る音声処理装置を実装したハンズフリーフォンの構成を示す機能ブロック図である。図１３は、実施例１に係る音声処理装置を実装したナビゲーション装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【０１４９】
例えば、図１２に示すように、上述した実施例に対応する音声処理装置５００Ａをハンズフリーフォン５００に実装し、音声処理装置５００Ａにて処理された信号を通話処理ユニット５００Ｂに出力するようにしてもよい。また、例えば、図１３に示すように、上述した実施例に対応する音声処理装置６００Ａをナビゲーション装置６００に実装し、音声処理装置６００Ａにて処理された信号をナビゲーション処理ユニット６００Ｂに出力するようにしてもよい。
【０１５０】
（３）音声処理プログラム
また、上述の実施例にて説明した音声処理装置により実行される各種の処理は、例えば、マイクロプロセッサなどの電子機器で所定のプログラムを実行することによって実現することもできる。
【０１５１】
そこで、以下では、図１４を用いて、上述の実施例にて説明した音声処理装置により実行される処理と同様の機能を実現する音声処理プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図１４は、音声処理プログラムを実行する電子機器の一例を示す図である。
【０１５２】
図１４に示すように、上述の実施例にて説明した音声処理装置により実行される各種処理を実現する電子機器７００は、各種演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）７１０を有する。また、図１４に示すように、電子機器７００は、信号を取得するための入力インターフェース７２０や、処理済みの信号を出力する出力インターフェース７３０を有する。
【０１５３】
また、図１４に示すように、電子機器７００は、ＣＰＵ７１０により各種処理を実現するためのプログラムやデータ等を記憶するハードディスク装置７４０と、各種情報を一時記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリ７５０とを有する。そして、各装置７１０〜７５０は、バス７６０に接続される。
【０１５４】
なお、ＣＰＵ７１０の代わりに、例えば、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）などの電子回路、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)などの集積回路を用いることもできる。また、メモリ７５０の代わりに、フラッシュメモリ(flash memory)などの半導体メモリ素子を用いることもできる。
【０１５５】
ハードディスク装置７４０には、上述の実施例にて説明した音声処理装置の機能と同様の機能を発揮する音声処理プログラム７４１および音声処理用データ７４２が記憶されている。なお、この音声処理プログラム７４１を適宜分散させて、ネットワークを介して通信可能に接続された他のコンピュータの記憶部に記憶させておくこともできる。
【０１５６】
そして、ＣＰＵ７１０が、音声処理プログラム７４１をハードディスク装置７４０から読み出してＲＡＭなどのメモリ７５０に展開することにより、図１４に示すように、音声処理プログラム７４１は音声処理プロセス７５１として機能する。音声処理プロセス７５１は、ハードディスク装置７４０から読み出した音声処理用データ７４２等の各種データを適宜メモリ７５０上の自身に割当てられた領域に展開し、この展開した各種データに基づいて各種処理を実行する。
【０１５７】
なお、音声処理プロセス７５１は、例えば、図２に示した音声処理装置１００の同期減算部１２０、パワー計算部１３０Ｒ、パワー計算部１３０Ｌ、ゲイン算出部１４０、平滑化部１５０および掛算部１６０にて実行される処理、例えば、図４に示す処理等を含む。
【０１５８】
なお、音声処理プログラム７４１については、必ずしも最初からハードディスク装置７４０に記憶させておく必要はない。例えば、電子機器７００によるデータの読み込みや書込みが可能なフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカードなどの「可搬用の物理媒体」に各プログラムを記憶させておく。そして、電子機器７００がこれらから各プログラムを読み出して実行するようにしてもよい。
【０１５９】
さらには、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮなどを介して、電子機器７００が実装されたＥＣＵに接続される「他のコンピュータ（またはサーバ）」などに各プログラムを記憶させておく。そして、電子機器７００がこれらから各プログラムを読み出して実行するようにしてもよい。
【０１６０】
なお、上記の実施例において、パワー計算部１３０Ｒ、パワー計算部２３０Ｒ、パワー計算部３３０Ｒ、パワー計算部４３０Ｒは第一の計算部の一例である。また、パワー計算部１３０Ｌ、パワー計算部２３０Ｌ、パワー計算部３３０Ｌ、パワー計算部４３０Ｌは第二の計算部の一例である。また、ゲイン算出部１４０、ゲイン算出部２４０、ゲイン算出部３４０Ｒ、ゲイン算出部３４０Ｌ、ゲイン算出部４４０はゲイン算出部の一例である。また、掛算部１６０、掛算部２６０、掛算部３６０Ｒ、掛算部３６０Ｌ、掛算部４６０は加工部の一例である。また、平滑化部１５０、平滑化部２５０、平滑化部３５０Ｒ、平滑化部３５０Ｌ、平滑化部４５０は平滑化部の一例である。
【０１６１】
上述してきた実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１６２】
（付記１）第一のマイクおよび第二のマイクのうち、前記第一のマイクが受付けた第一の信号に基づく第一のパワーを計算する第一の計算部と、
前記第二のマイクが受け付けた第二の信号に基づく第二のパワーを計算する第二の計算部と、
前記第一のパワーと前記第二のパワーとの比に基づいて、ゲインを算出する算出部と、
前記算出部により算出されたゲインを用いて前記第二の信号を加工する加工部と
を有することを特徴とする音声処理装置。
【０１６３】
（付記２）前記算出部は、前記第二のパワーから前記第一のパワーを減算した値が、該第二のパワーに対して小さいほど、前記第二の信号の振幅を大きく抑圧するゲインを算出することを特徴とする付記１に記載の音声処理装置。
【０１６４】
（付記３）前記第一のマイクおよび前記第二のマイクが指向性を有さないマイクであって、
前記第一の計算部は、前記第一の信号から前記第二の信号を減算した減算結果に基づいて、前記第一の信号のうち前記第一のマイク側から到来する信号に基づくパワーを前記第一のパワーとして計算し、
前記算出部は、前記第二のパワーから前記第一のパワーを減算した値が、該第二のパワーに対して小さいほど、前記第二の信号の振幅を大きく抑圧するゲインを算出することを特徴とする付記１に記載の音声処理装置。
【０１６５】
（付記４）前記第二の計算部は、前記第二の信号から前記第一の信号を減算した減算結果に基づいて、前記第二の信号のうち前記第二のマイク側から到来する信号に基づくパワーを前記第二のパワーとして計算することを特徴とする付記３に記載の音声処理装置。
【０１６６】
（付記５）前記算出部は、前記第一のパワーから前記第二のパワーを減算した値が、該第一のパワーに対して小さいほど、前記第一の信号の振幅を大きく抑圧する他のゲインをさらに算出し、
前記加工部は、前記算出部により算出された前記他のゲインを用いて前記第一の信号を加工することを特徴とする付記４に記載の音声処理装置。
【０１６７】
（付記６）所定のサンプリング周波数に従った第一のタイミングで前記算出部により算出されたゲインを、前記第一のタイミングよりも一つ前の第二のタイミングで前記算出部により算出されたゲインに応じて平滑化する平滑化部をさらに有し、
前記加工部は、前記平滑化部により平滑化されたゲインを用いて前記第二の信号を加工することを特徴とする付記１〜４のいずれか一つに記載の音声処理装置。
【０１６８】
（付記７）所定のサンプリング周波数に従った第一のタイミングで前記算出部により算出されたゲインを、前記第一のタイミングよりも一つ前の第二のタイミングで前記算出部により算出されたゲインに応じて平滑化し、前記第一のタイミングで前記算出部により算出された前記他のゲインを、前記第二のタイミングで前記算出部により算出された前記他のゲインに応じて平滑化する平滑化部をさらに有し、
前記加工部は、前記平滑化部により平滑化された前記他のゲインを用いて前記第一の信号を加工することを特徴とする付記５に記載の音声処理装置。
【０１６９】
（付記８）コンピュータに、
第一のマイクおよび第二のマイクのうち、前記第一のマイクが受付けた第一の信号に基づく第一のパワーを計算し、
前記第二のマイクが受け付けた第二の信号に基づく第二のパワーを計算し、
前記第一のパワーと前記第二のパワーとの比に基づいてゲインを算出し、
算出した前記ゲインを用いて前記第二の信号を加工する
処理を実行させることを特徴とする音声処理プログラム。
【０１７０】
（付記９）前記ゲインを算出する処理は、前記第二のパワーから前記第一のパワーを減算した値が、該第二のパワーに対して小さいほど、前記第二の信号の振幅を大きく抑圧するゲインを算出することを特徴とする付記８に記載の音声処理プログラム。
【０１７１】
（付記１０）前記第一のマイクおよび前記第二のマイクが指向性を有さないマイクであって、
前記第一のパワーを計算する処理は、前記第一の信号から前記第二の信号を減算した減算結果に基づいて、前記第一の信号のうち前記第一のマイク側から到来する信号に基づくパワーを前記第一のパワーとして計算し、
前記ゲインを算出する処理は、前記第二のパワーから前記第一のパワーを減算した値が、該第二のパワーに対して小さいほど、前記第二の信号の振幅を大きく抑圧するゲインを算出することを特徴とする付記８に記載の音声処理プログラム。
【０１７２】
（付記１１）前記第二のパワーを計算する処理は、前記第二の信号から前記第一の信号を減算した減算結果に基づいて、前記第二の信号のうち前記第二のマイク側から到来する信号に基づくパワーを前記第二のパワーとして計算することを特徴とする付記１０に記載の音声処理プログラム。
【０１７３】
（付記１２）前記ゲインを算出する処理は、前記第一のパワーから前記第二のパワーを減算した値が、該第一のパワーに対して小さいほど、前記第一の信号の振幅を大きく抑圧する他のゲインをさらに算出し、
前記コンピュータに、
前記他のゲインを用いて前記第一の信号を加工する処理をさらに実行させることを特徴とする付記１１に記載の音声処理プログラム。
【０１７４】
（付記１３）前記コンピュータに、
所定のサンプリング周波数に従った第一のタイミングで算出されたゲインを、前記第一のタイミングよりも一つ前の第二のタイミングで算出されたゲインに応じて平滑化する処理をさらに実行させ、
前記第二の信号を加工する処理は、前記平滑化する処理において平滑化されたゲインを用いて前記第二の信号を加工することを特徴とすることを特徴とする付記８〜１１のいずれか一つに記載の音声処理プログラム。
【０１７５】
（付記１４）前記コンピュータに、
所定のサンプリング周波数に従った第一のタイミングで算出されたゲインを、前記第一のタイミングよりも一つ前の第二のタイミングで算出されたゲインに応じて平滑化し、前記第一のタイミングで算出された前記他のゲインを、前記第二のタイミングで算出された前記他のゲインに応じて平滑化し、
前記平滑化する処理において平滑化されたゲインを用いて前記第二の信号を加工し、前記平滑化する処理において平滑化された前記他のゲインを用いて前記第一の信号を加工する
処理をさらに実行させることを特徴とする付記１２に記載の音声処理プログラム。
【符号の説明】
【０１７６】
１００ 音声処理装置
１１０Ｒ、１１０Ｌ 音声入力部
１２０ 同期減算部
１３０Ｒ、１３０Ｌ パワー計算部
１４０ ゲイン算出部
１５０ 平滑化部
１６０ 掛算部
２００ 音声処理装置
２１０Ｒ、２１０Ｌ 音声入力部
２２０Ｒ、２２０Ｌ 同期減算部
２３０Ｒ、２３０Ｌ パワー計算部
２４０ ゲイン算出部
２５０ 平滑化部
２６０ 掛算部
３００ 音声処理装置
３１０Ｒ、３１０Ｌ 音声入力部
３２０Ｒ、３２０Ｌ 同期減算部
３３０Ｒ、３３０Ｌ パワー計算部
３４０Ｒ、３４０Ｌ ゲイン算出部
３５０Ｒ、３５０Ｌ 平滑化部
３６０Ｒ、３６０Ｌ 掛算部
３７０ 合算部
４００ 音声処理装置
４１０Ｒ、４１０Ｌ 音声入力部
４３０Ｒ、４３０Ｌ パワー計算部
４４０ ゲイン算出部
４５０ 平滑化部
４６０ 掛算部
５００ ハンズフリーフォン
５００Ａ 音声処理装置
５００Ｂ 通話処理ユニット
６００ ナビゲーション装置
６００Ａ 音声処理装置
６００Ｂ ナビゲーション処理ユニット
７００ 電子機器
７１０ ＣＰＵ
７２０ 入力インターフェース
７３０ 出力インターフェース
７４０ ハードディスク装置
７４１ 音声処理プログラム
７４２ 音声処理用データ
７５０ メモリ
７５１ 音声処理プロセス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一のマイクおよび第二のマイクのうち、前記第一のマイクが受付けた第一の信号に基づく第一のパワーを計算する第一の計算部と、
前記第二のマイクが受け付けた第二の信号に基づく第二のパワーを計算する第二の計算部と、
前記第一のパワーと前記第二のパワーとの比に基づいて、ゲインを算出する算出部と、
前記算出部により算出されたゲインを用いて前記第二の信号を加工する加工部と
を有することを特徴とする音声処理装置。
【請求項２】
前記算出部は、前記第二のパワーから前記第一のパワーを減算した値が、該第二のパワーに対して小さいほど、前記第二の信号の振幅を大きく抑圧するゲインを算出することを特徴とする請求項１に記載の音声処理装置。
【請求項３】
前記第一のマイクおよび前記第二のマイクが指向性を有さないマイクであって、
前記第一の計算部は、前記第一の信号から前記第二の信号を減算した減算結果に基づいて、前記第一の信号のうち前記第一のマイク側から到来する信号に基づくパワーを前記第一のパワーとして計算し、
前記算出部は、前記第二のパワーから前記第一のパワーを減算した値が、該第二のパワーに対して小さいほど、前記第二の信号の振幅を大きく抑圧するゲインを算出することを特徴とする請求項１に記載の音声処理装置。
【請求項４】
前記第二の計算部は、前記第二の信号から前記第一の信号を減算した減算結果に基づいて、前記第二の信号のうち前記第二のマイク側から到来する信号に基づくパワーを前記第二のパワーとして計算することを特徴とする請求項３に記載の音声処理装置。
【請求項５】
前記算出部は、前記第一のパワーから前記第二のパワーを減算した値が、該第一のパワーに対して小さいほど、前記第一の信号の振幅を大きく抑圧する他のゲインをさらに算出し、
前記加工部は、前記算出部により算出された前記他のゲインを用いて前記第一の信号を加工することを特徴とする請求項４に記載の音声処理装置。
【請求項６】
所定のサンプリング周波数に従った第一のタイミングで前記算出部により算出されたゲインを、前記第一のタイミングよりも一つ前の第二のタイミングで前記算出部により算出されたゲインに応じて平滑化する平滑化部をさらに有し、
前記加工部は、前記平滑化部により平滑化されたゲインを用いて前記第二の信号を加工することを特徴とする請求項１または３に記載の音声処理装置。
【請求項７】
所定のサンプリング周波数に従った第一のタイミングで前記算出部により算出されたゲインを、前記第一のタイミングよりも一つ前の第二のタイミングで前記算出部により算出されたゲインに応じて平滑化し、前記第一のタイミングで前記算出部により算出された前記他のゲインを、前記第二のタイミングで前記算出部により算出された前記他のゲインに応じて平滑化する平滑化部をさらに有し、
前記加工部は、前記平滑化部により平滑化されたゲインを用いて前記第二の信号を加工し、前記平滑化部により平滑化された前記他のゲインを用いて前記第一の信号を加工することを特徴とする請求項５に記載の音声処理装置。
【請求項８】
コンピュータに、
第一のマイクおよび第二のマイクのうち、前記第一のマイクが受付けた第一の信号に基づく第一のパワーを計算し、
前記第二のマイクが受け付けた第二の信号に基づく第二のパワーを計算し、
前記第一のパワーと前記第二のパワーとの比に基づいてゲインを算出し、
算出した前記ゲインを用いて前記第二の信号を加工する
処理を実行させることを特徴とする音声処理プログラム。
【請求項１】
第一のマイクおよび第二のマイクのうち、前記第一のマイクが受付けた第一の信号に基づく第一のパワーを計算する第一の計算部と、
前記第二のマイクが受け付けた第二の信号に基づく第二のパワーを計算する第二の計算部と、
前記第一のパワーと前記第二のパワーとの比に基づいて、ゲインを算出する算出部と、
前記算出部により算出されたゲインを用いて前記第二の信号を加工する加工部と
を有することを特徴とする音声処理装置。
【請求項２】
前記算出部は、前記第二のパワーから前記第一のパワーを減算した値が、該第二のパワーに対して小さいほど、前記第二の信号の振幅を大きく抑圧するゲインを算出することを特徴とする請求項１に記載の音声処理装置。
【請求項３】
前記第一のマイクおよび前記第二のマイクが指向性を有さないマイクであって、
前記第一の計算部は、前記第一の信号から前記第二の信号を減算した減算結果に基づいて、前記第一の信号のうち前記第一のマイク側から到来する信号に基づくパワーを前記第一のパワーとして計算し、
前記算出部は、前記第二のパワーから前記第一のパワーを減算した値が、該第二のパワーに対して小さいほど、前記第二の信号の振幅を大きく抑圧するゲインを算出することを特徴とする請求項１に記載の音声処理装置。
【請求項４】
前記第二の計算部は、前記第二の信号から前記第一の信号を減算した減算結果に基づいて、前記第二の信号のうち前記第二のマイク側から到来する信号に基づくパワーを前記第二のパワーとして計算することを特徴とする請求項３に記載の音声処理装置。
【請求項５】
前記算出部は、前記第一のパワーから前記第二のパワーを減算した値が、該第一のパワーに対して小さいほど、前記第一の信号の振幅を大きく抑圧する他のゲインをさらに算出し、
前記加工部は、前記算出部により算出された前記他のゲインを用いて前記第一の信号を加工することを特徴とする請求項４に記載の音声処理装置。
【請求項６】
所定のサンプリング周波数に従った第一のタイミングで前記算出部により算出されたゲインを、前記第一のタイミングよりも一つ前の第二のタイミングで前記算出部により算出されたゲインに応じて平滑化する平滑化部をさらに有し、
前記加工部は、前記平滑化部により平滑化されたゲインを用いて前記第二の信号を加工することを特徴とする請求項１または３に記載の音声処理装置。
【請求項７】
所定のサンプリング周波数に従った第一のタイミングで前記算出部により算出されたゲインを、前記第一のタイミングよりも一つ前の第二のタイミングで前記算出部により算出されたゲインに応じて平滑化し、前記第一のタイミングで前記算出部により算出された前記他のゲインを、前記第二のタイミングで前記算出部により算出された前記他のゲインに応じて平滑化する平滑化部をさらに有し、
前記加工部は、前記平滑化部により平滑化されたゲインを用いて前記第二の信号を加工し、前記平滑化部により平滑化された前記他のゲインを用いて前記第一の信号を加工することを特徴とする請求項５に記載の音声処理装置。
【請求項８】
コンピュータに、
第一のマイクおよび第二のマイクのうち、前記第一のマイクが受付けた第一の信号に基づく第一のパワーを計算し、
前記第二のマイクが受け付けた第二の信号に基づく第二のパワーを計算し、
前記第一のパワーと前記第二のパワーとの比に基づいてゲインを算出し、
算出した前記ゲインを用いて前記第二の信号を加工する
処理を実行させることを特徴とする音声処理プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−１３４５７８（Ｐ２０１２−１３４５７８Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８２４３６（Ｐ２０１０−２８２４３６）
【出願日】平成２２年１２月１７日（２０１０．１２．１７）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１７日（２０１０．１２．１７）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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