CN112822578B 收音装置、收音方法以及存储了收音程序的存储介质 （松下电器（美国）知识产权公司）

US2011313763A1,2011.1JP2011172081A,2011.09.01声音检测部，将讲话人的语音作为目标声音检2灵敏度校正部，通过对所述多个麦克风元件的输出信号乘以增益来校指向性合成部，利用被所述灵敏度校正部校正的所述多个麦克风元件的所述输出信所述增益控制部，在通过所述目标声音检测部检测到所述讲话人的所述语音的情况时间平均电平计算部，在通过所述目标声音检测部检测校正增益计算部，根据通过所述时间平均电平计算部计算出的所所述目标声音检测部包含语音判断部，该语音判断部判断所述多个一个麦克风元件的输出信号是所述语音还是所述语所述目标声音检测部包含第一提取部，该第一提取部从所述一个所述语音判断部，对通过所述第一提取部提取的所述信号判断是所述音方向到来并且通过所述语音判断部判断所述一个麦克风元件的输出信号为所述语音的所述目标声音检测部包含第二提取部，该第二提取部从所述多个所述目标声音方向判断部，对通过所述第二提取部提取的所述信号判方向推测部，利用所述多个麦克风元件的输出信号的相位差3方向判断部，判断通过所述方向推测部推测的所述方向是否为预第一指向性合成部，通过利用所述多个麦克风元件的输出信第二指向性合成部，利用所述多个麦克风元件的输出信号在所所述校正增益计算部，以所述多个麦克风元件之中的预先决定的一个所述校正增益计算部，以所述多个麦克风元件之中的预先决定的至少所述增益控制部包含第三提取部，该第三提取部从所述多个麦克所述特定的频带是从200Hz到500Hz通过对多个麦克风元件的输出信号乘以增益来校正所述多个麦克风元件之间的灵敏在所述增益的控制中，在检测到所述讲话人的所述语音的情况下检测所述多个麦克风元件各自的输出信号的在检测到所述讲话人的所述语音的情况下，计4根据计算出的所述时间平均电平计算出更新了所述增灵敏度校正部，通过对多个麦克风元件的输出信号乘以增益来校指向性合成部，利用被所述灵敏度校正部校正的所述多个麦克风元件的所述输出信所述增益控制部，在通过所述目标声音检测部检测到所述讲话人的所述语音的情况时间平均电平计算部，在通过所述目标声音检测部检测校正增益计算部，根据通过所述时间平均电平计算部计算出的所5[0003]例如，日本专利第4734070号说明书公开了一种波束成形器，将自动校准处理(automaticcalibrationprocessing)与通用旁瓣对消器(以下，称为GSC(GeneralSidelobeCanceller))进行组合。日本专利第4734070号说明书公开了通过周围噪声来校性合成中的噪声抑制性能并能够以高信噪比收音目对所述多个麦克风元件的输出信号乘以增益来校正所述多个麦克风元件之间的灵敏度差；[0008]图2是表示本发明的第一实施方式的麦克风阵列的设置位置的一个例子的示意[0009]图3是表示本发明的第一实施方式的麦克风阵列的麦克风元件的配置例的示意[0010]图4是表示本发明的第一实施方式的收音装置的目标声音检测部的构成的方框6[0012]图6是表示本发明的第一实施方式的收音装置的灵敏度校正控制部的构成的方框[0015]图9是表示本发明的第二实施方式的收音装置的目标声音检测部的构成的方框[0016]图10是表示本发明的第二实施方式的收音装置的目标声音方向判断部的构成的[0017]图11是表示本发明的第二实施方式的变形例的收音装置的目标声音方向判断部风元件进行灵敏度校正或者自动校准的情况下，无法正确地进行灵敏度校正或者自动校和波束成形器的输出减去泄漏有经由后续阶段的自适应噪声消除的目标声音的噪声参照7判断部判断所述多个麦克风元件之中的一个麦克风元件的输出信号是所述语音还是所述通过所述第一提取部提取的所述信号是所述语音还是所述目标声音方向到来并且通过所述语音判断部判断所述一个麦克风元件的输出信号为所述[0034]目标声音到来的方向可以利用多个麦克风元件的输出信号的相位差容易地进行可基于目标声音到来的方向的推测结果容易8成部的输出信号的输出电平与来自所述第二指向性合成部的输出信号的输出电平进行比成部的输出信号的输出电平比来自第二指向性合成部的输出信号的输出电平大的情况下，信号的输出电平几乎相等或者比来自第二指向性合成部的输出信号的输出电平小。因此，在来自第一指向性合成部的输出信号的输出电平小于等于来自第二指向性合成部的输出以外的其它的麦克风元件的所述时间平均电平与所述一个麦克风元件的所述时间平均电个麦克风元件的所述时间平均电平与所述至少两个麦克风元件的所述时间平均电平的所9响。而且，通过除去500Hz以上的频带将声音限定在比麦克风阵列的大小充分长的长波声[0056]图1所示的收音装置101具备麦克风阵列1、灵敏度校正部2、目标声音(target[0057]麦克风阵列1包含将音响信号变换为电信号的n个(n是自然数)麦克风元件11、[0058]图2是表示本发明的第一实施方式的麦克风阵列的设置位置的一个例子的示意示器201是汽车导航系统的构成要素。而且，在显示器201的下方设置有空调机的吹风口声音中。最接近吹风口202的麦克风元件13与吹风口202之间的间隔为2cm，最远离吹风口位于这样的麦克风阵列1的附近的噪声源产生的噪声对麦克风元件11至14的灵敏度进行校风元件的配置位置也不局限于图3所示的配于多个麦克风元件的输出信号更新增益，在通过目标声音检测部3没有检测到讲话人的语[0072]图4是表示本发明的第一实施方式的收音装置的目标声音检测部的构成的方框出信号提取特定的频带的信号。带通滤波部31从麦克风元件11的输出信号提取例如从[0080]噪声电平检测部322通过保持由电平检测部321检测到的信号电平的最小值来检[0082]时间－频率变换部324将麦克风元件11的时域的输出信号变换为频域的输出信[0083]语音特征量提取部325从频域的输出信号提取语音特征量。语音特征量是表示语用音调(voicepitch)提取语音特征量的方法或者日本专利第3849116号说明书所公开的置101被搭载在车辆的情况下，如图2所示，麦克风阵列1被组装在被嵌入到控制台音的频谱比较单调，语音特征量提取部325也可以将振幅谱的交流成分或者振幅谱的波峰语音特征量提取部325从麦克风元件11的输出信号提取了语音特征量的情况下，判断麦克[0087]图6是表示本发明的第一实施方式的收音装置的灵敏度校正控制部的构成的方框[0088]灵敏度校正控制部4具备第1至n带通滤波部(第三提取部)411至41n、第1至n电平[0089]第1至n带通滤波部411至41n从多个麦克风元件11至1n各自的输出信号提取特定[0090]第1至n电平检测部421至42n检测多个麦克风元件11至1n各自的输出信号的输出[0091]第1至n电平检测部421至42n，利用下述的一般的振幅平滑化的公式(1)检测各个的振幅平滑化的公式(2)检测通过第1至n带通滤波部411至41n提取的各个麦克风元件的输[0096]第1至n平均电平计算部431至43n，在通过目标声音检测部3检测到讲话人的语音[0097]第1至n平均电平计算部431至43n，仅在通过目标声音检测部3检测到了目标声音的期间(判断结果信号Odet(j)＝1)，利用下述的公式(3)计算出各个麦克风元件的输出电至43n，在通过目标声音检测部3没有检测到目标声音的期间(判断结果信号Odet(j)＝0)，在通过目标声音检测部3没有检测到讲话人的语音的情况下，将上一次计算出的时间平均＞＞使其它的麦克风元件12至1n的输出电平达到一致计算部44也可以以与麦克风元件11不同的另一个麦克风元件的时间平均电平为基准计算可以通过GSC以外的波束成形处理、例如最大似然(MaximumLikelihood)法或者最小方差(MinimumVariance)法等现有的波束成形处理了目标声音(语音)。目标声音检测部3将表示是否已从麦克风元件11的输出信号检测到了[0116]在此，在判断为从麦克风元件11的输出信号检测到了目标声音的情况下(在步骤[0117]另一方面，在判断为从麦克风元件11的输出信号没有检测到目标声音的情况下[0123]在上述的第一实施方式，目标声音检测部3判断一个麦克风元件的输出信号是语利用多个麦克风元件的输出信号而预先决定的目[0126]图9是表示本发明的第二实施方式的收音装置的目标声音检测部的构成的方框63从麦克风元件11至1n各自的输出信号提取例如从200Hz到[0132]图10是表示本发明的第二实施方式的收音装置的目标声音方向判断部的构成的[0134]延迟和指向性合成部641，通过利用多个麦克风元件11至1n的输出信号强调目标方向上具有较高的指向性灵敏度。图10所示的指向特性6411表示延迟和指向性合成部641自目标声音方向的射入角度为θ,就使来自麦克风元件11的输出信号延迟路径差Δ(Δ=[0136]倾斜型指向性合成部642利用多个麦克风元件11、12的输出信号在目标声音方向自目标声音方向的声音的射入角度为θ,就使来自麦克风元件11的输出信号延迟路径差Δ自倾斜型指向性合成部642的输出信号的输出电平进行比较，判断目标声音是否从目标声与通过非目标声音电平检测部644检测到的输出信号电平进行比较，判断目标声音是否从话人的语音被包含在延迟和指向性合成部641的输出中。另一方面，倾斜型指向性合成部信号电平(目标声音电平)大于通过非目标声音电平检测部644检测到的输出信号电平(非643检测到的输出信号电平与通过非目标声音电平检测部644检测到的输出信号电平大致相等或小于通过非目标声音电平检测部644检测到的输出信号电平。电平比较判断部645，在通过目标声音电平检测部643检测到的输出信号电平(目标声音电平)小于等于通过非目标声音电平检测部644检测到的输出信号电平(非目标声音电平)的情况下，判断目标声音声音方向以外的方向有说话的声音的情况下也判断为检测到了目标声音，进行灵敏度校式的收音装置101精度高的目标声音进行[0144]接着，对第二实施方式的变形例中的目标声音方向判断部的构成进一步进行说[0145]图11是表示本发明的第二实施方式的变形例中的收音装置的目标声音方向判断以具备图11所示的目标声音方向判断部64A来代替图9所示的目标声音[0146]目标声音方向判断部64A具备目标声音方向推测部(方向推测部)646以及方向判标声音方向推测部646，基于麦克风元件11与麦克风元件12之间的相位差和麦克风元件11[0148]方向判断部647判断通过目标声音方向推测部646推测的方向是否为预先决定的判断部647也可以判断通过目标声音方向推测部646推测的声音的射入角度是否进入预先执行适合于各构成要素的软件程序来实现。各构成要素也可以通过让CPU或处理器等程序执行部读取记录在硬盘或半导体存储器等记录介质中的[0150]本发明的实施方式所涉及的装置的功能的一部分或全部可以典型地作为集成电ProgrammableGateArray)或可重新构筑LSI内部的电路单元的连接或设定的可重构处理[0151]而且，本发明的实施方式所涉及的装置的功能的一部分或