(57)【要約】【課題】雑音の抑圧後のミュージカルノイズの発生を抑制する。【解決手段】音響信号の強度の度数分布における尖度が雑音抑圧処理の前後で変化する度合を示す尖度変化指標Ｋと、雑音抑圧の度合を示す雑音抑圧指標Ｓと、雑音抑圧処理に使用される音響信号Ｖのチャネル数Ｊとの相関Ｃ（Ｃ1，Ｃ2）が、音響信号Ｖ1〜ＶJの加算による目的音の強調後のスペクトルから雑音スペクトルを抑圧する第１雑音抑圧処理と、音響信号Ｖ1〜ＶJの各々を雑音スペクトルの抑圧後に加算することで目的音を強調する第２雑音抑圧処理とについて記憶装置４４に記憶される。数値指定部５２は、尖度変化指標Ｋと雑音抑圧指標Ｓとチャネル数Ｊとのうちの少なくともひとつの数値を指定する。選択部５４は、記憶装置４４が記憶する相関Ｃと数値指定部５２が指定した数値とに応じて第１雑音抑圧処理および第２雑音抑圧処理の何れかを選択する。【選択図】図５
2010160245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響信号の強度の度数分布における尖度が雑音抑圧処理の前後で変化する度合を示す尖度変化指標と、雑音抑圧の度合を示す雑音抑圧指標と、雑音抑圧処理に使用される音響信号のチャネル数との相関を、複数の音響信号の加算による目的音の強調後のスペクトルから雑音スペクトルを抑圧する第１雑音抑圧処理と、複数の音響信号の各々を雑音スペクトルの抑圧後に加算することで目的音を強調する第２雑音抑圧処理とについて記憶する記憶手段と、
尖度変化指標と雑音抑圧指標と音響信号のチャネル数とのうちの少なくともひとつの数値を指定する数値指定手段と、
前記記憶手段が記憶する相関と前記数値指定手段が指定した数値とに応じて前記第１雑音抑圧処理および前記第２雑音抑圧処理の何れかを選択する選択手段と
を具備する雑音抑圧処理選択装置。
【請求項２】
前記数値指定手段は、雑音抑圧指標の数値を指定し、
前記選択手段は、前記第１雑音抑圧処理および前記第２雑音抑圧処理のうち、前記記憶手段に記憶された相関のもとで、前記数値指定手段が指定した雑音抑圧指標に対応する尖度変化指標の示す尖度変化が小さい雑音抑圧処理、または、前記数値指定手段が指定した雑音抑圧指標に対応するチャネル数が少ない雑音抑圧処理を選択する
請求項１の雑音抑圧処理選択装置。
【請求項３】
前記数値指定手段は、前記音響信号のチャネル数を指定し、
前記選択手段は、前記第１雑音抑圧処理および前記第２雑音抑圧処理のうち、前記記憶手段に記憶された相関のもとで、前記数値指定手段が指定したチャネル数に対応する尖度変化指標の示す尖度変化が小さい雑音抑圧処理、または、前記数値指定手段が指定したチャネル数に対応する雑音抑圧指標の示す雑音抑圧の度合が大きい雑音抑圧処理を選択する
請求項１の雑音抑圧処理選択装置。
【請求項４】
前記数値指定手段は、前記尖度変化指標の数値を指定し、
前記選択手段は、前記第１雑音抑圧処理および前記第２雑音抑圧処理のうち、前記記憶手段に記憶された相関のもとで、前記数値指定手段が指定した尖度変化指標に対応する雑音抑圧指標の示す雑音抑圧の度合が大きい雑音抑圧処理、または、前記数値指定手段が指定した尖度変化指標に対応するチャネル数が少ない雑音抑圧処理を選択する
請求項１の雑音抑圧処理選択装置。
【請求項５】
前記記憶手段は、前記第２雑音抑圧処理については、音響信号のチャネル数が多いほど、尖度変化指標の示す尖度変化の度合が小さくなるように、音響信号のチャネル数と尖度変化指標との相関を記憶し、前記第１雑音抑圧処理については、尖度変化指標の示す尖度変化の度合が音響信号のチャネル数によらず略一定となるように、音響信号のチャネル数と尖度変化指標との相関を記憶する
請求項１から請求項４の何れかの雑音抑圧処理選択装置。
【請求項６】
前記記憶手段は、前記第１雑音抑圧処理および前記第２雑音処理の各々について、雑音抑圧指標の示す雑音抑圧の度合が大きいほど、尖度変化指標Ｋの示す尖度変化の度合が大きくなるように、雑音抑圧指標と尖度変化指標との相関を記憶する
請求項１から請求項５の何れかの雑音抑圧処理選択装置。
【請求項７】
複数の音響信号の加算による目的音の強調後のスペクトルから雑音スペクトルを抑圧する第１雑音抑圧処理を実行する第１雑音抑圧手段と、
複数の音響信号の各々を雑音スペクトルの抑圧後に加算することで目的音を強調する第２雑音抑圧処理を実行する第２雑音抑圧手段と、
音響信号の強度の度数分布における尖度を算定する尖度算定手段と、
前記尖度が高い場合には前記複数の音響信号に対する前記第１雑音抑圧処理を前記第１雑音抑圧手段に実行させ、前記尖度が低い場合には前記複数の音響信号に対する前記第２雑音抑圧処理を前記第２雑音抑圧手段に実行させる制御手段と
を具備する雑音抑圧装置。
【請求項８】
音響信号の強度の度数分布における尖度が雑音抑圧処理の前後で変化する度合を示す尖度変化指標と、雑音抑圧の度合を示す雑音抑圧指標と、雑音抑圧処理に使用される音響信号のチャネル数との相関を、複数の音響信号の加算による目的音の強調後のスペクトルから雑音スペクトルを抑圧する第１雑音抑圧処理と、複数の音響信号の各々を雑音スペクトルの抑圧後に加算することで目的音を強調する第２雑音抑圧処理とについて記憶する記憶手段を具備するコンピュータに、
尖度変化指標と雑音抑圧指標と音響信号のチャネル数とのうちの少なくともひとつの数値を指定する数値指定処理と、
前記記憶手段が記憶する相関と前記数値指定処理で指定した数値とに応じて前記第１雑音抑圧処理および前記第２雑音抑圧処理の何れかを選択する選択処理と
を実行させるプログラム。
【請求項９】
音響信号の強度の度数分布における尖度を算定する尖度算定処理と、
前記尖度が高い場合には、複数の音響信号の加算による目的音の強調後のスペクトルから雑音スペクトルを抑圧する第１雑音抑圧処理を実行し、前記尖度が低い場合には、複数の音響信号の各々を雑音スペクトルの抑圧後に加算することで目的音を強調する第２雑音抑圧処理を実行する制御処理と
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、目的音と雑音との混合音から雑音を抑圧する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
目的音と雑音との混合音から雑音を抑圧する技術が従来から提案されている。例えば特許文献１には、複数の収音機器（マイクロホンアレイ）を利用した遅延加算型のビーム形成で目的音を強調した観測音のスペクトルから、独立成分分析で推定された雑音のスペクトルを減算する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２４８５３４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、特許文献１のように周波数領域で雑音を抑圧する方法においては、雑音の抑圧後に時間軸上および周波数軸上に分散的に点在する成分が、人工的で耳障りなミュージカルノイズとして受聴者に知覚されるという問題がある。以上の事情を背景として、本発明は、雑音の抑圧に起因したミュージカルノイズの抑制を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するために、本発明に係る雑音抑圧処理選択装置は、音響信号の強度の度数分布における尖度が雑音抑圧処理の前後で変化する度合を示す尖度変化指標と、雑音抑圧の度合を示す雑音抑圧指標と、雑音抑圧処理に使用される音響信号のチャネル数（例えば収音機器の個数）との相関を、複数の音響信号の加算による目的音の強調後のスペクトルから雑音スペクトルを抑圧する第１雑音抑圧処理と、複数の音響信号の各々を雑音スペクトルの抑圧後に加算することで目的音を強調する第２雑音抑圧処理とについて記憶する記憶手段と、尖度変化指標と雑音抑圧指標と音響信号のチャネル数とのうちの少なくともひとつの数値を指定する数値指定手段と、記憶手段が記憶する相関と数値指定手段が指定した数値とに応じて第１雑音抑圧処理および第２雑音抑圧処理の何れかを選択する選択手段とを具備する。以上の構成においては、ミュージカルノイズの発生量の尺度となる尖度変化指標と雑音抑圧指標と音響信号のチャネル数との相関が雑音抑圧処理の選択に利用されるから、雑音抑圧の度合を増加させるという観点や音響信号のチャネル数を削減するという観点に加えて、雑音の抑圧後のミュージカルノイズを低減するという観点から、適切な雑音抑圧処理を選択することが可能である。
【０００６】
本発明の好適な態様において、数値指定手段は、雑音抑圧指標の数値を指定し、選択手段は、第１雑音抑圧処理および第２雑音抑圧処理のうち、記憶手段に記憶された相関のもとで、数値指定手段が指定した雑音抑圧指標に対応する尖度変化指標の示す尖度変化が小さい雑音抑圧処理、または、数値指定手段が指定した雑音抑圧指標に対応するチャネル数が少ない雑音抑圧処理を選択する。以上の態様においては、雑音抑圧指標の指定値に応じた雑音抑圧の度合を確保するという条件のもとで、雑音の抑圧後のミュージカルノイズが少ない（尖度変化が少ない）雑音抑圧処理、または、音響信号のチャネル数が少ない雑音抑圧処理を選択することが可能である。
【０００７】
本発明の好適な態様において、数値指定手段は、音響信号のチャネル数を指定し、選択手段は、第１雑音抑圧処理および第２雑音抑圧処理のうち、記憶手段に記憶された相関のもとで、数値指定手段が指定したチャネル数に対応する尖度変化指標の示す尖度変化が小さい雑音抑圧処理、または、数値指定手段が指定したチャネル数に対応する雑音抑圧指標の示す雑音抑圧の度合が大きい雑音抑圧処理を選択する。以上の態様においては、音響信号のチャネル数を数値指定手段による指定値に制約するという条件のもとで、雑音抑圧の度合が大きい雑音抑圧処理、または、雑音の抑圧後のミュージカルノイズが少ない雑音抑圧処理を選択することが可能である。
【０００８】
本発明の好適な態様において、数値指定手段は、尖度変化指標の数値を指定し、選択手段は、第１雑音抑圧処理および第２雑音抑圧処理のうち、記憶手段に記憶された相関のもとで、数値指定手段が指定した尖度変化指標に対応する雑音抑圧指標の示す雑音抑圧の度合が大きい雑音抑圧処理、または、数値指定手段が指定した尖度変化指標に対応するチャネル数が少ない雑音抑圧処理を選択する。以上の態様においては、雑音の抑圧後のミュージカルノイズを尖度変化指標の指定値に応じた度合に制約するという条件のもとで、雑音抑圧の度合が大きい雑音抑圧処理、または、音響信号のチャネル数が少ない雑音抑圧処理を選択することが可能である。
【０００９】
記憶手段が記憶する相関の内容は例えば以下のように選定される。第１に、記憶手段は、第２雑音抑圧処理については、音響信号のチャネル数が多いほど、尖度変化指標の示す尖度変化の度合が小さくなるように、音響信号のチャネル数と尖度変化指標との相関を記憶し、第１雑音抑圧処理については、尖度変化指標の示す尖度変化の度合が音響信号のチャネル数によらず略一定となるように、音響信号のチャネル数と尖度変化指標との相関を記憶する。第２に、記憶手段は、第１雑音抑圧処理および第２雑音処理の各々について、雑音抑圧指標の示す雑音抑圧の度合が大きいほど、尖度変化指標Ｋの示す尖度変化の度合が大きくなるように、雑音抑圧指標と尖度変化指標との相関を記憶する。
【００１０】
以上の各態様に係る雑音抑圧処理選択装置は、雑音抑圧処理の選択に専用されるＤＳＰ（Digital Signal Processor）などのハードウェア（電子回路）で実現されるほか、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でも実現される。本発明の第１の態様に係るプログラムは、音響信号の強度の度数分布における尖度が雑音抑圧処理の前後で変化する度合を示す尖度変化指標と、雑音抑圧の度合を示す雑音抑圧指標と、雑音抑圧処理に使用される音響信号のチャネル数との相関を、複数の音響信号の加算による目的音の強調後のスペクトルから雑音スペクトルを抑圧する第１雑音抑圧処理と、複数の音響信号の各々を雑音スペクトルの抑圧後に加算することで目的音を強調する第２雑音抑圧処理とについて記憶する記憶手段を具備するコンピュータに、尖度変化指標と雑音抑圧指標と音響信号のチャネル数とのうちの少なくともひとつの数値を指定する数値指定処理と、記憶手段が記憶する相関と数値指定処理で指定した数値とに応じて第１雑音抑圧処理および第２雑音抑圧処理の何れかを選択する選択処理とを実行させる。以上のプログラムによれば、本発明の各態様に係る雑音抑圧処理選択装置と同様の作用および効果が相される。
【００１１】
また、本発明に係る雑音抑圧装置は、複数の音響信号の加算による目的音の強調後のスペクトルから雑音スペクトルを抑圧する第１雑音抑圧処理を実行する第１雑音抑圧手段と、複数の音響信号の各々を雑音スペクトルの抑圧後に加算することで目的音を強調する第２雑音抑圧処理を実行する第２雑音抑圧手段と、音響信号の強度の度数分布における尖度を算定する尖度算定手段と、尖度が高い場合には複数の音響信号に対する第１雑音抑圧処理を第１雑音抑圧手段に実行させ、尖度が低い場合には複数の音響信号に対する第２雑音抑圧処理を第２雑音抑圧手段に実行させる制御手段とを具備する。以上の構成においては、音響信号の尖度に応じて雑音抑圧処理が選択されるから、音響信号が採取された環境内の音響的な状況にとって好適な雑音抑圧処理を音響信号の雑音の抑圧に適用できるという利点がある。
【００１２】
本発明に係る雑音抑圧装置は、雑音抑圧処理に専用されるＤＳＰ（Digital Signal Processor）などのハードウェア（電子回路）で実現されるほか、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でも実現される。本発明の第２の態様に係るプログラムは、音響信号の強度の度数分布における尖度を算定する尖度算定処理と、尖度が高い場合には、複数の音響信号の加算による目的音の強調後のスペクトルから雑音スペクトルを抑圧する第１雑音抑圧処理を実行し、尖度が低い場合には、複数の音響信号の各々を雑音スペクトルの抑圧後に加算することで目的音を強調する第２雑音抑圧処理を実行する制御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、本発明に係る雑音抑圧装置と同様の作用および効果が相される。
【００１３】
なお、本発明の第１の態様および第２の態様に係るプログラムは、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】
【００１４】
【図１】雑音抑圧装置のブロック図である。
【図２】第１雑音抑圧部のブロック図である。
【図３】第２雑音抑圧部のブロック図である。
【図４】音響信号の強度の度数分布の形状が雑音成分の抑圧の前後で変化する様子を示す概念図である。
【図５】第１実施形態に係る雑音抑圧処理選択装置のブロック図である。
【図６】尖度変化指標と音響信号のチャネル数との相関を第１雑音抑圧処理と第２雑音抑圧処理とについて示すグラフである。
【図７】第２実施形態に係る雑音抑圧装置のブロック図である。
【図８】変形例に係る雑音抑圧装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜Ａ：第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る雑音抑圧処理選択装置は、第１雑音抑圧処理および第２雑音抑圧処理の何れかを選択する。そこで、雑音抑圧処理選択装置の説明に先立ち、第１雑音抑圧処理と第２雑音抑圧処理とについて詳述する。
【００１６】
＜雑音抑圧処理の内容＞
図１は、雑音抑圧装置のブロック図である。図１に示すように、雑音抑圧装置１０１にはＪ個（Ｊは２以上の自然数）の収音機器Ｍ1〜ＭJが接続される。収音機器Ｍ1〜ＭJの各々は、相互に間隔をあけて平面内に配列されてマイクロホンアレイを構成する。収音機器Ｍj（ｊ＝１〜Ｊ）は、周囲から到来する音響の時間的な波形を表す音響信号Ｖj（Ｖ1〜ＶJ）を生成する。
【００１７】
目的音と雑音との混合音が周囲から収音機器Ｍ1〜ＭJに到来する。目的音は、所定（既知）の方向Ｄ0から収音機器Ｍ1〜ＭJに到来する音響（例えば音声や楽音）である。例えば利用者の発話音が入力される電子機器（典型的には携帯電話機）に雑音抑圧装置１０１が搭載される場合、電子機器の筐体に対して正面の方向Ｄ0から目的音（発話音）が到来する。雑音は、目的音とは別方向から到来する音響である。
【００１８】
雑音抑圧装置１０１は、音響信号Ｖ1〜ＶJに対する雑音抑圧処理（第１雑音抑圧処理または第２雑音抑圧処理）で音響信号ＶOUTを生成する。雑音抑圧装置１０１は、雑音抑圧用のプログラムを実行する演算処理装置（ＣＰＵ）や、雑音抑圧に専用される電子回路（ＤＳＰ）で実現される。雑音抑圧装置１０１が生成した音響信号ＶOUTは、放音機器（例えばスピーカやヘッドホン）９０に供給されることで音波として再生される。
【００１９】
図１に示すように、雑音抑圧装置１０１は、周波数分析部１２と雑音抑圧部１４と波形合成部１６とを含んで構成される。周波数分析部１２は、音響信号Ｖjを時間軸上で区分した複数のフレームの各々について周波数スペクトルＸj(m,n)（Ｘ1(m,n)〜ＸJ(m,n)）を生成する。記号ｎは、周波数軸上に離散的に設定された複数の周波数のうち第ｎ番目の周波数を意味する。符号ｍはフレームの番号に相当する。
【００２０】
雑音抑圧部１４は、各フレームの周波数スペクトルＸ1(m,n)〜ＸJ(m,n)（音響信号Ｖ1〜ＶJ）に対して雑音抑圧処理を実行することで、雑音が抑圧された周波数スペクトルＹ(m,n)をフレーム毎に生成する。波形合成部１６は、雑音抑圧部１４がフレーム毎に生成した周波数スペクトルＹ(m,n)の時系列から時間領域の音響信号ＶOUTを合成する。具体的には、波形合成部１６は、周波数スペクトルＹ(m,n)の逆フーリエ変換で算定した時間領域の信号を複数のフレームについて時間軸上で重複させることで音響信号ＶOUTを算定する。
【００２１】
図２の第１雑音抑圧部１４１または図３の第２雑音抑圧部１４２が図１の雑音抑圧部１４として採用される。図２の第１雑音抑圧部１４１は第１雑音抑圧処理を実行し、図３の第２雑音抑圧部１４２は第２雑音抑圧処理を実行する。第１雑音抑圧処理は、音響信号Ｖ1〜ＶJ（周波数スペクトルＸ1(m,n)〜ＸJ(m,n)）の加算による目的音の強調後の周波数スペクトルＱ(m,n)から雑音スペクトルψ(m,n)を抑圧する処理である。他方、第２雑音抑圧処理は、音響信号Ｖ1〜ＶJ（周波数スペクトルＸ1(m,n)〜ＸJ(m,n)）の各々から雑音スペクトルψj(m,n)を抑圧したＪ個の周波数スペクトルＲ1(m,n)〜ＲJ(m,n)の加算で目的音を強調する処理である。
【００２２】
図２に示すように、第１雑音抑圧部１４１は、目的音強調部２２と雑音推定部２４と抑圧処理部２６とを含んで構成される。目的音強調部２２は、目的音を強調した周波数スペクトルＱ(m,n)を周波数スペクトルＸ1(m,n)〜ＸJ(m,n)から生成する。具体的には、周波数スペクトルＸ1(m,n)〜ＸJ(m,n)を遅延後に加算することで周波数スペクトルＱ(m,n)を生成する遅延加算型（ＤＳ：delay-sum）型のビームフォーマが目的音強調部２２として利用される。各周波数スペクトルＸj(m,n)に付与される遅延量は、方向Ｄ0の目的音が強調される（すなわち、方向Ｄ0にビームが形成される）ように、収音機器Ｍjの位置に応じて設定される。
【００２３】
雑音推定部２４は、周波数スペクトルＸ1(m,n)〜ＸJ(m,n)から雑音スペクトル（パワースペクトル）ψ(m,n)を生成する。雑音スペクトルψ(m,n)の生成には、例えば独立成分分析（ICA：independent component analysis）による音源分離が利用される。具体的には、雑音推定部２４は、分離行列で分離される第１分離信号（目的音を強調した信号）と第２分離信号（雑音を強調した信号）とが統計的に独立するように分離行列を逐次的に更新（学習）し、学習後の分離行列で生成された第２分離信号から雑音スペクトルψ(m,n)を生成する。
【００２４】
抑圧処理部２６は、周波数スペクトルＱ(m,n)から雑音スペクトルψ(m,n)を減算（スペクトルサブトラクション）することで周波数スペクトルＹ(m,n)を生成する。周波数スペクトルＹ(m,n)は、振幅スペクトルＰ(m,n)１/２と周波数スペクトルＱ(m,n)の位相θq(n)とから以下の数式(1)で算定される。
Ｙ(m,n)＝｛Ｐ(m,n)｝１/２・ｅｊθq(n)  ……(1)
数式(1)のパワースペクトルＰ(m,n)は以下の数式(2a)および数式(2b)で算定される。
【数１】
2010160245.tif 000003

【００２５】
すなわち、周波数スペクトルＱ(m,n)の強度（パワー）|Ｑ(m,n)|２が所定値（係数αと雑音スペクトルψ(m,n)との乗算値）を上回る場合、パワースペクトルＰ(m,n)は、数式(2a)に示すように強度|Ｑ(m,n)|２から所定値α・ψ(m,n)を減算した数値（|Ｑ(m,n)|２−α・ψ(m,n)）に設定される。他方、強度|Ｑ(m,n)|２が所定値α・ψ(m,n)を下回る場合、パワースペクトルＰ(m,n)は、数式(2b)に示すように雑音スペクトルψ(m,n)と係数βとの乗算値（β・ψ(m,n)）に設定される。
【００２６】
次に、図３の第２雑音抑圧部１４２について説明する。第２雑音抑圧部１４２は、音響信号Ｖ1〜ＶJのチャネル数（収音機器Ｍ1〜ＭJの個数）に相当するＪ個の抑圧処理部３２（３２-1〜３２-J）と、雑音推定部３４および目的音強調部３６とを含んで構成される。雑音推定部３４は、音響信号Ｖ1〜ＶJの各々について（すなわちチャネル毎に）雑音スペクトルψj(m,n)（ψ1(m,n)〜ψJ(m,n)）を周波数スペクトルＸ1(m,n)〜ＸJ(m,n)から算定する。雑音スペクトルψj(m,n)は、音響信号Ｖjに含まれる雑音のパワースペクトルである。
【００２７】
雑音推定部３４による雑音スペクトルψ1(m,n)〜ψJ(m,n)の推定には、SIMO（single-input multiple-output）モデルを利用した独立成分分析（SIMO-ICA）や、独立成分分析と射影法との組合わせが好適に採用される。SIMO-ICAについては、T. Takatani, et al., "High-fidelity blind separation of acoustic signals using SIMO-model-based independent component analysis," IEICE Trans., Fundamentals, vol. E87-A, no. 8, p.2063-2072, 2004に開示され、独立成分分析と射影法との組合わせについては、S. Ikeda and N. Murata, "A method of ICA in the frequency domain," Proc. Intern. Workshop on ICA and BSS, p. 365-371, 1999に開示されている。
【００２８】
第ｊ番目の抑圧処理部３２-jは、周波数スペクトルＸj(m,n)から雑音スペクトルψj(m,n)を減算することで周波数スペクトルＲj(m,n)（Ｒ1(m,n)〜ＲJ(m,n)）を生成する。すなわち、音響信号Ｖのチャネル毎に個別に雑音が抑圧される。周波数スペクトルＲj(m,n)の算定には、図２の抑圧処理部２６による周波数スペクトルＹ(m,n)の算定と同様の方法が採用される。具体的には、周波数スペクトルＲj(m,n)は、振幅スペクトルＰj(m,n)１/２と周波数スペクトルＸj(m,n)の位相θx(n)とから以下の数式(3)で算定される。
Ｒj(m,n)＝｛Ｐj(m,n)｝１/２・ｅｊθx(n)  ……(3)
【００２９】
数式(3)のパワースペクトルＰj(m,n)は以下の数式(4a)および数式(4b)で算定される。
【数２】
2010160245.tif 000004
【００３０】
すなわち、パワースペクトルＰj(m,n)は、周波数スペクトルＸj(m,n)の強度|Ｘj(m,n)|２が所定値α・ψj(m,n)を上回る場合には、強度|Ｘj(m,n)|２から所定値α・ψj(m,n)を減算した数値（|Ｘj(m,n)|２−α・ψj(m,n)）に設定され（数式(4a)）、強度|Ｘj(m,n)|２が所定値α・ψj(m,n)を下回る場合には雑音スペクトルψj(m,n)と係数βとの乗算値（β・ψj(m,n)）に設定される（数式(4b)）。
【００３１】
数式(2a)および数式(4a)の係数α（減算係数）や数式(2b)および数式(4b)の係数β（フロアリング係数）は、雑音抑圧の度合（雑音抑圧の性能）を決定する変数である。すなわち、減算係数αが大きいほど雑音抑圧の度合は大きく、フロアリング係数が小さいほど雑音抑圧の度合は大きい。
【００３２】
図３の目的音強調部３６は、目的音を強調した周波数スペクトルＹ(m,n)を周波数スペクトルＲ1(m,n)〜ＲJ(m,n)から生成する。具体的には、周波数スペクトルＲ1(m,n)〜ＲJ(m,n)を遅延後に加算することで周波数スペクトルＹ(m,n)を生成する遅延加算型のビームフォーマが目的音強調部３６として利用される。各周波数スペクトルＲj(m,n)に付与される遅延量は、方向Ｄ0の目的音が強調される（すなわち方向Ｄ0にビームが形成される）ように、収音機器Ｍjの位置に応じて設定される。
【００３３】
ところで、第１雑音抑圧部１４１や第２雑音抑圧部１４２が生成する周波数スペクトルＹ(m,n)の時系列には、第１雑音抑圧処理（雑音スペクトルψ(m,n)の減算）や第２雑音抑圧処理（雑音スペクトルψj(m,n)の減算）後に残存した高強度の成分（孤立点）が時間軸上および周波数軸上に点在し、人工的で耳障りなミュージカルノイズとして受聴者に知覚されるという問題がある。
【００３４】
図４の部分(A)は、雑音の抑圧前の所定個のフレームにわたる強度（例えば、第１雑音抑圧処理における周波数スペクトルＱ(m,n)の強度や、第２雑音抑圧処理における周波数スペクトルＸ1(m,n)〜ＸJ(m,n)の強度）の度数分布（強度を確率変数とする確率密度関数）ＦAのグラフである。図４の部分(A)に示すように、雑音の抑圧前に各強度が発生する度数（確率）は、強度がゼロから増加するほど減少するように非線形に分布する。
【００３５】
図４の部分(B)は、雑音の抑圧後の所定個のフレームにわたる強度（例えば、第１雑音抑圧処理における周波数スペクトルＹ(m,n)の強度や、第２雑音抑圧処理における周波数スペクトルＲ1(m,n)〜ＲJ(m,n)の強度）の度数分布（確率密度関数）ＦBのグラフである。強度がゼロに近い数値となる度数（確率）は雑音抑圧処理で増加するから、雑音の抑圧後における度数分布ＦBのうち強度がゼロの近傍となる区間内の分布は、雑音の抑圧前の度数分布ＦAと比較して急峻な形状となる。度数分布の形状（傾斜の急峻度）の尺度として尖度（kurtosis）を導入すると、雑音の抑圧後の度数分布ＦBの尖度ＫBmは抑圧前の度数分布ＦAの尖度ＫAmよりも高い数値となる。尖度がガウス性の尺度であることを考慮すると、音響信号Ｖのうち強度の度数分布のガウス性が高い雑音（定常的な雑音）が雑音抑圧処理によって抑圧されることで度数分布の非ガウス性が増加すると理解される。ミュージカルノイズは非ガウス性が強い雑音（ゼロの付近の強度の度数が高い雑音）であるから、雑音抑圧処理の前後で尖度が増加するほどミュージカルノイズが顕在化するという傾向がある。
【００３６】
第１雑音抑圧処理においては、目的音強調部２２による加算後の周波数スペクトルＱ(m,n)から雑音スペクトルψ(m,n)が減算されるから、周波数スペクトルＹ(m,n)の時系列（音響信号ＶOUT）における強度の度数分布においては高い非ガウス性が維持される。他方、第２雑音抑圧処理においては、各抑圧処理部３２（３２-1〜３２-J）による雑音スペクトルψj(m,n)の減算で強度の度数分布の非ガウス性が増加するものの、減算後の周波数スペクトルＲ1(m,n)〜ＲJ(m,n)の加算で強度の度数分布の非ガウス性は減少する（中心極限定理）。したがって、第２雑音抑圧処理には、第１雑音抑圧処理と比較してミュージカルノイズの発生を抑制できるという傾向がある。以上が第１雑音抑圧処理および第２雑音抑圧処理の詳細である。
【００３７】
＜雑音抑圧処理選択装置の構成＞
第１実施形態に係る雑音抑圧処理選択装置は、第１雑音抑圧処理および第２雑音抑圧処理のうち利用者が指示した条件のもとで最適な雑音抑圧処理を選択する。図５に示すように、雑音抑圧処理選択装置２００には入力装置６２と出力装置６４とが接続される。入力装置６２は、雑音抑圧処理選択装置２００に対する指示や数値の入力のために利用者が操作する複数の操作子を含む。出力装置６４は、雑音抑圧処理選択装置２００による処理の結果（すなわち雑音抑圧処理選択装置２００が選択した雑音抑圧処理）を利用者に報知する機器（例えば音声を出力する放音機器や画像を表示する表示機器）である。利用者は、自身が指示した条件にとって好適な雑音抑圧処理を出力装置６４からの報知で知得する。
【００３８】
図５に示すように、雑音抑圧処理選択装置２００は、演算処理装置４２と記憶装置４４とを含むコンピュータシステムで実現される。記憶装置４４は、雑音抑圧処理を選択するためのプログラムや各種のデータを記憶する。半導体記録媒体や磁気記録媒体などの公知の記録媒体が記憶装置４４として任意に採用される。
【００３９】
記憶装置４４は、尖度変化指標Ｋと雑音抑圧指標Ｓと音響信号Ｖ（Ｖ1〜ＶJ）のチャネル数（収音機器Ｍの個数）Ｊとの相関Ｃ（Ｃ1，Ｃ2）を第１雑音抑圧処理および第２雑音抑圧処理の各々について記憶する。相関Ｃ1は、第１雑音抑圧処理における尖度変化指標Ｋと雑音抑圧指標Ｓとチャネル数Ｊとの関係であり、相関Ｃ2は、第２雑音抑圧処理における尖度変化指標Ｋと雑音抑圧指標Ｓとチャネル数Ｊとの関係である。
【００４０】
尖度変化指標Ｋは、音響信号Ｖの強度の度数分布Ｆ（ＦA，ＦB）の尖度が雑音抑圧処理の前後で変化する度合を示す指標（尺度）である。本形態の尖度変化指標Ｋは、雑音抑圧処理の実行後の尖度ＫBmと雑音抑圧処理の実行前の尖度ＫAmとの差分値（尖度差）として定義される（Ｋ＝ＫBm−ＫAm）。すなわち、雑音抑圧処理の前後にわたる尖度変化が大きいほど尖度変化指標Ｋは大きい数値となる。図４を参照して説明したように雑音抑圧処理の前後にわたる尖度変化が大きいほどミュージカルノイズの発生量は多いから、尖度変化指標Ｋが大きいほどミュージカルノイズの発生量が多いと評価できる。すなわち、尖度変化指標Ｋは、雑音抑圧処理に起因して発生するミュージカルノイズの度合の尺度に相当する。
【００４１】
雑音抑圧指標Ｓは、雑音抑圧の度合を示す指標（尺度）である。数式(2a)，(2b)および数式(4a)，(4b)の説明とともに前述した通り、雑音抑圧の度合は、数式(2a)および数式(4a)の減算係数αや数式(2b)および数式(4b)のフロアリング係数βに依存する。そこで、本形態においては、フロアリング係数βを雑音抑圧指標Ｓとして利用する。フロアリング係数βが小さいほど雑音抑圧の度合は大きいから、雑音抑圧指標Ｓが小さいほど雑音抑圧の度合が大きいという傾向がある。
【００４２】
図６は、尖度変化指標Ｋと音響信号Ｖのチャネル数Ｊとの相関を第１雑音抑圧処理と第２雑音抑圧処理とについて示すグラフである。第１雑音抑圧処理については、雑音抑圧指標Ｓを変化させた各場合について尖度変化指標Ｋとチャネル数Ｊとの相関が図示されている。
【００４３】
図６から理解されるように、第１雑音抑圧処理においては、音響信号Ｖのチャネル数Ｊが変化しても尖度変化指標Ｋは殆ど変化しない。他方、第２雑音抑圧処理の尖度変化指標Ｋとチャネル数Ｊとの間には、チャネル数Ｊが多いほど尖度変化指標Ｋが小さい（尖度変化の度合が小さい）という相関がある。すなわち、チャネル数Ｊが多いほど第２雑音抑圧処理に起因したミュージカルノイズの発生は抑制される。
【００４４】
また、第１雑音抑圧処理の雑音抑圧指標Ｓと尖度変化指標Ｋとの間には、雑音抑圧指標Ｓが小さい（雑音抑圧の度合が大きい）ほど尖度変化指標Ｋが大きいという相関がある。したがって、第１雑音抑圧処理による雑音抑圧の度合が小さい（雑音抑圧指標Ｓが大きい）ほど、第１雑音抑圧処理に起因したミュージカルノイズの発生は抑制される。図６には図示されていないが、第２雑音抑圧処理についても同様に、雑音抑圧指標Ｓ（フロアリング係数β）が大きいほど尖度変化指標Ｋが小さい（ミュージカルノイズの発生が抑制される）という相関がある。
【００４５】
雑音抑圧指標Ｓとチャネル数Ｊとを変化させた各場合について尖度変化指標Ｋを実測または演算（シミュレーション）することで雑音抑圧処理毎に以上のような相関Ｃが特定される。そして、第１雑音抑圧処理について特定された相関Ｃ1と第２雑音抑圧処理について特定された相関Ｃ2とが記憶装置４４に格納される。例えば、尖度変化指標Ｋと雑音抑圧指標Ｓとチャネル数Ｊとの各数値を対応させたテーブルを記憶装置４４に格納した構成や、尖度変化指標Ｋと雑音抑圧指標Ｓとチャネル数Ｊとの相関を定義（近似）する関数を記憶装置４４に格納した構成が好適である。
【００４６】
図５の演算処理装置４２は、記憶装置４４に記憶されたプログラムを実行することで複数の要素（数値指定部５２および選択部５４）として機能する。なお、雑音抑圧処理の選択に専用される電子回路（ＤＳＰ）が演算処理装置４２の各要素を実現する構成や、演算処理装置４２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。
【００４７】
数値指定部５２は、利用者からの指示に応じて雑音抑圧処理の条件を可変に指定する。利用者は、入力装置６２を適宜に操作することで、尖度変化指標Ｋと雑音抑圧指標Ｓとチャネル数Ｊとから何れかの変数を選択したうえで当該変数の数値を入力する。例えば、雑音の抑圧後に発生するミュージカルノイズの抑制を優先させる必要がある場合、利用者は、尖度変化指標Ｋを選択して所望の数値を指示する。また、利用者は、雑音抑圧の度合を優先させる必要がある場合には雑音抑圧指標Ｓの数値を指示し、収音機器Ｍの個数を優先させる必要がある場合（例えば費用面から収音機器Ｍの個数が制約される場合）にはチャネル数Ｊの数値を指示する。数値指定部５２は、尖度変化指標Ｋと雑音抑圧指標Ｓとチャネル数Ｊとのうち利用者が選択した変数の数値を利用者からの指示に応じた数値に設定する。
【００４８】
選択部５４は、記憶装置４４が記憶する相関Ｃ（Ｃ1，Ｃ2）と数値指定部５２が指定する条件とに応じて第１雑音抑圧処理および第２雑音抑圧処理の何れかを選択する。概略的には、選択部５４は、数値指定部５２が指定する条件のもとで、尖度変化指標Ｋの示す尖度変化が小さく（すなわち、ミュージカルノイズが少なく）、雑音抑圧指標Ｓの示す雑音抑圧の度合が大きく、または、音響信号Ｖのチャネル数Ｊが少ない、という条件を満たす雑音抑圧処理を、記憶装置４４に格納された相関Ｃを参照することで決定する。
【００４９】
利用者が雑音抑圧指標Ｓの数値を指示した場合とチャネル数Ｊを指示した場合と尖度指標値Ｋの数値を指示した場合とに区分して、選択部５４の具体的な動作を以下に説明する。なお、第２雑音抑圧処理においては音響信号Ｖのチャネル毎に雑音スペクトルψj(m,n)の減算が実行されるから、第１雑音抑圧処理と比較して演算量が多い。そこで、第２雑音抑圧処理での演算量を削減するという観点から、以下では、第２雑音抑圧処理における数式(4b)のフロアリング係数β（第２雑音抑圧処理の雑音抑圧指標Ｓ）をゼロに設定した場合（すなわち、図６に実線で例示された場合）を想定する。
【００５０】
［１］数値指定部５２が雑音抑圧指標Ｓの数値を指定した場合  
利用者からの指示に応じて数値指定部５２が雑音抑圧指標Ｓの数値を指定した場合、選択部５４は、第１雑音抑圧処理および第２雑音抑圧処理のうち、数値指定部５２が指定した雑音抑圧指標Ｓが得られるという条件のもとで、尖度変化指標Ｋの示す尖度変化が小さい（ミュージカルノイズが少ない）雑音抑圧処理、またはチャネル数Ｊが少ない雑音抑圧処理を、記憶装置４４に格納された相関Ｃ（Ｃ1，Ｃ2）を参照することで決定する。
【００５１】
利用者は、尖度変化指標Ｋおよびチャネル数Ｊの一方の数値を入力装置６２から指示する。数値指定部５２は、尖度変化指標Ｋまたはチャネル数Ｊの数値を利用者からの指示に応じて雑音抑圧指標Ｓとともに指定する。数値指定部５２が雑音抑圧指標Ｓおよびチャネル数Ｊの数値を指定した場合と雑音抑圧指標Ｓおよび尖度変化指標Ｋの数値を指定した場合とに区分して、選択部５４の動作を以下に詳述する。なお、以下の例示においては、第１雑音抑圧処理の雑音抑圧指標Ｓ（数式(2a)のフロアリング係数β）が0.2に指定された場合を想定する。前述の通り第２雑音抑圧処理の雑音抑圧指標Ｓはゼロである。
【００５２】
［１A］雑音抑圧指標Ｓおよびチャネル数Ｊの数値が指定された場合  
雑音抑圧指標Ｓおよびチャネル数Ｊの数値を数値指定部５２が利用者からの指示に応じて指定した場合、選択部５４は、第１雑音抑圧処理および第２雑音抑圧処理のうち、相関Ｃ（Ｃ1，Ｃ2）のもとで雑音抑圧指標Ｓおよびチャネル数Ｊの指定値に対応する尖度変化指標Ｋが小さい雑音抑圧処理を選択する。
【００５３】
例えば、数値指定部５２がチャネル数Ｊを３以下の数値に設定した場合、図６に示すように、第１雑音抑圧処理の尖度変化指標Ｋは６に維持されるのに対して第２雑音抑圧処理の尖度変化指標Ｋは６を上回る。したがって、選択部５４は、尖度変化指標Ｋが小さい（すなわちミュージカルノイズが少ない）第１雑音抑圧処理を選択する。他方、数値指定部５２がチャネル数Ｊを４以上の数値に設定した場合、図６に示すように、第１雑音抑圧処理の尖度変化指標Ｋは６に維持されるのに対して第２雑音抑圧処理の尖度変化指標Ｋは６を下回る。したがって、選択部５４は、尖度変化指標Ｋが小さい第２雑音抑圧処理を選択する。
【００５４】
［１B］雑音抑圧指標Ｓおよび尖度変化指標Ｋの数値が指定された場合  
雑音抑圧指標Ｓおよび尖度変化指標Ｋの数値を数値指定部５２が利用者からの指示に応じて指定した場合、選択部５４は、第１雑音抑圧処理および第２雑音抑圧処理のうち、相関Ｃ（Ｃ1，Ｃ2）のもとで雑音抑圧指標Ｓおよび尖度変化指標Ｋの指定値に対応するチャネル数Ｊが小さい雑音抑圧処理を選択する。
【００５５】
例えば、数値指定部５２が尖度変化指標Ｋを６に指定した場合、図６に示すように、第２雑音抑圧処理のもとで尖度変化指標Ｋを６以下に抑制するためにはチャネル数Ｊを３以上とする必要があるのに対して第１雑音抑圧処理ではチャネル数Ｊは３以下で足りる。したがって、選択部５４は第１雑音抑圧処理を選択する。他方、数値指定部５２による尖度変化指標Ｋの指定値が６を上回る場合、図６に示すように、第１雑音抑圧処理および第２雑音抑圧処理の何れでも同じチャネル数Ｊ（Ｊ＝２）で尖度変化指標Ｋは指定値となる。ただし、第２雑音抑圧処理よりも第１雑音抑圧処理の方が尖度変化指標Ｋが小さいから、選択部５４は、第１雑音抑圧処理を選択する。また、図６に示すように、第１雑音抑圧処理では尖度変化指標Ｋを６未満に抑制できないから、数値指定部５２による尖度変化指標Ｋの指定値が６を下回る場合、選択部５４は第２雑音抑圧処理を選択する。
【００５６】
［２］数値指定部５２が音響信号Ｖのチャネル数Ｊを指定した場合  
利用者からの指示に応じて数値指定部５２がチャネル数Ｊを指定した場合、選択部５４は、第１雑音抑圧処理および第２雑音抑圧処理のうち、数値指定部５２が指定したチャネル数Ｊの音響信号Ｖ1〜ＶJを雑音抑圧処理に使用するという条件のもとで、尖度変化指標Ｋの示す尖度変化が小さい雑音抑圧処理、または雑音抑圧指標Ｓの示す雑音抑圧の度合が大きい雑音抑圧処理を、記憶装置４４に格納された相関Ｃ（Ｃ1，Ｃ2）を参照することで決定する。
【００５７】
利用者は、雑音抑圧指標Ｓおよび尖度変化指標Ｋの一方の数値を入力装置６２から指示する。数値指定部５２は、雑音抑圧指標Ｓまたは尖度変化指標Ｋの数値を利用者からの指示に応じてチャネル数Ｊとともに指定する。数値指定部５２がチャネル数Ｊおよび雑音抑圧指標Ｓの数値を指定した場合、選択部５４は、前述の項目［１A］と同様の動作で第１雑音抑圧処理および第２雑音抑圧処理の何れかを選択する。
【００５８】
他方、数値指定部５２がチャネル数Ｊおよび尖度変化指標Ｋの数値を指定した場合、選択部５４は、第１雑音抑圧処理および第２雑音抑圧処理のうち、相関Ｃのもとでチャネル数Ｊおよび尖度変化指標Ｋの指定値に対応する雑音抑圧指標Ｓが小さい（雑音抑圧の度合が大きい）雑音抑圧処理を選択する。例えば、数値指定部５２がチャネル数Ｊを４に設定するとともに尖度変化指標Ｋを４に指定した場合、図６に示すように、第２雑音抑圧処理では雑音抑圧指標Ｓ（フロアリング係数β）をゼロに設定できるのに対して第１雑音抑圧処理では雑音抑圧指標Ｓを約0.3に設定する必要がある。したがって、選択部５４は、雑音抑圧指標Ｓの示す雑音抑圧の度合が大きい（フロアリング係数βが小さい）第２雑音抑圧処理を選択する。
【００５９】
［３］数値指定部５２が尖度変化指標Ｋの数値を指定した場合  
利用者からの指示に応じて数値指定部５２が尖度変化指標Ｋの数値を指定した場合、選択部５４は、第１雑音抑圧処理および第２雑音抑圧処理のうち、数値指定部５２が指定した尖度変化指標Ｋが得られるという条件のもとで、雑音抑圧指標Ｓの示す雑音抑圧の度合が大きい雑音抑圧処理、またはチャネル数Ｊが少ない雑音抑圧処理を、記憶装置４４に格納された相関Ｃ（Ｃ1，Ｃ2）を参照することで決定する。
【００６０】
利用者は、雑音抑圧指標Ｓおよびチャネル数Ｊの何れを優先させるかを入力装置６２から指示する。雑音抑圧指標Ｓの優先が指示された場合とチャネル数Ｊの優先が指示された場合とに区分して、選択部５４の動作を以下に説明する。
【００６１】
［３A］雑音抑圧指標Ｓを優先する場合  
雑音抑圧指標Ｓの優先が利用者から指示された場合、選択部５４は、第１雑音抑圧処理および第２雑音抑圧処理のうち、相関Ｃ（Ｃ1，Ｃ2）のもとで尖度変化指標Ｋの指定値に対応する雑音抑圧指標Ｓが小さい（雑音抑圧の度合が大きい）雑音抑圧処理を選択する。
【００６２】
例えば、数値指定部５２が尖度変化指標Ｋを２に指定した場合、図６に示すように、第２雑音抑圧処理では雑音抑圧指標Ｓ（フロアリング係数β）をゼロに設定できるのに対して第１雑音抑圧処理では雑音抑圧指標Ｓを0.6に設定する必要がある。したがって、選択部５４は、雑音抑圧指標Ｓの示す雑音抑圧の度合が大きい第２雑音抑圧処理を選択する。
【００６３】
［３B］チャネル数Ｊを優先する場合  
チャネル数Ｊの優先が利用者から指示された場合、選択部５４は、第１雑音抑圧処理および第２雑音抑圧処理のうち、相関Ｃ（Ｃ1，Ｃ2）のもとで尖度変化指標Ｋの指定値に対応するチャネル数Ｊが小さい雑音抑圧処理を選択する。
【００６４】
例えば、数値指定部５２が尖度変化指標Ｋを２に指定した場合、図６に示すように、第２雑音抑圧処理ではチャネル数Ｊを１０以上に設定する必要があるのに対し、第１雑音抑圧処理では、雑音抑圧指標Ｓを0.6に設定した場合にチャネル数Ｊは１０以下で足りる。したがって、選択部５４は、チャネル数Ｊが少ない第１雑音抑圧処理を選択する。
【００６５】
以上に説明したように、第１実施形態においては、尖度変化指標Ｋと雑音抑圧指標Ｓとチャネル数Ｊとの相関Ｃ（Ｃ1，Ｃ2）が雑音抑圧処理の選択に利用されるから、尖度変化指標Ｋの示す尖度変化が小さく、雑音抑圧指標Ｓの示す雑音抑圧の度合が大きく、または、音響信号Ｖのチャネル数Ｊが小さいという観点から最適な雑音抑圧処理を利用者に提案することが可能である。特に、尖度変化指標Ｋが雑音抑圧処理の選択に適用されるから、ミュージカルノイズの低減（再生音の音質の改善）にとって好適な雑音抑圧処理を選択できるという利点がある。
【００６６】
また、尖度変化指標Ｋと雑音抑圧指標Ｓとチャネル数Ｊとから選択された変数が数値指定部５２による指定値に設定されるように雑音抑圧処理が選択されるから、雑音抑圧処理に対する利用者の要求（尖度変化指標Ｋと雑音抑圧指標Ｓとチャネル数Ｊとの何れを優先させるか）のもとで最適な雑音抑圧処理を選択することが可能である。
【００６７】
＜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。第２実施形態は、尖度変化指標Ｋと雑音抑圧指標Ｓとチャネル数Ｊとについて図６に例示した相関を利用することで最適な雑音抑圧処理を実行する雑音抑圧装置である。なお、以下の各形態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。
【００６８】
図７は、第２実施形態に係る雑音抑圧装置のブロック図である。雑音抑圧装置１０２には、図１の雑音抑圧装置１０１と同様にＪ個の収音機器Ｍ1〜ＭJが接続される。なお、以下の説明ではチャネル数Ｊ（収音機器Ｍの個数）が４である場合を想定する。雑音抑圧装置１０２は、収音機器Ｍ1〜ＭJが生成する音響信号Ｖ1〜ＶJに第１雑音抑圧処理または第２雑音抑圧処理を実行することで音響信号ＶOUTを生成する。音響信号ＶOUTは、放音機器９０に供給されることで音波として再生される。
【００６９】
図７に示すように、雑音抑圧装置１０２は、演算処理装置７２と記憶装置７４とを含むコンピュータシステムで実現される。記憶装置７４は、雑音抑圧処理を選択および実行するためのプログラムや各種のデータを記憶する。半導体記録媒体や磁気記録媒体などの公知の記録媒体が記憶装置７４として任意に採用される。
【００７０】
演算処理装置７２は、記憶装置７４に記憶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１２，波形合成部１６，雑音抑圧部８２，制御部８４，尖度算定部８６）として機能する。なお、雑音抑圧処理の選択および実行に専用される電子機器（ＤＳＰ）が演算処理装置７２の各要素を実現する構成や、演算処理装置７２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。
【００７１】
周波数分析部１２は、図１を参照して説明したように、音響信号Ｖ1〜ＶJから各フレームの周波数スペクトルＸ1(m,n)〜ＸJ(m,n)を生成する。雑音抑圧部８２は、第１雑音抑圧部１４１と第２雑音抑圧部１４２とを含んで構成される。第１雑音抑圧部１４１の構成は図２の例示と同様である。すなわち、第１雑音抑圧部１４１は、周波数スペクトルＸ1(m,n)〜ＸJ(m,n)（音響信号Ｖ1〜ＶJ）に第１雑音抑圧処理を実行することで周波数スペクトルＹ(m,n)をフレーム毎に生成する。第２雑音抑圧部１４２の構成は図３の例示と同様である。すなわち、第２雑音抑圧部１４２は、周波数スペクトルＸ1(m,n)〜ＸJ(m,n)（音響信号Ｖ1〜ＶJ）に第２雑音抑圧処理を実行することで周波数スペクトルＹ(m,n)をフレーム毎に生成する。
【００７２】
図７の制御部８４は、第１雑音抑圧処理および第２雑音抑圧処理を選択的に雑音抑圧部８２に実行させる。制御部８４は、選択部８４２と切替部８４４とを含んで構成される。選択部８４２は、第１雑音抑圧処理および第２雑音抑圧処理の何れかをフレーム毎に選択する。切替部８４４は、選択部８４２が第１雑音抑圧処理を選択した場合には第１雑音抑圧部１４１に周波数スペクトルＸ1(m,n)〜ＸJ(m,n)を出力し、選択部８４２が第２雑音抑圧処理を選択した場合には第２雑音抑圧部１４２に周波数スペクトルＸ1(m,n)〜ＸJ(m,n)を出力する。したがって、選択部８４２が選択した雑音抑圧処理で生成された周波数スペクトルＹ(m,n)がフレーム毎に波形合成部１６に供給される。波形合成部１６は、図１を参照して説明したように、周波数スペクトルＹ(m,n)の時系列から時間領域の音響信号ＶOUTを合成する。
【００７３】
選択部８４２は、音響信号ＶK（音響信号Ｖ1〜ＶJの何れか）の尖度ＫAmに応じて第１雑音抑圧処理および第２雑音抑圧処理の何れかをフレーム毎に選択する。図７の尖度算定部８６は、選択部８４２が雑音抑圧処理の選択に使用する尖度ＫAmを周波数スペクトルＸK(m,n)（すなわち、音響信号ＶKの周波数スペクトル）からフレーム毎に算定する。尖度ＫAmと雑音抑圧処理の選択との関係について以下に詳述する。
【００７４】
第１雑音抑圧処理について図６に例示したように、雑音抑圧指標Ｓが示す雑音抑圧の度合が大きい（フロアリング係数βが小さい）ほど尖度変化指標Ｋは大きい数値となる。すなわち、雑音抑圧の度合が大きいほど、抑圧後のミュージカルノイズの発生量は多い（尖度ＫBmが高い）。第２雑音抑圧処理についても同様に、雑音抑圧の度合が大きいほどミュージカルノイズの発生量は多くなる（尖度ＫBmが高くなる）という傾向がある。
【００７５】
ただし、尖度変化指標Ｋを所望の数値に維持する（ミュージカルノイズの発生を所望の度合に抑制する）ために必要な雑音抑圧指標Ｓは、図６から理解されるように、第２雑音抑圧処理のほうが第１雑音抑圧処理よりも低い。すなわち、第２雑音抑圧処理には、第１雑音抑圧処理と比較して、雑音抑圧の度合を高目に維持し易い（具体的には、雑音抑圧の度合を高く維持した場合でもミュージカルノイズを低減できる）という利点がある。他方、第１雑音抑圧処理には、第２雑音抑圧処理と比較して処理量が少ない（したがって消費電力が少ない）という利点がある。
【００７６】
いま、音響信号ＶKの尖度ＫAmが低下した場合を想定すると、尖度変化指標Ｋ（Ｋ＝ＫBm−ＫAm）を、ミュージカルノイズが所望の度合に抑制される数値に維持するためには、雑音の抑圧後の尖度ＫBmを低い数値に設定する必要がある。前述の通り、雑音の抑圧後の尖度ＫBmを低い数値に維持するためには雑音抑圧の度合を抑制する（フロアリング係数βを大きい数値に設定する）必要がある。しかし、雑音抑圧の度合が抑制されるほど音響信号ＶOUTのＳＮ比は低下する。したがって、音響信号ＶKの尖度ＫAmが低い場合には、雑音抑圧の度合を高目に維持し易い第２雑音抑圧処理が第１雑音抑圧処理よりも好適である。
【００７７】
他方、音響信号ＶKの尖度ＫAmが上昇した場合、雑音の抑圧後の尖度ＫBmが増加してもミュージカルノイズの発生は所望の度合に維持される。すなわち、尖度ＫAmが高い場合には、第２雑音抑圧処理の利用で音響信号ＶOUTのＳＮ比を高めなくても（すなわち雑音抑圧の度合を低目に設定した場合でも）、ミュージカルノイズの発生は所望の度合に抑制される。したがって、音響信号ＶKの尖度ＫAmが高い場合には、雑音抑圧の処理量を削減し易い第１雑音抑圧処理が第２雑音抑圧処理よりも好適である。
【００７８】
以上の傾向を考慮して、図７の選択部８４２は、音響信号ＶKの尖度ＫAmが所定の閾値ＫTHを上回る場合には第１雑音抑圧処理（第１雑音抑圧部１４１）を選択し、音響信号ＶKの尖度ＫAmが閾値ＫTHを下回る場合には第２雑音抑圧処理（第２雑音抑圧部１４２）を選択する。尖度ＫAmが閾値ＫTHを上回る場合および下回る場合の双方において雑音抑圧の度合とミュージカルノイズの発生量とが適度に両立するように、閾値ＫTHは実験的または統計的に選定される。
【００７９】
次に、Ｍ個の強度ｘ1〜ｘMの度数分布における尖度κ（ＫAm）について詳述する。尖度κは、ｎ次のモーメントμnから以下の数式(5)で算定される高次統計量である。
【数３】
2010160245.tif 000005
【００８０】
Ｍ個の強度ｘ1〜ｘMの度数分布（確率密度関数）は、以下の数式(6)の関数Ｇa(x；k,θ)で近似される。
【数４】
2010160245.tif 000006
数式(6)の係数Ｃは、ガンマ関数Γ(k)を利用して以下のように定義される。
【数５】
2010160245.tif 000007
【００８１】
２次のモーメントμ2の定義式における分布関数（確率密度関数）Ｐ(x)を数式(6)の関数Ｇa(x；k,θ)に置換することで以下の数式(7)が導出される。
【数６】
2010160245.tif 000008
【００８２】
２次のモーメントμ2の導出と同様に、４次のモーメントμ4の定義式における分布関数Ｐ(x)を数式(6)の関数Ｇa(x；k,θ)に置換することで以下の数式(8)が導出される。
【数７】
2010160245.tif 000009
【００８３】
数式(7)の２次のモーメントμ2と数式(8)の４次のモーメントμ4とを数式(5)に代入すると、尖度κを定義する以下の数式(9)が導出される。
【数８】
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【００８４】
図７の尖度算定部８６は、第ｍ番目のフレームを含む所定個のフレームにわたる周波数スペクトルＸ1(m,n)〜ＸJ(m,n)のＭ個の強度ｘ1〜ｘMについて数式(9)を演算することで尖度ＫAmを算定する。もっとも、尖度κを算定する方法は以上の例示に限定されない。例えば、強度ｘ1〜ｘMの度数分布を所定の関数（例えば数式(6)）で近似する構成は必須ではない。
【００８５】
以上の形態においては、音響信号ＶKの尖度ＫAmに応じて選択された雑音抑圧処理が実行されるから、収音機器Ｍ1〜ＭJが設置された環境内の音響的な状況にとって好適な雑音抑圧処理で音響信号ＶOUTを生成できるという利点がある。
【００８６】
例えばいま、空調設備の動作音などの定常的な雑音と多数の発声音の混合音などの定常性が低い雑音とが混在する環境（例えば展示会の会場）を想定する。多くの発声者が存在する場合、音響信号ＶKの尖度ＫAmは低い数値となるから（中心極限定理）、選択部８４２は第２雑音抑圧処理を選択する。したがって、音響信号ＶOUTのＳＮ比を高く維持しながらミュージカルノイズを所望の度合に抑制できる。他方、発声者の人数が減少した場合（例えばお昼時）、多数の発声者が存在する場合と比較して音響信号ＶKの尖度ＫAmが高い数値となるから、選択部８４２は第１雑音抑圧処理を選択する。したがって、音響信号ＶOUTのＳＮ比の確保とミュージカルノイズの抑制とを適度に両立しながら、第２雑音抑圧処理が選択された場合と比較して雑音抑圧装置１０２による処理量（さらには消費電力）を削減することが可能である。
【００８７】
＜Ｃ：変形例＞
以上に例示した各形態は多様に変形される。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様を組合わせた構成も好適である。
【００８８】
（１）変形例１  
以上の各形態においては、雑音の抑圧前の尖度ＫAmと抑圧後の尖度ＫBmとの差分値を尖度変化指標Ｋとしたが、尖度変化指標Ｋの定義は以上の例示に限定されない。例えば、尖度ＫAmに対する尖度ＫBmの相対比（ＫBm／ＫAm）を尖度変化指標Ｋとして使用する構成や、尖度ＫAmと尖度ＫBmとを変数とする所定の関数の演算値を尖度変化指標Ｋとして使用する構成（例えば尖度ＫAmに対する尖度ＫBmの相対比の対数値を尖度変化指標Ｋとして使用する構成）も好適である。
【００８９】
また、以上の各形態においては、尖度ＫAmに対して尖度ＫBmが増加するほど尖度変化指標Ｋが増加する場合を例示したが、尖度ＫAmに対して尖度ＫBmが増加するほど尖度変化指標Ｋが減少するように尖度変化指標Ｋを定義した構成も採用される。すなわち、尖度変化指標Ｋは、音響信号の強度の度数分布における尖度が雑音抑圧処理の前後で変化する度合の尺度となる数値（尖度変化の度合に応じて変化する数値）であれば足り、尖度変化指標Ｋの定義（尖度ＫAmや尖度ＫBmとの関係）の如何は不問である。
【００９０】
（２）変形例２  
以上の各形態においては、フロアリング係数βを雑音抑圧指標Ｓとしたが、雑音抑圧指標Ｓの定義は以上の例示に限定されない。例えば、数式(2a)や数式(4a)の減算係数αを雑音抑圧指標Ｓとして使用する構成や、減算係数αおよびフロアリング係数βの少なくとも一方を変数とする所定の関数の演算値を雑音抑圧指標Ｓとして使用する構成も好適である。減算係数αを雑音抑圧指標Ｓとした構成では、フロアリング係数βを雑音抑圧指標Ｓとした場合とは逆に、雑音抑圧指標Ｓが大きいほど雑音抑圧の度合が増加する。また、雑音抑圧の度合が大きいほど音響信号ＶOUTのＳＮ比が上昇するという関係を考慮すると、音響信号ＶOUTのＳＮ比を雑音抑圧指標Ｓとする構成（雑音抑圧指標Ｓが大きいほ雑音抑圧の度合が大きい）も採用される。以上のように、雑音抑圧指標Ｓは、雑音抑圧の度合の尺度となる数値（雑音抑圧の度合に応じて変化する数値）であれば足り、雑音抑圧指標Ｓの定義や雑音抑圧指標Ｓの大小と雑音抑圧の度合の高低との関係の如何は不問である。
【００９１】
（３）変形例３  
第１実施形態においては、選択部５４による選択の結果が出力装置６４から利用者に報知される構成を例示したが、選択部５４が選択した雑音抑圧処理を実行する雑音抑圧装置（すなわち雑音抑圧処理選択装置２００を含む雑音抑圧装置）も採用される。図８に示すように、雑音抑圧装置２０１は、図１の雑音抑圧処理選択装置２００の要素（記憶装置４４，数値指定部５２，選択部５４）に加えて、収音機器Ｍ1〜Ｍjが生成した音響信号Ｖ1〜ＶJを処理する要素（周波数分析部１２，切替部５６，第１雑音抑圧部１４１，第２雑音抑圧部１４２，波形合成部１６）を具備する、周波数分析部１２と第１雑音抑圧部１４１と第２雑音抑圧部１４２と波形合成部１６とは第２実施形態と同様の作用および機能を実現する。
【００９２】
切替部５６は、第２実施形態の切替部８４４と同様に、選択部５４による選択の結果に応じて第１雑音抑圧部１４１による第１雑音抑圧処理または第２雑音抑圧部１４２による第２雑音抑圧処理を選択的に実行させる。以上の構成によれば、尖度変化指標Ｋの示す尖度変化が小さく、雑音抑圧指標Ｓの示す雑音抑圧の度合が大きく、または、音響信号Ｖのチャネル数Ｊが小さいという観点から選択された最適な雑音抑圧処理で音響信号ＶOUTを実際に生成することが可能である。
【００９３】
（４）変形例４  
第２実施形態においては各フレームの尖度ＫAmに応じてフレーム毎に雑音抑圧処理を選択したが、尖度算定部８６による尖度ＫAmの算定の周期や選択部８４２による雑音抑圧処理の選択の周期は適宜に変更される。例えば、複数のフレーム毎に尖度ＫAmの算定や雑音抑圧処理の選択を実行する構成も好適である。また、尖度算定部８６が尖度ＫAmを算定する方法は以上の例示に限定されない。例えば、以上の例示においては音響信号Ｖ1〜ＶJから選択された１個の音響信号ＶK（周波数スペクトルＸK(m,n)）を尖度ＫAmの算定に利用したが、複数の音響信号Ｖ1〜ＶJ（周波数スペクトルＸ1(m,n)〜ＸJ(m,n)）の強度ｘ1〜ｘMから尖度ＫAmを算定する構成も採用される。
【００９４】
第１雑音抑圧処理や第２雑音抑圧処理の内容は適宜に変更される。例えば、雑音推定部２４による雑音スペクトルψ(m,n)の算定や雑音推定部３４による雑音スペクトルψ1(m,n)〜ψJ(m,n)の算定の方法は任意である。具体的には、所定の方向の雑音を強調する遅延加算型のビームフォーマや、目的音の方向Ｄ0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が、雑音スペクトルψ(m,n)や雑音スペクトルψ1(m,n)〜ψJ(m,n)の生成に利用される。また目的音強調部２２や目的音強調部３６による目的音の強調の方法も任意である。例えば、雑音の方向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や、独立成分分析による音源分離で目的音を強調（分離）する要素も、目的音強調部２２や目的音強調部３６として利用される。
【符号の説明】
【００９５】
１０１，１０２，２０１……雑音抑圧装置、１２……周波数分析部、１４……雑音抑圧部、１４１……第１雑音抑圧部，１４２……第２雑音抑圧部、１６……波形合成部、２２，３６……目的音強調部、２４，３４……雑音推定部、２６，３２-1〜３２-J……抑圧処理部、４２，７２……演算処理装置、４４，７４……記憶装置、５２……数値指定部、５４……選択部、８２……雑音抑圧部、８４……制御部、８４２……選択部、８４４……切替部、８６……尖度算定部。
【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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【図８】
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