[发明专利]噪声去除装置、回声消除装置和异常音检测装置

说明书

现有的噪声去除装置利用声学传感器之间的音量差进行噪声去除，因而在声学传感器之间需要大到某种程度的距离，因此，存在装置大型化这样的问题。本发明的噪声去除装置配置包含2个以上的声学传感器的声学传感器阵列，以连接相邻的2个声学传感器的线段的垂直平分线的方向成为噪声的到来方向的方式配置声学传感器，由此，高精度地进行噪声的到来方向的估计，因此，能够在将声学传感器的间隔抑制得较小的同时，实现较高的噪声去除性能。

技术领域

本发明涉及仅对从存在于不同位置的多个声源到来的声音中的、从目标方向到来的声音进行增强而去除除此以外的声音的噪声去除装置。

背景技术

噪声去除装置从使用麦克风等声学传感器录制的声音数据中去除噪声，由此容易听取目标的声音(目标声音)。通过该装置，例如能够使由于从空调等设备产生的噪音而很难听取的语音清晰化，或者在多个讲话者同时讲话时仅提取目标讲话者的讲话。

这种技术不仅使人容易听取语音，还能够提高语音识别系统等针对噪声的抵抗性。此外，除了使人的讲话清晰化以外，例如，还能够在自动检测设备的工作音中是否包含异常音的设备监视系统中，用于防止由于周围的噪音而使检测精度劣化的用途等。

作为去除噪声的方法，存在如下方法：通过多个声学传感器构成声学传感器阵列，对从各声学传感器得到的观测信号实施基于软件的信号处理，由此形成针对目标声源的指向性。在该方法中，能够利用无指向性麦克风等低价的声学传感器形成急剧的指向性，因此，具有将硬件成本抑制得较低这样的优点。此外，能够通过软件使形成的指向性动态变化，因此，在声源移动的情况下也能够应对。

在上述噪声去除方法中，公知噪声去除性能根据构成声学传感器阵列的声学传感器的配置方法而变化。与此相对，在非专利文献1、2中，以实验的方式示出噪声去除性能根据声学传感器、目标声源、噪声源的位置关系而变化。但是，在非专利文献1、2中，没有言及能够得到较高噪声去除性能的具体的声学传感器与声源的位置关系。

另一方面，在非专利文献3、4中，示出用于进行噪声去除的声学传感器的配置。在非专利文献3、4所示的噪声去除方法中，利用从多个声学传感器得到的观测信号的时间差进行噪声去除，因此，能够将声学传感器的间隔抑制得较小。但是，没有示出这些文献所示的声学传感器的配置结构与其他声学传感器的配置相比是否表现出较高的噪声去除性能。

此外，在专利文献1中，示出用于利用声学传感器之间的音量差进行噪声去除的声学传感器、目标声源、噪声源的具体的位置关系。

专利文献1：日本特开2006-349723号公报

非专利文献1：Nobuaki Tanaka,Tetsuji Ogawa,Tetsunori Kobayashi,“Spatialfilter calibration based on minimization of modified LSD,”Proc.Interspeech2011,p.1761-1764,Aug.2011.

非专利文献2：田中信秋、小川哲司、小林哲则、“基于Modified LSD最小化的空间滤波器校准(Modified LSD最小化に基づく空間フィルタキャリブレーション)”声音结构论文集、pp.33-36,Sep.2011.

非专利文献3：田中信秋、细谷耕佑、小川哲司、小林哲则、“区域增强型波束成形器的构筑(ゾーン強調型ビームフォーマの構築)”声音结构论文集、pp.153-154,Sep.2009.

非专利文献4：Nobuaki Tanaka,Tetsuji Ogawa,Kenzo Akagiri and TetsunoriKobayashi,“Development of zonal beamformer and its application to robotaudition,”Proc.EUSIPCO2010,pp.1529-1533,Aug.2010.

发明内容