(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
目的音と非目的音とが混在する音信号を時間軸上で区分した各フレームについて、目的音が優勢な目的音周波数の成分と非目的音が優勢な非目的音周波数の成分とを抽出する音源分離手段と、
複数のフレームにわたる前記非目的音周波数の成分の強度を時間軸上で平滑化する平滑手段と、
前記各目的音周波数の成分の強度を周波数軸上の当該周波数での強度とし、前記平滑手段による平滑化後の各非目的音周波数の成分の強度を周波数軸上の当該周波数での強度としたスペクトルを生成する合成手段と
を具備する音処理装置。
【請求項２】
前記非目的音周波数の成分の強度に所定値を乗算する加重手段を具備し、
前記合成手段は、前記平滑手段および前記加重手段による処理後の非目的音周波数の成分と前記目的音周波数の成分とを周波数軸上に配列する
請求項１の音処理装置。
【請求項３】
前記加重手段は、前記各非目的音周波数の成分の強度に乗算される前記所定値を当該非目的音周波数の高低に応じて相違させる
請求項２の音処理装置。
【請求項４】
前記目的音周波数の成分および前記非目的音周波数の成分の少なくとも一方から雑音を抑圧する雑音抑圧手段
を具備する請求項１から請求項３の何れかの音処理装置。
【請求項５】
前記非目的音周波数の成分の強度を所定の時間毎に所定値に低下させる強度低減手段
を具備する請求項１から請求項４の何れかの音処理装置。
【請求項６】
前記強度低減手段は、所定の時間を単位として前記非目的音周波数の成分の強度を経時的に低下させる
請求項５の音処理装置。
【請求項７】
コンピュータに、
目的音と非目的音とが混在する音信号を時間軸上で区分した各フレームについて目的音周波数の成分と非目的音周波数の成分とを抽出する音源分離処理と、
複数のフレームにわたる前記非目的音周波数の成分の強度を時間軸上で平滑化する平滑処理と、
前記各目的音周波数の成分の強度を周波数軸上の当該周波数での強度とし、前記平滑手段による平滑化後の各非目的音周波数の成分の強度を周波数軸上の当該周波数での強度としたスペクトルを生成する合成処理と
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所期の音源から発生した音（以下「目的音」という）と目的音以外の音（以下「非目的音」という）との混合音から非目的音を抑圧する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
目的音と雑音との混合音から雑音を抑圧する技術が従来から提案されている。例えば非特許文献１には、定常性雑音について推定されたスペクトルを混合音のスペクトルから減算する技術（スペクトルサブトラクション）が開示されている。
【非特許文献１】Ephraim Y., Malah D., "Speech enhancement using a minimum-mean square error short-time spectral amplitude estimator", DEC, 1984,IEEE TRANSACTIONS ON ACOUSTICS, SPEECH, AND SIGNAL PROCESSING, VOL.32, NO.6, PP.1109-1121
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、非特許文献１の技術においては、混合音から完全には除去し切れなかった定常性雑音の成分が時間軸上および周波数軸上に不規則に点在し、耳障りなミュージカルノイズ（バーディノイズ）として聴取者に知覚されるという問題がある。本発明は、ミュージカルノイズを有効に抑制しながら音信号から非目的音を抑圧するという課題の解決を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
以上の課題を解決するために、本発明に係る音処理装置は、目的音と非目的音とが混在する音信号を時間軸上で区分した各フレームについて、目的音が優勢な目的音周波数（すなわち目的音の成分が非目的音の成分と比較して豊富である周波数）の成分と非目的音が優勢な非目的音周波数の成分とを抽出する音源分離手段と、複数のフレームにわたる非目的音周波数の成分の強度を時間軸上で平滑化する平滑手段と、各目的音周波数の成分の強度を周波数上の当該周波数での強度とし、平滑手段による平滑化後の各非目的音周波数の成分の強度を周波数軸上の当該周波数での強度としたスペクトルを生成する合成手段とを具備する。平滑手段は、例えば、複数のフレームにおける同じ周波数（非目的音周波数）の成分の強度を時間軸上で平滑化する。以上の構成によれば、目的音周波数の成分と平滑化後の非目的音周波数の成分とが周波数軸上に配列されるから、スペクトルサブトラクションに起因したミュージカルノイズを抑制しながら非目的音を抑圧することができる。
【０００５】
本発明の好適な態様に係る音処理装置は、非目的音周波数の成分の強度に所定値を乗算する加重手段を具備し、合成手段は、平滑手段および加重手段による処理後の非目的音周波数の成分と目的音周波数の成分とを周波数軸上に配列する。本態様によれば、非目的音周波数の成分の強度に所定値が乗算されるから、非目的音を確実に抑圧することができる。更に好適な態様において、加重手段は、各非目的音周波数の成分の強度に乗算される所定値を当該非目的音周波数の高低に応じて相違させる。
【０００６】
さらに好適な態様に係る音処理装置は、目的音周波数の成分および非目的音周波数の成分の少なくとも一方から雑音を抑圧する雑音抑圧手段を具備する。本態様によれば、例えば音源分離手段が非目的に選別し難い雑音を音信号が含む場合であっても当該雑音を有効に抑圧することが可能である。
【０００７】
本発明の好適な態様に係る音処理装置は、非目的音周波数の成分の強度を所定の時間毎に所定値に低下させる強度低減手段を具備する。本態様によれば、非目的音周波数の成分の強度が所定の時間毎に所定値に低下するから、各フレームにおける非目的音周波数の強度が過度に長期間にわたって平滑化後の強度に影響することが抑制される。したがって、聴感上において自然な再生音を生成することが可能である。さらに好適な態様において、強度低減手段は、所定の時間を単位として非目的音周波数の成分の強度を経時的に低下させる。本態様によれば、非目的音周波数の強度の突然の変化が回避されるから、さらに自然な再生音を生成することができる。
【０００８】
本発明に係る音処理装置は、音信号の処理に専用されるＤＳＰ（Digital Signal Processor）などのハードウェア（電子回路）によって実現されるほか、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの汎用の演算処理装置とプログラムとの協働によっても実現される。本発明に係るプログラムは、目的音と非目的音とが混在する音信号を時間軸上で区分した各フレームについて目的音周波数の成分と非目的音周波数の成分とを抽出する音源分離処理と、複数のフレームにわたる非目的音周波数の成分の強度を時間軸上で平滑化する平滑処理と、各目的音周波数の成分の強度を周波数上の当該周波数での強度とし、平滑手段による平滑化後の各非目的音周波数の成分の強度を周波数軸上の当該周波数での強度としたスペクトルを生成する合成処理とをコンピュータに実行させる。以上のプログラムによっても、本発明の音処理装置と同様の作用および効果が奏される。なお、本発明のプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭなど可搬型の記録媒体に格納された形態で利用者に提供されてコンピュータにインストールされるほか、通信網を介した配信の形態でサーバ装置から提供されてコンピュータにインストールされる。
【０００９】
また、音信号を処理する方法としても本発明は特定される。本発明の具体的な態様に係る音処理方法は、目的音と非目的音とが混在する音信号を時間軸上で区分した各フレームについて目的音周波数の成分と非目的音周波数の成分とを抽出する音源分離過程と、複数のフレームにわたる非目的音周波数の成分の強度を時間軸上で平滑化する平滑過程と、各目的音周波数の成分の強度を周波数上の当該周波数での強度とし、平滑手段による平滑化後の各非目的音周波数の成分の強度を周波数軸上の当該周波数での強度としたスペクトルを生成する合成過程とを含む。以上の方法によっても、本発明の音処理装置と同様の作用および効果が奏される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
＜Ａ：第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る音処理装置の構成を示すブロック図である。音処理装置１００は、目的音と非目的音との混合音から非目的音を抑制する装置である。図１に示すように、音処理装置１００には、第１収音器１１と第２収音器１２とが接続される。第１収音器１１および第２収音器１２の各々は、周囲の音声に応じた波形の信号を生成する無指向性または略無指向性のマイクロホンである。第１収音器１１は音信号Ｓ1を生成し、第２収音器１２は音信号Ｓ2を生成する。
【００１１】
第１収音器１１と第２収音器１２とは相互に間隔をあけて配置される。第１収音器１１は、第２収音器１２と比較して目的音の音源Ｍ1に近接する。一方、第２収音器１２は、第１収音器１１と比較して非目的音の音源Ｍ2に近接する。例えば、音処理装置１００が携帯電話機に搭載された場合（利用者による発声音が目的音となる場合）を想定すると、携帯電話機の筐体のうち通話時に利用者の顔に近接する位置に第１収音器１１が設置され、第１収音器１１を挟んで利用者の顔とは反対側に第２収音器１２が設置される。
【００１２】
図１に示すように、音処理装置１００は、周波数分析部２２と音源分離部２４と加重部３２と平滑部３４と合成部４２と波形再生部４４とを具備する。以上の各要素は、例えばＣＰＵなどの演算処理装置がプログラムを実行することで実現されてもよいし、音声の処理に専用されるＤＳＰなどの電子回路によって実現されてもよい。また、音処理装置１００の各要素を複数の集積回路に分散的に実装した構成も採用される。以下では図１および図２を参照しながら、音処理装置１００の各要素の機能を説明する。
【００１３】
周波数分析部２２は、時間軸上に画定された複数のフレームの各々について音信号Ｓ1およびＳ2から周波数スペクトル（パワースペクトル）Ｐ1およびＰ2を特定する。さらに詳述すると、周波数分析部２２は、窓関数の乗算によって音信号Ｓ1を複数のフレームに区分し、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理などの周波数分析を各フレームの音信号Ｓ1に実行することで各フレームの周波数スペクトルＰ1を特定する。また、周波数分析部２２は、周波数スペクトルＰ1の特定と同様の方法で、音信号Ｓ2の各フレームについて周波数スペクトルＰ2を特定する。時間軸上で前後する各フレームは相互に重複する。
【００１４】
音源分離部２４は、図２に示すように、周波数軸上に離散的に設定されたＫ個の周波数（または周波数帯域）を、目的音が優勢な周波数（以下「目的音周波数」という）ＦAと非目的音が優勢な周波数（以下「非目的音周波数」という）ＦBとに選別する手段である。本形態の音源分離部２４は、周波数分析部２２が特定した周波数スペクトルＰ1とＰ2とを対比することで目的音周波数ＦAの成分（以下「目的音優勢成分」という）ＣAと非目的音周波数ＦBの成分（以下「非目的音優勢成分」という）ＣBとを抽出する。さらに詳述すると、音源分離部２４は、周波数スペクトルＰ1とＰ2とについて同じ周波数における強度（パワー）をＫ個の周波数の各々について順次に比較し、周波数スペクトルＰ1の強度が高い周波数を目的音周波数ＦAに選別するとともに周波数スペクトルＰ2の強度が高い周波数を非目的音周波数ＦBに選別する。そして、音源分離部２４は、周波数スペクトルＰ1における各目的音周波数ＦAでの強度を当該周波数における成分ＣAの強度ＬAとして設定し、周波数スペクトルＰ2における各非目的音周波数ＦBでの強度を当該周波数における成分ＣBの強度ＬBとして設定する。
【００１５】
図１の加重部３２は、図２に示すように、音源分離部２４が選別した複数の非目的音優勢成分ＣBの強度ＬBを、目的音周波数ＦAの強度ＬAに対して相対的に低減する手段である。すなわち、加重部３２は、総ての非目的音優勢成分ＣBの各々の強度ＬBに対して共通の加重値ｗを乗算（重み付け）する。加重値ｗは１未満の正数である。加重値ｗは、予め設定された固定値であってもよいし、例えば利用者や外部装置からの指示に応じて変化する可変値であってもよい。また、例えば非目的音周波数ＦBの高低に応じて各非目的音優勢成分ＣBに適用する加重値ｗを変化させてもよい。
【００１６】
図１の平滑部３４は、各非目的音優勢成分ＣBの強度ｗ・ＬBを周波数毎に時間軸上で平滑化する手段である。図３は、平滑部３４の動作を説明するための概念図である。同図においては各フレームにおける第ｋ番目（ｋ＝１〜Ｋ）の周波数が非目的音周波数ＦBに選別された場合の平滑化前の強度ｗ・ＬBが破線で図示され、平滑化後の強度が実線で図示されている。なお、図３においては各フレームの第ｋ番目の周波数が連続して非目的音周波数ＦBに選別された場合が便宜的に図示されている。図３に示すように、平滑部３４は、非目的音優勢成分ＣBの強度ｗ・ＬBの時間的な変動を抑制する。
【００１７】
本形態の平滑部３４は、現在のフレーム（例えば第ｉ番目のフレーム）の第ｋ番目の非目的音周波数ＦBについて加重部３２が算定した強度ｗ・ＬBと、過去の各フレームにて第ｋ番目の周波数が非目的音周波数ＦBに選別された場合における平滑化後の強度とに基づいて、現在のフレームにおける平滑化後の強度を算定する。さらに詳述すると、平滑部３４は、図２に示すように、以下の式(1)で表現される演算を実行することで強度ｗ・ＬBを平滑化する。
Ｎi[k]＝α・Ｎj[k]＋（１−α）・ｗ・ＬBi[k]  ……(1)
【００１８】
式(1)におけるＮi[k]は、第ｉ番目のフレーム（現在のフレーム）の第ｋ番目（ｋ＝１〜Ｋ）の周波数が非目的音周波数ＦBに選別された場合における当該非目的音優勢成分ＣBの平滑化後の強度である。式(1)のｗ・ＬBi[k]は、第ｉ番目のフレームにおける第ｋ番目の非目的音優勢成分ＣBについて加重部３２が算定した強度である。
【００１９】
また、式(1)のＮj[k]は、現在のフレームよりも前（第(i-1)番目以前）のフレームのうち第ｋ番目の周波数が非目的音周波数ＦBに選別された直近のフレーム（第ｊ番目）における更新後の強度である。例えば、直前の第(i-1)番目のフレームにて第ｋ番目の周波数が非目的音周波数ＦBに選別されたとすれば、第(i-1)番目のフレームにおける更新後の強度Ｎi-1[k]が式(1)のＮj[k]となる。また、第ｋ番目の周波数が、第(i-2)番目のフレームにて非目的音周波数ＦBに選別されるとともに第(i-1)番目のフレームにて目的音周波数ＦAに選別されたとすれば、第(i-2)番目のフレームにおける更新後の強度Ｎi-2[k]が式(1)のＮj[k]となる。すなわち、目的音周波数ＦAの強度ＬAは式(1)の強度Ｎi[k]に反映されない。
【００２０】
式(1)のαは１未満の正数である。係数αが大きいほど第ｉ番目のフレームにおける強度ｗ・ＬBi[k]の影響が低減される（過去の各フレームにおける強度の影響が増大する）。以上に説明したように、更新後の強度Ｎi[k]は、平滑化前の強度ｗ・ＬBi[k]と過去のフレームにおける平滑化後の強度Ｎj[k]との加重和として算定される。換言すると、平滑部３４は、非目的音優勢成分ＣBに残響を付与する手段としても把握される。
【００２１】
図１の合成部４２は、図２に示すように、音源分離部２４による分離後の目的音優勢成分ＣAと平滑部３４による平滑化後の非目的音優勢成分ＣBとを周波数軸に沿って配列することで各フレームの出力スペクトルＲを合成する。第ｉ番目のフレームの出力スペクトルＲにおいて、複数の目的音周波数ＦAの各々における強度は、当該周波数に対応した目的音優勢成分ＣAの強度ＬAに設定される。また、第ｉ番目のフレームの出力スペクトルＲのうち第ｋ番目の非目的音周波数ＦBにおける強度は、平滑化後の非目的音優勢成分ＣBの強度Ｎi[k]に設定される。
【００２２】
図１の波形再生部４４は、各フレームの出力スペクトルＲに逆ＦＦＴ処理を実行することで時間領域の信号を生成し、各フレームの信号を時間軸上で相互に連結することで音信号ＳOUTを生成する。スピーカやヘッドホンなどの放音機器（図示略）に音信号ＳOUTが出力されることで、非目的音が抑圧されて目的音が強調された再生音が放音される。
【００２３】
以上に説明したように、本形態においては、非目的音優勢成分ＣBの強度ＬBが重み付け（加重値ｗの乗算）によって抑制されたうえで目的音優勢成分ＣAと合成されるから、非目的音が抑圧された再生音（換言すると目的音が強調された再生音）を生成することが可能である。なお、単純に非目的音の抑圧のみを考慮すれば、非目的音優勢成分ＣBを破棄して目的音優勢成分ＣAのみで出力スペクトルＲを生成する構成（例えば図１の加重部３２と平滑部３４とを省略した構成）も考えられる。しかし、出力スペクトルＲを目的音優勢成分ＣAのみで構成した場合には、各非目的音周波数ＦBにおける出力スペクトルＲの強度が一律にゼロとなるから、再生音が聴感上において不自然になるという問題がある。目的音優勢成分ＣAに非目的音優勢成分ＣBを合成して出力スペクトルＲを生成する本形態によれば、非目的音優勢成分ＣBを無視する構成と比較して自然な再生音を生成できる。
【００２４】
また、本形態においては、目的音優勢成分ＣAと平滑化後の非目的音優勢成分ＣBとを周波数軸上に配列することで出力スペクトルＲが生成されるから、雑音の周波数スペクトルを収録音の周波数スペクトルから減算する処理（以下「雑音減算処理」という）は不要である。したがって、雑音減算処理（スペクトルサブトラクション）に起因した耳障りなミュージカルノイズを顕在化させずに非目的音を抑圧することが可能である。
【００２５】
なお、周波数軸上のＫ個の周波数をフレーム毎に目的音周波数ＦAと非目的音周波数ＦBとに選別する本形態の構成においては、例えば収録音の特性（特に非目的音の特性）や音源分離部２４による選別の誤差に起因して、非目的音優勢成分ＣBの強度ＬBが突発的に高くなる可能性がある。例えば、図３の第ｉ番目のフレームにおける第ｋ番目の周波数（非目的音周波数ＦB）の強度ＬBi[k]は、前後のフレーム（第(i-1)番目および第(i+1)番目）における強度ＬBと比較して非常に高い。このように時間軸上および周波数軸上で孤立的に高強度となった非目的音優勢成分ＣBは、受聴者にミュージカルノイズとして知覚される場合がある。本形態においては、非目的音優勢成分ＣBの強度ＬB（加重後の強度ｗ・ＬB）が複数のフレームにわたって平滑化されるから、図３に示すようにひとつのフレームにて瞬間的に増加した非目的音優勢成分ＣBの強度ｗ・ＬBi[k]は平滑部３４による平滑化で強度Ｎi[k]に低減される。したがって、本形態によれば、目的音周波数ＦAと非目的音周波数ＦBとの選別に起因したミュージカルノイズも有効に抑制することが可能である。
【００２６】
＜Ｂ：第２実施形態＞
本発明の第２実施形態は、スペクトルサブトラクションによる雑音抑圧の機能を第１実施形態の音処理装置１００に追加した形態である。なお、以下の各形態において作用や機能が第１実施形態と同等である要素については、以上と同じ符号を付して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
【００２７】
図４は、音処理装置１００の構成を示すブロック図である。図４に示すように、本形態の音処理装置１００は、図１に例示した第１実施形態の音処理装置１００に雑音推定部５２と雑音抑圧部５４とを追加した構成となっている。
【００２８】
雑音推定部５２は、雑音の周波数スペクトル（以下「雑音スペクトル」という）ＰNを音信号Ｓ1から推定する手段である。さらに詳述すると、雑音推定部５２は、音信号Ｓ1を時間軸上において発音区間と非発音区間とに区分する。発音区間は、音信号Ｓ1の音量やＳＮ比が所定の閾値を上回る区間であり、非発音区間は発音区間以外の区間である。雑音推定部５２は、非発音区間を区分した各フレームにおける音信号Ｓ1の周波数スペクトルを複数のフレームにわたって平均化することで雑音スペクトル（パワースペクトル）ＰNを特定する。
【００２９】
雑音抑圧部５４は、音源分離部２４が選別した目的音優勢成分ＣAから雑音スペクトルＰNを減算することで目的音から雑音を抑圧する手段である。すなわち、雑音抑圧部５４は、目的音優勢成分ＣAの強度ＬAから、雑音スペクトルＰNのうち当該目的音周波数ＦAと同じ周波数における強度を減算する。合成部４２は、雑音抑圧部５４による減算後の目的音優勢成分ＣAと平滑部３４による平滑化後の非目的音優勢成分ＣBとを周波数軸に沿って配列することで出力スペクトルＲを生成する。
【００３０】
目的音および非目的音の到来方向の相違を利用して音源分離部２４が目的音周波数ＦAと非目的音周波数ＦBとを選別する構成においては、比較的に小音量で指向性の少ない雑音を非目的音として検出することが困難である。本形態においては、音源分離部２４による非目的音周波数ＦBの選別とは別個の方法で検出された雑音が目的音優勢成分ＣAから抑圧されるので、小音量で指向性の少ない雑音が第１実施形態と比較して抑制された高品位な再生音を生成することが可能となる。
【００３１】
＜Ｃ：第３実施形態＞
図５は、本発明の第３実施形態に係る音処理装置１００の構成を示すブロック図である。同図に示すように、本形態の音処理装置１００は、第１実施形態の要素に加えて強度低減部３６を具備する。
【００３２】
強度低減部３６は、平滑部３４による平滑化後の非目的音優勢成分ＣBの強度Ｎ（式(1)のＮi[k]）を低減する手段である。本形態の強度低減部３６は、非目的音優勢成分ＣBの強度Ｎを所定の時間毎（所定個のフレーム毎）にゼロに初期化する。
【００３３】
式(1)に関して前述したように、第ｉ番目のフレームにおける第ｋ番目の周波数の平滑化後の強度Ｎi[k]は、当該周波数が非目的音周波数ＦBに選別された直前のフレームにおける平滑化後の強度Ｎj[k]に応じた数値となる。第１実施形態の構成のもとで、第ｋ番目の周波数が多数のフレームにわたって連続して目的音周波数ＦAに選別された後に第ｉ番目のフレームにて非目的音周波数ＦBに変化すると、強度Ｎi[k]の算定に利用される強度Ｎj[k]は、第ｉ番目のフレームから相当の間隔をあけた過去（第ｊ番目）のフレームにおける平滑化後の強度となる。したがって、例えば非目的音の特性が顕著に変化した場合であっても平滑化後の強度Ｎi[k]は変化前の非目的音の特性に影響され、再生音が不自然な特性となる可能性がある。
【００３４】
これに対して本形態においては、所定の時間毎に非目的音優勢成分ＣBの強度Ｎがゼロに初期化されるから、過去のフレームにおける非目的音の特性が相当の時間の経過後のフレームにおける非目的音優勢成分ＣBの強度Ｎに反映されるといった事態は回避される。したがって、第１実施形態と比較して自然な再生音を生成することができる。
【００３５】
＜Ｄ：変形例＞
以上の各形態には様々な変形が加えられ得る。具体的な変形の態様を例示すれば以下の通りである。なお、以下の例示から２以上の態様を任意に選択して組合わせてもよい。
【００３６】
（１）変形例１  
加重部３２による重み付けと平滑部３４による平滑化との順序は変更される。すなわち、音源分離部２４による分離後の非目的音優勢成分ＣBの強度ＬBを平滑部３４が平滑化し、平滑化後の強度に対して加重部３２が加重値ｗを乗算する構成も採用される。また、平滑部３４による平滑化によっても非目的音周波数ＦBの強度ＬBは抑制されるから、以上の各形態における加重部３２を省略した構成も採用される。
【００３７】
（２）変形例２  
第２実施形態においては目的音優勢成分ＣAから雑音スペクトルＰNを抑圧したが、音源分離部２４から加重部３２や平滑部３４を経由して合成部４２に至る経路上に図４の雑音抑圧部５４を配置することで非目的音優勢成分ＣBから雑音スペクトルＰNを抑圧する構成や、周波数分析部２２と音源分離部２４との間に雑音抑圧部５４を配置することで周波数スペクトルＰ1やＰ2から雑音スペクトルＰNを抑圧する構成も採用される。また、雑音推定部５２が雑音スペクトルＰNを推定する方法も適宜に変更される。例えば、第２実施形態においては音信号Ｓ1から雑音スペクトルＰNを推定したが、音信号Ｓ2から雑音スペクトルＰNを推定する構成や音信号Ｓ1およびＳ2の双方から雑音スペクトルＰNを推定する構成、あるいは音信号Ｓ1やＳ2とは別系統の音信号から雑音スペクトルＰNを推定する構成も採用される。
【００３８】
（３）変形例３  
第３実施形態においては図５の強度低減部３６が非目的音優勢成分ＣBの強度Ｎをゼロに初期化する構成を例示したが、初期化後の数値はゼロ以外でもよい。非目的音優勢成分ＣBの強度Ｎを複数のフレームにわたって経時的に低下させる構成も好適に採用される。例えば、強度低減部３６は、所定個のフレームを単位として周期的に所定値（最大値）からゼロに変化する係数を平滑部３４による平滑化後の強度Ｎに乗算する。以上の構成によれば、非目的音優勢成分ＣBの強度Ｎが経時的かつ反復的に低下するから、所定の時点にて強度Ｎが直ちにゼロに初期化される第３実施形態の構成と比較して自然な再生音を生成することができる。
【００３９】
（４）変形例４  
以上の各形態においては、周波数スペクトルＰ1およびＰ2の対比に基づいて目的音周波数ＦAと非目的音周波数ＦBとを区別したが、目的音周波数ＦAと非目的音周波数ＦBとを選別する方法は本発明において任意である。例えば、基本周波数の整数倍の周波数に周波数スペクトルのピークが現れるという有声音の調波構造を利用してもよい。すなわち、音源分離部２４は、Ｋ個の周波数のうち音信号Ｓ1において調波構造を構成する各周波数（すなわち基本周波数およびその整数倍の周波数）に近い周波数を目的音周波数ＦAに選別するとともに目的音周波数ＦA以外の周波数を非目的音周波数ＦBに選別する。以上の構成においては、第２収音器１２（音信号Ｓ2）が不要となる。なお、調波構造を利用した場合には、調波構造を有する非目的音が所期の音源以外から到来した場合に目的音と非目的音との選別が困難である。これに対して第１実施形態によれば、調波構造を有する音声（例えば人間の発声音）であっても非目的音として目的音から区別できるという利点がある。なお、目的音と非目的音との到来方向の相違を利用して目的音周波数ＦAと非目的音周波数ＦBとを区別する方法としては、例えば特開２００６−１９７５５２号公報に開示された技術を利用することもできる。以上のように目的音周波数ＦAと非目的音周波数ＦBとの選別の方法は任意であるから、音声の採取に利用される収音器の指向性の有無や個数や配置の態様は本発明において任意である。
【００４０】
（５）変形例５  
非目的優勢成分ＣBの強度ＬBを平滑化する方法は適宜に変更される。例えば、現在のフレームを含む複数のフレームにおける強度ＬBの平均（移動平均）を平滑化後の強度Ｎi[k]として算定する構成や、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタやメジアンフィルタなど各種のフィルタを利用したフィルタ処理で強度ＬBを時間軸上で平滑化する構成も採用される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る音処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】音処理装置の動作を説明するための概念図である。
【図３】平滑部による処理を説明するための概念図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る音処理装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る音処理装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４２】
１００……音処理装置、１１……第１収音器、１２……第２収音器、２２……周波数分析部、２４……音源分離部、３２……加重部、３４……平滑部、３６……強度低減部、４２……合成部、４４……波形再生部、５２……雑音推定部、５４……雑音抑圧部、Ｓ1，Ｓ2，ＳOUT……音信号、Ｐ1，Ｐ2……周波数スペクトル、ＣA……目的音優勢成分、ＣB……非目的音優勢成分、Ｒ……出力スペクトル、ＦA……目的音周波数、ＦB……非目的音周波数、ＬA……目的音優勢成分の強度、ＬB……非目的音優勢成分の強度、ＰN……雑音スペクトル。
【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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