[发明专利]噪声去除装置以及噪声去除程序

说明书

技术领域

本发明涉及使用多个麦克风来去除噪声的噪声去除装置以及噪声去除程序。

背景技术

以往，在声音识别以及免持(hand free)通话中，存在由于在声音上重叠噪声，而识别性能以及清晰性降低这样的问题。作为解决这样的问题的技术，提出了各种噪声去除方法，作为一个方法，有使用了多个麦克风的噪声去除手段。一般，通过使用多个麦克风，与使用了1个麦克风的情况相比，可以提高噪声抑制效果。

作为使用了多个麦克风的噪声去除方法，已知对多个麦克风的输入的功率差以及时间差进行比较，去除目的音以外的分量的方法(例如，参照专利文献1)。在该方法中，通过针对多个麦克风的输出信号进行频率分析并按照频带对各通道的功率差或者时间差进行比较，从各通道选择目的音源的分量而抑制了不需要的分量。

专利文献1：日本专利第3435357号

在专利文献1记载的方法中，存在如下课题：对麦克风的输出信号彼此进行直接比较，所以根据所设置的麦克风的特性、设置方向、以及设置间隔，目的音和干扰音的功率差或者时间差变小而噪声去除能力降低。

本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于，针对多个麦克风的输出信号通过信号处理来控制指向性，对强调了的目的音和目的音被抑制了的干扰音进行比较，从而使功率差变得明确而提高噪声去除能力。另外，通过信号处理来控制指向性，即使在目的音方向变化那样的情况下也无需改变麦克风设置位置而可以进行噪声去除。另外，使用噪音的统计量来去除干扰音，即使在选择为目的音的频带上重叠了噪音的情况下也可以去除噪音。

发明内容

本发明提供一种噪声去除装置，其特征在于，具备：指向性控制部，根据多个麦克风的输出信号，计算通过信号处理使指向性朝向了目的音方向的主波束信号和使死角朝向了目的音方向的副波束信号；频率分析部，对由所述指向性控制部计算出的所述主波束信号和所述副波束信号分别进行频率分析，计算所述主波束信号以及所述副波束信号的谱；音源判别部，根据由所述频率分析部计算出的所述主波束信号和所述副波束信号的谱判别音源的种类而作为音源判别结果输出，并且计算相对主波束信号的噪音的统计量；以及干扰音去除部，使用由所述频率分析部计算出的所述副波束信号的谱、以及从所述音源判别部输入的所述音源判别结果以及所述噪音的统计量，从该主波束信号的谱去除干扰音。

根据本发明，在噪声去除装置中，通过信号处理来控制指向性，计算主波束信号以及副波束信号，从而可以对强调了的目的音和目的音被抑制了的干扰音进行比较，其结果，可以使功率差变得明确而提高噪声去除能力。另外，即使在目的音方向变化那样的情况下也无需改变麦克风设置位置而可以进行噪声去除。另外，通过使用噪音的统计量来去除干扰音，即使在选择为目的音的频带上重叠了噪音的情况下也可以去除噪音。

本发明提供一种噪声去除程序，其特征在于，使计算机作为如下单元发挥功能：指向性控制部，根据多个麦克风的输出信号，通过信号处理计算使指向性朝向了目的音方向的主波束信号和使死角朝向了目的音方向的副波束信号；频率分析部，对由所述指向性控制部计算出的所述主波束信号和所述副波束信号分别进行频率分析，计算所述主波束信号以及所述副波束信号的谱；音源判别部，根据由所述频率分析部计算出的所述主波束信号和所述副波束信号的谱判别音源的种类而作为音源判别结果输出，并且计算相对主波束信号的噪音的统计量；以及干扰音去除部，使用由所述频率分析部计算出的所述副波束信号的谱、以及从所述音源判别部输入的所述音源判别结果以及所述噪音的统计量，从该主波束信号的谱去除干扰音。

根据本发明，噪声去除程序通过信号处理来控制指向性并且计算主波束信号以及副波束信号，从而可以对强调了的目的音和目的音被抑制了的干扰音进行比较，其结果，可以使功率差变得明确而提高噪声去除能力。另外，即使在目的音方向变化那样的情况下也无需改变麦克风设置位置而可以进行噪声去除。另外，通过使用噪音的统计量来去除干扰音，即使在选择为目的音的频带上重叠了噪音的情况下也可以去除噪音。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的噪声去除装置1的结构的框图。

图2是示出本发明的实施方式1的噪声去除装置1中的音源判别部30的内部结构的框图。

图3是示出本发明的实施方式1的噪声去除装置1中的干扰音去除部50的内部结构的框图。

图4是示出本发明的实施方式1的噪声去除装置1的指向性控制部10以及频率分析部20的动作的流程图。

图5A是示出本发明的实施方式1的噪声去除装置1的音源判别部30的动作的流程图。