(57)【要約】      （修正有）【課題】音声認識の確実性を向上する音声処理装置を提供する。【解決手段】車両に配された複数のマイクロフォン２２と、複数のマイクロフォンの各々によって取得される受音信号に含まれる音声の発生源である音声源の方位を判定する音声源方位判定部１６と、音声源の方位を含む方位範囲以外の方位範囲から到来する音を抑圧するビームフォーミングを行う処理部１２とを有する。処理部は、所定の行為によって指定された音声源の方位にビームフォーミングを行う。【選択図】図２
2016126022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に配された複数のマイクロフォンと、
前記複数のマイクロフォンの各々によって取得される受音信号に含まれる音の発生源である音声源の方位を判定する音声源方位判定部と、
前記音声源の前記方位を含む方位範囲以外の方位範囲から到来する音を抑圧するビームフォーミングを行うビームフォーミング処理部とを有し、
前記ビームフォーミング処理部は、所定の行為によって指定された前記音声源の前記方位に前記ビームフォーミングを行う
ことを特徴とする音声処理装置。
【請求項２】
前記所定の行為は、所定のワードの発声である
ことを特徴とする請求項１記載の音声処理装置。
【請求項３】
前記所定の行為は、所定のスイッチの操作である
ことを特徴とする請求項１記載の音声処理装置。
【請求項４】
前記所定の行為は、所定のジェスチャーである
ことを特徴とする請求項１記載の音声処理装置。
【請求項５】
各々の前記音声源に適した前記ビームフォーミングを前記音声源毎に学習する学習処理部を更に有し、
前記所定の行為によって前記音声源が指定された際に、前記学習処理部によって学習された前記ビームフォーミングが適用される
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項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】
自動車等の車両には、様々な機器が設けられている。これらの様々な機器に対する操作は、例えば、操作ボタンや操作パネル等を操作することにより行われている。
【０００３】
一方、近時では、音声認識の技術も提案されている（特許文献１〜３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２１５６０６号公報
【特許文献２】特開２０１２−１８９９０６号公報
【特許文献３】特開２０１２−４２４６５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、車両においては、様々なノイズが存在する。このため、車両内で発せられる音声に対しての音声認識は容易ではなかった。
【０００６】
本発明の目的は、音声認識の確実性を向上し得る良好な音声処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一観点によれば、車両に配された複数のマイクロフォンと、前記複数のマイクロフォンの各々によって取得される受音信号に含まれる音声の発生源である音声源の方位を判定する音声源方位判定部と、前記音声源の前記方位を含む方位範囲以外の方位範囲から到来する音を抑圧するビームフォーミングを行うビームフォーミング処理部とを有し、前記ビームフォーミング処理部は、所定の行為によって指定された前記音声源の前記方位に前記ビームフォーミングを行うことを特徴とする音声処理装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、所定の行為を行うことによって、音声認識の対象とすべき音声源を確実に指定することができる。このため、本発明によれば、音声認識の確実性を向上し得る良好な音声処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】車両の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態による音声処理装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図３】マイクロフォンの配置の例を示す概略図である。
【図４】ビームフォーマのアルゴリズムを示す図である。
【図５】ビームフォーマの指向性及び音声源方位判定キャンセル処理の角度特性を示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態による音声処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２実施形態による音声処理装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２実施形態による音声処理装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下で説明する図面において、同じ機能を有するものは同一の符号を付し、その説明を省略又は簡潔にすることもある。
【００１１】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による音声処理装置を図１乃至図６を用いて説明する。
【００１２】
本実施形態による音声処理装置について説明するに先立って、車両の構成について図１を用いて説明する。図１は、車両の構成を示す概略図である。
【００１３】
図１に示すように、車両（自動車）の車体（車室）４６の前部には、運転者用の座席である運転席４０と助手席者用の座席である助手席４４とが配されている。運転席４０は、例えば車室４６の右側に位置している。運転席４０の前方には、ステアリングホイール（ハンドル）７８が配されている。助手席４４は、例えば車室４６の左側に位置している。運転席４０と助手席４４とにより、前部座席が構成されている。運転席４０の近傍には、運転者が音声を発する場合における音声源７２ａが位置する。助手席４４の近傍には、助手席者が音声を発する場合における音声源７２ｂが位置する。運転者も助手席者も座席４０，４４に着座した状態で上半身を動かし得るため、音声源７２の位置は変化し得る。車体４６の後部には、後部座席７０が配されている。なお、ここでは、個々の音声源を区別しないで説明する場合には、符号７２を用い、個々の音声源を区別して説明する場合には、符号７２ａ、７２ｂを用いることとする。
【００１４】
前部座席４０，４４の前方には、複数のマイクロフォン２２（２２ａ〜２２ｃ）、即ち、マイクロフォンアレイが配されている。なお、ここでは、個々のマイクロフォンを区別しないで説明する場合には、符号２２を用い、個々のマイクロフォンを区別して説明する場合には、符号２２ａ〜２２ｃを用いることとする。マイクロフォン２２は、ダッシュボード４２に配されていてもよいし、ルーフに近い部位に配されていてもよい。
【００１５】
前部座席４０，４４の音声源７２とマイクロフォン２２との間の距離は、数十ｃｍ程度である場合が多い。しかし、マイクロフォン２２と音声源７２との間の距離は、数十ｃｍより小さくなることもあり得る。また、マイクロフォン２２と音声源７２との間の距離は、１ｍを超えることもあり得る。
【００１６】
車体４６の内部には、車載音響機器（カーオーディオ機器）８４（図２参照）のスピーカシステムを構成するスピーカ（ラウドスピーカ）７６が配されている。スピーカ７６から発せられる音楽（ミュージック）は、音声認識を行う上でのノイズとなり得る。
【００１７】
車体４６には、車両を駆動するためのエンジン８０が配されている。エンジン８０から発せられる音は、音声認識を行う上でのノイズとなり得る。
【００１８】
車両の走行中に路面の刺激によって車室４６内に発生する騒音、即ち、ロードノイズも、音声認識を行う上でのノイズとなり得る。また、車両が走行する際に生ずる風切り音も、音声認識を行う上でのノイズ源となり得る。また、車体４６の外部にも、ノイズ源８２は存在し得る。外部ノイズ源８２から発せられる音も、音声認識を行う上でのノイズとなり得る。
【００１９】
車体４６に配された様々な機器に対する操作を、ユーザの音声による指示によって行い得ると便利である。ユーザの音声による指示は、例えば、自動音声認識装置６８（図２参照）を用いて認識される。本実施形態による音声処理装置は、自動音声認識装置６８における音声認識の精度の向上に資するものである。
【００２０】
図２は、本実施形態による音声処理装置のシステム構成を示すブロック図である。
【００２１】
図２に示すように、本実施形態による音声処理装置は、前処理部１０と、処理部１２と、後処理部１４と、音声源方位判定部１６と、適応アルゴリズム決定部１８と、ノイズモデル決定部２０と、指定入力処理部８６とを含む。
【００２２】
本実施形態による音声処理装置が更に自動音声認識装置６８を含んでいてもよいし、本実施形態による音声処理装置と自動音声認識装置６８とが別個の装置であってもよい。これらの構成要素と自動音声認識装置６８とを含む装置は、音声処理装置と称することもできるし、自動音声認識装置と称することもできる。
【００２３】
前処理部１０には、複数のマイクロフォン２２ａ〜２２ｃの各々によって取得される信号、即ち、受音信号が入力されるようになっている。マイクロフォン２２としては、例えば、無指向性のマイクロフォンが用いられる。
【００２４】
図３は、マイクロフォンの配置の例を示す概略図である。図３（ａ）は、マイクロフォン２２の数が３個の場合を示している。図３（ｂ）は、マイクロフォン２２の数が２個の場合を示している。複数のマイクロフォン２２は、直線上に位置するように配されている。
【００２５】
音声源７２が遠方界に位置する場合には、マイクロフォン２２に到達する音声を平面波として取り扱って、音声源７２の方位（方向）、即ち、音源方位（ＤＯＡ：Direction Of Arrival）を判定することができる。
【００２６】
音声源７２が近傍界に位置する場合には、マイクロフォン２２に到達する音声を球面波として扱って、音声源７２の方位を判定することが好ましい。
【００２７】
マイクロフォン２２ａとマイクロフォン２２ｂとの距離Ｌ１は、比較的低い周波数の音声に対して好適とすべく、比較的長く設定されている。マイクロフォン２２ｂとマイクロフォン２２ｃとの距離Ｌ２は、比較的高い周波数の音声に対して好適とすべく、比較的短く設定されている。
【００２８】
図２に示すように、複数のマイクロフォン２２によって取得される受音信号が、前処理部１０に入力されるようになっている。前処理部１０では、音場補正が行われる。音場補正においては、音響空間である車室４６の音響特性を考慮したチューニングが行われる。
【００２９】
マイクロフォン２２によって取得される受音信号に音楽が含まれている場合には、前処理部１０は、マイクロフォン２２によって取得される受音信号から音楽を除去する。前処理部１０には、参照用音楽信号（参照信号）が入力されるようになっている。前処理部１０は、マイクロフォン２２によって取得される受音信号に含まれている音楽を、参照用音楽信号を用いて除去する。
【００３０】
音声源方位判定部１６では、音声源の方位の判定が行われる。
【００３１】
音の速度をｃ［ｍ／ｓ］、マイクロフォン間の距離をｄ［ｍ］、到来時間差をτ［秒］とすると、音声源７２の方向θ［度］は、以下のような式（１）によって表される。なお、音速ｃは、３４０［ｍ／ｓ］程度である。
【００３２】
θ ＝ （１８０／π）×ａｒｃｃｏｓ（τ・ｃ／ｄ）  ・・・（１）
【００３３】
到来時間差τに基づいて、音声源７２の位置を特定することが可能である。
【００３４】
音声源方位判定部１６の出力信号、即ち、音声源７２の方位を示す信号が、適応アルゴリズム決定部１８に入力されるようになっている。適応アルゴリズム決定部１８は、音声源７２の方位に基づいて適応アルゴリズムを決定するものである。適応アルゴリズム決定部１８によって決定された適応アルゴリズムを示す信号が、適応アルゴリズム決定部１８から処理部１２に入力されるようになっている。
【００３５】
処理部１２は、適応的に指向性を形成する信号処理である適応ビームフォーミングを行うものである（適応ビームフォーマ）。処理部１２は、適応的にビームフォーミングを行う適応ビームフォーマとして機能するのみならず、本実施形態による音声処理装置全体の制御をも司る。ビームフォーマとしては、例えばＦｒｏｓｔビームフォーマ等を用いることができる。なお、ビームフォーミングは、Ｆｒｏｓｔビームフォーマに限定されるものではなく、様々なビームフォーマを適宜適用することができる。処理部１２は、適応アルゴリズム決定部１８によって決定された適応アルゴリズムに基づいて、ビームフォーミングを行う。本実施形態において、ビームフォーミングを行うのは、目的音の到来方位に対しての感度を確保しつつ、目的音の到来方向以外の感度を低下させるためである。目的音は、例えば運転者から発せられる音声である。運転者は運転席４０に着座した状態で上半身を動かし得るため、音声源７２ａの位置は変化し得る。音声源７２ａの位置の変化に応じて、目的音の到来方位は変化する。良好な音声認識を行うためには、目的音の到来方向以外の感度を確実に低下させることが好ましい。そこで、本実施形態では、上記のようにして判定される音声源７２の方位に基づいて、当該方位を含む方位範囲以外の方位範囲からの音声を抑圧すべく、ビームフォーマを順次更新する。
【００３６】
音声認識の対象とすべき音声源７２ａが運転席４０に位置している場合には、運転席４０の方位を含む方位範囲以外の方位範囲から到来する音が抑圧される。
【００３７】
なお、音声認識の対象とすべき音声源７２ｂが助手席４４に位置している場合には、助手席４４の方位を含む方位範囲以外の方位範囲から到来する音が抑圧されるようにすればよい。
【００３８】
図４は、ビームフォーマのアルゴリズムを示す図である。マイクロフォン２２ａ〜２２ｃによって取得される受音信号が、前処理部１０（図２参照）を介して、処理部１２内に設けられた窓関数／高速フーリエ変換処理部４８ａ〜４８ｃにそれぞれ入力されるようになっている。窓関数／高速フーリエ変換処理部４８ａ〜４８ｃは、窓関数処理及び高速フーリエ変換処理を行うものである。本実施形態において、窓関数処理及び高速フーリエ変換処理を行うのは、周波数領域での計算は時間領域での計算より速いためである。窓関数／高速フーリエ変換処理部４８ａの出力信号Ｘ１，ｋとビームフォーマの重みテンソルＷ１，ｋ＊とが、乗算点５０ａにおいて乗算されるようになっている。窓関数／高速フーリエ変換処理部４８ｂの出力信号Ｘ２，ｋとビームフォーマの重みテンソルＷ２，ｋ＊とが、乗算点５０ｂにおいて乗算されるようになっている。窓関数／高速フーリエ変換処理部４８ｂの出力信号Ｘ３，ｋとビームフォーマの重みテンソルＷ３，ｋ＊とが、乗算点５０ｃにおいて乗算されるようになっている。乗算点５０ａ〜５０ｃにおいてそれぞれ乗算処理された信号が、加算点５２において加算されるようになっている。加算点５２において加算処理された信号Ｙｋは、処理部１２内に設けられた逆高速フーリエ変換／重畳加算処理部５４に入力されるようになっている。逆高速フーリエ変換／重畳加算処理部５４は、逆高速フーリエ変換処理及び重畳加算（ＯＬＡ：OverLap-Add）法による処理を行うものである。重畳加算法による処理を行うことにより、周波数領域の信号が時間領域の信号に戻される。逆高速フーリエ変換処理及び重畳加算法による処理が行われた信号が、逆高速フーリエ変換／重畳加算処理部５４から後処理部１４に入力されるようになっている。
【００３９】
図５は、ビームフォーマの指向性及び音声源方位判定キャンセル処理の角度特性を示す図である。実線は、ビームフォーマの指向性を示している。一点鎖線は、音声源方位判定キャンセル処理の角度特性を示している。図５から分かるように、例えば方位角β１度と方位角β２とにおいて出力信号パワーが極小となる。方位角β１と方位角β２との間においても、十分に抑圧されている。図５に示すような指向性のビームフォーマを用いれば、助手席から到来する音を十分に抑圧することができる。一方、運転席から到来する音声は、殆ど抑圧されることなくマイクロフォン２２に到達する。本実施形態では、音声源７２から到来する音声の大きさよりも、音声源７２の方位を含む方位範囲以外の方位範囲から到来する音の方が大きい場合には、音声源７２の方位の判定を中断する（音声源方位判定キャンセル処理）。例えば、運転者からの音声を取得するようにビームフォーマが設定されている場合において、運転者からの音声よりも助手席者からの音声の方が大きい場合には、音声源の方位の推定を中断する。この場合、マイクロフォン２２によって取得される受音信号を、十分に抑圧する。例えばγ１より小さい方位から到来する音声、又は、例えばγ２より大きい方位から到来する音声が、運転者からの音声よりも大きい場合には、音声源方位判定キャンセル処理が行われる。なお、ここでは、運転者からの音声を取得するようにビームフォーマが設定されている場合を例に説明したが、助手席者からの音声を取得するようにビームフォーマが設定されていてもよい。この場合には、助手席者からの音声よりも運転者からの音声の方が大きい場合には、音声源の方位の推定を中断する。
【００４０】
こうして、音声源７２の方位を含む方位範囲以外の方位範囲から到来する音が抑圧された信号が、処理部１２から出力される。処理部１２からの出力信号は、後処理部１４に入力されるようになっている。
【００４１】
後処理部（後処理適応フィルタ）１４においては、ノイズの除去が行われる。かかるノイズとしては、エンジンノイズ、ロードノイズ、風切り音等が挙げられる。エンジンノイズモデル決定部２０は、ノイズのモデリング処理を行うことにより、参照用ノイズ信号を生成する。ノイズモデル決定部２０から出力される参照用ノイズ信号は、ノイズが含まれた信号からノイズを除去するための参照信号となる。参照用エンジンノイズ信号は、後処理部１４に入力されるようになっている。後処理部１４は、参照用エンジンノイズ信号を用い、ノイズを含む信号からノイズを除去する。後処理部１４からは、ノイズが除去された信号が出力される。後処理部１４においては、歪低減処理も行われる。なお、ノイズの除去は、後処理部１４においてのみ行われるわけではない。マイクロフォン２２を介して取得された音に対して、前処理部１０、処理部１２及び後処理部１４において行われる一連の処理によって、ノイズの除去が行われる。
【００４２】
こうして、後処理部１４によって後処理が行われた信号が、自動音声認識装置６８に出力される。目的音以外の音が抑圧された良好な目的音が自動音声認識装置６８に入力されるため、自動音声認識装置６８は、音声認識の精度を向上することができる。自動音声認識装置６８による音声認識結果に基づいて、車両に搭載されている機器等に対しての操作が自動で行われる。
【００４３】
自動音声認識装置６８による音声認識結果は、指定入力処理部８６にも入力されるようになっている。指定入力処理部８６は、所定の行為をユーザ（乗員）が行うことよって、音声認識の対象となる音声源７２をユーザが指定するためのものである。所定の行為としては、例えば所定のワードの発声が挙げられる。所定のワードを発したユーザが、音声認識の対象となる音声源７２として指定される。所定の行為を行うことによって指定された音声源７２は、指定音声源と称される。
【００４４】
指定入力処理部６８は、自動音声認識装置６８による音声認識結果に基づいて、所定のワードが発せられたか否かを判定する。所定のワードが発せられたか否かを示す信号が、指定入力処理部８６から処理部１２に入力されるようになっている。処理部１２は、所定のワードが発せられた際には、所定のワードを発した音声源７２の方位を含む方位範囲以外の方位範囲から到来する音を抑圧するようにビームフォーミングを行う。なお、所定のワードを発した音声源７２の方位は、音声源方位判定部１６により判定される。
【００４５】
次に、本実施形態による音声処理装置の動作について図６を用いて説明する。図６は、本実施形態による音声処理装置の動作を示すフローチャートである。
【００４６】
まず、音処理装置の電源がＯＮにされる（ステップＳ１）。
【００４７】
次に、ユーザが所定のワードを発した場合には（ステップＳ２においてＹＥＳ）、所定のワードを発した音声源７２を指定音声源として指定する（ステップＳ３）。所定のワードが発せられない場合には（ステップＳ２においてＮＯ）、ステップＳ２が繰り返し行われる。指定音声源は、音声認識の対象となる音声源７２である。所定のワードを発した音声源７２の方位が音声源方位判定部１６によって判定されるため、どの座席に着座しているユーザから所定のワードが発せられたかを判定することが可能である。こうして、所定のワードを発した音声源７２が判定され、音声認識の対象となる指定音声源７２の指定が行われる。
【００４８】
次に、指定音声源７２の方位が判定される（ステップＳ４）。指定音声源７２の方位の判定は、音声源方位判定部１６によって行われる。
【００４９】
次に、指定音声源７２の方位に応じて、ビームフォーマの指向性を設定する（ステップＳ５）。ビームフォーマの指向性の設定は、上述したように、適応アルゴリズム決定部１８、処理部１２等によって行われる。
【００５０】
指定音声源７２の方位を含む所定の方位範囲以外の方位範囲から到来する音の大きさが、指定音声源７２から到来する音声の大きさ以上である場合には（ステップＳ５においてＹＥＳ）、音声源７２の判定を中断する（ステップＳ７）。
【００５１】
一方、音声源７２の方位を含む所定の方位範囲以外の方位範囲から到来する音の大きさが、音声源７２から到来する音声の大きさ以上でない場合には（ステップＳ６においてＮＯ）、ステップＳ４、Ｓ５が繰り返し行われる。
【００５２】
こうして、指定音声源７２の位置の変化に応じて、ビームフォーマが適応的に設定され、指定音声源７２からの音声以外の音、即ち、目的音以外の音が確実に抑制される。
【００５３】
このように、本実施形態によれば、所定のワードを発することにより、音声認識の対象とすべき音声源７２を確実に指定することができる。このため、本実施形態によれば、音声認識の確実性を向上し得る良好な音声処理装置を提供することができる。
【００５４】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による音声処理装置を図７及び図８を用いて説明する。図７は、本実施形態による音声処理装置のシステム構成を示すブロック図である。図１乃至図６に示す第１実施形態による音声処理装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【００５５】
本実施形態による音声認識装置は、音声認識の対象となる音声源７２をユーザが指定するための所定の行為が、スイッチ９０，９２の操作又はジェスチャーであるものである。
【００５６】
図７に示すように、本実施形態による音声処理装置は、前処理部１０と、処理部１２と、後処理部１４と、音声源方位判定部１６と、適応アルゴリズム決定部１８と、エンジンノイズモデル決定部２０とを含む。また、本実施形態による音声処理装置は、学習処理部８８と、運転席側スイッチ９０と、助手席側スイッチ９２と、カメラ９４と、スイッチ用指定入力処理部９６と、画像用指定入力処理部９８とを更に含む。
【００５７】
運転席４０の近傍には、運転席側スイッチ９０が配されている。また、助手席４４の近傍には、助手席側スイッチ９２が配されている。運転席側スイッチ９０及び助手席側スイッチ９２は、スイッチ用指定入力処理部９６に接続されている。
【００５８】
スイッチ用指定入力処理部９６は、スイッチ９０，９２の操作をユーザが行うことよって、音声認識の対象となる音声源７２をユーザが指定するためのものである。運転席側に配された運転席側スイッチ９０が操作された場合には、運転席に位置する音声源７２ａが音声認識の対象である指定音声源として指定される。一方、助手席側に配された助手席側スイッチ９２が操作された場合には、助手席に位置する音声源７２ｂが音声認識の対象である指定音声源として指定される。
【００５９】
運転席側スイッチ９０が操作された場合には、運転席側スイッチ９０が操作されたことを示す信号が、スイッチ用指定入力処理部９６から処理部１２に入力されるようになっている。処理部１２は、運転席側スイッチ９０が操作された際には、運転席４０に位置する音声源７２ａの方位を含む方位範囲以外の方位範囲から到来する音を抑圧するようにビームフォーミングを行う。
【００６０】
助手席側スイッチ９２が操作された場合には、助手席側スイッチ９２が操作されたことを示す信号が、スイッチ用指定入力処理部９６から処理部１２に入力されるようになっている。処理部１２は、助手席側スイッチ９２が操作された際には、助手席４４に位置する音声源７２ｂの方位を含む方位範囲以外の方位範囲から到来する音を抑圧するようにビームフォーミングを行う。
【００６１】
また、車両４６には、カメラ９４が配されている。カメラ９４により取得される画像が、画像用指定入力処理部９８に入力されるようになっている。画像用指定入力処理部９８は、所定の行為をユーザ（乗員）が行うことよって、音声認識の対象となる音声源７２をユーザが指定するためのものである。所定の行為としては、例えば所定のジェスチャー（身振り、ポーズ）が挙げられる。所定のジェスチャーを行ったユーザが、音声認識の対象となる音声源（指定音声源）７２として指定される。
【００６２】
画像用指定入力処理部９８は、カメラ９４により取得される画像に基づいて、所定のジェスチャーが行われたか否かを判定する。所定のジェスチャーが行われたか否かを示す信号が、画像用指定入力処理部９８から処理部１２に入力されるようになっている。処理部１２は、運転者により所定のジェスチャーが行われた際には、運転席４０に位置する音声源７２ａの方位を含む方位範囲以外の方位範囲から到来する音を抑圧するようにビームフォーミングを行う。処理部１２は、助手席者により所定のジェスチャーが行われた際には、助手席４４に位置する音声源７２ｂの方位を含む方位範囲以外の方位範囲から到来する音を抑圧するようにビームフォーミングを行う。
【００６３】
処理部１２には、学習処理部８８が接続されている。学習処理部８８は、各々の音声源７２ａ、７２ｂに適したビームフォーミングを、音声源７２ａ、７２ｂ毎に学習するものである。本実施形態において、学習処理部８８を設けているのは以下のような理由によるものである。即ち、本実施形態では、音声認識の対象となる音声源７２をユーザが指定するための所定の行為は、スイッチ９０，９２の操作又はジェスチャーである。即ち、本実施形態では、音声認識の対象となる音声源７２が音声以外の手段によって指定される。このため、音声認識の対象となる音声源７２が指定される際には、指定音声源７２からの音声がマイクロフォン２２を介して得られるとは限らない。音声認識の対象となる音声源７２が指定された後に、指定音声源７２からの音声を確実に処理するためには、指定音声源７２に適したビームフォーミングを予め学習しておき、指定音声源７２に適したビームフォーミングを適用することが好ましい。このため、本実施形態では、学習処理部８８が設けられている。学習処理部８８は、音声源７２ａから音声が発せられた際に、音声源７２ａからの音声を取得するのに適したビームフォーミングを学習しておく。また、学習処理部８８は、音声源７２ｂから音声が発せられた際に、音声源７２ｂからの音声を取得するのに適したビームフォーミングを学習しておく。
【００６４】
運転席４０に位置する音声源７２ａが指定音声源として指定された場合には、運転席４０に位置する音声源７２ａに適したビームフォーミングとして学習されたビームフォーミングが適用される。一方、助手席４０に位置する音声源７２ｂが指定音声源として指定された場合には、助手席４４に位置する音声源７２ｂに適したビームフォーミングとして学習されたビームフォーミングが適用される。
【００６５】
後処理部１４によって後処理が行われた信号が、音声出力として出力される。
【００６６】
次に、本実施形態による音声処理装置の動作について図８を用いて説明する。図８は、本実施形態による音声処理装置の動作を示すフローチャートである。
【００６７】
まず、音処理装置の電源がＯＮにされる（ステップＳ１０）。
【００６８】
次に、ビームフォーミングの学習が行われる（ステップＳ１１）。運転席４０に位置する音声源７２ａから音声が発された際には、運転席４０に位置する音声源７２ａに適したビームフォーミングが学習処理部８８によって学習される。助手席４４に位置する音声源７２ｂから音声が発された際には、助手席４４に位置する音声源７２ｂに適したビームフォーミングが学習処理部８８によって学習される。
【００６９】
運転席側スイッチ９０が操作された場合、具体的には、運転席側スイッチ９０がＯＮになった場合には（ステップＳ１２においてＹＥＳ）、運転席４０に位置する音声源７２ａに適したビームフォーミングとして学習処理部８８によって学習されたビームフォーミングが適用される（ステップＳ１３）。
【００７０】
運転席側スイッチ９０が操作されていない場合には（ステップＳ１２においてＮＯ）、助手席側スイッチ９２が操作されたか否かが確認される（ステップＳ１４）。助手席側スイッチが操作された場合、具体的には、助手席側スイッチ９２がＯＮになった場合には（ステップＳ１４においてＹＥＳ）、助手席４４に位置する音声源７２ｂに適したビームフォーミングとして学習処理部８８によって学習されたビームフォーミングが適用される（ステップＳ１５）。
【００７１】
助手席側スイッチ９２が操作されていない場合には（ステップＳ１４においてＮＯ）、運転者によって所定のジェスチャーが行われたか否かが確認される（ステップＳ１６）。運転者によって所定のジェスチャーが行われた場合には（ステップＳ１６においてＹＥＳ）、運転席４０に位置する音声源７２ａに適したビームフォーミングとして学習処理部８８によって学習されたビームフォーミングが適用される（ステップＳ１７）。
【００７２】
運転者によって所定のジェスチャーが行われていない場合には（ステップＳ１６においてＮＯ）、助手席者によって所定のジェスチャーが行われたか否かが確認される（ステップＳ１８）。助手席者によって所定のジェスチャーが行われた場合には（ステップＳ１８においてＹＥＳ）、助手席４４に位置する音声源７２ｂに適したビームフォーミングとして学習処理部８８によって学習されたビームフォーミングが適用される（ステップＳ１９）。
【００７３】
次に、指定音声源７２から音声が発せられた際には、指定音声源７２の方位が判定される（ステップＳ２１）。指定音声源７２の方位は、上述したように、音声源方位判定部１６によって行われる。
【００７４】
次に、指定音声源７２の方位に応じて、ビームフォーマの指向性が設定される（ステップＳ２２）。ビームフォーマの指向性の設定は、上述したように、適応アルゴリズム決定部１８、処理部１２等によって行われる。
【００７５】
指定音声源７２の方位を含む所定の方位範囲以外の方位範囲から到来する音の大きさが、指定音声源７２から到来する音声の大きさ以上である場合には（ステップＳ２３においてＹＥＳ）、音声源７２の判定を中断する（ステップ２４）。
【００７６】
一方、音声源７２の方位を含む所定の方位範囲以外の方位範囲から到来する音の大きさが、音声源７２から到来する音声の大きさ以上でない場合には（ステップＳ２３においてＮＯ）、ステップＳ２１、Ｓ２２が繰り返し行われる。
【００７７】
こうして、指定音声源７２の位置の変化に応じて、ビームフォーマが適応的に設定され、指定音声源７２からの音声以外の音、即ち、目的音以外の音が確実に抑制される。
【００７８】
このように、音声認識の対象となる音声源７２をユーザが指定するための所定の行為は、スイッチ９０，９２の操作又はジェスチャー等であってもよい。
【００７９】
［変形実施形態］
上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【００８０】
例えば、上記実施形態では、マイクロフォン２２の数が３個である場合を例に説明したが、マイクロフォン２２の数は３個に限定されるものではなく、４個以上であってもよい。多くのマイクロフォン２２を用いれば、音声源７２の方位をより高精度に判定し得る。
【００８１】
また、上記実施形態では、音声源７２が運転席４０又は助手席４４に位置する場合を例に説明したが、音声源７２の位置は、運転席４０又は助手席４４に限定されるものではない。例えば、後部座席７０に音声源７２が位置する場合にも、本発明は適用可能である。
【００８２】
また、第１実施形態において、学習処理部８８を更に設けるようにしてもよい。
【００８３】
また、上記実施形態では、本実施形態による音声処理装置の出力が自動音声認識装置６８に入力される場合、即ち、本実施形態による音声処理装置の出力が音声認識に用いられる場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。本実施形態による音声処理装置の出力が、自動音声認識に用いられなくてもよい。例えば、本実施形態による音声処理装置を、電話での会話における音声処理に適用してもよい。具体的には、本実施形態による音声処理装置を用いて目的音以外の音を抑圧し、良好な音声を送信するようにしてもよい。本実施形態による音声処理装置を電話での会話に適用すれば、良好な音声での通話を実現することができる。
【００８４】
また、第２実施形態では、カメラ９４により取得される画像に基づいて、所定のジェスチャーが行われたか否かを判定したが、これに限定されるものではない。例えば、モーションセンサ等を用いて、所定のジェスチャーが行われたか否かを判定するようにしてもよい。
【００８５】
また、上記実施形態では、複数のマイクロフォン２２を直線状に配置する場合を例に説明したが、３個以上のマイクロフォン２２の配置はこれに限定されるものではない。例えば、複数のマイクロフォン２２が同一平面上に位置するように配置してもよいし、複数のマイクロフォン２２を３次元配置してもよい。
【符号の説明】
【００８６】
２２，２２ａ〜２２ｃ…マイクロフォン
４０…運転席
４２…ダッシュボード
４４…助手席
４６…車体
７２、７２ａ、７２ｂ…音声源
７６…スピーカ
７８…ステアリングホイール
８０…エンジン
８２…外部ノイズ源
８４…車載音響機器
【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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