信号处理装置、信号处理方法、程序制造方法及图纸

本发明专利技术的目的是防止在多个麦克风的位置改变时语音提取性能的劣化。属于本发明专利技术的信号处理装置设置有语音提取单元，用于从来自多个麦克风的信号中提取语音。当多个麦克风的位置改变成其他麦克风先前所处的位置时，语音提取单元将来自多个麦克风的每个信号用作来自其他麦克风的信号。结果，可以消除每个麦克风的位置改变对语音提取的影响。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】信号处理装置、信号处理方法、程序
本技术涉及一种用于执行从多个麦克风的信号中提取例如话音声音等的语音提取的信号处理装置、其方法和程序。
技术介绍
近年来，随着机器人技术和人工智能(AI)的发展，越来越多的装置变得能够与人交谈或自己移动它们的身体。为了识别人类的语音，需要假设各种使用环境，并且尽可能地抑制噪声。因此，由布置有多个麦克风的麦克风阵列收集声音，并且通过使用空间信息的信号处理来抑制噪声。例如，下面的专利文献1公开了一种技术，该技术使用通过计算由麦克风阵列收集的信号而获得的相关矩阵来估计说话人的方向，并且在所估计的方向上强调语音，以便实现准确的语音提取，从而提高语音识别的准确性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利申请公开号2001-337694
技术实现思路
本专利技术要解决的问题在此处，在诸如机器人的装置当中，使一些装置在检测到语音时面向所估计的话音方向。然后，作为这样的装置，还假设了其中麦克风阵列中的每个麦克风的位置在面向话音方向时改变的装置。在这种装置中，在面对话音方向时，已经学习的噪声特性信息(具体地，空间噪声方向信息)与相应麦克风之间的位置关系崩溃，并且不能再使用已经依次学习过的噪声特性信息。在这种情况下，可以设想在每个麦克风移位之后再次学习噪声特性信息，但是用户的下一个话音可能在装置转向至话音方向之后立即发生。在这种情况下，不能确保足够的学习时间，结果，噪声抑制性能劣化，并且存在不能执行适当的语音提取的可能性。鉴于上面的问题而提出本技术，并且其目的是为了防止当多个麦克风的位置改变时语音提取性能的劣化。问题的解决方案根据本技术的信号处理装置包括语音提取单元，该语音提取单元从多个麦克风的信号中执行语音提取，其中，当多个麦克风的相应位置改变为曾经存在有其他麦克风的位置时，语音提取单元将多个麦克风的相应信号用作其他麦克风的信号。因此，可以消除相应麦克风的位置的改变对语音提取的影响。在根据上述本技术的信号处理装置中，期望语音提取单元通过对多个麦克风的信号进行信道移位，而将多个麦克风的相应信号用作其他麦克风的信号。例如，信道移位可以通过简单的方法来实现，该方法诸如，向每个麦克风的信号给出标识符，该标识符指示用哪个处理信道来处理信号。在根据上述本技术的信号处理装置中，期望语音提取单元基于布置在圆周上的多个麦克风的信号来执行语音提取。由于基于布置在圆周上的相应麦克风的信号来执行语音提取，所以语音提取性能得到改善，因为无论声源方向是哪个方向，都可以进行语音提取。在根据上述本技术的信号处理装置中，期望语音提取单元基于根据多个麦克风的信号而学习的噪声特性来执行语音提取。因此，可以基于噪声分量受抑制的信号来执行语音提取。在根据上述本技术的信号处理装置中，期望语音提取单元在多个麦克风的位置改变时，暂停噪声特性的学习。因此，可以防止在改变麦克风位置之前已经学习的噪声特性信息由于改变位置期间的学习而改变。在根据上述本技术的信号处理装置中，期望语音提取单元基于位置改变后的麦克风的位置与曾经存在有其他麦克风的位置之间的误差大小来确定是否执行信道移位。因此，即使在位置改变之后的麦克风的位置与曾经存在有其他麦克风的位置不是完全相同的位置，如果其间的位置误差小，也可以使用信道移位来执行语音提取。在根据上述本技术的信号处理装置中，期望语音提取单元在多个麦克风的位置改变为与曾经存在有其他麦克风的位置不同的位置的情况下，基于过去学习的噪声特性来执行语音提取。因此，即使多个麦克风的位置改变为与曾经存在有其他麦克风的位置不同的位置，也可以基于在过去的位置处学习的噪声特性来执行语音提取。在根据上述本技术的信号处理装置中，期望语音提取单元在基于过去学习的噪声特性的语音提取中，根据时间的流逝降低过去学习的噪声特性的反映程度，并且根据时间的流逝增加正在学习的噪声特性的反映程度。因此，即使噪声特性自过去学习以来已经改变，也可以根据当前噪声特性执行适当的语音提取。在根据上述本技术的信号处理装置中，期望语音提取单元在麦克风信号的当前信号区间被视为话音区间时，在学习期间不增加噪声特性的反映程度。如果在话音区间中学习噪声特性，则噪声特性的准确度劣化，因此在话音区间中不执行噪声特性的学习。因此，增加在话音区间中学习的噪声特性的反映程度是没有意义的。此外，根据本技术的信号处理方法包括从多个麦克风的信号中执行语音提取的语音提取步骤，其中，在语音提取步骤中，当多个麦克风的相应位置改变为曾经存在有其他麦克风的位置时，多个麦克风的相应信号用作其他麦克风的信号。即使使用这种信号处理方法，也可以获得与根据上述本技术的信号处理装置的操作和效果类似的操作和效果。此外，根据本技术的程序是由从多个麦克风的信号中执行语音提取的信息处理装置执行的程序，该程序使信息处理装置实现以下功能：当多个麦克风的相应位置改变为曾经存在有其他麦克风的位置时，多个麦克风的相应信号用作其他麦克风的信号。通过根据本技术的这种程序实现上述根据本技术的信号处理装置。本专利技术的效果根据本技术，在多个麦克风的位置改变的情况下，可以防止语音提取性能的劣化。注意，此处描述的效果不必受到限制，并且可以是本公开中描述的任何效果。附图说明图1是示出作为根据本技术的实施例的信号处理装置的外观配置示例的透视图。图2是作为实施例的信号处理装置中所包括的麦克风阵列的说明图。图3是用于解释作为第一实施例的信号处理装置的电气配置示例的框图。图4是示出作为第一实施例的信号处理装置中所包括的语音信号处理单元的内部配置示例的框图。图5是示出作为第一实施例的信号处理装置中所包括的话音方向估计单元的内部配置示例的框图。图6是用于解释作为实施例的信号处理装置的操作的流程图。图7是实施例中的话音方向估计处理的流程图。图8是例示通过标准MUSIC方法的空间谱的特性的图。图9是例示通过使用广义特征值分解的MUSIC方法的空间谱的特性的图。图10是与相应麦克风的位置变化相关联的问题的说明图。图11是用空间谱表示图10所示的问题的图。图12是示出信道移位的示例的图。图13是用于解释信道移位的效果的图。图14是示出为实现作为第一实施例的信号处理方法而要执行的具体处理过程的流程图。图15是示出旋转角的示例的图。图16是位置误差的说明图。图17是示出矩阵表的示例的图。图18是示出作为第二实施例的信号处理装置中所包括的语音信号处理单元的内部配置示例的框图。图19是示出作为第二实施例的信号处理装置中所包括的话音方向估计单元的内部配置示例的框图。图20是示出为实现作为第二实施例的信号处理方法而要执行的具体处理过程的流程图。图21是示出作为修改本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种信号处理装置，包括语音提取单元，所述语音提取单元从多个麦克风的信号中执行语音提取，其中，/n当多个所述麦克风的相应位置改变为已经存在有其他麦克风的位置时，所述语音提取单元将多个所述麦克风的相应的信号用作所述其他麦克风的信号。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180518 JP 2018-0961361.一种信号处理装置，包括语音提取单元，所述语音提取单元从多个麦克风的信号中执行语音提取，其中，
当多个所述麦克风的相应位置改变为已经存在有其他麦克风的位置时，所述语音提取单元将多个所述麦克风的相应的信号用作所述其他麦克风的信号。


2.根据权利要求1所述的信号处理装置，其中，
所述语音提取单元通过对多个所述麦克风的所述信号进行信道移位，而将多个所述麦克风的相应的所述信号用作所述其他麦克风的所述信号。


3.根据权利要求1所述的信号处理装置，其中，
所述语音提取单元基于布置在圆周上的多个所述麦克风的所述信号来执行所述语音提取。


4.根据权利要求1所述的信号处理装置，其中，
所述语音提取单元基于噪声特性来执行所述语音提取，所述噪声特性基于多个所述麦克风的所述信号而学习。


5.根据权利要求4所述的信号处理装置，其中，
所述语音提取单元在多个所述麦克风的所述位置改变的同时，暂停所述噪声特性的学习。


6.根据权利要求2所述的信号处理装置，其中，
所述语音提取单元基于位置改变后的所述麦克风的位置与已经存在有所述其他麦克风的所述位置之间的误差大小来确定是否执行所述信道移位...

【专利技术属性】
技术研发人员：立石和也，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP