声学信号处理装置、声音信号处理方法及程序制造方法及图纸

该声学信号处理装置包括：噪声消除处理单元，被设置用于多个麦克风中的每个麦克风，并且基于来自麦克风的输入音频信号生成用于消除噪声的信号；以及数字滤波器，用于处理外部输入信号。输入信号。输入信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】声学信号处理装置、声音信号处理方法及程序


[0001]本公开涉及声学信号处理装置、声学信号处理方法和程序。

技术介绍

[0002]已知在利用耳机装置再现音乐等时消除外部噪声的技术或者涉及所谓的噪声消除的技术(例如，参见专利文献1)。
[0003][引用列表][0004][专利文献][0005][专利文献1][0006]日本专利公开第2007
‑
25918号

技术实现思路

[0007][技术问题][0008]在该领域中，期望可以消除泄漏到耳机装置中的外部噪声。
[0009]本公开的目的是提供一种用于有效地消除噪声的声学信号处理装置、声学信号处理方法和程序。
[0010][问题的解决方案][0011]例如，本公开内容是一种声学信号处理装置，包括：噪声消除部，被设置用于多个麦克风中的每个麦克风并且根据从相应的麦克风输入的声音信号生成用于消除噪声的信号；以及数字滤波器，处理外部输入信号。
[0012]例如，本公开是一种声学信号处理方法，包括通过被设置用于每个麦克风的噪声消除部根据从多个麦克风中的对应一个麦克风输入的声音信号生成用于消除噪声的信号，并且通过数字滤波器处理外部输入信号。
[0013]例如，本公开内容是用于使计算机执行声学信号处理方法的程序，包括：通过被设置用于每个麦克风的噪声消除部生成用于消除根据从多个麦克风中的对应麦克风输入的声音信号的噪声的信号；以及通过数字滤波器处理外部输入信号。
附图说明
[0014]图1是描述典型的噪声消除耳机与噪声到达方向之间的关系的示图。
[0015]图2是当给出将在本公开中考虑的问题的解释时参考的示图。
[0016]图3是当给出由噪声提供的掩蔽效果使3D音频的再现性劣化的情形的解释时参考的示图。
[0017]图4是当给出实施方式的概要的说明时参考的示图。
[0018]图5是当给出实施方式的概要的说明时参考的示图。
[0019]图6是当给出实施方式的概要的说明时参考的示图。
[0020]图7是描绘了根据第一实施方式的耳机的配置示例的示图。
[0021]图8A和图8B是用于说明第二实施方式的概要的示图。
[0022]图9是描述根据第二实施方式的耳机的配置示例的示图。
[0023]图10是描述根据第二实施方式的分析部的配置示例的示图。
[0024]图11是用于说明要搜索的噪声到达方向的一个示例的示图。
[0025]图12是描述噪声到达方向估计部的具体配置示例的示图。
[0026]图13是描述噪声到达方向信息的一个示例的示图。
[0027]图14是示出最佳音频对象布置位置计算部的具体配置示例的示图。
[0028]图15是用于说明由声源方向决定部进行的声源决定处理的第一实施方式的流程图。
[0029]图16是用于说明由声源方向决定部进行的声源决定处理的第二示例的流程图。
[0030]图17A和图17B是在说明声源方向决定部进行的声源决定处理的第二示例时参照的图。
[0031]图18是用于说明由声源方向决定部进行的声源决定处理的第三示例的流程图。
[0032]图19A至图19D是说明由声源方向决定部进行的声源决定处理的第三实施方式时参照的图。
[0033]图20是在解释由最佳NC滤波器计算部执行的处理时参考的示图。
[0034]图21是描述根据第三实施方式的耳机的配置示例的示图。
[0035]图22是描述根据第三实施方式的智能电话的配置示例的示意图。
具体实施方式
[0036]在下文中，将参考附图说明用于执行本公开的实施方式。应注意，将按照以下顺序给出解释。
[0037]<第一实施方式>
[0038]<第二实施方式>
[0039]<第三实施方式>
[0040]<变形例>
[0041]在下文中说明的实施方式等优选地举例说明了本公开。本公开不限于这些实施方式等。
[0042]<第一实施方式>
[0043]<专利技术>
[0044]首先，为了便于理解本专利技术，将说明本实施方式的概要，并且将说明本实施方式中要考虑的问题。
[0045]近年来，关于音乐再现，3D音频的耳机再现引起关注。与传统立体内容再现相比，由于可增强声源到达方向上的再现性，所以可实现给出更真实感的3D音频的耳机再现。如果在收听音频时环境噪声大，则3D音频的再现准确性由于环境噪声的掩蔽而劣化。为此，使用数字噪声消除(下文中适当地称为DNC)技术的再现是非常有效的。
[0046]图1是描绘典型的噪声消除耳机与噪声到达方向之间的关系的示图。在图1中，收听者L使用耳机1收听3D音频。耳机1的左壳体2和右壳体3分别配备有噪声消除麦克风LM和RM。在图1中，使用每个耳朵的一个麦克风来执行前馈噪声消除(在后文中适当地称为
FFNC)。在图1中，每个正弦波形波形和箭头示意性地表示可从耳机1的周围环境侵入耳朵中的噪声。
[0047]在图1中描述的情况下，其中针对左侧和右侧中的每一个设置一个麦克风的配置对于来自左侧和右侧的噪声(例如，图1中的噪声N1和N2)非常有效。然而，在麦克风LM和RM完成收集噪声并且再现噪声消除信号之前，来自前后方向的噪声(例如，图1中的噪声N3至N6)到达每个耳朵的内部。因此，不能执行通过噪声消除系统使用合适的反相信号的噪声消除。前后方向的噪声消除效果比左右方向的噪声消除效果低。特别地，该影响在具有较短波长的较高频率下变得更显著。此外，由于实际噪声从任何方向到达，因此一般系统不能增强高频下的消除性能。
[0048]这里讨论通过图1中描述的系统再现3D音频的情况。如图2所示，当已经被处理为定位在收听者L的左前侧的音频对象AO叠加在抵消性能低的方向上时，音频对象AO被噪声掩蔽，因此，不能被精确地感知。此外，为了实现作为3D音频的特征的在三维方向上的感知，重要的是适当地再现头部传输特性，而不管音频对象AO是否叠加在噪声到达方向上。如果提供了图3中示出的作为低噪声消除效果的频率特性并且头部传输特性已经卷积的音频对象AO的高频范围的再现受到环境噪声的影响，则3D音频的再现性由于噪声的掩蔽效果而劣化。
[0049]鉴于上述问题，如图4所示，根据本实施方式的耳机1A配备有左壳体2A中的多个麦克风LM和右壳体3A中的多个麦克风RM。包括设置在外壳(耳机外壳)内部的反馈(FB)麦克风的多个麦克风收集环境噪声，并且通过在DNC滤波器块处对噪声执行信号处理来生成噪声消除信号。所生成的噪声消除信号以及音频信号从左和右耳机驱动器输出。
[0050]图5是描述了3D音频由应用了使用多个麦克风的多麦克风FFNC的系统再现的情况的示图。多麦克风F本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种声学信号处理装置，包括：噪声消除部，被设置用于多个麦克风中的每个麦克风并根据从对应麦克风输入的声音信号生成用于消除噪声的信号；以及数字滤波器，处理外部输入信号。2.根据权利要求1所述的声学信号处理装置，还包括：控制部，生成用于所述噪声消除部的控制参数；以及分析部，分析从所述麦克风输入的声音信号。3.根据权利要求2所述的声学信号处理装置，其中，所述分析部具有噪声到达方向估计部，所述噪声到达方向估计部根据从所述麦克风输入的声音信号生成指示所述噪声的到达方向的噪声到达方向信息。4.根据权利要求3所述的声学信号处理装置，其中，所述噪声消除部进一步生成用于所述数字滤波器的控制参数，所述分析部进一步分析外部输入信号，并且所述外部输入信号包括音频对象和与所述音频对象相对应的元信息，并且最佳音频对象布置位置计算部具有最佳音频对象再现位置计算部，所述最佳音频对象再现位置计算部根据所述噪声到达方向信息计算所述音频对象的最佳再现位置。5.根据权利要求4所述的声学信号处理装置，其中，所述音频对象是单个音频对象，所述元信息包括所推荐的再现位置信息和指示是否允许声源方向的改变的改变许可/禁止信息，并且在所述改变许可/禁止信息指示允许改变的情况下，执行在所述最佳再现位置处再现所述音频对象的处理，并且在所述改变许可/禁止信息指示不允许改变的情况下，执行在所推荐的再现位置处再现所述音频对象的处理。6.根据权利要求4所述的声学信号处理装置，其中，所述音频对象包括定义所述音频对象的相对再现位置的多个音频对象，并且根据所述噪声到达方向信息，所述分析部计算所述最佳再现位置，使得针对所述多个音频对象的噪声强度指数被最小化。7.根据权利要求4所述的声学信号处...

【专利技术属性】
技术研发人员：土谷慎平，浅田宏平，山边祐史，松本恭辅，
申请(专利权)人：索尼集团公司，
类型：发明
国别省市：