(57)【要約】【課題】入力信号に含まれる信号成分を解析し、その特徴を複数の入力間で比較照合することによって、重畳ノイズの検出を行うこと。【解決手段】第１の音声入力手段と、第２の音声入力手段と、前記第１と第２の音声入力手段から入力された音声信号の周波数成分ごとのレベルをそれぞれ解析する第１と第２の解析手段と、前記第１と第２の解析手段で解析された信号から特定周波数のレベルと該特定周波数とは異なる周波数のレベルとを比較する第１と第２の比較手段と、前記特定周波数の前記第１と第２の比較手段による比較結果を照合する照合手段とを有し、前記照合手段による照合結果が一致しないとされる判定を検出すると表示手段に警告を表示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の音声入力手段と、
第２の音声入力手段と、
前記第１と第２の音声入力手段から入力された音声信号の周波数成分ごとのレベルをそれぞれ解析する第１と第２の解析手段と、
前記第１と第２の解析手段で解析された信号から特定周波数のレベルと該特定周波数とは異なる周波数のレベルとを比較する第１と第２の比較手段と、
前記特定周波数の前記第１と第２の比較手段による比較結果を照合する照合手段と、
前記照合手段による照合結果が一致しないとされる判定を検出すると警告を表示する表示手段とを有することを特徴とする音声処理装置。
【請求項２】
前記第１の音声入力手段はマイクであり、
前記第２の音声入力手段は外部のマイクからの音声を入力する手段であることを特徴とする請求項１に記載の音声処理装置。
【請求項３】
前記照合手段による照合結果が一致しないとされる判定とは、前記第２の解析手段における特定周波数のレベル変動に下限があり、この下限に近付いた際の前記特定周波数のレベルと該特定周波数に隣接する周波数のレベルとの相対的な大小関係を比較した前記第２の比較手段による比較結果が、前記第１の比較結果とは異なると判定されることを特徴とする請求項１または２に記載の音声処理装置。
【請求項４】
前記照合手段による照合結果が一致しないとされる判定とは、前記第２の解析手段における特定周波数のレベル変動に下限があり、この下限に近付いた際の前記特定周波数レベルと該特定周波数から予め定められた範囲の周波数群の平均レベルとの相対的な大小関係を前記第２の比較手段により比較した比較結果が、前記第１の比較結果とは異なると判定されることを特徴とする請求項１または２に記載の音声処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は音声処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、音声を入力して記録する音声処理装置では記録に適した信号レベルを得るために、マイクエレメントから出力される電気信号を後段に接続された回路で１０００倍前後の電圧に増幅している。またそれと同時に、集音により得られたマイクからの出力信号では無いノイズ成分も同様に増幅されてしまうために、特に外来ノイズの重畳を回避するための様々な対策が講じられている。
【０００３】
音声処理装置の筐体内部に備え付けられたマイク回路（内蔵マイク）については、その配置や構造を工夫することによって一定の対策効果を得ることができる。一方、外部接続端子に市販のマイク製品（外部マイク）を接続して使用する場合には、接続ケーブルをシールド構造にするなどの手法が採られているが、その効果は万全とは言えず、飛来電波を検波したノイズやハムノイズが重畳してしまう場合がある。このため、例えば、予め設定された閾値を基準にノイズの重畳を検出して低減させる技術が考案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１５４０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ノイズの重畳を検出しようとしている信号には、本来の集音により得られた信号と重畳ノイズとが合成されている。そのため、そこに含まれている成分が実際に鳴っていた音を集音したものであるのか、あるいはノイズによるものであるのかを正しく区別するには限界がある。一方、近年の音声処理装置には従来装置に比べてより多くのチャンネルを同時に録音可能としたものが登場している。
【０００６】
例えば、４チャンネルの同時録音が可能であるならば、内蔵マイクと外部マイクのそれぞれをステレオで記録できるものである。このとき、それぞれの入力信号は排他されることなく独立した信号経路を確保されているので、それぞれの信号の状況を個別に観察することができる。先に述べたように、内蔵マイクにはノイズ重畳を回避するための有効な対策を講じられることが期待できるため、ここから得られる入力信号は実際に音が鳴っていたことによるものと考えられる。
【０００７】
そのため、この内蔵マイクの入力信号を基準にして他の入力信号の状態を観察することで、他の入力信号に含まれる重畳ノイズを効果的に検出することができる。
【０００８】
本発明は入力信号に含まれる信号成分を解析し、その特徴を複数の入力間で比較照合することによって、重畳ノイズの検出を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、第１の音声入力手段と、第２の音声入力手段と、前記第１と第２の音声入力手段から入力された音声信号の周波数成分ごとのレベルをそれぞれ解析する第１と第２の解析手段と、前記第１と第２の解析手段で解析された信号から特定周波数のレベルと該特定周波数とは異なる周波数のレベルとを比較する第１と第２の比較手段と、前記特定周波数の前記第１と第２の比較手段による比較結果を照合する照合手段と、前記照合手段による照合結果が一致しないとされる判定を検出すると警告を表示する表示手段とを有する。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明によれば、音声信号に含まれる特定周波数の成分が、実際に鳴っている音に由来するものか、あるいは重畳ノイズに由来するものかを判別し、その結果から使用者への警告表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る音声処理装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る音声処理装置の処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態に係る内蔵マイク信号の周波数スペクトラムを示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る内蔵マイク信号の周波数解析処理結果を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る音声処理装置の比較処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係る内蔵マイク信号の比較処理結果を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る外部マイク信号の周波数スペクトラムを示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る外部マイク信号の比較処理結果を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る音声処理装置の照合処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態に係る内蔵マイクと外部マイク信号の照合処理結果を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る音声処理装置の警告表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る音声処理装置の概略構成を示す図である。
【００１３】
図１において、音声処理装置本体１００は、内部バス１０１を介して互いに接続されたＣＰＵ（中央演算装置）１０２、プログラムＲＯＭ１０３、メモリ１０４、表示部１０５、操作部１０６と、音声処理回路としての音声入力部Ａ１１１、音声入力部Ｂ１２１、増幅器Ａ１１２、増幅器Ｂ１２２、アナログデジタル変換機（以下ＡＤＣ）Ａ１１３、ＡＤＣＢ１２３、信号処理部Ａ１１４、信号処理部Ｂ１２４、周波数解析部Ａ１１５、周波数解析部Ｂ１２５、レベル比較部Ａ１１６、レベル比較部Ｂ１２６、記録部１３０、照合部１４０を備える。
【００１４】
なお、本発明に関連する部分についてのみ図示例で説明しており、電池や記録媒体ドライブ等のその他の部分については省略している。
【００１５】
内部バス１０１は、各種データ、制御信号、指示信号などを音声処理装置本体１００の各ブロックに送るための汎用バスである。ＣＰＵ１０２は、音声処理装置本体１００の動作を制御する演算処理装置であり、後述する各種プログラムを実行する。プログラムＲＯＭ１０３には、データや、ＣＰＵ１０２の動作処理手順（例えば音声処理装置本体１００の立ち上げ処理や基本入出力処理、後述する本発明の各処理等のプログラム）が記録されている。メモリ１０４は、ＣＰＵ１０２のワークエリアとして使用される。
【００１６】
表示部１０５は、グラフィックユーザインターフェース（ＧＵＩ）を提供するためのディスプレイである。操作部１０６は、音声処理装置本体１００の筺体に配された複数のスイッチや、表示部１０５の表面上に配置された抵抗膜方式や静電容量方式によるタッチパネルである。
【００１７】
音声入力部Ａ１１１および音声入力部Ｂ１２１は、音声処理装置本体１００の周囲の音声を集音するための内蔵マイクや音声入力端子を介して接続された外部マイク等が接続されるところである。これ以降の説明では、音声入力部Ａ１１１には内蔵マイクが、音声入力部Ｂには外部マイクが、それぞれ接続されるものとする。
【００１８】
増幅器Ａ１１２および増幅器Ｂ１２２は、入力された信号を後段での信号処理や記録に適したレベルに増幅する。なお、この増幅器では、マイクから出力された音声信号であっても、あるいは回路の途中に重畳してしまったノイズであっても、入力された信号は全て増幅する対象になる。そのため、たとえ重畳時のノイズレベルが微小であったとしても、増幅器を通ることによって無視のできないレベルになってくる。これは図示していない他のところに増幅器があった場合も同様である。
【００１９】
ＡＤＣＡ１１３およびＡＤＣＢ１２３は、取得したアナログ音声信号をデジタル信号に変換する。信号処理部Ａ１１４および信号処理部１２４は、ＡＤＣでデジタル信号に変換された音声データを加工する。ここではデジタル音声信号を一時的に不図示のメモリに記憶し、音声に特殊効果を付与するエフェクト処理やレベルの適正化処理や雑音低減処理等の音声に関する処理を行う。ここで加工をされた音声データは、記録部１３０で記録に適した形式に変換するとともに、データテープ、光ディスク、フラッシュメモリ等からなる記録媒体に対してデータの書き込みが行われる。
【００２０】
さらにデジタル信号に変換された音声データは、周波数解析部Ａ１１５および周波数解析部Ｂ１２５にも送られて、それ以降は図２に記した処理により重畳ノイズの検出と警告表示処理を行う。今後は１ｃｈ分の例を挙げて説明をしていくが、ステレオ集音の場合には２ｃｈともに同様の処理となる。
【００２１】
図３は、ある瞬間に音声入力部Ａ１１１に接続された内蔵マイクから入力された音声信号の周波数スペクトラムである。まず最初に周波数解析部Ａ１１５で入力信号の周波数解析処理を行う（Ｓ２０１）。ここでは高速フーリエ変換（ＦＦＴ）などにより、一定間隔の周波数ごとのレベルを求める。例えば、４８ｋＨｚでサンプリングされた信号を２４ｋＨｚまでの帯域で４０９６ポイントに分割すると、５.８５９３７５Ｈｚステップごとの周波数列となる。低い周波数から順番に番号ｉと周波数ｆｒｅｑ（ｉ）とレベルｌｅｖｅｌＬＡ（ｉ）を求めたものが図４の表である。
【００２２】
次に隣接する周波数ごとのｌｅｖｅｌＬＡ（ｉ）の大小関係を比較する（Ｓ２０２）。図５はこの比較処理を示したフローチャートである。この処理は図４で隣接する周波数が存在していることが条件になるので、即ちｉ＝０とｉ＝４０９５（ｉｍａｘ）を除くｉ＝１からｉ＝４０９４の範囲が対象となる（Ｓ５０１、Ｓ５０２）。まずｉ＝１から見ていくと、ｌｅｖｅｌＬＡ（１）が隣接する低い側の周波数のｌｅｖｅｌＬＡ（０）よりも大きいかを比較する（Ｓ５０３）。この結果が真であればｃｏｍｐＡ＿ｌｏｗＬ（１）を１とし（Ｓ５０４）、偽であれば０とする（Ｓ５０５）。
【００２３】
図４の例では偽であるために０となる。続けて隣接する高い側の周波数のｌｅｖｅｌＬＡ（２）よりも大きいかを比較し（Ｓ５０６）、真であればｃｏｍｐＡ＿ｈｉｇｈＬ（１）を１とし（Ｓ５０７）、偽であれば０とする（Ｓ５０８）。図４の例では偽であるために０となる。同様にｉ＝２について見ていくと、ｃｏｍｐＡ＿ｌｏｗＬ（２）とｃｏｍｐＡ＿ｈｉｇｈＬ（１）はともに１になる。これをｉ＝４０９４まで繰り返し実行したところで、この処理は終了となる。図４の例におけるｃｏｍｐＡ＿ｌｏｗＬ（ｉ）とｃｏｍｐＡ＿ｈｉｇｈＬ（ｉ）の結果を図６に記す。
【００２４】
なお、ｃｏｍｐＡ＿ｌｏｗＬ（ｉ）とｃｏｍｐＡ＿ｈｉｇｈＬ（ｉ）で比較する対象を、隣接する単一周波数ではなく、複数の周波数群の平均値としたものを併用する方法としても良い。
【００２５】
ここで内蔵マイクに図３の音声入力があるのと同時に、音声入力部Ｂ１２１の外部マイク入力には図７の周波数スペクトラムを持つ信号が入力されたとする。ここでは図３との違いが分かりやすいように、内蔵マイクよりもレベルが１０ｄＢ低く、５０Ｈｚとその高調波に重畳ノイズが現れている特性の信号とする。なお実際のマイクにおいては、異なる種類のマイクで可聴帯域全体の周波数特性カーブが同じになることは稀であるが、本発明の処理において重要となるＦＦＴ解析された隣接する狭小な周波数間での感度特性が大きくことなることもまた稀である。
【００２６】
図７の入力信号に対して周波数解析処理と比較処理を実行した結果を図８に示す。次に、比較処理で得た内蔵マイク信号（図３）と外部マイク信号（図７）のｃｏｍｐＡ＿ｌｏｗＬ（ｉ）およびｃｏｍｐＡ＿ｈｉｇｈＬ（ｉ）が同じ結果になっているかを照合する（Ｓ２０３）。図９はこの照合処理を示したフローチャートである。
【００２７】
この処理は図６と図８でｃｏｍｐＡ＿ｌｏｗＬ（ｉ）とｃｏｍｐＡ＿ｈｉｇｈＬ（ｉ）、同様にｃｏｍｐＢ＿ｌｏｗＬ（ｉ）とｃｏｍｐＢ＿ｈｉｇｈＬ（ｉ）  が求められている周波数が対象になるので、即ちｉ＝０とｉ＝４０９５（ｉｍａｘ）を除くｉ＝１からｉ＝４０９４の範囲が対象となる（Ｓ９０１、Ｓ９０２）。まずｉ＝１から見ていくと、ｃｏｍｐＡ＿ｌｏｗＬ（１）とｃｏｍｐＢ＿ｌｏｗＬ（１）の値が一致しているかを比較する（Ｓ９０３）。この結果が一致していればｄｉｆｆＡＢ＿ｌｏｗＬ（１）を０とし（Ｓ９０４）、一致していなければ１とする（Ｓ９０５）。
【００２８】
続けてｃｏｍｐＡ＿ｈｉｇｈＬ（１）とｃｏｍｐＢ＿ｈｉｇｈＬ（１）の値が一致しているかを比較する（Ｓ９０６）。この結果が一致していればｄｉｆｆＡＢ＿ｈｉｇｈＬ（１）を０とし（Ｓ９０７）、一致していなければ１とする（Ｓ９０８）。この例では両者ともに０となる。同様にｉ＝２からｉ＝４０９４まで繰り返し実行したところで、この処理は終了となる。この結果を図１０に記す。ここでｉ＝７、ｉ＝８、ｉ＝９で片方あるいは両者の値が１になっている。
【００２９】
これは外部マイク入力側の入力信号に５０Ｈｚの重畳ノイズがあることが原因で、内蔵マイク側の入力信号とに違いが生じた結果である。この他にも、５０Ｈｚの高調波成分として重畳した１００Ｈｚ（ｉ＝１６、ｉ＝１７）や１５０Ｈｚ（ｉ＝２５、ｉ＝２６）でも１になっていることが分かる。これは重畳ノイズが単一周波数の純粋な正弦波ではなく、多少なりとも歪成分を持っていることによって発生するものである。
【００３０】
これまでの説明では、それぞれの処理を全てのサンプリングデータごとに実行するがの如く記述しているが、実際には人間の耳で音として感じ取ることができる時間長において検出することができれば良いので、例えば数サンプルごとの間引き処理や分割処理とすることもできる。
【００３１】
以上の処理によって、ｄｉｆｆＡＢ＿ｌｏｗＬ（ｉ）あるいはｄｉｆｆＡＢ＿ｈｉｇｈＬ（ｉ）に１が含まれていると、照合部１４０はＣＰＵ１０２にその結果を通知する。なお、この通知は、一定時間内に所定カウント数の１が発生した場合に行うなどの重み付けを行っても良い。また、整数倍あるいは整数分の１の関係となる複数の周波数に１が発生していることを条件に付加することで、誤検出への防止効果を高めることも期待できる。この通知を受けたＣＰＵ１０２は、このことを使用者に知らせるための警告表示処理を行い（Ｓ２０４）、表示部１０５に警告表示を描画する。
【００３２】
図１１は警告表示画面の一例である。使用者はこの画面を目にすることによって、外部マイク入力信号には本来記録したい音声以外にも何からのノイズが重畳していることを認識できる。
【００３３】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。
【００３４】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００３５】
１００    音声処理装置本体
１０１    内部バス
１０２    ＣＰＵ（中央演算装置）
１０３    プログラムＲＯＭ
１０４    メモリ
１０５    表示部
１０６    操作部
１１１  音声入力部Ａ
１２１    音声入力部Ｂ
１１２    増幅器Ａ
１２２    増幅器Ｂ
１１３    アナログデジタル変換機（以下ＡＤＣ）Ａ
１２３    ＡＤＣＢ
１１４    信号処理部Ａ
１２４    信号処理部Ｂ
１１５    周波数解析部Ａ
１２５    周波数解析部Ｂ
１１６    レベル比較部Ａ
１２６    レベル比較部Ｂ
１３０    記録部
１４０    照合部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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