(57)【要約】【課題】よい物理的雑音低減の効果を得ることができる音声処理装置及び音声処理方法を提供する。【解決手段】本開示に係る音声処理装置は、少なくとも一対の音声変換装置と音声採集装置とを具備し、各対の音声変換装置は、第１音声変換装置及び第２音声変換装置とを備え、前記第１音声変換装置及び前記第２音声変換装置は、音源信号を受信し、音源信号に基づいて第１音声信号及び第２音声信号の出力にそれぞれ用いられ、前記第２音声信号は第１音声信号と逆位相を有し、第２音声信号と第１音声信号との振幅差は振幅閾値以下であり、前記音声採集装置は音声信号の採集に用いられ、前記第１音声変換装置から前記音声採集装置の第１音声経路までの振幅−周波数特性と、前記第２音声変換装置から前記音声採集装置の第２音声経路までの振幅−周波数特性との間の経路特性差は第１特性閾値以下である。【選択図】図１
2019186940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声処理装置であって、
前記音声処理装置は少なくとも一対の音声変換装置と、音声採集装置とを具備し、
各対の音声変換装置は、音源信号を受信し、前記音源信号に基づいて第１音声信号を出力するための第１音声変換装置と、前記音源信号を受信し、前記音源信号に基づいて第２音声信号を出力するための第２音声変換装置とを備え、前記第２音声信号は前記第１音声信号と逆の位相を有し、前記第２音声信号と前記第１音声信号との振幅差は振幅閾値以下であり、
前記音声採集装置は、前記音声信号の採集に用いられ、前記第１音声変換装置から前記音声採集装置の第１音声経路までの振幅−周波数特性と、前記第２音声変換装置から前記音声採集装置の第２音声経路までの振幅−周波数特性との間の経路特性差は第１特性閾値以下である音声処理装置。
【請求項２】
前記第１音声変換装置は、前記音源信号を前記第１音声信号に変換するための第１音声出力部を備え、
前記第２音声変換装置は、前記音源信号を反転させるためのインバータと、反転された音源信号を前記第２音声信号に変換するための第２音声出力部とを備え、前記第１音声出力部の振幅−周波数特性と前記第２音声出力部の振幅−周波数特性との単位特性差は第２特性閾値以下である請求項１に記載された前記音声処理装置。
【請求項３】
前記第１音声変換装置は、前記音源信号が前記第１音声出力部に到達する前に、前記経路特性差及び前記単位特性差のうちの少なくとも一つに基づいて前記音源信号に対して補償を行うための補正部をさらに備える請求項２に記載された前記音声処理装置。
【請求項４】
前記第２音声変換装置は、前記音源信号が前記インバータに到達する前に、又は前記反転された音源信号が前記第２音声出力部に到達する前に、前記経路特性差及び前記単位特性差のうちの少なくとも一つに基づいて前記音源信号又は前記反転された音源信号に対して補償を行うための補正部をさらに備える請求項２に記載された前記音声処理装置。
【請求項５】
前記第１音声経路と前記第２音声経路との間の距離差は距離閾値以下である請求項２に記載された前記音声処理装置。
【請求項６】
前記第１音声出力部及び前記第２音声出力部は、前記音声採集装置に対して面対称になるように設けられる請求項５に記載された前記音声処理装置。
【請求項７】
前記音声処理装置は、
第１の位置と、前記第１の位置に対称となる第２位置及び第３位置を有するケーシングをさらに備え、前記音声採集装置は前記第１位置に配され、前記第１音声出力部及び前記第２音声出力部は、それぞれ前記第２位置及び前記第３位置に配され、前記第１位置、前記第２位置及び第３位置は、前記音声採集装置に対して同じ距離と配向角度を有する請求項６に記載された前記音声処理装置。
【請求項８】
前記ケーシングは、前記音声採集装置に対する対称な位置に一致した材質を有する請求項７に記載された前記音声処理装置。
【請求項９】
前記ケーシングは円柱体であり、前記音声採集装置は、前記円柱体の底面上の中心となる位置に設けられ、前記第１音声出力部および前記第２音声出力部は前記円柱体の円周面上で軸線に対して対称となる位置に設けられる請求項７に記載された前記音声処理装置。
【請求項１０】
前記ケーシングは長方体であり、前記音声採集装置は、前記長方体の底面上の中心となる位置に設けられ、前記第１音声出力部および前記第２音声出力部は前記長方体の対向する二つの側面上で前記長方体の中心線に対して対称となる位置に設けられる請求項７に記載された前記音声処理装置。
【請求項１１】
前記音声処理装置は、
参照信号を取得するように前記音源信号をサンプリングするためのサンプラーと、
前記参照信号に基づいて前記音声採集装置によって採集された音声信号に対する雑音低減処理をするためのエコーキャンセラーと
をさらに備える請求項１に記載された前記音声処理装置。
【請求項１２】
前記エコーキャンセラーは、適応フィルタリングアルゴリズム及びダブルトーク制御メカニズムの少なくとも一つによって、前記参照信号に基づいて、前記音声採集装置によって採集された音声信号から前記音源信号の残留成分を除去する請求項１１に記載された前記音声処理装置。
【請求項１３】
音声処理装置であって、
前記音声処理装置は少なくとも一組の音声変換装置と、音声採集装置とを具備し、
各組の音声変換装置は、音源信号における左チャネル信号を受信し、前記左チャネル信号に基づいて第１音声信号を出力するための第１音声変換装置と、前記音源信号における右チャネル信号を受信し、前記右チャネル信号に基づいて第２音声信号を出力するための第２音声変換装置と、前記左チャネル信号を受信し、前記左チャネル信号に基づいて第３音声信号を出力するための第３音声変換装置と、前記右チャネル信号を受信し、前記右チャネル信号に基づいて第４音声信号を出力するための第４音声変換装置とを備え、前記第３音声信号は前記第１音声信号と逆の位相を有し、前記第３音声信号と前記第１音声信号との振幅差は第１振幅閾値以下であり、前記第４音声信号は前記第２音声信号と逆の位相を有し、前記第４音声信号と前記第２音声信号との振幅差は第２振幅閾値以下であり、
前記音声採集装置は、音声信号の採集に用いられ、前記第１音声変換装置から前記音声採集装置の第１音声経路までの振幅−周波数特性と、前記第３音声変換装置から前記音声採集装置の第３音声経路までの振幅−周波数特性との間の第１経路特性差は第１特性閾値以下であり、前記第２音声変換装置から前記音声採集装置の第２音声経路までの振幅−周波数特性と、前記第４音声変換装置から前記音声採集装置の第４音声経路までの振幅−周波数特性との間の第２経路特性差は第２特性閾値以下である音声処理装置。
【請求項１４】
音声処理方法であって、
前記音声処理方法は、
音声処理装置によって音源信号を受信するステップと、
前記音声処理装置は、少なくとも一対の音声変換装置と、音声信号を採集するための音声採集装置とを具備し、各対の音声変換装置は、第１音声変換装置と、第２音声変換装置とを備え、
前記第１音声変換装置によって、前記音源信号に基づいて第１音声信号を出力するステップと、
前記第２音声変換装置によって、前記音源信号に基づいて第２音声信号を出力するステップと
を含み、
前記第２音声信号は前記第１音声信号と逆の位相を有し、前記第２音声信号と前記第１音声信号との振幅差は振幅閾値以下である音声処理方法。
【請求項１５】
前記音声処理方法は、
前記音声採集装置によって音声信号を採集するステップと、
前記音源信号をサンプリングすることにより参照信号を取得するステップと、
前記参照信号に基づいて、前記音声採集装置が採集した音声信号に対して雑音低減処理を行うステップと
をさらに含む請求項１４に記載された前記音声処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、音声の技術分野に関し、より具体的には、音声処理装置及び音声処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
技術の発展に伴い、深層学習の音声における応用が、音声認識、声紋認識などに対してより良い効果をもたらしている。人間とマシンとの対話は、自然なやり取りの方法として、さらなる高レベルが求められ、特に、ウェイクアップを中断させるシーンにおいて、マシンには、音声を発すると同時に、ユーザからの指令を「理解できる」ことが求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の音声認識及び声紋認識技術は認識効果においては大きな進歩を遂げたが、それらは、信号に対する信号対雑音比（signal to noise ratio）に対して厳しい要求が求められ、信号対雑音比を改善するためには、機器自身が出した音を最大限に除去する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示は上述の問題を解決するためになされたものである。本開示の実施形態は、よい物理的雑音低減の効果を実現できる音声処理装置及び音声処理方法を提供する。
【０００５】
本開示に係る一の実施形態により音声処理装置を提供する。前記音声処理装置は、少なくとも一対の音声変換装置と、音声採集装置とを具備し、各対の音声変換装置は、音源信号を受信し、前記音源信号に基づいて第１音声信号を出力するための第１音声変換装置と、前記音源信号を受信し、前記音源信号に基づいて第２音声信号を出力するための第２音声変換装置とを備え、前記第２音声信号は前記第１音声信号と逆の位相を有し、前記第２音声信号と前記第１音声信号との振幅差は振幅閾値以下であり、前記音声採集装置は、音声信号の採集に用いられ、前記第１音声変換装置から前記音声採集装置の第１音声経路までの振幅−周波数特性と、前記第２音声変換装置から前記音声採集装置の第２音声経路までの振幅−周波数特性との間の経路特性差は第１特性閾値以下である。
【０００６】
本開示の別の実施形態により音声処理装置を提供する。前記音声処理装置は、少なくとも一組の音声変換装置と、音声採集装置とを具備し、各組の音声変換装置は、音源信号における左チャネル信号を受信し、前記左チャネル信号に基づいて第１音声信号を出力するための第１音声変換装置と、前記音源信号における右チャネル信号を受信し、前記右チャネル信号に基づいて第２音声信号を出力するための第２音声変換装置と、前記左チャネル信号を受信し、前記左チャネル信号に基づいて第３音声信号を出力するための第３音声変換装置と、前記右チャネル信号を受信し、前記右チャネル信号に基づいて第４音声信号を出力するための第４音声変換装置とを備え、前記第３音声信号は前記第１音声信号と逆の位相を有し、前記第３音声信号と前記第１音声信号との振幅差は第１振幅閾値以下であり、前記第４音声信号は前記第２音声信号と逆の位相を有し、前記第４音声信号と前記第２音声信号との振幅差は第２振幅閾値以下であり、前記音声採集装置は、音声信号の採集に用いられ、前記第１音声変換装置から前記音声採集装置の第１音声経路までの振幅−周波数特性と、前記第３音声変換装置から前記音声採集装置の第３音声経路までの振幅−周波数特性との間の第１経路特性差は第１特性閾値以下であり、前記第２音声変換装置から前記音声採集装置の第２音声経路までの振幅−周波数特性と、前記第４音声変換装置から前記音声採集装置の第４音声経路までの振幅−周波数特性との間の第２経路特性差は第２特性閾値以下である。
【０００７】
本開示の別の実施形態により音声処理方法を提供する。前記音声処理方法は、前記音声処理装置が音源信号を受信するステップと、前記音声処理装置は、少なくとも一対の音声変換装置と、音声信号の採集のための音声採集装置とを具備し、各対の音声変換装置は、第１音声変換装置と、第２音声変換装置とを備え、前記第１音声変換装置が、前記音源信号に基づいて第１音声信号を出力するステップと、前記第２音声変換装置が、前記音源信号に基づいて第２音声信号を出力するステップとを含み、前記第２音声信号は前記第１音声信号と逆の位相を有し、前記第２音声信号と前記第１音声信号との振幅差は振幅閾値以下である。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の一実施形態に係る音声処理装置及び音声処理方法によれば、従来技術に比較して、少なくとも一対の音響変換装置によって出力される音声信号の同振幅逆位相の対称特性により、音声採集装置によって採集されたオリジナル音声信号が、単一の音声変換装置の出力時に採集された信号に比較して、より高い信号対雑音比を得ることができるため、よい物理的雑音低減の効果を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の実施形態に係る音声処理装置のブロック図を示す図である。
【図２】本開示の実施形態に係る音声変換装置対の具体的な構造を示す例である。
【図３】本開示の実施形態に係る音声処理装置の具体的な構造を示す例である。
【図４】本開示の実施形態に係る音声処理装置の具体的応用例を示す図である。
【図５】本開示の別の実施形態に係る音声処理装置のブロック図を示す図である。
【図６】本開示の実施形態に係る音声処理方法のフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
添付図面を参照しながら、本開示に係る実施形態についてより詳細な説明により、本開示の上述及び他の目的、特徴及び利点がより明らかになる。図面は、本開示に係る実施形態のさらなる理解のために提供するもので、明細書の一部を構成するものであり、本開示に係る実施形態とともに本開示の解釈に用いられるが、本開示の制限に用いられるものではない。図面において、同じ参照番号は通常同じ部材（部品）またはステップを示すものとする。
【００１１】
次に、図面を参照しながら、本開示に係る例示的な実施形態について述べる。明らかに、述べた実施形態は、本開示に係る全部の実施形態ではなく、本開示の一部の実施形態にすぎないことを理解すべきである。本開示はここで述べている例示的な実施形態に制限されない。
【００１２】
本開示の概要
上述の通り、人間と機器とのやり取り及び通信などのシーンでは、エコー除去（Echo Cancellation）を行う必要がある。現在では、主にソフトウェア・アルゴリズム（例えば、適応フィルタアルゴリズム）によってエコー除去を実現している。
【００１３】
しかし、ソフトウェア・アルゴリズムによってエコー除去を実現する場合、次の問題がある。
1. 完全に適応フィルタアルゴリズムによってエコー除去を実現しており、雑音低減の効果がフィルタ収束結果に直接関係しており、依存性が強すぎる。
2. 信号雑音比が０ｄＢを下回ると、ダブルトーク（Double-Talk、ＤＴ）が判断されにくくなり、又は判断のミスが生じやすく、ＤＴ判断のミスに起因して、適応フィルタが収束しないどころか却って発散することになりやすい。ここで、ダブルトークとは、人間と機器のスピーカーの両方とが同時に発声し、より広義的にいうと、スピーカーが音声を再生する際に、局部的に音源からの音声も含まれ、該音源は人間の声も含まれるがこれには限らない。
【００１４】
3. 伝達関数が急激に変化するとき（例えば、音量の調節）、雑音低減の効果が著しく悪化する。
4. 使用シーンの背景環境の雑音のエネルギが相対的に高い場合、アルゴリズムのフィルタは長期間にわたって収束することができず、発散してしまう場合すらあり、このときのフィルタリング効果は悪化する。
5. 汎用スピーカーの低周波発射信号が弱く、実際の環境の低周波ノイズのエネルギが強いために、低周波領域におけるエコー除去効果が悪くなる。
【００１５】
この技術的課題に鑑み、本開示の基本的思想として、音声処理装置及び音声処理方法を提案する。前記音声処理装置及び音声処理方法は、少なくとも一対の音声変換装置から出力した音声信号の同振幅逆位相の対称特性により、単一の音声変換装置の出力時で採集した場合より高い信号対雑音比を得ることができ、これにより、よい物理的雑音低減の効果を実現することができる。
【００１６】
なお、本開示に係る上述の基本的思想は、人間とマシンとのやり取り及び通信などのシーンの下で、エコー除去に応用することができるのみならず、その他のエコー除去が必要な応用場面にも適用することができる。
本開示の基本的な原理の紹介に続いで、次では図面を参照しつつ、本開示の種々の非制限的な実施形態を具体的に紹介する。
【００１７】
例示的な装置
図１に本開示に係る音声処理装置のブロック図を示す。
図１に示したように、本開示に係る音声処理装置１００は、少なくとも一対の音声変換装置１１０を具備し、各対の音声変換装置は、音源信号を受信し、前記音源信号に基づいて第１音声信号を出力するための第１音声変換装置１１１と、前記音源信号を受信し、前記音源信号に基づいて第２音声信号を出力するための第２音声変換装置１１２とを備える。
【００１８】
一例によると、前記第２音声信号は前記第１音声信号と逆の位相を有し、かつ前記第２音声信号と前記第１音声信号との振幅差は振幅閾値以下であり、好ましくはゼロである。
つまり、第１音声変換装置１１１及び第２音声変換装置１１２によって、それぞれ出力された第１音声信号と第２音声信号とは同じ振幅を有するとともに逆の位相を有し、すなわち、同振幅逆位相の対称特性を有する。
【００１９】
本開示の実施形態に係る音声処理装置１００は、音声信号を採集するための音声採集装置１２０をさらに具備する。例えば、該音声採集装置１２０は、マイクＭＩＣのような音声信号を電気信号に変換するエネルギ変換デバイスであってもよい。
【００２０】
一例によると、前記第１音声変換装置１１１から前記音声採集装置１２０までの第１音声経路の振幅−周波数特性と、前記第２音声変換装置１１２から前記音声採集装置１２０までの第２音声経路の振幅−周波数特性との間の音声経路特性差は、第１特性閾値以下であってもよく、好ましくはゼロである。
【００２１】
したがって、本開示の実施形態に係る音声処理装置において、一対の音声変換装置１１１と１１２とを用いることで、二つの音声変換装置１１１と１１２によって出力した第１音声信号と第２音声信号との間に逆の位相及び同じ（同じに近い）振幅を有するようになる。
【００２２】
また、前記第１音声変換装置１１１から前記音声採集装置１２０までの第１音声経路と、前記第２音声変換装置１２０から前記音声採集装置１２０までの第２音声経路との間に同じ（同じに近い）振幅−周波数特性を有するため、音声採集装置１２０による採集時に、採集された前記第１音声信号に対応する第１の成分と前記第２音声信号に対応する第２の成分とは、基本的に位相が逆で、振幅が同じになり、その結果、同じ時刻で採集された第１音声信号に対応する第１の成分のサンプリングポイントの値および第２音声信号に対応する第２の成分のサンプリングポイントの値の和が０になることで、採集された最終信号の中で、両者による物理的な重畳（superposition）で相殺されることが実現される。
【００２３】
図２に本開示の実施形態に係る音声変換装置対の具体的な構成例を図示した。図２に示したように、音声変換機能を実現するために、該１対の音声変換装置１００は、すなわち、音声変換装置１１１および第２音声変換装置１１２のそれぞれは、前記音源信号を音声信号に変換するための音声出力部ＳＰＫを備えることができる。例えば、音声出力部は、電気信号を音声信号に変換するためのエネルギ変換デバイスであるスピーカーであってもよい。スピーカーの種類は多く、エネルギ変換によって分類すると、動電型スピーカー（すなわちダイナミック型スピーカー）、静電型スピーカー（すなわちコンデンサ型スピーカー）、電磁型スピーカー（すなわち舌バネ型スピーカー）、圧電式（すなわちクリスタルスピーカー）などの種類に分けることができる。
【００２４】
前記第１音声変換装置１１１が出力した前記第１音声信号と前記第２音声変換装置１１２が出力した前記第２音声信号とが逆の位相特性を有するために、前記第１音声変換装置１１１および前記第２音声変換装置１１２のうちの一つは、インバータＩＮＶをさらに備えてもよい。前記インバータは、音源信号の位相を反転させるために用いられ、位相が反転された音源信号は、前記音声変換装置１１１における第１音声出力部ＳＰＫ１または第２音声変換装置１１２における第２音声出力部ＳＰＫ２に提供される。つまり、前記インバータＩＮＶは、前記音源信号の受信のためのものであり、前記第１音声出力部ＳＰＫ１または前記第２音声出力部ＳＰＫ２に接続され、位相の反転された音源信号を提供する。
【００２５】
例えば、前記第１音声変換装置１１１は、前記音源信号を前記第１音声信号に変換するための第１音声出力部ＳＰＫ１を備え、前記第２音声変換装置１１２は、前記音源信号の位相を反転させるためのインバータＩＮＶと、位相が反転された音源信号を前記第２音声信号に変換するための第２音声出力部ＳＰＫ２とを備える。
【００２６】
第１音声変換装置１１１が出力した第１音声信号と、前記第２音声変換装置１１２が出力した第２音声信号とが、同じ（略同じ）振幅−周波数特性を有するようにするために、前記第１音声出力部ＳＰＫ１の振幅−周波数特性と前記第２音声出力部ＳＰＫ２の振幅−周波数特性との間の単位特性差（unit-characteristic difference）は第２特性閾値以下で、好ましくはゼロである。
【００２７】
つまり、第１音声出力部ＳＰＫ１および第２音声出力部ＳＰＫ２に対して、両者の振幅−周波数特性によい一致性を確保する。ここで、振幅−周波数特性は、所定の周波数の下での振幅の定常状態の出力と入力との間の関係を指す。この関係は、出力振幅と入力振幅との比と、入力周波数との関数の関係を具体的に指す。
【００２８】
すると、上記構成により、オリジナル音源信号は、モノラル信号で、二つの経路に分けられ２つの音声出力部ＳＰＫに送られ、例えば、一方の経路は、第１音声出力部ＳＰＫ１に送る前に、インバータＩＮＶを経由し、他方の経路は、インバータＩＮＶを経由することなく直接第２音声出力部ＳＰＫ２に送られる。インバータは、各サンプリングポイントを反転させることで、すなわち、「-1」をかけることによって位相の反転を実現する。
【００２９】
一方、前記第１音声出力部ＳＰＫ１の振幅−周波数特性と、前記第２音声出力部ＳＰＫ２の振幅−周波数特性との間、多かれ少なかれ一定の単位特性差を有する。これは、前記第１音声出力部および前記第２音声出力部によって出力された第１音声信号と第２音声信号との間に一定の特性差（振幅差）を生じさせる原因となる可能性がある。他方、前記第１音声変換装置１１１から前記音声採集装置１２０までの第１音声経路ＰＡＴＨ１の振幅−周波数特性と、前記第２音声変換装置１１２から前記音声採集装置１２０までの第２音声経路ＰＡＴＨ２の振幅−周波数特性との間に多かれ少なかれ一定の経路特性差を有する。これにより、該第１音声信号および該第２音声信号が音声採集装置１２０に伝達され、採集されて得られた２つの信号成分の間に一定の特性差（振幅差）を生じさせる可能性がある。
【００３０】
上述の単位特性差および／または経路特性差に起因する前記音声採集装置１２０によって採集された第１音声信号に対応する第１の成分と第２音声信号に対応する第２の成分との間の振幅差を消去するために、前記第１音声変換装置１１１および前記第２音声変換装置１１２のうちの一つまたは両者は、補正器ＣＯＲをさらに備えてもよく、前記補正器ＣＯＲは、前記経路特性差および前記単位特性差のうちの少なくとも一つに対して補償を行うことにより、音声出力部ＳＰＫと音声経路ＰＡＴＨとによる信号成分の特性差（振幅差）を消去するためのものである。
【００３１】
つまり、補正器ＣＯＲは、前記音源信号または反転された音源信号の一つを前記第１音声出力部ＳＰＫ１および第２音声出力部ＳＰＫ２のうちの一つに提供し、前記音源信号または反転された音源信号のうちの他の一つを前記第１音声出力部ＳＰＫ１および第２音声出力部ＳＰＫ２のうちの他の一つの前に提供し、前記特性差に基づいて前記音源信号または前記反転された音源信号のうちの少なくとも一つに対して補償を行う。ここで、当該技術分野における技術者は、補正器ＣＯＲは第１音声出力部および第２音声出力部のいずれか一つまたは二つに接続することもできることは理解される。
【００３２】
したがって、補正器ＣＯＲは、音声採集装置１２０が受信した前記第１音声信号および前記第２音声信号の振幅が等しくなるように、前記第２音声信号と前記第１音声信号との間の振幅差の補償に用いることができる。
例えば、前記第１音声変換装置１１１は、前記音源信号が前記第１音声出力部ＳＰＫ１に到達する前に、経路特性差および単位特性差のうちの少なくとも一つに基づいて、前記音源信号に対して補償するための補正器ＣＯＲをさらに備えてもよい。
【００３３】
追加的にまたは代わりに、前記第２音声変換装置１１２は、前記音源信号が前記インバータＩＮＶに到達する前または前記位相が反転された音源信号が前記第２音声出力部ＳＰＫ２に到達する前に、経路特性差および／または単位特性差（好ましくは両者）に基づいて、前記音源信号または位相が反転された音源信号に対して補償するための補正器ＣＯＲをさらに備えてもよい。
【００３４】
このように、補正器ＣＯＲは、２つの音声出力部ＳＰＫ１とＳＰＫ２との間の電力増幅の差および／または２つの音声経路ＰＡＴＨ１とＰＡＴＨ２との間の減衰の差を補償することができる。
【００３５】
具体的に、理想的な場合に、第１音声出力部ＳＰＫ１と第２音声出力部ＳＰＫ２とがまったく同じ振幅−周波数特性を有することを希望するが、実際に、スクリーニングされる２つの音声出力部は、一般的に、再生の増幅、電力の増幅に差が存在する。例えば、２つの音声出力部に固有の差については、２つの音声出力部に対応する伝達関数ｗ１およびｗ２を予め検出することができる。補正器ＣＯＲが第２音声出力部ＳＰＫ２に接続されている場合、第２音声出力部ＳＰＫ２に送られた信号は、補正部（corrector）ＣＯＲによってｗ１／ｗ２だけ畳み込まれる。補正器ＣＯＲが第１音声出力部ＳＰＫ１に接続されている場合、第１音声出力部ＳＰＫ１に送られた信号は、補正部ＣＯＲによってｗ２／ｗ１だけ畳み込まれる。このようにして、２つの音声出力信号のエネルギ変換後の出力信号が可能な限り一致することを確保することができる。
【００３６】
本開示の実施形態において、前記第１音声変換装置１１１から前記音声採集装置１２０までの（すなわち、第１音声出力部ＳＰＫ１からの出力から音声採集装置１２０までの入力の）第１音声経路ＰＡＴＨ１の振幅−周波数特性と、第２音声変換装置１１２から前記音声採集装置１２０までの（すなわち、第２音声出力部ＳＰＫ２からの出力から音声採集装置１２０までの入力の）第２音声経路ＰＡＴＨ２の振幅−周波数特性との間の特性差が第１特性閾値以下にするため、または好ましくは前記二つの音声経路の振幅−周波数特性が可能な限り同じにするため、前記第１音声経路ＰＡＴＨ１と前記第２音声経路ＰＡＴＨ２との間の距離差が距離閾値以下に設定し、すなわち、前記第１音声経路ＰＡＴＨ１の長さが前記第２音声経路ＰＡＴＨ２の長さに等しいと設定することができる。
【００３７】
一の実施形態において、前記第１音声出力部ＳＰＫ１および前記第２音声出力部ＳＰＫ２は前記音声採集装置１２０に対して、面対称になるように設けることができる。
【００３８】
そのため、本開示の実施形態に係る音声処理装置１００は、第１位置と、前記第１位置に対して対称となる第２位置および第３位置とを有するケーシング（シェル）ＳＨＥＬをさらに含むことができる。前記音声採集装置１２０は前記第１位置に配置され、前記第１音声出力部ＳＰＫ１および前記第２音声出力部ＳＰＫ２はそれぞれ前記第２位置および前記第３位置に配置され、これらは前記音声採集装置１２０に対して同じ距離および配向角度を有する。
【００３９】
ケーシング（モールド）ＳＨＥＬにおける２つの音声出力部ＳＰＫの配置位置は、対称になるようにしてもよく、ケーシングＳＨＥＬは、１つ以上の対称面を有するとともに、音声出力部ＳＰＫとケーシングＳＨＥＬとからなる複合的な構造も対称である。
【００４０】
ケーシングの対称は、２つの音声出力部ＳＰＫから発せられた音声が、２つの音声出力部ＳＰＫの空間対称面（すなわち、２つの音声出力部ＳＰＫの出力点を結ぶ線の垂直二等分面）のいずれかの位置に到達するときに、音声の伝播経路は対称であり、伝播距離が等しいことを確保することで、この２つの音声信号が等しい伝播損失を経ることを保証する。
【００４１】
さらに、伝播経路が同じ振幅−周波数特性を有することをさらに確保するために、ケーシングＳＨＥＬは、前記音声採集１２０装置に対して、その材質が対称的に一致にしてもよい。対称的に一致は、対称位置における音声応答が可能な限り一致になるように、対称的な位置における材質の密度、厚さなどが可能な限り一致にすることを含む。より簡単には、ケーシング全体の材質を均一にすることができる。
【００４２】
音声採集装置１２０は、ケーシングと音声出力部との複合構造の対称面上に配置されることが求められ、対称面に配置すると、２つの音声出力部ＳＰＫによって再生される信号が音声採集装置１２０の位置に到達する信号の電力の減衰と位相のオフセットとが一致になるように確保する。２つの音声出力部ＳＰＫから音声採集装置１２０までの距離が等しい場合にのみ、音声採集装置１２０が受信した２つの音声出力部ＳＰＫからの信号の各周波数帯域の位相差が一定となり、各周波数帯域で同時に相殺されるという効果を達成することが確保される。
【００４３】
以下、図３を参照しながら、本開示の一実施形態に係る音声処理装置の具体的構成例を説明する。
図３は本開示の実施の形態の音声処理装置の具体的構成例を示す図である。
図３に示したように、本開示の一実施形態に係る音声処理装置２００は、円筒状のケーシング２１０と、第１スピーカー２２０と、第２スピーカー２３０と、マイクロホン２４０とを備える。ただし、第１スピーカー２２０および第２スピーカー２３０は第１音声出力部および第２音声出力部として機能し、マイクロホン２４０は音声採集装置として機能する。
【００４４】
第１スピーカー２２０および第２スピーカー２３０について、２つのスピーカーの周波数応答特性（例えば、振幅−周波数特性および位相−周波数特性）がよい一致性を確保する。２つのスピーカーは、ケーシング（モールド）における配置位置も対称になる。ケーシングも１つまたは複数の対称面を有し、スピーカーとケーシングとの複合構造もマイクロホン２４０について対称的である。
【００４５】
図３に示すように、対称の円柱体（円筒）のモールドが設計され、２つのスピーカーが対称になるようにモールド上に配置され、マイクロホンを２つのスピーカーの垂直二等分線に配置される。
すなわち、ケーシング２１０は円柱体であり、前記マイクロホン２４０は円柱体の底面の中央位置に設けられ、第１スピーカー２２０および第２スピーカー２３０は、軸線に対して対称な位置になる前記円柱体の周面に配置される。
【００４６】
このような構成を利用して、再生する音声信号が２チャネルに変換され、２チャネルの信号はその位相が逆になる。対称関係により、２つのスピーカーによって再生される信号がマイクロホン（マイク）に到達する遅延とエネルギの減衰は一致しており、同時に２つのスピーカーが再生した信号は、位相差が１８０度で位相が逆であるため、最終的に該中間点で重畳される２つの信号は相殺され、ここでスピーカーの重畳した振幅がゼロに近く、すなわち、マイクロホンによって採集されたスピーカー信号が最小化される。
【００４７】
もちろん、当該分野における技術者が理解できることとして、ケーシング２１０が図３では円柱体として示され、第１スピーカー２２０および第２スピーカー２３０が、中心軸に対して対称になるケーシングの側面に設けられるが、ケーシング２１０は、他の形状であってもよく、第１スピーカー２２０および第２スピーカー２３０もまた、ケーシングのほかの位置に設けられてもよく、前記ケーシングが前記採集装置に対して１つまたは複数の対称面を有し、前記第１音声出力部２２０および前記第２音声出力部２３０は前記対称面に配置され、音声採集装置２４０に対して同じ距離および配向角度を有していれば足りる。
【００４８】
例えば、ケーシングは直方体であってもよく、前記第１音声出力部２２０および前記第２音声出力部２３０は、前記直方体に対する両側の対称な位置（例えば、二つの対向する側面で直方体に対する中心線の対称な位置）に設けられてもよく、前記音声採集装置２４０は、前記直方体の底面の中心位置に配置されてもよい。
【００４９】
また、ケーシングは正六角柱であってもよく、前記第１音声出力部２２０および前記第２音声出力部２３０は、前記ケーシングに対する両側の対称位置に設けられてもよく、前記音声採集装置は、前記ケーシングの一の底面の中央位置に設けられてもよい。代わりに、前記第１音声出力部２２０および前記第２音声出力部２３０は、ケーシングに隣接する２つの側面であって、その共通の辺に対する対称となる位置に設けられてもよく、前記音声採集装置は、前記ケーシングの一の底面上該共通の辺と中央位置とを連結する線（およびその延長線）における任意の位置に設けられてもよい。
【００５０】
また、本開示の一実施形態に係る音声処理装置は、より多くの音声変換装置対をさらに備えてもよく、出力した音声信号が音声採集装置に対して同振幅逆位相の対称特性を満たせば足りる。
【００５１】
例えば、引き続き円柱ケーシングを例として、前記音声処理装置が２対の音声変換装置を備える場合、すなわち音声処理装置が４つの音声出力部を備える場合、この４つの音声出力部は、ケーシングの周面における、底面に平行する円環の０度、９０度、１８０度、２７０度の４つの位置に設けることができ、該音声採集装置は、依然として、ケーシングの底面の中央位置に設けることができる。
【００５２】
代わりに、ケーシングが正四面体である場合、４つの音声出力部を正四面体の４つの頂点位置にそれぞれ設けることができ、音声採集装置は、正四面体の中心位置に設けることができる。ここで、音声採集装置が所在する位置は、４つの音声出力部までの距離が等しくなる唯一の位置である。したがって、４つの音声出力部は２つのグループに分けることができる。１つのグループは同一の信号を再生し、もう１つのグループは位相が逆になる信号を再生する。このように設定すると、音声採集装置が採集した信号の信号対雑音比が可能な限り低いことを確保することができると同時に、他の位置で再生される信号のエネルギを高めることができる。
【００５３】
すなわち、本開示の実施形態に係る音声処理装置において、前記ケーシングは正四面体であり、前記少なくとも一対の音声変換装置は二対の音声変換装置を備え、二つの第１音声出力部および二つの第２音声出力部は、前記ケーシングの４つの頂点位置にそれぞれ設けられ、前記音声採集装置は前記正四面体の中心位置に設けられている。
そのため、各音声出力部ＳＰＫは、各音声経路の振幅−周波数特性が等しいかまたは略等しいであることが確保される限り、前記音声採集装置１２０に対して面対称となるとの方法以外の方法で設けられてもよい。
【００５４】
また、上記４つ（または４の倍数個）の音声出力部の場合、この４つの音声出力部を次の２つのグループに分けることができるほか、すなわち、一のグループは同一のモノラル信号を再生し、他の一のグループは位相反転されたモノラル信号を再生するほか、この４つの音声出力部は、次の２つのグループに分けることができ、すなわち、一のグループは一のステレオ信号を再生し（すなわち、該グループのうちの１つのスピーカーはステレオにおける左チャネル信号を再生し、他の一のスピーカーはステレオにおける右チャネル信号を再生し）、他の一のグループは位相反転された該ステレオ信号を再生する（すなわち、該グループのうちの１つのスピーカーは位相反転された左チャネル信号を再生し、他の一のスピーカーは位相反転された右チャネル信号を再生する）。
【００５５】
このようにして、モノラル信号ではなく、ステレオ信号の場合に、エコーの物理的重畳による相殺が実現されることで、自動エコーキャンセル（ＡＥＣ）のステレオのシーンが実現される。従来、ステレオエコーのキャンセルはモノラルの音源の場合よりも計算量が大きく、かつ２つのチャネルの信号には、両者の相関があまり高くないという特別な要求があり、ここでのアプリケーションは、２つのチャネルの相関性を低減させることができ、ステレオエコーのキャンセルに対してより有利である。
【００５６】
また、音声の伝播特性を考慮して、前記音声出力部から前記音声採集装置までの音声信号直接到達経路に加え、例えば部屋の環境を介して反射された音声信号のような他の方法により環境において伝達される音声信号が存在する。反射された音声信号の経路は直接到達の音声信号の距離よりはるかに大きいので、音声採集装置によって採集された音声信号も直接到達の音声信号のエネルギを主エネルギとし、弱い反射された音声信号は無視することができ、またはエコー除去によってさらに除去することができる。
【００５７】
効果的にエコー信号を除去するために、本開示の実施形態に係る音声処理装置は、音源信号をサンプリングして参照信号を取得するためのサンプラーと、前記参照信号に基づいて音声採集装置によって採集された音声信号に対して雑音低減処理を行うためのエコーキャンセラーとをさらに備えてもよい。
ここで、エコーキャンセラーは、適応フィルタリングアルゴリズムおよびダブルトーク（ＤＴ）制御メカニズムのうちの少なくとも一つによって、前記参照信号に基づいて前記音声採集装置によって採集された音声信号から前記音源信号の残留成分を除去してもよい。
【００５８】
具体的に、適応フィルタリングアルゴリズムを採用する場合、以下の式に従って前記適応フィルタ係数を更新することができる。
【数１】
2019186940.tif 000003
ただし、W(n)は、前の反復（iteration）で出力した適応フィルタ係数で、W(n+1)は、更新後の適応フィルタ係数で、W(0)は0ベクトルで、μは定数で、e(n)は残差信号で、X(n)はオリジナル雑音源信号（すなわち、前記参照信号）で、W、Xはいずれもベクトルであり、Eは平均値を求めることを示す。
【００５９】
また、残差信号e(n)は、以下の式によって示す。
e(n)=d(n)-XT(n)W(n)
ただし、d(n)は前記オリジナル信号源信号（すなわち、前記音声採集装置の音声信号）である。
【００６０】
図４は、本開示の実施の形態に係る音声処理装置の具体的な適用例を示す図である。
図４に示したように、再生される音源信号はＳであり、Ｓは２つのチャネルに提供され、２チャネルのオーディオファイル、すなわち左チャネルＳＬと右チャネルＳＲとなり、左チャネルＳＬはインバータ３０３を経由して取得し、右チャネルＳＲは補正器３０４を経由して取得し、ＳＬ＝−ＳＲ（またはＳＬ≒−ＳＲ）。ＳＬ信号はスピーカー３０１を経由し、ＳＲ信号はスピーカー３０２を経由するとともに再生され、スピーカー３０１とスピーカー３０２の垂直二等分線に関する面に録音されるマイク３０５が配置される。マイクは、２つのスピーカーの信号と、近端ローカル（near-end local）音声および／または背景の雑音信号の重畳信号Ｄを採集し、該重畳信号Ｄはすでに物理的エコー除去が行われている。次に、重畳信号Ｄおよびサンプラー３０６によって採集された参照信号ＲＥＦを、さらなるエコー除去のために同時にエコーキャンセラー３０７に送られる。
【００６１】
ここで、音源信号Ｓは、マシンスピーカーで再生される音声であり、インバータ３０３は、音源信号Ｓの位相を１８０°遅らせるために用いられ、補正部３０４は、２つのスピーカーによって出力された音声が可能な限り一致するように、スピーカー３０１と３０２と間の差を訂正（correct）するための一組のフィルタ係数を含む。
【００６２】
スピーカー３０１およびスピーカー３０２は、音声信号の再生するためのハードウェア部である。エコー経路１はスピーカー３０１からマイク３０５へのエコー経路であり、エコー経路２はスピーカー３０２からマイク３０５へのエコー経路である。マイク３０５は音声信号の採集部である。
サンプラー３０６は、再生された音声信号を採集するために用いられる。
【００６３】
エコーキャンセラー３０７は、ソフトウェア・アルゴリズムとダブルトーク制御メカニズムにより実現されるエコーキャンセラーシステムの全体であり、入力は参照信号ＲＥＦおよびマイクによって採集された重畳信号Ｄであり、適応フィルタリングアルゴリズムにより雑音低減される。ここで、ダブルトーク制御メカニズムは、現在のマイク（マイクロホン）によって受信された信号エネルギとサンプラーによって採集された参照信号エネルギとの比に基づいて、ある閾値を超えるとダブルトークとするようにし、つまり、マイクの受信音声がスピーカーによる音声を超えると、ダブルトークとすることになる。
【００６４】
すなわち、まず、これから再生される音源信号を２つの経路に分け、一方はインバータを経由して直接スピーカー１に送られて再生され、他方の信号は補正器を経由して２つのスピーカーと伝送経路との間の周波数応答差を低減させた後、スピーカー２に送られて再生される。特定の位置のマイクが２つのスピーカーの信号とローカル信号との重畳信号を採集し、該信号はすでに物理的なエコー除去が行われている。同時にサンプラーは再生された音声信号を採集し、２つの組の信号をエコーキャンセラーに送信し、エコーキャンセラーは、内部ソフトウェア・アルゴリズムおよびＤＴ制御メカニズムによって、さらなるエコー除去を実現し、最後的に残差信号を所望の信号として出力し、所望の信号は通信、音声認識、声紋認識などに用いることができる。
【００６５】
より具体的には、２つのスピーカーによって出力された音声信号がそれぞれs1およびs2であると仮定する。s1 = w1*SL = -w1*S，s2 = w0*w2*SR = w0*w2*Sである。ここで、Ｓは音源信号であり、「-1」はインバータで、w1はスピーカー３０１の変換関数（transducing function）で、w0は補正器の変換関数、w0はw2とw1との差を補正する（エコー経路１および２の変換関数が完全に等しいと仮定する）。
【００６６】
２つのスピーカー３０１，３０２からのマイク３０５への直行経路およびモールド反射によりマイク３０５に到達する反射経路は、エコー経路１（変換関数ｈ１）とエコー経路２（変換関数ｈ２）に対応し、対称性からｈ１はｈ２に等しい（またはほぼ等しい）ことが分かる。
【００６７】
したがって、これら２つの経路を介してマイクロホンに伝達される信号の和は、x = h1*s1+h2*s2 = (w0*w2*h2-w1*h1)*sである。また、w0はw1とw2の差を補正する。ここで、２つのエコー経路は十分に近いので、sum(abs((h1-h2)./h2))はゼロに近づき、すなわち、xはゼロに近づくので、したがって、w1*h1*s或w0*w2*h2*sよりはるかに小さい。ここで、記号「./」はドット分割（pointwise division）を示し、すなわちベクトルの各方向で除算することを示す。
【００６８】
上述２つの経路に加え、部屋の環境を介して返された音声信号がある。反射音声の経路は直接到達音声の距離よりはるかに大きいため、マイクロホンの直接到達音声の受信エネルギは主エネルギである。
例えば、部屋の環境において、上述の２つの経路の間の距離が０．１ｍであり、部屋の反射面は音声採集装置から１ｍの距離があると仮定すると、直接到達音声信号のエネルギは反射音声信号のエネルギよりも20*log10(2*1/0.1)=26dB高くなる。
【００６９】
反射音声信号のエネルギは直接到達の音声信号のエネルギよりはるかに弱いことが分かる。より弱い反射音声信号は、無視することができ、または後続の自動エコーキャンセル（ＡＥＣ）ソフトウェア・アルゴリズムによってフィルタリングされ除去される。
最後に、エコー除去後の所望の信号が出力され、所望の信号は通信、音声認識、声紋認識などに用いることができる。
【００７０】
したがって、本開示の音声処理装置および音声処理方法によると、少なくとも一対の音声変換装置によって出力される音声信号の同振幅逆位相の対称特性により、音声採集装置によって採集されたオリジナル音声信号が、単一の音声変換装置の出力時に採集された場合に比較して、より高い信号対雑音比を得ることができ、よい物理的雑音低減の効果を実現することができる。つまり、このときに音声採集装置によって採集された第１音声変換装置および第２音声変換装置によって出力された第１音声信号および第２音声信号のエネルギは、いずれの単一の音声変換装置によって出力された音声信号のエネルギよりも小さい。したがって、本開示の実施形態に係る音声処理装置は、音声変換装置対を採用することで、物理的波形の逆位相の重畳による相殺の原理を利用して、エコー除去を実現した。
【００７１】
具体的に、本開示の実施形態は以下の利点を有する。
1.単一の音声変換装置によって出力される音声信号の音量が元々小さい場面について、すなわち、オリジナル信号対雑音比が高い場合、自動エコーキャンセル（ＡＥＣ）後処理アルゴリズムを必要とせず、物理的雑音低減だけでよい効果が得られる。そして、再生ボリュームが調節されるときのような伝達関数が突然変化するときでも、物理的な雑音減少の効果は依然として存在する。
2.物理的雑音低減は環境雑音の影響を受けない。
【００７２】
3.低周波信号に対するフィルタリング効果がよりよくなり、これは低周波の波長が長く、重畳による相殺の効果がより顕著になるからである。
4.物理的雑音低減の存在により、オリジナル信号の信号対雑音比の取得について、単一の音声変換装置の出力時で採集した場合がより高く、音声採集装置によって採集されたオリジナル信号と参照信号との相関関係により、ダブルトークの検出により有利になる。
【００７３】
5.物理的雑音低減の存在により、音声変換装置を用いてより高い音量を出力するときに、音声採集装置によって採集された音声信号が、単一の音声変換装置の音量が高すぎたことに起因するクリッピング歪みを引き起こさないことを確保することができる。
6.４つのスピーカーを等距離に配置する態様は、ステレオエコー除去にも効果的である。また、ステレオの２チャネル音源の相関が高い場合には、マイクによって採集されたステレオ信号の相関を打ち消すことができるため、相関の高い周波数帯域のフィルタ値を弱くし、ソフトウェア・アルゴリズムが不安定とのリスクを低減することができる。
【００７４】
例示的な装置
図５は、本開示の別の実施形態に係る音声処理装置のブロック図を例示する。
以下に、図５の実施形態と図１の実施形態との相違点を重点的に説明する。音声処理装置が備えているのは、少なくとも一対の音声変換装置ではなく、少なくとも一組の４つの音声変換装置によって構成される音声変換装置組を備えていることが主な相違点である。
【００７５】
図５に示したように、本開示の一実施形態に係る音声処理装置４００は、少なくとも１組の音声変換装置組４１０を具備し、各音声変換装置組は、ステレオ音源信号における左チャネル信号を受信し、前記左チャネル信号に基づいて第１音声信号を出力するための第１音声変換装置４１１と、ステレオ音源信号における右チャネル信号を受信し、前記右チャネル信号に基づいて第２音声信号を出力するための第２音声変換装置４１２と、前記左チャネル信号を受信し、前記左チャネル信号に基づいて第３音声信号を出力するための第３の音声変換装置４１３と、前記右チャネル信号を受信し、前記右チャネル信号に基づいて第４音声信号を出力するための第４の音声変換装置４１４とを備えている。
【００７６】
一の例示において、前記第３音声信号は前記第１音声信号と逆の位相を有し、前記第３音声信号と前記第１音声信号との間の振幅差は第１の振幅閾値以下で、好ましくはゼロである。前記第４音声信号は前記第２音声信号と逆の位相を有し、前記第４音声信号と前記第２音声信号との間の振幅差は第２の振幅閾値以下で、好ましくはゼロである。
さらに、第１音声信号乃至第４音声信号は、同じ振幅を有してもよい。
【００７７】
本開示の実施形態に係る音声処理装置４００は、音声信号を採集するための音声採集装置４２０をさらに備える。
【００７８】
一の例示において、前記第１音声変換装置４１１から音声採集装置４２０までの第１音声経路の振幅−周波数特性と、前記第３音声変換装置４１３から前記音声採集装置４２０までの第３音声経路の振幅−周波数特性との間の第１経路特性差は、第１特性閾値以下で、好ましくはゼロである。前記第２音声変換装置４１２から前記音声採集装置４２０までの第２音声経路の振幅−周波数特性と、前記第４音声変換装置４１４から前記音声採集装置４２０までの第４音声経路の振幅−周波数特性との間の第２経路特性差は、第２特性閾値以下で、好ましくはゼロである。
さらに、第１音声経路乃至第４音声経路は、同じ振幅−周波数特性を有してもよい。
【００７９】
一の例示において、前記第１音声変換装置は、前記左チャネル信号を前記第１音声信号に変換するための第１音声出力部を備え、前記第２音声変換装置は、前記右チャネル信号を前記第２音声信号に変換するための第１音声出力部を備え、前記第３音声変換装置は、前記左チャネル信号の位相を反転させるための第１のインバータと、位相反転された前記左チャネル信号を前記第３音声信号に変換するための第３音声出力部とを備え、前記第１音声出力部の振幅−周波数特性と前記第３音声出力部の振幅−周波数特性との間の第１単位特性差は第３特性閾値以下で、好ましくはゼロであり、前記第４音声変換装置は、前記右チャネル信号の位相を反転させるための第２のインバータと、位相反転された前記右チャネル信号を前記第４音声信号に変換するための第４音声出力部とを備え、前記第２音声出力部の振幅−周波数特性と前記第４音声出力部の振幅−周波数特性との間の第２単位特性差は第４特性閾値以下であり、好ましくはゼロである。
さらに、第１の音声出力装置乃至第４の出力装置は、同じ振幅−周波数特性を有してもよい。
【００８０】
一の例示において、前記第１音声変換装置４１１および前記第３音声変換装置４１３のうちの１つまたは両者は、前記第１経路特性差および前記第１単位特性差のうちの少なくとも１つに基づいて前記左チャネル信号または前記反転された左チャネル信号に対して補償するための補正器を備えることができる。前記第２音声変換装置４１２および前記第４音声変換装置４１４のうちの１つまたは両者は、前記第２経路特性差および前記第２単位特性差のうちの少なくとも１つに基づいて前記右チャネル信号または前記反転された右チャネル信号に対して補償するための補正器を備えることができる。
また、上述した２つ以上の補正器は、第１音声信号乃至第４音声信号の振幅差を総合的に消去することに用いられてもよい。
【００８１】
一の例示において、前記第１音声経路と第３音声経路との間の距離差は第１距離閾値以下であり、好ましくはゼロであり、前記第２音声経路と第４音声経路との間の距離差は第２距離閾値以下であり、好ましくはゼロである。
また、第１音声経路乃至第４音声経路は、同じ距離を有する。
【００８２】
一の例示において、前記第１音声出力装置、前記第２音声出力装置、前記第３音声出力装置、および前記第４の音声出力装置は、前記音声採集装置に対して対称に設置されている。
【００８３】
上述したように、ケーシングが正四面体である場合、４つの音声出力装置をそれぞれ正四面体の４つの頂点位置に配置し、音声採集装置は正四面体の中心位置に設けることができる。ここで、音声採集装置の所在する位置は、４つの音声出力装置までの距離が等しくなる唯一の位置である。したがって、この４つの音声出力装置は２つのグループに分けることができ、第１音声出力部はステレオにおける左チャネル信号を再生し、第２音声出力部はステレオにおける右チャネル信号を再生し、第３音声出力部は位相反転された左チャネル信号を再生し、第４音声出力部は位相反転された右チャネル信号を再生する。このように、ステレオ信号の場合、エコーの物理的な重畳による相殺を実現することで、自動エコーキャンセル（ＡＥＣ）のステレオの場面を実現した。
【００８４】
例示的な方法
図６は本開示の実施形態に係る音声処理方法のフローチャートを示した。
図６に示したように、本開示に係る音声処理方法は、
ステップＳ５１０において、音声処理装置により音源信号を受信し、前記音声処理装置は、少なくとも１対の音声変換装置と音声採集装置とを備え、各対の音声変換装置は、第１音声変換装置と、第２音声変換装置とを備え、
ステップＳ５２０において、前記第１音声変換装置によって前記音源信号に基づいて第１音声信号を出力し、
ステップＳ５３０において、前記第２音声変換装置によって前記音源信号に基づいて第２音声信号を出力し、前記第２音声信号は前記第１音声信号と逆の位相を有し、前記第２音声信号と前記第１音声信号との間の振幅差は振幅閾値以下である。
【００８５】
上記音声処理方法は、前記音声採集装置によって音声信号を採集し、前記音源信号をサンプリングして参照信号を取得し、前記参照信号に基づいて前記音声採集装置の採集した音声信号に対して雑音低減処理を行うことをさらに含む。
例えば、適応フィルタリングアルゴリズムおよびダブルトーク音声制御メカニズムのうちの少なくとも１つによって、参照信号に基づいて、前記音声採集装置の採集した音声信号から前記音源信号の残留成分を除去することができる。
【００８６】
当該分野における技術者は、本開示の実施形態による音声処理方法の他の詳細は、本開示の実施形態に係る音声処理装置に関する上記の説明に対応する詳細と同様であることを理解することができる。重複を避けるために再度説明は繰り返さない。
【００８７】
以上、具体的な実施形態を参照しながら本開示の基本原理を説明したが、本開示において言及したメリット、利点、効果などは例示的なものであるにすぎず、限定的なものではなく、これらのメリット、利点、効果などは本開示の各実施形態にとって必須であると理解されるべきでない。さらに、上記で開示した具体的な詳細は、例示的な作用および理解を容易にするためのものにすぎず、制限的なものではなく、上述の詳細は、本開示を制限するものではなく、上記の具体的な詳細を採用しなければならないという意味でもない。
【００８８】
本開示に係るデバイス、装置、設備、システムのブロック図は単なる例示であり、ブロック図に示されている態様で接続、分布、配置しなければならないことを求めるまたは示唆することを意図するものではない。当該分野における技術者が認識しているように、任意の方法でこれらのデバイス、装置、設備、システムを接続、分布、配置することができる。例えば、「含む」、「備える」、「有する」などのような用語は、オープン的な用語であり、「含むがこれに限定されない」ことを意味することを指し、互換的に使用することができる。本明細書で使用している「または」および「および」という用語は、「および／または」という意味で使用され、文脈が明らかにそうでないと示さない限り、互換的に使用することができる。本明細書で使用される「のような」という用語は、「例えば、・・・あげられるが、これには限定されない」などの用語を指し、互換的に使用することができる。
【００８９】
本開示に係るデバイス、装置、および方法において、様々な構成要素またはステップは分解および／または再組み合わせができることにも留意されたい。これらの分解および／または再組み合わせは、本開示と同等（均等）のものとみなすべきである。
【００９０】
当該分野における技術者が本開示を実現または使用することができるために、開示された態様の上記の説明を提供した。これらの態様に対する様々な修正は当該分野における技術者にとって明らかであり、本明細書で定義した一般的な原理は本開示の範囲から逸脱することなく他の態様に適用することができる。したがって、本開示は、本明細書に示されている態様に限定されることを意図するものではなく、本明細書に開示されている原理および新規な特徴と一致する最も広い範囲内にあることを意図している。
【００９１】
例示および説明を目的として、以上に説明した。このほか、この説明は、本開示の実施形態を本明細書に開示された形態に限定することを意図するものではない。複数の例示的な態様および実施形態を以上で説明してきたが、当該分野における技術者であれば、それらの変形、修正、変更、追加、およびサブ組み合わせの追加ができることは認識することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１００、２００  音声処理装置
１１０  音声変換装置対
１１１  第１音声変換装置
１１２  第２音声変換装置
１２０  音声採集装置
２１０  ケーシング
２２０  第１音声出力部
２３０  第２音声出力部
２４０  音声採集装置
３０１、３０２  スピーカー  
３０３  インバータ
３０４  補正器
３０５  マイク
３０６  サンプラー
３０７  エコーキャンセラー
４２０  音声採集装置
４１１  第１音声変換装置
４１２  第２音声変換装置
４１３  第３音声変換装置
４１４  第４音声変換装置
【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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【外国語明細書】
2019186940000001.pdf