(57)【要約】  本技術は、所望の音声を集音できるようにする音声処理装置、音声処理方法、並びにプログラムに関する。音声を集音する集音部と、集音部により集音された信号に対して、所定のフィルタを適用する適用部と、適用部で適用するフィルタのフィルタ係数を選択する選択部と、適用部からの信号を補正する補正部とを備える。選択部は、集音部により集音された信号に基づき、フィルタ係数を選択する。選択部は、集音部により集音された信号から、音声が発生した方向と音声の強度を関連付けたヒストグラムを作成し、ヒストグラムからフィルタ係数を選択する。本技術は、音声処理装置に適用できる。
2016076123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声を集音する集音部と、
前記集音部により集音された信号に対して、所定のフィルタを適用する適用部と、
前記適用部で適用する前記フィルタのフィルタ係数を選択する選択部と、
前記適用部からの信号を補正する補正部と
を備える音声処理装置。
【請求項２】
前記選択部は、前記集音部により集音された信号に基づき、前記フィルタ係数を選択する
請求項１に記載の音声処理装置。
【請求項３】
前記選択部は、前記集音部により集音された信号から、前記音声が発生した方向と音声の強度を関連付けたヒストグラムを作成し、前記ヒストグラムから前記フィルタ係数を選択する
請求項１に記載の音声処理装置。
【請求項４】
前記選択部は、前記ヒストグラムを、所定の時間蓄積された前記信号から作成する
請求項３に記載の音声処理装置。
【請求項５】
前記選択部は、前記ヒストグラムの最大値を含む領域以外の領域の前記音声を抑制するフィルタのフィルタ係数を選択する
請求項３に記載の音声処理装置。
【請求項６】
前記集音部により集音された前記信号を周波数領域の信号に変換する変換部をさらに備え、
前記選択部は、前記変換部からの信号を用いて、全ての周波数帯域に対する前記フィルタ係数を選択する
請求項１に記載の音声処理装置。
【請求項７】
前記集音部により集音された前記信号を周波数領域の信号に変換する変換部をさらに備え、
前記選択部は、前記変換部からの信号を用いて、周波数帯域毎に前記フィルタ係数を選択する
請求項１に記載の音声処理装置。
【請求項８】
前記適用部は、第１の適用部と第２の適用部を含み、
前記第１の適用部と前記第２の適用部からの信号を混合する混合部をさらに備え、
第１のフィルタ係数から第２のフィルタ係数に切り替えられるとき、前記第１の適用部では第１のフィルタ係数によるフィルタが適用され、前記第２の適用部では第２のフィルタ係数によるフィルタが適用され、
前記混合部は、前記第１の適用部からの信号と前記第２の適用部からの信号を所定の混合比で混合する
請求項１に記載の音声処理装置。
【請求項９】
所定の時間が経過した後、前記第１の適用部は、前記第２のフィルタ係数によるフィルタを適用した処理を開始し、前記第２の適用部は、処理を停止する
請求項８に記載の音声処理装置。
【請求項１０】
前記選択部は、ユーザからの指示に基づき、前記フィルタ係数を選択する
請求項１に記載の音声処理装置。
【請求項１１】
前記補正部は、
前記集音部で集音された前記信号の方が、前記適用部により所定のフィルタが適用された信号よりも小さい場合、前記適用部で抑圧された信号をさらに抑圧する補正を行い、
前記集音部で集音された前記信号の方が、前記適用部により所定のフィルタが適用された信号よりも大きい場合、前記適用部で増幅された信号を抑圧する補正を行う
請求項１に記載の音声処理装置。
【請求項１２】
前記適用部は、定常雑音を抑制し、
前記補正部は、突発性雑音を抑制する
請求項１に記載の音声処理装置。
【請求項１３】
音声を集音し、
集音された信号に対して、所定のフィルタを適用し、
適用する前記フィルタのフィルタ係数を選択し、
前記所定のフィルタが適用された信号を補正する
ステップを含む音声処理方法。
【請求項１４】
音声を集音し、
集音された信号に対して、所定のフィルタを適用し、
適用する前記フィルタのフィルタ係数を選択し、
前記所定のフィルタが適用された信号を補正する
ステップを含む処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、音声処理装置、音声処理方法、並びにプログラムに関する。詳しくは、抽出したい音声を、適切に雑音を除去して抽出することができる音声処理装置、音声処理方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、音声を使ったユーザインターフェースが普及しつつある。音声を使ったユーザインターフェースは、例えば、携帯電話機（スマートホンなどと称される機器）において、電話をかけるときや情報検索のときなどに用いられている。【０００３】
しかしながら、雑音が多い環境下で用いられると、雑音の影響で、ユーザが発した音声を正確に解析できず、誤った処理が実行されてしまう可能性があった。特許文献１では、固定ビームフォーマ部で音声を強調し、ブロッキング行列部で雑音を強調し、一般化サイドローブキャンセラを行うことが提案されている。またビームフォーミング部切替ユニットにおいて固定ビームフォーマの係数を切り替え、その切り替えは、音声が存在する場合と、音声が存在しない場合で２つのフィルタを切り替えることで行うことが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2010-91912号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のように、音声がある場合と音声がない場合とで、特性が異なるフィルタを切り替えるようにする場合、正確な音声区間の検出ができなければ、正確なフィルタに切り替えることができない。しなしながら、音声区間を正確に検出することは困難であるため、正確に音声区間を検出できず、正確なフィルタに切り替えることができない可能性がある。【０００６】
また、特許文献１では、音声がある場合と音声がない場合とで、フィルタが急激に切り替えられるため、音質が急に変化してしまい、ユーザに違和感を与える可能性がある。【０００７】
また存在する雑音が点音源のみであれば音質への悪影響は少ないと考えられるが、一般的には雑音は空間に広がっている。また 突発的な雑音が発生する場合もある。このような様々な雑音に対応し、所望の音を取得することができるようにすることが望まれている。【０００８】
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、適切にフィルタを切り替え、所望の音を取得することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本技術の一側面の音声処理装置は、音声を集音する集音部と、前記集音部により集音された信号に対して、所定のフィルタを適用する適用部と、前記適用部で適用する前記フィルタのフィルタ係数を選択する選択部と、前記適用部からの信号を補正する補正部とを備える。【００１０】
前記選択部は、前記集音部により集音された信号に基づき、前記フィルタ係数を選択するようにすることができる。【００１１】
前記選択部は、前記集音部により集音された信号から、前記音声が発生した方向と音声の強度を関連付けたヒストグラムを作成し、前記ヒストグラムから前記フィルタ係数を選択するようにすることができる。【００１２】
前記選択部は、前記ヒストグラムを、所定の時間蓄積された前記信号から作成するようにすることができる。【００１３】
前記選択部は、前記ヒストグラムの最大値を含む領域以外の領域の前記音声を抑制するフィルタのフィルタ係数を選択するようにすることができる。【００１４】
前記集音部により集音された前記信号を周波数領域の信号に変換する変換部をさらに備え、前記選択部は、前記変換部からの信号を用いて、全ての周波数帯域に対する前記フィルタ係数を選択するようにすることができる。【００１５】
前記集音部により集音された前記信号を周波数領域の信号に変換する変換部をさらに備え、前記選択部は、前記変換部からの信号を用いて、周波数帯域毎に前記フィルタ係数を選択するようにすることができる。【００１６】
前記適用部は、第１の適用部と第２の適用部を含み、前記第１の適用部と前記第２の適用部からの信号を混合する混合部をさらに備え、第１のフィルタ係数から第２のフィルタ係数に切り替えられるとき、前記第１の適用部では第１のフィルタ係数によるフィルタが適用され、前記第２の適用部では第２のフィルタ係数によるフィルタが適用され、前記混合部は、前記第１の適用部からの信号と前記第２の適用部からの信号を所定の混合比で混合するようにすることができる。【００１７】
所定の時間が経過した後、前記第１の適用部は、前記第２のフィルタ係数によるフィルタを適用した処理を開始し、前記第２の適用部は、処理を停止するようにすることができる。【００１８】
前記選択部は、ユーザからの指示に基づき、前記フィルタ係数を選択するようにすることができる。【００１９】
前記補正部は、前記集音部で集音された前記信号の方が、前記適用部により所定のフィルタが適用された信号よりも小さい場合、前記適用部で抑圧された信号をさらに抑圧する補正を行い、前記集音部で集音された前記信号の方が、前記適用部により所定のフィルタが適用された信号よりも大きい場合、前記適用部で増幅された信号を抑圧する補正を行うようにすることができる。【００２０】
前記適用部は、定常雑音を抑制し、前記補正部は、突発性雑音を抑制するようにすることができる。【００２１】
本技術の一側面の音声処理方法は、音声を集音し、集音された信号に対して、所定のフィルタを適用し、適用する前記フィルタのフィルタ係数を選択し、前記所定のフィルタが適用された信号を補正するステップを含む。【００２２】
本技術の一側面のプログラムは、音声を集音し、集音された信号に対して、所定のフィルタを適用し、適用する前記フィルタのフィルタ係数を選択し、前記所定のフィルタが適用された信号を補正するステップを含む処理をコンピュータに実行させる。【００２３】
本技術の一側面の音声処理装置、音声処理方法、並びにプログラムにおいては、音声が集音され、集音された信号に対して、所定のフィルタが適用され、適用するフィルタのフィルタ係数が選択され、所定のフィルタが適用された信号が補正されることで、雑音が抑制され、所望とされる音が集音される。
【発明の効果】
【００２４】
本技術の一側面によれば、適切にフィルタを切り替え、所望の音を取得することができる。【００２５】
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本技術が適用される音声処理装置の一実施の形態の構成を示す図である。
【図２】音源について説明するための図である。
【図３】第１‐１の音声処理装置の内部構成を示す図である。
【図４】第１‐１の音声処理装置の動作について説明するためのフローチャートである。
【図５】第１‐１の音声処理装置の動作について説明するためのフローチャートである。
【図６】時間周波数変換部の処理について説明するための図である。
【図７】作成されるヒストグラムの一例を示す図である。
【図８】フィルタの一例を示す図である。
【図９】ヒストグラムの分割例を示す図である。
【図１０】フィルタ選択部の構成を示す図である。
【図１１】ビームフォーミングについて説明するための図である。
【図１２】ビームフォーミングについて説明するための図である。
【図１３】補正係数計算部と信号補正部の構成を示す図である。
【図１４】補正係数について説明するための図である。
【図１５】第１‐１の音声処理装置の動作について説明するための図である。
【図１６】第１‐１の音声処理装置の動作について説明するための図である。
【図１７】第１‐２の音声処理装置の内部構成を示す図である。
【図１８】ディスプレイに表示される画面の一例を示す図である。
【図１９】第１‐２の音声処理装置の動作について説明するためのフローチャートである。
【図２０】第１‐２の音声処理装置の動作について説明するためのフローチャートである。
【図２１】第２‐１の音声処理装置の内部構成を示す図である。
【図２２】ビームフォーミング部の構成を示す図である。
【図２３】第２‐１の音声処理装置の動作について説明するためのフローチャートである。
【図２４】第２‐１の音声処理装置の動作について説明するためのフローチャートである。
【図２５】第２‐２の音声処理装置の内部構成を示す図である。
【図２６】第２‐２の音声処理装置の動作について説明するためのフローチャートである。
【図２７】第２‐２の音声処理装置の動作について説明するためのフローチャートである。
【図２８】記録媒体について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態という）について説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
１．音声処理装置の外観の構成
２．音源について
３．第１の音声処理装置の内部構成と動作（第１‐１，１‐２の音声処理装置）
４．第２の音声処理装置の内部構成と動作（第２‐１，２‐２の音声処理装置）
５．記録媒体について
【００２８】
＜音声処理装置の外観の構成＞
図１は、本技術が適用される音声処理装置の外観の構成を示す図である。本技術は、音声信号を処理する装置に適用できる。例えば、携帯電話機（スマートホンなどと称される機器も含む）、ゲーム機のマイクロホンからの信号を処理する部分、ノイズキャンセリングヘッドホンやイヤホンなどに適用できる。また、ハンズフリー通話、音声対話システム、音声コマンド入力、ボイスチャットなどを実現するアプリケーションを搭載した装置にも適用できる。
【００２９】
また本技術が適用される音声処理装置は、携帯端末であっても良いし、所定の位置に設置されて用いられる装置であっても良い。また、メガネ型の端末や、腕などに装着する端末であり、ウェアラブル機器などと称される機器にも適用できる。
【００３０】
ここでは、携帯電話機（スマートホン）を例に挙げて説明を続ける。図１は、携帯電話機１０の外観の構成を示す図である。携帯電話機１０の一面には、スピーカ２１、ディスプレイ２２、およびマイクロホン２３が備えられている。
【００３１】
スピーカ２１とマイクロホン２３は、音声通話を行うときに用いられる。ディスプレイ２２は、さまざまな情報を表示する。ディスプレイ２２は、タッチパネルであっても良い。
【００３２】
マイクロホン２３は、ユーザの発話した音声を集音する機能を有し、後述する処理の対象となる音声が入力される部分である。マイクロホン２３は、エレクトレットコンデンサマイクロホン、MEMSマイクロホンなどである。またマイクロホン２３のサンプリングは、例えば16000Hzである。
【００３３】
また、図１では、マイクロホン２３は、１本だけ図示してあるが、後述するように、２本以上備えられる。図３以降では、複数のマイクロホン２３を集音部として記載する。集音部には、２本以上のマイクロホン２３が含まれる。
【００３４】
マイクロホン２３の携帯電話機１０上での設置位置は、一例であり、図１に示したような下部の中央部分に設置位置が限定されることを示すわけではない。例えば、図示はしないが、携帯電話機１０の下部の左右に、それぞれ１本ずつマイクロホン２３が設けられていたり、携帯電話機１０の側面など、ディスプレイ２２とは異なる面に設けられていたりしても良い。
【００３５】
マイクロホン２３の設置位置や、本数は、マイクロホン２３が設けられている機器により異なり、機器毎に適切な設置位置に設置されていれば良い。
【００３６】
＜音源について＞
図２を参照し、以下の説明で用いる“音源”、“雑音”という用語について説明を加える。図２のＡは、定常雑音を説明するための図である。略中央部分にマイクロホン５１‐１とマイクロホン５１‐２が位置する。以下、個々にマイクロホン５１‐１とマイクロホン５１‐２を区別する必要がない場合、単に、マイクロホン５１と記述する。他の部分についても同様に記載する。
【００３７】
このマイクロホン５１に集音される音のうち、集音するには好ましくない雑音を発生するのが、音源６１であるとする。音源６１から発せられる雑音は、例えば、プロジェクタのファンノイズや、空調の音といったような、常に同じ方向から発生し続ける雑音である。このような雑音を、ここでは定常雑音と定義する。
【００３８】
図２のＢは、突発性雑音を説明するための図である。図２のＢに示した状況は、音源６１から定常雑音が発せられ、音源６２から突発的雑音が発せられている状態である。突発性雑音とは、例えば、ペンが落ちる音、人の咳やくしゃみなど、定常雑音とは異なる方向から突然発生し、継続時間が比較的短い雑音である。
【００３９】
定常雑音であり、その定常雑音を取り除き、所望とする音声を抽出する処理を実行しているときに、突発性雑音が発生すると、その突発性雑音に対応することができない、換言すれば、突発性雑音を取り除けずに所望とする音声の抽出に悪影響を及ぼす可能性がある。または、例えば、所定のフィルタを適用して定常雑音を処理しているときに、突発性雑音が発生し、突発性雑音を処理するためのフィルタに切り替えられた後、すぐに、定常雑音を処理するためのフィルタに戻されると、フィルタの切り替えが頻繁に起こることになり、そのフィルタの切り替えによる雑音が発生する可能性があった。
【００４０】
そこで、定常雑音を低減するとともに、突発性雑音が発生したときにも適切に対応し、さらに雑音を低減するための処理により、新たな雑音が発生するようなことがないように処理する音声処理装置について説明する。
【００４１】
＜第１の音声処理装置の内部構成と動作＞
＜第１‐１の音声処理装置の内部構成と動作＞
図３は、第１‐１の音声処理装置１００の構成を示す図である。音声処理装置１００は、携帯電話機１０の内部に備えられ、携帯電話機１０の一部を構成する。図３に示した音声処理装置１００は、集音部１０１、時間周波数変換部１０２、ビームフォーミング部１０３、フィルタ選択部１０４、フィルタ係数保持部１０５、信号補正部１０６、補正係数計算部１０７、および時間周波数逆変換部１０８から構成されている。
【００４２】
なお、携帯電話機１０には、電話機として機能するための通信部や、ネットワークに接続する機能なども有しているが、ここでは、音声処理に係わる音声処理装置１００の構成を図示し、他の機能については、図示および説明を省略する。
【００４３】
集音部１０１は、複数のマイクロホン２３を備え、図３に示した例では、マイクロホン２３‐１乃至２３‐ＭのＭ本のマイクロホンを備えている。
【００４４】
集音部１０１により集音された音声信号は、時間周波数変換部１０２に供給される。時間周波数変換部１０２は、供給された時間領域の信号を周波数領域の信号に変換し、ビームフォーミング部１０３、フィルタ選択部１０４、および補正係数計算部１０７にそれぞれ供給する。
【００４５】
ビームフォーミング部１０３は、時間周波数変換部１０２から供給されたマイクロホン２３‐１乃至２３‐Ｍの音声信号とフィルタ係数保持部１０５から供給されるフィルタ係数を用いて、ビームフォーミングの処理を行う。ビームフォーミング部１０３は、フィルタを適用した処理を行う機能を有し、その一例が、ビームフォーミングである。ビームフォーミング部１０３で実行されるビームフォーミングは、加算型または減算型のビームフォーミングの処理を実行する。
【００４６】
フィルタ選択部１０４は、ビームフォーミング部１０３がビームフォーミングに用いるフィルタ係数のインデックスを、フレーム毎に算出する。
【００４７】
フィルタ係数保持部１０５は、ビームフォーミング部１０３で用いるフィルタ係数を保持している。
【００４８】
ビームフォーミング部１０３から出力された音声信号は、信号補正部１０６と補正係数計算部１０７に供給される。
【００４９】
補正係数計算部１０７は、時間周波数変換部１０２からの音声信号と、ビームフォーミング部１０３からのビームフォーミング後の信号の供給を受け、これらの信号を用いて信号補正部１０６で用いる補正係数を算出する。
【００５０】
信号補正部１０６は、ビームフォーミング部１０３から出力された信号を、補正係数計算部１０７で計算された補正係数を用いて補正する。
【００５１】
信号補正部１０６で補正された信号は、時間周波数逆変換部１０８に供給される。時間周波数逆変換部１０８では、供給された周波数帯域の信号を、時間領域の信号に変換し、図示していない後段の部に出力する。
【００５２】
図４，図５のフローチャートを参照し、図３に示した第１‐１の音声処理装置１００の動作について説明する。
【００５３】
ステップＳ１０１において、集音部１０１のマイクロホン２３‐１乃至２３‐Ｍのそれぞれにより、音声信号が集音される。なおここで集音される音声は、ユーザが発した音声、雑音、それらが混ざった音などである。
【００５４】
ステップＳ１０２において、入力された信号がフレーム毎に切り出される。切り出し時のサンプリングは、例えば、16000Hzで行われる。ここでは、マイクロホン２３‐１から切り出されたフレームの信号を信号ｘ1（ｎ）とし、マイクロホン２３‐２から切り出されたフレームの信号を信号ｘ2（ｎ）、・・・、マイクロホン２３‐Ｍから切り出されたフレームの信号を信号ｘm（ｎ）とする。ここで、mは、マイクロホンのインデックス（1乃至Ｍ）を表し、nは収音された信号のサンプル番号を表す。
【００５５】
切り出された信号ｘ1（ｎ）乃至ｘm（ｎ）は、時間周波数変換部１０２にそれぞれ供給される。
【００５６】
ステップＳ１０３において、時間周波数変換部１０２は、供給された信号ｘ1（ｎ）乃至ｘm（ｎ）を、それぞれ時間周波数信号に変換する。図６のＡを参照するに、時間周波数変換部１０２には、時間領域の信号ｘ1（ｎ）乃至ｘm（ｎ）が入力される。信号ｘ1（ｎ）乃至ｘm（ｎ）は、それぞれ別々に周波数領域の信号に変換される。
【００５７】
ここでは、時間領域の信号ｘ1（ｎ）は、周波数領域の信号ｘ1（ｆ，k）に変換され、時間領域の信号ｘ2（ｎ）は、周波数領域の信号ｘ2（ｆ，k）に変換され、・・・、時間領域の信号ｘm（ｎ）は、周波数領域の信号ｘm（ｆ，k）に変換されるとして説明を続ける。（ｆ，k）のｆは、周波数帯域を示すインデックスであり、（ｆ，k）のkは、フレームインデックスである。
【００５８】
図６のＢに示すように、時間周波数変換部１０２は、入力された時間領域の信号ｘ1（ｎ）乃至ｘm（ｎ）（以下、信号ｘ1（ｎ）を例に挙げて説明する）をフレームサイズＮサンプル毎にフレーム分割し、窓関数をかけ、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）によって周波数領域の信号に変換する。フレーム分割では、Ｎ／２サンプルずつ取り出す区間がシフトされる。
【００５９】
図６のＢでは、フレームサイズＮを５１２とし、シフトサイズを２５６に設定したときを例に図示してある。すなわちこの場合、入力された信号ｘ1（ｎ）は、５１２のフレームサイズＮでフレーム分割され、窓関数がかけられ、ＦＦＴ演算が実行されることで、周波数領域の信号に変換される。
【００６０】
図４のフローチャートの説明に戻り、ステップＳ１０３において、時間周波数変換部１０２により周波数領域の信号に変換された信号ｘ1（ｆ，k）乃至ｘm（ｆ，k）は、ビームフォーミング部１０３、フィルタ選択部１０４、および補正係数計算部１０７にそれぞれ供給される。
【００６１】
ステップＳ１０４において、フィルタ選択部１０４は、ビームフォーミングに用いるフィルタ係数のインデックスＩ（ｋ）を、フレーム毎に算出する。算出されたインデックスＩ（ｋ）は、フィルタ係数保持部１０５に送られる。フィルタ選択処理は、以下に説明する３ステップにて行われる。
【００６２】
第１ステップ：音源方位推定
第２ステップ：音源分布ヒストグラムの作成
第３ステップ：使用フィルタの決定
【００６３】
第１ステップ：音源方位推定について
まずフィルタ選択部１０４は、時間周波数変換部１０２から供給される時間周波数信号である信号ｘ1（ｆ，k）乃至ｘm（ｆ，k）を用いて、音源方位推定を行う。音源方位の推定は、例えば、MUSIC（Multiple signal classification）法に基づいて行うことが可能である。MUSIC法に関しては、下記文献に記載がある方法を適用することができる。
【００６４】
R.O.Schmidt, “Multiple emitter location and signal parameter estimation,” IEEE Trans. Antennas Propagation,vol.AP-34,no.3,pp.276〜280,Mqrch 1986.
【００６５】
フィルタ選択部１０４の推定結果を、Ｐ（ｆ，ｋ）とする。例えば、集音部１０１のマイクロホン２３‐１乃至２３‐Ｍ（図３）が直線上に配置されている場合、推定結果Ｐ（ｆ，ｋ）は、−９０度〜＋９０度のスカラー値をとる。なお、他の推定方法で音源の方位が推定されても良い。
【００６６】
第２ステップ：音源分布ヒストグラムの作成
第１ステップで推定された結果を蓄積する。蓄積時間としては、例えば、過去１０秒分とすることができる。この蓄積時間分の推定結果が用いられ、ヒストグラムが作成される。なおこのような蓄積時間を設けることで、突発性雑音に対して対応をとることが可能となる。
【００６７】
以下の説明で明らかになるが、ヒストグラムを所定の時間分蓄積したデータから作成することで、突発性雑音が発生しても、そのデータによりヒストグラムが大きく変化してしまうようなことを防ぐことができる。
【００６８】
このヒストグラムがある程度大きく変化しなければ、後段の処理でフィルタが切り替えられることはないため、フィルタが突発性雑音による影響で切り替えられることを防ぐことができる。よって、突発性雑音による影響で、フィルタが頻繁に切り替えられるようなことを防ぎ、安定性を向上させることができる。
【００６９】
所定の時間蓄積されたデータ（音源推定結果）から作成されたヒストグラムの一例を図７に示す。図7に示したヒストグラムの横軸は、音源の方位を表し、上記したように、−９０度〜＋９０度のスカラー値である。縦軸は、音源方位の推定結果Ｐ（ｆ，ｋ）の頻度を表す。
【００７０】
ヒストグラムから、ターゲット音声や雑音など、空間に存在する音源の分布状態が明確に把握することができる。例えば、図7に示したヒストグラムからは、音源方位が０度のところの値が他の方位よりも高いため、０度の方向、すなわち正面方向にターゲットとなる音源があることが読み取れる。また、−７０度あたりの方位でも高い値を有するため、その方向には、定常雑音などの雑音があることが読み取れる。
【００７１】
このようなヒストグラムは、周波数毎に作成しても良いし、全周波数まとめて作成しても良い。以下の説明では、全周波数をまとめて作成した場合を例に挙げて説明を行う。
【００７２】
第３ステップ：使用フィルタの決定
ヒストグラムが生成されると、第３ステップとして、使用フィルタが決定される。ここでは、フィルタ係数保持部１０５が、図８に示した３パターンのフィルタを保持し、フィルタ選択部１０４は、３パターンのうちのいずれかのフィルタを選択するとして説明を続ける。
【００７３】
図８に、フィルタＡ、フィルタＢ、およびフィルタＣのパターンをそれぞれ示した。図８において、横軸は、―９０°から９０°までの角度を表し、縦軸は、利得を表す。フィルタＡ乃至Ｃは、所定の角度から来た音を、選択的に抽出する、換言すれば、所定の角度以外の角度から来た音を低減させるフィルタである。
【００７４】
フィルタＡは、音声処理装置から見て左側（−９０度方位）の利得を大きく低減するフィルタである。フィルタＡは、例えば、音声処理装置から見て右側（＋９０度方位）の音を取得したいときや、左側に雑音があると判断され、その雑音を低減させたいときなどに選択されるフィルタである。
【００７５】
フィルタＢは、音声処理装置から見て中央（０度方位）の利得を大きくし、他の方向の利得は、中央部分よりも低減するフィルタである。フィルタＢは、例えば、音声処理装置から見て中央付近（０度方位）の音を取得したいときや、左側と右側の両方に雑音があると判断され、その雑音を低減させたいときや、雑音が広範囲に広がっており、フィルタＡまたはフィルタＣ（後述）のどちらも適用できないときなどに選択されるフィルタである。
【００７６】
フィルタＣは、音声処理装置から見て右側（９０度方位）の利得を大きく低減するフィルタである。フィルタＣは、例えば、音声処理装置から見て左側（−９０度方位）の音を取得したいときや、右側に雑音があると判断され、その雑音を低減させたいときなどに選択されるフィルタである。
【００７７】
ここでは、このようなフィルタを切り換えるとして説明を続けるが、各フィルタが、集音したい音声を抽出するフィルタであり、集音したい音声以外の音声は抑圧するフィルタであり、このようなフィルタが複数備えられ、切り換えられるように構成されていれば良い。
【００７８】
またフィルタ（フィルタ係数）は、予め複数の環境雑音に合わせた複数のフィルタが設定されており、それらの複数のフィルタは、それぞれ固定の係数であり、それらの複数の固定の係数のフィルタから環境雑音に適したフィルタが１または複数選択される。
【００７９】
ここでは、上記した３つのフィルタが備えられている場合を例にあげて説明を続ける。このような３つのフィルタが備えられている場合、第２ステップで生成されたヒストグラムは、３つの領域に分割される。図９は、図７に示したヒストグラムであり、第２ステップで生成されたヒストグラムを、３つの領域に分割したときの分割例を示す図である。
【００８０】
図９に示した例では、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃの３つの領域に分割されている。領域Ａは、−９０度から−３０度までの領域であり、領域Ｂは、−３０度から３０度までの領域であり、領域Ｃは、３０度から９０度の領域である。
【００８１】
３つの領域内の最も高い信号強度が比較される。領域Ａ内で最も高い信号強度は、強度Ｐａであり、領域Ｂ内で最も高い信号強度は、強度Ｐｂであり、領域Ｃ内で最も高い信号強度は、強度Ｐｃである。
【００８２】
これらの強度の関係は、以下の用になっている。
強度Ｐｂ＞強度Ｐａ＞強度Ｐｃ
このような関係の場合、強度Ｐｂが、所望されている音源からの音であると判断される。すなわちこの場合、強度Ｐｂを有する領域Ｂ内の音声が、他の領域内の音よりも取得したい音であるとする。
【００８３】
このように、強度Ｐｂが取得したい音である場合、残りの強度Ｐａと強度Ｐｃのそれぞれの音は、雑音である可能性が高い。残りの領域Ａと領域Ｃを比較するに、領域Ａ内の強度Ｐａと領域Ｂ内の強度Ｐｂのうち、強度Ｐａの方が、強度Ｐｃよりも強い。この場合、雑音であり、強度が強い領域Ａ内の雑音が抑制されるのが良いと考えられる。
【００８４】
すなわちこの場合、フィルタＡが選択される。フィルタＡによれば、領域Ａ内の音は抑制され、領域Ｂ、領域Ｃ内の音は、抑制されずに出力される。
【００８５】
このように、ヒストグラムが生成され、そのヒストグラムをフィルタの個数分で分割し、分割後の領域内の信号強度を比べることで、フィルタが選択される。上記したように、ヒストグラムは、過去のデータを蓄積して作成されるため、突発性雑音などの急激な変化を伴うような自体が発生しても、そのデータによりヒストグラムが大きく変化してしまうようなことを防ぐことができる。
【００８６】
よって、フィルタＡ、フィルタＢ、およびフィルタＣの選択においても、急激に他のフィルタに切り替わることや、フィルタの切替が頻繁に起こるようなことを防ぐことができ、安定したフィルタリングが補償される。
【００８７】
なおここでは、上記したようにフィルタの個数が、３つの場合を例にあげて説明したが、３以外の個数であっても、勿論良い。また、フィルタ数とヒストグラムの分割数は同一数として説明をしたが、異なっていても良い。
【００８８】
また、例えば、図８に示したフィルタＡとフィルタＣを保持し、フィルタＢはフィルタＡとフィルタＣを組み合わせることで生成されるようにしても良い。また、フィルタＡとフィルタＣが適用されるなど、複数のフィルタが選択されるようにすることも可能である。
【００８９】
また、複数のフィルタが含まれるフィルタ群を、複数保持するようにし、フィルタ群が選択されるようにしても良い。
【００９０】
また、上記した例では、ヒストグラムからフィルタを決定したが、この方法に、本技術の適用範囲が限定されるわけではない。例えば、事前にヒストグラム形状と最適フィルタの関係を機械学習アルゴリズムにより学習しておき、選択されるフィルタが決定されるような手段を採用しても良い。
【００９１】
ここでは、図１０のＡに示すように、フィルタ選択部１０４に、時間周波数変換部１０２により周波数領域の信号に変換された信号ｘ1（ｆ，k）乃至ｘm（ｆ，k）が入力され、１フレームにつき、１つのフィルタインデックスＩ（ｋ）が出力されるとして説明した。
【００９２】
図１０のＢに示すように、フィルタ選択部１０４に、時間周波数変換部１０２により周波数領域の信号に変換された信号ｘ1（ｆ，k）乃至ｘm（ｆ，k）が入力され、周波数帯毎にフィルタインデックスＩ（ｆ，ｋ）が求められるようにしても良い。このように、周波数帯毎に、フィルタインデックスが求められるようにすることで、より細かなフィルタ制御を行うことが可能となる。
【００９３】
以下の説明では、図１０のＡに示したように、１フレーム毎に１つのフィルタインデックスがフィルタ係数保持部１０５に対して出力されるとして説明を続ける。また、フィルタは、図８に示したフィルタＡ乃至Ｃである場合を例にあげて、説明を続ける。
【００９４】
図４に示したフローチャートの説明に戻る。ステップＳ１０４において、上記したようにして、フィルタ選択部１０４により、ビームフォーミングに用いるフィルタが決定されると、ステップＳ１０５に処理が進められる。
【００９５】
ステップＳ１０５において、フィルタが変更されたか否かが判断される。例えば、フィルタ選択部１０４は、ステップＳ１０４において、フィルタを設定すると、その設定したフィルタインデックスを記憶するとともに、前の時点で記憶されたフィルタインデックスと、設定されたフィルタインデックスを比べ、同一のインデックスか否かを判断する。このような処理が実行されることで、ステップＳ１０５における処理が行われる。
【００９６】
ステップＳ１０５において、フィルタは変更されていないと判断された場合、ステップＳ１０６の処理はスキップされ、処理はステップＳ１０７（図５）に進められ、フィルタは変更されたと判断された場合、処理はステップＳ１０６に進められる。
【００９７】
ステップＳ１０６において、フィルタ係数が、フィルタ係数保持部１０５から読み出され、ビームフォーミング部１０３に供給される。ビームフォーミング部１０３は、ステップＳ１０７において、ビームフォーミングを行う。ここで、ビームフォーミング部１０３で行われるビームフォーミングと、ビームフォーミングが行われるときに用いられるフィルタ係数保持部１０５から読み出されるフィルタインデックスについて説明を加える。
【００９８】
図１１、図１２を参照して、ビームフォーミング１０３で行われる処理について説明をする。ビームフォーミングとは、複数のマイクロホン（マイクアレー）を用いて集音し、各マイクロホンに入力された位相を調整して加算や減算を行う処理である。このビームフォーミングによれば、特定の方向の音を強調したり、減衰したりすることができる。
【００９９】
音声強調処理は、加算型ビームフォーミングで行うことができる。Delay and Sum（以下、ＤＳと記述する）は、加算型ビームフォーミングであり、目的とする音方位の利得を強調するビームフォーミングである。
【０１００】
音声減衰処理は、減衰型ビームフォーミングで行うことができる。Null Beam Forming（以下、ＮＢＦと記述する）は、減衰型ビームフォーミングであり、目的とする音方位の利得を減衰するビームフォーミングである。
【０１０１】
まず、図１１を参照し、加算型のビームフォーミングであるＤＳビームフォーミングを用いた場合を例に挙げて説明を続ける。図１１のＡに示すように、ビームフォーミング部１０３は、時間周波数変換部１０２からの信号ｘ1（ｆ，k）乃至ｘm（ｆ，k）を入力し、フィルタ係数保持部１０５からのフィルタ係数ベクトルＣ（ｆ，ｋ）を入力する。そして、処理結果として、信号Ｄ（ｆ，ｋ）を信号補正部１０６と補正係数計算部１０７に出力する。
【０１０２】
ビームフォーミング部１０３が、ＤＳビームフォーミングに基づき音声強調処理を行う場合、図１１のＢに示すような構成を有する。ビームフォーミング部１０３は、遅延器１３１と加算器１３２を含む構成とされる。図１１のＢには、時間周波数変換部１０２の図示は省略してある。また、図１１のＢでは、２本のマイクロホン２３を用いた場合を例にあげて説明する。
【０１０３】
マイクロホン２３‐１からの音声信号は、加算器１３２に供給され、マイクロホン２３‐２からの音声信号は、遅延器１３１により所定の時間だけ遅延された後、加算器１３２に供給される。マイクロホン２３‐１とマイクロホン２３‐２は、所定の距離だけ離されて設置されているため、経路差の分だけ、伝搬遅延時間が異なる信号として受信される。
【０１０４】
ビームフォーミングでは、所定の方向から到来する信号に関する伝搬遅延を補償するように、一方のマイクロホン２３からの信号を遅延させる。その遅延を行うが、遅延器１３１である。図１１のＢに示したＤＳビームフォーミングにおいては、マイクロホン２３‐２側に遅延器１３１が備えられている。
【０１０５】
図１１のＢにおいて、マイクロホン２３‐１側を−９０°、マイクロホン２３‐２側を９０°、マイクロホン２３‐１とマイクロホン２３‐２を通る軸に対して垂直方向であり、マイクロホン２３の正面側を０°とする。また図１１のＢ中、マイクロホン２３に向かう矢印は、所定の音源から発せられた音の音波を表す。
【０１０６】
図１１のＢに示したような方向から、音波が来た場合、マイクロホン２３に対して、０°から９０°の間に位置する音源から音波が来たことになる。このようなＤＳビームフォーミングによると、図１１のＣに示したような指向特性が得られる。指向特性とは、ビームフォーミングの出力利得を方位毎にプロットしたものである。
【０１０７】
図１１のＢに示したＤＳビームフォーミングを行うビームフォーミング部１０３において加算器１３２の入力では、所定の方向、この場合、０°から９０°の間にある方向から到来する信号の位相が一致し、その方向から到来した信号は強調される。一方、所定の方向以外の方向から到来した信号は、互いに位相が一致しないため、所定の方向から到来した信号ほど強調されることはない。
【０１０８】
このようなことから、図１１のＣに示したように、音源が存在する方位のところで、利得が高くなる。ビームフォーミング部１０３から出力される信号Ｄ（ｆ，ｋ）は、図１１のＣに示したような指向特性となる。また、ビームフォーミング部１０３から出力される信号Ｄ（ｆ，ｋ）は、ユーザが発した音声であり、抽出したい音声（以下、適宜、目的音声と記述する）と、抑制したい雑音とが混じった信号である。
【０１０９】
ビームフォーミング部１０３に入力される信号ｘ1（ｆ，k）乃至ｘm（ｆ，k）に含まれる目的音声よりも、ビームフォーミング部１０３から出力される信号Ｄ（ｆ，ｋ）の目的音声は強調されたものとなる。また、ビームフォーミング部１０３に入力される信号ｘ1（ｆ，k）乃至ｘm（ｆ，k）に含まれる雑音よりも、ビームフォーミング部１０３から出力される信号Ｄ（ｆ，ｋ）の雑音は低減されたものとなる。
【０１１０】
次に、図１２を参照し、減算型のビームフォーミングであるＮＢＦ（Nullビームフォーミング）について説明を続ける。
【０１１１】
ビームフォーミング部１０３が、NULLビームフォーミングに基づき音声減衰処理を行う場合、図１２のＡに示すような構成を有する。ビームフォーミング部１０３は、遅延器１４１と減算器１４２を含む構成とされる。図１２のＢには、時間周波数変換部１０２の図示は省略してある。また、図１２のＡでは、２本のマイクロホン２３を用いた場合を例にあげて説明する。
【０１１２】
マイクロホン２３‐１からの音声信号は、減算器１４２に供給され、マイクロホン２３‐２からの音声信号は、遅延器１４１により所定の時間だけ遅延された後、減算器１４２に供給される。Nullビームフォーミングを行う構成と、図１１を参照して説明したＤＳビームフォーミングを行う構成は、基本的に同じであり、加算器１３２にて加算するか、減算器１４２にて減算するかの違いがあるだけである。よって、ここでは、構成に関する詳細な説明は省略する。また、図１１と同一の部分に関する説明は適宜省略する。
【０１１３】
図１２のＡに矢印で示したような方向から、音波が来た場合、マイクロホン２３に対して、０°から９０°の間に位置する音源から音波が来たことになる。このようなNULLビームフォーミングによると、図１２のＢに示したような指向特性が得られる。
【０１１４】
図１２のＡに示したNULLビームフォーミングを行うビームフォーミング部１０３において減算器１４２の入力では、所定の方向、この場合、０°から９０°の間にある方向から到来する信号の位相が一致し、その方向から到来した信号は減衰される。理論的には、減衰された結果、０となる。一方、所定の方向以外の方向から到来した信号は、互いに位相が一致しないため、所定の方向から到来した信号ほど減衰されることはない。
【０１１５】
このようなことから、図１２のＢに示したように、音源が存在する方位のところで、利得が低くなる。ビームフォーミング部１０３から出力される信号Ｄ（ｆ，ｋ）は、図１２のＢに示したような指向特性となる。また、ビームフォーミング部１０３から出力される信号Ｄ（ｆ，ｋ）は、目的音声がキャンセルされ、雑音が残った信号である。
【０１１６】
ビームフォーミング部１０３に入力される信号ｘ1（ｆ，k）乃至ｘm（ｆ，k）に含まれる目的音声よりも、ビームフォーミング部１０３から出力される信号Ｄ（ｆ，ｋ）の目的音声は減衰されたものとなる。また、ビームフォーミング部１０３に入力される信号ｘ1（ｆ，k）乃至ｘm（ｆ，k）に含まれる雑音は、ビームフォーミング部１０３から出力される信号Ｄ（ｆ，ｋ）の雑音と同程度のレベルのものとなる。
【０１１７】
ビームフォーミング部１０３のビームフォーミングは、以下の式（１）乃至（４）で表すことができる。
【０１１８】
【数１】
2016076123.tif 000003
【０１１９】
式（１）に示したように、入力された信号ｘ1（ｆ，k）乃至ｘm（ｆ，k）とフィルタ係数ベクトルＣ（ｆ，ｋ）を乗算することで、信号Ｄ（ｆ，ｋ）が得られる。式（２）は、フィルタ係数ベクトルＣ（ｆ，ｋ）に関する式であり、フィルタ係数保持部１０５から供給され、フィルタ係数ベクトルＣ（ｆ，ｋ）を構成するＣｍ（ｆ，ｋ）（ｍ＝１乃至Ｍ）は、式（３）で表される。
【０１２０】
式（３）において、ｆは、サンプリング周波数、ｎは、ＦＦＴ点数、ｄｍは、マイクロホンｍの位置、θは、強調したい方位、ｉは、虚数単位、ｓは、音速を表す定数である。式（４）において、上付の“．Ｔ”は、転置を表す。
【０１２１】
ビームフォーミング部１０３は、式（１）乃至（４）に値を代入することで、ビームフォーミングを実行する。なお、ここでは、ＤＳビームフォーミングを例に挙げて説明したが、適応ビームフォーミング等、他のビームフォーミングや、ビームフォーミング以外の手法による音声強調処理または音声減衰処理でも、本技術に適用することはできる。
【０１２２】
図５のフローチャートに説明を戻す。ステップＳ１０７において、ビームフォーミング部１０３において、ビームフォーミング処理が行われると、その結果は、信号補正部１０６と補正係数計算部１０７に供給される。
【０１２３】
ステップＳ１０８において、補正係数計算部１０７は、入力信号とビームフォーミング後の信号から補正係数を計算する。計算された補正係数は、ステップＳ１０９において、補正係数計算部１０７から信号補正部１０６に供給される。
【０１２４】
ステップＳ１１０において、信号補正部１０６は、ビームフォーミング後の信号を、補正係数を用いて補正する。ステップＳ１０８乃至Ｓ１１０の処理、換言すれば、補正係数計算部１０７と信号補正部１０６の処理について説明を加える。
【０１２５】
図１３に示したように、信号補正部１０６には、ビームフォーミング部１０３から、ビームフォーミング後の信号Ｄ（ｆ，ｋ）が入力され、補正後の信号Ｚ（ｆ，ｋ）が出力される。信号補正部１０６は、次式（５）に基づき、補正を行う。
【０１２６】
【数２】
2016076123.tif 000004
【０１２７】
式（５）において、Ｇ（ｆ，ｋ）は、補正係数計算部１０７から供給される補正係数を表す。補正係数Ｇ（ｆ，ｋ）は、補正係数計算部１０７により計算される。補正係数計算部１０７には、図１３に示すように、時間周波数変換部１０２から信号ｘ1（ｆ，k）乃至ｘm（ｆ，k）と、ビームフォーミング部１０３からビームフォーミング後の信号Ｄ（ｆ，ｋ）が供給される。
【０１２８】
補正係数計算部１０７は、次の２ステップで、補正係数を算出する。
第１ステップ：信号変化率の計算
第２ステップ：ゲイン値の決定
【０１２９】
第１ステップ：信号変化率の計算について
信号変化率は、時間周波数変換部１０２からの入力信号ｘ（ｆ，ｋ）と、ビームフォーミング部１０３からの信号Ｄ（ｆ，ｋ）のレベルが用いられ、ビームフォーミングでどの程度信号が変化したかを表す変化率Ｙ（ｆ，ｋ）を、次式（６）と次式（７）に基づき算出する。
【０１３０】
【数３】
2016076123.tif 000005
【０１３１】
式（６）に示したように、変化率Ｙ（ｆ，ｋ）は、ビームフォーミング後の信号Ｄ（ｆ，ｋ）の絶対値と、入力信号ｘ1（ｆ，k）乃至ｘm（ｆ，k）の平均値の絶対値の比で求められる。式（７）は、入力信号ｘ1（ｆ，k）乃至ｘm（ｆ，k）の平均値を算出する式である。
【０１３２】
第２ステップ：ゲイン値の決定について
第１ステップで求められた変化率Ｙ（ｆ，ｋ）が用いられ、補正係数Ｇ（ｆ，ｋ）が決定される。補正係数Ｇ（ｆ，ｋ）は、例えば、図１４に示したようなテーブルが用いられて決定される。図１４に示したテーブルは、１例であるが、以下の条件１乃至３を満たすテーブルとなっている。
【０１３３】
【数４】
2016076123.tif 000006
【０１３４】
条件１は、ビームフォーミング後の信号Ｄ（ｆ，ｋ）の絶対値が、入力信号ｘ1（ｆ，k）乃至ｘm（ｆ，k）の平均値の絶対値以下である場合である。すなわち、変化率Ｙ（ｆ，ｋ）が、１以下の場合である。
【０１３５】
条件２は、ビームフォーミング後の信号Ｄ（ｆ，ｋ）の絶対値が、入力信号ｘ1（ｆ，k）乃至ｘm（ｆ，k）の平均値の絶対値以上である場合である。すなわち、変化率Ｙ（ｆ，ｋ）が、１以上の場合である。
【０１３６】
条件３は、ビームフォーミング後の信号Ｄ（ｆ，ｋ）の絶対値と、入力信号ｘ1（ｆ，k）乃至ｘm（ｆ，k）の平均値の絶対値が同じである場合である。すなわち、変化率Ｙ（ｆ，ｋ）が、１の場合である。
【０１３７】
条件１が満たされるとき、ビームフォーミング部１０３の処理で抑圧されたビームフォーミング後の信号Ｄ（ｆ，ｋ）を、さらに抑圧する補正が行われる。条件１が満たされるときは、雑音を抑圧している方向に、突発性雑音が発生したために、入力信号ｘ1（ｆ，k）乃至ｘm（ｆ，k）の平均値が大きくなり、ビームフォーミング後の信号Ｄ（ｆ，ｋ）よりも大きくなった場合である。
【０１３８】
よって、ビームフォーミング後の信号Ｄ（ｆ，ｋ）をより抑圧し、突発性雑音により大きくなった音による影響を抑えるような補正が行われる。
【０１３９】
条件２が満たされるとき、ビームフォーミング部１０３の処理で増幅されたビームフォーミング後の信号Ｄ（ｆ，ｋ）を抑圧する補正が行われる。条件２が満たされるときは、雑音を抑圧している方向とは別の方向に、突発性雑音が発生したために、ビームフォーミングの処理で突発性雑音も増幅されてしまい、入力信号ｘ1（ｆ，k）乃至ｘm（ｆ，k）の平均値よりも、ビームフォーミング後の信号Ｄ（ｆ，ｋ）の方が大きくなった場合である。
【０１４０】
よって、ビームフォーミングにより大きくなってしまった突発性雑音を抑えるために、ビームフォーミング部１０３の処理で増幅されたビームフォーミング後の信号Ｄ（ｆ，ｋ）を抑圧する補正が行われる。
【０１４１】
条件３が満たされるとき、補正は行われない。この場合、突発性雑音が発生していないため、音の大きな変化はなく、ビームフォーミング後の信号Ｄ（ｆ，ｋ）と、入力信号ｘ1（ｆ，k）乃至ｘm（ｆ，k）の平均値は、略同じレベルを保っている状態であり、特に補正は必要なく、補正は行われない。
【０１４２】
このような補正が行われることにより、定常雑音は、ビームフォーミングの処理で落としつつ、突発性雑音が入力された場合は、誤って雑音を増幅してしまうようなことを防ぐことが可能となる。
【０１４３】
なお、図１４に示したテーブルは一例であり、限定を示すものではない。他のテーブル、例えば、３つの条件（３つの範囲）ではなく、さらに細かい条件により設定されたテーブルであっても良い。テーブルは、設計者が任意に設定することができる。
【０１４４】
図５のフローチャートの説明に戻る。ステップＳ１１０において、信号補正部１０６により補正された信号は、時間周波数逆変換部１０８に出力される。
【０１４５】
ステップＳ１１１において、時間周波数逆変換部１０８は、信号補正部１０６からの時間周波数信号ｚ（ｆ，ｋ）を、時間信号ｚ（ｎ）に変換する。時間周波数逆変換部１０８は、フレームをシフトしながら足し合わせ、出力信号ｚ（ｎ）を生成する。図６を参照して説明したように、時間周波数変換部１０２で処理が行われる場合、時間周波数逆変換部１０８では、フレーム毎に逆ＦＦＴが行われ、その結果、出力された５１２サンプルを、２５６サンプルずつシフトしながら重ね合わせることで、出力信号ｚ（ｎ）が生成される。
【０１４６】
生成された出力信号ｚ（ｎ）は、ステップＳ１１３において、時間周波数逆変換部１０８から、図示していない後段の処理部に出力される。
【０１４７】
ここで、上記した第１‐１の音声処理装置１００の動作について、図１５を参照して、再度簡便な説明を加える。
【０１４８】
図１５は、図３に示した音声処理装置１００である。図１５では、音声処理装置１００を２つの部分に分け、ビームフォーミング部１０３、フィルタ選択部１０４、およびフィルタ係数保持部１０５を含む部分を第１の部分１５１とし、信号補正部１０６と補正係数計算部１０７を第２の部分１５２とする。
【０１４９】
第１の部分１５１は、定常雑音、例えば、プロジェクタのファンの音や空調の音などを、ビームフォーミングで低減させる部分である。第１の部分１５１において、フィルタ係数保持部１０５で保持されるフィルタは、線形フィルタなので，高音質かつ安定動作させることが可能である。
【０１５０】
また、第１の部分１５１の処理により、雑音の方位が変化、または音声処理装置１００自体の位置が変更した場合など、適宜最適なフィルタが選択されるように追従する処理が実行され、その追従のスピード（ヒストグラムを作成するときの蓄積時間）は、設計者が任意に定めることができる。この追従のスピードを適切に設定することで、適応ビームフォーミングのように音が瞬時に変化し、聴感上の違和感を出すことがないように処理することが可能となる。
【０１５１】
第２の部分１５２は、ビームフォーミングで減衰する方位以外から来る突発性雑音を低減させる部分である。また、加えて、ビームフォーミングで低減された定常雑音も、状況により、さらに低減させる処理を実行する。
【０１５２】
ここで、第１の部分１５１と第２の部分１５２の動作について、さらに、図１６を参照して説明する。図１６は、ある時点で設定されているフィルタと雑音との関係を示す図である。
【０１５３】
時刻Ｔ１において、図８を参照して説明したフィルタＡが適用されている。時刻Ｔ１においては、定常雑音１７１が、−９０度方向にあると判断されたために、フィルタＡが適用されている。時刻Ｔ１においては、フィルタＡが適用されることで、定常雑音１７１がある方向の音は抑制され、定常雑音１７１が抑制された音声を取得することができる。
【０１５４】
時刻Ｔ２において、突発性雑音１７２が、９０度の方向で発生したとする。時刻Ｔ２においても、フィルタＡが適用されているので、９０度の方向からの音は、増幅されている（利得が高い状態とされている）。増幅されている方向で、突発性雑音が発生すると、その突発性雑音も増幅されてしまう。
【０１５５】
しかしながら、信号補正部１０６にて、増大した分の利得を下げる補正が行われるため、最終的に出力される音声は、突発性雑音により、音が増大してしまうようなことが防がれた音声となる。
【０１５６】
すなわちこの場合、第１の部分１５１（図１５）では、突発性雑音を増幅してしまう処理が実行されてしまっても、第２の部分１５２でその増幅分を抑える補正が実行されるため、結果的には、突発性雑音による影響を抑えることができる。
【０１５７】
時刻Ｔ３において、音声処理装置１００の向きが変わった場合や、雑音の音源が移動した場合などにより、定常雑音が移動し、９０度方向に定常雑音１７３が位置する状態になったとする。このような状態になってから、所定の時間、換言すれば、ヒストグラムが作成されるときに蓄積される時間だけ、時間が経過した場合、この変化に対応し、フィルタがフィルタＡからフィルタＣに切り替えられる。
【０１５８】
このように、雑音の音源が移動したときには、その音源の方向に合わせて、適切にフィルタを切り替えることができるとともに、頻繁にフィルタが切り替えられるようなことを防ぐことも可能となる。
【０１５９】
このように処理を行う本技術によれば、定常雑音を抑圧しつつ、異なる方向で発生した突発性雑音も低減することができる。また、雑音が点音源でなく空間に広がっていても抑圧することができる。また、従来の適応ビームフォーミングのような急な音質変化がなく、安定して動作させることが可能となる。
【０１６０】
また、音声区間の検出を行う必要がないため、音声区間を検出する精度に依存せず、上記したような効果を得ることができる。
【０１６１】
また本技術によれば、例えば、筐体が大きい指向性マイク（ガンマイク）を使用しなくても、小型の無指向性マイクと信号処理のみで目的音声の取得が可能となるため、製品の小型化・軽量化に貢献することが可能となる。また、指向性マイクを用いた場合にも本技術を適用することはでき、指向性マイクを用いた場合でも動作するため、更なる高性能化を期待できる。
【０１６２】
また、定常雑音や突発性雑音による影響を低減して、所望とされている音を集音できるようになるため、音声認識率など、音声処理の精度を高めることが可能となる。
【０１６３】
＜第１‐２の音声処理装置の内部構成と動作＞
次に、第１‐２の音声処理装置の構成と動作について説明する。上記した第１‐１の音声処理装置１００（図３）は、時間周波数変換部１０２からの音声信号を用いて、フィルタを選択したが、第１‐２の音声処理装置２００（図１７）は、外部から入力される情報を用いてフィルタを選択する点が異なる。
【０１６４】
図１７は、第１‐２の音声処理装置２００の構成を示す図である。図１７に示した音声処理装置２００において、図３に示した第１‐１の音声処理装置１００と同一の機能を有する部分には、同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１６５】
図１７に示した音声処理装置２００は、フィルタを選択するために必要な情報が、フィルタ指示部２０１に外部から供給される構成とされ、時間周波数変換部１０２からの信号は、フィルタ指示部２０１には供給されない構成とされている点が、図３に示した音声処理装置１００とは異なる構成である。
【０１６６】
フィルタ指示部２０１に供給されるフィルタを選択するために必要な情報は、例えば、ユーザにより入力される情報が用いられる。例えば、ユーザに集音したい音声の方向を選択させ、その選択された情報が入力されるように構成しても良い。
【０１６７】
例えば、図１８に示すような画面が、音声処理装置２００を含む携帯電話機１０（図１）のディスプレイ２２に表示される。図１８に示した画面例においては、上部に、“集音したい音の方向は？”というメッセージが表示され、その下に、３つの領域のうちの１つの領域を選択する選択肢が表示されている。
【０１６８】
選択肢は、左側の領域２２１、真ん中の領域２２２、右側の領域２２３から構成されている。ユーザは、メッセージと選択肢を見て、集音したい音がある方向を選択肢から選択する。例えば、真ん中（正面）に集音したい音がある場合には、領域２２２が選択される。このような画面が、ユーザに提示され、ユーザにより集音したい音の方向が選択されるようにしても良い。
【０１６９】
ここでは集音したい音の方向が選択されるとしたが、例えば、“大きな雑音がある方向は？“といったメッセージが表示されるようにし、雑音がある方向をユーザに選択させるようにしても良い。
【０１７０】
または、フィルタの一覧を表示し、その一覧からユーザがフィルタを選択し、その選択された情報が入力されるように構成しても良い。例えば、図示はしないが、“右方向に大きな雑音があるときに用いるフィルタ”、“広い範囲からの音を集音したいときに用いるフィルタ”といったようなどのような状況で使用するフィルタであるのかをユーザが認識できるような形で、フィルタをディスプレイ２２（図１）上に一覧表示し、ユーザが選択できるような構成としても良い。
【０１７１】
または、音声処理装置２００に、フィルタ切り替え用のスイッチ（不図示）を設け、そのスイッチの操作情報が入力されるように構成しても良い。
【０１７２】
フィルタ指示部２０１は、そのような情報を取得し、取得された情報から、ビームフォーミングに用いるフィルタ係数のインデックスを、フィルタ係数保持部１０５に指示する。
【０１７３】
このような構成を有する音声処理装置２００の動作について、図１９、図２０のフローチャートを参照して説明する。基本的な動作は、図３に示した音声処理装置１００と同様であるため、同様の動作については、その説明を省略する。
【０１７４】
ステップＳ２０１乃至Ｓ２０３（図１９）に示した各処理は、図４に示したステップＳ１０１乃至１０３の各処理と同様に行われる。
【０１７５】
第１‐１の音声処理装置１００では、ステップＳ１０４において、フィルタを決定するという処理が実行されたが、第１‐２の音声処理装置２００では、そのような処理は必要がないため、省略された処理の流れとされている。そして、第１‐２の音声処理装置２００では、ステップＳ２０４において、フィルタの変更指示が有ったか否かが判断される。
【０１７６】
ステップＳ２０４において、フィルタの変更指示があったと判断された場合、例えば、上記したような方法により、ユーザから指示があった場合、ステップＳ２０５に処理が進められ、フィルタの変更指示はなかったと判断された場合、ステップＳ２０５の処理はスキップされ、ステップＳ２０６（図２０）に処理が進められる。
【０１７７】
ステップＳ２０５の処理は、ステップＳ１０６（図４）と同じくフィルタ係数が、フィルタ係数保持部１０５から読み出され、ビームフォーミング部１０３に送る処理が実行される。
【０１７８】
ステップＳ２０６乃至Ｓ２１２（図２０）に示した各処理は、図５に示したステップＳ１０７乃至Ｓ１１３の各処理と基本的に同様に行われるため、その説明は省略する。
【０１７９】
このように、第１‐２の音声処理装置２００においては、フィルタを選択するときの情報は、外部（ユーザ）から入力される。第１‐２の音声処理装置２００においても、第１‐１の音声処理装置１００と同じく、適切なフィルタを選択し、突発性雑音などが発生したときにも適切に対応でき、音声認識率など、音声処理の精度を高めることが可能となる。
【０１８０】
＜第２の音声処理装置の内部構成と動作＞
＜第２‐１の音声処理装置の内部構成＞
図２１は、第２‐１の音声処理装置３００の構成を示す図である。音声処理装置３００は、携帯電話機１０の内部に備えられ、携帯電話機１０の一部を構成する。図２１に示した音声処理装置３００は、集音部１０１、時間周波数変換部１０２、フィルタ選択部１０４、フィルタ係数保持部１０５、信号補正部１０６、補正係数計算部１０７、時間周波数逆変換部１０８、ビームフォーミング部３０１、および信号遷移部３０４から構成されている。
【０１８１】
ビームフォーミング部３０１は、メインビームフォーミング部３０２とサブビームフォーミング部３０３を含む。図３に示した音声処理装置１００と同様の機能を有する部分には、同様の符号を付し、その説明は適宜省略する。
【０１８２】
第２の実施の形態における音声処理装置３００は、第１の実施の形態における音声処理装置１００と比べて、ビームフォーミング部１０３（図３）に、メインビームフォーミング部３０２とサブビームフォーミング部３０３を含む点が異なる。また、メインビームフォーミング部３０２とサブビームフォーミング部３０３からの信号を切り換えるための信号遷移部３０４を備える点が異なる。
【０１８３】
ビームフォーミング部３０１は、図２１、図２２に示すように、メインビームフォーミング部３０２とサブビームフォーミング部３０３を含み、メインビームフォーミング部３０２とサブビームフォーミング部３０３のそれぞれに、時間周波数変換部１０２からの周波数領域の信号に変換された信号ｘ1（ｆ，k）乃至ｘm（ｆ，k）が供給される。
【０１８４】
ビームフォーミング部３０１は、フィルタ係数保持部１０５から供給されるフィルタ係数Ｃ（ｆ，ｋ）が切り替わった瞬間に音が変化してしまうのを防ぐために、メインビームフォーミング部３０２とサブビームフォーミング部３０３を備える。ビームフォーミング部３０１は、以下のような動作を行う。
【０１８５】
通常時（フィルタ係数Ｃ（ｆ，ｋ）が切り替わっていない状態）
ビームフォーミング部３０１のメインビームフォーミング部３０２のみが動作し、サブビームフォーミング部３０３は動作が停止されている。
【０１８６】
フィルタ係数Ｃ（ｆ，ｋ）が切り替わったとき
ビームフォーミング部３０１のメインビームフォーミング部３０２とサブビームフォーミング部３０３の両方が動作し、メインビームフォーミング部３０２は、旧フィルタ係数（切り換えられる前のフィルタ係数）で処理を実行し、サブビームフォーミング部３０３は、新フィルタ係数（切り換えられた後のフィルタ係数）で処理を実行する。
【０１８７】
所定のフレーム（所定の時間）、ここでは、ｔフレーム経過後、新フィルタ係数で、メインビームフォーミング部３０２が動作を開始し、サブビームフォーミング部３０３は、動作を停止する。ここで“ｔ”は、遷移フレーム数であり、任意に設定される。
【０１８８】
ビームフォーミング部３０１からは、フィルタ係数Ｃ（ｆ，ｋ）の切り替わり時に、メインビームフォーミング部３０２とサブビームフォーミング部３０３からそれぞれ、ビームフォーミング後の信号が出力される。信号遷移部３０４は、メインビームフォーミング部３０２とサブビームフォーミング部３０３からそれぞれ出力された信号を混合する処理を実行する。
【０１８９】
信号遷移部３０４は、混合を行うとき、固定の混合比で処理を行っても良いし、混合比を徐々に変えて行きながら処理を行うようにしても良い。例えばフィルタ係数Ｃ（ｆ，ｋ）が切り替わった直後は、メインビームフォーミング部３０２からの信号をサブビームフォーミング部３０３からの信号よりも多く混合する混合比で処理が行われ、その後、徐々に、メインビームフォーミング部３０２からの信号が混合される割合が落とされ、サブビームフォーミング部３０３からの信号が多く含まれるような混合比に変えられる。
【０１９０】
このように、フィルタ係数が変更されたときに、メインビームフォーミング部３０２とサブビームフォーミング部３０３からのそれぞれの信号を、所定の混合比で混合することで、フィルタ係数が変化しても、ユーザが、出力信号に違和感を覚えるようなことがないようにすることが可能となる。信号遷移部３０４は、以下のような動作を行う。
【０１９１】
通常時（フィルタ係数Ｃ（ｆ，ｋ）が切り替わっていない状態）
メインビームフォーミング部３０２からの信号を、そのまま、信号補正部１０６に出力する。
【０１９２】
フィルタ係数Ｃ（ｆ，ｋ）が切り替わったときから、ｔフレーム経過するまで
メインビームフォーミング部３０２からの信号と、サブビームフォーミング部３０３からの信号を、以下の式（８）に基づき混合し、混合後の信号を信号補正部１０６に出力する。
【０１９３】
【数５】
2016076123.tif 000007
【０１９４】
式（８）において、αは、０．０〜１．０の値を取る係数であり、設計者が任意に設定できる値である。この係数αは、固定値とされ、フィルタ係数Ｃ（ｆ，ｋ）が切り替わったときから、ｔフレーム経過するまで、同一の値が用いられるようにしても良い。
【０１９５】
または、係数αは、可変値とし、例えばフィルタ係数Ｃ（ｆ，ｋ）が切り替わったときには、１．０に設定され、時間経過と共に、減少し、ｔフレーム経過したときには、０．０に設定されるような値としても良い。
【０１９６】
式（８）によれば、フィルタ係数切替後における信号遷移部３０４からの出力信号Ｄ（ｆ，ｋ）は、メインビームフォーミング部３０２からの信号Ｄmain（ｆ，ｋ）にαを乗算した信号と、サブビームフォーミング部３０３からの信号Ｄsub（ｆ，ｋ）に（１−α）を乗算した信号を加算した信号となる。
【０１９７】
このように、メインビームフォーミング部３０２とサブビームフォーミング部３０３を備え、信号遷移部３０４を備える音声処理装置３００の動作について、図２３、図２４のフローチャートを参照して説明する。なお、第１‐１の実施の形態における音声処理装置１００と同一の機能を有する部分は、基本的に同一の処理を行うため、その説明は適宜省略する。
【０１９８】
ステップＳ３０１乃至Ｓ３０５において、集音部１０１、時間周波数変換部１０２、フィルタ選択部１０４による処理が実行される。ステップＳ３０１乃至Ｓ３０５の処理は、ステップＳ１０１乃至Ｓ１０５（図４）と同様に行われるため、その説明は省略する。
【０１９９】
ステップＳ３０５において、フィルタに変更はないと判断された場合、ステップＳ３０６に処理が進められる。ステップＳ３０６において、メインビームフォーミング部３０２によりビームフォーミングの処理が、その時点で設定されているフィルタ係数Ｃ（ｆ，ｋ）を用いて行われる。すなわち、その時点で設定されているフィルタ係数での処理が継続される。
【０２００】
メインビームフォーミング部３０２からのビームフォーミング後の信号は、信号遷移部３０４に供給される。この場合、フィルタ係数は変更されていないため、信号遷移部３０４は、供給された信号を、そのまま、信号補正部１０６に出力する。
【０２０１】
ステップＳ３１２において、補正係数計算部１０７は、入力信号とビームフォーミング後の信号から補正係数を計算する。信号補正部１０６、補正係数計算部１０７、および時間周波数逆変換部１０８で行われるステップＳ３１２乃至Ｓ３１７の各処理は、第１‐１の音声処理装置１００が、ステップＳ１０８乃至Ｓ１１３（図５）において実行する処理と同様に行われるため、その説明は省略する。
【０２０２】
一方、ステップＳ３０５において、フィルタに変更があると判断された場合、ステップＳ３０６に処理は進められる。ステップＳ３０６において、フィルタ係数が、フィルタ係数保持部１０５から読み出され、サブビームフォーミング部３０３に供給される。
【０２０３】
ステップＳ３０７において、メインビームフォーミング部３０２とサブビームフォーミング部３０３のそれぞれで、ビームフォーミングの処理が実行される。メインビームフォーミング部３０２は、フィルタ変更前のフィルタ係数（以下、旧フィルタ係数とする）でビームフォーミングを実行し、サブビームフォーミング部３０３は、フィルタ変更後のフィルタ係数（以下、新フィルタ係数とする）でビームフォーミングを実行する。
【０２０４】
すなわち、メインビームフォーミング部３０２は、フィルタ係数を変更することなく、ビームフォーミングの処理を継続し、サブビームフォーミング部３０３は、ステップＳ３０７の処理で、フィルタ係数保持部１０５から供給された新フィルタ係数を用いたビームフォーミングの処理を開始する。
【０２０５】
メインビームフォーミング部３０２とサブビームフォーミング部３０３のそれぞれで、ビームフォーミングの処理が行われると、ステップＳ３０９（図２４）に処理が進められる。ステップＳ３０９において、信号遷移部３０４は、メインビームフォーミング部３０２からの信号と、サブビームフォーミング部３０３からの信号を、上記した式（８）に基づき、混合し、信号補正部１０６に、混合後の信号を出力する。
【０２０６】
ステップＳ３１０において、信号遷移フレーム数が経過したか否かが判断され、信号遷移フレーム数は経過していないと判断された場合、処理は、ステップＳ３０９に戻され、それ以降の処理が繰り返される。すなわち、信号遷移フレーム数が経過したと判断されるまで、信号遷移部３０４は、メインビームフォーミング部３０２とサブビームフォーミング部３０３からの信号を混合し、出力する処理を行う。
【０２０７】
なお、フィルタ係数が切り換えられたと判断された時点から、信号遷移フレーム数が経過したと判断されるまでの間、信号遷移部３０４からの出力に対して、ステップＳ３１２乃至Ｓ３１７の処理が実行され、後段の図示していない処理部に対して、信号は供給され続けている。
【０２０８】
ステップＳ３１０において、信号遷移フレーム数が経過したと判断された場合、ステップＳ３１１に処理は進められる。ステップＳ３１１において、新フィルタ係数を、メインビームフォーミング部３０２に移す処理が実行される。この後、メインビームフォーミング部３０２は、新フィルタ係数を用いたビームフォーミングの処理を開始し、サブビームフォーミング部３０３は、ビームフォーミングの処理を停止する。
【０２０９】
このように、フィルタ係数が変更されたときに、メインビームフォーミング部３０２とサブビームフォーミング部３０３からの信号が混合されることで、出力信号が急に変化するようなことを防ぐことができ、フィルタ係数が変化しても、ユーザが、出力信号に違和感を感じるようなことがないようにすることが可能となる。
【０２１０】
また、第１‐１の音声処理装置１００や、第１‐２の音声処理装置２００が有する上記した効果は、第２‐１の音声処理装置３００においても得ることができる。
【０２１１】
＜第２‐２の音声処理装置の内部構成と動作＞
次に、第２‐２の音声処理装置の構成と動作について説明する。上記した第２‐１の音声処理装置３００（図２１）は、時間周波数変換部１０２からの音声信号を用いて、フィルタを選択したが、第２‐２の音声処理装置４００（図２５）は、外部から入力される情報を用いてフィルタを選択する点が異なる。
【０２１２】
図２５は、第２‐２の音声処理装置４００の構成を示す図である。図２５に示した音声処理装置４００において、図２１に示した第２‐１の音声処理装置３００と同一の機能を有する部分には、同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０２１３】
図２５に示した音声処理装置４００は、フィルタを選択するために必要な情報が、フィルタ指示部２０１に外部から供給される構成とされ、時間周波数変換部１０２からの信号は、フィルタ指示部２０１には供給されない構成とされている点が、図２１に示した音声処理装置３００とは異なる構成である。
【０２１４】
フィルタ指示部４０１は、第１‐２の音声処理装置２００のフィルタ指示部２０１と同一の構成とすることも可能である。
【０２１５】
フィルタ指示部４０１に供給されるフィルタを選択するために必要な情報は、例えば、ユーザにより入力される情報が用いられる。例えば、ユーザに集音したい音声の方向を選択させ、その選択された情報が入力されるように構成しても良い。
【０２１６】
例えば、既に説明した図１８に示すような画面が、音声処理装置４００を含む携帯電話機１０（図１）のディスプレイ２２に表示され、そのような画面が用いられて、ユーザからの指示が受け付けられるようにしても良い。
【０２１７】
または、フィルタの一覧を表示し、その一覧からユーザがフィルタを選択し、その選択された情報が入力されるように構成しても良い。または、音声処理装置４００に、フィルタ切り替え用のスイッチ（不図示）を設け、そのスイッチの操作情報が入力されるように構成しても良い。
【０２１８】
フィルタ指示部４０１は、そのような情報を取得し、取得された情報から、ビームフォーミングに用いるフィルタ係数のインデックスを、フィルタ係数保持部１０５に指示する。
【０２１９】
このような構成を有する音声処理装置４００の動作について、図２６、図２７のフローチャートを参照して説明する。基本的な動作は、図３に示した音声処理装置３００と同様であるため、同様の動作については、その説明を省略する。
【０２２０】
ステップＳ４０１乃至Ｓ４０３（図２６）に示した各処理は、図２３に示したステップＳ３０１乃至３０３の各処理と同様に行われる。
【０２２１】
すなわち、第２‐１の音声処理装置３００では、ステップＳ３０４において、フィルタを決定するという処理が実行されたが、第２‐２の音声処理装置４００では、そのような処理は必要がないため、省略された処理の流れとされている。そして、第２‐２の音声処理装置４００では、ステップＳ４０４において、フィルタの変更指示が有ったか否かが判断される。
【０２２２】
ステップＳ４０４において、フィルタの変更指示はないと判断された場合、ステップＳ４０５に処理が進められ、フィルタの変更指示があったと判断された場合、ステップＳ４０６の処理に処理が進められる。
【０２２３】
ステップＳ４０５乃至Ｓ４１６（図２７）に示した各処理は、図２３、図２４に示したステップＳ３０６乃至Ｓ３１７の各処理と基本的に同様に行われるため、その説明は省略する。
【０２２４】
このように、第２‐２の音声処理装置４００においては、フィルタを選択するときの情報は、外部（ユーザ）から入力される。第２‐２の音声処理装置４００においても、第１‐１の音声処理装置１００、第１‐２の音声処理装置２００、第２‐１の音声処理装置３００と同じく、適切なフィルタを選択し、突発性雑音などが発生したときにも適切に対応でき、音声認識率など、音声処理の精度を高めることが可能となる。
【０２２５】
また、第２‐２の音声処理装置４００においても、第２‐１の音声処理装置３００と同じく、フィルタ係数が変化しても、ユーザが、出力信号に違和感を覚えるようなことがないようにすることが可能となる。
【０２２６】
＜記録媒体について＞
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。
【０２２７】
図２８は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。コンピュータにおいて、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１００１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１００２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１００３は、バス１００４により相互に接続されている。バス１００４には、さらに、入出力インタフェース１００５が接続されている。入出力インタフェース１００５には、入力部１００６、出力部１００７、記憶部１００８、通信部１００９、及びドライブ１０１０が接続されている。
【０２２８】
入力部１００６は、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる。出力部１００７は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記憶部１００８は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部１００９は、ネットワークインタフェースなどよりなる。ドライブ１０１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブルメディア１０１１を駆動する。
【０２２９】
以上のように構成されるコンピュータでは、ＣＰＵ１００１が、例えば、記憶部１００８に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース１００５及びバス１００４を介して、ＲＡＭ１００３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
【０２３０】
コンピュータ（ＣＰＵ１００１）が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブルメディア１０１１に記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。
【０２３１】
コンピュータでは、プログラムは、リムーバブルメディア１０１１をドライブ１０１０に装着することにより、入出力インタフェース１００５を介して、記憶部１００８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部１００９で受信し、記憶部１００８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ＲＯＭ１００２や記憶部１００８に、あらかじめインストールしておくことができる。
【０２３２】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
【０２３３】
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【０２３４】
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。
【０２３５】
なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０２３６】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
【０２３７】
（１）
音声を集音する集音部と、
前記集音部により集音された信号に対して、所定のフィルタを適用する適用部と、
前記適用部で適用する前記フィルタのフィルタ係数を選択する選択部と、
前記適用部からの信号を補正する補正部と
を備える音声処理装置。
（２）
前記選択部は、前記集音部により集音された信号に基づき、前記フィルタ係数を選択する
前記（１）に記載の音声処理装置。
（３）
前記選択部は、前記集音部により集音された信号から、前記音声が発生した方向と音声の強度を関連付けたヒストグラムを作成し、前記ヒストグラムから前記フィルタ係数を選択する
前記（１）または（２）に記載の音声処理装置。
（４）
前記選択部は、前記ヒストグラムを、所定の時間蓄積された前記信号から作成する
前記（３）に記載の音声処理装置。
（５）
前記選択部は、前記ヒストグラムの最大値を含む領域以外の領域の前記音声を抑制するフィルタのフィルタ係数を選択する
前記（３）に記載の音声処理装置。
（６）
前記集音部により集音された前記信号を周波数領域の信号に変換する変換部をさらに備え、
前記選択部は、前記変換部からの信号を用いて、全ての周波数帯域に対する前記フィルタ係数を選択する
前記（１）乃至（５）のいずれかに記載の音声処理装置。
（７）
前記集音部により集音された前記信号を周波数領域の信号に変換する変換部をさらに備え、
前記選択部は、前記変換部からの信号を用いて、周波数帯域毎に前記フィルタ係数を選択する
前記（１）乃至（５）のいずれかに記載の音声処理装置。
（８）
前記適用部は、第１の適用部と第２の適用部を含み、
前記第１の適用部と前記第２の適用部からの信号を混合する混合部をさらに備え、
第１のフィルタ係数から第２のフィルタ係数に切り替えられるとき、前記第１の適用部では第１のフィルタ係数によるフィルタが適用され、前記第２の適用部では第２のフィルタ係数によるフィルタが適用され、
前記混合部は、前記第１の適用部からの信号と前記第２の適用部からの信号を所定の混合比で混合する
前記（１）乃至（７）のいずれかに記載の音声処理装置。
（９）
所定の時間が経過した後、前記第１の適用部は、前記第２のフィルタ係数によるフィルタを適用した処理を開始し、前記第２の適用部は、処理を停止する
前記（８）に記載の音声処理装置。
（１０）
前記選択部は、ユーザからの指示に基づき、前記フィルタ係数を選択する
前記（１）に記載の音声処理装置。
（１１）
前記補正部は、
前記集音部で集音された前記信号の方が、前記適用部により所定のフィルタが適用された信号よりも小さい場合、前記適用部で抑圧された信号をさらに抑圧する補正を行い、
前記集音部で集音された前記信号の方が、前記適用部により所定のフィルタが適用された信号よりも大きい場合、前記適用部で増幅された信号を抑圧する補正を行う
前記（１）乃至（１０）のいずれかに記載の音声処理装置。
（１２）
前記適用部は、定常雑音を抑制し、
前記補正部は、突発性雑音を抑制する
前記（１）乃至（１１）のいずれかに記載の音声処理装置。
（１３）
音声を集音し、
集音された信号に対して、所定のフィルタを適用し、
適用する前記フィルタのフィルタ係数を選択し、
前記所定のフィルタが適用された信号を補正する
ステップを含む音声処理方法。
（１４）
音声を集音し、
集音された信号に対して、所定のフィルタを適用し、
適用する前記フィルタのフィルタ係数を選択し、
前記所定のフィルタが適用された信号を補正する
ステップを含む処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【符号の説明】
【０２３８】
１００  音声処理装置，  １０１  集音部，  １０２  時間周波数変換部，  １０３  ビームフィーミング部，  １０４  フィルタ選択部，  １０５  フィルタ係数保持部，  １０６  信号補正部，  １０８  時間周波数逆変換部，  ２００  音声処理装置，  ２０１  フィルタ指示部，  ３００  音声処理装置，  ３０１  ビームフィーミング部，  ３０２  メインビームフォーミング部，  ３０３  サブビームフォーミング部，  ３０４  信号遷移部，  ４００  音声処理装置，  ４０１  フィルタ指示部
【図１】
2016076123.tif 000008
【図２】
2016076123.tif 000009
【図３】
2016076123.tif 000010
【図４】
2016076123.tif 000011
【図５】
2016076123.tif 000012
【図６】
2016076123.tif 000013
【図７】
2016076123.tif 000014
【図８】
2016076123.tif 000015
【図９】
2016076123.tif 000016
【図１０】
2016076123.tif 000017
【図１１】
2016076123.tif 000018
【図１２】
2016076123.tif 000019
【図１３】
2016076123.tif 000020
【図１４】
2016076123.tif 000021
【図１５】
2016076123.tif 000022
【図１６】
2016076123.tif 000023
【図１７】
2016076123.tif 000024
【図１８】
2016076123.tif 000025
【図１９】
2016076123.tif 000026
【図２０】
2016076123.tif 000027
【図２１】
2016076123.tif 000028
【図２２】
2016076123.tif 000029
【図２３】
2016076123.tif 000030
【図２４】
2016076123.tif 000031
【図２５】
2016076123.tif 000032
【図２６】
2016076123.tif 000033
【図２７】
2016076123.tif 000034
【図２８】
2016076123.tif 000035
【国際調査報告】
2016076123.tif 000036
2016076123.tif 000037
2016076123.tif 000038
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