(57)【要約】      （修正有）【課題】マイクロホンの近傍に存在する音源からの出力音を、従来よりも効果的に、抑圧することができる信号処理装置を提供する。【解決手段】信号処理装置２は、Ｍ個（Ｍは２以上の整数）のマイクロホン２０ａ、２０ｂ、・・・から所定の距離以内にある音源から、Ｍ個のマイクロホンへ到達する音のそれぞれの音圧レベルが等しくなるように、Ｍ個のマイクロホンから出力されるＭ個の信号のうちの少なくとも１つの信号にゲインを乗じるゲイン制御部３０と、音源からＭ個のマイクロホンへ到達する音のそれぞれの到達時間の間の差によって生じる、Ｍ個の信号の時間的差異がなくなるように、Ｍ個の信号のうちの少なくとも１つの信号を遅延させる遅延部４０と、ゲイン制御部３０及び遅延部４０から得られるＭ個の信号から、所定の距離以内にある音源から出力される音を表す信号を抑圧するフィルタ適用部５０と、を含む。【選択図】図２
2020036304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍ個（Ｍは２以上の整数）のマイクロホンから所定の距離以内にある音源から、前記Ｍ個のマイクロホンへ到達する音を示すＭ個の信号のそれぞれの音圧レベルが等しくなるように、前記Ｍ個のマイクロホンから出力されるＭ個の信号のうちの少なくとも１つの信号にゲインを乗じるゲイン制御ステップと、
前記音源から前記Ｍ個のマイクロホンへ到達する音のそれぞれの到達時間の間の差によって生じる、前記Ｍ個の信号の時間的差異がなくなるように、前記Ｍ個の信号のうちの少なくとも１つの信号を遅延させる遅延ステップと、
前記ゲイン制御ステップ及び前記遅延ステップから得られる前記Ｍ個の信号に対して、フィルタを適用することにより、前記所定の距離以内にある前記音源から出力される音が抑圧された信号を生成するフィルタ適用ステップと、
を含み、
前記音源は、前記Ｍ個のマイクロホンのうち、前記音源に最も近い位置にあるマイクロホンから、前記所定の距離以内にある、
信号処理方法。
【請求項２】
前記所定の距離は、前記Ｍ個のマイクロホンの空間的間隔のうちの最長の間隔の３倍以内の距離である、
請求項１に記載の信号処理方法。
【請求項３】
前記所定の距離は、前記音源に最も近い位置にあるマイクロホンに前記音源から到達する音の音圧レベルが、前記Ｍ個のマイクロホンのうち前記音源から最も遠い位置にあるマイクロホンに前記音源から到達する音の音圧レベルの４／３倍以上になる距離である、
請求項１または２に記載の信号処理方法。
【請求項４】
さらに、前記音源の存在する空間的位置を算出するステップを含む、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の信号処理方法。
【請求項５】
前記ゲイン制御ステップ、前記遅延ステップ及び前記フィルタ適用ステップは、周波数領域で行われる、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の信号処理方法。
【請求項６】
前記ゲイン制御ステップ、前記遅延ステップ及び前記フィルタ適用ステップは、時間領域で行われる、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の信号処理方法。
【請求項７】
Ｍ個（Ｍは２以上の整数）のマイクロホンから所定の距離以内にある音源から、前記Ｍ個のマイクロホンへ到達する音を示すＭ個の信号のそれぞれの音圧レベルが等しくなるように、前記Ｍ個のマイクロホンから出力されるＭ個の信号のうちの少なくとも１つの信号にゲインを乗じるゲイン制御部と、
前記音源から前記Ｍ個のマイクロホンへ到達する音のそれぞれの到達時間の間の差によって生じる、前記Ｍ個の信号の時間的差異がなくなるように、前記Ｍ個の信号のうちの少なくとも１つの信号を遅延させる遅延部と、
前記ゲイン制御ステップ及び前記遅延ステップから得られる前記Ｍ個の信号に対して、フィルタを適用することにより、前記所定の距離以内にある前記音源から出力される音が抑圧された信号を生成するフィルタ適用部と、
を備え、
前記音源は、前記Ｍ個のマイクロホンのうち、前記音源に最も近い位置にあるマイクロホンから、前記所定の距離以内にある、
信号処理装置。       
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の信号処理方法をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、信号処理方法及び信号処理装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、アレイマイクを構成する複数のマイクロホンに入力される音の距離減衰に基づいて、各音源から出力された音に重み付けをして、マイクロホンの遠方から出力される音を抑圧し、近傍から出力される音を強調する技術が存在する（特許文献１参照）。また、従来技術として、マイクロホンの遠方から出力される音を抑圧し、近傍から出力される音を強調、または、マイクロホンの近傍から出力される音を抑圧し、遠方から出力される音を強調するために、直接音の伝達特性及び反射音の伝達特性を用いて設計されたフィルタを、取得した音に適用する技術が存在する（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５１２３５９５号公報
【特許文献２】特許第５４８６６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術では、マイクロホンの近傍に存在する音源からの出力音を効果的に抑圧することは難しい。
【０００５】
そこで、本開示は、マイクロホンの近傍に存在する音源からの出力音を、従来よりも効果的に、抑圧することができる信号処理方法等を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る信号処理方法等は、Ｍ個（Ｍは２以上の整数）のマイクロホンから所定の距離以内にある音源から、前記Ｍ個のマイクロホンへ到達する音を示すＭ個の信号のそれぞれの音圧レベルが等しくなるように、前記Ｍ個のマイクロホンから出力されるＭ個の信号のうちの少なくとも１つの信号にゲインを乗じるゲイン制御ステップと、前記音源から前記Ｍ個のマイクロホンへ到達する音のそれぞれの到達時間の間の差によって生じる、前記Ｍ個の信号の時間的差異がなくなるように、前記Ｍ個の信号のうちの少なくとも１つの信号を遅延させる遅延ステップと、前記ゲイン制御ステップ及び前記遅延ステップから得られる前記Ｍ個の信号に対して、フィルタを適用することにより、前記所定の距離以内にある前記音源から出力される音が抑圧された信号を生成するフィルタ適用ステップと、を含み、前記音源は、前記Ｍ個のマイクロホンのうち、前記音源に最も近い位置にあるマイクロホンから、前記所定の距離以内にある。
【０００７】
なお、これらの包括的又は具体的な態様は、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の一態様に係る信号処理方法等は、マイクロホンの近傍に存在する音源からの出力音を、従来よりも効果的に、抑圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態におけるスピーカと話者との位置関係を表す図である。
【図２】図２は、実施の形態における時間領域での信号処理を行う信号処理装置のブロック図である。
【図３】図３は、実施の形態における周波数領域での信号処理を行う信号処理装置のブロック図である。
【図４】図４は、実施の形態における信号処理方法の手順を表すフローチャートである。
【図５】図５は、実施の形態における近傍音源に対する信号処理後の周波数特性を表すグラフである。
【図６】図６は、実施の形態における遠方音源に対する信号処理後の周波数特性を表すグラフである。
【図７】図７は、実施の形態における信号処理方法を適用した緊急通報システム（ｅ−ｃａｌｌ）の具体例を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態における信号処理方法を適用した緊急通報システム（ｅ−ｃａｌｌ）を車室内に設置した様子を表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（本開示の基礎となった知見）
緊急通報システムの車両への搭載の義務化の開始に対応するため、緊急通報システムに、車種に依らないチューニングができる点等でメリットのある、マイクロホン及びスピーカが一体となった比較的小型のモジュールが採用され始めている。緊急通報システムでは、緊急時に、ドライバ等の搭乗者が、オペレータ等と通話すること等が想定されている。ここで、マイクロホンとスピーカが近接した比較的小型のモジュールでは、スピーカから出力される音が、マイクロホンに入力されてしまう。このため、スピーカから出力される音のうちマイクロホンに入力されてしまう音を抑圧するノイズキャンセラ技術が、当該モジュールに採用されている。
【００１１】
しかしながら、スピーカが小型であることから、スピーカが比較的大きな音を出力する際に、出力音に、音源への入力信号に対しての歪が発生しやすい。この歪は、従来のエコーキャンセラ技術で消去することが難しい。そのため、スピーカからの出力音がマイクに入力される場合、歪の部分がエコーキャンセラ技術によって抑圧されない。
【００１２】
また、特許文献１に記載の技術では、マイクロホンの近傍及び遠方の両方から同時に音が出力された場合に、近傍から出力される音を抽出して強調することが難しく、周囲の騒音による影響も受けやすい。また、特許文献２に記載の技術では、予めマイクロホン及び音源の位置から、音源から出力される音の伝達特性を測定しておかなければならないという課題がある。加えて、特許文献２に記載の技術では、環境に応じて音の反射状況が大きく変化するため、伝達特性を用いる際に、収音環境も考慮する必要がある。
【００１３】
そこで、本開示の一態様に係る信号処理方法は、Ｍ個（Ｍは２以上の整数）のマイクロホンから所定の距離以内にある音源から、前記Ｍ個のマイクロホンへ到達する音を示すＭ個の信号のそれぞれの音圧レベルが等しくなるように、前記Ｍ個のマイクロホンから出力されるＭ個の信号のうちの少なくとも１つの信号にゲインを乗じるゲイン制御ステップと、前記音源から前記Ｍ個のマイクロホンへ到達する音のそれぞれの到達時間の間の差によって生じる、前記Ｍ個の信号の時間的差異がなくなるように、前記Ｍ個の信号のうちの少なくとも１つの信号を遅延させる遅延ステップと、前記ゲイン制御ステップ及び前記遅延ステップから得られる前記Ｍ個の信号に対して、フィルタを適用することにより、前記所定の距離以内にある前記音源から出力される音が抑圧された信号を生成するフィルタ適用ステップと、を含み、前記音源は、前記Ｍ個のマイクロホンのうち、前記音源に最も近い位置にあるマイクロホンから、前記所定の距離以内にある。
【００１４】
これにより、本開示の一態様に係る信号処理方法は、音源に最も近いマイクロホンから所定の距離以内にある音源からの出力音自体を、抑圧することが出来る。また、本開示の一態様に係る信号処理方法は、マイクロホンに近接した音源からの出力音に対しても、マイクロホンから遠方の音源からの出力音に対しても、同一のゲインを乗じることによって、効率よく、マイクロホンに近接した音源からの出力音を抑圧し、マイクロホンから遠方の音源からの出力音を抑圧しないことが可能である。また、本開示の一態様に係る信号処理方法は、小型のスピーカ等の音源から出力された、エコーキャンセラ技術で抑圧することのできない音を、抑圧することが出来る。つまり、本開示の一態様に係る信号処理方法は、音の歪も含めて、マイクロホンに近接した音源からの出力音を抑圧することが出来る。
【００１５】
また、例えば、前記所定の距離は、前記Ｍ個のマイクロホンの空間的間隔のうちの最長の間隔の３倍以内の距離であってもよい。
【００１６】
これにより、本開示の一態様に係る信号処理方法は、音源に最も近い位置にあるマイクロホンから、Ｍ個のマイクロホンのそれぞれの間隔のうち、最長の間隔の３倍以内の距離に位置する音源からの出力音を抑圧することが出来る。音源に最も近い位置にあるマイクロホンから、Ｍ個のマイクロホンのそれぞれの間隔のうち最長の間隔の３倍以内の距離が表す範囲は、Ｍ個のマイクロホンそれぞれに入力される音の音圧レベルに有意な差がでる範囲である。よって、本開示の一態様に係る信号処理方法は、効果的に、マイクロホンから所定の距離以内の範囲にある音源から出力される音を抑圧することが出来る。
【００１７】
また、例えば、前記所定の距離は、前記音源に最も近い位置にあるマイクロホンに前記音源から到達する音の音圧レベルが、前記Ｍ個のマイクロホンのうち前記音源から最も遠い位置にあるマイクロホンに前記音源から到達する音の音圧レベルの４／３倍以上になる距離であってもよい。
【００１８】
これにより、本開示の一態様に係る信号処理方法は、音源に最も近い位置にあるマイクロホンに入力される音圧レベルが、音源から最も遠い位置にあるマイクロホンに入力される音圧レベルの４／３倍以上であるような距離に位置する音源からの音を抑圧することが出来る。音源に最も近い位置にあるマイクロホンに入力される音圧レベルが、音源から最も遠い位置にあるマイクロホンに入力される音圧レベルの４／３倍以上であることは、マイクロホンに近接した音源からの音を抑圧できるための、マイクロホンに入る音圧差のおおよその下限値を表している。よって、本開示の一態様に係る信号処理方法は、効果的に、マイクロホンから所定の距離以内の範囲にある音源から出力される音を抑圧することが出来る。
【００１９】
また、例えば、本開示の一態様に係る信号処理方法は、さらに、前記音源の存在する空間的位置を算出するステップを含んでもよい。
【００２０】
これにより、本開示の一態様に係る信号処理方法は、Ｍ個のマイクロホンから音源までの距離を算出することが出来る。よって、本開示の一態様に係る信号処理方法は、自律的に、音源に最も近いマイクロホンから、所定の距離以内にある音源からの出力音を抑圧することが出来る。
【００２１】
また、例えば、前記ゲイン制御ステップ、前記遅延ステップ及び前記フィルタ適用ステップは、周波数領域で行われてもよい。
【００２２】
これにより、本開示の一態様に係る信号処理方法は、マイクロホンから出力された信号を周波数領域で扱うことが出来る。よって、比較的容易に、信号の処理を行うことが出来る。
【００２３】
また、例えば、前記ゲイン制御ステップ、前記遅延ステップ及び前記フィルタ適用ステップは、時間領域で行われてもよい。
【００２４】
これにより、本開示の一態様に係る信号処理方法は、マイクロホンから出力された信号を時間領域で扱うことが出来る。よって、時間と信号の強度に応じて、信号の処理を行うことが出来る。
【００２５】
また、本開示の一態様に係る信号処理装置は、Ｍ個（Ｍは２以上の整数）のマイクロホンから所定の距離以内にある音源から、前記Ｍ個のマイクロホンへ到達する音を示すＭ個の信号のそれぞれの音圧レベルが等しくなるように、前記Ｍ個のマイクロホンから出力されるＭ個の信号のうちの少なくとも１つの信号にゲインを乗じるゲイン制御部と、前記音源から前記Ｍ個のマイクロホンへ到達する音のそれぞれの到達時間の間の差によって生じる、前記Ｍ個の信号の時間的差異がなくなるように、前記Ｍ個の信号のうちの少なくとも１つの信号を遅延させる遅延部と、前記ゲイン制御ステップ及び前記遅延ステップから得られる前記Ｍ個の信号に対して、フィルタを適用することにより、前記所定の距離以内にある前記音源から出力される音が抑圧された信号を生成するフィルタ適用部と、を備え、前記音源は、前記Ｍ個のマイクロホンのうち、前記音源に最も近い位置にあるマイクロホンから、前記所定の距離以内にある。
【００２６】
これにより、本開示の一態様に係る信号処理装置は、上記信号処理方法と同様の効果を奏することができる。
【００２７】
また、本開示の一態様に係るプログラムは、前記信号処理方法をコンピュータに実行させてもよい。
【００２８】
これにより、本開示の一態様に係るプログラムは、上記信号処理方法と同様の効果を奏することができる。
【００２９】
以下、実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
【００３０】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、請求の範囲を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図は、必ずしも厳密に図示したものではない。各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００３１】
（実施の形態）
［本開示の一態様におけるスピーカと話者の位置関係］
図１は、実施の形態におけるスピーカと話者との位置関係を表す図である。図１に示されるように、スピーカ１０ａは、マイクロホン２０ａと近接して設置される。例えば、スピーカ１０ａとマイクロホン２０ａとの間の距離は約１ｃｍである。また、スピーカ１０ａとマイクロホン２０ａとの間の距離は数ｃｍでもよい。また、マイクロホン２０ｂは、マイクロホン２０ａに近接して設置される。例えば、マイクロホン２０ａとマイクロホン２０ｂとの間の距離は、約１ｃｍである。また、マイクロホン２０ａとマイクロホン２０ｂとの間の距離は数ｃｍでもよい。
【００３２】
ここで、スピーカ１０ａとマイクロホン２０ｂとの間の距離は、スピーカ１０ａとマイクロホン２０ａとの間の距離よりも長い。スピーカ１０ａとマイクロホン２０ｂとの間の距離は、スピーカ１０ａとマイクロホン２０ａとの間の距離の数倍程度となる。例えば、スピーカ１０ａとマイクロホン２０ｂとの間の距離は、スピーカ１０ａとマイクロホン２０ａとの間の距離の約２倍である、約２ｃｍである。
【００３３】
次に、図１に示されるように、話者１は、マイクロホン２０ａから見て、スピーカ１０ａよりも離れた場所に位置する。例えば、話者１とマイクロホン２０ａとの間の距離は約５０ｃｍである。また、話者１とマイクロホン２０ａとの間の距離は数１０ｃｍまたは数ｍでもよい。また、話者１は、マイクロホン２０ｂから見て、スピーカ１０ａよりも離れた場所に位置する。例えば、話者１とマイクロホン２０ｂとの間の距離は約５１ｃｍである。また、話者１とマイクロホン２０ｂとの間の距離は数１０ｃｍまたは数ｍでもよい。ここで、話者１とマイクロホン２０ｂとの間の距離は、話者１とマイクロホン２０ａとの間の距離と、ほとんど差がない。例えば、話者１とマイクロホン２０ｂとの間の距離は、話者１とマイクロホン２０ａとの間の距離の、約１．０２倍である、約５１ｃｍである。
【００３４】
一般に、音は、距離に比例して音圧レベルが減少していく。よって、スピーカ１０ａとマイクロホン２０ｂとの間の距離は、スピーカ１０ａとマイクロホン２０ａとの間の距離の約２倍であるため、マイクロホン２０ａに入るスピーカ１０ａの出力音の大きさは、マイクロホン２０ｂに入るスピーカ１０ａの出力音の大きさの約２倍になる。一方、話者１とマイクロホン２０ｂとの間の距離は、話者１とマイクロホン２０ａとの間の距離の約１．０２倍であるため、マイクロホン２０ａに入る話者１の出す音の大きさは、マイクロホン２０ｂに入る話者１の出す音の大きさの約１．０２倍になる。すなわち、マイクロホン２０ａに入る話者１の出す音の大きさは、マイクロホン２０ｂに入る話者１の出す音の大きさとほとんど差がない。
【００３５】
このように、スピーカ１０ａの出す音に関しては、マイクロホン２０ａ及びマイクロホン２０ｂの間に、収音に関する感度差が生じる。例えば、マイクロホン２０ａ及びマイクロホン２０ｂの間の感度差は、約６ｄＢである。一方で、話者１の出す音に関しては、マイクロホン２０ａ及びマイクロホン２０ｂの間に、収音に関する感度差がほとんど生じない。
【００３６】
なお、スピーカ１０ａ、マイクロホン２０ａ及びマイクロホン２０ｂが近接して配置されており、話者１がマイクロホン２０ａ及びマイクロホン２０ｂから十分に離れているという関係性が保たれているのであれば、話者１、スピーカ１０ａ、マイクロホン２０ａ及びマイクロホン２０ｂの間の距離は、任意の距離でよい。また、話者１は、スピーカ１０ａとは別のスピーカであってもよい。また、話者１は、スピーカ以外の各種音源であってもよい。
【００３７】
［本開示の一態様における信号処理方法及び信号処理装置］
図２は、実施の形態における時間領域での信号処理を表すブロック図である。本開示の一態様における信号処理装置２は、マイクロホン２０ａ、マイクロホン２０ｂ、ゲイン制御部３０、遅延部４０、フィルタ適用部５０、距離情報部６０及び出力先１０ｂで構成される。
【００３８】
上述の構成は、時間領域で信号処理を行う場合の構成である。ここで、スピーカ１０ａは、音源の具体例である。
【００３９】
マイクロホン２０ａ及びマイクロホン２０ｂは、音声等を取得して、信号に変換する。マイクロホンは、ムービングコイル式マイクロホンでもよいし、リボンマイクロホンでもよい。また、マイクロホンは、コンデンサマイクロホンでもよいし、レーザ光学式マイクロホン等でもよい。
【００４０】
ここで、マイクロホン２０ａは、マイクロホン２０ｂよりも、スピーカ１０ａに近い位置にあるものとする。
【００４１】
遅延部４０は、マイクロホン２０ａから出力された信号を、所定時間遅延させる。マイクロホン２０ａは、マイクロホン２０ｂよりスピーカ１０ａに近い位置にあるため、マイクロホン２０ｂにスピーカ１０ａからの出力音が到達するよりも先に、マイクロホン２０ａにスピーカ１０ａからの出力音が到達するためである。マイクロホン２０ａから出力された信号を遅延させることにより、マイクロホン２０ａから出力された信号とマイクロホン２０ｂから出力された信号の時間を合わせることが出来る。つまり、マイクロホン２０ａから出力された信号を遅延させることにより、マイクロホン２０ａから出力された信号とマイクロホン２０ｂから出力された信号の位相を合わせることが出来る。
【００４２】
マイクロホン２０ａから出力された信号を遅延させる時間は、マイクロホン２０ａ及びマイクロホン２０ｂの空間的間隔から決定されてもよい。遅延部４０は、マイクロホン２０ａから出力された信号を、あらかじめ設定された時間分遅延させてもよいし、マイクロホン２０ａから出力された信号を遅延させる時間を、所定のアルゴリズム等によって随時決定してもよい。遅延部４０は、マイクロホン２０ａから出力された信号を遅延させるために、ＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ  ｉｍｐｕｌｓｅ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタの中のオールパスフィルタ、または、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタを用いた、畳み込み演算を行ってもよい。また、フィルタには、ＦＩＲフィルタ及びＩＩＲフィルタ以外のフィルタが設計されて用いられてもよい。
【００４３】
ゲイン制御部３０は、マイクロホン２０ｂから出力された信号に所定のゲインを乗じる。マイクロホン２０ｂから出力された信号に乗じられるゲインは、マイクロホン２０ａ、マイクロホン２０ｂ及びスピーカ１０ａの位置関係から決定される。当該位置関係は、距離情報部６０にデータとして格納されてもよい。また、ゲイン制御部３０は、距離情報部６０に格納されたマイクロホン２０ａ、マイクロホン２０ｂ及びスピーカ１０ａの位置関係に関するデータを読み出して、ゲインの決定に利用してもよい。
【００４４】
例えば、ゲイン制御部３０は、マイクロホン２０ｂから出力された信号に乗じるゲインの値を、マイクロホン２０ａ及びスピーカ１０ａの間の距離に対する、マイクロホン２０ｂ及びスピーカ１０ａの間の距離の比率に基づいて決定してもよい。
【００４５】
ここで、ゲイン制御部３０によるゲインの決定の具体例について述べる。例えば、マイクロホン２０ａを基準として採用すると、マイクロホン２０ｂから出力される信号に乗じられるゲインは２である。これは、スピーカ１０ａとマイクロホン２０ａとの空間的間隔が、１ｃｍであり、スピーカ１０ａとマイクロホン２０ｂとの空間的間隔が、２ｃｍであるためである。そのため、マイクロホン２０ｂから出力される信号に乗じられるゲインは、２ｃｍ／１ｃｍ＝２と算出される。
【００４６】
フィルタ適用部５０は、マイクロホン２０ａ及びマイクロホン２０ｂから出力された信号に対してフィルタ処理を行う。例えば、マイクロホン２０ａから出力され、遅延部４０により遅延処理を施された信号を、マイクロホン２０ｂから出力され、ゲイン制御部３０でゲインを乗じられた信号から、減算する。
【００４７】
遅延部４０、ゲイン制御部３０及びフィルタ適用部５０は、プロセッサ及びメモリによって実現される。このとき、遅延部４０、ゲイン制御部３０及びフィルタ適用部５０は、メモリに格納されたプログラムによって実現される。プロセッサ及びメモリの機能は、クラウドコンピューティングによって提供されるものを利用してもよい。また、遅延部４０、ゲイン制御部３０及びフィルタ適用部５０は、プロセッサを用いない専用の論理回路によって実現されてもよい。
【００４８】
距離情報部６０は、マイクロホン２０ａ、マイクロホン２０ｂ及びスピーカ１０ａの位置関係に関するデータを保持する記憶部である。距離情報部６０は、マイクロホン２０ａ、マイクロホン２０ｂ及びスピーカ１０ａの位置関係をデータベースの形式で保持していてもよい。距離情報部６０は、メモリによって実現される。
【００４９】
出力先１０ｂは、フィルタ適用部５０で処理を施された信号を出力する装置である。出力先１０ｂは、出力された信号を音として出力するスピーカでもよいし、出力された信号を記憶するメモリでもよい。なお、出力先１０ｂは、スピーカ１０ａと同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００５０】
図３は、実施の形態における周波数領域での信号処理を表すブロック図である。本開示の一態様における信号処理装置３は、マイクロホン２０ａ、マイクロホン２０ｂ、遅延部４０、ゲイン制御部３０、フィルタ適用部５０、距離情報部６０、周波数変換部７０ａ、周波数変換部７０ｂ、時間信号変換部８０及び出力先１０ｂで構成される。上述の構成は、周波数領域で信号処理を行う場合の構成である。
【００５１】
マイクロホン２０ａ、マイクロホン２０ｂ、遅延部４０、ゲイン制御部３０、フィルタ適用部５０、距離情報部６０及び出力先１０ｂは、図２において説明されたものと同様である。
【００５２】
周波数変換部７０ａ、周波数変換部７０ｂは、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換する。時間領域の信号を周波数領域の信号に変換するアルゴリズムとしては、フーリエ変換が用いられる。また、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換するアルゴリズムとして、離散フーリエ変換または高速フーリエ変換が用いられてもよい。
【００５３】
時間信号変換部８０は、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する。周波数領域の信号を時間領域の信号に変換するアルゴリズムとしては、逆フーリエ変換が用いられる。
【００５４】
周波数変換部７０ａ、周波数変換部７０ｂ及び時間信号変換部８０は、プロセッサ及びメモリによって実現される。プロセッサ及びメモリの機能は、クラウドコンピューティングによって提供されるものを利用してもよい。また、周波数変換部７０ａ、周波数変換部７０ｂ及び時間信号変換部８０は、プロセッサを用いない専用の論理回路で実現されてもよい。
【００５５】
図中に示されるＮは、周波数ビンの数を表す。
【００５６】
ここで、図２及び図３で述べられたメモリは、ＲＡＭ（Ｒａｎｄａｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）でもよいし、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄａｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）でもよい。また、メモリは、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｒａｎｄａｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）でもよいし、半導体集積回路でもよい。また、メモリは、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やフラッシュメモリでもよい。また、メモリの機能は、クラウドコンピューティングによって提供されるものを利用してもよい。
【００５７】
図４は、実施の形態における本開示の信号処理方法の手順を表すフローチャートである。
【００５８】
まず、マイクロホン２０ａ及びマイクロホン２０ｂが音を取得する（ステップＳ１０００）。マイクロホン２０ａ及びマイクロホン２０ｂは、取得した音を信号に変換して出力する。このとき、音を取得するマイクロホンはＭ個（Ｍは２以上の整数）でもよい。
【００５９】
次に、ゲイン制御部３０は、マイクロホン２０ｂから出力された信号が、マイクロホン２０ａから出力された信号と、音圧レベルが等しくなるように、マイクロホン２０ｂから出力された信号に対してゲインを乗じる（ステップＳ１００１）。このとき、ゲイン制御部３０は、Ｍ個のマイクロホンから出力される信号の音圧レベルが等しくなるように、少なくとも１つの信号にゲインを与えてもよい。
【００６０】
ゲイン制御部３０は、スピーカ１０ａが、スピーカ１０ａに最も近いマイクロホンから、マイクロホン２０ａとマイクロホン２０ｂの間隔の３倍以内の距離の位置にあるときに、ステップＳ１００１の処理を行うこととしてもよい。また、ゲイン制御部３０は、スピーカ１０ａが、スピーカ１０ａに最も近いマイクロホンに入るスピーカ１０ａからの出力音の音圧レベルが、マイクロホン２０ｂに入るスピーカ１０ａからの出力音の音圧レベルの４／３倍以上になる距離の位置にあるときに、ステップＳ１００１の処理を行うこととしてもよい。これは、マイクロホン２０ａに入力されるスピーカ１０ａからの出力音の音圧レベルと、マイクロホン２０ｂに入力されるスピーカ１０ａからの出力音の音圧レベルに、一定以上の差がないと、本開示の信号処理方法による有意な効果が得られないためである。スピーカ１０ａが、スピーカ１０ａに最も近いマイクロホンに入るスピーカ１０ａからの出力音の音圧レベルが、マイクロホン２０ｂに入るスピーカ１０ａからの出力音の音圧レベルの４／３倍以上になる距離の位置にあるときには、スピーカ１０ａの出力した音に対する抑圧効果が相当程度得られ、また、他の音源からの出力音への影響も抑えられる。
【００６１】
また、本開示の信号処理方法は、マイクロホン２０ａまたはマイクロホン２０ｂと、スピーカ１０ａとの距離を算出する算出部を備えていてもよい。算出部は、レーザ式の測長センサ等でもよい。また、例えば、キャリブレーションフェーズにおいて、算出部は、スピーカ１０ａから出力されマイクロホン２０ａ及びマイクロホン２０ｂに入力される音の音圧レベルに基づいて、マイクロホン２０ａまたはマイクロホン２０ｂと、スピーカ１０ａとの距離を算出してもよい。
【００６２】
ここで、ゲイン制御部３０は、距離情報部６０に格納された、マイクロホン２０ａ、マイクロホン２０ｂ及びスピーカ１０ａの位置関係に関するデータを用いて、ゲインの値を算出してもよい。また、ゲイン制御部３０は、あらかじめ定められたゲインの値の中から、適切な値を選択してもよい。
【００６３】
なお、信号を周波数領域で処理する場合は、ステップＳ１００１を行う前に、周波数変換部７０ａ及び周波数変換部７０ｂによって、時間領域の信号が周波数領域の信号に変換される。時間領域から周波数領域への信号の変換には、フーリエ変換、離散フーリエ変換または高速フーリエ変換が用いられてもよい。
【００６４】
そして、遅延部４０は、マイクロホン２０ａから出力された信号とマイクロホン２０ｂから出力された信号との時間的差異がなくなるように、マイクロホン２０ａから出力された信号を遅延させる（ステップＳ１００２）。つまり、遅延部４０は、マイクロホン２０ａから出力された信号とマイクロホン２０ｂから出力された信号の位相が揃うように、マイクロホン２０ａから出力された信号を遅延させる。このとき、遅延部４０は、Ｍ個のマイクロホンから出力されたＭ個の信号の時間的差異がなくなるように、Ｍ個の信号のうちの少なくとも１つの信号を遅延させてもよい。
【００６５】
続いて、フィルタ適用部５０は、ゲイン制御部３０及び遅延部４０から出力された信号に対して、マイクロホン２０ａから所定の距離以内にあるスピーカ１０ａの出力した音を表す信号を抑圧するフィルタを適用する（ステップＳ１００３）。ここで、適用されるフィルタは、ゲイン制御部３０から出力された信号から、遅延部４０から出力された信号を減算する処理を行うフィルタであってもよい。つまり、適用されるフィルタは、遅延部４０から出力された信号に−１を乗算したものを、ゲイン制御部３０から出力された信号に加算するフィルタであってもよい。また、フィルタ適用部５０は、得られた信号に、所定の距離以内にある音源の音を表す信号を抑圧するフィルタを適用してもよい。ここで、信号はＭ個であってもよい。
【００６６】
なお、信号を周波数領域で処理する場合は、ステップＳ１００３を行った後に、時間信号変換部８０によって、周波数領域の信号が時間領域の信号に変換される。周波数領域から時間領域への信号の変換には、逆フーリエ変換が用いられてもよい。
【００６７】
ここで、信号処理方法の手順は終了である。
【００６８】
なお、図４で示されたステップＳ１０００からステップＳ１００３までに含まれる信号処理は、時間領域で実行されてもよいし、周波数領域で実行されてもよい。
【００６９】
また、なお、ステップＳ１００１及びステップＳ１００２は、順序を入れ替えて実行されてもよい。
【００７０】
また、本開示の一態様に係る信号処理方法は、ゲイン制御部３０及び遅延部４０によって、ＢＦ（Ｂｅａｍ  Ｆｏｒｍｅｒ）処理に対応する処理が行われる。そのため、本開示の一態様に係る信号処理方法は、マイクロホンの近接した音源及びマイクロホンから遠方の音源の両方から同時に音が出力された場合でも、マイクロホンに近接した音源からの出力音を抑圧することができる。
【００７１】
［近傍音源と遠方音源に対する信号処理後の周波数特性］
図５は、実施の形態における近傍音源に対する信号処理後の周波数特性を表すグラフである。線１００は、マイクロホン２０ａの近傍に位置するスピーカ１０ａから音が出力されたときに、マイクロホン２０ａから出力された信号を表している。また、線３００は、マイクロホン２０ａの近傍に位置するスピーカから音が出力されたときに、フィルタ適用部５０から出力された信号を表している。スピーカ１０ａが出力する音としては、ホワイトノイズが採用されている。
【００７２】
マイクロホン２０ａの近傍に位置するスピーカ１０ａから音が出力されたときに、マイクロホン２０ａから出力された信号をｍ１（ｔ）とし、マイクロホン２０ａの近傍に位置するスピーカ１０ａから音が出力されたときに、マイクロホン２０ｂから出力された信号をｍ２（ｔ）とする。ここで、ｔは離散化した時間のサンプルを表す。スピーカ１０ａからの出力音がマイクロホン２０ａに到達する時間からの、スピーカ１０ａからの出力音がマイクロホン２０ｂに到達する時間の差を、遅延時間τとする。また、ゲイン制御部３０でｍ１（ｔ）に与えられたゲインをＧとする。ここで、フィルタ適用部５０から出力された信号をｙ１（ｔ）とする。フィルタ適用部５０において、ｙ１（ｔ）＝Ｇ×ｍ２（ｔ）−ｍ１（ｔ）＊ｈ（τ）という処理が行われる。＊は、フィルタ処理を表しており、ｈ（τ）は、信号を時間τ遅延させるフィルタを表す。
【００７３】
ゲインＧは、上述したように、スピーカ１０ａとマイクロホン２０ａとの間の距離と、スピーカ１０ａとマイクロホン２０ｂとの間の距離との比率から決定される。具体的には、マイクロホン２０ｂから出力される信号の表すスピーカ１０ａからの出力音の音圧レベルが、マイクロホン２０ａから出力される信号の表すスピーカ１０ａからの出力音の音圧レベルと同等のレベルになるようにゲインＧが決定される。
【００７４】
また、遅延部４０による処理を経ることで、マイクロホン２０ｂから出力されるスピーカ１０ａからの出力音を表す信号の位相と、マイクロホン２０ａから出力されるスピーカ１０ａからの出力音を表す信号の位相とが揃う。
【００７５】
よって、信号ｙ１（ｔ）の音圧レベルは、音圧レベルと位相とが揃った信号同士を減算する処理を経ることにより、ｍ１（ｔ）よりも音圧レベルが小さくなる。図５に示されるように、線１００は、−４０ｄＢを示しているが、線３００は、−８０ｄＢを示している。つまり、スピーカ１０ａからの出力音は、本開示の信号処理方法により抑圧されている。
【００７６】
例えば、スピーカ１０ａとマイクロホン２０ａとの間の距離が１ｃｍであり、マイクロホン２０ａとマイクロホン２０ｂとの間の距離が１ｃｍであり、スピーカ１０ａとマイクロホン２０ｂとの間の距離が２ｃｍである場合を考える。この時、スピーカ１０ａ、マイクロホン２０ａ及びマイクロホン２０ｂの位置関係から、信号ｍ２（ｔ）に乗じられるゲインＧは２となる。また、スピーカ１０ａ、マイクロホン２０ａ及びマイクロホン２０ｂの位置関係から、信号ｍ２（ｔ）の音圧レベルは、信号ｍ１（ｔ）の音圧レベルの１／２である。よって、信号ｍ２（ｔ）はゲイン２を乗じられることで、音圧レベルが信号ｍ１（ｔ）とほぼ等しくなる。また、遅延部４０により、スピーカ１０ａからの出力音がマイクロホン２０ａに到達する時間からの、スピーカ１０ａからの出力音がマイクロホン２０ｂに到達する時間の差に等しい遅延時間が、信号ｍ１（ｔ）に与えられることで、信号ｍ１（ｔ）と信号ｍ２（ｔ）の位相が揃う。よって、ゲイン２を与えられた信号ｍ２（ｔ）から、信号ｍ２（ｔ）と位相が揃った信号ｍ１（ｔ）を減算することで、スピーカ１０ａからの出力音を表す信号の音圧が０に近くなる。よって、本開示の一態様に係る信号処理方法は、スピーカ１０ａからの出力音を表す信号を抑圧できる。
【００７７】
図６は、実施の形態における遠方音源に対する信号処理後の周波数特性を表すグラフである。線２００は、マイクロホン２０ａの遠方に位置する話者１が音声を発したときに、マイクロホン２０ａから出力された信号を表している。また、線４００は、マイクロホン２０ａの遠方に位置する話者１が音声を発したときに、フィルタ適用部５０から出力された信号を表している。話者１が発した音声としては、ホワイトノイズが採用されている。
【００７８】
マイクロホン２０ａの遠方に位置する話者１が音声を発したときに、マイクロホン２０ａから出力された信号をｍ′１（ｔ）とし、マイクロホン２０ａの遠方に位置する話者１が音声を発したときに、マイクロホン２０ｂから出力された信号をｍ′２（ｔ）とする。ここで、ｔは離散化した時間のサンプルを表す。話者１が発した音声がマイクロホン２０ａに到達する時間からの、話者１が発した音声がマイクロホン２０ｂに到達する時間の差を、遅延時間τとする。また、ゲイン制御部３０でｍ′１（ｔ）に与えられたゲインをＧとする。ここで、フィルタ適用部５０から出力された信号をｙ２（ｔ）とする。フィルタ適用部５０において、ｙ２（ｔ）＝Ｇ×ｍ′２（ｔ）−ｍ′１（ｔ）＊ｈ（τ）という処理が行われる。＊は、フィルタ処理を表しており、ｈ（τ）は、信号を時間τ遅延させるフィルタを表す。
【００７９】
ゲインＧは上述したように決定される。また、フィルタ適用部５０による処理を経ることで、マイクロホン２０ｂに入力される話者１が発した音声の位相と、マイクロホン２０ａに入力される話者１が発した音声の位相とが揃う。
【００８０】
よって、信号ｙ２（ｔ）の音圧レベルは、ｍ′１（ｔ）の音圧レベルよりとほぼ等しい値となる。これは、ｍ′１（ｔ）とｍ′２（ｔ）とは、音圧レベルにほとんど差がないためである。ｍ′１（ｔ）とｍ′２（ｔ）とは、音圧レベルにほとんど差がない理由は、話者１とマイクロホン２０ａとの間の距離と、話者１とマイクロホン２０ｂとの間の距離の差が、話者１とマイクロホン２０ａとの間の距離、または、話者１とマイクロホン２０ｂとの間の距離に占める割合が小さいためである。
【００８１】
ゆえに、信号ｙ２（ｔ）の音圧レベルは、ほぼ０に等しくはならない。例えば、信号ｙ２（ｔ）の音圧レベルは、信号ｍ′１（ｔ）とほぼ等しくなる。図６に示されるように、線２００は、−４０ｄＢを示しており、同様に、線４００も、−４０ｄＢを示している。つまり、話者１が発した音声は、本開示の信号処理方法により抑圧されない。
【００８２】
例えば、話者１とマイクロホン２０ａとの間の距離が５０ｃｍであり、マイクロホン２０ａとマイクロホン２０ｂとの間の距離が１ｃｍであり、話者１とマイクロホン２０ｂとの間の距離が５１ｃｍである場合を考える。この時、話者１、マイクロホン２０ａ及びマイクロホン２０ｂの位置関係から、信号ｍ′２（ｔ）に乗じられるゲインＧは２となる。また、スピーカ１０ａ、マイクロホン２０ａ及びマイクロホン２０ｂの位置関係から、信号ｍ′２（ｔ）の音圧レベルは、信号ｍ１（ｔ）の音圧レベルの５０／５１である。よって、信号ｍ′２（ｔ）はゲイン２を乗じられることで、音圧レベルが信号ｍ′１（ｔ）の約２倍になる。また、遅延部４０により、話者１が発した音声がマイクロホン２０ａに到達する時間からの、話者１が発した音声がマイクロホン２０ｂに到達する時間の差に等しい遅延時間が、信号ｍ′１（ｔ）に乗じられることで、信号ｍ′１（ｔ）と信号ｍ′２（ｔ）の位相が揃う。よって、ゲイン２を与えられた信号ｍ′２（ｔ）から、信号ｍ′２（ｔ）と位相が揃った信号ｍ′１（ｔ）を減算することで、話者１が発した音声を表す信号の音圧が、信号ｍ′１（ｔ）または信号ｍ′２（ｔ）の音圧に近くなる。よって、本開示の一態様に係る信号処理方法は、話者１が発した音声を表す信号を抑圧しない。
【００８３】
つまり、本開示の一態様に係る信号処理方法は、複数のマイクロホンを用いた収音において、特定の距離以内の範囲に死角を形成することが可能である。
【００８４】
図７は、実施の形態における本開示の信号処理方法を適用した緊急通報システム（ｅ−ｃａｌｌ）の具体例を示す図である。緊急通報システム９０は、スピーカ９１、マイクロホン９２ａ、マイクロホン９２ｂ及びボタン９３を備える。例えば、緊急通報システム９０は、直方体等の箱型のモジュールでもよい。なお、緊急通報システム９０の形状は上記の形状に限らない。緊急通報システム９０は、立方体等の箱型でもよいし、多面体等の形状でもよいし、円筒状または球体の形状をしていてもよい。
【００８５】
使用者は、緊急時に緊急事態であることを知らせるため、ボタン９３を押下することが出来る。そして、使用者はマイクロホン９２ａ及びマイクロホン９２ｂを通して、オペレータ等に音声を届けることが出来る。また、使用者は、スピーカ９１からオペレータ等の音声を聞くことが出来る。
【００８６】
緊急通報システム９０は、比較的小型のモジュールであるため、スピーカ９１も小型である。また、スピーカ９１とマイクロホン９２ａとマイクロホン９２ｂとは、互いに近接して配置される。図７に示されるように、緊急通報システム９０におけるスピーカ９１とマイクロホン９２ａとマイクロホン９２ｂとの位置関係は、本開示の一態様に係る信号処理装置におけるスピーカ１０ａとマイクロホン２０ａとマイクロホン２０ｂとの位置関係と類似する。
【００８７】
図８は、実施の形態における本開示の信号処理方法を適用した緊急通報システム（ｅ−ｃａｌｌ）を車室内に設置した様子を表した図である。図８では、緊急通報システム９０は、車室内の運転席と助手席との間の天井に取り付けられている。具体的には、車室内の運転席と助手席との間のルームランプ等が設置されている場所の付近に、緊急通報システム９０は設置される。なお、緊急通報システム９０が車室内に設置される場所は天井に限定されない。緊急通報システム９０は、車室内のダッシュボード等に取り付けられてもよい。
【００８８】
次に、緊急通報システム９０が実際に車室内に取り付けられた場合の、スピーカ９１、マイクロホン９２ａ、マイクロホン９２ｂ及び運転者９４の位置関係について述べる。緊急通報システム９０において、マイクロホン９２ａ及びマイクロホン９２ｂは近接して設置されている。スピーカ９１も、緊急通報システム９０において、マイクロホン９２ａ及びマイクロホン９２ｂと近接して設置されている。スピーカ９１、マイクロホン９２ａ及びマイクロホン９２ｂのそれぞれの間の距離は、数ｍｍ〜数ｃｍである。一方、スピーカ９１に向かって音声を発する運転者９４は、マイクロホン９２ａ及びマイクロホン９２ｂから離れている。具体的には、運転者９４は、マイクロホン９２ａ及びマイクロホン９２ｂから数１０ｃｍの距離に存在する。
【００８９】
図８に示されるように、緊急通報システム９０におけるスピーカ９１とマイクロホン９２ａとマイクロホン９２ｂと運転者９４との位置関係は、本開示の一態様に係る信号処理装置におけるスピーカ１０ａとマイクロホン２０ａとマイクロホン２０ｂと話者１との位置関係と類似する。
【００９０】
［補足］
図２に示される信号処理装置２の構成は、マイクロホンがマイクロホン２０ａ及びマイクロホン２０ｂの２つである構成としたが、これに限らない。マイクロホンはＭ個（Ｍは２以上の整数）であってもよい。ここで、Ｍ個のマイクロホンは、スピーカ１０ａからの距離が異なる少なくとも２つのマイクロホンを含む。
【００９１】
マイクロホンがＭ個の場合、Ｍ個のマイクロホンのうちの２つが選択され、図２〜図４で示された構成が適用されてもよい。また、Ｍ個の中から選ばれる２つのマイクロホンは、複数の組が選ばれてもよく、複数の組それぞれに対して、図２〜図４で示された構成が適用されてもよい。
【００９２】
マイクロホンがＭ個の場合、スピーカ１０ａに最も近い位置にあるマイクロホンを遅延部と接続する。また、スピーカ１０ａに最も近いマイクロホン以外の（Ｍ−１）個のマイクロホンのそれぞれを、遅延部及びゲイン制御部と接続する。そして、スピーカ１０ａに最も近いマイクロホン以外の（Ｍ−１）個のマイクロホンのそれぞれから出力され、（Ｍ−１）個の遅延部に入力された後、（Ｍ−１）個の遅延部から出力され、さらに、（Ｍ−１）個のゲイン制御部に入力された後、（Ｍ−１）個のゲイン制御部から出力された信号と、スピーカ１０ａに最も近い位置にあるマイクロホンから出力され、遅延部に入力された後、遅延部から出力された信号とに、フィルタ適用部において、フィルタ処理を施す。フィルタ処理を施された信号は、出力先１０ｂに入力され、出力先１０ｂから出力される。
【００９３】
なお、スピーカ１０ａに最も近いマイクロホン以外の（Ｍ−１）個のマイクロホンのそれぞれから出力され、（Ｍ−１）個の遅延部に入力された後、（Ｍ−１）個の遅延部から出力され、さらに、（Ｍ−１）個のゲイン制御部に入力された後、（Ｍ−１）個のゲイン制御部から出力された信号は、スピーカ１０ａに最も近いマイクロホン以外の（Ｍ−１）個のマイクロホンのそれぞれから出力され、（Ｍ−１）個のゲイン制御部に入力された後、（Ｍ−１）個のゲイン制御部から出力され、さらに、（Ｍ−１）個の遅延部に入力された後、（Ｍ−１）個の遅延部から出力された信号でもよい。
【００９４】
また、例えば、ここで行われるフィルタ処理は、スピーカ１０ａに最も近い位置にあるマイクロホンから出力され、遅延部に入力された後、遅延部から出力された信号の音圧レベル、及び、スピーカ１０ａに最も近いマイクロホン以外の（Ｍ−１）個のマイクロホンのそれぞれから出力された信号の音圧レベルの和が等しくなるように、スピーカ１０ａに最も近いマイクロホン以外の（Ｍ−１）個のマイクロホンのそれぞれから出力された信号それぞれに、適切なゲインの値をそれぞれ乗じる処理でもよい。続いて、ここで行われるフィルタ処理は、スピーカ１０ａに最も近い位置にあるマイクロホンから出力され、遅延部に入力された後、遅延部から出力された信号から、スピーカ１０ａに最も近いマイクロホン以外の（Ｍ−１）個のマイクロホンのそれぞれから出力され、（Ｍ−１）個の遅延部に入力された後、（Ｍ−１）個の遅延部から出力され、さらに、（Ｍ−１）個のゲイン制御部に入力された後、（Ｍ−１）個のゲイン制御部から出力された信号を減算する処理であってもよい。反対に、続いてここで行われるフィルタ処理は、スピーカ１０ａに最も近いマイクロホン以外の（Ｍ−１）個のマイクロホンのそれぞれから出力され、（Ｍ−１）個の遅延部に入力された後、（Ｍ−１）個の遅延部から出力され、さらに、（Ｍ−１）個のゲイン制御部に入力された後、（Ｍ−１）個のゲイン制御部から出力された信号から、スピーカ１０ａに最も近い位置にあるマイクロホンから出力され、遅延部に入力された後、遅延部から出力された信号を減算する処理でもよい。
【００９５】
また、ここで行われるフィルタ処理は、スピーカ１０ａに最も近い位置にあるマイクロホンから出力され、遅延部に入力された後、遅延部から出力された信号をＭ倍したものから、スピーカ１０ａに最も近いマイクロホン以外の（Ｍ−１）個のマイクロホンのそれぞれから出力され、（Ｍ−１）個の遅延部に入力された後、（Ｍ−１）個の遅延部から出力され、さらに、（Ｍ−１）個のゲイン制御部に入力された後、（Ｍ−１）個のゲイン制御部から出力された信号を減算する処理であってもよい。
【００９６】
また、ここで行われるフィルタ処理は、Ｍ個のマイクロホンが取得したスピーカ１０ａからの出力音を表す信号を、Ｍ個のマイクロホンの取得した信号を用いて、抑圧できる処理であれば、他の処理でもよい。
【００９７】
なお、信号処理装置２がＭ個のマイクロホンから構成する場合、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の音源（スピーカ等）に対して、それぞれ、上記の構成を有してもよい。
【００９８】
また、図３に示される信号処理装置３の構成は、マイクロホンがマイクロホン２０ａ及びマイクロホン２０ｂの２つである構成としたが、これに限らない。マイクロホンはＭ個（Ｍは２以上の整数）であってもよい。マイクロホンがＭ個の場合、スピーカ１０ａに最も近い位置にあるマイクロホンを周波数変換部と遅延部とに接続する。また、スピーカ１０ａに最も近いマイクロホン以外の（Ｍ−１）個のマイクロホンのそれぞれを、周波数変換部、遅延部及びゲイン制御部と接続する。そして、スピーカ１０ａに最も近いマイクロホン以外の（Ｍ−１）個のマイクロホンのそれぞれから出力され、周波数変換部を経て、（Ｍ−１）個の遅延部に入力された後、（Ｍ−１）個の遅延部から出力され、さらに、（Ｍ−１）個のゲイン制御部に入力された後、（Ｍ−１）個のゲイン制御部から出力された信号と、スピーカ１０ａに最も近い位置にあるマイクロホンから出力され、周波数変換部を経て、遅延部に入力された後、遅延部から出力された信号とに、フィルタ適用部において、フィルタ処理を施す。フィルタ処理を施された信号は、時間信号変換部に入力され、時間信号変換部から出力された後、出力先１０ｂに入力され、出力先１０ｂから出力される。
【００９９】
なお、スピーカ１０ａに最も近いマイクロホン以外の（Ｍ−１）個のマイクロホンのそれぞれから出力され、周波数変換部を経て、（Ｍ−１）個の遅延部に入力された後、（Ｍ−１）個の遅延部から出力され、さらに、（Ｍ−１）個のゲイン制御部に入力された後、（Ｍ−１）個のゲイン制御部から出力された信号は、スピーカ１０ａに最も近いマイクロホン以外の（Ｍ−１）個のマイクロホンのそれぞれから出力され、周波数変換部を経て、（Ｍ−１）個のゲイン制御部に入力された後、（Ｍ−１）個のゲイン制御部から出力され、さらに、（Ｍ−１）個の遅延部に入力された後、（Ｍ−１）個の遅延部から出力された信号でもよい。
【０１００】
また、例えば、ここで行われるフィルタ処理は、スピーカ１０ａに最も近い位置にあるマイクロホンから出力され、周波数変換部を経て、遅延部に入力された後、遅延部から出力された信号の音圧レベル、及び、スピーカ１０ａに最も近いマイクロホン以外の（Ｍ−１）個のマイクロホンのそれぞれから出力され、周波数変換部を経た信号の音圧レベルの和が等しくなるように、スピーカ１０ａに最も近いマイクロホン以外の（Ｍ−１）個のマイクロホンのそれぞれから出力された信号それぞれに、適切なゲインの値をそれぞれ乗じる処理でもよい。続いて、ここで行われるフィルタ処理は、スピーカ１０ａに最も近い位置にあるマイクロホンから出力され、周波数変換部を経て、遅延部に入力された後、遅延部から出力された信号から、スピーカ１０ａに最も近いマイクロホン以外の（Ｍ−１）個のマイクロホンのそれぞれから出力され、周波数変換部を経て、（Ｍ−１）個の遅延部に入力された後、（Ｍ−１）個の遅延部から出力され、さらに、（Ｍ−１）個のゲイン制御部に入力された後、（Ｍ−１）個のゲイン制御部から出力された信号を減算する処理であってもよい。反対に、続いてここで行われるフィルタ処理は、スピーカ１０ａに最も近いマイクロホン以外の（Ｍ−１）個のマイクロホンのそれぞれから出力され、周波数変換部を経て、（Ｍ−１）個の遅延部に入力された後、（Ｍ−１）個の遅延部から出力され、さらに、（Ｍ−１）個のゲイン制御部に入力された後、（Ｍ−１）個のゲイン制御部から出力された信号から、スピーカ１０ａに最も近い位置にあるマイクロホンから出力され、周波数変換部を経て、遅延部に入力された後、遅延部から出力された信号を減算する処理でもよい。
【０１０１】
また、ここで行われるフィルタ処理は、スピーカ１０ａに最も近い位置にあるマイクロホンから出力され、周波数変換部を経て、遅延部に入力された後、遅延部から出力された信号をＭ倍したものから、スピーカ１０ａに最も近いマイクロホン以外の（Ｍ−１）個のマイクロホンのそれぞれから出力され、周波数変換部を経て、（Ｍ−１）個の遅延部に入力された後、（Ｍ−１）個の遅延部から出力され、さらに、（Ｍ−１）個のゲイン制御部に入力された後、（Ｍ−１）個のゲイン制御部から出力された信号を減算する処理であってもよい。
【０１０２】
また、ここで行われるフィルタ処理は、Ｍ個のマイクロホンが取得したスピーカ１０ａからの出力音を表す信号を、Ｍ個のマイクロホンの取得した信号を用いて、抑圧できる処理であれば、他の処理でもよい。
【０１０３】
なお、信号処理装置３がＭ個のマイクロホンから構成する場合、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の音源（スピーカ等）に対して、それぞれ、上記の構成を有してもよい。
【０１０４】
また、本実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ又はプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスク又は半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
【０１０５】
具体的には、信号処理装置２及び信号処理装置３のそれぞれは、処理回路（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）と、当該処理回路に電気的に接続された、当該処理回路からアクセス可能な記憶装置（Ｓｔｏｒａｇｅ）とを備えていてもよい。
【０１０６】
処理回路は、専用のハードウェア及びプログラム実行部の少なくとも一方を含み、記憶装置を用いて処理を実行する。また、記憶装置は、処理回路がプログラム実行部を含む場合には、当該プログラム実行部により実行されるソフトウェアプログラムを記憶する。
【０１０７】
ここで、本実施の形態の信号処理方法を実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。
【０１０８】
すなわち、このプログラムは、コンピュータに、Ｍ個（Ｍは２以上の整数）のマイクロホンから所定の距離以内にある音源から、前記Ｍ個のマイクロホンへ到達する音を示すＭ個の信号のそれぞれの音圧レベルが等しくなるように、前記Ｍ個のマイクロホンから出力されるＭ個の信号のうちの少なくとも１つの信号にゲインを乗じるゲイン制御ステップと、前記音源から前記Ｍ個のマイクロホンへ到達する音のそれぞれの到達時間の間の差によって生じる、前記Ｍ個の信号の時間的差異がなくなるように、前記Ｍ個の信号のうちの少なくとも１つの信号を遅延させる遅延ステップと、前記ゲイン制御ステップ及び前記遅延ステップから得られる前記Ｍ個の信号に対して、フィルタを適用することにより、前記所定の距離以内にある前記音源から出力される音が抑圧された信号を生成するフィルタ適用ステップと、を含み、前記音源は、前記Ｍ個のマイクロホンのうち、前記音源に最も近い位置にあるマイクロホンから、前記所定の距離以内にある、信号処理方法を実行させてもよい。
【０１０９】
また、各構成要素は、上述の通り、回路であってもよい。これらの回路は、全体として１つの回路を構成してもよいし、それぞれ別々の回路であってもよい。また、各構成要素は、汎用的なプロセッサで実現されてもよいし、専用のプロセッサで実現されてもよい。
【０１１０】
また、特定の構成要素が実行する処理を別の構成要素が実行してもよい。
【０１１１】
以上、信号処理方法、信号処理装置２及び信号処理装置３について、実施の形態に基づいて説明したが、信号処理方法及び信号処理装置は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本開示は、例えば、緊急通報システム（ｅ−ｃａｌｌ）、スマートホン、ＴＶ会議システム、若しくは、会議用マイク及びスピーカ等に適用可能である。
【符号の説明】
【０１１３】
１    話者
２、３    信号処理装置
１０ａ、９１    スピーカ
１０ｂ    出力先
２０ａ、２０ｂ、９２ａ、９２ｂ    マイクロホン
３０    ゲイン制御部
４０    遅延部
５０    フィルタ適用部
６０    距離情報部
７０ａ、７０ｂ    周波数変換部
８０    時間信号変換部
９０    緊急通報システム（ｅ−ｃａｌｌ）
９３    ボタン
９４  運転者
１００、２００、３００、４００    線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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