[发明专利]信号处理装置

说明书

滤波系数向量生成部(3)将用于通过波束成形形成目标方向的指向性的滤波系数向量抑制在设定值以下而生成该滤波系数向量。波束成形部(4)根据从传声器阵列(2)得到的观测信号和由滤波系数向量生成部(3)生成的滤波系数向量进行波束成形，形成目标方向的指向性，输出对形成的指向性的声音进行增强后的信号。

技术领域

本発明涉及信号处理装置，对从由多个声学传感器构成的传感器阵列得到的观测信号实施信号处理，从而得到对从特定方向到来的声音进行增强后的信号。

背景技术

信号处理装置能够利用由多个声学传感器(例如传声器)构成的传感器阵列，对从各声学传感器得到的观测信号实施规定的信号处理，从而对从用户期望的方向到来的声音(目标声)进行增强，抑制除此以外的声音(干扰声)。

通过该装置，例如能够使从空调等设备产生的噪音导致难以听清的声音清晰化，或者在多个讲话者同时讲话时仅对期望的讲话者的讲话进行增强。

这样的技术不仅使人容易听清声音，还能够提高声音识别系统等对杂音的抗性。另外，除了使人的讲话清晰化以外，例如还能够用于如下的用途等：在设备监视系统中防止周围的噪音导致的判定精度劣化，该设备监视系统自动地判定设备的动作声是否包含异常的声音。

以往，公开有各种利用传感器阵列通过信号处理来形成指向性的方法。例如，在非专利文献1中公开有利用线性波束成形来形成指向性的技术。线性波束成形与伴随非线性信号处理的方法相比，具有输出信号的音质劣化更小这样的优点。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：池田生馬，尾本章，“80チャンネルマイクアレイ収音システムの5.1chサラウンド再生に向けての検討，”音講論集，pp.587-588，Sep.2012.(池田生马、尾本章，“对80声道阵列拾音系统的5.1ch环绕声再现的研究，”音讲论集，pp.587-588，Sep.2012.)

发明内容

发明要解决的课题

在上述现有的技术中，在赋予用户期望的目标方向的指向性的基础上生成滤波系数向量，使得目标方向的指向性与实际形成的指向性的平方误差最小化，但是，针对构成生成的滤波系数向量的各要素的绝对值的大小没有施加任何制约。

在对滤波系数向量的大小没有制约的情况下，根据作为对象的频率或传声器配置，构成滤波系数向量的各要素的绝对值有时会成为非常大的值。当滤波系数向量包含具有较大绝对值的要素的情况下，虽然理论上能够使用该滤波系数向量进行波束成形而得到正确的输出信号，但在实际环境下还存在声学传感器的个体差异和电噪声，因此，会放大这些影响而对输出信号带来不良影响。

如果放大声学传感器的个体差异的影响，则目标方向的指向性与实际形成的指向性的偏离程度变大，因此，有可能不增强从目标方向到来的声音(目标声)，或者增强了除此以外的声音(干扰声)。

另外，如果放大电噪音，则相对于输出信号中包含的目标声的信号电平，电噪音的信号电平被增强至人的听觉能够感觉到的水平，有可能使音质显著劣化。

本发明正是为了解决该问题而完成的，其目的在于得到一种信号处理装置，能够避免声学传感器的个体差异或电噪音导致的输出信号的音质劣化。

用于解决课题的手段

本发明的信号处理装置具有：多个声学传感器；滤波系数向量生成部，其将用于通过波束成形形成目标方向的指向性的滤波系数向量抑制在设定值以下而生成该滤波系数向量；以及波束成形部，其根据从多个声学传感器得到的观测信号和由滤波系数向量生成部生成的滤波系数向量进行波束成形，形成目标方向的指向性，输出对形成的指向性的声音进行增强后的信号。

发明效果