(57)【要約】【課題】目的音の聴取が容易で自然な音響を目的音と非目的音との混合音から生成する【解決手段】音源分離部３０は、目的音が優勢な目的音周波数ＦAの成分で構成される目的音スペクトルＱA1と、目的音とは別方向から到来する非目的音が優勢な非目的音周波数ＦBの成分で構成される非目的音スペクトルＱB2とを複数の音信号（Ｓ1，Ｓ2）から生成する。変動音抑圧部６０は、音源分離部３０による分離後の非目的音スペクトルＱB2のうちの非目的変動音を抑圧する。合成部５４は、音源分離部３０による分離後の目的音スペクトルＱA2と変動音抑圧部６０による処理後の非目的音スペクトルＱB3とを合成する。【選択図】図１
2010217551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の収音機器が生成した複数の音信号から、目的音が優勢な目的音周波数の成分で構成される目的音スペクトルと、前記目的音とは別方向から到来する非目的音が優勢な非目的音周波数の成分で構成される非目的音スペクトルとを生成する音源分離手段と、
前記音源分離手段による分離後の非目的音スペクトルのうちの非目的変動音を抑圧する変動音抑圧手段と、
前記音源分離手段による分離後の目的音スペクトルと前記変動音抑圧手段による処理後の非目的音スペクトルとを合成する合成手段と
を具備する音処理装置。
【請求項２】
前記音源分離手段による分離後の非目的音スペクトルを抑圧係数に応じて抑圧する強度調整手段
を具備する請求項１の音処理装置。
【請求項３】
前記変動音抑圧手段は、
周波数毎に設定されたゲインで構成される抑圧ゲイン系列を生成するゲイン設定手段と、
前記音源分離手段による分離後の非目的音スペクトルの各周波数における強度を前記抑圧ゲイン系列の各ゲインに応じて調整することで前記非目的変動音を抑圧する抑圧処理手段とを含む
請求項１または請求項２の音処理装置。
【請求項４】
前記ゲイン設定手段は、
前記音源分離手段による分離後の非目的音スペクトルのうち非目的変動音が強調されるように周波数毎に設定されたゲインで構成される強調ゲイン系列を生成する第１処理手段と、
前記抑圧ゲイン系列を前記強調ゲイン系列から生成する第２処理手段とを含む
請求項３の音処理装置。
【請求項５】
前記第２処理手段は、前記強調ゲイン系列と可変に設定された調整値とに応じて前記抑圧ゲイン系列を生成する
請求項４の音処理装置。
【請求項６】
前記音源分離手段による分離後の非目的音スペクトルのうちの非目的定常音で構成される雑音スペクトルを生成する雑音推定手段と、
前記音源分離手段による分離後の目的音スペクトルから前記雑音スペクトルの非目的定常音を抑圧する雑音抑圧手段とを具備し、
前記ゲイン設定手段は、前記音源分離手段による分離後の非目的音スペクトルと前記雑音推定手段が推定した雑音スペクトルとから前記抑圧ゲイン系列を生成し、
前記合成手段は、前記雑音抑圧手段による処理後の目的音スペクトルと前記変動音抑圧手段による処理後の非目的音スペクトルとを合成する
請求項３から請求項５の何れかの音処理装置。
【請求項７】
前記雑音推定手段は、
第１単位区間における一の非目的音周波数の成分の強度が、前記第１単位区間の開始前の第２単位区間の雑音スペクトルにおける前記一の非目的音周波数での強度を超える閾値を下回る場合、前記第１単位区間の雑音スペクトルにおける前記一の非目的音周波数での強度を、前記第１単位区間における前記一の非目的音周波数の成分の強度と、前記第２単位区間の雑音スペクトルにおける前記一の非目的音周波数での強度とに応じて設定し、
前記第１単位区間における前記一の非目的音周波数の成分の強度が前記閾値を上回る場合、前記第１単位区間の雑音スペクトルにおける前記一の非目的音周波数での強度を、前記第１単位区間における前記一の非目的音周波数の成分の強度を反映させずに、前記第２単位区間の雑音スペクトルにおける前記一の非目的音周波数での強度に応じて設定する
請求項６の音処理装置。
【請求項８】
複数の収音機器が生成した複数の音信号から、目的音が優勢な目的音周波数の成分で構成される目的音スペクトルと、前記目的音とは別方向から到来する非目的音が優勢な非目的音周波数の成分で構成される非目的音スペクトルとを生成する音源分離処理と、
前記音源分離処理後の非目的音スペクトルのうちの非目的変動音を抑圧する変動音抑圧処理と、
前記音源分離処理後の目的音スペクトルと前記変動音抑圧処理後の非目的音スペクトルとを合成する合成処理と
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】
本発明は、所定の方向から到来する音響（以下「目的音」という）と目的音以外の音響（以下「非目的音」という）とを分離する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の収音機器が生成した複数の音信号における複数の周波数（周波数帯域）の各々を、目的音が優勢な目的音周波数と非目的音が優勢な非目的音周波数とに選別する技術が従来から提案されている。例えば非特許文献１には、複数の音信号のうち目的音の音源に近い収音機器が生成した音信号の強度が高い周波数を目的音周波数に選別する技術（SAFIA）が開示されている。また、特許文献１には、目的音を強調した目的音優勢信号と目的音を抑制した目的音劣勢信号とを複数の音信号の遅延および加算（すなわちビームの形成）で生成し、目的音優勢信号の強度が目的音劣勢信号の強度を上回る周波数を目的音周波数に選別する技術が開示されている。非特許文献１や特許文献１の技術によれば、各目的音周波数の成分で構成される目的音スペクトルと各非目的音周波数の成分で構成される非目的音スペクトルとの生成（すなわち音源分離）が可能である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Mariko Aoki, et al., "Sound source segregation based on estimating incident angle of each frequency component of input signals acquired by multiple microphones", Acoustical Science and Technology, Vol.22, No.2 p.149-p.157, 2001
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１９７５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
目的音スペクトルにおける非目的音周波数での強度はゼロであるから、目的音スペクトルのみから生成される再生音は聴感上で不自然な印象の音響となる。以上の問題を解決するために、例えば、非目的音スペクトルの各周波数（非目的音周波数）の成分を抑圧したうえで目的音スペクトルに合成する方法が考えられる。しかし、非目的音スペクトルを過度に抑圧した場合には、周波数軸上および時間軸上での強度の変化が過大となり、耳障りなミュージカルノイズが発生する可能性がある。一方、非目的音スペクトルの抑圧が不足すると、非目的音が相当の強度（音量）を維持したまま再生されるから、目的音の聴取が困難となる。
【０００６】
なお、非特許文献１や特許文献１の技術のもとでは、所定の方向からの到来音であるか否かという基準で目的音と非目的音とが区別される。したがって、空調設備の動作音や人込み内での雑踏音などの時間的に定常的な雑音（以下「非目的定常音」という）が存在し、かつ、音響的な特性（例えば音量や音高）が刻々と変化する音声や楽音などの音響（以下「非目的変動音」という）が目的音とは別方向から到来する環境では、非目的定常音および非目的変動音の双方が区別なく非目的音として抽出される。非目的変動音は非目的定常音と比較して音響的な特性が目的音（音声や楽音）に類似する可能性が高いから、非目的音に非目的変動音が含まれる場合には、非目的音スペクトルの抑圧の不足に起因して目的音の聴取（目的音と非目的変動音との区別）が困難になるという問題が格別に深刻となる。以上の事情を考慮して、本発明は、目的音の聴取が容易で自然な音響を目的音と非目的音（非目的変動音）との混合音から生成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するために、本発明に係る音処理装置は、複数の収音機器が生成した複数の音信号から、目的音が優勢な目的音周波数の成分で構成される目的音スペクトルと、目的音とは別方向から到来する非目的音が優勢な非目的音周波数の成分で構成される非目的音スペクトルとを生成する音源分離手段と、音源分離手段による分離後の非目的音スペクトル（例えば図１の非目的音スペクトルＱB1や非目的音スペクトルＱB2）のうちの非目的変動音（典型的には妨害音声）を抑圧する変動音抑圧手段と、音源分離手段による分離後の目的音スペクトル（例えば図１の目的音スペクトルＱA1や目的音スペクトルＱA2）と変動音抑圧手段による処理後の非目的音スペクトル（例えば図１の非目的音スペクトルＱB3）とを合成する合成手段とを具備する。以上の構成においては、非目的変動音の抑圧後の非目的音スペクトルが目的音スペクトルに合成されるから、非目的変動音を抑圧しない構成と比較して目的音の聴取が容易であり、かつ、目的音スペクトルのみから音響が生成される構成と比較して聴感上で自然な音響を、目的音と非目的音（非目的変動音）との混合音から生成することが可能である。
【０００８】
なお、合成手段による合成の対象となるのは「記音源分離手段による分離後の目的音スペクトル」であるから、音源分離手段による分離から合成手段による合成までの過程で目的音スペクトルに実行される処理の有無や内容は不問である。同様に、変動音抑圧手段による処理から合成手段による合成までの過程で非目的音スペクトルに実行される処理の有無や内容は不問である。また、本発明における「周波数」は、周波数軸上の１点の周波数に加えて、周波数軸上で拡がりを持った周波数帯域を含む概念である。
【０００９】
本発明の好適な態様に係る音処理装置は、音源分離手段による分離後の非目的音スペクトルを抑圧係数（各周波数に共通の係数）に応じて抑圧する強度調整手段を具備する。以上の態様においては、強度調整手段による抑圧に起因してミュージカルノイズが発生しないように抑圧係数を設定した場合（強度調整手段による抑圧を緩和した場合）であっても、変動音抑圧手段が非目的変動音を抑圧することで、目的音の聴取が容易な音響を生成することが可能である。なお、強度調整手段による処理と変動音抑圧手段による処理との先後は本発明において不問である。
【００１０】
本発明の好適な態様において、変動音抑圧手段は、周波数毎に設定されたゲインで構成される抑圧ゲイン系列を生成するゲイン設定手段と、音源分離手段による分離後の非目的音スペクトルの各周波数における強度を抑圧ゲイン系列の各ゲインに応じて調整することで非目的変動音を抑圧する抑圧処理手段とを含む。以上の態様においては、周波数毎に設定されたゲインに応じて非目的音スペクトルの各周波数における強度が調整されるから、例えば非目的音スペクトルのうち非目的変動音に対応する１個の帯域のみを抑圧する構成と比較すると、非目的変動音を周波数毎に精緻に抑圧できるという利点がある。
【００１１】
本発明の好適な態様において、ゲイン設定手段は、音源分離手段による分離後の非目的音スペクトルのうち非目的変動音が強調されるように周波数毎に設定されたゲインで構成される強調ゲイン系列を生成する第１処理手段と、抑圧ゲイン系列を強調ゲイン系列から生成する第２処理手段とを含む。以上の態様においては、非目的変動音と非目的定常音との混合音から非目的変動音（典型的には音声）を強調する公知の技術を強調ゲイン系列（スペクトルゲイン）の生成に適用できるという利点がある。
【００１２】
さらに好適な態様において、第２処理手段は、強調ゲイン系列と可変に設定された調整値とに応じて抑圧ゲイン系列を生成する。例えば、強調ゲイン系列の各周波数におけるゲインと可変に設定された調整値との乗算値を所定値から減算することで、第２処理手段が抑圧ゲイン系列の当該周波数におけるゲインを算定する構成（例えば数式(6a)）や、所定値と強調ゲイン系列の各周波数におけるゲインとの差分値に可変の調整値を乗算することで、第２処理手段が抑圧ゲイン系列の当該周波数におけるゲインを算定する構成（例えば数式(6b)）が好適である。以上の態様によれば、調整値が可変に設定されるから、非目的変動音の抑圧の度合を適宜に調整することが可能である。例えば、非目的音の状態（例えば強度やＳＮ比）に応じて第２処理部が調整値を可変に制御する構成によれば、非目的音の抑圧の不足や過剰を防止することが可能である。
【００１３】
本発明の好適な態様に係る音処理装置は、音源分離手段による分離後の非目的音スペクトルのうちの非目的定常音で構成される雑音スペクトルを生成する雑音推定手段と、音源分離手段による分離後の目的音スペクトルから雑音スペクトルの非目的定常音を抑圧する雑音抑圧手段とを具備し、ゲイン設定手段は、音源分離手段による分離後の非目的音スペクトルと雑音推定手段が推定した雑音スペクトルとから抑圧ゲイン系列を生成し、合成手段は、雑音抑圧手段による処理後の目的音スペクトルと変動音抑圧手段による処理後の非目的音スペクトルとを合成する。以上の態様においては、雑音抑圧手段が目的音スペクトルから非目的定常音を抑圧するとともに、目的音と合成される非目的音スペクトルの非目的変動音が抑圧されるから、非目的定常音と非目的変動音とを効果的に抑圧した音響を生成できるという利点がある。また、非目的定常音で構成される雑音スペクトル（すなわち非目的変動音が抑制された雑音スペクトル）が抑圧ゲイン系列の生成に利用されるから、非目的変動音を高精度に抑圧できる抑圧ゲイン系列の生成が可能である。さらに、雑音抑圧手段による非目的定常音の抑圧とゲイン設定手段による抑圧ゲイン系列の生成とに共通の雑音スペクトルが利用されるから、非目的定常音の抑圧と抑圧ゲイン系列の生成とで別個の雑音スペクトルを使用する構成と比較すると、音処理装置の構成や処理が簡素化されるという利点もある。
【００１４】
さらに好適な態様において、雑音推定手段は、第１単位区間における一の非目的音周波数の成分の強度（例えば図４の強度ＸB1(n,k)）が、第１単位区間の開始前の第２単位区間の雑音スペクトルにおける一の非目的音周波数での強度（例えば図４の強度μ(n-1,k)）を超える閾値を（例えば図４の閾値ＸTH）下回る場合、第１単位区間の雑音スペクトルにおける一の非目的音周波数での強度（例えば図４の強度μ(n,k)）を、第１単位区間における一の非目的音周波数の成分の強度と、第２単位区間の雑音スペクトルにおける一の非目的音周波数での強度とに応じて設定し、第１単位区間における一の非目的音周波数の成分の強度が閾値を上回る場合、第１単位区間の雑音スペクトルにおける一の非目的音周波数での強度を、第１単位区間における一の非目的音周波数の成分の強度を反映させずに、第２単位区間の雑音スペクトルにおける一の非目的音周波数での強度に応じて設定する。以上の構成においては、第１単位区間における一の非目的音周波数の成分の強度が閾値を上回る場合（例えば一の非目的音周波数に非目的変動音が発生した場合）に、第１単位区間における当該非目的音周波数の成分の強度を反映させずに雑音スペクトルの強度が設定されるから、非目的定常音のみを高精度に抽出した（すなわち非目的変動音を有効に抑制した）雑音スペクトルを生成することが可能である。
【００１５】
第１単位区間の雑音スペクトルの強度は、第１単位区間の開始前（例えば直前）の１個の単位区間（第２単位区間）の雑音スペクトルの強度、または、第１単位区間の開始前の複数の単位区間（第２単位区間）の各々の雑音スペクトルの強度に応じて設定される。本発明の好適な態様における雑音推定手段は、第１単位区間における一の非目的音周波数の成分の強度が閾値を下回る場合に、第１単位区間の一の非目的音周波数の成分の強度と、第２単位区間の雑音スペクトルにおける一の非目的音周波数での強度との加重和（例えば数式(2)）を、第１単位区間の雑音スペクトルにおける一の非目的音周波数での強度として設定する。以上の態様においては、第１単位区間の非目的音周波数の強度と第２単位区間の雑音スペクトルの強度との加重和が第１単位区間の雑音スペクトルの強度として算定されるから、第１単位区間からみて過去の複数の単位区間にわたって雑音スペクトルを保持する必要がないという利点がある。
【００１６】
本発明の好適な態様において、雑音推定手段は、第１単位区間における一の非目的音周波数の成分の強度が閾値を上回る場合、第２単位区間の雑音スペクトルにおける一の非目的音周波数での強度を、記第１単位区間の雑音スペクトルにおける一の非目的音周波数での強度として設定する（例えば数式(3)）。以上の態様においては、第２単位区間の雑音スペクトルの強度が第１単位区間の雑音スペクトルの強度として適用されるから、第１単位区間の雑音スペクトルの強度を特定する処理が簡素化されるという利点がある。
【００１７】
本発明の好適な態様において、雑音推定手段は、第１単位区間における一の非目的音周波数の成分の強度が閾値を上回る場合、第２単位区間の雑音スペクトルにおける一の非目的音周波数での強度を上回る数値を、記第１単位区間の雑音スペクトルにおける一の非目的音周波数での強度として設定する（例えば数式(3a)）。以上の態様においては、第２単位区間の雑音スペクトルの強度を上回る数値が第１単位区間の雑音スペクトルの強度として適用されるから、音処理装置の動作中に新たに発生した非目的定常音を適切に雑音スペクトルに含ませることが可能である。
【００１８】
以上の各態様に係る音処理装置は、音処理に専用されるＤＳＰ（Digital Signal Processor）などのハードウェア（電子回路）によって実現されるほか、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの汎用の演算処理装置とプログラムとの協働によっても実現される。本発明に係るプログラムは、複数の収音機器が生成した複数の音信号から、目的音が優勢な目的音周波数の成分で構成される目的音スペクトルと、目的音とは別方向から到来する非目的音が優勢な非目的音周波数の成分で構成される非目的音スペクトルとを生成する音源分離処理と、音源分離処理後の非目的音スペクトルのうちの非目的変動音を抑圧する変動音抑圧処理と、音源分離処理後の目的音スペクトルと変動音抑圧処理後の非目的音スペクトルとを合成する合成処理とをコンピュータに実行させる。以上のプログラムによれば、本発明に係る信号処理装置と同様の作用および効果が奏される。本発明のプログラムは、コンピュータが読取可能な記録媒体に格納された形態で利用者に提供されてコンピュータにインストールされるほか、通信網を介した配信の形態でサーバ装置から提供されてコンピュータにインストールされる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る音処理装置のブロック図である。
【図２】音源分離部のブロック図である。
【図３】信号処理部による処理を説明するためのグラフである。
【図４】雑音推定部の動作のフローチャートである。
【図５】第１実施形態における雑音スペクトルのスペクトログラムである。
【図６】対比例における雑音スペクトルのスペクトログラムである。
【図７】変動音抑圧部のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜Ａ：第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る音処理装置のブロック図である。図１に示すように、音処理装置１００には収音機器Ｍ1と収音機器Ｍ2とが接続される。収音機器Ｍ1および収音機器Ｍ2は、周囲の音響の波形を表す信号を生成する無指向性（略無指向性）のマイクロホンである。目的音と非目的音との混合音が周囲から収音機器Ｍ1および収音機器Ｍ2に到達する。収音機器Ｍ1および収音機器Ｍ2の各々は、目的音と非目的音との混合音の波形を表す電気信号を生成する。収音機器Ｍ1は音信号Ｓ1を生成し、収音機器Ｍ2は音信号Ｓ2を生成する。
【００２１】
目的音は、既知の方向Ｄ0から収音機器Ｍ1および収音機器Ｍ2に到来する音響である。例えば利用者の発話音が入力される電子機器（例えば携帯電話機）に音処理装置１００が搭載される場合、電子機器の本体に対して正面の方向Ｄ0から発話音が目的音として到来する。収音機器Ｍ1と収音機器Ｍ2とは、目的音が到来する方向Ｄ0に垂直な方向に沿って相互に離間して配置される。一方、非目的音は、目的音の方向Ｄ0とは別方向（ＤR，ＤL）から到来する音響である。方向Ｄ0に対して時計回りに45°の方向ＤRや方向Ｄ0に対して反時計回りに45°の方向ＤLから収音機器Ｍ1および収音機器Ｍ2に非目的音が到来する。
【００２２】
音処理装置１００は、目的音と非目的音との混合音のうちの非目的音を抑制した音信号ＳOUTを音信号Ｓ1および音信号Ｓ2から生成する。音信号ＳOUTは、放音機器（例えばスピーカやヘッドホン）に供給されることで音響として再生される。なお、音信号Ｓ1および音信号Ｓ2をデジタル信号に変換するＡ/Ｄ変換器や、音信号ＳOUTをアナログ信号に変換するＤ/Ａ変換器の図示は便宜的に省略されている。
【００２３】
図１に示すように、音処理装置１００は、演算処理装置１２と記憶装置１４とを含むコンピュータシステムで実現される。記憶装置１４は、音信号Ｓ1および音信号Ｓ2から音信号ＳOUTを生成するためのプログラムや各種のデータを記憶する。磁気記録媒体や半導体記録媒体などの公知の記録媒体が記憶装置１４として任意に採用される。演算処理装置１２は、記憶装置１４に格納されたプログラムを実行することで複数の要素（周波数分析部２０，音源分離部３０，雑音推定部４２，雑音抑圧部４４，強度調整部５２，合成部５４，逆変換部５６，変動音抑圧部６０）として機能する。なお、音処理に専用される電子回路（ＤＳＰ）が演算処理装置１２の各要素を実現する構成や、演算処理装置１２の各要素を複数の集積回路に分散的に搭載した構成も採用される。
【００２４】
周波数分析部２０は、音信号Ｓ1を時間軸上で区分した複数の単位区間（フレーム）の各々について周波数スペクトルＰ1を算定する。周波数スペクトルＰ1の特定には、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理などの公知の周波数分析が任意に採用される。また、周波数分析部２０は、周波数スペクトルＰ1の特定と同様の方法で、音信号Ｓ2の各単位区間について周波数スペクトルＰ2を特定する。
【００２５】
図１の音源分離部３０は、周波数軸上に離散的に設定されたＫ個（Ｋは自然数）の周波数（周波数帯域）ｆ1〜ｆKの各々を単位区間毎に目的音周波数ＦAと非目的音周波数ＦBとに選別することで目的音スペクトルＱA1および非目的音スペクトルＱB1を単位区間毎に生成する。目的音周波数ＦAは、目的音が優勢な周波数（典型的には目的音の音量が非目的音の音量を上回る周波数）であり、非目的音周波数ＦBは、非目的音が優勢な周波数（典型的には非目的音の音量が目的音の音量を上回る周波数）である。目的音スペクトルＱA1は目的音周波数ＦAの成分で構成され、非目的音スペクトルＱB1は非目的音周波数ＦBの成分で構成される。目的音周波数ＦAと非目的音周波数ＦBとの選別には、以下に例示するように、目的音が到来する方向Ｄ0と非目的音が到来する方向（ＤR，ＤL）との相違を利用した方法（特許文献１）が好適に採用される。
【００２６】
図２は、音源分離部３０のブロック図である。図２に示すように、音源分離部３０は、信号処理部３２と周波数選別部３４と強度特定部３６とを含んで構成される。信号処理部３２は、複数の方向（Ｄ0，ＤR，ＤL）の各々からの到来音を他方向からの到来音と比較して抑制した複数の周波数スペクトル（Ｐ0，ＰR，ＰL）を周波数スペクトルＰ1および周波数スペクトルＰ2から生成する。図３は、信号処理部３２による処理の内容を説明するためのグラフである。図３の横軸は、目的音の方向Ｄ0を基準（０°）とした角度θを意味し、図３の縦軸は信号の強度（パワー）を意味する。
【００２７】
図２に示すように、信号処理部３２は、第１処理部３２１と第２処理部３２２と第３処理部３２３とで構成される。第１処理部３２１は、周波数スペクトルＰ1から周波数スペクトルＰ2を減算することで周波数スペクトルＰ0を生成する。方向Ｄ0から到来する目的音は略同位相で収音機器Ｍ1および収音機器Ｍ2に到達するから、周波数スペクトルＰ0は、図３に符号Ｂ0（実線）で示すように、方向Ｄ0から到来する目的音を別方向からの到来音に対して抑制したスペクトルに相当する。すなわち、第１処理部３２１は、方向Ｄ0に収音上の死角を形成する死角制御型（null）のビームフォーマである。
【００２８】
第２処理部３２２は、音信号Ｓ1を遅延量Ｄだけ遅延させた信号の周波数スペクトルＤ(P1)を周波数スペクトルＰ2から減算することで周波数スペクトルＰRを生成する。遅延量Ｄは、方向ＤRからの到来音が収音機器Ｍ1に到達する時点と収音機器Ｍ2に到達する時点との時間差に設定される。したがって、周波数スペクトルＰRは、図３に符号ＢR（破線）で示すように、方向ＤRから到来する非目的音を別方向からの到来音に対して抑制したスペクトルに相当する。すなわち、第２処理部３２２は、方向ＤRに収音上の死角を形成する死角制御型のビームフォーマである。同様に、第３処理部３２３は、図３に符号ＢLで示すように、音信号Ｓ2を遅延量Ｄだけ遅延させた信号の周波数スペクトルＤ（P2）を周波数スペクトルＰ1から減算することで、方向ＤLからの非目的音を抑制した周波数スペクトルＰLを生成する死角制御型のビームフォーマである。
【００２９】
図２の周波数選別部３４は、信号処理部３２が生成した３種類の周波数スペクトル（Ｐ0，ＰR，ＰL）の強度をＫ個の周波数ｆ1〜ｆKの各々について比較することで、Ｋ個の周波数ｆ1〜ｆKの各々を目的音周波数ＦAと非目的音周波数ＦBとに選別する。図２に示すように、周波数選別部３４は、第１比較部３４１と第２比較部３４２とを含んで構成される。
【００３０】
第１比較部３４１は、周波数スペクトルＰRと周波数スペクトルＰLとの間でＫ個の周波数ｆ1〜ｆKの各々における強度を比較することで周波数スペクトルＰLRを生成する。周波数スペクトルＰLRの周波数ｆkにおける強度は、周波数スペクトルＰRの周波数ｆkにおける強度と周波数スペクトルＰLの周波数ｆkにおける強度とのうちの低い方の強度に設定される。周波数スペクトルＰRは方向ＤRからの非目的音を抑制したスペクトルであり、周波数スペクトルＰLは方向ＤLからの非目的音を抑制したスペクトルであるから、周波数スペクトルＰLRは、方向ＤRおよび方向ＤLの非目的音を抑制したスペクトル（すなわち、方向Ｄ0からの目的音を強調したスペクトル）に相当する。
【００３１】
第２比較部３４２は、周波数スペクトルＰ0と周波数スペクトルＰLRとの間でＫ個の周波数ｆ1〜ｆKの各々おける強度を比較する。周波数スペクトルＰ0は非目的音を強調したスペクトルであり、周波数スペクトルＰLRは目的音を強調したスペクトルである。したがって、第２比較部３４２は、Ｋ個の周波数ｆ1〜ｆKのうち周波数スペクトルＰLRの強度が周波数スペクトルＰ0の強度を上回る周波数ｆkを目的音周波数ＦAに選別するとともに、Ｋ個の周波数ｆ1〜ｆKのうち周波数スペクトルＰ0の強度が周波数スペクトルＰLRの強度を上回る周波数ｆkを非目的音周波数ＦBに選別する。
【００３２】
図２の強度特定部３６は、周波数選別部３４による選別の結果を利用して単位区間毎に目的音スペクトルＱA1と非目的音スペクトルＱB1とを生成する。第ｎ番目（ｎは自然数）の単位区間の目的音スペクトルＱA1は、目的音の強度に応じて周波数ｆk毎に設定された強度ＸA1(n,k)の系列（ＸA1(n,1)〜ＸA1(n,K)）であり、第ｎ番目の単位区間の非目的音スペクトルＱB1は、非目的音の強度に応じて周波数ｆk毎に設定された強度ＸB1(n,k)の系列（ＸB1(n,1)〜ＸB1(n,K)）である。強度ＸA1(n,k)および強度ＸB1(n,k)の設定について以下に詳述する。
【００３３】
図３に示すように、周波数スペクトルＰ0（符号Ｂ0）においては非目的音が強調され、周波数スペクトルＰLRにおいては目的音が強調される。そこで、強度特定部３６は、目的音スペクトルＱA1のうち目的音周波数ＦAに選別された各周波数ｆkの強度ＸA1(n,k)を、周波数スペクトルＰLRの当該周波数ｆkでの強度（主に目的音に由来する強度）から周波数スペクトルＰ0の当該周波数ｆkでの強度（主に非目的音に由来する強度）を減算した数値に設定する。以上のように周波数スペクトルＰLRから周波数スペクトルＰ0を減算（スペクトルサブトラクション）することで各目的音周波数ＦAの強度ＸA1(n,k)が算定されるから、周波数スペクトルＰLRの目的音周波数ＦAに存在する非目的音の影響を効果的に低減した目的音スペクトルＱA1を生成することが可能である。もっとも、目的音が強調された周波数スペクトルＰLRの強度を目的音スペクトルＱA1の強度ＸA1(n,k)として設定する構成も好適である。目的音スペクトルＱA1のうち非目的音周波数ＦBに選別された各周波数ｆkの強度ＸA1(n,k)はゼロに設定される。
【００３４】
また、強度特定部３６は、非目的音スペクトルＱB1のうち非目的音周波数ＦBに選別された各周波数ｆkにおける強度ＸB1(n,k)を、周波数分析部２０が生成した周波数スペクトルＰ1の当該周波数ｆkにおける強度に設定する。なお、非目的音スペクトルＱB1の非目的音周波数ＦBにおける強度ＸB1(n,k)を、周波数スペクトルＰ2の当該周波数ｆkにおける強度に設定する構成や、周波数スペクトルＰ0の当該周波数ｆkにおける強度（主に非目的音に由来する強度）から周波数スペクトルＰLRの当該周波数ｆkにおける強度（主に目的音に由来する強度）を減算した数値に設定する構成も採用される。非目的音スペクトルＱB1のうち目的音周波数ＦAに選別された各周波数ｆkの強度ＸB1(n,k)はゼロに設定される。
【００３５】
以上の説明から理解されるように、本形態においては、目的音の方向Ｄ0と非目的音の方向（ＤR，ＤL）との相違を利用して目的音周波数ＦAと非目的音周波数ＦBとが選別される。したがって、目的音と非目的音とで音響的な特徴が類似する場合であっても、目的音と非目的音との混合音を目的音スペクトルＱAと非目的音スペクトルＱBとに高精度に分離できるという利点がある。
【００３６】
ところで、非目的音周波数ＦBの成分（非目的音）には、時間的に定常（音量や音高などの音響的な特性の変化が少ない）な非目的定常音に加えて、目的音とは別方向から到来する非目的変動音が含まれる。非目的定常音は、例えば空調設備の動作音や人込み内での雑踏音などの雑音であり、非目的変動音は、音量や音高などの音響的な特性が刻々と変化する音声（発話音）や楽音などの妨害音である。図１の雑音推定部４２は、非目的音スペクトルＱB1内の非目的変動音を抑制することで単位区間毎に雑音スペクトルＮ（すなわち、非目的定常音のスペクトル）を生成する。第ｎ番目の単位区間の雑音スペクトルＮは、Ｋ個の周波数ｆ1〜ｆKの各々における強度（パワー）μ(n,1)〜μ(n,K)の系列である。
【００３７】
図４は、雑音推定部４２がｎ番目の単位区間の雑音スペクトルＮを生成する動作のフローチャートである。図４の処理は単位区間毎に順次に実行される。図４の処理を開始すると、雑音推定部４２は、変数ｋを１に初期化する（ステップＳ1）。変数ｋは、Ｋ個の周波数ｆ1〜ｆKの何れかを指定する番号である。
【００３８】
雑音推定部４２は、周波数ｆkが非目的音周波数ＦBであるか否かを判定する（ステップＳ2）。周波数ｆkが非目的音周波数ＦBである場合、雑音推定部４２は、第ｎ番目の単位区間の非目的音スペクトルＱB1のうち周波数ｆk（非目的音周波数ＦB）における強度ＸB1(n,k)が閾値ＸTHを上回るか否かを判定する（ステップＳ3）。
【００３９】
閾値ＸTHは、以下の数式(1)で定義されるように、雑音推定部４２が直前（第(n-1)番目）の単位区間について生成した雑音スペクトルＮの周波数ｆkにおける強度μ(n-1,k)と係数τとの乗算値である。係数τは、１を上回る所定値（例えば２）に設定される。したがって、閾値ＸTHは、強度μ(n-1,k)を上回る数値（強度μ(n-1,k)に応じた可変値）に設定される。なお、第１番目の単位区間については所定の初期値が数式(1)の強度μ(n-1,k)として適用される。
ＸTH＝τ・μ(n-1,k)  ……(1)
【００４０】
非目的変動音は非目的定常音と比較して強度が変化し易いから、非目的音スペクトルＱB1のうち非目的変動音が発生する周波数ｆkの強度ＸB1(n,k)は経時的な変化が大きい。したがって、ステップＳ3における強度ＸB1(n,k)と閾値ＸTHとの比較は、非目的音スペクトルＱB1における周波数ｆkに非目的変動音が発生したか否かを判定する処理に相当する。すなわち、強度ＸB1(n,k)が閾値ＸTHを上回る場合、非目的音スペクトルＱB1の周波数ｆkの成分は非目的変動音に該当すると推定され、強度ＸB1(n,k)が閾値ＸTHを下回る場合、非目的音スペクトルＱB1の周波数ｆkの成分は非目的変動音に該当しない（非目的定常音に該当する）と推定される。非目的変動音の発生時に強度ＸB1(n,k)が閾値ＸTHを上回り、非目的定常音のみが存在する場合に強度ＸB1(n,k)が閾値ＸTHを下回るように、数式(1)の係数τは統計的または実験的に選定される。
【００４１】
非目的音スペクトルＱB1の強度ＸB1(n,k)が閾値ＸTHを下回る場合（すなわち、周波数ｆkに非目的変動音が発生していない場合）、雑音推定部４２は、第ｎ番目の単位区間の非目的音スペクトルＱB1の周波数ｆkにおける強度ＸB1(n,k)と、第(n-1)番目の単位区間の雑音スペクトルＮの周波数ｆkにおける強度μ(n-1,k)とから、第ｎ番目の雑音スペクトルＮの周波数ｆkにおける強度μ(n,k)を算定する（ステップＳ4）。強度μ(n,k)は、例えば以下の数式(2)で定義されるように、第ｎ番目の単位区間の非目的音スペクトルＱB1における強度ＸB1(n,k)と、第(n-1)番目の単位区間の雑音スペクトルＮにおける強度μ(n-1,k)との加重和（加重平均）として算定される。数式(2)の係数αは１を下回る正数（例えば0.9）に設定される。数式(2)から理解されるように、係数αが大きいほど、強度μ(n,k)に対する強度ＸB1(n,k)の影響が減少する（過去の各単位区間における強度ＸB1(n,k)の影響が増大する）。
μ(n,k)＝α・μ(n-1,k)＋(１−α)・ＸB1(n,k)  ……(2)
【００４２】
一方、非目的音スペクトルＱB1の強度ＸB1(n,k)が閾値ＸTHを上回る場合（Ｓ3：YES）、雑音推定部４２は、数式(3)に示すように、第(n-1)番目の雑音スペクトルＮの周波数ｆkにおける強度μ(n-1,k)を、第ｎ番目の雑音スペクトルＮの周波数ｆk（非目的音周波数ＦB）における強度μ(n,k)として設定する（ステップＳ5）。すなわち、強度ＸB1(n,k)が閾値ＸTHを上回る場合（周波数ｆkの非目的変動音の発生に起因して強度ＸB1(n,k)が増加した場合）、非目的音スペクトルＱB1の強度ＸB1(n,k)は強度μ(n,k)に反映されない。したがって、雑音スペクトルＮにおいては、非目的音スペクトルＱB1内の非目的変動音が抑制（理想的には除去）される。
μ(n,k)＝μ(n-1,k)  ……(3)
【００４３】
周波数ｆkが目的音周波数ＦAである場合（Ｓ2：NO）、雑音推定部４２は、数式(3)と同様に、第(n-1)番目の雑音スペクトルＮの強度μ(n,k)を、第ｎ番目の雑音スペクトルＮの周波数ｆk（目的音周波数ＦA）における強度μ(n,k)として設定する（ステップＳ6）。
【００４４】
数式(2)および数式(3)から理解されるように、第ｎ番目の単位区間における雑音スペクトルＮの強度μ(n,k)は、過去（第(n-1)番目以前）の複数の単位区間について算定された雑音スペクトルＮの強度を累積的に反映した数値となる。すなわち、雑音スペクトルＮの強度μ(n,k)は、非目的音周波数ＦBに選別された周波数ｆkの強度ＸB1(n,k)が閾値ＸTHを下回る複数の単位区間にわたって非目的音スペクトルＱB1の強度ＸB1(n,k)を平滑化（平均化）した数値となる。
【００４５】
以上のように各ステップ（Ｓ4，Ｓ5，Ｓ6）で強度μ(n,k)を設定すると、雑音推定部４２は、変数ｋが所定値Ｋに到達したか否かを判定する（ステップＳ7）。変数ｋが所定値Ｋに到達していない場合、雑音推定部４２は、変数ｋに１を加算したうえで（ステップＳ8）、処理をステップＳ2に移行する。すなわち、Ｋ個の周波数ｆ1〜ｆKの各々について強度μ(n,k)が順次に算定される。変数ｋが数値Ｋに到達した場合（すなわち、強度μ(n,1)〜μ(n,K)の算定が完了した場合）、雑音推定部４２は図４の処理を終了する（Ｓ7：YES）。Ｋ個の周波数ｆ1〜ｆKについての強度μ(n,1)〜μ(n,K)の系列が第ｎ番目の単位区間の雑音スペクトルＮに相当する。
【００４６】
図１の雑音抑圧部４４は、雑音推定部４２が生成した雑音スペクトルＮを、音源分離部３０が生成した目的音スペクトルＱA1から減算（スペクトルサブトラクション）することで目的音スペクトルＱA2を生成する。具体的には、雑音抑圧部４４は、第ｎ番目の単位区間の目的音スペクトルＱA1における周波数ｆkの強度ＸA1(n,k)から、当該単位区間について生成された雑音スペクトルＮの周波数ｆkにおける強度μ(n,k)を減算することで目的音スペクトルＱA2を生成する。
【００４７】
すなわち、第ｎ番目の単位区間について目的音スペクトルＱA2の周波数ｆkにおける強度ＸA2(n,k)は数式(4a)で表現される。ただし、数式(4a)の右辺（ＸA1(n,k)−μ(n,k)）が所定値（例えばゼロ）を下回る周波数ｆkの強度ＸA2(n,k)は当該所定値に設定される。また、目的音スペクトルＱA2は数式(4b)で表現される。数式(4b)の記号θa(n,k)は、目的音スペクトルＱA1の周波数ｆkにおける位相である。数式(4a)および数式(4b)から理解されるように、目的音スペクトルＱA2は、方向Ｄ0からの到来音（目的音スペクトルＱA1）から非目的定常音（雑音スペクトルＮ）を抑圧した音響（すなわち目的音）のスペクトルに相当する。
ＸA2(n,k)＝ＸA1(n,k)−μ(n,k)  ……(4a)
ＱA2＝｛ＸA1(n,k)−μ(n,k)｝ｅｊθa(n,k)  ……(4b)
【００４８】
以上のように、非目的音スペクトルＱB1の強度ＸB1(n,k)が閾値ＸTHを上回る周波数ｆkについては雑音スペクトルＮの強度μ(n,k)に強度ＸB1(n,k)が反映されないから、以下に詳述するように、非目的定常音および非目的変動音の双方が存在する環境においても、非目的定常音のみを高精度に抽出した雑音スペクトルＮを生成することが可能である。
【００４９】
図５および図６は、各単位区間の雑音スペクトルＮの時系列（スペクトログラム）である。図５は、第１実施形態における雑音スペクトルＮの時系列であり、図６は、第１実施形態との対比例１における雑音スペクトルＮの時系列である。対比例１は、非目的音周波数ＦBの強度ＸB1(n,k)に拘わらず、雑音スペクトルＮの強度μ(n,k)を数式(2)で算定する形態（すなわち、図４のステップＳ3とステップＳ5とを省略した形態）である。
【００５０】
図５および図６においては、雑音スペクトルＮのうち強度が高い周波数ｆk（ピークの周波数）を時間軸に沿って連結した直線が図示されている。図５および図６の例示では、経時的に変化しない非目的定常音が雑音スペクトルＮ（非目的音スペクトルＱB1）の低域側に存在する。また、図５および図６には、非目的変動音が発生した時点が図示されている。
【００５１】
対比例１においては、非目的音スペクトルＱB1の強度ＸB1(n,k)に拘わらず（すなわち非目的変動音の有無に拘わらず）、雑音スペクトルＮの強度μ(n,k)は数式(2)で算定される。したがって、雑音スペクトルＮは非目的定常音および非目的変動音の双方を包含する。そして、数式(2)で算定される強度μ(n,k)には過去の強度（μ(n-1,k)，μ(n-2,k)，……）が累積的に反映されるから、雑音スペクトルＮのうち特定の時点で非目的変動音が発生した周波数ｆkの強度μ(n,k)は、図６に示すように、非目的変動音が停止した場合であっても、後続の複数の単位区間にわたって高い数値に維持される。したがって、目的音変動音が発生した周波数ｆkにおける目的音スペクトルＱA1の強度ＸA1(n,k)が雑音抑圧部４４による処理で過剰に低減され、耳障りなミュージカルノイズの原因になる可能性がある。
【００５２】
対比例１とは対照的に、第１実施形態においては、強度ＸB1(n,k)が閾値ＸTHを上回る周波数ｆkの強度μ(n,k)には強度ＸB1(n,k)（すなわち周波数ｆkの非目的変動音の強度）が反映されないから、図５に示すように、非目的変動音を抑制した雑音スペクトルＮが生成される。したがって、目的音スペクトルＱA1のうち非目的変動音が発生した周波数ｆkの強度の過剰な低減が防止され、ミュージカルノイズの発生が抑制されるという利点がある。なお、雑音スペクトルＮにおいては非目的変動音が抑制されているから、雑音抑圧部４４による処理で非目的変動音が目的音スペクトルＱA1から低減される効果は少ない。しかし、方向ＤRや方向ＤLから到来する非目的変動音は音源分離部３０による選別で目的音スペクトルＱA1から排除されているから、雑音抑圧部４４で非目的変動音が低減されないとは言っても、非目的定常音および非目的変動音の双方を高精度に抑圧した再生音を生成することが可能である。
【００５３】
なお、第１実施形態の強度特定部３６は、目的音が強調された周波数スペクトルＰLRから非目的音が強調された周波数スペクトルＰ0を減算することで目的音スペクトルＱA1を生成する。すなわち、強度特定部３６による処理だけでも非目的音は抑制される。しかし、例えば方向Ｄ0からの到来音に非目的定常音が含まれる場合には、周波数スペクトルＰLRから周波数スペクトルＰ0を減算しても非目的定常音は充分に抑圧されない。非目的定常音の雑音スペクトルＮが目的音スペクトルＱA1から減算される第１実施形態によれば、強度特定部３６による処理のみで非目的音を抑制する構成（すなわち雑音抑圧部４４を省略した構成）と比較して非目的定常音が効果的に抑圧されるという利点がある。
【００５４】
図１の強度調整部５２は、音源分離部３０が単位区間毎に生成した非目的音スペクトルＱB1の強度ＸB1(n,1)〜ＸB1(n,K)を共通の所定値（以下「抑圧係数」という）ｐに応じて抑圧することで非目的音スペクトルＱB2を生成する。非目的音スペクトルＱB2は、例えば、各強度ＸB1(n,k)と抑圧係数ｐとの乗算値に相当する強度ＸB2(n,k)（ＸB2(n,k)＝ｐ・ＸB1(n,k)）の系列である。抑圧係数ｐは、１を下回る正数に設定される。したがって、抑圧係数ｐが小さいほど強度ＸB1(n,1)〜ＸB1(n,K)の抑圧の度合は大きい。以上のように、強度調整部５２は非目的定常音と非目的変動音とを区別せずに非目的音の全体を抑圧するから、強度調整部５２による処理後の非目的音スペクトルＱB2は、非目的定常音と非目的変動音とを含む。図１の変動音抑圧部６０は、非目的音スペクトルＱB2のうちの非目的変動音を抑圧することで非目的音スペクトルＱB3を生成する。
【００５５】
図７は、変動音抑圧部６０のブロック図である。図７に示すように、変動音抑圧部６０は、ゲイン設定部６２と抑圧処理部６４とを含んで構成される。ゲイン設定部６２は、非目的音スペクトルＱB2のうちの非目的変動音を抑圧するための抑圧ゲイン系列Ｈを単位区間毎に生成する。第ｎ番目の単位区間について生成される抑圧ゲイン系列Ｈは、周波数ｆ1〜ｆKに対応するＫ個のゲイン（スペクトルゲイン）ｈ(n,1)〜ｈ(n,K)の系列である。ゲインｈ(n,1)〜ｈ(n,K)の各々は、１を下回る正数の範囲内で周波数ｆk毎に個別に設定される。
【００５６】
抑圧処理部６４は、非目的音スペクトルＱB2の各強度ＸB2(n,1)〜ＸB2(n,K)を抑圧ゲイン系列Ｈの各ゲインｈ(n,1)〜ｈ(n,K)に応じて調整することで、非目的音スペクトルＱB2の非目的変動音を抑圧した非目的音スペクトルＱB3を生成する。非目的音スペクトルＱB3は、周波数ｆk毎に設定された強度ＸB3(n,k)の系列（ＸB3(n,1)〜ＸB3(n,K)）である。抑圧処理部６４は、非目的音スペクトルＱB2に抑圧ゲイン系列Ｈを乗算することで非目的音スペクトルＱB3を生成する。すなわち、非目的音スペクトルＱB3のうち周波数ｆkにおける強度ＸB3(n,k)は、以下の数式(5)で定義されるように、非目的音スペクトルＱB2の強度ＸB2(n,k)と抑圧ゲイン系列Ｈのうち周波数ｆに対応するゲインｈ(n,k)との乗算値に相当する。
ＸB3(n,k)＝ｈ(n,k)・ＸB2(n,k)  ……(5)
【００５７】
抑圧ゲイン系列Ｈのゲインｈ(n,1)〜ｆ(n,K)は、第ｎ番目の単位区間の非目的音スペクトルＱB3にて非目的変動音が抑圧されるように周波数ｆk毎に個別に選定される。すなわち、非目的音スペクトルＱB2のうち非目的変動音である可能性が高い周波数ｆkに対応するゲインｈ(n,k)ほど小さい数値に設定される。
【００５８】
図７に示すように、ゲイン設定部６２は、第１処理部６２１と第２処理部６２２とを含んで構成される。第１処理部６２１は、単位区間毎に強調ゲイン系列Ｇを生成する。第ｎ番目の単位区間について生成される強調ゲイン系列Ｇは、周波数ｆ1〜ｆKに対応するＫ個のゲイン（スペクトルゲイン）ｇ(n,1)〜ｇ(n,K)の系列である。ゲインｇ(n,1)〜ｇ(n,K)は、非目的音スペクトルＱB2に乗算された場合に非目的音スペクトルＱB2の非目的変動音（典型的には音声）が強調されるように、１を下回る正数の範囲内で周波数ｆk毎に個別に設定される。すなわち、非目的音スペクトルＱB2のうち非目的変動音である可能性が高い周波数ｆkに対応するゲインｇ(n,k)ほど大きい数値に設定される。強調ゲイン系列Ｇの生成には、雑音推定部４２が生成した雑音スペクトルＮと強度調整部５２による調整後の非目的音スペクトルＱB2とが使用される。
【００５９】
第２処理部６２２は、第１処理部６２１が生成した強調ゲイン系列Ｇから抑圧ゲイン系列Ｈを生成する。抑圧ゲイン系列Ｈは、非目的変動音を強調する強調ゲイン系列Ｇの逆特性（すなわち、非目的変動音を抑圧する特性）となるように生成される。例えば、第２処理部６２２は、数式(6)に示すように、強調ゲイン系列Ｇの周波数ｆkのゲインｇ(n,k)を所定値（本形態では１）から減算することで抑圧ゲイン系列Ｈの周波数ｆkのゲインｈ(n,k)を算定する。
ｈ(n,k)＝１−ｇ(n,k)  ……(6)
【００６０】
第１処理部６２１による強調ゲイン系列Ｇの生成には公知の技術が任意に採用されるが、例えば以下に例示するように、Y. Ephraim and D. Malah, "Speech enhancement using a minimum mean-square error short-time spectral amplitude estimator", IEEE ASSP, vol.ASSP-32, no.6, p.1109-1121, Dec. 1984に開示されたMMSEーSTSA法や、T. Lotter and P. Vary, "Speech enhancement by MAP spectral amplitude estimation using a Super-Gaussian speech model", EURASIP Journal on Applied Signal Processing, vol.2005, no,7, p.1110-1126, July 2005に開示されたMAP（maximum a posteriori estimation）推定が好適に採用される。
【００６１】
第ｎ番目の単位区間の非目的音スペクトルＱB2は、以下の数式(7)に示すように、非目的変動音（Ａ(n,k)ｅjα(n,k)）と非目的定常音（Ｂ(n,k)ｅjβ(n,k)）との加算として表現される。
ＸB2(n,k)ｅjθb(n,k)＝Ａ(n,k)ｅjα(n,k)＋Ｂ(n,k)ｅjβ(n,k)  ……(7)
数式(7)におけるθb(n,k)は、非目的音スペクトルＱB2の周波数ｆkにおける位相である。数式(7)のＡ(n,k)は、第ｎ番目の単位区間の非目的変動音のうち周波数ｆkの成分の振幅であり、α(n,k)は当該成分の位相である。また、数式(7)のＢ(n,k)は、第ｎ番目の単位区間の非目的定常音のうち周波数ｆkの成分の振幅であり、β(n,k)は当該成分の位相である。
【００６２】
事後ＳＮ比（posteriori SNR）γ(n,k)および事前ＳＮ比（priori SNR）ξ(n,k)は、雑音推定部４２が生成した雑音スペクトルＮの強度（パワー）μ(n,k)を利用して以下の数式(8a)および数式(8b)で表現される。数式(8b)の関数値Ｆ[ｘ]は、変数ｘが正数である場合には当該変数ｘに設定され、変数ｘがゼロまたは負数である場合にはゼロに設定される。また、数式(8b)の係数αSNRは、１を下回る所定の正数である。
γ(n,k)＝ＸB2(n,k)２／μ(n,k)  ……(8a)
ξ(n,k)＝Ａ(n,k)２／μ(n,k)
＝αSNR・Ａ２(n-1,k)／μ(n,k)＋(１−αSNR)・Ｆ[γ(n,k)−１]  ……(8b)
【００６３】
強調ゲイン系列Ｇのゲインｇ(n,k)は、数式(8a)の事後ＳＮ比γ(n,k)と数式(8b)の事前ＳＮ比ξ(n,k)とを利用して、例えば以下の数式(9)から数式(13)で表現される。第１処理部６２１は、数式(9)から数式(13)の何れかの演算を実行することで強調ゲイン系列Ｇのゲインｇ(n,1)〜ｇ(n,K)を単位区間毎に順次に算定する。
【数１】
2010217551.tif 000003
【数２】
2010217551.tif 000004
【数３】
2010217551.tif 000005
【００６４】
数式(10)および数式(11)は数式(9)の近似式である。ただし、数式(11)は、事前ＳＮ比ξ(n,k)が１よりも充分に小さい場合に成立する。数式(9)や数式(10)の関数Ｆ1(-0.5,1,-ν)は、以下の数式で定義される。関数Ｉ0は、０次の変形ベッセル関数を意味し、関数Ｉ1は、１次の変形ベッセル関数を意味する。また、数式(10)および数式(11)における係数ｑは、所定の正数（例えば0.20）に設定される。
【数４】
2010217551.tif 000006
【００６５】
また、以下の数式(12)は、ＭＡＰ推定を利用したゲインｇ(n,k)の演算式であり、数式(13)は、ウィナーフィルタ（Wiener filter）を利用したゲインｇ(n,k)の演算式である。なお、数式(12)における係数φおよび係数τは、非目的音スペクトルＱB2の確率分布の形状を定める定数（例えば、φ＝0.126，τ＝1,74 or 3.0）である。
【数５】
2010217551.tif 000007
【数６】
2010217551.tif 000008
【００６６】
図１の合成部５４は、以上の手順で非目的変動音が抑圧された非目的音スペクトルＱB3と雑音抑圧部４４が生成した目的音スペクトルＱA2とを合成することで単位区間毎に出力スペクトルＲを生成する。出力スペクトルＲは、目的音スペクトルＱA2のうち目的音周波数ＦAに選別された各周波数ｆkの強度ＸA2(n,k)と非目的音スペクトルＱB3のうち非目的音周波数ＦBに選別された各周波数ｆkの強度ＸB3(n,k)とを周波数軸に沿って配列した系列である。以上のように目的音スペクトルＱA2と非目的音スペクトルＱB3とが合成されるから、目的音スペクトルＱA2のみから再生音が生成される構成と比較して、聴感上で自然な再生音が再生されるという利点がある。
【００６７】
逆変換部５６は、各単位区間の出力スペクトルＲを逆ＦＦＴ処理で時間領域の信号に変換し、各単位区間の変換後の信号を時間軸上で相互に連結することで音信号ＳOUTを生成する。放音機器（図示略）に音信号ＳOUTが供給されることで、非目的音が抑制されるとともに目的音が強調された再生音が放音される。
【００６８】
いま、強度調整部５２による調整後の非目的音スペクトルＱB2を合成部５４にて目的音スペクトルＱA2と合成する構成（すなわち、変動音抑圧部６０を省略した構成）を第１実施形態との対比例２として想定する。対比例２においても、抑圧係数ｐを小さい数値（例えば0.01）に設定すれば、非目的定常音および非目的変動音の双方を充分に抑圧することが可能である。しかし、非目的音を過剰に抑圧すると、再生音における周波数軸上および時間軸上での強度の変化が過大となり、再生音にミュージカルノイズが発生するという問題がある。目的音周波数ＦAと非目的音周波数ＦBとの誤選別が発生し易い環境（例えばＳＮ比が低い環境）では特に、実際には目的音が優勢である周波数ｆkについて、非目的音周波数ＦBに誤選別されて強度調整部５２にて抑圧される状態と、目的音周波数ＦAに適切に選別されて抑圧されない状態とが、短時間で交互に切替わるから、時間軸上の強度の変化に起因したミュージカルノイズは格別に顕在化し易い。したがって、非目的音の抑圧とミュージカルノイズの低減とを両立するという観点からすると、抑圧係数ｐとしては0.5程度の数値が好適である。
【００６９】
しかし、対比例２において抑圧係数ｐを大きい数値（例えば0.5）に設定すると、非目的音の抑圧の度合が低減される。したがって、非目的音が充分な強度を維持したまま再生され、目的音の聴取が困難になるという問題がある。もっとも、非目的定常音については、目的音（典型的には音声）と音響的な特性が相違する場合が多く、しかも、雑音抑圧部４４にて目的音スペクトルＱA1から抑圧されているから、高目の抑圧係数ｐのもとで再生音に混合されても深刻な問題にはならない。一方、非目的変動音（典型的には音声）は目的音と音響的な特性が類似する場合が多く、雑音抑圧部４４による処理では抑圧されない。したがって、高目の抑圧係数ｐのもとで非目的変動音が充分な強度を維持したまま再生されると、目的音の聴取が困難になるという問題は格別に深刻となる。
【００７０】
第１実施形態においては、強度調整部５２による処理後の非目的音スペクトルＱB2から非目的変動音が抑圧されたうえで目的音スペクトルＱA2と合成されるから、ミュージカルノイズの低減のために抑圧係数ｐを高目に設定した場合であっても、非目的変動音を抑圧しながら、目的音の聴取が容易な再生音を生成することが可能である。すなわち、第１実施形態によれば、ミュージカルノイズの低減と非目的変動音の抑圧とを両立することが可能である。
【００７１】
なお、非目的音スペクトルＱB3と同様に、雑音スペクトルＮにおいても非目的変動音が抑圧されている。したがって、非目的音スペクトルＱB3の代わりに雑音スペクトルＮを合成部５４での目的音スペクトルＱA2との合成に適用する構成でも、ミュージカルノイズの低減と非目的変動音の抑圧との両立という前述の効果は実現される。しかし、雑音スペクトルＮには、過去の複数の単位区間にわたる非目的音スペクトルＱB1の強度ＸB1(n,k)が累積的に反映される（時間軸の方向に平滑化される）から、雑音スペクトルＮと目的音スペクトルＱA2とを合成した再生音は聴感上で不自然な音響となる。一方、第１実施形態においては、単位区間毎に独立に生成された非目的音スペクトルＱB3が目的音スペクトルＱA2との合成に適用されるから、聴感上で自然な印象の再生音を生成できるという利点がある。
【００７２】
非目的変動音を高精度に抑圧できる抑圧ゲイン系列Ｈを特定するためには、非目的定常音を正確に推定した雑音スペクトルＮ（強度μ(n,k)）を強調ゲイン系列Ｇのゲインｇ(n,k)の算定（数式(9)〜(13)）に使用することが重要である。すなわち、雑音スペクトルＮに非目的変動音が残存していると、抑圧ゲイン系列Ｈの推定の精度が低下する。第１実施形態においては、図５に例示したように非目的変動音を高精度に除去した雑音スペクトルＮが生成されるから、非目的変動音を高精度に抑圧できる適切な抑圧ゲイン系列Ｈをゲイン設定部６２にて生成することが可能である。
【００７３】
＜Ｂ：第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の各態様において作用や機能が第１実施形態と同等である要素については、以上と同じ符号を付して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
【００７４】
第２実施形態におけるゲイン設定部６２の第２処理部６２２は、第１実施形態の数式(6)の代わりに以下の数式(6a)を実行することで、第１処理部６２１が生成した強調ゲイン系列Ｇの各ゲインｇ(n,k)から抑圧ゲイン系列Ｈの各ゲインｈ(n,k)を生成する。すなわち、第２処理部６２２は、強調ゲイン系列Ｇのゲインｇ(n,k)と調整値ｗ(n,k)との乗算値を所定値（本形態では１）から減算することで、抑圧ゲイン系列Ｈのゲインｈ(n,k)を算定する。
ｈ(n,k)＝１−ｗ(n,k)・ｇ(n,k)  ……(6a)
【００７５】
調整値ｗ(n,k)（ｗ(n,1)〜ｗ(n,K)）は、Ｋ個の周波数ｆ1〜ｆKの各々について単位区間毎に設定される。数式(6a)や数式(5)（抑圧処理部６４による演算）から理解されるように、調整値ｗ(n,k)が大きいほど（ゲインｈ(n,k)が小さいほど）、非目的音スペクトルＱB2のうちの非目的変動音が抑圧される度合は大きい（調整値ｗ(n,k)が小さいほど非目的変動音の抑圧の度合は小さい）。
【００７６】
非目的音（特に非目的定常音）が多い環境でゲインｈ(n,k)を過度に小さい数値に設定すると、抑圧処理部６４での非目的変動音の過剰な抑圧に起因して非目的音スペクトルＱB3に雑音が発生する可能性がある。そこで、第２処理部６２２は、非目的音の状態（強度）に応じて調整値ｗ(n,k)を可変に設定する。具体的には、第２処理部６２２は、雑音スペクトルＮの強度μ(n,k)が大きいほど調整値ｗ(n,k)を小さい数値に設定する。したがって、強度μ(n,k)が大きいほどゲインｈ(n,k)は大きい数値に設定される（すなわち、非目的変動音の抑圧は緩和される）。一方、雑音スペクトルＮの強度μ(n,k)が小さいほど、非目的変動音の抑圧の度合は増加する。
【００７７】
以上の形態においては、抑圧ゲイン系列Ｈのゲインｈ(n,k)が調整値ｗ(n.k)に応じて調整されるから、抑圧処理部６４による非目的変動音の抑圧の度合を調整値ｗ(n.k)に応じて適宜に設定することが可能である。特に、非目的音の状態に応じて調整値ｗ(n.k)が可変に設定されるから、抑圧ゲイン系列Ｈのゲインｈ(n,k)を、非目的音の状態に応じた適切な数値に設定できるという利点がある。例えば、非目的音（特に非目的定常音）が多い環境において、非目的変動音の過剰な抑圧に起因した雑音を低減することが可能である。
【００７８】
＜Ｃ：変形例＞
以上に例示した各形態には様々に変形される。具体的な変形の態様を以下に例示する。なお、以下の例示から２以上の態様を任意に選択して組合せてもよい。
【００７９】
（１）変形例１  
音源分離部３０による分離後の目的音スペクトルＱA1が直接に（すなわち雑音抑圧部４４を経由せずに）合成部５４に供給される構成であっても、変動音抑圧部６０における非目的変動音の抑圧後の非目的音スペクトルＱB3が目的音スペクトルＱA1と合成される以上は、目的音の聴取が容易な自然な音響を生成するという所期の効果は実現される。したがって、以上の各形態における雑音抑圧部４４は省略され得る。なお、以上の各形態の音処理装置１００は、強度特定部３６が周波数スペクトルＰLRから周波数スペクトルＰ0を減算することで目的音スペクトルＱA1を生成する構成（強度特定部３６による処理で非目的音が抑制される構成）や、強度調整部５２にて非目的音スペクトルＱB2の強度ＸB1(n,k)を低減する構成を具備するから、雑音抑圧部４４を省略した場合であっても、非目的定常音を抑圧した再生音を生成することは可能である。
【００８０】
（２）変形例２  
音源分離部３０による分離後の非目的音スペクトルＱB1が直接に（すなわち強度調整部５２を経由せずに）変動音抑圧部６０に供給される構成であっても、変動音抑圧部６０における非目的変動音の抑圧後の非目的音スペクトルＱB3が目的音スペクトルＱA1と合成される以上は、目的音の聴取が容易な自然な音響を生成するという所期の効果は実現される。したがって、以上の各形態における強度調整部５２は省略され得る。また、強度調整部５２と変動音抑圧部６０とを置換した構成（すなわち、変動音抑圧部６０が生成した非目的音スペクトルＱB3の各強度ＸB3(n,k)に強度調整部５２が抑圧係数ｐを乗算する構成）も採用される。
【００８１】
（３）変形例３  
雑音推定部４２が雑音スペクトルＮを推定する方法は任意である。例えば、重み付き雑音推定や最小統計法（minimum statistics）も雑音スペクトルＮの推定に好適に採用される。重み付き雑音推定については、加藤正徳,杉山昭彦,芹沢昌弘,"重み付き雑音推定とMMSE STSA法に基づく高音質雑音抑圧",信学論(A),vol.J87-A,no.7,p. 851-860,July 2004に開示され、最小統計法については、R.Martin, "Spectral subtraction based on minimum statistics," in Proc. Eur. Signal Processing Conf., 1994, p. 1182-1185に開示されている。以上のように非目的音スペクトルＱB1は雑音スペクトルＮの推定に必須の要素ではない。例えば、目的音が停止している期間（すなわち非目的音のみが存在する期間）内の音信号Ｓ1や音信号Ｓ2から雑音スペクトルＮを推定する構成も好適である。
【００８２】
（４）変形例４  
ゲイン設定部６２が抑圧ゲイン系列Ｈ（ｈ(n,1)〜ｈ(n,K)）を設定する方法は任意である。例えば、以上の各形態においては非目的音スペクトルＱB2の強度ＸB2(n,k)を抑圧ゲイン系列Ｈの生成に利用したが、非目的音スペクトルＱB2と雑音抑圧部４４による処理後の目的音スペクトルＱA2（または音源分離部３０による分離後の目的音スペクトルＱA1）とを合成したスペクトルを数式(7)の左辺（ＸB2(n,k)ｅjθb(n,k)）に適用することで抑圧ゲイン系列Ｈ（強調ゲイン系列Ｇ）を生成する構成も好適である。以上の構成によれば、非目的音スペクトルＱB2のみを利用した場合と比較して、非目的変動音を高精度に抑圧できる抑圧ゲイン系列Ｈを生成することが可能である。
【００８３】
また、以上の各形態においては強調ゲイン系列Ｇから抑圧ゲイン系列Ｈを生成したが、抑圧ゲイン系列Ｈを直接に（すなわち強調ゲイン系列Ｇを利用せずに）生成する構成も採用される。もっとも、抑圧ゲイン系列Ｈの特定は、非目的変動音を抑圧する方法の例示に過ぎず、本発明の必須の要素ではない。例えば、非目的変動音の周波数が既知である場合、当該周波数の成分を抑圧するフィルタが変動音抑圧部６０として採用される。すなわち、変動音抑圧部６０は、非目的音スペクトルＱB2のうちの非目的変動音の強度を抑圧する要素として包括され、抑圧ゲイン系列Ｈの生成の有無や非目的変動音の抑圧の方法の如何は不問である。
【００８４】
（５）変形例５  
第２実施形態においては、Ｋ個の周波数ｆ1〜ｆKの各々について調整値ｗ(n,k)を個別に設定したが、複数の周波数ｆkについて共通の調整値ｗを適用する構成も採用される。例えば、周波数軸上に画定された複数の帯域の各々について個別に調整値ｗが設定される。１個の帯域の調整値ｗは、当該帯域内の各周波数ｆkにおける強度μ(n,k)の平均値や合計値（すなわち、帯域内の非目的音の状態）に応じて可変に設定される。ゲイン設定部６２（第２処理部６２２）は、１個の帯域に属する各周波数ｆkのゲインｈ(n,k)を、当該帯域について設定した共通の調整値ｗから数式(6a)で算定する。また、Ｋ個の周波数ｆ1〜ｆKの各々のゲインｈ(n,1)〜ｈ(n,K)の算定に共通の調整値ｗを適用した構成も採用される。以上の各構成においては、周波数ｆk毎に調整値ｗ(n,k)を算定する構成と比較して、調整値ｗの算定の負荷が軽減されるという利点がある。
【００８５】
第２実施形態においては、雑音スペクトルＮの強度μ(n,k)に応じてゲインｈ(n,k)を可変に制御したが、各周波数ｆkのＳＮ比も調整値ｗ(n,k)の制御に利用される。周波数ｆkのＳＮ比は、例えば、雑音スペクトルＮの強度μ(n,k)（または非目的音スペクトルＱB1の強度ＸB1(n,k)）に対する目的音スペクトルＱA1の強度ＸA1(n,k)の相対比として算定される。第２処理部６２２は、ＳＮ比が低いほど調整値ｗ(n,k)を小さい数値に設定する。調整値ｗの制御にＳＮ比を利用する場合にも、各周波数ｆkのＳＮ比に応じて帯域毎に調整値ｗを算定する構成や、周波数ｆ1〜ｆKの各ＳＮ比に応じて全帯域に共通の調整値ｗを算定する構成が採用される。
【００８６】
また、非目的音の状態（強度μ(n,k)やＳＮ比）と調整値ｗの増減との関係は以上の例示に限定されない。例えば、非目的音の特性によっては、強度μ(n,k)が大きいほど（ＳＮ比が低いほど）、調整値ｗ(n,k)を大きい数値に設定する構成が採用され得る。もっとも、調整値ｗが可変値である構成は本発明において必須ではなく、調整値ｗを所定値に固定した構成も採用される。また、調整値ｗの制御に非目的音の状態（強度μ(n,k)やＳＮ比）を利用する構成も必須ではない。例えば、再生音に要求される音質に応じて調整値ｗが設定され得る。
【００８７】
なお、調整値ｗ(n,k)を利用して抑圧ゲイン系列Ｈ（ゲインｈ(n,k)）を調整する演算の内容は数式(6a)に限定されない。例えば、第２処理部６２２が数式(6a)の代わりに以下の数式(6b)の演算を実行する構成も好適である。すなわち、第２処理部６２２は、所定値（本形態では１）と強調ゲイン系列Ｇのゲインｇ(n,k)との差分値に可変の調整値ｗ(n,k)を乗算することで、抑圧ゲイン系列Ｈのゲインｈ(n,k)を算定する。
ｈ(n,k)＝ｗ(n,k)・｛１−ｇ(n,k)｝  ……(6b)
数式(6b)を利用した場合、数式(6a)を利用した場合とは逆に、調整値ｗ(n,k)が大きいほどゲインｈ(n,k)は増加する（すなわち、非目的変動音の抑圧の度合は減少する）。第２処理部６２２は、雑音スペクトルＮの強度μ(n,k)が大きいほど調整値ｗ(n,k)を大きい数値に設定する。したがって、第２実施形態と同様に、強度μ(n,k)が大きいほどゲインｈ(n,k)は大きい数値に設定される。また、各周波数ｆkのＳＮ比が低いほど数式(6b)の調整値ｗ(n,k)を大きい数値に設定する構成も採用される。もっとも、数式(6b)の調整値ｗ(n,k)についても、非目的音の状態（強度μ(n,k)やＳＮ比）との関係は任意に選定される。以上のように数式(6a)や数式(6b)の演算は、強調ゲイン系列Ｇと調整値ｗ(n,k)とに応じて抑圧ゲイン系列Ｈ（ゲインｈ(n,k)）を生成する処理として包括される。
【００８８】
（６）変形例６  
第１実施形態においては、非目的音スペクトルＱB1の強度ＸB1(n,k)が閾値ＸTHを上回る場合に、過去の雑音スペクトルＮの強度μ(n-1,k)を第ｎ番目の雑音スペクトルＮの強度μ(n,k)に設定した。以上の構成によれば、非目的変動音の影響を雑音スペクトルＮから除去できる一方、閾値ＸTHを上回る強度ＸB1(n,k)で音処理装置１００の動作中に新たに発生し始めて継続する非目的定常音（以下では特に「新規定常音」という）も雑音スペクトルＮから除去される。したがって、新規定常音の抑圧が不足する可能性がある。変形例６は、以上の問題を解消する構成である。
【００８９】
変形例６においては図４のステップＳ5の処理が第１実施形態とは相違する。非目的音スペクトルＱB1の強度ＸB1(n,k)が閾値ＸTHを上回る場合（すなわち、非目的変動音または新規定常音が発生した場合）、雑音推定部４２は、第１実施形態の数式(3)に代えて、以下の数式(3a)の演算を実行する。すなわち、雑音推定部４２は、第(n-1)番目の雑音スペクトルＮの強度μ(n-1,k)と係数βとの乗算値を、第ｎ番目の雑音スペクトルＮの強度μ(n,k)として設定する（ステップＳ5）。
μ(n,k)＝β・μ(n-1,k)  ……(3a)
【００９０】
係数βは、１を上回る所定値（例えば1.01）に設定される。したがって、強度ＸB1(n,k)が閾値ＸTHを上回る状態が継続する複数の単位区間において、雑音スペクトルＮの強度μ(n,k)は経時的に増加して非目的音（非目的変動音または新規定常音）の強度に接近する。強度μ(n,k)は、係数βが大きいほど迅速に非目的定常音の強度に接近する。
【００９１】
以上の形態においては、雑音スペクトルＮの強度μ(n,k)が経時的に新規定常音の強度に接近するから、新規定常音の特性を反映した雑音スペクトルＮが生成される。したがって、新規定常音を含む非目的音を目的音スペクトルＱAから効果的に抑圧することが可能である。
【００９２】
なお、新規定常音の発生時だけでなく非目的変動音の発生時にも、雑音スペクトルＮの強度μ(n,k)は数式(3a)の演算で経時的に増加する。すなわち、変形例６においては、非目的変動音の発生が雑音スペクトルＮの強度μ(n,k)に反映される。しかし、非目的変動音は経時的に変化し易いから、長時間にわたって高い強度に維持される可能性は新規定常音と比較して充分に低い。つまり、非目的変動音が発生した場合であっても、雑音スペクトルＮの強度μ(n,k)が非目的変動音に充分に接近する以前に、非目的変動音が閾値ＸTHを下回る強度に低下する（強度μ(n,k)の算定に数式(2)が適用される）ことで強度μ(n,k)の上昇は抑制される。したがって、強度ＸB1(n,k)が閾値ＸTHを上回る場合に雑音スペクトルＮの強度μ(n,k)が経時的に上昇するとは言っても、非目的変動音が発生した場合の強度μ(n,k)の上昇は充分に小さい。すなわち、変形例６によれば、新規定常音を反映した雑音スペクトルＮを、非目的変動音の影響を充分に抑制しながら生成できるという利点がある。
【００９３】
（７）変形例７  
Ｋ個の周波数ｆ1〜ｆKを目的音周波数ＦAと非目的音周波数ＦBとに選別する方法は適宜に変更される。具体的には、非特許文献１や特開平10-313497号公報に開示された技術（SAFIA）が目的音周波数ＦAと非目的音周波数ＦBとの選別に利用される。例えば、収音機器Ｍ1が収音機器Ｍ2と比較して目的音の音源に近く、収音機器Ｍ2が収音機器Ｍ1と比較して非目的音の音源に近い場合を想定する。音源分離部３０は、周波数スペクトルＰ1と周波数スペクトルＰ2との間でＫ個の周波数ｆ1〜ｆKの各々における強度を比較し、周波数スペクトルＰ1の強度が大きい周波数ｆkを目的音周波数ＦAに選別するとともに周波数スペクトルＰ2の強度が大きい周波数ｆkを非目的音周波数ＦBに選別する。以上の構成によれば、図２の信号処理部３２が不要となるから音処理装置１００の処理や構成が簡素化されるという利点がある。
【００９４】
死角制御型のビームフォーマに代えて、遅延加算型のビームフォーマを信号処理部３２（第１処理部３２１，第２処理部３２２，第３処理部３２３）に採用した以下の構成も好適である。第１処理部３２１は、周波数スペクトルＰ1と周波数スペクトルＰ2とを加算することで、方向Ｄ0の目的音が強調された周波数スペクトルＰ0を生成する。第２処理部３２２は、周波数スペクトルＰ2と遅延量Ｄを付加した周波数スペクトルＰ1とを加算することで、方向ＤRの非目的音が強調された周波数スペクトルＰRを生成する。同様に、第３処理部３２３は、方向ＤLの非目的音が強調された周波数スペクトルＰLを生成する。第１比較部３４１は、周波数スペクトルＰLRの周波数ｆkにおける強度を、周波数スペクトルＰRの周波数ｆkにおける強度と周波数スペクトルＰLの周波数ｆkにおける強度とのうちの高い方の強度に設定される。したがって、周波数スペクトルＰLRは、方向ＤRおよび方向ＤLの非目的音を強調したスペクトルとなる。そして、第２比較部３４２は、Ｋ個の周波数のうち周波数スペクトルＰLRの強度が周波数スペクトルＰ0の強度を上回る周波数を非目的音周波数ＦBに選別するとともに、Ｋ個の周波数のうち周波数スペクトルＰ0の強度が周波数スペクトルＰLRの強度を上回る周波数を目的音周波数ＦAに選別する。
【００９５】
また、時間領域の音信号Ｓ1および音信号Ｓ2を信号処理部３２が処理する構成も採用される。すなわち、信号処理部３２は、音信号Ｓ1から音信号Ｓ2を減算した信号Ｓ0と、遅延量Ｄを付与した音信号Ｓ1を音信号Ｓ2から減算した信号ＳRと、遅延量Ｄを付与した音信号Ｓ2を音信号Ｓ1から減算した信号ＳLとを生成する。信号処理部３２の後段に配置された周波数分析部２０は、信号Ｓ0を周波数スペクトルＰ0に変換し、信号ＳRを周波数スペクトルＰRに変換し、信号ＳLを周波数スペクトルＰLに変換する。
【００９６】
（８）変形例８  
非目的音スペクトルＱB1の強度ＸB1(n,k)が閾値ＸTHを下回る場合（Ｓ3：NO）に強度μ(n,k)を算定する方法は数式(2)に限定されない。例えば、第ｎ番目の単位区間を含む所定個の単位区間にわたる強度ＸB1(n,k)の平均（移動平均）が強度μ(n,k)として算定される。すなわち、強度μ(n,k)の算定に利用される非目的音スペクトルＱB1の個数（単位区間の個数）は任意に変更される。
【００９７】
また、第２実施形態において、強度ＸB1(n,k)が閾値ＸTHを上回る場合（Ｓ3：YES）に強度μ(n,k)を算定する方法は、過去の強度μ(n-1,k)と係数βとの乗算（数式(3a)）に限定されない。例えば、過去の強度μ(n-1,k)と所定の正数との加算値を強度μ(n,k)として算定する構成も採用される。すなわち、強度ＸB1(n,k)が閾値ＸTHを上回る場合に、過去の雑音スペクトルＮの強度μ(n-1,k)を上回る数値を強度μ(n,k)として設定する構成が好適である。
【００９８】
（９）変形例９  
以上の各形態においては単位区間毎に非目的音スペクトルＱB3（ＱB1，ＱB2）を生成した。しかし、非目的定常音で構成される非目的音スペクトルＱB3に時間的な変化が少ないという傾向を考慮すると、複数の単位区間を単位として１個の非目的音スペクトルＱB3を生成する構成も採用される。雑音スペクトルＮについても同様であり、複数の単位区間を単位として１個の雑音スペクトルＮを生成する構成も採用される。また、以上の各形態においては単位区間毎に抑圧ゲイン系列Ｈを生成したが、複数の単位区間を単位として１個の抑圧ゲイン系列Ｈを生成する構成も採用される。
【符号の説明】
【００９９】
１００……音処理装置、１２……演算処理装置、１４……記憶装置、２０……周波数分析部、３０……音源分離部、３２……信号処理部、３４……周波数選別部、３６……強度特定部、４２……雑音推定部４２、４４……雑音抑圧部４４、５２……強度調整部、５４……合成部、５６……逆変換部、６０……変動音抑圧部、６２……ゲイン設定部、６２１……第１処理部、６２２……第２処理部、６４……抑圧処理部。
【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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