(57)【要約】【課題】専門家でなくても簡単に音響信号処理の性能を引き出せるようにするパラメータチューニング技術を提供する。【解決手段】音響信号処理により生成される出力信号の目標とする音質を特徴付けるM個の項目の値から音響信号処理に用いるN個のパラメータの値を生成するパラメータチューニング部とを含み、N個のパラメータの値は、事前にM個の項目とN個のパラメータの間の相関に基づいて決定されたM個の方向ベクトルを用いて、M個の項目の値から計算される。【選択図】図１
2018170691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Nを1以上の整数、Mを1以上N以下の整数とし、
音響信号処理により生成される出力信号の目標とする音質を特徴付けるM個の項目の値から音響信号処理に用いるN個のパラメータの値を生成するパラメータチューニング部と
を含むパラメータチューニング装置であって、
前記N個のパラメータの値は、事前に前記M個の項目と前記N個のパラメータの間の相関に基づいて決定されたM個の方向ベクトルを用いて、前記M個の項目の値から計算されることを特徴とするパラメータチューニング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパラメータチューニング装置であって、
前記M個の項目の値は、変換関数により変換されたうえで、前記N個のパラメータの値の計算に用いられることを特徴とするパラメータチューニング装置。
【請求項３】
Nを1以上の整数、Mを1以上N以下の整数とし、
パラメータチューニング装置が、音響信号処理により生成される出力信号の目標とする音質を特徴付けるM個の項目の値から音響信号処理に用いるN個のパラメータの値を生成するパラメータチューニングステップと
を含むパラメータチューニング方法であって、
前記N個のパラメータの値は、事前に前記M個の項目と前記N個のパラメータの間の相関に基づいて決定されたM個の方向ベクトルを用いて、前記M個の項目の値から計算されることを特徴とするパラメータチューニング方法。
【請求項４】
請求項３に記載のパラメータチューニング方法であって、
前記M個の項目の値は、変換関数により変換されたうえで、前記N個のパラメータの値の計算に用いられることを特徴とするパラメータチューニング方法。
【請求項５】
請求項１または２に記載のパラメータチューニング装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響信号処理技術に関するものであり、特に音響信号処理に必要なパラメータをチューニングする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
音響信号処理の一例として、特許文献１にある雑音抑圧技術がある。この雑音抑圧技術では、処理に用いるパラメータをあらかじめ設定する。
【０００３】
以下、図４を参照して従来の音響信号処理装置９００について説明する。図４は、音響信号処理装置９００の構成を示すブロック図である。図４に示すように音響信号処理装置９００は、音響信号処理部９１０と、パラメータ記録部９９０を含む。
【０００４】
音響信号処理装置９００は、音響信号処理部９１０を用いて入力信号に対して信号処理を実行、出力信号を生成する。先ほどの例でいえば、音響信号処理装置９００は雑音抑圧装置、入力信号は収音信号、出力信号は雑音抑圧信号となる。
【０００５】
音響信号処理部９１０は、信号処理を実行する際、パラメータ記録部９９０に記録されている各パラメータの値を読み込む。雑音抑圧などの音響信号処理で用いられるパラメータは、個々のパラメータの意味が分かりにくく、その数も非常に多くなることがある。そこで、一般に、各パラメータの値として専門家の手により調整されたものを記録する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−１０８７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
雑音抑圧などの音響信号処理の性能を引き出す、つまり目標とする出力信号を得るために、パラメータのチューニングを行う。チューニングは、よりよい効果（先ほどの例では雑音抑圧効果）を引き出すために必要な措置である。例えば、雑音抑圧処理に用いるパラメータは、雑音の種類や状況に応じて値を変更、利用環境に合わせてチューニングした方が、高い雑音抑圧効果が得られる。
【０００８】
しかし、パラメータの値を利用状況・使用環境にあわせて設定することは、パラメータの数が多いこと、各パラメータの意味が分からないと調整できないことから、非常に難しい作業であり、どのように調整するのが適切なのかは専門家にしかわからないものである。
【０００９】
つまり、一般に、専門家以外の者が利用状況・使用環境にあわせてパラメータのチューニングを行うのは難しく、特に設定するパラメータの数が多い状況では、非常に難しいものとなる。
【００１０】
そこで本発明では、専門家でなくても簡単に音響信号処理の性能を引き出せるようにするパラメータチューニング技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様は、Nを1以上の整数、Mを1以上N以下の整数とし、音響信号処理により生成される出力信号の目標とする音質を特徴付けるM個の項目の値から音響信号処理に用いるN個のパラメータの値を生成するパラメータチューニング部とを含むパラメータチューニング装置であって、前記N個のパラメータの値は、事前に前記M個の項目と前記N個のパラメータの間の相関に基づいて決定されたM個の方向ベクトルを用いて、前記M個の項目の値から計算されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、専門家以外の者にも分かりやすい項目の値を設定することにより、音響信号処理に用いる複数のパラメータを容易にチューニングすることを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】音響信号処理装置１００の構成の一例を示すブロック図。
【図２】音響信号処理装置１００の動作の一例を示すフローチャート。
【図３】パラメータ調整の様子を表す図。
【図４】音響信号処理装置９００の構成の一例を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。
＜技術的背景＞
パラメータチューニングの難しさは、主として、個々のパラメータの意味が分かりにくいこと、設定すべきパラメータの数が多いことによる。
【００１５】
そこで、パラメータチューニングを実施する者（以下、ユーザという）にとってパラメータよりも意味が分かりやすく、数も少ない項目を設計することを考える。この項目の値をユーザが設定し、設定した項目の値をパラメータの値に変換することにより、音響信号処理に用いるパラメータの値を生成する。
【００１６】
以下、図３を参照して説明する。音響信号処理に用いるパラメータの数をN（Nは1以上の整数）とする。
【００１７】
まず、入力信号から生成される出力信号の目標とする音質を決定する。その際、目標とする音質を特徴付ける項目を選択する。目標とする音質を特徴付ける項目とは、人の主観的な感覚を表す項目であり、専門家でないユーザであっても感覚的に分かる指標のことである。例えば、音の硬さ（マイルド〜シャープ）、雑音抑圧の強さ（弱〜強）、音の太さ（太い〜軽い）などが挙げられる。図３の説明では、音の硬さと雑音抑圧の強さを用いる。また、項目の数をM（Mは1以上N以下の整数）とする。
【００１８】
次に、入力信号から目標とする音質（例えば、雑音抑圧は弱めでマイルドな音）の出力信号が生成されるように、専門家が、人間の感覚に基づいてN個のパラメータの値を調整する。このような作業を、目標とする音質と入力信号を変えて、K回（Kは1以上の整数）繰り返す。K回の調整の結果生成されたパラメータの値の組P1,…,PKを図示したものが、図３の丸印になる（この場合、K=6）。図３の各軸はそれぞれパラメータに対応しており、パラメータの組はN次元空間となる（この場合、N=3）。調整の結果生成されたパラメータの値の組は、N次元空間の1点に対応づけられる。したがって、K回の調整の結果生成されたパラメータの値の組P1,…,PKが対応するK個の点は、N次元空間においてある程度の範囲で分布することになる。
【００１９】
この分布に対して、この分布の中心点を示すN次元ベクトルAと、目標とする音質の各項目（この場合は、音の硬さと雑音抑圧の程度）と相関の高い方向であるN次元ベクトルVm(m=1,…,M)を決定する。あわせて、方向Vm(m=1,…,M)について、ユーザが調整できる範囲を決定する。このようにすると、中心点Aからの各方向Vm(m=1,…,M)のずれに相当する調整値である項目値αm(m=1,…,M)を人間の感覚に基づいたユーザインタフェースを操作し決定することで、パラメータの値の組Bを一意に決定することができるようになる。ここで、中心点A、方向Vm、項目値の組を変換した後のパラメータ値の組である変換後パラメータBは、それぞれN個のパラメータ値から構成されるN次元ベクトル、項目値αmはユーザインタフェースの操作により調整されるスカラー値である。
【００２０】
変換後パラメータBは、中心点A、方向Vm(m=1,…,M)、項目値αm(m=1,…,M)を用いて、以下の式により計算される。
【数１】
2018170691.tif 000003
【００２１】
分布の中心点A、方向Vm(m=1,…,M)はK個の点（パラメータ値の組P1,…,PK）から主成分分析のようなデータの次元削減手法を用いて決定してもよい。なお、中心点Aは、K個の点の算術平均としてもよい。また、中心点A、方向Vm(m=1,…,M)は、分布を見て人手で決定するのでもよい。
【００２２】
また、項目値αmを任意の関数を用いて変換したうえで、変換後パラメータBを計算してもよい。項目値αm(m=1,…,M)の変換に用いる関数（以下、変換関数という）をfm(m=1,…,M)とすると、変換後パラメータBは、以下の式により計算される。
【数２】
2018170691.tif 000004
【００２３】
変換関数fm(m=1,…,M)として、例えば、対数関数、指数関数、２次関数を用いることができる。
【数３】
2018170691.tif 000005
【００２４】
項目値αm(m=1,…,M)の変換に用いる変換関数は、項目値に関わらず同じ関数を用いてもよいし、項目の特性を考慮して項目値ごとに異なる関数を用いてもよい。項目値の入力にスライドバーのようなユーザインタフェースを用いる場合、ユーザインタフェース上の基準点からの移動量と音の変化の印象の変化量が対応するような関数を変換関数として選択するとよい。
【００２５】
なお、fm(x)=x、つまりfmを恒等関数とすると、式(2)から式(1)が得られることから、式(2)は式(1)を一般化した式であることがわかる。
【００２６】
以下、方向Vmに対応する項目を項目mという。項目mの値（項目値m）がαmとなる。また、変換後パラメータB、中心点A、方向Vm(m=1,…,M)は、いずれもN次元ベクトルであるので、それぞれ変換後パラメータベクトルB、中心点ベクトルA、方向ベクトルVm(m=1,…,M)ともいう。方向ベクトルVm(m=1,…,M)は、事前にM個の項目とN個のパラメータの間の相関に基づいて決定されたベクトルである。
【００２７】
＜第一実施形態＞
以下、図１〜図２を参照して音響信号処理装置１００を説明する。図１は、音響信号処理装置１００の構成を示すブロック図である。図２は、音響信号処理装置１００の動作を示すフローチャートである。図１に示すように音響信号処理装置１００は、パラメータチューニング部１１０と、音響信号処理部９１０と、パラメータ記録部９９０を含む。
【００２８】
図２に従い音響信号処理装置１００の動作について説明する。パラメータチューニング部１１０は、M個の項目値α1,…,αMからN個のパラメータ値b1,…,bNを生成する（Ｓ１１０）。生成したN個のパラメータ値b1,…,bNは、パラメータ記録部９９０に記録される。
【００２９】
なお、各項目の値を入力するのは専門家以外の者であると想定しているので、専門家以外の者でも設定しやすいように、各項目mにわかりやすい意味を与えている。また、各項目mには設定範囲（つまり、αmの取り得る値）が与えられている。先ほどの例では、わかりやすい意味は、音の硬さ（マイルド〜シャープ）や雑音抑圧の程度（弱〜強）のことである。各項目の値は、スライドバーなど直感的に理解・操作しやすい簡易なＧＵＩを用いて調整できるようにするとよい。
【００３０】
M個の項目値α1,…,αMからN個のパラメータ値b1,…,bNを生成するには、例えば、適切な変換関数を用いて式(2)により生成するとよい。αm(m=1,…,M)は項目mの項目値である。また、bnはN次元ベクトルである変換後パラメータBの第n成分であり、パラメータnのパラメータ値である。
【００３１】
音響信号処理部９１０は、動作開始前にパラメータ記録部９９０に記録されたパラメータ値（Ｓ１１０で生成したパラメータ値）を読み込み、設定しておく。
【００３２】
音響信号処理部９１０は、入力信号に対して音響信号処理を実行、出力信号を生成する（Ｓ９１０）。音響信号処理は、設定したパラメータ値を用いて実行される。音響信号処理の例として、収音信号の雑音を抑圧する雑音抑圧処理がある。音響信号処理は、雑音抑圧処理に限られるものではなく、複数のパラメータを用いる処理であれば、どのような処理でも構わない。
【００３３】
なお、パラメータチューニング部１１０を音響信号処理装置１００の一部としてではなく、独立した装置（以下、パラメータチューニング装置という）として扱うこともできる。この場合、パラメータチューニング装置はパラメータチューニング部１１０を含む。さらに、パラメータチューニング装置はパラメータ記録部９９０を含んでいてもよい。パラメータチューニング装置は、項目値α1,…,αMを入力として、パラメータ値b1,…,bNを生成するものとなる。
【００３４】
本実施形態の発明によれば、スライドバーのようなＧＵＩを操作し、専門家以外の者にも分かりやすい項目の値を設定することにより、音響信号処理に用いる複数のパラメータを容易にチューニングすることを可能とする。専門家以外の者にとって意味が分かりにくい多数のパラメータを直接設定する代わりに、専門家以外の者にも分かりやすい少数の項目を設定、パラメータに変換することにより、利用状況・使用環境にあわせたパラメータチューニングの容易化を可能とする。
【００３５】
＜変形例＞
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。また、上記実施形態において説明した処理は、記載の順に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されるとしてもよい。
【００３６】
＜補記＞
本発明の装置は、例えば単一のハードウェアエンティティとして、キーボードなどが接続可能な入力部、液晶ディスプレイなどが接続可能な出力部、ハードウェアエンティティの外部に通信可能な通信装置（例えば通信ケーブル）が接続可能な通信部、ＣＰＵ（Central Processing Unit、キャッシュメモリやレジスタなどを備えていてもよい）、メモリであるＲＡＭやＲＯＭ、ハードディスクである外部記憶装置並びにこれらの入力部、出力部、通信部、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、外部記憶装置の間のデータのやり取りが可能なように接続するバスを有している。また必要に応じて、ハードウェアエンティティに、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体を読み書きできる装置（ドライブ）などを設けることとしてもよい。このようなハードウェア資源を備えた物理的実体としては、汎用コンピュータなどがある。
【００３７】
ハードウェアエンティティの外部記憶装置には、上述の機能を実現するために必要となるプログラムおよびこのプログラムの処理において必要となるデータなどが記憶されている（外部記憶装置に限らず、例えばプログラムを読み出し専用記憶装置であるＲＯＭに記憶させておくこととしてもよい）。また、これらのプログラムの処理によって得られるデータなどは、ＲＡＭや外部記憶装置などに適宜に記憶される。
【００３８】
ハードウェアエンティティでは、外部記憶装置（あるいはＲＯＭなど）に記憶された各プログラムとこの各プログラムの処理に必要なデータが必要に応じてメモリに読み込まれて、適宜にＣＰＵで解釈実行・処理される。その結果、ＣＰＵが所定の機能（上記、…部、…手段などと表した各構成要件）を実現する。
【００３９】
既述のように、上記実施形態において説明したハードウェアエンティティ（本発明の装置）における処理機能をコンピュータによって実現する場合、ハードウェアエンティティが有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記ハードウェアエンティティにおける処理機能がコンピュータ上で実現される。
【００４０】
この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等どのようなものでもよい。具体的には、例えば、磁気記録装置として、ハードディスク装置、フレキシブルディスク、磁気テープ等を、光ディスクとして、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）等を、光磁気記録媒体として、ＭＯ（Magneto-Optical disc）等を、半導体メモリとしてＥＥＰ−ＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable-Read Only Memory）等を用いることができる。
【００４１】
また、このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。
【００４２】
このようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、まず、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶装置に格納する。そして、処理の実行時、このコンピュータは、自己の記録媒体に格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。また、このプログラムの別の実行形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。また、サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるＡＳＰ（Application Service Provider）型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。なお、本形態におけるプログラムには、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるもの（コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータ等）を含むものとする。
【００４３】
また、この形態では、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより、ハードウェアエンティティを構成することとしたが、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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