(57)【要約】【課題】  エリア収音処理の際に音質劣化を抑制する。【解決手段】    本発明は、収音装置に関する。そして、本発明の収音装置は、複数のマイクアレイのビームフォーマ出力に基づく目的方向信号を取得する手段と、取得した目的方向信号をスペクトル減算処理することで非目的エリア音を抽出し、目的方向信号から非目的エリア音をスペクトル減算することにより目的エリア音を抽出する手段と、捕捉信号に基づく非目的エリアを音源とする音の成分が優勢な非目的エリア音成分優勢信号からピーク周波数を検出し、非目的エリア音成分優勢信号のピーク周波数に基づく抑圧周波数の成分を抑圧する抑圧フィルタを形成すると、抑圧フィルタを混合用信号に掛けて目的エリア音に混合して混合後信号を取得する手段と、混合後信号を目的エリアのエリア収音結果として出力する手段とを有することを特徴とする。【選択図】      図１
2020120263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のマイクアレイが出力する捕捉信号又は前記捕捉信号に基づく信号のそれぞれに対し、ビームフォーマによって目的エリア音方向へ指向性を形成して、前記マイクアレイごとに目的方向信号を取得する指向性形成手段と、
それぞれの前記目的方向信号をスペクトル減算することで目的エリア方向に存在する非目的エリア音を抽出し、抽出した前記非目的エリア音をいずれかの前記目的方向信号からスペクトル減算することにより目的エリア音を抽出する目的エリア音抽出手段と、
前記捕捉信号に基づく非目的エリアを音源とする音の成分が優勢な非目的エリア音成分優勢信号からピーク周波数を検出し、前記非目的エリア音成分優勢信号のピーク周波数に基づく抑圧周波数の成分を抑圧する抑圧フィルタを形成する混合フィルタ形成手段と、
前記混合フィルタ形成手段で形成された抑圧フィルタを、いずれかの前記マイクアレイが出力する前記捕捉信号又は前記捕捉信号に基づく信号により構成される混合用信号に掛けてフィルタ済混合用信号を取得し、さらに前記フィルタ済混合用信号を、前記目的エリア音抽出手段で抽出した前記目的エリア音に混合して混合後信号を取得する信号混合手段と、
前記信号混合手段が取得した混合後信号を目的エリアのエリア収音結果として出力する出力手段と
を有することを特徴とする収音装置。
【請求項２】
前記混合フィルタ形成手段は、前記非目的エリア音のピーク周波数を含む所定範囲の周波数を前記抑圧フィルタの前記抑圧周波数に設定することを特徴とする請求項１に記載の収音装置。
【請求項３】
前記混合フィルタ形成手段は、前記抑圧周波数と、前記目的エリア音のピーク周波数との周波数差を考慮して、取得した周波数差に応じて、前記抑圧フィルタに対する前記抑圧周波数の成分を抑圧する抑圧量を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の収音装置。
【請求項４】
前記非目的エリア音成分優勢信号として、前記目的エリア音抽出手段が抽出する前記非目的エリア音を適用したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の収音装置。
【請求項５】
前記非目的エリア音成分優勢信号として、いずれかの前記マイクアレイの前記捕捉信号に基づき、目的エリア以外の方向に指向性を向けた非目的音を適用したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の収音装置。
【請求項６】
コンピュータを、
複数のマイクアレイが出力する捕捉信号又は前記捕捉信号に基づく信号のそれぞれに対し、ビームフォーマによって目的エリア音方向へ指向性を形成して、前記マイクアレイごとに目的方向信号を取得する指向性形成手段と、
それぞれの前記目的方向信号をスペクトル減算することで目的エリア方向に存在する非目的エリア音を抽出し、抽出した前記非目的エリア音をいずれかの前記目的方向信号からスペクトル減算することにより目的エリア音を抽出する目的エリア音抽出手段と、
前記捕捉信号に基づく非目的エリアを音源とする音の成分が優勢な非目的エリア音成分優勢信号からピーク周波数を検出し、前記非目的エリア音成分優勢信号のピーク周波数に基づく抑圧周波数の成分を抑圧する抑圧フィルタを形成する混合フィルタ形成手段と、
前記混合フィルタ形成手段で形成された抑圧フィルタを、いずれかの前記マイクアレイが出力する前記捕捉信号又は前記捕捉信号に基づく信号により構成される混合用信号に掛けてフィルタ済混合用信号を取得し、さらに前記フィルタ済混合用信号を、前記目的エリア音抽出手段で抽出した前記目的エリア音に混合して混合後信号を取得する信号混合手段と、
前記信号混合手段が取得した混合後信号を目的エリアのエリア収音結果として出力する出力手段と
して機能させることを特徴とする収音プログラム。
【請求項７】
収音装置が行う収音方法において、
指向性形成手段、目的エリア音抽出手段、混合フィルタ形成手段、信号混合手段及び出力手段を有し、
前記指向性形成手段は、複数のマイクアレイが出力する捕捉信号又は前記捕捉信号に基づく信号のそれぞれに対し、ビームフォーマによって目的エリア音方向へ指向性を形成して、前記マイクアレイごとに目的方向信号を取得し、
前記目的エリア音抽出手段は、それぞれの前記目的方向信号をスペクトル減算することで目的エリア方向に存在する非目的エリア音を抽出し、抽出した前記非目的エリア音をいずれかの前記目的方向信号からスペクトル減算することにより目的エリア音を抽出し、
前記混合フィルタ形成手段は、前記捕捉信号に基づく非目的エリアを音源とする音の成分が優勢な非目的エリア音成分優勢信号からピーク周波数を検出し、前記非目的エリア音成分優勢信号のピーク周波数に基づく抑圧周波数の成分を抑圧する抑圧フィルタを形成し、
前記信号混合手段は、前記混合フィルタ形成手段で形成された抑圧フィルタを、いずれかの前記マイクアレイが出力する前記捕捉信号又は前記捕捉信号に基づく信号により構成される混合用信号に掛けてフィルタ済混合用信号を取得し、さらに前記フィルタ済混合用信号を、前記目的エリア音抽出手段で抽出した前記目的エリア音に混合して混合後信号を取得し、
前記出力手段は、前記信号混合手段が取得した混合後信号を目的エリアのエリア収音結果として出力する
ことを特徴とする収音方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収音装置、収音プログラム及び収音方法に関し、例えば特定のエリアの音を強調し、それ以外のエリアの音を抑圧するエリア収音処理に適用し得る。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の音源が存在する環境下において、ある特定の方向の音のみ分離し収音する技術として、マイクロホンアレイを用いたビームフォーマ（Ｂｅａｍ  Ｆｏｒｍｅｒ；以下、「ＢＦ」と呼ぶ）がある。ＢＦとは、各マイクロホンに到達する信号の時間差を利用して指向性を形成する技術である（非特許文献１参照）。ＢＦは、加算型と減算型の大きく２つの種類に分けられる。特に減算型ＢＦは、加算型ＢＦに比べ、少ないマイクロホン数で指向性を形成できるという利点がある。
【０００３】
図６は、マイクロホン数が２個の場合の減算型ＢＦ３００に係る構成を示すブロック図である。
【０００４】
図６に示す減算型ＢＦ３００は、遅延器３１０と減算器３２０とを有している。
【０００５】
減算型ＢＦ３００は、まず遅延器３１０により目的とする方向に存在する音（以下、「目的音」と呼ぶ）が各マイクロホンに到来する信号の時間差を算出し、遅延を加えることにより目的音の位相を合わせる。時間差は下記（１）式により算出される。ここで「ｄ」はマイクロホン間の距離であり、「ｃ」は音速であり、「τL」は遅延量である。また、ここで「θＬ」は、各マイクロホン（Ｍ１、Ｍ２）の間を結んだ直線に対する垂直方向から目的方向への角度である。
τＬ＝（ｄｓｉｎθＬ）／ｃ      …（１）
【０００６】
ここで、死角がマイクロホンＭ１とマイクロホンＭ２の中心に対し、マイクロホンＭ１の方向に存在する場合、遅延器３１０は、マイクロホンＭ１の入力信号ｘ１（ｔ）に対し遅延処理を行う。その後、減算型ＢＦ３００では、減算器３２０が（２）式に従い減算処理を行う。
ｍ（ｔ）＝ｘ２（ｔ）−ｘ１（ｔ−τＬ）      …（２）
【０００７】
減算器３２０では、周波数領域でも同様に減算処理を行うことができ、その場合（２）式は以下（３）式のように変更される。
【数１】
2020120263.tif 000003
【０００８】
図７は、２個のマイクロホンＭ１、Ｍ２を用いた減算型ＢＦ３００により形成される指向特性を示す図である。
【０００９】
ここでθＬ＝±π／２の場合、減算器３２０で形成される指向性は図７（ａ）に示すように、カージオイド型の単一指向性となり、θＬ＝０，πの場合は、図７（ｂ）のような８の字型の双指向性となる。ここでは、入力信号から単一指向性を形成するフィルタを「単一指向性フィルタ」と呼び、双指向性を形成するフィルタを「双指向性フィルタ」と呼ぶものとする。
【００１０】
また、減算器３２０では、スペクトル減算法（Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ；以下単に「ＳＳ」とも呼ぶ）を用いることで、双指向性の死角に強い指向性を形成することもできる。ＳＳによる指向性は、（４）式に従い全周波数、又は指定した周波数帯域で形成される。（４）式では、マイクロホンＭ１の入力信号Ｘ１を用いているが、マイクロホンＭ２の入力信号Ｘ２でも同様の効果を得ることができる。ここでβはＳＳの強度を調節するための係数である。
【００１１】
減算器３２０では、減算処理時に値がマイナスになった場合は、０または元の値を小さくした値に置き換える処理（フロアリング処理）を行う。この方式により、減算器３２０では、双指向性フィルタにより目的方向以外に存在する音（以下、「非目的音」と呼ぶ）を抽出し、抽出した非目的音の振幅スペクトルを入力信号の振幅スペクトルから減算することで、目的音を強調することができる。
Ｙ（ｎ）＝Ｘ１（ｎ）−βＭ（ｎ）      …（４）
【００１２】
ところで、ある特定のエリア内に存在する音（以下、「目的エリア音」と呼ぶ）だけを収音したい場合、減算型ＢＦを用いるだけでは、そのエリアの周囲に存在する音源（以下、「非目的エリア音」と呼ぶ）も収音してしまう可能性がある。そこで特許文献１の記載技術では、複数のマイクロホンアレイを用い、それぞれ別々の方向から目的エリアへ指向性を向け、指向性を目的エリアで交差させることで目的エリア音を収音する手法（以下、「エリア収音」と呼ぶ）を提案している。
【００１３】
従来のエリア収音では、まず各マイクロホンアレイのＢＦ出力に含まれる目的エリア音の振幅スペクトルの比率を推定し、それを補正係数とする。例えば、２つのマイクロホンアレイを使用する場合、目的エリア音振幅スペクトルの補正係数は、（５）、（６）式または（７）、（８）式により算出される。
【数２】
2020120263.tif 000004
【００１４】
ここで、「Ｙ１ｋ（ｎ）」、「Ｙ２ｋ（ｎ）」は、それぞれ第１、第２のマイクロホンアレイのＢＦ出力の振幅スペクトルである。また、「Ｎ」は周波数ビンの総数であり、「ｋ」は周波数である。さらに、「α１（ｎ）」、「α２（ｎ）」は、それぞれ第１、第２のマイクロホンアレイのＢＦ出力に対する振幅スペクトル補正係数である。さらにまた、「ｍｏｄｅ」は最頻値、「ｍｅｄｉａｎ」は中央値をそれぞれ表している。
【００１５】
従来のエリア収音処理では、その後、補正係数により各ＢＦ出力を補正し、ＳＳすることで、目的エリア方向に存在する非目的エリア音を抽出する。更に抽出した非目的エリア音を各ＢＦの出力からＳＳすることにより目的エリア音を抽出することができる。
【００１６】
この場合、従来のエリア収音処理では、第１のマイクロホンアレイからみた目的エリア方向に存在する非目的エリア音Ｎ１（ｎ）を抽出するには、（９）式に示すように、第１のマイクロホンアレイのＢＦ出力Ｙ１（ｎ）から第２のマイクロホンアレイのＢＦ出力Ｙ２（ｎ）に振幅スペクトル補正係数α２を掛けたものをＳＳする。同様に（１０）式に従い、第２のマイクロホンアレイからみた目的エリア方向に存在する非目的エリア音Ｎ２（ｎ）を抽出する。
Ｎ１（ｎ）＝Ｙ１（ｎ）−α２（ｎ）Ｙ２（ｎ）      …（９）
Ｎ２（ｎ）＝Ｙ２（ｎ）−α１（ｎ）Ｙ１（ｎ）      …（１０）
【００１７】
その後、従来のエリア収音処理では、（１１）式、（１２）式に従い、各ＢＦ出力から非目的エリア音をＳＳして目的エリア音を抽出する。（１１）式は第１のマイクロホンアレイを基準として目的エリア音を抽出する処理を示しており、（１２）式は第２のマイクロホンアレイを基準として目的エリア音を抽出する処理を示している。
Ｚ１（ｎ）＝Ｙ１（ｎ）−γ１（ｎ）Ｎ１（ｎ）      …（１１）
Ｚ２（ｎ）＝Ｙ２（ｎ）−γ２（ｎ）Ｎ２（ｎ）      …（１２）
【００１８】
ここでγ１（ｎ）、γ２（ｎ）はＳＳ時の強度を変更するための係数である。
【００１９】
背景雑音や非目的エリア音の音量レベルが大きい場合、目的エリア音抽出の際に行うＳＳにより目的エリア音が歪んだり、ミュージカルノイズといった耳障りな異音が発生する可能性がある。
【００２０】
そこで、特許文献２に記載されたエリア収音手法では、背景雑音と非目的エリア音の大きさに応じて、マイクの入力信号と推定雑音の音量レベルをそれぞれ調節し、抽出した目的エリア音に混合している。目的エリア音を抽出する処理により発生するミュージカルノイズは、背景雑音と非目的エリア音の音量レベルが大きいほど強くなるため、混合する入力信号と推定雑音の総和の音量レベルも、背景雑音と非目的エリア音の音量レベルに比例して大きくする。そこで、特許文献２に記載された手法では、背景雑音の音量レベルは、背景雑音を抑圧する過程で求める推定雑音から算出する。さらに、特許文献２に記載された手法では、非目的エリア音の音量レベルは、目的エリア音を強調する過程で抽出する目的エリア方向に存在する非目的エリア音と、目的エリア方向以外に存在する非目的エリア音を合わせたものから算出する。
【００２１】
ところで、ここで、従来のエリア収音処理において、混合する入力信号と推定雑音の比率を、推定雑音と非目的エリア音の音量レベルから決定することを想定する。そうすると、目的エリアの近くに非目的エリア音が存在する場合、混合する入力信号の音量レベルが大きすぎると目的エリア音に非目的エリア音が混入し、どちらが目的エリア音なのかが分からなくなってしまう。
【００２２】
そこで、特許文献２に記載された手法では、非目的エリア音が大きいときは混合する入力信号の音量レベルを下げ、推定雑音の音量レベルを大きくして混合する。つまり、特許文献２に記載された手法では、非目的エリア音が存在しないか音量レベルが小さい場合は入力信号の割合を多くし、逆に非目的エリア音の音量レベルが大きい場合推定雑音の割合を多くして混合する。
【００２３】
このように特許文献２の手法を用いれば、目的エリア音に入力信号及び推定雑音を混合することにより、ミュージカルノイズをマスキングし、通常の背景雑音のように違和感なく聞かせることができる。また、特許文献２の手法を用いれば、マイク入力信号に含まれる目的エリア音の成分により、目的エリア音の歪みを補正し、音質を改善することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【特許文献１】特開２０１４−０７２７０８号公報
【特許文献２】特開２０１７−１８３９０２号公報
【非特許文献】
【００２５】
【非特許文献１】浅野太著，“音響テクノロジーシリーズ１６  音のアレイ信号処理−音源の定位・追跡と分離−”，日本音響学会編，コロナ社，２０１１年２月２５日発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
しかしながら、特許文献２の手法では、周囲の非目的エリア音レベルが大きい場合、目的エリア音への加算は、入力信号を小さくして推定雑音を大きくするため、ミュージカルノイズをマスキングすることはできるが、音質改善の効果は弱まってしまう。
【００２７】
そのため、エリア収音処理の際に音質劣化を抑制する収音装置、収音プログラム及び収音方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
第１の本発明は、（１）複数のマイクアレイが出力する捕捉信号又は前記捕捉信号に基づく信号のそれぞれに対し、ビームフォーマによって目的エリア音方向へ指向性を形成して、前記マイクアレイごとに目的方向信号を取得する指向性形成手段と、（２）それぞれの前記目的方向信号をスペクトル減算することで目的エリア方向に存在する非目的エリア音を抽出し、抽出した前記非目的エリア音をいずれかの前記目的方向信号からスペクトル減算することにより目的エリア音を抽出する目的エリア音抽出手段と、（３）前記捕捉信号に基づく非目的エリアを音源とする音の成分が優勢な非目的エリア音成分優勢信号からピーク周波数を検出し、前記非目的エリア音成分優勢信号のピーク周波数に基づく抑圧周波数の成分を抑圧する抑圧フィルタを形成する混合フィルタ形成手段と、（４）前記混合フィルタ形成手段で形成された抑圧フィルタを、いずれかの前記マイクアレイが出力する前記捕捉信号又は前記捕捉信号に基づく信号により構成される混合用信号に掛けてフィルタ済混合用信号を取得し、さらに前記フィルタ済混合用信号を、前記目的エリア音抽出手段で抽出した前記目的エリア音に混合して混合後信号を取得する信号混合手段と、（５）前記信号混合手段が取得した混合後信号を目的エリアのエリア収音結果として出力する出力手段とを有することを特徴とする。
【００２９】
第２の本発明の収音プログラムは、コンピュータを、（１）複数のマイクアレイが出力する捕捉信号又は前記捕捉信号に基づく信号のそれぞれに対し、ビームフォーマによって目的エリア音方向へ指向性を形成して、前記マイクアレイごとに目的方向信号を取得する指向性形成手段と、（２）それぞれの前記目的方向信号をスペクトル減算することで目的エリア方向に存在する非目的エリア音を抽出し、抽出した前記非目的エリア音をいずれかの前記目的方向信号からスペクトル減算することにより目的エリア音を抽出する目的エリア音抽出手段と、（３）前記捕捉信号に基づく非目的エリアを音源とする音の成分が優勢な非目的エリア音成分優勢信号からピーク周波数を検出し、前記非目的エリア音成分優勢信号のピーク周波数に基づく抑圧周波数の成分を抑圧する抑圧フィルタを形成する混合フィルタ形成手段と、（４）前記混合フィルタ形成手段で形成された抑圧フィルタを、いずれかの前記マイクアレイが出力する前記捕捉信号又は前記捕捉信号に基づく信号により構成される混合用信号に掛けてフィルタ済混合用信号を取得し、さらに前記フィルタ済混合用信号を、前記目的エリア音抽出手段で抽出した前記目的エリア音に混合して混合後信号を取得する信号混合手段と、（５）前記信号混合手段が取得した混合後信号を目的エリアのエリア収音結果として出力する出力手段として機能させることを特徴とする。
【００３０】
第３の本発明は、収音装置が行う収音方法において、（１）指向性形成手段、目的エリア音抽出手段、混合フィルタ形成手段、信号混合手段及び出力手段を有し、（２）前記指向性形成手段は、複数のマイクアレイが出力する捕捉信号又は前記捕捉信号に基づく信号のそれぞれに対し、ビームフォーマによって目的エリア音方向へ指向性を形成して、前記マイクアレイごとに目的方向信号を取得し、（３）前記目的エリア音抽出手段は、それぞれの前記目的方向信号をスペクトル減算することで目的エリア方向に存在する非目的エリア音を抽出し、抽出した前記非目的エリア音をいずれかの前記目的方向信号からスペクトル減算することにより目的エリア音を抽出し、（４）前記混合フィルタ形成手段は、前記捕捉信号に基づく非目的エリアを音源とする音の成分が優勢な非目的エリア音成分優勢信号からピーク周波数を検出し、前記非目的エリア音成分優勢信号のピーク周波数に基づく抑圧周波数の成分を抑圧する抑圧フィルタを形成し、（５）前記信号混合手段は、前記混合フィルタ形成手段で形成された抑圧フィルタを、いずれかの前記マイクアレイが出力する前記捕捉信号又は前記捕捉信号に基づく信号により構成される混合用信号に掛けてフィルタ済混合用信号を取得し、さらに前記フィルタ済混合用信号を、前記目的エリア音抽出手段で抽出した前記目的エリア音に混合して混合後信号を取得し、（６）前記出力手段は、前記信号混合手段が取得した混合後信号を目的エリアのエリア収音結果として出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
この本発明によれば、エリア収音処理の際に音質劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１の実施形態に係る収音装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図２】第１及び第２の実施形態に係る収音装置のハードウェア構成の例について示したブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係る収音装置で処理される混合用信号及びノッチフィルタの例について示したグラフである。
【図４】第１の実施形態に係る収音装置が行う信号混合の処理例について示したグラフである。
【図５】第２の実施形態に係る収音装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図６】従来の減算型ＢＦの構成を示すブロック図である。
【図７】従来の減算型ＢＦにより形成される指向性フィルタの例について示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明による収音装置、収音プログラム及び収音方法の第１の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。
【００３４】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態に係る収音装置１００の機能的構成を示すブロック図である。
【００３５】
収音装置１００は、２つのマイクロホンアレイＭＡ（ＭＡ１、ＭＡ２）を用いて、目的エリアの音源からの目的エリア音を収音する目的エリア音収音処理を行う。
【００３６】
マイクロホンアレイＭＡ１、ＭＡ２は、目的エリアが存在する空聞の任意の場所に配置される。目的エリアに対するマイクロホンアレイＭＡ１、ＭＡ２の位置は、指向性が目的エリアでのみ重なればどこでも良く、例えば目的エリアを挟んで対向に配置しても良い。各マイクロホンアレイＭＡは２つ以上のマイクロホンＭから構成され、各マイクロホンＭにより音響信号を収音する。この実施形態では、各マイクロホンアレイＭＡに、音響信号を収音する２つのマイクロホンＭ１、Ｍ２が配置されるものとして説明する。すなわち、この実施形態において、各マイクロホンアレイＭＡは、２ｃｈマイクロホンアレイを構成しているものとする。２個のマイクロホンＭ１、Ｍ２の間の距離は限定されないものであるが、この実施形態の例では、２個のマイクロホンＭ１、Ｍ２の間の距離は３ｃｍとする。なお、マイクロホンアレイＭＡの数は２つに限定するものではなく、目的エリアが複数存在する場合、全てのエリアをカバーできる数のマイクロホンアレイＭＡを配置する必要がある。
【００３７】
次に、図１を用いて収音装置１００の内部構成について説明する。
【００３８】
図１に示す通り、収音装置１００は、信号入力部１、雑音抑圧部２、指向性形成部３、遅延補正部４、空間座標データ５、補正係数算出部６、目的エリア音抽出部７、混合フィルタ形成部８、信号混合部９、及び信号出力部１０を有している。
【００３９】
収音装置１００は、全てハードウェア（例えば、専用チップ等）により構成するようにしてもよいし一部又は全部についてソフトウェア（プログラム）として構成するようにしてもよい。収音装置１００は、例えば、プロセッサ及びメモリを有するコンピュータにプログラム（実施形態の信号処理プログラムを含む）をインストールすることにより構成するようにしてもよい。
【００４０】
次に、図２を用いて、収音装置１００のハードウェア構成について説明する。
【００４１】
収音装置１００は、全てハードウェア（例えば、専用チップ等）により構成するようにしてもよいし一部又は全部についてソフトウェア（プログラム）として構成するようにしてもよい。収音装置１００は、例えば、プロセッサ及びメモリを有するコンピュータにプログラム（実施形態の収音プログラムを含む）をインストールすることにより構成するようにしてもよい。
【００４２】
図２は、収音装置１００のハードウェア構成の例について示したブロック図である。
【００４３】
図２では、収音装置１００を、ソフトウェア（コンピュータ）を用いて構成する際のハードウェア構成の例について示している。
【００４４】
図２に示す収音装置１００は、ハードウェア的な構成要素として、プログラム（実施形態の収音プログラムを含む）がインストールされたコンピュータ２００を有している。なお、コンピュータ２００に、アナログ信号（超指向性マイクロホンＭ１、Ｍ２から供給される信号）をデジタル信号に変換する変換手段が搭載されていない場合、収音装置１００に別途図示しない変換手段を搭載するようにしてもよい。また、コンピュータ２００は、収音プログラム専用のコンピュータとしてもよいし、他の機能のプログラムと共用される構成としてもよい。
【００４５】
図２に示すコンピュータ２００は、プロセッサ２０１、一次記憶部２０２、及び二次記憶部２０３を有している。一次記憶部２０２は、プロセッサ２０１の作業用メモリ（ワークメモリ）として機能する記憶手段であり、例えば、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の高速動作するメモリを適用することができる。二次記憶部２０３は、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）やプログラムデータ（実施形態に係る収音プログラムのデータを含む）等の種々のデータを記録する記憶手段であり、例えば、ＦＬＡＳＨメモリやＨＤＤ等の不揮発性メモリを適用することができる。この実施形態のコンピュータ２００では、プロセッサ２０１が起動する際、二次記憶部２０３に記録されたＯＳやプログラム（実施形態に係る収音プログラムを含む）を読み込み、一次記憶部２０２上に展開して実行する。
【００４６】
なお、コンピュータ２００の具体的な構成は図２の構成に限定されないものであり、種々の構成を適用することができる。例えば、一次記憶部２０２が不揮発メモリ（例えば、ＦＬＡＳＨメモリ等）であれば、二次記憶部２０３については除外した構成としてもよい。
【００４７】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
信号入力部１は、各マイクロホンアレイＭＡ（ＭＡ１、ＭＡ２）が収音した音響信号の入力をうけるとその音響信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。そして、信号入力部１は、当該音響信号（デジタル信号）を、所定の方法（例えば、高速フーリエ変換）を用いて、時間領域から周波数領域へ変換する。以下では、各マイクロホンアレイＭＡにおいて、マイクロホンＭ１、Ｍ２の周波数領域の入力信号を、それぞれＸ１、Ｘ２として説明する。
【００４８】
雑音抑圧部２は、信号入力部１で取得した入力信号に含まれる背景雑音の成分を推定し、抑圧する。雑音抑圧部２に適用する雑音抑圧手法は限定されないものであるが、例えば、ＳＳやウィーナーフィルタリング法（Ｗｉｅｎｅｒ  ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）などを用いることができる。
【００４９】
指向性形成部３は、マイクロホンアレイＭＡ毎に、雑音抑圧部２により背景雑音を抑圧した信号に対し、（４）式に従いＢＦにより目的エリア方向に指向性を形成する。以下では、マイクロホンアレイＭＡ１、ＭＡ２のＢＦ出力の振幅スペクトルを、それぞれＹ１ｋ（ｎ）、Ｙ２ｋ（ｎ）として説明する。
【００５０】
遅延補正部４は、目的エリアと各マイクロホンアレイＭＡの距離の違いにより発生する遅延を算出し、補正する。遅延補正部４は、まず空間座標データ５から目的エリアの位置とマイクロホンアレイの位置を取得し、各マイクロホンアレイへの目的エリア音の到達時間の差を算出する。次に最も目的エリアから遠い位置に配置されたマイクロホンアレイを基準として、全てのマイクロホンアレイに目的エリア音が同時に到達するように遅延を加える。
【００５１】
空間座標データ５は、全ての目的エリアと各マイクロホンアレイＭＡと各マイクロホンアレイＭＡを構成するマイクロホンＭの位置情報を保持する。
【００５２】
補正係数算出部６は、各ＢＦ出力に含まれる目的エリア音成分の振幅スペクトルを同じにするための補正係数を算出する。以下では、マイクロホンアレイＭＡ１、ＭＡ２のＢＦ出力に対する振幅スペクトル補正係数を、α１（ｎ）、α２（ｎ）として説明する。補正係数算出部６は、例えば、（５）式、（６）式または（７）式、（８）式に従い、補正係数α１（ｎ）、α２（ｎ）を算出する。
【００５３】
目的エリア音抽出部７は、補正係数算出部６で算出した補正係数により補正した各ＢＦ出力データから、目的エリア方向に存在する非目的エリア音を抽出する。目的エリア音抽出部７は、補正係数算出部６で算出した補正係数により補正した各ＢＦ出力データを例えば、（９）式又は（１０）式に従いＳＳし、目的エリア方向に存在する非目的エリア音（Ｎ１（ｎ）又はＮ２（ｎ））を抽出する。
【００５４】
さらに、目的エリア音抽出部７は、抽出した非目的エリア音（Ｎ１（ｎ）又はＮ２（ｎ））を各ＢＦの出力から（１１）式又は（１２）式に従いＳＳすることにより目的エリア音（Ｚ１（ｎ）又はＺ２（ｎ））を抽出する。
【００５５】
混合フィルタ形成部８は、目的エリア音抽出部７において（９）式又は（１０）式により抽出した非目的エリア音（Ｎ１（ｎ）又はＮ２（ｎ））からパワーがピークとなる周波数（以下、「ピーク周波数」と呼ぶ）を検出し、そのピーク周波数の成分（パワー）だけを抑圧する抑制フィルタ（以下、「ノッチフィルタ」、「バンドストップフィルタ」、又は「バンドエリミネーションフィルタ」と呼ぶ）を形成する。
【００５６】
混合フィルタ形成部８では、ピーク周波数を検出する際、抽出した非目的エリア音（Ｎ１（ｎ）又はＮ２（ｎ））だけでなく、他の、入力信号（いずれかのマイクロホンアレイＭＡの入力信号）に基づき、「非目的エリアを音源とする音」の成分が優勢な信号（以下、「非目的エリア音成分優勢信号」と呼ぶ）を用いてもよい。例えば、混合フィルタ形成部８では、ピーク周波数を検出する際、指向性形成部３において（２）式又は（３）式により抽出した音（非目的音）を用いても良い。混合フィルタ形成部８では、ピーク周波数は、例えば、振幅スペクトルを平滑化し、最大振幅スペクトルを求めて検出するようにしてもよい。また、混合フィルタ形成部８では、抽出した非目的エリア音を時間領域に戻し、線形予測（ＬＰＣ：Ｌｉｎｅａｒ  Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ  Ｃｏｄｉｎｇ）分析を行って、ＬＰＣスペクトル包絡のピークをピーク周波数として検出しても良い。
【００５７】
混合フィルタ形成部８は、ピーク周波数を検出した後、ノッチフィルタの形成する際に、既存のノッチフィルタ形成手法を用いても良いし、独自のフィルタ形成手法を用いても良い。混合フィルタ形成部８では、独自手法によりノッチフィルタを形成する場合、例えば、抑圧する周波数帯域（以下、「抑圧周波数」と呼ぶ）を、ピーク周波数だけとしても良いし、ピーク周波数を含む周波数帯（例えば、ピーク周波数を中心とした所定の帯域幅の周波数帯）としても良い。
【００５８】
また、混合フィルタ形成部８は、抑圧周波数を複数するようにしてもよい。例えば、混合フィルタ形成部８は、非目的エリア音のピーク周波数（１番目のピーク）だけでなく、２番目以降（２番目、３番目、…、Ｎ番目）のピークを、それぞれ抑圧周波数として設定するようにしてもよい。
【００５９】
混合フィルタ形成部８において、各抑圧周波数に対して適用する抑圧量（減衰量）の決定方法は限定されないものである。混合フィルタ形成部８では、例えば、各抑圧周波数に対する抑圧量を固定値としてもよいし、非目的エリア音のピーク周波数の振幅スペクトルや全帯域の平均振幅スペクトルに応じて動的に各抑圧周波数に対する抑圧量を設定するようにしてもよい。例えば、混合フィルタ形成部８では、非目的エリア音のピーク周波数の振幅スペクトルや全帯域の平均振幅スペクトルが大きいほど、抑圧周波数の成分に適用する抑圧量を大きく設定するようにしてもよい。また、混合フィルタ形成部８は、信号出力部１０から出力される音に基づいて、抑圧量を変更するようにしてもよい。
【００６０】
混合フィルタ形成部８では、抑圧周波数に帯域幅をもたせる場合、当該帯域幅において一律で同じ抑圧量としても良いし、ピーク周波数から周波数が離れるに従い弱くなるよう（抑圧量が少なくなるように）に設定しても良い。
【００６１】
混合フィルタ形成部８では、同じ非目的エリア音が定常的に存在する場合（例えば、定常的に大音量のサイレン音やエンジン音等が存在する場合）は、動的にフィルタを形成するのではなく、事前にピーク周波数（当該非目的エリア音）を検出してノッチフィルタを形成しておいても良いし、予めノッチフィルタを複数用意して切替えても良い。なお、混合フィルタ形成部８において、ノッチフィルタは、周波数領域と時間領域どちらでも適用することができる。
【００６２】
信号混合部９は、混合フィルタ形成部８で形成したノッチフィルタを混合用信号に掛けた信号（以下、「フィルタ処理済混合用信号ＸＭＩＸ（ｎ）」と呼ぶ）を形成する。そして、信号混合部９は、フィルタ処理済混合用信号ＸＭＩＸ（ｎ）と、目的エリア音抽出部７で抽出した目的エリア音（Ｚ１（ｎ）又はＺ２（ｎ））とを混合した信号（以下、「混合後信号Ｗ（ｎ）」と呼ぶ）を形成する。
【００６３】
混合用信号は、信号入力部１で取得した入力信号（いずれかのマイクロホンアレイＭＡにおけるいずれかのマイクロホンの入力信号）でも良いし、雑音抑圧部２により背景雑音を抑圧した信号（いずれかのマイクロホンアレイＭＡにおけるいずれかのマイクロホンの入力信号について背景雑音を抑圧した信号）でも良い。
【００６４】
ここでは、例として、目的エリア音抽出部７において、（１１）式に従いマイクロホンアレイＭＡ１を基準としたエリア収音が行われ、目的エリア音Ｚ１（ｎ）が取得された場合を想定する。この場合、信号混合部９は、例えば、以下の（１３）に従い、目的エリア音（Ｚ１（ｎ））とフィルタ処理済混合用信号ＸＭＩＸ（ｎ）とを混合するようにしてもよい。ここで、「μ」は、混合するフィルタ処理済混合用信号ＸＭＩＸ（ｎ）の大きさを調整するパラメータ（係数）である。また、ここで、「Ｗ１（ｎ）」はマイクロホンアレイＭＡ１を基準として抽出した目的エリア音Ｚ１（ｎ）に基づいて算出した混合後信号である。なお、目的エリア音抽出部７において、（１２）式に従い、マイクロホンアレイＭＡ２を基準としたエリア収音が行われ、目的エリア音Ｚ２（ｎ）にフィルタ処理済混合用信号ＸＭＩＸ（ｎ）を混合して混合後信号Ｗ２（ｎ）を得る場合の式は（１４）式のようになる。
【００６５】
目的エリア音抽出部７では、μを予め定めた定数としてもよいし、非目的エリア音のレベルに応じて適応的（動的）に変えても良い。また、目的エリア音抽出部７では、信号出力部１０から出力される信号（例えば、Ｗ１（ｎ）又はＷ２（ｎ）のパワー）に応じて、μの値を変更するようにしてもよい。
【００６６】
また、目的エリア音抽出部７では、例えば、以下の（１５）式又は（１６）式に示すように、混合後信号を算出する際に、目的エリア音（Ｚ１（ｎ）又はＺ２（ｎ））の大きさを調整するパラメータ（係数）としてρを追加してもよい。この場合、目的エリア音抽出部７では、ρを０と設定することで、混合用の信号だけを出力することもできる。
Ｗ１（ｎ）＝Ｚ１（ｎ）＋μＸＭＩＸ（ｎ）      …（１３）
Ｗ２（ｎ）＝Ｚ２（ｎ）＋μＸＭＩＸ（ｎ）      …（１４）
Ｗ１（ｎ）＝ρＺ１（ｎ）＋μＸＭＩＸ（ｎ）      …（１５）
Ｗ２（ｎ）＝ρＺ２（ｎ）＋μＸＭＩＸ（ｎ）      …（１６）
【００６７】
信号出力部１０は、信号混合部９で算出した混合後信号（Ｗ１（ｎ）又はＷ２（ｎ））又は混合後信号に基づく信号をエリア収音結果として出力する。信号出力部１０が混合後信号を出力する際の出力形式や出力手段（出力メディア）は限定されないものである。例えば、信号出力部１０は、混合後信号を周波数領域で出力するようにしてもよいし、時間領域で出力するようにしてもよい。
【００６８】
次に、収音装置１００におけるエリア収音処理の具体例について図３、図４を用いて説明する。
【００６９】
まず、ここでは、非目的エリア音における１番目のピークの周波数を「ｆＰＮＴ１」、非目的エリア音における２番目のピークの周波数を「ｆＰＮＴ２」、…、非目的エリア音におけるＮ番目のピークの周波数を「ｆＰＮＴＮ」と呼ぶものとする。
【００７０】
図３（ａ）は、混合用信号としての入力信号Ｘ１（ｎ）に含まれる非目的エリアを音源とする音（雑音）がサイレン音だったときの、信号入力部１、雑音抑圧部２、指向性形成部３もしくは目的エリア音抽出部７において抽出したサイレン音のスペクトラムである。また図３（ｂ）は、非目的エリアを音源とする音（雑音）の１番目のピーク（最大ピーク）と２番目のピークを抑圧するように設計したノッチフィルタの例を示した図であり、周波数ごとの抑圧量を示している。また図４は、混合用信号として、目的エリア音と非目的エリアを音源とする音（雑音）（図３（ａ）に示すサイレン音）が含まれる場合の入力信号Ｘ１（ｎ）のスペクトラムを示している。
【００７１】
図３、図４の例では、混合フィルタ形成部８は、非目的エリアを音源とする音（雑音）の１番目のピーク（最大ピーク）の周波数ｆＰＮＴ１を中心とする前後２００Ｈｚの帯域と、非目的エリアを音源とする音（雑音）の２番目のピークの周波数ｆＰＮＴ２を中心とする前後２００Ｈｚの帯域を抑圧周波数として設定するものとする。以下では、周波数ｆＰＮＴ１に対応する抑圧周波数を第１の抑圧周波数と呼び、周波数ｆＰＮＴ２に対応する抑圧周波数を第２の抑圧周波数と呼ぶものとする。
【００７２】
図３、図４の例では、混合用信号（入力信号Ｘ１（ｎ））の第１の抑圧周波数と第２の抑圧周波数において、非目的エリアを音源とする音（雑音）であるサイレン音の成分が、目的エリア音（例えば、電話装置の話者の音声等）より優勢であるものとして説明する。
【００７３】
図３（ｂ）に示すノッチフィルタでは、第１の抑圧周波数の帯域（周波数ｆＰＮＴ１を中心とする前後２００Ｈｚの帯域）と、第２の抑圧周波数の帯域（周波数ｆＰＮＴ２を中心とする前後２００Ｈｚの帯域）について抑圧量が１以下の値に設定されている。ノッチフィルタにおいて、各周波数の抑圧量は０から１の間の数値で表すことができ、数値が小さいほど抑圧量が大きいことを示すことになる。図３（ｂ）に示すノッチフィルタでは、第１及び第２の抑圧周波数の帯域ともに、ピークの周波数（ｆＰＮＴ１、ｆＰＮＴ２）の抑圧量が最大となっており、ピークの周波数（ｆＰＮＴ１、ｆＰＮＴ２）から離れるごとに抑圧量が小さくなるように設定されている。
【００７４】
これにより、図３（ａ）に示す非目的エリアを音源とする音（雑音）（サイレン音）では、図３（ｂ）に示すノッチフィルタにおける第１及び第２の抑圧周波数の帯域についてパワーが抑圧されている。
【００７５】
図４は、目的エリア音と非目的エリアを音源とする音（雑音）（図３（ａ）に示すサイレン音）が含まれる場合の入力信号Ｘ１（ｎ）を混合用信号ＸＭＩＸ（ｎ）としたときのスペクトラムを実線で図示し、混合用信号（入力信号Ｘ１（ｎ））がノッチフィルタ（図３（ｂ）に示すノッチフィルタ）によりフィルタ処理された後のフィルタ処理済混合用信号ＸＭＩＸ（ｎ）のスペクトラムを点線で図示している。図４の例では、フィルタ処理済混合用信号ＸＭＩＸ（ｎ）を適用することで、混合後信号Ｗ１（ｎ）において、非目的エリアを音源とする音（雑音）であるサイレン音の成分が優勢な帯域（第１及び第２の抑圧周波数）におけるＳＮ比が向上していることがわかる。
【００７６】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
第１の実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００７７】
第１の実施形態の収音装置１００では、目的エリア音抽出の際に抽出した非目的エリア音のピーク周波数を検出し、ピーク周波数に基づく抑圧周波数の成分を抑圧するノッチフィルタを形成する。そして、収音装置１００は、ノッチフィルタを混合用信号に掛けることにより、混合用信号に含まれる非目的エリア音の主成分を抑圧したフィルタ処理済混合用信号ＸＭＩＸ（ｎ）を得ることができる。そして、収音装置１００は、フィルタ処理済混合用信号ＸＭＩＸ（ｎ）を、目的エリア音に混合した混合後信号（Ｗ１（ｎ）又はＷ２（ｎ））を生成し、混合後信号に基づく信号Ｚ（ｎ）をエリア収音結果として出力する。これにより、収音装置１００では、エリア収音結果に対して、非目的エリア音の混入を抑えながら音質を改善することができる。
【００７８】
（Ｂ）第２の実施形態
以下、本発明による収音装置、収音プログラム及び収音方法の第２の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。
【００７９】
（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
図５は、第２の実施形態の収音装置１００Ａに係る機能的構成について示したブロック図であり、上述の図１と同一部分又は対応部分については同一符号又は対応符号を付している。
【００８０】
以下では、第２の実施形態について第１の実施形態との差異を説明する。
【００８１】
なお、第２の実施形態の収音装置１００Ａのハードウェア構成についても上述の図２を用いて示すことができる。
【００８２】
第２の実施形態の収音装置１００Ａでは、混合フィルタ調整部１１が追加されている点で第１の実施形態と異なっている。
【００８３】
（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する第２の実施形態の収音装置１００Ａの動作（実施形態に係る収音方法）について、第１の実施形態との差異を中心に説明する。
【００８４】
第２の実施形態では、上述の通り、混合フィルタ調整部１１のみが第１の実施形態と異なっているため、以下では混合フィルタ調整部１１の動作を中心に説明する。
【００８５】
混合フィルタ調整部１１は、まず目的エリア音抽出部７から目的エリア音を取得し、ピーク周波数を検出する。
【００８６】
次に、混合フィルタ調整部１１は、目的エリア音のピーク周波数と、混合フィルタ形成部８において形成したノッチフィルタの抑圧周波数（非目的エリア音のピーク）を比較し、それらの周波数帯域の距離（例えば、目的エリア音のピーク周波数と非目的エリア音のピーク周波数の差；以下「周波数差」と呼ぶ）によってノッチフィルタによる抑圧量を調整する。
【００８７】
例えば、混合フィルタ調整部１１は、周波数差が１００Ｈｚ以内の場合、混合フィルタ形成部８で形成されるノッチフィルタの抑圧量を１／２に下げるようにしてもよい。
【００８８】
混合フィルタ調整部１１では、抑圧量の調整は、一定の差以下であれば一律に変更してもよいし、差が大きくなるに従って徐々に大きくなるような設定にしても良い。
【００８９】
また、混合フィルタ形成部８において、非目的エリア音のピーク周波数（１番目のピーク）だけでなく、２番目以降（２番目、３番目、…、Ｎ番目）のピークを、それぞれ抑圧周波数として設定する場合、混合フィルタ調整部１１は、目的エリア音についても１番目〜Ｎ番目のピークを検出し、非目的エリア音の各ピーク（１番目〜Ｎ番目のピーク）と、目的エリア音の各ピーク（１番目〜Ｎ番目のピーク）とを比較し、非目的エリア音の各ピーク（１番目〜Ｎ番目のピーク）に対応するそれぞれの抑圧周波数の抑圧量を調整してもよい。
【００９０】
ここでは、目的エリア音における１番目のピークの周波数を「ＰＴ１」、目的エリア音における２番目のピークの周波数を「ＰＴ２」、…、目的エリア音におけるＮ番目のピークの周波数を「ＰＴＮ」と呼ぶものとする。また、ここでは、非目的エリア音における１番目のピークの周波数を「ＰＮＴ１」、非目的エリア音における２番目のピークの周波数を「ＰＮＴ２」、…、非目的エリア音におけるＮ番目のピークの周波数を「ＰＮＴＮ」と呼ぶものとする。この場合、混合フィルタ調整部１１は、周波数ＰＴ１と周波数ＰＮＴ１との間の周波数差に応じて周波数ＰＴ１に基づく抑圧周波数の抑圧量を調整し、周波数ＰＴ２と周波数ＰＮＴ２との間の周波数差に応じて周波数ＰＴ２に基づく抑圧周波数の抑圧量を調整し、…、周波数ＰＴＮと周波数ＰＮＴＮとの間の周波数差に応じて周波数ＰＴＮに基づく抑圧周波数の抑圧量を調整する。この場合、混合フィルタ調整部１１が調整する各抑圧量の調整の仕方は上記の例と同様の方式でもよい。
【００９１】
（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
第２の実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００９２】
第２の実施形態の収音装置１００Ａでは、混合フィルタ調整部１１が、目的エリア音のピーク周波数とノッチフィルタの抑圧周波数（非目的エリア音のピーク周波数）を比較し、抑圧量を調整することで、非目的エリア音の種類によらず安定して音質を改善することができる。
【００９３】
（Ｃ）他の実施形態
本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような変形実施形態も挙げることができる。
【００９４】
（Ｃ−１）上記の各実施形態において、雑音抑圧部２は必須ではないため除外するようにしてもよい。例えば、背景雑音がほとんどない静かな環境であれば、雑音抑圧部２の処理は除外するようにしてもよい。
【００９５】
（Ｃ−２）上記の各実施形態において、遅延補正部４は必須ではないため除外するようにしてもよい。例えば、各マイクロホンアレイＭＡと目的エリア音の配置により、当初から遅延が発生しないか無視できる程度であれば、遅延補正部４の処理を除外するようにしてもよい。
【００９６】
（Ｃ−３）上記の各実施形態において、補正係数算出部６は必須ではないため除外するようにしてもよい。例えば、各マイクロホンアレイＭＡと目的エリア音の配置により、各マイクロホンＭ（各マイクロホンアレイＭＡを構成する各マイクロホンＭ）で捕捉される目的エリア音の振幅スペクトルの差が小さいことが明白な場合は、補正係数算出部６の処理を除外してもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１００、１００Ａ…収音装置、１…信号入力部、２…雑音抑圧部、３…指向性形成部、４…遅延補正部、５…空間座標データ、６…補正係数算出部、７…目的エリア音抽出部、８…混合フィルタ形成部、９…信号混合部、１０…信号出力部、１１…混合フィルタ調整部、Ｍ、Ｍ１、Ｍ２…マイクロホン、ＭＡ、ＭＡ１、ＭＡ２…マイクロホンアレイ。
【図１】
2020120263.tif 000005
【図２】
2020120263.tif 000006
【図３】
2020120263.tif 000007
【図４】
2020120263.tif 000008
【図５】
2020120263.tif 000009
【図６】
2020120263.tif 000010
【図７】
2020120263.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和2年5月8日(2020.5.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のマイクアレイが出力する捕捉信号又は前記捕捉信号に基づく信号のそれぞれに対し、ビームフォーマによって目的エリア音方向へ指向性を形成して、前記マイクアレイごとに目的方向信号を取得する指向性形成手段と、
それぞれの前記目的方向信号をスペクトル減算することで目的エリア方向に存在する非目的エリア音を抽出し、抽出した前記非目的エリア音をいずれかの前記目的方向信号からスペクトル減算することにより目的エリア音を抽出する目的エリア音抽出手段と、
前記捕捉信号に基づく非目的エリアを音源とする音の成分が優勢な非目的エリア音成分優勢信号からピーク周波数を検出し、前記非目的エリア音成分優勢信号のピーク周波数に基づく抑圧周波数の成分を抑圧する抑圧フィルタを形成する混合フィルタ形成手段と、
前記混合フィルタ形成手段で形成された抑圧フィルタを、いずれかの前記マイクアレイが出力する前記捕捉信号又は前記捕捉信号に基づく信号により構成される混合用信号に掛けてフィルタ済混合用信号を取得し、さらに前記フィルタ済混合用信号を、前記目的エリア音抽出手段で抽出した前記目的エリア音に混合して混合後信号を取得する信号混合手段と、
前記信号混合手段が取得した混合後信号を目的エリアのエリア収音結果として出力する出力手段と
を有することを特徴とする収音装置。
【請求項２】
前記混合フィルタ形成手段は、前記非目的エリア音のピーク周波数を含む所定範囲の周波数を前記抑圧フィルタの前記抑圧周波数に設定することを特徴とする請求項１に記載の収音装置。
【請求項３】
前記混合フィルタ形成手段は、前記抑圧周波数と、前記目的エリア音のピーク周波数との周波数差を算出して取得し、取得した周波数差に応じて、前記抑圧フィルタに対する前記抑圧周波数の成分を抑圧する抑圧量を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の収音装置。
【請求項４】
前記非目的エリア音成分優勢信号として、前記目的エリア音抽出手段が抽出する前記非目的エリア音を適用したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の収音装置。
【請求項５】
前記非目的エリア音成分優勢信号として、いずれかの前記マイクアレイの前記捕捉信号に基づき、目的エリア以外の方向に指向性を向けた非目的音を適用したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の収音装置。
【請求項６】
コンピュータを、
複数のマイクアレイが出力する捕捉信号又は前記捕捉信号に基づく信号のそれぞれに対し、ビームフォーマによって目的エリア音方向へ指向性を形成して、前記マイクアレイごとに目的方向信号を取得する指向性形成手段と、
それぞれの前記目的方向信号をスペクトル減算することで目的エリア方向に存在する非目的エリア音を抽出し、抽出した前記非目的エリア音をいずれかの前記目的方向信号からスペクトル減算することにより目的エリア音を抽出する目的エリア音抽出手段と、
前記捕捉信号に基づく非目的エリアを音源とする音の成分が優勢な非目的エリア音成分優勢信号からピーク周波数を検出し、前記非目的エリア音成分優勢信号のピーク周波数に基づく抑圧周波数の成分を抑圧する抑圧フィルタを形成する混合フィルタ形成手段と、
前記混合フィルタ形成手段で形成された抑圧フィルタを、いずれかの前記マイクアレイが出力する前記捕捉信号又は前記捕捉信号に基づく信号により構成される混合用信号に掛けてフィルタ済混合用信号を取得し、さらに前記フィルタ済混合用信号を、前記目的エリア音抽出手段で抽出した前記目的エリア音に混合して混合後信号を取得する信号混合手段と、
前記信号混合手段が取得した混合後信号を目的エリアのエリア収音結果として出力する出力手段と
して機能させることを特徴とする収音プログラム。
【請求項７】
収音装置が行う収音方法において、
指向性形成手段、目的エリア音抽出手段、混合フィルタ形成手段、信号混合手段及び出力手段を有し、
前記指向性形成手段は、複数のマイクアレイが出力する捕捉信号又は前記捕捉信号に基づく信号のそれぞれに対し、ビームフォーマによって目的エリア音方向へ指向性を形成して、前記マイクアレイごとに目的方向信号を取得し、
前記目的エリア音抽出手段は、それぞれの前記目的方向信号をスペクトル減算することで目的エリア方向に存在する非目的エリア音を抽出し、抽出した前記非目的エリア音をいずれかの前記目的方向信号からスペクトル減算することにより目的エリア音を抽出し、
前記混合フィルタ形成手段は、前記捕捉信号に基づく非目的エリアを音源とする音の成分が優勢な非目的エリア音成分優勢信号からピーク周波数を検出し、前記非目的エリア音成分優勢信号のピーク周波数に基づく抑圧周波数の成分を抑圧する抑圧フィルタを形成し、
前記信号混合手段は、前記混合フィルタ形成手段で形成された抑圧フィルタを、いずれかの前記マイクアレイが出力する前記捕捉信号又は前記捕捉信号に基づく信号により構成される混合用信号に掛けてフィルタ済混合用信号を取得し、さらに前記フィルタ済混合用信号を、前記目的エリア音抽出手段で抽出した前記目的エリア音に混合して混合後信号を取得し、
前記出力手段は、前記信号混合手段が取得した混合後信号を目的エリアのエリア収音結果として出力する
ことを特徴とする収音方法。