(57)【要約】  音響信号から、衝撃音の区間をより好適に検出する技術を提供する。雑音検出装置は、衝撃音を含む音響信号から、前記音響信号の変化の急峻さを表す特徴量を、該音響信号を所定の時間長に分割したフレーム毎に算出する算出部と、前記特徴量に基づいて、音声信号よりも、信号の変化の急峻さが大きいフレームを、前記衝撃音が存在する衝撃音区間の開始時刻として検出する第１の検出部と、前記特徴量に基づいて、前記開始時刻から継続して前記音声信号よりも信号の変化の急峻さが大きいフレームのうち最後のフレームを、前記衝撃音区間の終了時刻として検出する第２の検出部と、を備える。
2016203753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衝撃音を含む音響信号から、前記音響信号の変化の急峻さを表す特徴量を、該音響信号を所定の時間長に分割したフレーム毎に算出する算出手段と、
前記特徴量に基づいて、音声信号よりも、信号の変化の急峻さが大きいフレームを、前記衝撃音が存在する衝撃音区間の開始時刻として検出する第１の検出手段と、
前記特徴量に基づいて、前記開始時刻から継続して前記音声信号よりも信号の変化の急峻さが大きいフレームのうち最後のフレームを、前記衝撃音区間の終了時刻として検出する第２の検出手段と、を備えることを特徴とする雑音検出装置。
【請求項２】
前記第１の検出手段は、前記特徴量と、第１の閾値とを比較し、前記特徴量によって表される音響信号の変化の急峻さが、前記第１の閾値によって表される音響信号の変化の急峻さよりも大きい場合に、前記特徴量を算出したフレームを、前記衝撃音区間の開始時刻として検出し、
前記第２の検出手段は、前記特徴量と、前記第１の閾値によって表される音響信号の変化の急峻さよりも、小さい急峻さを表す第２の閾値と、を比較し、前記特徴量によって表される音響信号の変化の急峻さが、前記第２の閾値によって表される音響信号の変化の急峻さよりも小さい場合に、前記特徴量を算出したフレームの直前のフレームを、前記衝撃音区間の終了時刻として検出する、ことを特徴とする請求項１に記載の雑音検出装置。
【請求項３】
前記算出手段は、
前記音響信号を位相スペクトルに変換する変換手段と、
前記位相スペクトルの直線性を算出する直線性算出手段と、を備え、
前記直線性算出手段が算出した、前記位相スペクトルの直線性を表す指標を、前記特徴量として算出する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の雑音検出装置。
【請求項４】
前記衝撃音区間に含まれるフレームとは異なるフレームに関連する第１の情報を用いて、前記衝撃音区間に含まれるフレームに関連する第２の情報を前記第１の情報に置換する、または、前記衝撃音区間に含まれるフレームを前記第１の情報に基づいた情報で補間する置換手段を更に備える、ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の雑音検出装置。
【請求項５】
衝撃音を含む音響信号から、前記衝撃音の初めの区間であって、パワーが前記初めの区間に後続する後続区間よりも大きく、且つ、前記パワーが広帯域に存在する初めの区間を検出する検出手段と、
前記初めの区間に含まれるフレームとは異なるフレームに関連する第１の情報を用いて、前記初めの区間に含まれるフレームに関連する第２の情報を前記第１の情報に置換する、または、前記初めの区間に含まれるフレームを前記第１の情報に基づいた情報で補間する置換手段と、
を備えることを特徴とする雑音抑圧装置。
【請求項６】
衝撃音を含む音響信号から、前記衝撃音の初めの区間であって、パワーが前記初めの区間に後続する後続区間よりも大きく、且つ、前記パワーが広帯域に存在する初めの区間を検出する検出手段と、
前記初めの区間の信号を、予め用意された所定の信号に置換する、または、削除する置換手段と、
を備えることを特徴とする雑音抑圧装置。
【請求項７】
衝撃音を含む音響信号から、前記音響信号の変化の急峻さを表す特徴量を、該音響信号を所定の時間長に分割したフレーム毎に算出し、
前記特徴量に基づいて、音声信号よりも、信号の変化の急峻さが大きいフレームを、前記衝撃音が存在する衝撃音区間の開始時刻として検出し、
前記特徴量に基づいて、前記開始時刻から継続して前記音声信号よりも信号の変化の急峻さが大きいフレームのうち最後のフレームを、前記衝撃音区間の終了時刻として検出する、ことを特徴とする雑音検出方法。
【請求項８】
衝撃音を含む音響信号から、前記衝撃音の初めの区間であって、パワーが前記初めの区間に後続する後続区間よりも大きく、且つ、前記パワーが広帯域に存在する初めの区間を検出し、
前記初めの区間に含まれるフレームとは異なるフレームに関連する第１の情報を用いて、前記初めの区間に含まれるフレームに関連する第２の情報を前記第１の情報に置換する、または、前記初めの区間に含まれるフレームを前記第１の情報に基づいた情報で補間する、ことを特徴とする雑音抑圧方法。
【請求項９】
衝撃音を含む音響信号から、前記音響信号の変化の急峻さを表す特徴量を、該音響信号を所定の時間長に分割したフレーム毎に算出する処理と、
前記特徴量に基づいて、音声信号よりも、信号の変化の急峻さが大きいフレームを、前記衝撃音が存在する衝撃音区間の開始時刻として検出する処理と、
前記特徴量に基づいて、前記開始時刻から継続して前記音声信号よりも信号の変化の急峻さが大きいフレームのうち最後のフレームを、前記衝撃音区間の終了時刻として検出する処理と、をコンピュータに実行させるプログラムを記憶する、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１０】
衝撃音を含む音響信号から、前記衝撃音の初めの区間であって、パワーが前記初めの区間に後続する後続区間よりも大きく、且つ、前記パワーが広帯域に存在する初めの区間を検出する処理と、
前記初めの区間に含まれるフレームとは異なるフレームに関連する第１の情報を用いて、前記初めの区間に含まれるフレームに関連する第２の情報を前記第１の情報に置換する、または、前記初めの区間に含まれるフレームを前記第１の情報に基づいた情報で補間する処理と、を、コンピュータに実行させるプログラムを記憶する、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雑音検出装置、雑音抑圧装置、雑音検出方法、雑音抑圧方法、および、記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、音声信号から雑音を低減させる技術が考えられている。例えば、特許文献１および非特許文献１には、突発性雑音の存在の有無を判別し、存在する場合、突発性雑音を低減する技術が記載されている。【０００３】
また、特許文献２には、周波数領域における位相成分信号の直線性に基づいて、入力信号の急変の存在を判定することが記載されている。【０００４】
また、音声ファイルを抽出する方法の一例として、例えば、音楽情報を含む再生情報から音声情報を抽出することが特許文献３に記載されている。【０００５】
また、音声の品質を改善する一例が、例えば、特許文献４に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４４５６５０４号公報
【特許文献２】国際公開第２０１４／１３６６２８号
【特許文献３】特開２０１１−２４８２０２号公報
【特許文献４】特許第４０９８８１７号公報
【特許文献５】特開平９−３３１３１０号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】野口賢一他、「通信会議における１チャネル突発性雑音抑圧」、信学技報、ＥＡ２００５−７３、一般社団法人電子情報通信学会、２００５年１１月、ｖｏｌ．１０５、ｎｏ．４０３、ｐｐ．３１−３６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
突発性雑音は、例えば、衝撃音である。この衝撃音とは、物体と物体とが衝突した際に発生する物音や、爆発音、瞬間的に急激な力が物体に作用するときに生じる音である。【０００９】
音声信号の認識率を向上させる場合、音声信号から雑音を低減する処理（雑音抑圧処理）を行う区間を適切な長さにする必要がある。なぜならば、長時間、雑音抑圧処理を行うことにより、正しい音声の区間まで、雑音として抑圧してしまい、認識率を低下させてしまう可能性があるからである。【００１０】
しかしながら、上述した各特許文献および非特許文献には、衝撃音が存在する区間を検出することについては、何ら開示されていない。【００１１】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、音響信号から、衝撃音の区間をより好適に検出する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様に係る雑音検出装置は、衝撃音を含む音響信号から、前記音響信号の変化の急峻さを表す特徴量を、該音響信号を所定の時間長に分割したフレーム毎に算出する算出手段と、前記特徴量に基づいて、音声信号よりも、信号の変化の急峻さが大きいフレームを、前記衝撃音が存在する衝撃音区間の開始時刻として検出する第１の検出手段と、前記特徴量に基づいて、前記開始時刻から継続して前記音声信号よりも信号の変化の急峻さが大きいフレームのうち最後のフレームを、前記衝撃音区間の終了時刻として検出する第２の検出手段と、を備える。【００１３】
また、本発明の一態様に係る雑音抑圧装置は、衝撃音を含む音響信号から、前記衝撃音の初めの区間であって、パワーが前記初めの区間に後続する後続区間よりも大きく、且つ、前記パワーが広帯域に存在する初めの区間を検出する検出手段と、前記初めの区間に含まれるフレームとは異なるフレームに関連する第１の情報を用いて、前記初めの区間に含まれるフレームに関連する第２の情報を前記第１の情報に置換する、または、前記初めの区間に含まれるフレームを前記第１の情報に基づいた情報で補間する置換手段と、を備える。【００１４】
また、本発明の一態様に係る雑音抑圧装置は、衝撃音を含む音響信号から、前記衝撃音の初めの区間であって、パワーが前記初めの区間に後続する後続区間よりも大きく、且つ、前記パワーが広帯域に存在する初めの区間を検出する検出手段と、前記初めの区間の信号を、予め用意された所定の信号に置換する、または、削除する置換手段と、を備える。【００１５】
また、本発明の一態様に係る雑音検出方法は、衝撃音を含む音響信号から、前記音響信号の変化の急峻さを表す特徴量を、該音響信号を所定の時間長に分割したフレーム毎に算出し、前記特徴量に基づいて、音声信号よりも、信号の変化の急峻さが大きいフレームを、前記衝撃音が存在する衝撃音区間の開始時刻として検出し、前記特徴量に基づいて、前記開始時刻から継続して前記音声信号よりも信号の変化の急峻さが大きいフレームのうち最後のフレームを、前記衝撃音区間の終了時刻として検出する。【００１６】
また、本発明の一態様に係る雑音抑圧方法は、衝撃音を含む音響信号から、前記衝撃音の初めの区間であって、パワーが前記初めの区間に後続する後続区間よりも大きく、且つ、前記パワーが広帯域に存在する初めの区間を検出し、前記初めの区間に含まれるフレームとは異なるフレームに関連する第１の情報を用いて、前記初めの区間に含まれるフレームに関連する第２の情報を前記第１の情報に置換する、または、前記初めの区間に含まれるフレームを前記第１の情報に基づいた情報で補間する。【００１７】
なお、上記各装置または方法を、コンピュータによって実現するコンピュータプログラム、およびそのコンピュータプログラムが格納されている、コンピュータ読み取り可能な非一時的記録媒体も、本発明の範疇に含まれる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、音響信号から、衝撃音の区間をより好適に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】衝撃音のスペクトログラムの一例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る雑音検出装置の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る雑音検出装置の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る雑音検出装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る雑音抑圧装置の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る雑音抑圧装置における置換部の動作を説明するための図である。
【図７】本発明の第３の形態に係る雑音抑圧装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係る雑音抑圧装置の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態に係る雑音抑圧装置の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図１０】本発明の第５の形態に係る雑音抑圧装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の各実施の形態を実現可能なコンピュータのハードウェア構成を例示的に説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２１】
まず、突発性雑音について説明する。突発性雑音は、例えば、衝撃音である。この衝撃音とは、物体と物体とが衝突した際に発生する物音や、爆発音、瞬間的に急激な力が物体に作用するときに生じる音である。また、本発明の各実施の形態における衝撃音は、上記に限定されず、例えば、拍手、コインが落ちる音、カスタネットをたたく音、割り箸をおる音、ガラス、プラスチック、金属、セラミック、木、陶器および缶を叩いたり、ぶつけたりする音などであってもよい。
【００２２】
この衝撃音について、図１を参照して説明する。図１は、衝撃音のスペクトログラムの一例を示す図である。図１において横軸は、時刻（秒）を示し、縦軸は、周波数（ｋＨｚ）を示す。図１に示す通り、衝撃音は、信号のパワーが大きく且つパワーが広帯域に存在する区間と、それに続く、信号のパワーが小さく且つパワーが狭帯域に存在する区間と、を含む。本明細書では、この前者の区間を、打撃部または打撃部区間と呼び、後者の区間を減衰部または減衰部区間と呼ぶ。
【００２３】
このように、衝撃音には打撃部区間と、減衰部区間が含まれる。打撃部区間は、上述したとおり、信号のパワーが大きく、広帯域に存在する。したがって、衝撃音全体の区間を検出してこの衝撃音全体の区間の雑音を抑圧する場合に比べ、上記打撃部区間を検出して、この打撃部区間の雑音を抑圧する方が、より音響信号の認識率を向上させることができる。なぜならば、よりパワーが大きい雑音を抑圧し、且つ、雑音抑圧処理を行う区間をより短くすることができるからである。
【００２４】
したがって、以下では、衝撃音のうち、この打撃部区間を検出する方法について説明する。
【００２５】
＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態について、図面を参照して説明する。本実施の形態では、本発明の課題を解決する基本の構成について説明する。図２は、本実施の形態に係る雑音検出装置１０の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。図２に示す通り、雑音検出装置１０は、算出部１１と、第１の検出部１２と、第２の検出部１３と、を備えている。
【００２６】
算出部１１は、衝撃音を含む音響信号から、該音響信号の変化の急峻さを表す特徴量を、該音響信号を所定の時間長に分割したフレーム毎に算出する。算出部１１は、算出した特徴量を、第１の検出部１２および第２の検出部１３に出力する。
【００２７】
第１の検出部１２は、算出部１１からフレーム毎に算出された特徴量を受信する。そして、第１の検出部１２は、受信した特徴量に基づいて、音声信号よりも、信号の変化の急峻さが大きいフレームを、音響信号のうち衝撃音が存在する区間である衝撃音区間の開始時刻として検出する。第１の検出部１２は、検出した衝撃音区間の開始時刻を、第２の検出部１３に出力する。
【００２８】
第２の検出部１３は、算出部１１からフレーム毎に算出された特徴量を受信する。また、第２の検出部１３は、第１の検出部１２から、衝撃音区間の開始時刻を受信する。第２の検出部１３は、受信した特徴量に基づいて、開始時刻から継続して音声信号よりも信号の変化の急峻さが大きいフレームのうち最後のフレームを、衝撃音区間の終了時刻として検出する。
【００２９】
以上のように、本実施の形態に係る雑音検出装置１０の第１の検出部１２が、衝撃音区間の開始時刻を検出し、第２の検出部１３が衝撃音区間の終了時刻を検出する。これにより、本実施の形態に係る雑音検出装置１０は、音響信号のうち、衝撃音が存在する区間である衝撃音区間を検出することができる。
【００３０】
ここで、衝撃音区間は、信号のパワーが大きく且つパワーが広帯域に存在する打撃部区間であり、その区間では、音声のみが存在する音響信号や区間よりも信号の変化が急である。これにより、本実施の形態に係る雑音検出装置１０は、より好適に、音響信号のうち衝撃音の打撃部区間を検出することができる。
【００３１】
＜第２の実施の形態＞
次に、上述した第１の実施の形態を基本とする、本発明の第２の実施の形態について、図面を参照して説明する。図３は、本実施の形態に係る雑音検出装置１００の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。図３に示す通り、雑音検出装置１００は、算出部１１０と、第１の検出部１２０と、第２の検出部１３０と、を備えている。
【００３２】
（算出部１１０）
算出部１１０は、図３に示す通り、変換部１１１と、指標算出部（直線性算出部）１１２とを備えている。また、変換部１１１は、フレーム分割部１１１１と、窓がけ処理部１１１２と、フーリエ変換部１１１３とを備えている。また、指標算出部１１２は、変化量算出部１１２１と、差分算出部１１２２と、特徴量算出部１１２３とを備えている。
【００３３】
（変換部１１１）
変換部１１１のフレーム分割部１１１１は、例えば、雑音検出装置１００の外部から音響信号（入力信号とも呼ぶ）を受信する。フレーム分割部１１１１は、受信した音響信号を、１フレームがＫサンプルを含むフレームに分割する。ここで、Ｋは、正の偶数であるとする。フレーム分割部１１１１は、フレームに分割した音響信号である信号サンプルを窓がけ処理部１１１２に出力する。
【００３４】
窓がけ処理部１１１２は、フレーム分割部１１１１から信号サンプルを受信する。窓がけ処理部１１１２は、受信した信号サンプルと、窓関数ｗ（ｔ）との乗算を行う。以下、窓関数と乗算を行うことを窓がけする、または、窓がけ処理を行うともいう。ここで、ｔは時間サンプルを示す。第ｎフレーム（ｎは、フレーム番号を示す０以上の自然数）の信号サンプルをｘｎ（ｔ）（ｔ＝０，１，．．．，Ｋ−１）とすると、ｘｎ（ｔ）に対して窓関数ｗ（ｔ）で窓がけされた信号サンプル（窓がけ信号とも呼ぶ）は、以下の式（１）で算出することができる。
【００３５】
【数１】
2016203753.tif 000003
【００３６】
また、窓がけ処理部１１１２は、連続する２フレームの一部を重ね合わせ（オーバラップ）して窓がけしてもよい。
【００３７】
なお、窓関数ｗ（ｔ）としては、例えば、以下の式（２）に示すハニング窓を用いることができる。
【００３８】
【数２】
2016203753.tif 000004
【００３９】
このほかにも、窓がけ処理部１１１２は、ハミング窓、三角窓など、様々な窓関数を用いて窓がけしてもよい。窓がけ処理部１１１２は、窓がけ信号を、フーリエ変換部１１１３に出力する。
【００４０】
フーリエ変換部１１１３は、窓がけ処理部１１１２から窓がけ信号を受信する。フーリエ変換部１１１３は、受信した窓がけ信号に対し、フーリエ変換する。フーリエ変換された窓がけ信号である信号スペクトルＸｎ（ｋ）（ｋは周波数インデックス（ｋ＝１，２，．．．，Ｎ））は、以下の式（３）で表される。
【００４１】
【数３】
2016203753.tif 000005
【００４２】
なお、上記式において、ｊは、虚数単位を表しており、｜Ｘｎ（ｋ）｜は振幅スペクトルを示し、ｐｎ（ｋ）は位相スペクトルを示す。
【００４３】
フーリエ変換部１１１３は、信号スペクトルＸｎ（ｋ）を、位相スペクトルｐｎ（ｋ）と、振幅スペクトル｜Ｘｎ（ｋ）｜とに分離する。フーリエ変換部１１１３は、信号スペクトルＸｎ（ｋ）を分離することにより得られた位相スペクトルｐｎ（ｋ）を、フレーム毎に、指標算出部１１２に出力する。なお、以下では、フーリエ変換部１１１３が、フレーム単位で出力する位相スペクトルを、位相成分信号とも呼ぶ。また、フーリエ変換部１１１３が、フレーム単位で出力する振幅スペクトルを、振幅成分信号とも呼ぶ。このように、窓がけ信号に対しフーリエ変換を行うことにより、フーリエ変換部１１１３は、音響信号から周波数領域における位相成分信号を抽出することができる。
【００４４】
なお、本実施の形態では、フーリエ変換部１１１３は、窓がけ信号をフーリエ変換することについて説明したが、本実施の形態はこれに限定されるものではない。フーリエ変換部１１１３は、窓がけ信号に対し、フーリエ変換ではなく、例えば、アダマール変換、ハール変換、ウェーブレット変換等を行ってもよい。
【００４５】
（指標算出部１１２）
次に、指標算出部１１２について説明する。指標算出部１１２の変化量算出部１１２１は、変換部１１１のフーリエ変換部１１１３から、フレーム毎に、位相成分信号を受信する。以下に説明する変化量算出部１１２１、差分算出部１１２２および特徴量算出部１１２３は、フレーム単位で処理を行う。
【００４６】
変化量算出部１１２１は、受信した位相成分信号を用いて、隣接する周波数インデックス間（隣接周波数帯域）の位相差である、位相成分の変化量Δｐｎ（ｋ）を以下の式（４）を用いて算出する。
【００４７】
【数４】
2016203753.tif 000006
【００４８】
そして、変化量算出部１１２１は、算出した位相成分の変化量Δｐｎ（ｋ）を、差分算出部１１２２に出力する。
【００４９】
差分算出部１１２２は、変化量算出部１１２１から位相成分の変化量Δｐｎ（ｋ）を受信する。差分算出部１１２２は、受信した位相成分の変化量Δｐｎ（ｋ）を用いて、隣接する周波数インデックス間における位相成分の変化量の変化量ΔΔｐｎ（ｋ）を以下の式（５）を用いて算出する。
【００５０】
【数５】
2016203753.tif 000007
【００５１】
これにより、差分算出部１１２２は、周波数軸に沿った位相成分の変化量Δｐｎ（ｋ）のばらつきを求めることができる。以下、位相成分の変化量の変化量ΔΔｐｎ（ｋ）を、変化量差分ΔΔｐｎ（ｋ）とも呼ぶ。
【００５２】
ある周波数インデックスにおける位相成分の変化量Δｐｎ（ｋ）と、このある周波数インデックスに隣接する周波数インデックスにおける位相成分の変化量Δｐｎ（ｋ−１）との差分が無い場合、つまり、周波数方向でｐｎ（ｋ）が一次関数になる場合、変化量差分ΔΔｐｎ（ｋ）は０になる。
【００５３】
差分算出部１１２２は、算出した変化量差分ΔΔｐｎ（ｋ）を、特徴量算出部１１２３に出力する。
【００５４】
特徴量算出部１１２３は、差分算出部１１２２から変化量差分ΔΔｐｎ（ｋ）を受信する。そして、特徴量算出部１１２３は、この変化量差分ΔΔｐｎ（ｋ）を求める対象となったフレーム（この場合、第ｎフレーム）における、全周波数インデックスにおける変化量差分ΔΔｐｎ（ｋ）の平均値を算出する。この算出した平均値は、該平均値を算出した対象となるフレームにおける位相特徴量である。また、この変化量差分ΔΔｐｎ（ｋ）の平均値は、フレームにおける位相成分の変化量Δｐｎ（ｋ）のばらつきの度合い（ばらつきを表す指標）であるとも言える。
【００５５】
特徴量算出部１１２３による、変化量差分ΔΔｐｎ（ｋ）の平均値の算出方法について、更に説明する。特徴量算出部１１２３は、以下の式（６）を用いて、変化量差分ΔΔｐｎ（ｋ）の平均値である位相特徴量ＰＬｎを算出する。
【００５６】
【数６】
2016203753.tif 000008
【００５７】
式（６）に示す通り、特徴量算出部１１２３は、変化量差分ΔΔｐｎ（ｋ）のコサインを周波数インデックスの個数Ｎで割ることにより得られる平均値を、１から引いた値を算出し、算出した値を位相特徴量ＰＬｎとする。なお、上述したとおり、位相特徴量ＰＬｎは、フレームにおける位相成分の変化量Δｐｎ（ｋ）のばらつきを表す指標であるため、指標ＰＬｎとも呼ぶ。
【００５８】
位相特徴量ＰＬｎは、０から２までの値をとる。この位相特徴量ＰＬｎは、位相スペクトルｐｎ（ｋ）が直線にどれだけ近いかを表しているため、位相スペクトルｐｎ（ｋ）の直線性を示す指標とも言える。周波数軸に沿った位相成分の変化量Δｐｎ（ｋ）のばらつきが小さいほど、周波数軸方向でｐｎ（ｋ）が一次関数に近くなる。つまり、ｐｎ（ｋ）は、直線性が高くなる。このとき、変化量差分ΔΔｐｎ（ｋ）の平均値（位相特徴量ＰＬｎ）は、０により近い値をとる。このように、位相特徴量ＰＬｎの値が０に近いほど、位相スペクトルｐｎ（ｋ）の直線性が高いことがわかる。
【００５９】
また、特徴量算出部１１２３は、周波数軸に沿った位相成分の変化量Δｐｎ（ｋ）のばらつきを表す指標として、平均値ではなく分散値を求めてもよい。この場合も、位相特徴量ＰＬｎは、０により近い値のとき、位相スペクトルｐｎ（ｋ）の直線性が高いことがわかる。
【００６０】
また、上記では、指標算出部１１２が、変化量差分ΔΔｐｎ（ｋ）の平均値または分散値を算出することによって位相特徴量ＰＬｎを求めることについて説明したが、本実施の形態は、これに限定されるものではない。指標算出部１１２は、位相スペクトルｐｎ（ｋ）の回帰直線を求めて、その回帰直線からのずれを算出してもよい。これにより、指標算出部１１２は、上記回帰直線からのずれを、位相特徴量ＰＬｎとして算出することができる。
【００６１】
なお、本実施の形態では、特徴量算出部１１２３は、周波数軸に沿った位相成分の変化量Δｐｎ（ｋ）のばらつきを表す指標として、上述した位相特徴量ＰＬｎを算出するとして説明した。この指標は、位相特徴量そのものであってもよいし、位相特徴量を含む情報であってもよい。
【００６２】
指標算出部１１２の特徴量算出部１１２３は、算出した位相特徴量ＰＬｎを、第１の検出部１２０および第２の検出部１３０に出力する。この指標算出部１１２が送信する位相特徴量ＰＬｎには、該位相特徴量ＰＬｎの算出の対象となったフレームを示す情報が関連付けられている。フレームを示す情報とは、例えば、フレーム番号である。本実施の形態では、位相特徴量ＰＬｎにフレーム番号が関連付けられているとして説明を行う。
【００６３】
（記憶部１４０）
記憶部１４０には、閾値Ｔｈｓｔａｒｔ（第１の閾値）および閾値Ｔｈｅｎｄ（第２の閾値）が格納されている。この記憶部１４０は、雑音検出装置１００内に内蔵されるものであってもよいし、雑音検出装置１００とは別個の記憶装置で実現されるものであってもよい。また、閾値Ｔｈｓｔａｒｔと、閾値Ｔｈｅｎｄとは、異なる記憶部に格納されるものであってもよい。閾値Ｔｈｓｔａｒｔと、閾値Ｔｈｅｎｄとは、夫々、第１の検出部１２０および第２の検出部１３０内の図示しない記憶部に格納されるものであってもよい。
【００６４】
閾値Ｔｈｓｔａｒｔは、後述する第１の検出部１２０が、第１の検出点を検出する際に用いる値である。第１の検出点は、音響信号のパワーが数ミリ秒〜数十ミリ秒程度の短時間に、急激に大きくなり且つ広帯域に存在し始めた時点を示す。
【００６５】
閾値Ｔｈｅｎｄは、後述する第２の検出部１３０が、第２の検出点を検出する際に用いる値である。第２の検出点は、音響信号のパワーが、急激に小さくなり且つ狭帯域に存在し始めた時点を示す。第２の検出点は、上述した第１の検出点より後の時刻となる。
【００６６】
ここで、音響信号に音声のみが含まれる区間があり、その区間に対して、上述した位相特徴量ＰＬｎが算出されているとする。この音声のみの区間に対する位相特徴量ＰＬｎを、以下では、ＰＬｓｐｅｅｃｈと呼ぶ。なお、ＰＬｓｐｅｅｃｈは、音声のみの区間の位相特徴量ＰＬｎに限定されず、例えば、大量の学習データの夫々から算出した位相特徴量ＰＬｎの平均であってもよい。上記学習データは、例えば、音響のうち、衝撃音が存在しないフレームに対して算出した位相特徴量ＰＬｎと、音声の区間を含むフレームに対して算出した位相特徴量ＰＬｎとを含むデータであってもよいし、その他のデータであってもよい。
【００６７】
また、ＰＬｓｐｅｅｃｈは、例えば、音響信号のうち、背景雑音の区間に対して予め算出された位相特徴量ＰＬｎであってもよい。ここで、背景雑音とは、例えば、車両の走行音、空調機の音などの機械音、バブル雑音、およびこれらが複数重なる雑音等である。また、ＰＬｓｐｅｅｃｈは、例えば、ホワイトノイズ、ピンクノイズ等から算出された位相特徴量ＰＬｎであってもよい。
【００６８】
ここで、音響信号の変化の度合い（急峻さ）を示す値について説明する。本実施の形態において、音響信号の変化の度合いを示す値は、変化の度合いが大きい（急峻さが大きい）ほど、小さい値を示すとする。
【００６９】
音響信号の変化の度合いが大きいと、一般にその位相スペクトルｐｎ（ｋ）の直線性は高くなり、上述の位相特徴量ＰＬｎの値は小さくなる。したがって、位相特徴量は、音響信号の変化の度合い(急峻さ)を示す値となる。
【００７０】
一般に、衝撃音の打撃部の音響信号は、音声のみが存在する音響信号や音声のみが存在する区間の信号よりも変化が急である。また、打撃部の開始時刻の方が、終了時刻よりも信号の変化がより急である。したがって、位相特徴量ＰＬｎは、音声信号よりも打撃部の終了時刻の方が小さく、打撃部の開始時刻ではそれよりもさらに小さい値となる。これにより、閾値Ｔｈｓｔａｒｔと、閾値Ｔｈｅｎｄと、ＰＬｓｐｅｅｃｈとは、以下の式（７）が成り立つ。
【００７１】
【数７】
2016203753.tif 000009
【００７２】
なお、閾値Ｔｈｓｔａｒｔは、衝撃音を含む音響信号を学習データとして用いて算出された位相特徴量ＰＬｎに基づいて、算出されたものであってもよい。また、０に近い任意の値、例えば、０．１を、閾値Ｔｈｓｔａｒｔとしてもよい。
【００７３】
そして、閾値Ｔｈｅｎｄは、予め算出された閾値Ｔｈｓｔａｒｔと、ＰＬｓｐｅｅｃｈとを用いて、上記式（７）を満たすように算出される値である。閾値Ｔｈｓｔａｒｔと、閾値ＴｈｅｎｄとをＰＬｓｐｅｅｃｈより小さくすることにより、音声信号の変化、特に、子音における信号の変化による衝撃音の誤検出を防ぐことができる。
【００７４】
以上のように、記憶部１４０には、例えば、算出部１１０によって算出された、上記式（７）を満たす閾値Ｔｈｓｔａｒｔと、閾値Ｔｈｅｎｄとが予め格納されている。
【００７５】
（第１の検出部１２０）
第１の検出部１２０は、算出部１１０から、位相特徴量ＰＬｎを受信する。第１の検出部１２０は、受信した位相特徴量ＰＬｎから、第１の検出点を検出する。具体的には、第１の検出部１２０は、受信した位相特徴量ＰＬｎの値と、記憶部１４０に格納された閾値Ｔｈｓｔａｒｔとを比較する。そして、位相特徴量ＰＬｎが、閾値Ｔｈｓｔａｒｔより小さいとき、すなわち、ＰＬｎ＜Ｔｈｓｔａｒｔを満たすとき、第１の検出部１２０は、該ＰＬｎに関連付けられた、フレーム番号によって示されるフレームを、打撃部区間の開始フレームであると判定する。
【００７６】
そして、第１の検出部１２０は、開始フレームであると判定したフレームから、該フレームの時刻を示す時刻情報を取得する。ここで、第１の検出部１２０が取得する時刻情報とは、フレーム番号であってもよいし、フレームの開始時刻であってもよいし、該フレームに含まれるその他の時刻であってもよい。第１の検出部１２０は、取得した時刻情報によって示されるフレーム番号または時刻を第１の検出点として検出する。なお、以下では、第１の検出点は、フレーム番号として説明を行う。
【００７７】
音響信号が、音声信号や背景雑音に衝撃音が重畳されていない信号である場合、つまり、音響信号が音声信号や背景雑音の場合、位相スペクトルｐｎ（ｋ）は、直線にはならない。そのため、このような音響信号における位相特徴量ＰＬｎの値は、音声信号や背景雑音に衝撃音が重畳されている場合の位相特徴量ＰＬｎより大きい値を取る。
【００７８】
このように、第１の検出部１２０は、位相特徴量ＰＬｎと閾値Ｔｈｓｔａｒｔとを比較することにより、衝撃音の打撃部区間の開始時刻を判定することができる。
【００７９】
そして、第１の検出部１２０は、検出した第１の検出点を表す時刻情報を、打撃部区間の開始時刻情報として、第２の検出部１３０に出力する。上述したとおり、本実施の形態において、第１の検出点は、フレーム番号であるため、打撃部区間の開始時刻情報は、フレーム番号を表している。なお、第１の検出点を表す時刻情報は、打撃部区間の開始時刻情報であることから、以降、第１の検出点を、打撃部区間の開始時刻とも呼ぶ。
【００８０】
（第２の検出部１３０）
第２の検出部１３０は、算出部１１０から、位相特徴量ＰＬｎを受信する。また、第２の検出部１３０は、第１の検出部１２０から打撃部区間の開始時刻情報を受信する。そして、第２の検出部１３０は、受信した位相特徴量ＰＬｎと、打撃部区間の開始時刻情報とに基づいて、第２の検出点を検出する。
【００８１】
具体的には、第２の検出部１３０は、受信した位相特徴量ＰＬｎに関連付けられた打撃部区間の開始時刻情報が表すフレーム番号より、時間的に後のフレームに対して算出された位相特徴量ＰＬｎと記憶部１４０に格納された閾値Ｔｈｅｎｄとを比較する。そして、第２の検出部１３０は、位相特徴量ＰＬｎの値が閾値Ｔｈｅｎｄより大きい、すなわち、Ｔｈｅｎｄ＜ＰＬｎを満たすか否かを判定し、位相特徴量ＰＬｎが閾値Ｔｈｅｎｄより大きいとき、該ＰＬｎに関連付けられた、フレーム番号によって示されるフレームを特定する。そして、第２の検出部１３０は、この特定されたフレームの１つ前のフレームを、打撃部区間の終了フレームであると判定する。
【００８２】
そして、第２の検出部１３０は、終了フレームであると判定したフレームから、該フレームの時刻を示す時刻情報を取得する。ここで、第２の検出部１３０が取得する時刻情報とは、フレーム番号であってもよいし、フレームの終了時刻であってもよいし、該フレームに含まれるその他の時刻であってもよい。第２の検出部１３０は、取得した時刻情報によって示されるフレーム番号または時刻を第２の検出点として検出する。なお、以下では、第２の検出点は、フレーム番号として説明を行う。
【００８３】
音響信号のうち、打撃部区間では信号の変化が急峻な状態が継続し、位相特徴量ＰＬｎの値は低い状態が続く。そして、打撃部区間が終わると、音響信号の変化が緩やかになり、位相特徴量の値が大きくなる。これにより、第２の検出部１３０は、判定対象のフレームが打撃部区間終了直後の箇所であると特定することができ、その１つ前のフレームを打撃部区間の終了箇所と判定することができる。
【００８４】
そして、第２の検出部１３０は、検出した第２の検出点を表す時刻情報を、打撃部区間の終了時刻情報とする。なお、第２の検出点を、打撃部区間の終了時刻とも呼ぶ。
【００８５】
なお、第２の検出部１３０は、上記により検出した終了時刻と、開始時刻から任意の時間経過後（例えば、１秒後）の時刻のうち、早い方を終了時刻としてもよい。これは、実環境では残響等の影響を受け、第２の検出部１３０が検出する終了時刻が、開始時刻からかなり遅れた時刻になる場合があるからである。一般的に、衝撃音の打撃部区間は、１秒以下となることが多い。したがって、第２の検出部１３０は、開始時刻から、例えば、１秒後に、終了時刻が検出されていない場合は、その時刻を終了時刻としてもよい。これにより、雑音検出装置１００は、衝撃音の打撃部区間が長くなることによる、音声認識の誤認識を減らすことができる。
【００８６】
そして、第２の検出部１３０は、第１の検出部１２０から受信した第１の検出点によって示される打撃部区間の開始時刻と、第２の検出点によって示される打撃部区間の終了時刻とから、打撃部区間を決定する。
【００８７】
（雑音検出装置１００の動作）
次に、本実施の形態に係る雑音検出装置１００の動作について説明する。図４は、本実施の形態に係る雑音検出装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。
【００８８】
算出部１１０の変換部１１１のフレーム分割部１１１１が、音響信号を所定の時間長のフレームに分割する（ステップＳ４１）。そして、雑音検出装置１００は、初期値として、ｆｌａｇを０とし、ｎを０とする（ステップＳ４２）。ｆｌａｇは０または１の値を取る。ｎはフレーム番号を示す変数であり、ステップＳ４１において分割された数（ＤＩＶとする）から１を引いた数を上限とする。
【００８９】
次に、変換部１１１の窓がけ処理部１１１２が、分割されたフレームに含まれる信号サンプルに対し、窓がけ処理を行う（ステップＳ４３）。その後、変換部１１１のフーリエ変換部１１１３が、フレーム毎に窓がけされた信号サンプルに、フーリエ変換を施すことにより、位相スペクトルｐｎ（ｋ）を算出する（ステップＳ４４）。
【００９０】
その後、算出部１１０の指標算出部１１２の変化量算出部１１２１が、位相成分の変化量Δｐｎ（ｋ）を算出する（ステップＳ４５）。そして、指標算出部１１２の差分算出部１１２２が、位相成分の変化量の変化量である、変化量差分ΔΔｐｎ（ｋ）を算出する（ステップＳ４６）。その後、指標算出部１１２の特徴量算出部１１２３が、位相スペクトルｐｎ（ｋ）の直線性を示す指標である、位相特徴量ＰＬｎを算出する（ステップＳ４７）。
【００９１】
そして、第１の検出部１２０は、ｆｌａｇが０か否かを判定し（ステップＳ４８）、ｆｌａｇが０ではない場合（ステップＳ４８にてＮＯ）、処理をステップＳ５４に進める。ｆｌａｇが０の場合（ステップＳ４８にてＹＥＳ）、処理をステップＳ４９に進める。このｆｌａｇは、打撃部区間の開始時刻が検出されたか否かを示すものであり、０の場合、検出されていないことを示し、１の場合、検出されたことを示している。
【００９２】
ステップＳ４８にてＹＥＳの場合、つまり、打撃部区間の開始時刻が検出されていない場合、第１の検出部１２０は、ステップＳ４７で算出された位相特徴量ＰＬｎが、閾値Ｔｈｓｔａｒｔより小さいか否かを判定する（ステップＳ４９）。位相特徴量ＰＬｎが、閾値Ｔｈｓｔａｒｔ以上のとき（ステップＳ４９にてＮＯ）、雑音検出装置１００は、ｎをインクリメントし（ステップＳ５２）、インクリメントしたｎがＤＩＶより小さいか否かを判定する（ステップＳ５３）。ｎがＤＩＶ以上の場合、（ステップＳ５３にてＮＯ）、雑音検出装置１００は、処理を終了する。ｎがＤＩＶより小さい場合（ステップＳ５３にてＹＥＳ）、雑音検出装置１００は、処理をステップＳ４３に戻す。そして、雑音検出装置１００は、次のフレームに対し、ステップＳ４３からステップＳ４８の処理を実行する。
【００９３】
位相特徴量ＰＬｎが、閾値Ｔｈｓｔａｒｔより小さいとき（ステップＳ４９にてＹＥＳ）、第１の検出部１２０は、位相特徴量ＰＬｎに関連付けられた、フレーム番号によって示されるフレームを、打撃部区間の開始フレーム（開始時刻）として検出する（ステップＳ５０）。そして、雑音検出装置１００は、ｆｌａｇを１とする（ステップＳ５１）。そして、雑音検出装置１００は、処理をステップＳ５２に進める。そして、雑音検出装置１００は、ｎをインクリメントし（ステップＳ５２）、インクリメントしたｎがＤＩＶより小さい場合（ステップＳ５３にてＹＥＳ）、次のフレームに対し、ステップＳ４３からステップＳ４８の処理を実行する。
【００９４】
ステップＳ４８にてＮＯの場合、つまり、打撃部区間の開始時刻が検出されている場合、第２の検出部１３０は、ステップＳ４７で算出された位相特徴量ＰＬｎが、閾値Ｔｈｅｎｄより大きいか否かを判定する（ステップＳ５４）。位相特徴量ＰＬｎが、閾値Ｔｈｅｎｄ以下のとき（ステップＳ５４にてＮＯ）、雑音検出装置１００は、処理をステップＳ５２に進める。
【００９５】
位相特徴量ＰＬｎが、閾値Ｔｈｅｎｄより大きいとき（ステップＳ５４にてＹＥＳ）、第２の検出部１３０は、位相特徴量ＰＬｎに関連付けられた、フレーム番号によって示されるフレームの１つ前のフレームを、打撃部区間の終了フレーム（終了時刻）として検出する（ステップＳ５５）。
【００９６】
そして、第２の検出部１３０は、ステップＳ５２で第１の検出部１２０が検出した打撃部区間の開始時刻と、ステップＳ５５にて検出した打撃部区間の終了時刻とから、打撃部区間を決定する（ステップＳ５６）。そして、雑音検出装置１００は、ｆｌａｇに０を代入し（ステップＳ５７）、処理をステップＳ５２に進める。
【００９７】
なお、雑音検出装置１００は、音響信号を逐次受信して、リアルタイムで雑音検出処理を行ってもよい。そして、雑音検出装置１００は上記処理を行っていない音響信号が無い場合に、処理を終了してもよい。
【００９８】
（効果）
以上のように、本実施の形態に係る雑音検出装置１００によれば、上述した第１の実施の形態に係る雑音検出装置１０と同様の効果を奏することができる。
【００９９】
また、本実施の形態に係る雑音検出装置１００によれば、第１の検出部１２０が、算出部１１０が算出した特徴量と、第１の閾値とを比較する。そして、第１の検出部１２０は、特徴量によって表される音響信号の変化の急峻さが、第１の閾値によって表される音響信号の変化の急峻さよりも大きい場合に、特徴量を算出したフレームを、衝撃音区間の開始時刻として検出する。また、第２の検出部１３０が、算出部１１０が算出した特徴量と、第２の閾値とを比較する。この第２の閾値は、第１の閾値によって表される音響信号の変化の急峻さよりも、小さい急峻さを表すものである。第２の検出部１３０は、特徴量によって表される音響信号の変化の急峻さが、第２の閾値によって表される音響信号の変化の急峻さ以下の場合に、特徴量を算出したフレームの１つ前のフレームを、衝撃音区間の終了時刻として検出する。
【０１００】
これにより、雑音検出装置１００は、音響信号の急峻な変化が開始する時点と終了する時点とを、より精度よく検出することができる。この音響信号の急峻な変化が開始する時点とは、図１に示した打撃部区間の開始時刻に相当する。また、音響信号の急峻な変化が終了する時点とは、打撃部区間の終了時刻に相当する。したがって、雑音検出装置１００は、衝撃音のうち、図１に示した打撃部区間の開始時刻と終了時刻とをより精度よく検出することができる。
【０１０１】
また、算出部１１０が位相スペクトルの直線性を表す指標を位相特徴量として算出することにより、雑音検出装置１００は、打撃部区間の開始時刻および終了時刻を検出することができる。これにより、雑音検出装置１００は、より好適に、打撃部区間を決定することができる。
【０１０２】
このようにして決定した打撃部区間を抑圧することで、本実施の形態に係る雑音検出装置１００は、音声認識を行った際の認識性能をより向上させることができる。例えば、店舗の窓口等で、店員が客を接客しているときの音声を認識する場面について説明する。この場面において、店員を目的話者とし、店員の音声を目的音声としたときに、窓口では、店員は、客にカタログを見せながら話したり、客情報入力のためにキーボードやマウス操作したりしながら、接客し、発話する場合がある。この場合、目的音声に物音や目的話者が発生させた作業音が重畳されるため、収集した音響信号における音声の認識精度が低くなる可能性がある。
【０１０３】
しかしながら、本実施の形態に係る雑音検出装置１００を適用することにより、作業音等の衝撃音の区間、特に、打撃部区間を決定することができるため、雑音を抑圧する装置が、この決定した区間に対する雑音を抑圧する処理を行うことができる。これにより、雑音を抑圧した音声を抽出することができるため、この音声に対する認識精度を向上させることができる。このように、目的話者が発生させる作業音等は、音声を収集する場面において起こりうる雑音であるため、雑音検出装置１００による打撃部区間の決定は、雑音の検出分野に好適に適用することができる。
【０１０４】
また、雑音抑圧により、例えば、マイクに触れる音や大きな衝撃音を減らすことで、収集した音声を利用者が視聴する場合においても適用可能である。
【０１０５】
また、例えば、衝撃音は、ドアの開閉音や拍手等の音であるため、本実施の形態に係る雑音検出装置１００によれば、ドアの開閉や拍手といったイベントを検出することができる。
【０１０６】
以上に述べた本実施の形態に係る雑音検出装置１００は、例えば、目的話者の音声を取りたい場合に話者が発生させる物音等の雑音を抑圧する区間の検出に適用できる。加えて、雑音検出装置１００は、音声、音楽等の目的とする信号と、これらに重畳された雑音信号とから、重畳された雑音を抑圧することができる。また、雑音検出装置１００は、その他にも、入力信号に急変する区間が含まれるか否かの判定を要求されるあらゆる信号処理装置に適用可能である。
【０１０７】
（変形例）
また、第２の実施の形態では、特徴量算出部１１２３は、特徴量として、変化量差分ΔΔｐｎ（ｋ）の平均値を算出することによって位相特徴量ＰＬｎを求めることについて説明した。本変形例では、特徴量算出部１１２３が、特徴量として、変化量差分ΔΔｐｎ（ｋ）の分布を算出することによって位相特徴量ＰＬｎを求めることについて説明する。
【０１０８】
まず、特徴量算出部１１２３は、差分算出部１１２２から受信した変化量差分ΔΔｐｎ（ｋ）を用いて、変化量差分ΔΔｐｎ（ｋ）を算出したフレームにおけるヒストグラムを求める。このとき、特徴量算出部１１２３は、変化量差分ΔΔｐｎ（ｋ）の値をビンとして、ヒストグラムを求める。
【０１０９】
これにより、変化量差分ΔΔｐｎ（ｋ）が小さい値に分布が偏っている場合、特徴量算出部１１２３は、位相スペクトルの直線性が高いと判定することができる。そして、特徴量算出部１１２３は、このヒストグラムに基づいて指標ＰＬｎを算出してもよい。
【０１１０】
また、特徴量算出部１１２３は、任意の周波数インデックスの範囲、例えば、ｋ−１００〜ｋ−１，ｋ〜ｋ＋９９等を定め、周波数インデックスの値をビンとして、変化量差分ΔΔｐｎ（ｋ）の分布を求めてもよい。そして、特徴量算出部１１２３は、この分布に基づいて、分布間距離を算出し、指標ＰＬｎを算出してもよい。
【０１１１】
このように、特徴量算出部１１２３は、変化量差分ΔΔｐｎ（ｋ）の平均値に基づいた特徴量ではなく、分布に基づいた特徴量を算出することができる。そして、雑音検出装置１００はこのように算出された特徴量を用いても、好適に、打撃部区間を決定することができる。
【０１１２】
＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態について、図面を参照して説明する。図５は、本実施の形態に係る雑音抑圧装置２００の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。なお、説明の便宜上、前述した第２の実施の形態で説明した図面に含まれる部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０１１３】
図５に示す通り、雑音抑圧装置２００は、第１の実施の形態において説明した雑音検出装置１０または第２の実施の形態において説明した雑音検出装置１００と、置換部２１０とを備えている。
【０１１４】
雑音検出装置１０および雑音検出装置１００の機能構成は、図２および図３を用いて説明した機能構成と同様であるため、説明を省略する。以下では、雑音抑圧装置２００が雑音検出装置１００を備えるとして説明するが、雑音抑圧装置２００が雑音検出装置１０を備える構成であってもよいことは言うまでもない。
【０１１５】
雑音検出装置１００は、打撃部区間を示す情報を、置換部２１０に出力する。具体的には、雑音検出装置１００は、第１の検出部１２０が算出した開始時刻と、第２の検出部１３０が算出した終了時刻とを示す情報を、打撃部区間を示す情報として、該打撃部区間を決定する対象となった音響信号を示す情報と共に置換部２１０に出力する。
【０１１６】
置換部２１０は、雑音検出装置１００から打撃部区間を示す情報を、音響信号を示す情報と共に受信する。そして、置換部２１０は、受信した音響信号を示す情報が表す音響信号を、例えば、雑音抑圧装置２００の外部から受信する。そして、置換部２１０は、受信した音響信号の時間情報と、雑音検出装置１００から受信した打撃部区間を示す情報が表す時間情報とを対応付け、受信した音響信号における、打撃部区間の開始時刻と、終了時刻とを特定する。
【０１１７】
そして、置換部２１０は、特定した開始時刻によって示されるフレームの直前のフレームの信号を用いて、打撃部区間に含まれるフレームの信号をこの直前フレームの信号に置換する。
【０１１８】
置換部２１０の動作を、図６を用いて更に説明する。図６は、置換部２１０の動作を説明するための図である。図６に示す横軸は、フレーム番号を示し、縦軸は周波数（ｋＨｚ）を示す。また、図６の上部の図は、置換前の音響信号を示し、図６の下部の図は、置換後の音響信号を示している。
【０１１９】
図６の上部に示す通り、例えば、雑音検出装置１００が決定した打撃部区間が、第ｎフレームから第ｎ＋１フレームまでの区間であるとする。これにより、打撃部区間の開始時刻は、第ｎフレームであることがわかり、終了時刻は第ｎ＋１フレームであることがわかる。
【０１２０】
そして、置換部２１０は、第ｎフレームから第ｎ＋１フレームの信号サンプルであるｘｎ（ｔ）およびｘｎ＋１（ｔ）を、開始時刻の直前のフレームである第ｎ−１フレームの信号サンプルｘｎ−１（ｔ）に、置換する。これにより、図６の下部に示す通り、第ｎフレームおよび第ｎ＋１フレームの信号は、第ｎ−１フレームの信号と同様の信号に置換される。
【０１２１】
なお、上記では、置換部２１０が、打撃部区間の信号を、打撃部区間の開始時刻の直前のフレームの信号に置換することを例に説明を行ったが、本実施の形態はこれに限定されるものではない。置換部２１０は、打撃部区間の特徴量を、打撃部区間の開始時刻の直前のフレームの特徴量に置換してもよい。この特徴量は、例えば、音声認識に一般的に用いられるメル周波数ケプストラム係数、メル対数スペクトル等を用いたものであってもよいし、その他の特徴量であってもよい。このように、置換部２１０は、打撃部区間のフレームとは異なるフレームに関連する情報（例えば、打撃部区間以外のフレームの信号、特徴量等）を用いて、打撃部区間のフレームに関連する情報を、打撃部区間のフレームとは異なるフレームに関連する情報に置換する。
【０１２２】
また、置換部２１０が打撃部区間の信号を置き換える信号は、打撃部区間の開始時刻の直前のフレームの信号であってもよいし、打撃部区間の終了時刻の直後のフレームの信号であってもよい。また、上記置き換える信号は、打撃部区間の開始時刻の直前のフレームの信号と、打撃部区間の終了時刻の直後のフレームの信号とを用いてもよい。例えば、置換部２１０は、打撃部区間の中心時間を算出し、算出した中心時間より前のフレームの信号を、打撃部区間の開始時刻の直前のフレームの信号で置き換え、算出した中心時間より後のフレームの信号を、打撃部区間の終了時刻の直後のフレームの信号で置き換えてもよい。このとき、置換部２１０が算出する時間は中心時間でなくてもよく、任意の時間であってもよい。
【０１２３】
また、置換部２１０は、打撃部区間の開始時刻の直前のフレームの信号と、打撃部区間の終了時刻の直後のフレームの信号とを用いて、打撃部区間の信号を算出し、打撃部区間をこの算出した信号で補間してもよい。例えば、置換部２１０は、打撃部区間の開始時刻の直前のフレームの信号と、打撃部区間の終了時刻の直後のフレームの信号とに任意の重みを掛け足し合わせることにより、打撃部区間の信号を算出し、打撃部区間をこの算出した信号で補間してもよい。
【０１２４】
また、置換部２１０は、打撃部区間の信号を、ゼロ信号または白色雑音等の雑音で置換してもよい。
【０１２５】
また、置換部２１０は、打撃部区間の信号を削除し、打撃部区間の開始時刻の直前のフレームと、打撃部区間の終了時刻の直後のフレームとをつなげた信号を生成してもよい。
【０１２６】
また、置換部２１０は、打撃部区間の終了時刻の直後のフレームから所定数のフレームを、衝撃音の減衰部区間として検出し、更なる雑音抑圧処理を行ってもよい。
【０１２７】
（雑音抑圧装置２００の動作）
次に、図７を用いて、本実施の形態に係る雑音抑圧装置２００の動作について説明する。図７は、本実施の形態に係る雑音抑圧装置２００の動作の一例を示すフローチャートである。
【０１２８】
まず、雑音抑圧装置２００の雑音検出装置１００が、打撃部区間を決定する打撃部区間決定処理を行う（ステップＳ７１）。このステップＳ７１は、図４を用いて説明したステップＳ４１〜ステップＳ５６の処理を行うことを示している。
【０１２９】
次に、置換部２１０が、ステップＳ７１で決定された打撃部区間の開始時刻の直前のフレームを特定する（ステップＳ７２）。そして、置換部２１０は、音響信号の上記打撃部区間に対応するフレームの信号を、特定したフレームの信号に置換する（ステップＳ７３）。これにより、置換部２１０は、音響信号の打撃部区間の雑音を抑圧することができる。以上により、雑音抑圧装置２００は処理を終了する。
【０１３０】
以上のように、本実施の形態に係る雑音抑圧装置２００によれば、打撃部区間の信号を、打撃部区間のフレームとは別のフレームの信号に置き換えることにより、打撃部区間の雑音を抑圧することができる。
【０１３１】
なお、置換部２１０が置換を行う場合の打撃部区間の長さは、０．０５秒程度が好ましい。なぜならば、雑音抑圧処理を施した音響信号の音声認識をする場合に、置換する区間がより短い方が、音声の認識率を向上させることができるからである。
【０１３２】
これにより、雑音抑圧装置２００は、上述した第２の実施の形態に係る効果に加え、より雑音を抑圧することができるという効果を得ることができる。
【０１３３】
なお、本実施の形態では、雑音抑圧装置２００に含まれる置換部２１０が、雑音検出装置１００とは別個の構成であることを例に説明を行ったが、本実施の形態はこれに限定されるものではない。置換部２１０は、雑音検出装置１００内に内蔵されるものであってもよい。この場合、雑音検出装置１００は、算出部１１０と、第１の検出部１２０と、第２の検出部１３０と、記憶部１４０と、置換部２１０とを備える構成となる。このような雑音検出装置１００は、本実施の形態に係る雑音抑圧装置２００と同様の効果を得ることができる。
【０１３４】
＜第４の実施の形態＞
次に、本発明の第４の実施の形態について、図面を参照して説明する。図８は、本実施の形態に係る雑音抑圧装置３００の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。なお、説明の便宜上、前述した第２および第３の実施の形態で説明した図面に含まれる部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０１３５】
図８に示す通り、雑音抑圧装置３００は、第１の実施の形態において説明した雑音検出装置１０または第２の実施の形態において説明した雑音検出装置１００と、置換部２１０と、波形変換部３１０と、を備えている。
【０１３６】
雑音検出装置１０および雑音検出装置１００の機能構成は、図２および図３を用いて説明した機能構成と同様であるため、説明を省略する。以下では、雑音抑圧装置２００が雑音検出装置１００を備えるとして説明するが、雑音抑圧装置２００が雑音検出装置１０を備える構成であってもよいことは言うまでもない。
【０１３７】
波形変換部３１０は、置換部２１０から、置換部２１０が抑圧処理を施した信号を受信する。具体的には、波形変換部３１０は、置換部２１０が、音響信号の打撃部区間に対応するフレームの信号を、特定したフレームの信号に置換した後の信号を受信する。この特定したフレームとは、例えば、音響信号における打撃部区間の開始時刻の直前のフレームである。
【０１３８】
そして、波形変換部３１０は、受信した信号を、利用者が利用可能な形態に変換する。具体的には、波形変換部３１０は、受信した信号を、利用者が見たり、聞いたりできる形の波形に変換する。
【０１３９】
例えば、受信した信号が、フーリエ変換が施されることにより取得された周波数領域におけるスペクトル信号である場合、波形変換部３１０は、受信した信号に逆フーリエ変換を施すことで、受信した信号を波形に変換する。
【０１４０】
これにより、雑音抑圧装置３００は、図示しない表示装置に波形変換部３１０が波形を表示させることができる。これにより、雑音抑圧装置３００は、ユーザが利用可能な状態の音響信号であって、雑音が抑圧された音響信号を、ユーザに提示することができる。
【０１４１】
なお、本実施の形態では、雑音抑圧装置３００に含まれる波形変換部３１０が、雑音検出装置１００とは別個の構成であることを例に説明を行ったが、本実施の形態はこれに限定されるものではない。波形変換部３１０は、雑音検出装置１００内に内蔵されるものであってもよい。このような雑音検出装置１００は、本実施の形態に係る雑音抑圧装置３００と同様の効果を得ることができる。
【０１４２】
＜第５の実施の形態＞
次に、図９および図１０を参照して、本実施の形態における雑音抑圧装置４００について説明する。
【０１４３】
音声信号の認識率を向上させる場合、音声信号から雑音を低減する処理（雑音抑圧処理）を適切に行う必要がある。なぜならば、雑音抑圧処理が不十分である場合、音声信号に雑音が重畳されたままになってしまうため、音声信号の認識率が低下してしまうからである。また、雑音抑圧処理を過度に行ってしまうと、必要な音声さえも雑音として抑圧されてしまい、音声信号の認識率が低下してしまうからである。
【０１４４】
したがって、本実施の形態では、音声信号の雑音抑圧処理をより効果的に行うことを目的とする。
【０１４５】
図９は、本実施の形態に係る雑音抑圧装置４００の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。図９に示す通り、本実施の形態に係る雑音抑圧装置４００は、検出部４１０と、置換部４２０とを備える。
【０１４６】
検出部４１０は、衝撃音を含む音響信号から、衝撃音の初めの区間を検出する。この初めの区間は、パワーが初めの区間に後続する後続区間よりも大きく、且つ、パワーが広帯域に存在する区間である。検出部４１０が検出する、初めの区間とは、図１を用いて説明した打撃部区間である。検出部４１０は、例えば、上述した各実施の形態における雑音検出装置１００で実現される。このとき、雑音検出装置１００は、第２の実施の形態と同様に、位相スペクトルの直線性を示す指標（位相特徴量ＰＬｎ）を用いて、打撃部区間を検出してもよい。また、検出部４１０は、上述した各実施の形態ににおける雑音検出装置によって実現されるものに限定されず、例えば、音量の急変、振幅特徴の大きさの変化、パワースペクトル特徴やその時間変化やスペクトルの平坦さを、特徴量として算出し、該算出した特徴量を用いて打撃部区間を検出してもよい。また、検出部４１０は、上記特徴量を複数組み合わせたものを、特徴量として用いて、打撃部区間を検出してもよい。このように、検出部４１０が打撃部区間を検出する方法は、特に限定されない。
【０１４７】
検出部４１０は、検出した、打撃部区間を示す情報を、置換部４２０に出力する。
【０１４８】
置換部４２０は、打撃部区間を示す区間情報を、検出部４１０から取得する。そして、置換部４２０は、音響信号のうち、受信した区間情報によって示される、打撃部区間を特定する。そして、特定した区間に含まれるフレームとは異なるフレームを、情報を置き換えるフレームとして特定する。置換部４２０が、情報を置き換えるフレームとして特定するフレームは、例えば、上述した第３の実施の形態における置換部２１０と同様に、打撃部区間の開始時刻の直前のフレームであってもよい。また、置換部４２０が、情報を置き換えるフレームとして特定するフレームは、例えば、打撃部区間の終了時刻の直後のフレームであってもよい。
【０１４９】
そして、置換部４２０は、特定した、情報を置き換えるフレームに関連する第１の情報を用いて、打撃部区間に含まれるフレームに関連する第２の情報を、第１の情報に置換する。ここで、フレームに関連する情報が、例えば、フレームに含まれる音響信号（信号サンプル）の場合、置換部４２０は、打撃部区間に含まれるフレームの信号サンプルを、特定したフレームの信号サンプルに置換する。
【０１５０】
なお、置換部４２０は、上述した第３の実施の形態における置換部２１０と同様に、特定した、情報を置き換えるフレームに関連する第１の情報を用いて、打撃部区間に含まれるフレームを第１の情報に基づいた情報で補間してもよい。
【０１５１】
また、置換部４２０は、打撃部区間の信号を、ゼロ信号または白色雑音等の雑音で置換してもよい。
【０１５２】
また、置換部４２０は、打撃部区間の信号を削除し、打撃部区間の開始時刻の直前のフレームと、打撃部区間の終了時刻の直後のフレームとをつなげた信号を生成してもよい。
【０１５３】
（雑音抑圧装置４００の動作）
次に、図１０を用いて、本実施の形態に係る雑音抑圧装置４００の動作について説明する。図１０は、本実施の形態に係る雑音抑圧装置４００の動作の一例を示すフローチャートである。
【０１５４】
図１０に示す通り、まず、検出部４１０が、打撃部区間を検出する（ステップＳ１０１）。このステップＳ１０１の処理は、図７のステップＳ７１と同様の処理であってもよい。
【０１５５】
次に、置換部４２０が、ステップＳ１０１で検出した区間のフレームと情報を置き換えるフレームを特定する（ステップＳ１０２）。そして、置換部４２０は、音響信号の上記検出した区間に対応するフレームに関連する第２の情報を、特定したフレームに関連する第１の情報に置換する（ステップＳ１０３）。これにより、置換部４２０は、音響信号のうち、衝撃音の打撃部区間の雑音を抑圧することができる。以上により、雑音抑圧装置４００は処理を終了する。
【０１５６】
以上のように、本実施の形態に係る雑音抑圧装置４００によれば、衝撃音の打撃部区間のフレームに関連する第２の情報を、衝撃音の打撃部区間のフレームとは別のフレームに関連する第１の情報に置き換えることができる。これにより、雑音抑圧装置４００は、衝撃音の打撃部区間の雑音を抑圧することができる。
【０１５７】
これにより、雑音抑圧装置４００は、音声信号の雑音抑圧処理をより効果的に行うことができるという効果を得ることができる。
【０１５８】
（ハードウェア構成について）
なお、図２および図３に示した雑音検出装置（１０、１００）並びに図５、図８および図９に示した雑音抑圧装置（２００、３００、４００）の各部は、図１１に例示するハードウェア資源で実現してもよい。すなわち、図１１に示す構成は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）９１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）９２、通信インタフェース９３、記憶媒体９４およびＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）９５を備える。ＣＰＵ９５は、ＲＯＭ９２または記憶媒体９４に記憶された各種ソフトウェアプログラム（コンピュータプログラム）を、ＲＡＭ９１に読み出して実行することにより、雑音検出装置（１０、１００）および雑音抑圧装置（２００、３００、４００）の全体的な動作を司る。すなわち、上記各実施形態において、ＣＰＵ９５は、ＲＯＭ９２または記憶媒体９４を適宜参照しながら、雑音検出装置（１０、１００）および雑音抑圧装置（２００、３００、４００）が備える各機能（各部）を実行するソフトウェアプログラムを実行する。
【０１５９】
また、各実施形態を例に説明した本発明は、雑音検出装置（１０、１００）および雑音抑圧装置（２００、３００、４００）に対して、上記説明した機能を実現可能なコンピュータプログラムを供給した後、そのコンピュータプログラムを、ＣＰＵ９５がＲＡＭ９１に読み出して実行することによって達成される。
【０１６０】
また、係る供給されたコンピュータプログラムは、読み書き可能なメモリ（一時記憶媒体）またはハードディスク装置等のコンピュータ読み取り可能な記憶デバイスに格納すればよい。そして、このような場合において、本発明は、係るコンピュータプログラムを表すコード或いは係るコンピュータプログラムを格納した記憶媒体によって構成されると捉えることができる。
【０１６１】
上述した各実施形態では、図２および図３に示した雑音検出装置（１０、１００）並びに図５、図８および図９に示した雑音抑圧装置（２００、３００、４００）における各ブロックに示す機能を、図１１に示すＣＰＵ９５が実行する一例として、ソフトウェアプログラムによって実現する場合について説明した。しかしながら、図２、３、５、８および９に示した各ブロックに示す機能は、一部または全部を、ハードウェアの回路として実現してもよい。
【０１６２】
なお、上述した各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、上記各実施の形態にのみ本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において当業者が上記各実施の形態の修正や代用を行い、種々の変更を施した形態を構築することが可能である。
【０１６３】
上記の実施の形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【０１６４】
（付記１）衝撃音を含む音響信号から、前記音響信号の変化の急峻さを表す特徴量を、該音響信号を所定の時間長に分割したフレーム毎に算出する算出手段と、前記特徴量に基づいて、音声信号よりも、信号の変化の急峻さが大きいフレームを、前記衝撃音が存在する衝撃音区間の開始時刻として検出する第１の検出手段と、前記特徴量に基づいて、前記開始時刻から継続して前記音声信号よりも信号の変化の急峻さが大きいフレームのうち最後のフレームを、前記衝撃音区間の終了時刻として検出する第２の検出手段と、を備えることを特徴とする雑音検出装置。
【０１６５】
（付記２）前記第１の検出手段は、前記特徴量と、第１の閾値とを比較し、前記特徴量によって表される音響信号の変化の急峻さが、前記第１の閾値によって表される音響信号の変化の急峻さよりも大きい場合に、前記特徴量を算出したフレームを、前記衝撃音区間の開始時刻として検出し、前記第２の検出手段は、前記特徴量と、前記第１の閾値によって表される音響信号の変化の急峻さよりも、小さい急峻さを表す第２の閾値と、を比較し、前記特徴量によって表される音響信号の変化の急峻さが、前記第２の閾値によって表される音響信号の変化の急峻さよりも小さい場合に、前記特徴量を算出したフレームの直前のフレームを、前記衝撃音区間の終了時刻として検出する、ことを特徴とする付記１に記載の雑音検出装置。
【０１６６】
（付記３）前記算出手段は、前記音響信号を位相スペクトルに変換する変換手段と、前記位相スペクトルの直線性を算出する直線性算出手段と、を備え、前記直線性算出手段が算出した、前記位相スペクトルの直線性を表す指標を、前記特徴量として算出する、ことを特徴とする付記１または２に記載の雑音検出装置。
【０１６７】
（付記４）前記直線性算出手段は、前記位相スペクトルと、該位相スペクトルの周波数帯域に隣接する隣接周波数帯域における位相スペクトルとの差分のばらつきに基づく値を用いて、前記位相スペクトルの直線性を算出する、ことを特徴とする付記３に記載の雑音検出装置。
【０１６８】
（付記５）前記衝撃音区間に含まれるフレームとは異なるフレームに関連する第１の情報を用いて、前記衝撃音区間に含まれるフレームに関連する第２の情報を前記第１の情報に置換する、または、前記衝撃音区間に含まれるフレームを前記第１の情報に基づいた情報で補間する置換手段を更に備える、ことを特徴とする付記１から４の何れか１つに記載の雑音検出装置。
【０１６９】
（付記６）衝撃音を含む音響信号から、前記衝撃音の初めの区間であって、パワーが前記初めの区間に後続する後続区間よりも大きく、且つ、前記パワーが広帯域に存在する初めの区間を検出する検出手段と、前記初めの区間に含まれるフレームとは異なるフレームに関連する第１の情報を用いて、前記初めの区間に含まれるフレームに関連する第２の情報を前記第１の情報に置換する、または、前記初めの区間に含まれるフレームを前記第１の情報に基づいた情報で補間する置換手段と、を備えることを特徴とする雑音抑圧装置。
【０１７０】
（付記７）衝撃音を含む音響信号から、前記衝撃音の初めの区間であって、パワーが前記初めの区間に後続する後続区間よりも大きく、且つ、前記パワーが広帯域に存在する初めの区間を検出する検出手段と、前記初めの区間の信号を、予め用意された所定の信号に置換する、または、削除する置換手段と、を備えることを特徴とする雑音抑圧装置。
【０１７１】
（付記８）前記検出手段は、前記音響信号から、前記音響信号の変化の急峻さを表す特徴量を、該音響信号を所定の時間長に分割したフレーム毎に算出する算出手段と、前記特徴量に基づいて、音声信号よりも、信号の変化の急峻さが大きいフレームを、前記初めの区間の開始時刻として検出する第１の検出手段と、前記特徴量に基づいて、前記開始時刻から継続して前記音声信号よりも信号の変化の急峻さが大きいフレームのうち最後のフレームを、前記初めの区間の終了時刻として検出する第２の検出手段と、を備えることを特徴とする付記６または７に記載の雑音抑圧装置。
【０１７２】
（付記９）前記第１の検出手段は、前記特徴量と、第１の閾値とを比較し、前記特徴量によって表される音響信号の変化の急峻さが、前記第１の閾値によって表される音響信号の変化の急峻さよりも大きい場合に、前記特徴量を算出したフレームを、前記初めの区間の開始時刻として検出し、前記第２の検出手段は、前記特徴量と、前記第１の閾値によって表される音響信号の変化の急峻さよりも、小さい急峻さを表す第２の閾値と、を比較し、前記特徴量によって表される音響信号の変化の急峻さが、前記第２の閾値によって表される音響信号の変化の急峻さよりも小さい場合に、前記特徴量を算出したフレームの直前のフレームを、前記初めの区間の終了時刻として検出する、ことを特徴とする付記８に記載の雑音抑圧装置。
【０１７３】
（付記１０）前記算出手段は、前記音響信号を位相スペクトルに変換する変換手段と、前記位相スペクトルの直線性を算出する直線性算出手段と、を備え、前記直線性算出手段が算出した、前記位相スペクトルの直線性を表す指標を、前記特徴量として算出する、ことを特徴とする付記８または９に記載の雑音抑圧装置。
【０１７４】
（付記１１）前記直線性算出手段は、前記位相スペクトルと、該位相スペクトルの周波数帯域に隣接する隣接周波数帯域における位相スペクトルとの差分のばらつきに基づく値を用いて、前記位相スペクトルの直線性を算出する、ことを特徴とする付記１０に記載の雑音抑圧装置。
【０１７５】
（付記１２）衝撃音を含む音響信号から、前記音響信号の変化の急峻さを表す特徴量を、該音響信号を所定の時間長に分割したフレーム毎に算出し、前記特徴量に基づいて、音声信号よりも、信号の変化の急峻さが大きいフレームを、前記衝撃音が存在する衝撃音区間の開始時刻として検出し、前記特徴量に基づいて、前記開始時刻から継続して前記音声信号よりも信号の変化の急峻さが大きいフレームのうち最後のフレームを、前記衝撃音区間の終了時刻として検出する、ことを特徴とする雑音検出方法。
【０１７６】
（付記１３）衝撃音を含む音響信号から、前記衝撃音の初めの区間であって、パワーが前記初めの区間に後続する後続区間よりも大きく、且つ、前記パワーが広帯域に存在する初めの区間を検出し、前記初めの区間に含まれるフレームとは異なるフレームに関連する第１の情報を用いて、前記初めの区間に含まれるフレームに関連する第２の情報を前記第１の情報に置換する、または、前記初めの区間に含まれるフレームを前記第１の情報に基づいた情報で補間する、ことを特徴とする雑音抑圧方法。
【０１７７】
（付記１４）衝撃音を含む音響信号から、前記衝撃音の初めの区間であって、パワーが前記初めの区間に後続する後続区間よりも大きく、且つ、前記パワーが広帯域に存在する初めの区間を検出し、前記初めの区間の信号を、予め用意された所定の信号に置換する、または、削除する雑音抑圧方法。
【０１７８】
（付記１５）衝撃音を含む音響信号から、前記音響信号の変化の急峻さを表す特徴量を、該音響信号を所定の時間長に分割したフレーム毎に算出する処理と、前記特徴量に基づいて、音声信号よりも、信号の変化の急峻さが大きいフレームを、前記衝撃音が存在する衝撃音区間の開始時刻として検出する処理と、前記特徴量に基づいて、前記開始時刻から継続して前記音声信号よりも信号の変化の急峻さが大きいフレームのうち最後のフレームを、前記衝撃音区間の終了時刻として検出する処理と、をコンピュータに実行させるプログラム。
【０１７９】
（付記１６）衝撃音を含む音響信号から、前記衝撃音の初めの区間であって、パワーが前記初めの区間に後続する後続区間よりも大きく、且つ、前記パワーが広帯域に存在する初めの区間を検出する処理と、前記初めの区間に含まれるフレームとは異なるフレームに関連する第１の情報を用いて、前記初めの区間に含まれるフレームに関連する第２の情報を前記第１の情報に置換する、または、前記初めの区間に含まれるフレームを前記第１の情報に基づいた情報で補間する処理と、をコンピュータに実行させるプログラム。
【０１８０】
（付記１７）衝撃音を含む音響信号から、前記衝撃音の初めの区間であって、パワーが前記初めの区間に後続する後続区間よりも大きく、且つ、前記パワーが広帯域に存在する初めの区間を検出する処理と、前記初めの区間の信号を、予め用意された所定の信号に置換する、または、削除する処理とをコンピュータに実行させるプログラム。
【０１８１】
この出願は、２０１５年６月１６日に出願された日本出願特願２０１５−１２１２２９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０１８２】
１０    雑音検出装置
１１    算出部
１２    第１の検出部
１３    第２の検出部
１００    雑音検出装置
１１０    算出部
１１１    変換部
１１１１    フレーム分割部
１１１２    窓がけ処理部
１１１３    フーリエ変換部
１１２    指標算出部
１１２１    変化量算出部
１１２２    差分算出部
１１２３    特徴量算出部
１２０    第１の検出部
１３０    第２の検出部
１４０    記憶部
２００    雑音抑圧装置
２１０    置換部
３００    雑音抑圧装置
３１０    波形変換部
４００    雑音抑圧装置
４１０    検出部
４２０    置換部
【図１】
2016203753.tif 000010
【図２】
2016203753.tif 000011
【図３】
2016203753.tif 000012
【図４】
2016203753.tif 000013
【図５】
2016203753.tif 000014
【図６】
2016203753.tif 000015
【図７】
2016203753.tif 000016
【図８】
2016203753.tif 000017
【図９】
2016203753.tif 000018
【図１０】
2016203753.tif 000019
【図１１】
2016203753.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月4日(2017.12.4)
【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】
衝撃音を含む音響信号から、前記音響信号の変化の急峻さを表す特徴量を、該音響信号を所定の時間長に分割したフレーム毎に算出する算出手段と、
前記特徴量に基づいて、音声信号よりも、信号の変化の急峻さが大きいフレームを、前記衝撃音が存在する衝撃音区間の開始時刻として検出する第１の検出手段と、
前記特徴量に基づいて、前記開始時刻から継続して前記音声信号よりも信号の変化の急峻さが大きいフレームのうち最後のフレームを、前記衝撃音区間の終了時刻として検出する第２の検出手段と、を備えることを特徴とする雑音検出装置。
【請求項２】
前記第１の検出手段は、前記特徴量と、第１の閾値とを比較し、前記特徴量によって表される音響信号の変化の急峻さが、前記第１の閾値によって表される音響信号の変化の急峻さよりも大きい場合に、前記特徴量を算出したフレームを、前記衝撃音区間の開始時刻として検出し、
前記第２の検出手段は、前記特徴量と、前記第１の閾値によって表される音響信号の変化の急峻さよりも、小さい急峻さを表す第２の閾値と、を比較し、前記特徴量によって表される音響信号の変化の急峻さが、前記第２の閾値によって表される音響信号の変化の急峻さよりも小さい場合に、前記特徴量を算出したフレームの直前のフレームを、前記衝撃音区間の終了時刻として検出する、ことを特徴とする請求項１に記載の雑音検出装置。
【請求項３】
前記算出手段は、
前記音響信号を位相スペクトルに変換する変換手段と、
前記位相スペクトルの直線性を算出する直線性算出手段と、を備え、
前記直線性算出手段が算出した、前記位相スペクトルの直線性を表す指標を、前記特徴量として算出する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の雑音検出装置。
【請求項４】
前記衝撃音区間に含まれるフレームとは異なるフレームに関連する第１の情報を用いて、前記衝撃音区間に含まれるフレームに関連する第２の情報を前記第１の情報に置換する、または、前記衝撃音区間に含まれるフレームを前記第１の情報に基づいた情報で補間する置換手段を更に備える、ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の雑音検出装置。
【請求項５】
衝撃音を含む音響信号から、前記衝撃音の初めの区間であって、パワーが前記初めの区間に後続する後続区間よりも大きく、且つ、前記パワーが広帯域に存在する初めの区間を検出する検出手段と、
前記初めの区間に含まれるフレームとは異なるフレームに関連する第１の情報を用いて、前記初めの区間に含まれるフレームに関連する第２の情報を前記第１の情報に置換する、または、前記初めの区間に含まれるフレームを前記第１の情報に基づいた情報で補間する置換手段と、
を備えることを特徴とする雑音抑圧装置。
【請求項６】
衝撃音を含む音響信号から、前記衝撃音の初めの区間であって、パワーが前記初めの区間に後続する後続区間よりも大きく、且つ、前記パワーが広帯域に存在する初めの区間を検出する検出手段と、
前記初めの区間の信号を、予め用意された所定の信号に置換する、または、削除する置換手段と、
を備えることを特徴とする雑音抑圧装置。
【請求項７】
衝撃音を含む音響信号から、前記音響信号の変化の急峻さを表す特徴量を、該音響信号を所定の時間長に分割したフレーム毎に算出し、
前記特徴量に基づいて、音声信号よりも、信号の変化の急峻さが大きいフレームを、前記衝撃音が存在する衝撃音区間の開始時刻として検出し、
前記特徴量に基づいて、前記開始時刻から継続して前記音声信号よりも信号の変化の急峻さが大きいフレームのうち最後のフレームを、前記衝撃音区間の終了時刻として検出する、ことを特徴とする雑音検出方法。
【請求項８】
衝撃音を含む音響信号から、前記衝撃音の初めの区間であって、パワーが前記初めの区間に後続する後続区間よりも大きく、且つ、前記パワーが広帯域に存在する初めの区間を検出し、
前記初めの区間に含まれるフレームとは異なるフレームに関連する第１の情報を用いて、前記初めの区間に含まれるフレームに関連する第２の情報を前記第１の情報に置換する、または、前記初めの区間に含まれるフレームを前記第１の情報に基づいた情報で補間する、ことを特徴とする雑音抑圧方法。
【請求項９】
衝撃音を含む音響信号から、前記音響信号の変化の急峻さを表す特徴量を、該音響信号を所定の時間長に分割したフレーム毎に算出する処理と、
前記特徴量に基づいて、音声信号よりも、信号の変化の急峻さが大きいフレームを、前記衝撃音が存在する衝撃音区間の開始時刻として検出する処理と、
前記特徴量に基づいて、前記開始時刻から継続して前記音声信号よりも信号の変化の急峻さが大きいフレームのうち最後のフレームを、前記衝撃音区間の終了時刻として検出する処理と、をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１０】
衝撃音を含む音響信号から、前記衝撃音の初めの区間であって、パワーが前記初めの区間に後続する後続区間よりも大きく、且つ、前記パワーが広帯域に存在する初めの区間を検出する処理と、
前記初めの区間に含まれるフレームとは異なるフレームに関連する第１の情報を用いて、前記初めの区間に含まれるフレームに関連する第２の情報を前記第１の情報に置換する、または、前記初めの区間に含まれるフレームを前記第１の情報に基づいた情報で補間する処理と、を、コンピュータに実行させるプログラム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、雑音検出装置、雑音抑圧装置、雑音検出方法、雑音抑圧方法、および、プログラムに関する。
【国際調査報告】
2016203753.tif 000021
2016203753.tif 000022
2016203753.tif 000023
2016203753.tif 000024