信号处理装置、远程会议装置以及信号处理方法制造方法及图纸

信号处理装置具备第1麦克风、第2麦克风、以及信号处理部。信号处理部对所述第1麦克风的收音信号或所述第2麦克风的收音信号的至少任意一个进行回声消除处理，并且使用通过该回声消除处理消除回声后的信号来求出所述第1麦克风的收音信号以及所述第2麦克风的收音信号的相关分量。

Signal processing device, remote conference device and signal processing method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】信号处理装置、远程会议装置以及信号处理方法
本专利技术的一实施方式涉及使用麦克风来获取声源的声音的信号处理装置、远程会议装置以及信号处理方法。
技术介绍
在专利文献1以及专利文献2中，公开了通过谱减法来增强目标声音的结构。专利文献1及专利文献2的结构是提取2个麦克风信号的相关分量作为目标声音。此外，专利文献1以及专利文献2的结构都是通过基于自适应算法的滤波处理来进行噪声估计，并进行基于谱减法的目标声音的增强处理的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：特开2009-049998号公报专利文献2：国际公开第2014/024248号
技术实现思路
专利技术要解决的课题在使用麦克风获取声源的声音的装置的情况下，存在从扬声器输出的声音作为回声分量而环绕的情况。由于回声分量作为相同的分量而被输入到2个麦克风信号中，相关性变得非常高。因此，存在回声分量成为目标声音且回声分量被增强的可能性。因此，本专利技术的一实施方式的目的在于提供能够比以往更高精度地求出相关分量的信号处理装置、远程会议装置以及信号处理方法。用于解决课题的手段信号处理装置具备第1麦克风、第2麦克风和信号处理部。信号处理部对所述第1麦克风的收音信号或所述第2麦克风的收音信号的至少任意一个进行回声消除处理，并且使用通过该回声消除处理消除回声后的信号来求出所述第1麦克风的收音信号以及所述第2麦克风的收音信号的相关分量。专利技术效果根据本专利技术的一实施方式，能够比以往更高精度地求出相关分量。附图说明图1是表示信号处理装置1的结构的概要图。图2是表示麦克风10A和麦克风10B的指向性的平面图。图3是表示信号处理装置1的结构的框图。图4是表示信号处理部15的结构的一例的框图。图5是表示信号处理部15的工作的流程图。图6是表示杂音估计部21的功能性结构的框图。图7是表示杂音抑制部23的功能性结构的框图。图8是表示距离估计部24的功能性结构的框图。具体实施方式图1是表示信号处理装置1的结构的外观的概要图。在图1中，记载了与收音以及放音相关的主要结构，未记载其它的构成。信号处理装置1具备圆筒形状的壳体70、麦克风10A、麦克风10B以及扬声器50。作为一例，本实施方式的信号处理装置1通过对音频进行收音，将与收音后的音频相关的收音信号输出到其它装置，并从其它装置输入放音信号而从扬声器输出，从而被用作为远程会议装置。麦克风10A以及麦克风10B配置在壳体70的上表面中的、壳体70的外周位置。扬声器50被设置在该外壳70的上表面，以使放音方向成为壳体70的上表面方向。然而，壳体70的形状、麦克风的配置方式以及扬声器的配置方式是一个例子，并不限于该例子。图2是表示麦克风10A以及麦克风10B的指向性的平面图。如图2所示的那样，麦克风10A是对装置的前方(图中的左方向)的灵敏度最强，对后方(图中的右方向)无灵敏度的指向性麦克风。麦克风10B是在所有方向上具有均匀的灵敏度的无指向性麦克风。然而，图2所示的麦克风10A以及麦克风10B的指向性是一个例子。例如，麦克风10A和麦克风10B可以都是无指向性的麦克风。图3是表示信号处理装置1的结构的框图。信号处理装置1具备麦克风10A、麦克风10B、扬声器50、信号处理部15、存储器150以及接口(I/F)19。信号处理部15由CPU或DSP构成。信号处理部15通过读出并执行存储在作为存储介质的存储器150中的程序151来进行信号处理。例如，信号处理部15控制麦克风10A的收音信号Xu或麦克风10B的收音信号Xo的电平从而输出到I/F19。另外，在本实施方式中省略了A/D转换器以及D/A转换器的记载，只要没有特别记载，各种信号全部为数字信号。I/F19将从信号处理部15输入的信号发送到其它装置。此外，从其它装置输入放音信号并输入到信号处理部15。信号处理部15进行从其它装置输入的放音信号的电平调整等，并使得从扬声器50输出音频。图4是表示信号处理部15的功能性结构的框图。信号处理部15通过上述程序来实现图4所示的结构。信号处理部15具备回声消除部20、杂音估计部21、音频增强部22、杂音抑制部23、距离估计部24以及增益调整器25。图5是表示信号处理部15的工作的流程图。回声消除部20输入麦克风10B的收音信号Xo，并从输入的收音信号Xo中消除回声分量(S11)。另外，回声消除部20也可以从麦克风10A的收音信号Xu中消除回声分量，也可以从麦克风10A的收音信号Xu以及麦克风10B的收音信号Xo双方中消除回声分量。回声消除部20输入向扬声器50输出的信号(放音信号)。回声消除部20进行基于自适应滤波器的回声消除处理。即，回声消除部20对放音信号从扬声器50输出并经过音响空间到达麦克风10B的反馈分量进行估计。回声消除部20通过对该音响空间中的脉冲响应进行模拟的FIR滤波器来处理放音信号，从而估计返回分量。回声消除部20从收音信号Xo中消除所估计的反馈分量。回声消除部20使用LMS或RLS等自适应算法来更新上述FIR滤波器的滤波器系数。杂音估计部21输入麦克风10A的收音信号Xu以及回声消除部20的输出信号。杂音估计部21基于麦克风10A的收音信号Xu以及回声消除部20的输出信号来估计杂音分量。图6是表示杂音估计部21的功能性结构的框图。杂音估计部21具备滤波器计算部211、增益调整器212以及加法器213。滤波器计算部211计算增益调整器212中的、每个频率的增益W(f、k)(S12)。另外，杂音估计部21分别对收音信号Xo以及收音信号Xu进行傅里叶变换从而变换为频率轴的信号Xo(f、k)以及Xu(f、k)。“f”表示频率，“k”表示帧序号。增益调整器212通过对收音信号Xu(f、k)乘以上述每个频率的增益W(f、k)来提取目标声音。增益调整器212的增益被滤波器计算部211进行基于自适应算法的更新处理。然而，通过增益调整器212以及滤波器计算部211的处理而提取的目标声音只是从声源到达麦克风10A以及麦克风10B的直接声音的相关分量，忽略与间接声音的分量相当的脉冲响应。因此，滤波器计算部211在基于NLMS或RLS等自适应算法的更新处理中，进行仅考虑了几个帧的量的更新处理。然后，如以下的数式所示那样，杂音估计部21在加法器213中通过从收音信号Xo(f、k)中减去增益调整器212的输出信号W(f、k)·Xu(f、k)，从而从收音信号Xo(f、k)中消除直接声音的分量(S13)。[数式1]E(f，k)＝Xo(f，k)-W(f，k)Xu(f，k)由此，杂音估计部21能够估计从收音信号Xo(f、k)中消除了直接声音的相关分量后的噪声分量E(f、k)。接着，信号处理部15在杂音抑制部23中使用由杂音估计部21估计的噪声分量E(f、k)来进行基于谱减法的杂音消除处理(S本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种信号处理装置，具备：/n第1麦克风；/n第2麦克风；以及/n信号处理部，对所述第1麦克风的收音信号或所述第2麦克风的收音信号的至少任意一个进行回声消除处理，并且使用通过该回声消除处理消除回声后的信号来求出所述第1麦克风的收音信号以及所述第2麦克风的收音信号的相关分量。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种信号处理装置，具备：
第1麦克风；
第2麦克风；以及
信号处理部，对所述第1麦克风的收音信号或所述第2麦克风的收音信号的至少任意一个进行回声消除处理，并且使用通过该回声消除处理消除回声后的信号来求出所述第1麦克风的收音信号以及所述第2麦克风的收音信号的相关分量。


2.如权利要求1所述的信号处理装置，
所述信号处理部使用当前的输入信号、或者当前的输入信号以及几个过去输入信号，通过进行基于自适应算法的滤波处理来求出所述相关分量。


3.如权利要求1或2所述的信号处理装置，
所述信号处理部使用所述相关分量来进行音频增强处理。


4.如权利要求1至3的任一项所述的信号处理装置，
所述信号处理部使用所述相关分量来进行该相关分量的消除处理。


5.如权利要求4所述的信号处理装置，
所述信号处理装置使用谱减法来进行杂音分量的消除处理，
将所述相关分量的消除处理后的信号用作所述杂音分量。


6.如权利要求5所述的信号处理装置，
所述信号处理部在所述谱减法中进一步进行高阶谐波分量的增强处理。


7.如权利要求5或6所述的信号处理装置，
所述信号处理部在所述谱减法中按每个频率或每个时间来设定不同的增益。


8.如权利要求1至7的任一项所述的信号处理装置，具备：
距离估计部，估计声源的距离，
所述信号处理部根据所述距离估计部所估计的距离来调整所述第1麦克风的收音信号或所述第2麦克风的收音信号的增益。


9.如权利要求8所述的信号处理装置，
所述距离估计部基于使用所述相关分量而进行了音频增强处理后的信号与通过所述相关分量的消除处理而提取的杂音分量的比率，估计所述声源的距离。


10.如权利要求1至9的任一项所述的信号处理装置，
所述第1麦克风是指向性麦克风，
所述第2麦克风是无...

【专利技术属性】
技术研发人员：川合窒登，金森光平，井上贵之，
申请(专利权)人：雅马哈株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP