(57)【要約】【課題】マイクロホンアレーから入力される音声が音響信号処理装置においてどのように取り扱われているかといった情報を知りうるようにする。【解決手段】複数のマイクロホン１０１により入力された音声は目的音処理部１７０に供給され、目的音到来方向検出部１１０により目的音の到来方向が検出される。また、マイクロホン１０１から入力された目的音は目的音強調部１２０により強調され、後段の音声認識装置等に入力されて音声認識対象として利用される。報知制御部１５０は、目的音到来方向検出部１１０によって検出された目的音の到来方向とあらかじめ定められた適正な方向との関係を含む情報を表示部１６０に表示させ、当該情報を参照者に報知する。【選択図】        図１
2005244813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のマイクロホンと、
前記マイクロホンにより入力された音響信号から、音の到来方向を検出する到来方向検出手段と、
前記到来方向検出手段によって検出された音の到来方向と、あらかじめ決められた方向との関係を報知する報知手段と
を具備することを特徴とする音響信号処理装置。
【請求項２】
前記到来方向検出手段は、適応フィルタ処理により目的音以外の妨害音の抑圧処理を行うことで目的音の到来方向を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の音響信号処理装置。
【請求項３】
前記報知手段は、前記到来方向検出手段によって検出された目的音の到来方向と、あらかじめ決められた目的音の適正な到来方向との関係を報知する
ことを特徴とする請求項２に記載の音響信号処理装置。
【請求項４】
前記到来方向検出手段によって検出された到来方向が検出された目的音の強度を検出する強度検出手段をさらに具備し、
前記報知手段は、前記強度検出手段によって検出された目的音の強度を報知する
ことを特徴とする請求項２または３に記載の音響信号処理装置。
【請求項５】
操作者の指示にしたがって、前記マイクロホンにより入力された音響信号の到来方向と強調度合いとの関係を調整するパラメータを設定する調整手段をさらに具備することを特徴とする請求項２ないし４のいずれか一つに記載の音響信号処理装置。
【請求項６】
前記マイクロホンにより入力された音響信号から、妨害音の到来方向を検出する妨害音方向検出手段をさらに具備し、
前記報知手段は、前記妨害音方向検出手段によって検出された妨害音の到来方向と、あらかじめ決められた方向との関係を報知する
ことを特徴とする請求項２ないし５のいずれか一つに記載の音響信号処理装置。
【請求項７】
前記報知手段は、前記音の到来方向と、あらかじめ決められた方向との関係を表示する表示部を有する
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一つに記載の音響信号処理装置。
【請求項８】
複数のマイクロホンにより入力された音響信号から、音の到来方向を検出する到来方向検出ステップと、
前記到来方向検出ステップで検出された音の到来方向と、あらかじめ決められた方向との関係を報知する報知ステップと
を具備することを特徴とする音響信号処理方法。
【請求項９】
複数のマイクロホンを有する音響信号処理装置の調整を行う方法であって、
複数のマイクロホンにより入力された音響信号から、音の到来方向を検出する到来方向検出ステップと、
前記到来方向検出ステップで検出された音の到来方向と、あらかじめ決められた方向との関係を報知する報知ステップと、
前記報知ステップで報知された内容に基づき、当該音響信号処理装置の調整を行う調整ステップと
を具備することを特徴とする調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のマイクロホンから入力される音響信号を処理する音響信号処理装置、音響信号処理方法、プログラムおよび音響信号処理装置の調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、音声認識技術を適用した製品等が利用される場合、その製品等を利用する周囲の音は認識率に大きな影響を及ぼす。例えば、車の中で利用する場合、車のエンジン音、風切り音、対向車や追い越し車両の発する音、カーステレオの音など多くの雑音が存在することになる。これらの雑音は、発声者の声に混ざって音声認識装置へ入力され、認識率を大きく低下させる原因となる。
【０００３】
このような雑音の問題を解決する方法の一つとして、マイクロホンアレーを利用する方法がある。マイクロホンアレーは、複数のマイクロホンから入力された音声に対して信号処理を行い、目的とする音声を強調した信号を出力する。より具体的には、目的とする音声の方向に対し鋭い指向性を形成し、その他の方向の感度を下げることで目的音声の強調を実現している。
【０００４】
従来のマイクロホンアレーを利用する技術は、目的音の到来方向が既知であることを前提としたものとなっている。このため、想定している目的音の到来方向が実際の到来方向とずれている場合や、目的音の到来方向が変化する場合には、正しい指向性が形成されず目的音声強調（雑音抑制）の性能が低下する。
【０００５】
上記のような音声到来方向のずれに起因する性能低下を抑制するため、到来方向のずれを許容する手法が提案されている(例えば非特許文献１参照)。また、到来方向を追尾することで到来方向のずれを小さくする手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−４７６９９号公報
【非特許文献１】宝珠山治、杉山昭彦著  「ブロッキング行列にリーク適応フィルタを用いたロバスト一般化サイドローブキャンセラ」  電子情報通信学会論文誌  Vol.J79-A, no.9, pp.1516-1524, Sept.1996
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のような到来方向のずれを許容する手法の場合、許容できる範囲には限りがあり、実際の到来方向と想定到来方向のずれが大きくなると目的音声強調性能が低下することは避けられない。
【０００８】
また、上記特許文献１に開示されている到来方向を追尾する手法の場合であっても、無制限に到来方向を追尾できるわけではないので、到来方向のずれが大きくなると性能低下は避けられない。また、目的音源と妨害音源が追尾範囲内に混在していると追尾の精度が悪くなり音声強調性能も低下するため、追尾範囲は発声が行われそうな範囲に限定されてしまう。そして、追尾範囲外で発声された音声は妨害音源と見なされるため、やはり目的音声強調性能は低下してしまう。
【０００９】
このように、従来の対策手法では、マイクロホンアレーによる音声強調手段にとって適切な目的音到来方向範囲以外の方向から発声された音声に対する音声強調性能は期待できない。したがって、音声強調性能を上げて音声認識率の低下を抑制するためには、発声者が適切な方向から発声する、もしくは現在発声者が発生する方向が適切な目的音到来方向範囲に属するよう調整する必要がある。調整とは、配置調整といった機械的な調整や、パラメータ調整などである。また、所望の音声をより確実に取得するためには、所望の音声以外の妨害音を抑圧することが効果的であるが、目的発声方向以外から到来する妨害音（他者の発声音）を抑圧するためには、マイクロホン位置を適切に設置する必要がある。しかしながら、装置側においてどの方向から発声した音声がどのように取り扱われているかといった情報を知ることができない、つまりどのような調整を行えば適切な状態になるかを知ることができないため、適切な調整が行えないという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、マイクロホンアレーから入力される音声が音響信号処理装置においてどのように取り扱われているかといった情報を知ることができる音響信号処理装置、音響信号処理方法、プログラムおよび調整方法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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様にかかる音響信号処理装置は、複数のマイクロホンと、前記マイクロホンにより入力された音響信号から、音の到来方向を検出する到来方向検出手段と、前記到来方向検出手段によって検出された音の到来方向と、あらかじめ決められた方向との関係を報知する報知手段とを具備する。
【００１２】
また、本発明の別の態様にかかる音響信号処理方法は、複数のマイクロホンにより入力された音響信号から、音の到来方向を検出する到来方向検出ステップと、前記到来方向検出ステップで検出された音の到来方向と、あらかじめ決められた方向との関係を報知する報知ステップとを具備する。
【００１３】
また、本発明の別の態様にかかる音響信号処理装置の調整方法は、複数のマイクロホンを有する音響信号処理装置の調整を行う方法であって、複数のマイクロホンにより入力された音響信号から、音の到来方向を検出する到来方向検出ステップと、前記到来方向検出ステップで検出された音の到来方向と、あらかじめ決められた方向との関係を報知する報知ステップと、前記報知ステップで報知された内容に基づき、当該音響信号処理装置の調整を行う調整ステップとを具備する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、マイクロホンアレーから入力される音声が音響信号処理装置においてどのように取り扱われているかといった情報を知ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる音響信号処理装置、音響信号処理方法、プログラムおよび調整方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。
【００１６】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる音響信号処理方法を実施する音響信号処理装置の機能構成を示すブロック図である。同図に示すように、この音響信号処理装置１００は、複数のマイクロホン１０１と、目的音到来方向検出部１１０および目的音強調部１２０からなる目的音処理部１７０と、目的音方向適正範囲判定部１３０と、目的音強度検出部１４０と、報知制御部１５０と、表示部１６０とを備えている。
【００１７】
かかる音響信号処理装置１００の後段には図示せぬ音声認識装置が接続されている。そして、マイクロホン１０１により入力された音響信号のうち、目的音処理部１７０によって目的音に対する強調処理が施された音響信号が音声認識装置に供給され、音声認識処理が行われる。
【００１８】
複数のマイクロホン１０１は、それぞれ異なる位置に設置されている。それぞれのマイクロホン１０１は、設置された周囲の音を受音して音響信号を生成し、生成した音響信号を目的音処理部１７０に出力する。目的音処理部１７０の目的音到来方向検出部１１０は、複数のマイクロホン１０１により入力された音響信号から、目的音の到来方向を検出し、目的音方向適正範囲判定部１３０および報知制御部１５０に出力する。
【００１９】
目的音強調部１２０は、複数のマイクロホン１０１により入力された音響信号に含まれる目的音を強調し、強調処理後の音響信号を図示せぬ音声認識装置および目的音強度検出部１４０に出力する。
【００２０】
ここで、目的音とは、上記音声認識装置が音声認識の対象とすべき音声である。本実施の形態における目的音処理部１７０では、このような目的音の到来方向を目的音到来方向検出部１１０が検出し、このような目的音に対する強調処理を目的音強調部１２０が行うようになっているが、このような２つの機能を果たす当該目的音処理部１７０の具体的な構成例を図２に示す。
【００２１】
同図に示すように、目的音処理部１７０は、周波数分析部４０２と、第１ビームフォーマ４０３と、第１入力方向修正部４０４と、第２入力方向修正部４０５と、第２ビームフォーマ４０６と、妨害音方向推定部４０７と、目的音方向推定部４０８とを備えている。なお、かかる目的音処理部１７０は、マイクロホン１０１が２つの場合の構成である。
【００２２】
マイクロホン１０１により入力された音響信号は周波数分析部４０２に供給される。周波数分析部４０２は、マイクロホン１０１の各々から供給される音響信号ごとに周波数分析を行って周波数成分を出力する。より具体的には、それぞれのマイクロホン１０１から供給される音響信号に対し、それぞれ個別に高速フーリエ変換を施すなどして時間領域の信号成分を周波数領域の信号成分に変換する。
【００２３】
第１ビームフォーマ４０３は、周波数分析部４０２から供給される周波数成分信号に対し、適応フィルタ処理により目的音以外の妨害音の抑圧処理を行うことで、目的音方向からの周波数成分を抽出する。第２ビームフォーマ４０６は、周波数分析部４０２から供給される周波数成分信号に対し、適応フィルタ処理により妨害音以外の音の抑圧処理を行うことで、妨害音方向からの周波数成分を抽出する。ここで、目的音、妨害音の方向はあらかじめ定められており、定められた目的音方向から到来する音を目的音とし、目的音方向以外の方向から到来する音（背景雑音は除く）を妨害音として取り扱うようになっている。
【００２４】
妨害音方向推定部４０７は、第１ビームフォーマ４０３により計算されたフィルタ係数から妨害音方向を推定する処理を行う。より具体的には、第１ビームフォーマ４０３の適応フィルタから得られるフィルタリング用のフィルタ係数などのパラメータを用いて妨害音方向を推定し、その推定結果を第２入力方向修正部４０５に出力する。
【００２５】
目的音方向推定部４０８は、第２ビームフォーマ４０６により計算されたフィルタ係数から目的音方向を推定する処理を行う。より具体的には、第２ビームフォーマ４０６の適応フィルタから得られるフィルタリング用のフィルタ係数などのパラメータを用いて目的音方向を推定し、その推定結果を第１入力方向修正部４０４に出力する。
【００２６】
第１入力方向修正部４０４は、目的音方向推定部４０８の出力する推定結果である目的音声方向にビームフォーマの指向性を逐次修正する。より具体的には、第１入力方向修正部４０４は、目的音方向推定部４０８により推定された目的音方向を角度情報等に変換し、かかる角度情報に示される角度を目標角度として第１ビームフォーマ４０３に設定する。
【００２７】
第２入力方向修正部４０５は、妨害音方向推定部４０７の出力する雑音方向にビームフォーマの指向性を逐次修正する。より具体的には、第２入力方向修正部４０５は、妨害音方向推定部４０７により推定された妨害音方向を角度情報等に変換し、かかる角度情報に示される角度を目標角度として第２ビームフォーマ４０３に設定する。
【００２８】
このように第１入力方向修正部４０５および第２入力方向修正部４０５によって第１ビームフォーマ４０３および第２ビームフォーマ４０６の指向性が修正されることで、上記特許文献１に開示された技術と同様、目的音処理部１７０は、目的音声方向の変化に追従した音声強調を行うことが可能となっている。
【００２９】
以上のように本実施の形態では、図１の目的音到来方向検出部１１０が目的音方向推定部４０８に相当し、図１の目的音強調部１２０は第１ビームフォーマ４０３に相当する。したがって、第１ビームフォーマ４０３（目的音強調部１２０）によって目的音に対する強調処理が施された音響信号が音声認識装置および目的音強度検出部１４０に供給されるとともに、目的音方向推定部４０８（目的音到来方向検出部１１０）の推定結果が目的音の到来方向の検出結果として目的音方向適正範囲判定部１３０および報知制御部１５０に出力される。
【００３０】
目的音方向適正範囲判定部１３０では、目的音到来方向検出部１１０により検出された目的音到来方向があらかじめ定めた適正な方向にあるかどうかを判定する。ここで、適正な方向について図３を参照しながら説明する。同図は、同一平面上に設置した２つのマイクロホン１０１とその周囲を上方側から見た図である。
【００３１】
同図に示すように、本実施の形態における目的音方向適正範囲判定部１３０は、目的音到来方向検出部１１０により検出された目的音到来方向αが、上記目的音処理部１７０によって目的音として扱われる範囲内の方向Ａ、方向Ｂ、方向Ｃのいずれかに属するか、もしくは目的音の範囲外（妨害音範囲方向）であるかを判別し、判別結果を報知制御部１５０に出力する。
【００３２】
すなわち、本実施の形態では、２つのマイクロホン１０１の中間の位置を原点とする３つの方向範囲（方向Ａ、方向Ｂ、方向Ｃ）のいずれに属するか、もしくはいずれにも属さないかを判定するのである。ここで、当該音響信号処理装置１００において、もっとも目的音が到来することが音響処理上好ましい方向は、０°方向（２つのマイクロホン１０１の中間点である原点から両マイクロホン１０１を結ぶ線に直交する方向）であり、その方向から離れるほど好ましくないものとなっている。つまり、目的音が到来する方向として好ましい順番は方向Ａ、方向Ｂ、方向Ｃといった具合になる。
【００３３】
すなわち、目的音として扱われる方向のうち、音響信号処理装置１００として最も適正な方向Ａと、その次に適正な目的音強調処理がなされる方向Ｂと、それ以外の方向Ｃといった３つの方向のいずれに属するか、もしくはいずれにも属しないかを判定するのである。図３に示す到来方向αである場合には、もっとも適正な方向Ａに属すると判定される。
【００３４】
図１に戻り、目的音強度検出部１４０は、目的音強調部１２０によって強調処理がなされた音響信号の強度、例えば対数パワー情報を算出して報知制御部１５０に出力する。
【００３５】
報知制御部１５０は、目的音到来方向検出部１１０により検出された目的音到来方向と、目的音方向適正範囲判定部１３０による判定結果と、目的音強度検出部１４０により検出された強度とに基づいて、目的音とあらかじめ定められた方向との関係を含む目的音の音響信号の存在情報が表示部１６０に表示されるよう制御する。
【００３６】
表示部１６０は、報知制御部１５０による制御にしたがった内容の情報を表示し、当該表示部１６０の表示を参照した者に対して目的音とあらかじめ決められた方向との関係を含む音響信号の存在情報を報知する。すなわち、本実施の形態において、上記報知制御部１５０と表示部１６０は報知手段を構成している。
【００３７】
本実施の形態における表示部１６０の外観を図４に示す。同図に示すように、本実施の形態における表示部１６０は、水平方向に配列された多数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）を有している。そして、これらのＬＥＤのうち、中央に配置される７つのＬＥＤ２０１は緑色に発光するＬＥＤ２０２であり、その両外側に３つづつ配置されるＬＥＤ２０３は黄色に発光するＬＥＤであり、さらにその両外側に２つづつ配置されるＬＥＤが赤色に発光するＬＥＤである。
【００３８】
これら３色のＬＥＤは、それぞれ上記目的音方向適正範囲判定部１３０による判定の基準となる方向Ａ、方向Ｂ、方向Ｃに対応している。より具体的には、中央に配置される緑色のＬＥＤ２０１は方向Ａに、その外側に配置される黄色のＬＥＤ２０２は方向Ｂに、最も外側に配置される赤色のＬＥＤ２０３は方向Ｃに対応している。
【００３９】
そして、報知制御部１５０は、目的音到来方向検出部１１０により検出された到来方向、目的音方向適正範囲判定部１３０による判定結果および目的音強度検出部１４０により検出された強度といった３つのパラメータを以下のように表示部１６０の表示に反映させることで、あらかじめ決められた適正方向と目的音到来方向との関係を含む目的音の存在に関する情報を表示させる。
【００４０】
まず、目的音方向適正範囲判定部１３０の判定結果は、次のように表示に反映される。すなわち、目的音の到来方向が方向Ａ（図３参照）に属する場合には方向Ａに対応する緑色のＬＥＤ２０１のいずれか、目的音の到来方向が方向Ｂに属する場合には方向Ｂに対応する黄色のＬＥＤ２０２のいずれか、目的音の到来方向が方向Ｃに属する場合には方向Ｃに対応する赤色のＬＥＤ２０３のいずれかが発光するよう制御される。なお、方向Ａ、方向Ｂ、方向Ｃのいずれにも属さない場合にはいずれのＬＥＤも発光させないように制御される。したがって、表示部１６０の表示を見た者は、目的音の到来方向と適正方向（適正度ごとに３段階に分けられた方向Ａ、Ｂ、Ｃ）との関係を知ることができる。
【００４１】
次に、目的音到来方向検出部１１０の検出結果は、方向Ａ、Ｂ、Ｃのいずれに属するかによって決められた色のＬＥＤのうち、どのＬＥＤを発光させるかを決定するのに用いられる。本実施の形態では、表示部１６０に含まれる各ＬＥＤのうち、ＬＥＤ２０１の中央のＬＥＤ２０１Ａ、つまり７つあるＬＥＤ２０１の真ん中に配置されるＬＥＤ２０１Ａが、上記マイクロホン１０１との関係において０°となる方向に対応するようになっている（図３参照）。そして、報知制御部１５０は、真ん中のＬＥＤ２０１Ａを０°という基準とし、その真ん中のＬＥＤ２０１ＡからのＬＥＤ配置位置までの距離と、０°と到来方向との間の角度がほぼ比例するように、どのＬＥＤを発光させるかを決定する。したがって、方向Ａには属するが方向Ｂに近い方向から目的音が到来することが検出された場合には、緑色ＬＥＤ２０１のうち最も外側のＬＥＤが発光させられ、いずれ側のＬＥＤを発光させるかはその到来方向によって決定される。
【００４２】
例えば、図３に示すように方向Ａに属する到来方向α（０°よりも図の右側の方向）から目的音が到来したと検出された場合、緑色のＬＥＤ２０１のうち、ＬＥＤ２０１Ａよりも２つ右隣りに配置されたＬＥＤ２０１が発光させられるといったように到来方向に対応する位置のＬＥＤが発光するよう制御される。したがって、表示部１６０を見た者は、目的音の到来方向と、最も適正な方向（０°方向）との関係を知ることができる。
【００４３】
次に、目的音強度検出部１４０の検出結果は、上記のように発光することが決定されたＬＥＤについてどの程度の強度で発光させるべきかを決定するのに用いられる。すなわち、報知制御部１５０は、目的音強度検出部１４０による検出結果に示される強度に応じた強度でＬＥＤが発光させられるよう制御するのである。したがって、表示部１６０を見た者は、目的音の強度がどの程度であるかを知ることができる。
【００４４】
報知制御部１５０は、以上のように目的音到来方向検出部１１０の検出結果、目的音方向適正範囲判定部１３０の判定結果および目的音強度検出部１４０の検出結果を反映させた表示がなされるよう表示部１６０の表示内容を制御する。これにより当該表示部１６０を参照した者に対し、目的音の到来方向とあらかじめ定められた適正方向（方向Ａ、Ｂ、Ｃ等）との関係を含む目的音の存在を示す種々の情報を報知することができる。
【００４５】
次に、上記構成の音響信号処理装置１００を用いて、音響信号処理装置１００の各種パラメータ調整といった信号処理内容の調整や、マイクロホン１０１の設置位置調整など機械的な調整を行う調整方法について説明する。
【００４６】
まず、調整者は、自己が所望する方向からマイクロホン１０１に向けて音声を発し、マイクロホン１０１から音声を入力させる。このようにマイクロホン１０１から音声が入力されると、上述したように音響信号処理装置１００ではかかる入力音声に対して到来方向検出、適正範囲に対する判定、強度検出等の処理が行われ、これらの検出結果等を反映させた情報が表示部１６０に表示される。
【００４７】
このような表示を参照した調整者は、発した音声が現在の音響信号処理装置１００にとってどのように扱われているかを知ることができる。つまり、調整者は、表示部１６０の何色のＬＥＤが発光しているか、どのＬＥＤが発光しているか、どの程度の強度で発光しているかを見ることで、適正な方向から到来した音声として扱われているか、扱われるとして最も適正な方向と発声方向とがどの程度ずれているか、さらには発声した声がどの程度の強度で入力されているかといった情報を知ることができる。
【００４８】
このような情報を知った調整者は、この情報に基づいて、自己の発する声が当該音響信号処理装置１００において目的音として最適なものとして扱われるよう、マイクロホン１０１等の設置位置といった機械的調整、または信号処理パラメータの調整、もしくは両者の調整を行う。つまり、自己が発した声に基づいて、表示部１６０のＬＥＤ２０１Ａが発光するよう種々の調整を行うのである。
【００４９】
以上説明したように本実施の形態では、マイクロホン１０１から音声を入力した場合、その音声の到来方向とあらかじめ決められた方向（適正方向）との関係を含む情報が表示部１６０に表示されるので、かかる表示を参照した者は、その音声が当該音響信号処理装置１００において目的音として扱われているか、扱われているとしてどの程度適切な方向から入力しているのか、どの程度の強度で入力されているかといった情報を知ることができる。
【００５０】
したがって、不適切な方向からの発声によってその声が後段の音声認識処理装置において誤認識されたりする失敗した場合にその原因を知ることができ、適切な認識がなされるよう、つまり目的音として扱われて強調されるようマイクロホン位置や種々のパラメータ調整を行うことができる。
【００５１】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態にかかる音響信号処理装置について説明する。図５に示すように、本実施の形態における音響信号処理装置６００は、複数のマイクロホン１０１と、目的音妨害音処理部６０９と、目的・妨害音方向適正範囲判定部６０５と、目的・妨害音強度検出部６０６と、報知制御部６０７と、表示部６０８とを備えている。なお、本実施の形態において、第１の実施の形態と共通する構成要素には同一の符号をつけてその説明を省略する。
【００５２】
上記第１の実施の形態における音響信号処理装置１００が目的音に関する情報を報知するようにしていたのに対し、本実施の形態における音響信号処理装置６００は、目的音のみならず、妨害音に関する情報を報知する点で上記音響信号処理装置１００と相違している。
【００５３】
目的音妨害音処理部６０９は、目的音到来方向検出部１１０および目的音強調部１２０といった目的音処理部１７０と同様の構成に加え、妨害音到来方向検出部６０２を備えている。本実施の形態における目的音妨害音処理部６０９の具体的な構成は、上記第１の実施の形態における目的音処理部１７０の具体的構成（図２参照）と同様であり、図２に示す妨害音方向推定部４０７が本実施の形態における妨害音到来方向検出部６０２に相当する。
【００５４】
すなわち、第２の実施の形態では、目的・妨害音方向適正範囲判定部６０５には、妨害音方向推定部４０７によって推定される妨害音方向が妨害音到来方向の検出結果として供給される。また、目的・妨害音方向適正範囲判定部６０５には、目的音到来方向検出部１１０によって検出された目的音の到来方向も供給される。目的音到来方向検出部１１０の検出結果は報知制御部６０７にも供給される。
【００５５】
目的・妨害音方向適正範囲判定部６０５は、目的音到来方向検出部１１０で検出された目的音到来方向と、妨害音到来方向検出部６０２で検出された妨害音到来方向とが、あらかじめ定めた適正な方向にあるかどうかを判定する。まず、目的音については、上記第１の実施の形態と同様（図３参照）、検出された目的音到来方向αが方向Ａ、方向Ｂ、方向Ｃ、それ以外の方向のいずれに属しているかを判定する。また、妨害音については、妨害音到来方向検出部６０２によって検出された妨害音到来方向が、妨害音方向範囲（上記方向Ａ、Ｂ、Ｃ以外の方向）に属しているか否かを判定する。
【００５６】
目的・妨害音強度検出部６０６は、目的音強調部１２０で強調された目的音の音響信号の強さ，および抑圧された妨害音の音響信号の抑圧の強さを検出する。より具体的に例示すると、強調された目的音および抑圧された妨害音の音響信号の各々について、対数パワー情報を算出して出力する。
【００５７】
報知制御部６０７は、目的音到来方向検出部１１０により検出された目的音到来方向と、目的・妨害音方向適正範囲判定部６０５による判定結果と、目的・妨害音強度検出部６０６により検出された強度とに基づいて、目的音および妨害音とあらかじめ定められた方向との関係を含む目的音および妨害音の音響信号の存在情報が表示部６０８に表示されるよう制御する。
【００５８】
表示部６０８は、報知制御部６０７による制御にしたがった内容の情報を表示し、当該表示部６０８の表示を参照した者に対して目的音および妨害音とあらかじめ決められた方向との関係を含む音響信号の存在情報を報知する。すなわち、本実施の形態において、上記報知制御部６０７と表示部６０８は報知手段を構成している。
【００５９】
本実施の形態における音響信号処理装置６００が自動車内に設置されるものである場合の表示部６０８の外観の一例を図６に示す。同図に示すように、表示部６０８は、自動車の室内等を上方側から見た模式図７０１が描かれており、より詳細には図の右側に運転席、左側に助手席が描かれている。
【００６０】
また、運転席の絵柄部分に緑色ＬＥＤ７０２および赤色ＬＥＤ７０３が配置されており、助手席の絵柄部分に緑色ＬＥＤ７０４および赤色ＬＥＤ７０５が配置されている。
【００６１】
本実施の形態における報知制御部６０７は、目的音到来方向検出部１１０により検出された到来方向、目的・妨害音方向適正範囲判定部６０５による判定結果および目的・妨害音強度検出部６０６により検出された強度といった３つのパラメータを以下のように表示部６０８の表示に反映させることで、あらかじめ決められた適正方向と目的音や妨害音の到来方向との関係を含む音の存在に関する情報を表示させる。
【００６２】
報知制御部６０７は、目的音に関する表示は緑色ＬＥＤを発光させることで行い、妨害音に関する表示は赤色ＬＥＤを発光させることにより制御する。例えば、運転席方向からの発声を目的音、助手席方向からの発声を妨害音とみなすように当該音響信号処理装置６００の各種パラメータ等が設定されている場合、運転席にいる者が発声した場合には運転手位置の緑色ＬＥＤを発光させ、助手席の者が発声した場合には助手席位置の赤色ＬＥＤを発光させるといった制御を行う。
【００６３】
より具体的には、検出された目的音の到来方向が運転席側の方向である場合には、運転席側の緑色ＬＥＤ７０２を発光させ、検出された妨害音の到来方向が助手席側の方向である場合には助手席側の赤色ＬＥＤ７０５を発光させるといった制御を行う。そして、報知制御部６０７は、このように発光すべきＬＥＤを決定するとともに、検出された目的音の強度に応じた強度で緑色ＬＥＤを発光させ、検出された妨害音の強度に応じた強度で赤色ＬＥＤを発光させるのである。
【００６４】
以上説明したように本実施の形態では、マイクロホン１０１から音声を入力した場合、その目的音および妨害音の到来方向とあらかじめ決められた方向（適正方向や妨害方向）との関係を含む情報が表示部６０８に表示されるので、かかる表示を参照した者は、その者が意図したとおりに音響信号処理装置が目的音や妨害音を取り扱っているか否か、つまりユーザが目的音として認識している方向からの音が強調され、妨害音として認識している方向からの音が抑圧されるという処理が行われているか否かを知ることができる。
【００６５】
例えば、上記のように運転席方向からの発声を目的音、助手席方向からの発声を妨害音とみなすように当該音響信号処理装置６００の各種パラメータ等が設定されているとユーザが思っていた場合に、運転席方向から発声してみて赤色ＬＥＤが発光したといったときには、ユーザが意図していた設定がなされていないということを知ることができる。
【００６６】
したがって、現在の音響信号処理装置６００の設定等の状態を正確に知ることができ、上記第１の実施の形態と同様、適切な強調処理や抑圧処理がなされるよう、ユーザが目的音であると認識している音が目的音として扱われて強調され、かつユーザが妨害音であると認識している音が妨害音として扱われて抑圧されるよう、マイクロホン位置や種々のパラメータの調整を行うことができる。
【００６７】
（変形例）
なお、本発明は、上述した各実施の形態に限定されるものではなく、以下に例示するような種々の変形が可能である。
【００６８】
（変形例１）
上述した第１の実施の形態における音響信号処理装置１００は、多数のＬＥＤが水平方向に配列された表示部１６０を備える構成であったが、表示部１６０の構成はこれに限定されるものではなく、音声の到来方向とあらかじめ決められた方向との関係を報知できるものであればよい。
【００６９】
例えば、音響信号処理装置１００が自動車内に設置されるものである場合の表示部１６０の外観の一例を図７に示す。同図に示すように、表示部１６０は、自動車の室内等を上方側から見た模式図３０１が描かれており、より詳細には図の右側に運転席、左側に助手席が描かれている。そして、運転席の絵柄部分および助手席の絵柄部分にＬＥＤ３０２およびＬＥＤ３０３がそれぞれ配置されている。
【００７０】
かかる構成の下、報知制御部１５０は、運転席にいる者が発声した場合には運転手位置のＬＥＤ３０２を発光させ、助手席の者が発声した場合には助手席位置のＬＥＤ３０３を発光させるといった制御を行う。これにより運転席方向から発声した場合にそれが装置側で運転席から発声した音として取り扱われているか否か、助手席方向から発声した場合にそれが装置側で助手席から発声した音として取り扱われているか否かを確認することができ、その後の調整等を容易にすることができる。
【００７１】
（変形例２）
また、上記各実施の形態では、目的音等とあらかじめ決められた方向との関係や、音の強度等のマイクロホン１０１に入力された音声の存在等に関する情報が表示部に表示することで、参照者にこれらの情報を報知するようにしていたが、報知方法は表示に限らず、他の報知手段を用いるようにしてもよい。例えば、「適正方向よりもやや右側方向です」等の音声案内を行って上記のような音声の到来方向とあらかじめ決められた適正方向等との関係を報知するようにしてもよい。
【００７２】
（変形例３）
また、上述した各実施の形態における音響信号処理装置の構成に加え、表示部１６０（６０８）の表示内容を参照しながら容易に調整がなせるよう、マイクロホン１０１により入力された音響信号の到来方向と強調度合いとの関係などを調整するパラメータを設定する調整手段を設けるようにしてもよい。
【００７３】
ここで、上記第１の実施の形態における音響信号処理装置１００に調整手段を設けた構成を図８に示す。同図に示すように、調整部８００は、ユーザの指示にしたがい目的音処理部１７０の各部の信号処理用のパラメータ（フィルタ係数等）を調整する機能を有している。このような調整部８００を設けるようにすれば、ユーザは、表示部１６０の表示を参照しながら、かかる調整部８００を介してどの方向から入力される音を強調し、または抑圧するかといった設定をなすことができる。
【００７４】
このような調整部８００のユーザインターフェース部分の構成例を図９に示す。同図に示すように、このユーザインターフェース部分は、右ボタン９０１と左ボタン９０２とを有している。これらのボタンは、それぞれ対応する方向から到来する音の強調度合いを大きくするためのボタンであり、ボタンが操作されるとそのボタンに対応する方向から到来する音が強調されるよう各種パラメータが調整される。
【００７５】
例えば、現在の設定よりも右側方向から到来する音を強調したい場合には右ボタン９０１を操作することになり、最も強調される音の到来方向が現在の状態よりも右側に移動するよう目的音処理部１７０の各種パラメータが調整されるのである。
【００７６】
このような調整部８００を設けることで、ユーザは表示部１６０の表示によって報知された音の到来方向とあらかじめ決められた方向（適正方向）との関係に基づいて、容易に適切なパラメータ調整を行うことができる。
【００７７】
（変形例４）
また、上述した第１の実施の形態では、目的音到来方向検出部１１０が目的音の方向を検出し、その到来方向とあらかじめ決められた適正方向との関係を含む情報を報知するようになっていたが、目的音のみならず、マイクロホン１０１に背景雑音以外の音が入力された場合に、その入力音の到来方向を検出し、その到来方向とあらかじめ決められた方向との関係を含む情報を報知するようにしてもよい。
【００７８】
（変形例５）
また、上述した各実施の形態では、図２に示す目的音処理部１７０が、あらかじめ決められた方向から到来する音を目的音として検出し、到来方向検出や強調といった処理を施すようにしていたが、かかる目的音の検出方法等はこれに限定されるわけではなく、他の方法を利用するようにしてもよい。
【００７９】
（変形例６）
また、上述した各実施の形態では、複数のマイクロホン１０１が水平面上に設置され、二次元的に音の到来方向を検出し、その到来方向とあらかじめ決められた方向との関係を報知するようにしていたが、３つ以上のマイクロホン１０１を同一直線上にない位置に設置し、三次元的な音の到来方向を検出し、その到来方向とあらかじめ決められた方向との関係を含む情報を報知するようにしてもよい。
【００８０】
（変形例７）
なお、上述した各実施の形態で行われる報知のための処理は、専用のハードウェア回路によって行うようにしてもよいし、ＣＰＵがプログラムにしたがって動作することにより、選定処理が行われるように構成してもよい。また、コンピュータにこのような処理を実行させるためのプログラムをインターネット等の通信回線を介してユーザに提供するようにしてもよいし、当該プログラムをＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory）などのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録してユーザに提供するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
以上のように、本発明にかかる音響信号処理装置、方法、プログラムおよび調整方法は、音声認識処理の精度を向上させるための技術として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の第１の実施の形態における音響信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】前記音響信号処理装置の構成要素である目的音処理部の構成を示すブロック図である。
【図３】前記音響信号処理装置の構成要素である目的音方向適正範囲判定部によって用いられる判定基準について説明するための図である。
【図４】前記音響信号処理装置の構成要素である表示部の外観の一例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態における音響信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図６】第２の実施の形態における前記音響信号処理装置の構成要素である表示部の外観の一例を示す図である。
【図７】第１の実施の形態における前記音響信号処理装置の表示部の他の例の外観を示す図である。
【図８】第１の実施の形態における前記音響信号処理装置の変形例の構成を示すブロック図である。
【図９】前記音響信号処理装置の変形例の構成要素である調整部の外観を示す図である。
【符号の説明】
【００８３】
１００  音響信号処理装置
１０１  マイクロホン
１１０  目的音到来方向検出部
１２０  目的音強調部
１３０  目的音方向適正範囲判定部
１３０  目的音方向適正範囲判定部
１４０  目的音強度検出部
１５０  報知制御部
１６０  表示部
１７０  目的音処理部
４０２  周波数分析部
４０３  第１ビームフォーマ
４０４  第１入力方向修正部
４０５  第２入力方向修正部
４０６  第２ビームフォーマ
４０７  妨害音方向推定部
４０８  目的音方向推定部
６００  音響信号処理装置
６０２  妨害音到来方向検出部
６０５  目的・妨害音方向適正範囲判定部
６０６  目的・妨害音強度検出部
６０７  報知制御部
６０８  表示部
６０９  目的音妨害音処理部
８００  調整部
【図１】
2005244813.tif 000003
【図２】
2005244813.tif 000004
【図３】
2005244813.tif 000005
【図４】
2005244813.tif 000006
【図５】
2005244813.tif 000007
【図６】
2005244813.tif 000008
【図７】
2005244813.tif 000009
【図８】
2005244813.tif 000010
【図９】
2005244813.tif 000011