[发明专利]空间相关矩阵估计装置、空间相关矩阵估计方法和记录介质

说明书

根据在目标声源和背景噪声混合存在的状况下在不同位置处收录的观测信号来计算观测特征量矢量，估计与目标声源对应的掩码和与背景噪声对应的掩码，根据观测信号和与目标声源对应的掩码来计算包含背景噪声的目标声源的空间相关矩阵，根据观测信号和与背景噪声对应的掩码来计算背景噪声的空间相关矩阵，并且根据对各个空间相关矩阵以规定的系数加权后的矩阵来估计目标声源的空间相关矩阵。

技术领域

本发明涉及空间相关矩阵估计装置、空间相关矩阵估计方法和记录介质。

背景技术

以往，提出了在从目标声源发出的音频信号与基于背景噪声的音频信号混合存在的状况下，根据由多个麦克风收音的观测信号估计仅各目标声源包含于观测信号中的情况下的空间相关矩阵的方法。此外，在估计空间相关矩阵时，有时使用作为各音频信号在被观测的音频信号中所含的比例的掩码。

另外，空间相关矩阵是表示麦克风间的信号的自相关和相互相关的矩阵，例如在估计目标声源的位置以及设计从观测信号中仅取出目标声源的波束成形器时使用。

这里，使用图6，说明现有的空间相关矩阵估计装置。图6是表示现有的空间相关矩阵估计装置的结构的图。如图6所示，首先，时间频率分析部10a计算从观测信号中提取的每个时间频率点的观测特征量矢量。接着，掩码估计部20a根据观测特征量矢量估计与目标声源和背景噪声对应的掩码。此外，观测特征量矩阵计算部30a将观测特征量矢量与该观测特征量矢量的厄密转置相乘来计算观测特征量矩阵。

并且，目标音特征量矩阵时间平均计算部40a计算通过对观测特征量矩阵乘以与目标声源对应的掩码而得到的作为矩阵的时间平均的平均目标音特征量矩阵。此外，噪声特征量矩阵时间平均计算部50a计算通过对观测特征量矩阵乘以与背景噪声对应的掩码而得到的作为矩阵的时间平均的平均噪声特征量矩阵。最后，目标音特征量噪声除去部60a通过从平均目标音特征量矩阵中减去平均噪声特征量矩阵来估计目标声源的空间相关矩阵。

在先技术文献

非专利文献

非专利文献1：Mehrez Souden,Shoko Araki,Keisuke Kinoshita,TomohiroNakatani,Hiroshi Sawada，“Amultichannel MMSE-based framework for speech sourceseparation and noise reduction,”IEEE Trans.Audio,Speech,and LanguageProcessing,vol.21,no.9,pp.1913-1928,2013.

非专利文献2：Ozgur Yilmaz,and Scott Rickard,“Blind separation ofspeech mixture via time-frequency masking,”IEEE Trans.Signal Processing,vol.52,no.7,pp.1830-1847,2004.

非专利文献3：Dang Hai Tran Vu and Reinhold Haeb-Umbach,“Blind speechseparation employing directional statistics in an expectation maximizationframework,”Proc.IEEE Int.Conf.Acoust.,Speech,Signal Process.(ICASSP-2010),pp.241-244,2010.