[发明专利]信号处理装置、信号处理方法和程序

权利要求书

1.一种信号处理装置，包括：

信号变换单元，通过利用多个传感器获取来自多个声源的输出信号的混合信号并对获取的信号应用短时傅立叶变换STFT，从而产生时频域中的观测信号；以及

声源分离单元，通过对观测信号的分离处理产生与每个声源对应的声源分离结果，

其中所述声源分离单元包括：

第一阶段分离部分，通过把独立分量分析ICA应用于从观测信号选择的第一频率仓数据集的学习处理，计算分离第一频率仓数据集中所包括的混合信号的分离矩阵，并通过应用计算的分离矩阵获取针对第一频率仓数据集的第一分离结果，

第二阶段分离部分，通过使用将从第一阶段分离部分中产生的第一分离结果获得的、并代表针对与每个所述传感器对应的通道的沿时间方向的功率调制的包络线用作固定值的得分函数，以及通过执行用于计算分离从观测信号选择的第二频率仓数据集中所包括的混合信号的分离矩阵的学习处理，获取针对第二频率仓数据集的第二分离结果，和

合成部分，通过综合由第一阶段分离部分计算的第一分离结果和由第二阶段分离部分计算的第二分离结果来产生最后的分离结果。

2.如权利要求1所述的信号处理装置，其中第二阶段分离部分通过使用利用包络线作为其分母的得分函数以及通过执行用于计算分离从观测信号选择的第二频率仓数据集中所包括的混合信号的分离矩阵的学习处理，获取针对第二频率仓数据集的第二分离结果。

3.如权利要求1或2所述的信号处理装置，其中第二阶段分离部分在用于计算分离第二频率仓数据集中所包括的混合信号的分离矩阵的学习处理中计算用于分离的分离矩阵，以使得与每个通道k对应的分离结果Y_k的包络线类似于从第一分离结果获得的同一通道k的分离结果的包络线r_k。

4.如权利要求1或2所述的信号处理装置，其中第二阶段分离部分计算将从第一分离结果获得的包络线中的每个采样的倒数用作权重的观测信号的加权协方差矩阵，并使用该观测信号的加权协方差矩阵作为在用于获取第二分离结果的学习处理中的得分函数。

5.如权利要求1至4中任一项所述的信号处理装置，其中第二阶段分离部分通过设置除了作为第一阶段分离部分中的分离处理的对象的第一频率仓数据集之外的观测信号作为第二频率仓数据集来执行分离处理。

6.如权利要求1至4中任一项所述的信号处理装置，其中第二阶段分离部分通过设置包括与作为第一阶段分离部分中的分离处理的对象的第一频率仓数据集交叠的频率仓的观测信号作为第二频率仓数据集来执行分离处理。

7.如权利要求1至6中任一项所述的信号处理装置，其中第二阶段分离部分通过利用自然梯度算法的学习处理获取第二分离结果。

8.如权利要求1至6中任一项所述的信号处理装置，其中第二阶段分离部分在利用基于独立性的等变化自适应分离EASI算法、具有标准正交性约束的梯度算法、固定点算法或观测信号的加权协方差矩阵的联合对角化的学习处理中获取第二分离结果。

9.如权利要求1至8中任一项所述的信号处理装置，包括：

频率仓分类单元，执行第一频率仓数据集和第二频率仓数据集的设置，

其中频率仓分类单元执行

(a)使后面处理中使用的频带被包括在第一频率仓数据集中的设置；

(b)使与已知干扰声音对应的频带被包括在第一频率仓数据集中的设置；

(c)使包含具有大功率的分量的频带被包括在第一频率仓数据集中的设置；以及

根据以上(a)至(c)中的任何设置的第一频率仓数据集和第二频率仓数据集的设置或者通过组合以上从(a)至(c)的多个设置形成的设置。

10.一种信号处理装置，包括：

信号变换单元，通过利用多个传感器获取来自多个声源的输出信号的混合信号并对获取的信号应用短时傅立叶变换STFT产生时频域中的观测信号；和

声源分离单元，通过对观测信号的分离处理产生与每个声源对应的声源分离结果，

其中多个传感器都是定向麦克风，

其中声源分离单元通过从观测信号计算与对应于每个定向麦克风的通道的沿时间方向的功率调制对应的包络线，使用通过使用该包络线作为固定值获得的得分函数，以及通过执行用于计算分离混合信号的分离矩阵的学习处理，来获取分离结果。