專利名稱:傳輸特性估算裝置、噪聲抑制裝置以及傳輸特性估算方法
技術領域:
本發明涉及一種傳輸特性估算裝置、具有該傳輸特性估算裝置的噪聲抑 制裝置以及傳輸特性估算方法,所述傳輸特性估算裝置能夠高精度地估算出 從規定的聲源傳輸到任意收聽點的聲音的傳輸特性。
背景技術:
現有一種像有源噪聲控制器(active noises controller)那樣的噪聲抑制裝 置,當發生噪聲時,該有源噪聲控制器通過產生用于抵消噪聲的聲音來抑制 噪聲(例如,參照JP特開2001-057699號公報(Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2001-057699)、 JP特開平3-044299號公報(Japanese Laid-Open Patent Publication No. H03-044299 (1991))以及JP特開平5-011771號公 報(Japanese Laid-Open Patent Publication No. H05-011771 (1993)))。圖 19是表示現有的噪聲抑制裝置的結構例的示意圖。此外,圖19示出噪聲抑 制裝置以及收聽者的俯視圖,收聽者朝向圖19的上方。
圖19所示的噪聲抑制裝置具有噪聲源101、輸出用于抵消噪聲的抵消 音的揚聲器102、設置在收聽者附近的誤差麥克風(errormicrophone) 103、 接收來自噪聲源101的聲音(噪聲)并變換為聲音信號的參照麥克風104、 抵消音生成部105等。
上述結構的噪聲抑制裝置利用抵消音生成部105,基于參照麥克風104 所取得的聲音信號和誤差麥克風103所取得的聲音信號,求出噪聲源101和 誤差麥克風103之間的聲音(噪聲)的傳輸特性。另外,噪聲抑制裝置利用 抵消音生成部105,基于所求出的傳輸特性,生成用于使誤差麥克風103所 取得的聲音(噪聲)變為最小的抵消音,并從揚聲器102輸出所生成的抵消
音
發明內容
本發明提供一種傳輸特性估算裝置、具有該傳輸特性估算裝置的噪聲抑制裝置以及傳輸特性估算方法,其能夠高精度地估算出規定聲源和所希望的 位置之間的傳輸特性。
一種傳輸特性估算裝置,用于估算規定聲源和所希望的位置之間的傳輸 特性,該傳輸特性估算裝置具有收音部,其接收來自規定聲源的聲音并將
其變換為聲音信號;存儲部,其將多個第一傳輸特性和多個變換系數相對應
關聯地進行存儲,其中,所述第一傳輸特性為從所述規定聲源傳輸到所述收 音部的聲音的傳輸特性,所述變換系數用于將該第一傳輸特性變換為規定的
第二傳輸特性;參照音信號取得部,其取得聲源的參照音信號;取得部,其 基于所述聲音信號以及所述參照音信號,取得所述收音部所接收到的聲音的 一傳輸特性;確定部,其取得由該取得部取得的傳輸特性和存儲在所述存儲 部中的各第一傳輸特性之間的相互關聯值,并確定該相互關聯值最大的第一 傳輸特性;讀出部,其從所述存儲部中讀出與該確定部所確定的第一傳輸特 性對應的變換系數;估算部,其使用該讀出部讀出的變換系數,估算出與所 述取得部所取得的傳輸特性對應的第二傳輸特性。
本發明的目的以及優點是通過在技術方案中特別指出的要素以及組合 而實現并達到。
上述的總括說明以及后述的詳細說明是本發明的代表例子以及說明,其 并不限定本發明請求保護的范圍。
圖1是表示第一實施方式的汽車音響的設置例的示意圖。
圖2是表示第一實施方式的汽車音響的結構的框圖。
圖3是表示變換矩陣表的登錄內容的示意圖。
圖4是表示第一實施方式的汽車音響的功能結構的功能框圖。
圖5是表示噪聲抑制處理的順序的流程圖。
圖6是表示第一實施方式的汽車音響的功能結構的功能框圖。
圖7A以及圖7B是用于說明變換矩陣表的生成處理的說明圖。
圖8是表示變換矩陣表的生成處理的順序的流程圖。
圖9是表示第二實施方式的噪聲抑制處理的順序的流程圖。
圖IO是表示第二實施方式的噪聲抑制處理的順序的流程圖。圖11是表示第三實施方式的汽車音響的設置例的示意圖。
圖12是表示第三實施方式的汽車音響的功能結構的功能框圖。 圖13是表示第四實施方式的汽車音響的功能結構的功能框圖。 圖14是表示變換矩陣表的生成處理的順序的流程圖。 圖15是表示第四實施方式的汽車音響的功能結構的功能框圖。 圖16是表示第四實施方式的噪聲抑制處理的順序的流程圖。 圖17是表示第五實施方式的汽車音響的功能結構的功能框圖。 圖18是表示第五實施方式的汽車音響的功能結構的功能框圖。 圖19是表示現有的噪聲抑制裝置的結構例的示意圖。
具體實施例方式
如上所述的結構的噪聲抑制裝置進行控制,使得在誤差麥克風103的位 置上的噪聲變為最小。當實際收聽點(收聽者耳朵)離開誤差麥克風103的 位置時,噪聲源101和誤差麥克風103之間的聲音的傳輸特性與噪聲源101 和收聽點之間的聲音的傳輸特性大不相同,因此在收聽點難以控制噪聲。具 體而言,通過實驗已確認例如,當收聽點從誤差麥克風103距離10cm時, 噪聲的抑制量減少5dB。因此,優選在收聽者(用戶)的耳朵位置即實際收 聽點設置誤差麥克風103。
但是,由于收聽者的移動、多個收聽者的體格的不同等,無法固定收聽 點的位置,另外,難以在收聽點的位置準確地設置誤差麥克風103,例如, 在車輛內部等誤差麥克風103的配置位置受到限制。
因此,希望即使在離開收聽點的位置設定誤差麥克風103的情況以及收 聽點的位置發生了變化的情況下,也能夠高精度地估算出噪聲源101和收聽 點之間的聲音的傳輸特性。
下面,根據附圖詳述本申請中公開的傳輸特性估算裝置,其中,附圖表 示應用于汽車音響的各實施方式。此外,在下面的各實施方式中采用如下結 構利用本申請中公開的傳輸特性估算裝置所估算出的傳輸特性,在規定的 區域,將由汽車音響輸出的音樂以及語音作為噪聲來進行抑制。本申請中公 開的傳輸特性估算裝置、傳輸特性估算方法以及計算機程序除了能夠應用于 在汽車音響中使用的噪聲抑制裝置以外,還能夠應用于以下各種裝置,艮P,這些裝置估算出在非實際觀測位置的位置上的聲音的傳輸特性,并利用估算 出的傳輸特性進行各種處理。
具體而言,例如,在音樂廳或舞廳等大廳或者設置有家庭影院的房間里 設置本申請中公開的傳輸特性估算裝置,當對在各觀眾席收聽聲音的方向進
行模擬時,能夠利用本申請中公開的傳輸特性估算裝置。另外,當在房間里 設置本申請中公開的傳輸特性估算裝置,并檢測房間內的規定的聲源位置以
及聲源的移動等時,能夠利用本申請中公開的傳輸特性估算裝置。 第一實施方式
下面,對第一實施方式的汽車音響進行說明。圖l是表示第一實施方式 的汽車音響的設置例的示意圖。在本第一實施方式的汽車音響l中,在駕駛
員(收聽者)前方的恰當位置設置聲源揚聲器6a以及抵消音揚聲器7a,其 中,所述聲源揚聲器6a用于輸出音頻信號,所述抵消音揚聲器7a用于輸出 抵消音,該抵消音用于抵消基于音頻信號的音樂以及語音。另外,在本第一 實施方式的汽車音響1中,在駕駛員位置或者駕駛員上方的頂棚的恰當位置 設定兩個誤差麥克風8a、 9a。汽車音響1的主體例如設置在座位下方,聲源 揚聲器6a、抵消音揚聲器7a、誤差麥克風8a、 9a例如通過電纜連接到汽車 音響1的主體。此外,聲源揚聲器6a、抵消音揚聲器7a、誤差麥克風8a、 9a各自的設置位置并不限定于圖1所示的例子。
本第一實施方式的汽車音響1從抵消音揚聲器7a輸出所生成的抵消音, 由此抑制駕駛員(收聽者)所聽到的從聲源揚聲器6a輸出的音樂的強度 (level)。另外,本第一實施方式的汽車音響1基于從聲源揚聲器6a輸出的 聲音在誤差麥克風8a、 9a的設置位置上的傳輸特性,來估算傳輸特性,其中, 該傳輸特性表示從聲源揚聲器6a輸出的聲音在收聽者的耳朵位置被聽為何 種聲音(變為何種聲音)。然后,本第一實施方式的汽車音響1基于估算出 的傳輸特性,來生成抵消音,其中,該抵消音能夠在收聽者的耳朵位置抑制 從聲源揚聲器6a輸出的聲音。
此外,也可以在副駕駛員座位側設置本第一實施方式的汽車音響1,從 而抑制副駕駛員座位的乘客所聽到的來自聲源揚聲器6a的音樂的強度。利 用了本申請中公開的傳輸特性估算裝置的噪聲抑制裝置并不限定于抑制從的音樂的結構,例如還可以抑制在車輛內部產生的 噪聲(發動機聲音、從汽車導航裝置輸出的聲音等)。
圖2是表示第一實施方式的汽車音響1的結構的框圖。本第一實施方式 的汽車音響1具有運算處理部2、 ROM (Read Only Memory:只讀存儲器) 3、 RAM (Random Access Memory:隨機存取存儲器)4、存儲部5、第一聲 音輸出部6、第二聲音輸出部7、第一聲音輸入部8、第二聲音輸入部9、操 作部IO、顯示部11等。上述各硬件單元通過總線2a彼此相互連接。
運算處理部2是CPU (Central Processing Unit:中央處理器)或者MPU (Micro Processor Unit:微處理器)等,其控制上述各硬件單元的動作,并 且將預先存儲在ROM3中的控制程序恰當地讀到RAM4中并運行。在ROM3 中預先存儲有為了使汽車音響1動作而需要的各種控制程序。RAM4是 SRAM (靜態存儲器)或者閃存器等,其臨時存儲在運算處理部2運行控制 程序時所生成的各種數據。
存儲部5例如是閃存器,其存儲為了使汽車音響1動作而需要的控制程 序,例如存儲有圖3所示的變換矩陣表(存儲部)5a、各種音頻信號5b等。 音頻信號5b也可以不存儲在存儲部5的內部,而是能夠通過設置存儲有音 頻信號的CD (CompactDisc:光盤)等介質來從其介質讀出。
圖3是表示變換矩陣表5a的登錄內容的示意圖。如圖3所示,在變換 矩陣表5a中,分別與識別號碼對應地登錄有多個傳輸特性(第一傳輸特性) II (t) 、 Ir (t)以及變換系數Ts,其中,所述識別號碼用于分別進行識別, 所述傳輸特性(第一傳輸特性)II (t) 、 Ir (t)是在與人體的耳朵位置對應 的兩個位置上的傳輸特性,所述變換系數Ts用于將這些傳輸特性變換為規 定的傳輸特性(第二傳輸特性)。求出與收音部(誤差麥克風8a、 9a)數量 對應的第一傳輸特性。即,在人體的情況下,與收音部相當的是耳朵,因此 相當于設置兩個收音部。此外,在本第一實施方式中,求出并利用脈沖響應 來作為傳輸特性,使用2x2的變換矩陣來作為變換系數Ts。
在本第一實施方式的汽車音響1中,例如在汽車音響1從工廠出貨前或 者搭載有汽車音響1的車輛從工廠出貨前,在汽車音響1中存儲有通過變換 矩陣表5a的生成處理而生成的變換矩陣表5a或者事先生成的變換矩陣表 5a。因此,當汽車音響1或者搭載有汽車音響1的車輛送達用戶(駕駛員)
10時,在汽車音響1的存儲部5中存儲有變換矩陣表5a。
第一聲音輸出部6具有用于輸出聲音的聲源揚聲器6a、數字/模擬變換器、放大器(均未圖示)等。第二聲音輸出部7具有用于輸出聲音的抵消音揚聲器7a、數字/模擬變換器、放大器(均未圖示)等。聲音輸出部6、 7按照來自運算處理部2的指示,通過數字/模擬變換器將應輸出聲音的數字聲音信號變換為模擬聲音信號,之后通過放大器進行放大,并從揚聲器6a、 7a輸出基于放大的聲音信號的聲音。
如圖4所示,第一聲音輸入部(收音部)8具有左側誤差麥克風8a、放大器8b、模擬/數字變換器(下面稱之為A/D變換器)8c。如圖4所示,第二聲音輸入部(收音部)9具有右側誤差麥克風9a、放大器9b、 A/D變換器9c。此外,誤差麥克風設置在靠近收聽者兩耳朵的位置,即,左側誤差麥克風8a如圖1所示設置在收聽者的左側,右側誤差麥克風9a如圖1所示設置在收聽者的右側。
誤差麥克風8a, 9a例如是電容式麥克風(condenser microphone),其基于接收到的聲音生成模擬聲音信號,并將所生成的聲音信號分別發送至放大器8b、 9b。放大器8b、 9b例如是增益放大器,其對從麥克風8a、 9a輸入的聲音信號進行放大,并將所得到的聲音信號分別發送至A/D變換器8c、9c。A/D變換器8c、 9c針對從放大器8b、 9b輸入的聲音信號,利用低通濾波器(LPF : Low Pass Filter)等濾波器,以規定的采樣頻率進行采樣,從而將其變換為數字聲音信號。第一聲音輸入部8以及第二聲音輸入部9向規定的輸出目的地輸出由A/D變換器8c、 9c取得的數字聲音信號。
操作部10具有各種操作鍵,這些操作鍵是用戶為了對汽車音響1進行操作所需要的操作鍵。當用戶對各操作鍵進行了操作時,操作部10向運算處理部2發送與被操作的操作鍵對應的控制信號,運算處理部2執行與從操作部10取得的控制信號對應的處理。
顯示部11例如是液晶顯示器(LCD),其按照來自運算處理部2的指示,顯示汽車音響1的動作狀況以及應通知給用戶的信息等。
下面,對汽車音響l的功能進行說明,該功能是在上述結構的汽車音響1中通過運算處理部2運行存儲在ROM3中的各種控制程序來實現。圖4是表示第一實施方式的汽車音響1的功能結構的功能框圖。在本第一實施方式的汽車音響1中,運算處理部2通過運行存儲在R0M3中的控制程序,實現頻率變換部21、脈沖響應計算部22、脈沖響應比較選擇部23、傳輸特性估算部24、抵消音生成部25等的各功能。
另外,并不限定于通過運算處理部2運行存儲在ROM3中的控制程序來實現上述各功能的結構。例如,也可以由編入了本申請中公開的計算機程序以及各種數據的數字信號處理器(DSP: Digital Signal Processor)來實現上述各功能。
與汽車音響1正在輸出的x (t) —起,第一聲音輸入部8以及第二聲音輸入部9分別將接收并取得的聲音信號yml (t) 、 ymr (t)發送到頻率變換部21,其中,所述x (t)為音頻信號(參照音信號)5b。此外,t為采樣數,表示yml (t) 、 ymr (t)是以規定的采樣頻率采樣的信號。在本第一實施方式中,以汽車音響1對從聲源揚聲器6a輸出的音樂的進行抑制處理的結構為例進行說明,因此,第一聲音輸入部8以及第二聲音輸入部9是接收來自聲源揚聲器6a (規定的聲源)的聲音的裝置。如果基于第一聲音輸入部8以及第二聲音輸入部9分別接收并取得的聲音信號yml (t) 、 ymr (t)而求出脈沖響應,則能夠求得用戶頭部位置的變化。在本第一實施方式中,在噪聲為音頻信號的情況下,取得參照音信號而直接將其作為數字信號,但是在噪聲為發動機聲音等的情況下,只要使用參照麥克風來取得參照音信號即可。
對于頻率變換部21,除了輸入來自第一聲音輸入部8以及第二聲音輸入部9的聲音信號yml (t) 、 ymr (t)以外,還輸入x (t),該x (t)存儲在存儲部5中,并且表示正在從聲源揚聲器6a輸出的音頻信號5b。針對聲音信號yml (t) 、 ymr (t)以及音頻信號5b (x (t)),頻率變換部21以規定的幀長度和幀周期來分割時間軸的聲音信號,并進行加窗處理以變換頻率,由此變換為頻率軸的聲音信號(頻譜),并將所得到的頻譜Yml (co)、Ymr (co) 、 X (Q))分別發送至脈沖響應計算部22。另外,頻率變換部21將所得到的頻譜Yml ((o) 、 Ymr (co)還分別發送至傳輸特性估算部24。此外,頻率變換部21執行如高速傅里葉變換(FFT)等時間-頻率變換處理。
X (co) = {X0 (co) , XI ((D),…,XN-1 (co) } , N是幀數量,co是頻率。例如,X0 (co)是0幀上的聲音信號的頻譜。
同樣,Yml (o)) = {YmlO (①),Ymll (co),…,YmlN-l (co) },Ymr (co) = {YmrO (co) , Ymrl (co),…,YmrN國l (co) }。
脈沖響應計算部(取得部)22利用從頻率變換部21取得的頻譜Yml(co)、X ((o)來計算出脈沖響應II (t),利用從頻率變換部21取得的頻譜Ymr
(co) 、 X (co)來計算出脈沖響應Ir (t)。具體而言,脈沖響應計算部22例如在計算出Yml (co) /X (co) 、 Ymr (o>) /X (co)后,通過頻率逆變換處理(例如逆傅里葉變換)將其變換為時間軸上的聲音信號Il (t) 、 Ir (t),并將其作為脈沖響應(傳輸特性)。
因此,例如,通過頻率逆變換處理對YmlO (co) /XO (co)進行變換而得的時間軸的信號IFFT(YmlO (co) /XO (oO },成為第0個幀上的聲源揚聲器6a和左側誤差麥克風8a之間的聲音的脈沖響應。同樣,通過頻率逆變換處理對YmrO (co) /XO (co)進行變換而得的時間軸的信號IFFT{YmrO (ro) /XO
(co) },成為第0個幀上的聲源揚聲器6a和右側誤差麥克風9a之間的聲音的脈沖響應。
此外,也可以利用分別在時間方向上對頻譜Yml (co) 、 X (o))取平均而得的頻譜aveYml (co) 、 aveX (co),來計算出IFFT(aveYml (co) /aveX(co) },并將其作為聲源揚聲器6a和左側誤差麥克風8a之間的脈沖響應。同樣,也可以利用分別在時間方向上對頻譜Ymr (co) 、 X (co)取平均而得的頻譜aveYmr (co) 、 aveX (cd),來計算出IFFT(aveYmr (co) /aveX (o>) },并將其作為聲源揚聲器6a和右側誤差麥克風9a之間的脈沖響應。
作為在時間方向上取平均而得的頻譜aveYml (①)、aveYmr (co) 、 aveX(co)的計算方法,能夠利用下面的式1或者式2等。此外,式1以及式2是對0~ (N—l)幀取平均而得的頻譜的計算例。
脈沖響應計算部22將計算出的脈沖響應II (t) 、 Ir (t)發送至脈沖響應比較選擇部23。<formula>formula see original document page 14</formula>1
(式l)
<formula>formula see original document page 14</formula>脈沖響應比較選擇部23分別對由脈沖響應計算部22計算出的脈沖響應II (t) 、 Ir (t)和登錄在變換矩陣表5a的脈沖響應進行比較。然后,脈沖響應比較選擇部(確定部)23從變換矩陣表5a中選擇識別號碼,并將所選擇的識別號碼通知給傳輸特性估算部24,其中,所述識別號碼與最接近所計算出的脈沖響應Il (t) 、 Ir (t)的脈沖響應相對應。
具體而言,脈沖響應比較選擇部23求出相互關聯值,其中,所述相互關聯值是脈沖響應計算部22所計算出的脈沖響應I1 (t)分別與登錄在變換矩陣表5a中的脈沖響應IlA (t) 、 I舊(t) 、 I1C (t)...之間的相互關聯值。脈沖響應比較選擇部23選擇識別號碼,該識別號碼與計算出的相互關聯值最大的脈沖響應I1A (t) 、 I1B (t) 、 I1C (t)...相對應。同樣,脈沖響應比較選擇部23計算出由脈沖響應計算部22計算出的脈沖響應Ir (t)分別與登錄在變換矩陣表5a中的脈沖響應IrA (t) 、 IrB (t) 、 IrC (t)…之間的相互關聯值。脈沖響應比較選擇部23選擇識別號碼,該識別號碼與計算出的相互關聯值最大的脈沖響應I1A (t) 、 I舊(t) 、 I1C (t)…相對應。
14若從脈沖響應比較選擇部23通知的對于脈沖響應II (t) 、 Ir (t)的識別號碼相同,則傳輸特性估算部(讀出部)24從變換矩陣表5a中讀出與通知的識別號碼對應的變換矩陣Ts。傳輸特性估算部(估算部)24利用讀出的變換矩陣Ts和從頻率變換部21取得的頻譜Yml (co) 、 Ymr (cd),估算出在收聽者的耳朵位置的頻譜Ydl' (co) 、 Ydr, (co)。具體而言,傳輸特性估算部24對頻譜Yml (①)、Ymr (co)分別乘以變換矩陣Ts,從而計算出頻譜Ydl' (co) 、 Ydr' (co)。
傳輸特性估算部24利用分別在時間方向上對估算出的頻譜Ydl' (co)、X (co)取平均而得的頻譜aveYdl, (co) 、 aveX (co),來計算出IFFT{aveYdl,(a)) /aveX (q)) },并將其作為聲源揚聲器6a和收聽者左耳朵之間的脈沖響應(傳輸特性)同樣,傳輸特性估算部24利用分別在時間方向上對頻譜Ydr, (co) 、 X (co)取平均而得的頻譜aveYdr, (co) 、 aveX (co),來計算出IFFT{aveYdr, (co) /aveX (①)},并將其作為聲源揚聲器6a和收聽者右耳之間的脈沖響應(傳輸特性)。
此外,脈沖響應比較選擇部23也可以選擇與特定的脈沖響應對應的識別號碼,該特定的脈沖響應為脈沖響應Il (t)分別與脈沖響應I1A (t) 、 I1B(t) 、 I1C (t)...之間的相互關聯值以及脈沖響應Ir (t)和脈沖響應IrA (t)、IrB (t) 、 IrC (t)...的每一個之間的相互關聯值中最大的相互關聯值。此時,脈沖響應比較選擇部23將與最大的脈沖響應對應的識別號碼通知給傳輸特性估算部24,傳輸特性估算部24從變換矩陣表5a中讀出與通知的識別號碼對應的變換矩陣Ts。然后,傳輸特性估算部24利用讀出的變換矩陣Ts和從頻率變換部21取得的頻譜Yml (q)) 、 Ymr (co),估算出在收聽者的耳朵位置的頻譜Ydl' (co) 、 Ydr, (co),進而計算出聲源揚聲器6a和收聽者耳朵之間的聲音的脈沖響應IFFT{aveYdl, ( ) /aveX (co) }、 IFFT{aveYdr, (co)/aveX (co) }。
另外,當從脈沖響應比較選擇部23通知的脈沖響應II (t) 、 Ir (t)的識別號碼不同時,傳輸特性估算部24對與脈沖響應II (t)的識別號碼對應的變換矩陣和與脈沖響應Ir (t)的識別號碼對應的變換矩陣進行組合,從而生成2x2的變換矩陣。具體而言,當與脈沖響應Il (t)的識別號碼對應的變換矩陣為如下的式3的TsA、與脈沖響應Ir (t)的識別號碼對應的變換矩陣為如下的式3的TsB時,傳輸特性估算部24生成如下的式3的Ts。
、
傳輸特性估算部24向抵消音生成部25發送計算出的聲源揚聲器6a和收聽者耳朵之間的脈沖響應IFFT(aveYdl, (co) /aveX (co) }、 IFFT{aveYdr,(co) /aveX (co) }。抵消音生成部25基于從傳輸特性估算部24取得的脈沖響應IFFT(aveYdl, (co) /aveX (co) }、 IFFT{aveYdr,(①)/aveX (co) },生成抵消音信號,該抵消音信號能夠在收聽者的耳朵位置抑制基于從聲源揚聲器6a輸出的音頻信號的音樂。抵消音生成部25將所生成的抵消音信號發送至抵消音揚聲器7a,并通過抵消音揚聲器7a輸出抵消音。
此外,根據抵消音生成部25所生成的抵消音信號的生成方法,傳輸特性估算部24也可以不進行頻率逆變換處理,而將aveYdl, (co) /aveX (①)、aveYdr, (cd) /aveX (co)發送至抵消音生成部25。另外,傳輸特性估算部24也可以將收聽者的耳朵位置的頻譜aveYdl, (co) 、 aveYdr, (co)發送至抵消音生成部25。
通過上述處理,本第一實施方式的汽車音響1基于從聲源揚聲器6a輸出的聲音在誤差麥克風8a、 9a的傳輸特性以及變換矩陣表5a的登錄信息,能夠高精度地估算出在收聽者的耳朵位置的傳輸特性。
下面,根據流程圖,對本第一實施方式的汽車音響l中的噪聲抑制處理進行說明。圖5是表示噪聲抑制處理的順序的流程圖。此外,下面的處理由運算處理部2按照存儲在汽車音響1的ROM3或者存儲部5中的控制程序來執行。
例如,當開始從聲源揚聲器6a輸出音頻信號5b時,汽車音響l的運算處理部2取得音頻信號5b (x (t))以及來自誤差麥克風8a、 9a (聲音輸入部8、 9)的聲音信號yml (t) 、 ymr (t) (Sl)。運算處理部2 (頻率變換部21)針對所取得的音頻信號5b (x (t))、聲音信號yml (t) 、 ymr (t)執行頻率變換處理(S2),從而取得頻譜X (co) 、 Yml (co) 、 Ymr (oO 。
運算處理部2 (脈沖響應計算部22)利用頻譜Yml (co) 、 X (co)來計算出脈沖響應II (t),利用頻譜Ymr (co) 、 X (co)來計算出脈沖響應Ir(t) (S3)。運算處理部2 (脈沖響應比較選擇部23)從登錄在變換矩陣表5a中的脈沖響應中確定分別最接近計算出的脈沖響應I1 (t) 、 Ir (t)的脈沖響應(S4),并從變換矩陣表5a選擇與確定的脈沖響應對應的識別號碼。
運算處理部2 (傳輸特性估算部24)從變換矩陣表5a中讀出與從變換矩陣表5a選擇的識別號碼對應的變換矩陣Ts (S5),并利用讀出的變換矩陣Ts和在步驟S2中取得的頻譜Yml (co) 、 Ymr (cd) 、 X (co),估算出在收聽點(收聽者的耳朵位置)的脈沖響應IFFT(aveYdl' (co) /aveX (w) }、IFFT{aveYdr, (co) /aveX U) } (S6)。
運算處理部2 (抵消音生成部25)基于估算出的在收聽點的脈沖響應,生成抵消音信號,該抵消音信號能夠在收聽者的耳朵位置抑制從聲源揚聲器6a輸出的音樂(S7)。運算處理部2通過抵消音揚聲器7a來輸出基于所生成的抵消音信號的抵消音(S8)。
運算處理部2判斷是否收到結束汽車音響1所進行的噪聲抑制處理的指示(S9),例如,當來自聲源揚聲器6a的音頻信號5b的輸出已結束時,或者收到來自用戶的噪聲抑制處理的結束指示時,判斷為收到結束噪聲抑制處理的指示。當運算處理部2判斷為未收到結束噪聲抑制處理的指示時(S9:否),返回步驟S1進行處理,重復進行步驟S1 S8的處理。當運算處理部2判斷為收到結束噪聲抑制處理的指示時(S9:是),結束上述噪聲抑制處理。
下面,對于從工廠出貨前在上述結構的汽車音響1中進行的變換矩陣表5a的生成處理進行說明。圖6是表示第一實施方式的汽車音響1的功能結構的功能框圖。在本第一實施方式的汽車音響l中,運算處理部2通過執行控制程序,除了實現圖4所示的頻率變換部21以及脈沖響應計算部22的各功能以外,還實現變換矩陣計算部33以及變換矩陣存儲處理部34等的各功能,其中,所述控制程序是在進行變換矩陣表5a的生成處理時存儲在ROM3中的程序。
另外,在本第一實施方式的汽車音響1中,在進行變換矩陣表5a的生 成處理時,除了圖l所示的結構以外,設置仿真頭(diimmyhead)來取代收 聽者(駕駛員),并在仿真頭的耳朵內安裝收聽點麥克風31a、 32a。另外, 收聽點麥克風31a、 32a例如通過電纜連接到汽車音響1主體。
第三聲音輸入部(聲音信號取得部)31具有左側收聽點麥克風31a、放 大器31b、 A/D變換器31c。第四聲音輸入部(聲音信號取得部)32具有右 側收聽點麥克風32a、放大器32b、 A/D變換器32c。另外,左側收聽點麥克 風31a安裝在設置于圖l所示的收聽者位置的仿真頭的左耳上,右側收聽點 麥克風32a安裝在設置于圖1所示的收聽者位置的仿真頭的右耳上。
收聽點麥克風31a、 32a例如為電容式麥克風,其基于接收到的聲音生成 模擬聲音信號,并將所生成的聲音信號分別發送至放大器31b、 32b。放大器 31b、 32b例如為增益放大器,其對于從麥克風31a、 32a輸入的聲音信號進 行放大,并將所得到的聲音信號分別發送至A/D變換器31c、 32c。 A/D變換 器31c、 32c針對從放大器31b、 32b輸入的聲音信號,利用LPF等濾波器以 規定的采樣頻率進行采樣,從而變換為數字聲音信號。第三聲音輸入部31 以及第四聲音輸入部32將通過A/D變換器31c、 32c得到的數字聲音信號發 送至規定的輸出目的地。
第三聲音輸入部31以及第四聲音輸入部32將接收到的聲音信號ydl(t)、 ydr (t)發送至頻率變換部21。此外,t為采樣數。
在進行變換矩陣表5a的生成處理時,對于頻率變換部21輸入音頻信號 5b以及來自聲音輸入部8、 9、 31、 32的聲音信號。頻率變換部21針對聲音 信號yml (t) 、 ymr (t) 、 ydl (t) 、 ydr (t)以及音頻信號5b (x (t)), 將時間軸上的聲音信號變換為頻率軸上的聲音信號(頻譜)Yml (co) 、 Ymr (co) 、 Ydl ((D) 、 Ydr (co) 、 X (co)。
頻率變換部21將所得到的頻譜Yml (co) 、 Ymr (Q)) 、 Ydl (G)) 、 Ydr (co)分別發送至變換矩陣計算部33,并將所得到的頻譜Yml (a)) 、 Ymr (co) 、 X (①)分別發送至脈沖響應計算部22。
脈沖響應計算部(傳輸特性取得部)22利用從頻率變換部21取得的頻 譜Yml (co) 、 X (co)來計算出脈沖響應(傳輸特性)II (t),并利用從頻率變換部21取得的頻譜Ymr (to) 、 X (co)來計算出脈沖響應(傳輸特性) Ir (t)。此外,脈沖響應例如為Il (t) =IFFT{aveYml (co) /aveX (co) }、 I r (t) =IFFT{aveYmr (co) /aveX (co) }。脈沖響應計算部22將計算出的脈 沖響應Il (t) 、 Ir (t)發送至變換矩陣存儲處理部34。
變換矩陣計算部(變換系數取得部)33基于從頻率變換部21取得的頻 譜Yml (co) 、 Ymr (co) 、 Ydl (co) 、 Ydr (co),生成變換矩陣,該變換 矩陣用于將頻譜Yml (co) 、 Ymr (cd)變換為頻譜Ydl (①)、Ydr (co)。 具體而言,將2x2的變換矩陣Ts作為下面的式4,按照頻率解下面的式5, 從而求出Ts。
"(ft ) 6(/y]
4
(式4)
此外,當對某一頻率f計算變換矩陣Ts時,雖然X (f) = {X0 (f), XI (f),…,XN-1 (f) } 、 Yml (f) = {YmlO (f) , Ymll (f),…,YmlN畫l (f) } 、 Ymr (f) = (Ymr0 (f) , Ymrl (f),…,YmrN-l (f) },但在 計算變換矩陣Ts時僅利用它們中的X (f) 、 Yml (f) 、 Ymr (f)各自的功 率(信號值)均為預先設定的閾值以上的幀。由此,能夠減輕噪聲的影響。 另外,優選將X (co)的閾值和Yml (co) 、 Ymr (co)的閾值設為不同的閾 值。
變換矩陣計算部33將計算出的變換矩陣Ts發送至變換矩陣存儲處理部 34。變換矩陣存儲處理部34對于脈沖響應I1 (t) 、 Ir (t)以及變換矩陣Ts 賦予識別號碼,并將脈沖響應II (t) 、 Ir (t)和變換矩陣Ts相對應地存儲 在變換矩陣表5a中,其中,所述脈沖響應II (t) 、 Ir (t)是從脈沖響應計 算部22取得的,所述變換矩陣Ts是從變換矩陣計算部33取得的。
圖7A、圖7B是用于說明變換矩陣表5a的生成處理的說明圖。在上述 結構的汽車音響1中,在進行變換矩陣表5a的生成處理時,從聲源揚聲器 6a輸出規定的音頻信號5b,并且如圖7A、圖7B所示,相對于聲源揚聲器
<formula>formula see original document page 19</formula>的位置從而在變換矩陣表 5a中登錄多個傳輸特性的目的在于利用收聽者位置、收聽者的頭部位置的 變化以及噪聲源6a和誤差麥克風8a、 9a之間的聲音的傳輸特性(脈沖響應) 的變化,根據噪聲源6a和誤差麥克風8a、 9a之間的聲音的傳輸特性來估算 出收聽點的位置。
圖7A示出相對于聲源揚聲器6a在橫方向上偏移的位置dl、 d2、 d3的 仿真頭,圖7B示出在逆時針方向上將圖7A所示的位置dl、 d2、 d3的仿真 頭旋轉了規定角度的狀態。在生成變換矩陣表5a時,例如每隔5cm,在接近 聲源揚聲器6a的方向以及遠離聲源揚聲器6a的方向、向左側以及向右側、 向上以及向下分別移動仿真頭。
此外,在圖7A、圖7B中分別示出了3個被移動的仿真頭位置,但是并 不限定于各個移動方向上為3個,最好在實際可作為收聽者(駕駛員)頭部 位置的范圍內恰當地移動。另外,對仿真頭進行控制,以便每隔5cm,在接 近聲源揚聲器6a的方向以及遠離聲源揚聲器6a的方向、向左側以及向右側、 向上以及向下自動地移動仿真頭。
運算處理部2針對被移動的仿真頭的各個位置,計算出脈沖響應II (t)、 Ir (t)以及變換矩陣Ts,并依次將它們存儲在變換矩陣表5a中。
通過上述處理,能夠生成變換矩陣表5a,在該變換矩陣表5a中對應地 存儲有傳輸特性和變換矩陣,其中,所述傳輸特性是在誤差麥克風位置上的 傳輸特性,所述變換矩陣用于將各傳輸特性變換為在仿真頭的各位置上的傳 輸特性。利用這樣的變換矩陣表5a進行噪聲抑制處理,由此能夠更準確地 估算出從聲源揚聲器6a輸出的聲音在收聽者的耳朵位置的傳輸特性。因此, 能夠生成抵消音信號,該抵消音信號能夠在收聽者的耳朵位置最好地抑制從 聲源揚聲器6a輸出的聲音。
下面,根據流程圖,對本第一實施方式的汽車音響1中的變換矩陣表5a 的生成處理進行說明。圖8是表示變換矩陣表5a的生成處理的順序的流程 圖。此外,下面的處理由運算處理部2按照存儲在汽車音響1的ROM3或者 存儲部5中的控制程序來執行。
汽車音響1的運算處理部2當收到執行變換矩陣表5a的生成處理的指 示時,將仿真頭(S11)移動至規定的位置。運算處理部2取得音頻信號5b(x (t))、來自誤差麥克風8a、 9a(聲音輸入部8、 9)的聲音信號yml (t)、 ymr (t)、來自收聽點麥克風31a、 32a (聲音輸入部31、 32)的聲音信號 ydl (t) 、 ydr (t) (S12)。運算處理部2針對所取得的音頻信號5b (x (t))、 聲音信號yml (t)、戸(t) 、 ydl (t) 、 ydr (t)進行頻率變換處理(S13), 從而取得頻譜X (①)、Yml (co) 、 Ymr (co) 、 Ydl (co) 、 Ydr (w)。
運算處理部2基于所取得的頻譜Yml (co) 、 Ymr (co) 、 Ydl (co)、 Ydr (①)來計算出變換矩陣Ts,該變換矩陣Ts用于將頻譜Yml (o) 、 Ymr
(co)變換為頻譜Ydl (co) 、 Ydr (co) (S14)。另外,此時,運算處理部 2僅利用在某一頻率f上X (f) 、 Yml (f) 、 Ymr (f)各自的功率均為預先 設定的閾值以上的幀來計算出變換矩陣Ts。
運算處理部2利用在步驟S13中取得的頻譜Yml (co) 、 X (w)來計算 出脈沖響應II (t),并利用頻譜Ymr ((o) 、 X ( )來計算出脈沖響應Ir
(t) (S15)。運算處理部2將脈沖響應II (t) 、 Ir (t)和變換矩陣Ts相 對應地存儲在變換矩陣表5a中(S16),其中,所述脈沖響應Il (t) 、 Ir (t) 是在步驟S15中計算出的,所述變換矩陣Ts是在步驟S14中計算出的。
運算處理部2判斷對于應移動仿真頭的所有位置的處理是否已結束
(S17),當判斷為未結束時(S17:否),返回步驟S11進行處理,重復進 行步驟S11 S16的處理。運算處理部2當判斷為對于所有位置的處理已結束 時(S17:是),結束上述變換矩陣表5a的生成處理。
根據上述結構,本第一實施方式的汽車音響1基于所接收到的聲音的傳 輸特性,估算出在收聽點的傳輸特性,其中,所述誤差麥克風8a、 9a設置在 與收聽點(收聽者耳朵)不同的位置。因此,當收聽點移動時,能夠高精度 地估算出在收聽點的傳輸特性。
當將音頻信號作為噪聲源而構筑了有源噪聲控制器時,得到如下實驗結 果,即,若收聽者的耳朵位置從誤差麥克風8a、 9a離開10cm,則與誤差麥 克風8a、 9a的位置相比,噪聲抑制量下降5dB左右。但是,當利用傳輸特 性估算裝置,并且利用傳輸特性估算裝置所估算出的傳輸特性生成了抵消音 信號時,能夠得到與將該誤差麥克風8a、 9a設置在收聽者的耳朵位置的情況 同等的噪聲抑制量,其中,所述傳輸特性估算裝置應用于本第一實施方式的 汽車音響1。上述的第一實施方式的汽車音響1具有兩個誤差麥克風8a、 9a,但是誤 差麥克風的數量不限于兩個。另外,揚聲器6a、 7a的數量也不限于兩個。進 而,在上述的第一實施方式中,以從聲源揚聲器6a輸出基于音頻信號的音 樂、從抵消音揚聲器7a的輸出抵消音的結構為例進行了說明,但是也可以 根據汽車音響1的利用狀況,將各個揚聲器6a、 7a恰當地切換用于音樂播放 以及抵消音輸出。另外,也能夠做成如下結構從揚聲器7a同時輸出要讓 駕駛員收聽的音樂或者語音的信號以及用于抑制從揚聲器6a輸出的音樂的 抵消音信號。
在上述的第一實施方式的汽車音響l中,采用了如下結構,S口,在生成 變換矩陣表5a時,相對于聲源揚聲器6a移動仿真頭的位置。除了這樣的結 構以外,還可以改變仿真頭的頭部大小(收聽點麥克風31a、32a之間的距離)、 仿真頭發型等。
第二實施方式
下面,對第二實施方式的汽車音響進行說明。此外,本第二實施方式的 汽車音響能夠通過與上述第一實施方式的汽車音響1同樣的結構來實現,因 此對于同樣的結構標注相同的附圖標記,并省略說明。
本第二實施方式的汽車音響1的結構為定期地(例如每隔1秒)計算 由誤差麥克風8a、 9a接收到的聲音的傳輸特性(脈沖響應)。當1秒前計算 出的脈沖響應和當前的脈沖響應之間的類似度小于規定閾值時,本第二實施 方式的汽車音響1認為收聽點(收聽者的耳朵)已經移動,重新估算出在收 聽點的傳輸特性。具體而言,本第二實施方式的汽車音響l從變換矩陣表5a 重新選擇變換矩陣。
作為用于計算類似度的指標,例如能夠利用脈沖響應的相互關聯值、脈 沖響應的頻譜距離、脈沖響應的倒譜(cepstrum)距離等,其中,所述類似 度為1秒前計算出的脈沖響應和當前的脈沖響應之間的類似度。
當使用脈沖響應的相互關聯值時,運算處理部2計算出脈沖響應111 (t)、 Irl (t)和脈沖響應110 (t) 、 IrO (t)之間的相互關聯值Cr (111 (t) 、 110 (t) ) 、 Cr (Irl (t) 、 IrO (t)),其中,所述脈沖響應Ill (t) 、 Irl (t) 為1秒之前通過誤差麥克風8a、 9a接收到的聲音的脈沖響應,所述脈沖響應110 (t) 、 IrO (t)為當前通過誤差麥克風8a、 9a接收到的聲音的脈沖響應。 當計算出的相互關聯值Cr (111 (t) 、 110 (t) ) 、 Cr (Irl (t) 、 IrO (t)) 中的至少一個小于規定的閾值時,運算處理部2從變換矩陣表5a中重新選 擇變換矩陣。此夕卜,當計算出的相互關聯值Cr (111 (t) 、 110 (t) ) 、 Cr (Irl (t) 、 IrO (t))相加而得的值{Cr (111 (t) , 110 (t) ) } + {Cr (Irl (t), IrO (t) ) }小于規定的閾值時,運算處理部2也可以從變換矩陣表5a中重 新選擇變換矩陣。
另外,當利用脈沖響應的頻譜距離時,運算處理部2對于脈沖響應Il(t)、 Ir (t)進行頻率變換處理,從而取得頻譜,其中,所述脈沖響應II (t) 、 Ir (t)是通過誤差麥克風8a、 9a來接收到的聲音的脈沖響應。然后,運算處 理部2計算出脈沖響應I11 (t) 、 Irl (t)的頻譜Sll (co) 、 Sri (co)和脈沖 響應IIO (t) 、 IrO (t)的頻譜SIO (co) 、 SrO (co)之間的頻譜距離D (Sll (co) , S10 (co) ) 、 D (Sri (co) , SrO (co)),其中,所述脈沖響應111 (t) 、 Irl (t)是1秒前通過誤差麥克風8a、 9a接收到的聲音的脈沖響應, 所述脈沖響應110 (t) 、 IrO (t)是當前通過誤差麥克風8a、 9a接收到的聲 音的脈沖響應。
當計算出的頻譜距離D (Sll ( ) , S10 ( ) ) 、 D (Sri (①),SrO (co)) 中的至少一個為規定的閾值以上時,運算處理部2從變換矩陣表5a中重新 選擇變換矩陣。此外,當將計算出的頻譜距離D (Sll (co) 、 S10 (cd))、 D (Sri (co) 、 SrO (co))相加而得的值{D (Sll (co) , S10 (to) ) } + {D (Sri (co) , SrO ( ) ) }為規定的閾值以上時,運算處理部2也可以 從變換矩陣表5a中重新選擇變換矩陣。作為頻譜距離的計算方法,能夠使 用下面的式6等。另外,頻譜距離的值越小,兩者的類似度就越高。 =1
(式6)
".-相當于乃奎斯特頻率的點
570( ):脈沖應答//0(/)的頻譜 571(w):脈沖應答//1(/)的頻譜 &0( ):脈沖應答/rO(/)的頻譜 脈沖應答/rl(/)的頻譜
進而,當利用脈沖響應的倒譜距離時,運算處理部2對脈沖響應Il(t)、 Ir (t)的振幅頻譜的對數進行頻率逆變換處理,從而取得倒譜,其中,所述 脈沖響應II (t) 、 Ir (t)是通過誤差麥克風8a、 9a接收到的聲音的脈沖響 應。然后,運算處理部2計算出脈沖響應I11 (t) 、 Irl (t)的倒譜Cepll (T)、 Ceprl (t)和脈沖響應IIO (t) 、 IrO (t)的倒譜CeplO (t) 、 CeprO (t)之 間的倒譜距離Dcep (Cepll (t) , CeplO (t) ) 、 Deep (Ceprl (t) , CeprO
(T)),其中,所述脈沖響應Ill (t) 、 Irl (t)為1秒前通過誤差麥克風 8a、 9a接收到的聲音的脈沖響應,所述脈沖響應IIO (t) 、 IrO (t)是當前通 過誤差麥克風8a、 9a接收到的聲音的脈沖響應。
當計算出的倒譜距離Deep (Cepll (t) , CeplO (t) ) 、 Deep (Ceprl
(T) , CeprO )中的至少一個為規定的閾值以上時,運算處理部2從變 換矩陣表5a中重新選擇變換矩陣。此外,當將計算出的倒譜距離Dcep(Cepll
(t) , CeplO (t))和Dcep (Ceprl (t) , CeprO (t))相加而得的值(Deep
(Cepll (t) , CeplO (t) ) } + {Deep (Ceprl (t) , CeprO (t) ) }為 規定的閾值以上時,運算處理部2也可以從變換矩陣表5a中重新選擇變換 矩陣。作為倒譜距離的計算方法,能夠使用下面的式7等。另外,倒譜距離 的值越小,兩者的類似度就越高。當利用/7次為止的倒譜計算出倒譜距離時,
D呻(Cep/l(r), Ce; /0(r》=J £ (Ce/ /l(r) — (r))2
^_ }…(式7)
(C—(r), C,0(r)) = £ (C—Ce/^0(r))2
Ce; /O0r):脈沖應答//0(0的倒譜
C^/l(r):脈沖應答//1(0的倒譜 Ce,O(r):脈沖應答/rO(/)的倒譜
CepH(r):脈沖應答/H(0的倒譜
此外,在上述的計算處理中,也可以使用avelll (t) 、 avelrl (t)來取 代脈沖響應Ill (t) 、 Irl (t),其中,所述脈沖響應Ill (t) 、 Irl (t)是l 秒前通過誤差麥克風8a、 9a接收到的聲音的脈沖響應,所述avelll (t) 、 avelrl (t)是直至1秒前接收到的脈沖響應的時間平均值。另外,也可以使用avel10 (t) 、 avelrO (t)來取代脈沖響應IIO (t) 、 IrO (t),其中,所述脈沖響應 110 (t) 、 IrO (t)是當前通過誤差麥克風8a、 9a接收到的聲音的脈沖響應, 所述avel10 (t) 、 avelrO (t)是至今為止接收到的脈沖響應的時間平均值。 另外,計算脈沖響應(傳輸特性)的時間間隔并不限定于l秒。
通過上述處理,本第一實施方式的汽車音響1基于從聲源揚聲器6a輸 出的聲音在誤差麥克風8a、 9a處的傳輸特性,來估算出在收聽者的耳朵位置 (收聽點)的傳輸特性。另外,汽車音響l利用所估算出的在收聽點的傳輸 特性來進行噪聲抑制處理,并且當在誤差麥克風8a、 9a的傳輸特性發生變化 時,重新估算出在收聽點的傳輸特性。因此,當由于汽車音響l的使用環境 發生變化導致聲音的傳輸特性發生了變化時,通過重新估算出在收聽點的傳 輸特性,始終能夠利用最佳的傳輸特性來進行噪聲抑制處理。
下面,根據流程圖,對本第二實施方式的汽車音響1中的噪聲抑制處理 進行說明。圖9以及圖10是表示第二實施方式的噪聲抑制處理的順序的流 程圖。此外,下面的處理由運算處理部2按照存儲在汽車音響1的ROM3或 者存儲部5中的控制程序來執行。
例如,當開始從聲源揚聲器6a輸出音頻信號5b時,汽車音響l的運算 處理部2利用自身的時鐘(未圖示)來開始規定時間的計時處理(S21)。運算處理部2取得音頻信號5b (x (t))和來自誤差麥克風8a、 9a (聲音輸 入部8、 9)的聲音信號yml (t) 、 ymr (t) (S22)。運算處理部2針對所 取得的音頻信號5b (x (0 )、聲音信號yml (t) 、 ymr (t),執行頻率變 換處理(S23),從而取得頻譜X (①)、Yml ( ) 、 Ymr (co)。
運算處理部2利用所取得的頻譜Yml (Q)) 、 X (co)來計算出脈沖響應 110 (t),并利用所取得的頻譜Ymr (co) 、 X (co)來計算出脈沖響應IrO (t) (S24)。運算處理部2計算出類似度(例如,相互關聯值),其中,該相 互關聯值為計算出的脈沖響應IIO (t) 、 Ir0 (t)分別與在規定時間前計算出 的脈沖響應Ill (t) 、 Irl (t)之間的類似度(S25)。
運算處理部2判斷所計算出的類似度是否小于規定的閾值(S26)。另 外,運算處理部2將前次計算出的脈沖響應I11 (t) 、 Irl (t)存儲在RAM4 中,但是,當在RAM4中未存儲有脈沖響應Ill (t) 、 llrl (t)時,跳過步 驟S25、 S26的處理。
運算處理部2當判斷為計算出的類似度為規定的閾值以上時(S26:否), 將處理轉移至步驟S31。運算處理部2當判斷為計算出的類似度小于規定的 閾值時(S26:是),從登錄在變換矩陣表5a的脈沖響應中確定最接近在步 驟S24中計算出的當前的脈沖響應IIO (t) 、 Ir0 (t)的脈沖響應(S27), 并從變換矩陣表5a中選擇與確定的脈沖響應對應的識別號碼。
運算處理部2從變換矩陣表5a讀出與從變換矩陣表5a中選擇的識別號 碼對應的變換矩陣Ts (S28),并利用讀出的變換矩陣Ts和在步驟S23中取 得的頻譜Yml U) 、 Ymr (w),估算出在收聽點(收聽者的耳朵位置)的 脈沖響應IFFT(aveYdl, (co) /aveX (co) }、 IFFT(aveYdr, (co) /aveX (co) }
(529) 。
運算處理部2基于估算出的在收聽點的脈沖響應,生成抵消音信號,該 抵消音信號能夠在收聽者的耳朵位置抑制從聲源揚聲器6a輸出的音樂
(530) 。運算處理部2通過抵消音揚聲器7a輸出基于所生成的抵消音信號 的抵消音(S31)。
運算處理部2判斷是否收到結束汽車音響1所進行的噪聲抑制處理的指 示(S32),例如,當來自聲源揚聲器6a的音頻信號5b的輸出己結束時, 判斷為收到結束噪聲抑制處理的指示。運算處理部2當判斷為未收到結束噪聲抑制處理的指示時(S32:否),基于在步驟S21中開始的計時處理,判 斷是否經過了規定時間(S33)。
運算處理部2當判斷為未經過規定時間時(S33:否),返回步驟S32 進行處理,并等待,直至收到結束處理的指示或者經過規定時間。運算處理 部2當判斷為經過了規定時間時(S33:是),返回步驟S21進行處理,使 計時處理復位后再次開始計時處理(S21),并重復進行步驟S21 S31的處 理。運算處理部2當判斷為收到結束噪聲抑制處理的指示時(S32:是), 結束上述噪聲抑制處理。
通過上述結構,本第二實施方式的汽車音響1利用估算出的在收聽點的 傳輸特性來進行噪聲抑制處理,并且當在誤差麥克風8a、 9a的傳輸特性發生 變化時,重新估算出在收聽點的傳輸特性。因此,始終能夠估算出在收聽點 的最佳的傳輸特性,并通過利用這樣的傳輸特性進行的噪聲抑制處理,能夠 充分地抑制從聲源揚聲器6a輸出的聲音。
第三實施方式
下面,對第三實施方式的汽車音響進行說明。另外,本第三實施方式的 汽車音響能夠通過與上述第一實施方式的汽車音響1同樣的結構來實現,因 此對于同樣的結構標注相同的附圖標記,并省略說明。
上述第一實施方式的汽車音響1的結構為從聲源揚聲器6a輸出規定 的音頻信號5b,并基于該音頻信號5b、通過誤差麥克風8a、 9a接收到的聲 音信號、通過收聽點麥克風31a、 32a接收到的聲音信號,來生成變換矩陣表 5a。本第三實施方式的汽車音響l的結構為不是基于規定的音頻信號5b, 而是基于例如有可能在車輛內部產生的發動機聲音等噪聲的噪聲信號、通過 誤差麥克風8a、 9a來接收到的聲音信號、通過收聽點麥克風31a、 32a來接 收到的聲音信號,來生成變換矩陣表5a。 B卩,本第三實施方式的結構為汽 車音響1在噪聲源不是已知信號時生成變換矩陣表5a的結構。
圖11是表示第三實施方式的汽車音響的設置例的示意圖。在本第三實 施方式的汽車音響1中,當進行變換矩陣表5a的生成處理時,除了圖1所 示的結構以外,在聲源揚聲器6a附近設置參照麥克風35a。此外,參照揚聲 器35a例如通過電纜與汽車音響1主體連接。在圖11中示出了參照麥克風35a設置在聲源揚聲器6a附近的例子,但是只是將聲源揚聲器6a看作為噪 聲源,參照麥克風35a實際上設置在噪聲源的附近。
圖12是表示第三實施方式的汽車音響1的功能結構的功能框圖。本第 三實施方式的汽車音響1向頻率變換部21輸入通過參照麥克風35a接收到 的聲音信號x (t)來取代音頻信號5b。
第五聲音輸入部35具有參照麥克風35a、放大器35b、 A/D變換器35c。 參照麥克風35a例如為電容式麥克風,其基于接收到的聲音來生成模擬聲音 信號,并將生成的聲音信號分別發送至放大器35b。
放大器35b例如為增益放大器,其對從麥克風35a輸入的聲音信號進行 放大,并將所得到的聲音信號分別發送至A/D變換器35c。 A/D變換器35c 針對從放大器35b輸入的聲音信號,利用LPF等濾波器以規定的采樣頻率進 行采樣,從而變換為數字聲音信號。第五聲音輸入部35將數字聲音信號x (t)發送至頻率變換部21,其中,所述數字聲音信號x (t)是通過A/D變 換器35c來得到的。
本第三實施方式的頻率變換部21當進行變換矩陣表5a的生成處理時, 針對來自聲音輸入部8、 9、 31、 32的聲音信號yml (t) 、 ymr (t) 、 ydl (t)、 ydr (t)以及從第五聲音輸入部35輸入的聲音信號x (t),將時間軸上的聲 音信號變換為頻率軸上的聲音信號(頻譜)Yml (co) 、 Ymr (co) 、 Ydl (co)、 Ydr (co) 、 X (co)。
此外,變換矩陣計算部33、變換矩陣存儲處理部34以及脈沖響應計算 部22等進行與在上述第一實施方式中說明的處理同樣的處理,因此省略說 明。
通過上述處理,在汽車音響1中要抑制的噪聲源不僅是從聲源揚聲器6a 輸出的音頻信號5b,即使是例如發動機聲音那樣在使車輛動作時產生的噪 聲,也能夠良好地進行噪聲抑制處理。
將上述第三實施方式作為第一實施方式的變形例進行了說明,但是第三 實施方式也能夠適用于上述第二實施方式的結構。
第四實施方式
下面,對第四實施方式的汽車音響進行說明。此外,本第四實施方式的汽車音響能夠通過與上述第一實施方式的汽車音響1同樣的結構來實現,因 此對于同樣的結構標注相同的附圖標記,并省略說明。
上述第一實施方式的汽車音響1的結構為在變換矩陣表5a中,登錄 有多個識別號碼、兩個傳輸特性Il (t) 、 Ir (t)、變換系數Ts,并且使所述 多個識別號碼、兩個傳輸特性II (t) 、 Ir (t)、變換系數Ts對應關聯。本 第四實施方式的汽車音響1的結構為在變換矩陣表5a中,登錄有多個識 別號碼、表示仿真頭的耳朵位置的信息、兩個傳輸特性Il (t) 、 Ir (t)、變 換系數Ts,并且使所述多個識別號碼、表示仿真頭的耳朵位置的信息、兩個 傳輸特性Il (t) 、 Ir (t)、變換系數Ts對應關聯。
本第四實施方式的汽車音響1在能夠拍攝收聽者(駕駛員)臉部的位置 設置有照相機12,照相機12例如通過電纜連接到汽車音響1主體。
圖13是表示第四實施方式的汽車音響1的功能結構的功能框圖。本第 四實施方式的運算處理部2,當進行變換矩陣表5a的生成處理時,除了圖6 所示的結構以外,還具有耳朵位置檢測部26的功能。當運算處理部2進行 變換矩陣表5a的生成處理時,照相機12拍攝設置在駕駛員位置的仿真頭的 臉部,耳朵位置檢測部(位置檢測部)26基于通過照相機12拍攝得到的圖 像數據,檢測仿真頭的耳朵位置(收聽點)。此外,由于照相機12是定點 照相機,因此根據以拍攝范圍內的規定的點作為基準點的坐標,來規定檢測 到的耳朵位置即可。耳朵位置檢測部26將檢測到的耳朵位置的信息發送至 變換矩陣存儲處理部34。
本第四實施方式的變換矩陣存儲處理部34對于從脈沖響應計算部22取 得的脈沖響應Il (t)和Ir (t)、從變換矩陣計算部33取得的變換矩陣Ts、 從耳朵位置檢測部26取得的耳朵位置的信息,賦予識別號碼,并將識別號 碼、脈沖響應Il (t) 、 Ir (t)、變換矩陣Ts、耳朵位置的信息相對應關聯地 存儲在變換矩陣表5a中。
下面,根據流程圖,對本第四實施方式的汽車音響1中的變換矩陣表5a 的生成處理進行說明。圖14是表示變換矩陣表5a的生成處理的順序的流程 圖。此外,下面的處理由運算處理部2按照存儲在汽車音響1的ROM3或者 存儲部5中的控制程序來執行。
汽車音響1的運算處理部2當收到執行變換矩陣表5a的生成處理的指示時,使仿真頭移動至規定的位置(S41)。運算處理部2通過照相機12來 拍攝仿真頭的臉部(S42)。運算處理部2 (耳朵位置檢測部26)基于從照 相機12取得的圖像數據,檢測仿真頭的耳朵位置(S43),并取得表示耳朵 位置的信息。
運算處理部2取得音頻信號5b (x (t))、來自誤差麥克風8a、 9a的 聲音信號yml (t) 、 ymr (t)、來自收聽點麥克風31a、 32a的聲音信號ydl (t) 、 ydr (t) (S44)。運算處理部2針對所取得的音頻信號5b (x (t))、 聲音信號yml (t) 、 ymr (t) 、 ydl (t) 、 ydr (t),進行頻率變換處理(S45), 從而取得頻譜X (①)、Yml (co) 、 Ymr (co) 、 Ydl (co) 、 Ydr (co)。運 算處理部2基于所取得的頻譜Yml 、 Ymr (co) 、 Ydl (co) 、 Ydr (co), 計算出變換矩陣Ts,該變換矩陣Ts用于將頻譜Yml 、 Ymr (w)變換 為頻譜Ydl、 Ydr (①)(S46)。
運算處理部2利用在步驟S45中取得的頻譜Yml (co) 、 X (w)計算出 脈沖響應Il (t),并利用頻譜Ymr 、 X (co)來計算出脈沖響應Ir (t) (S47)。運算處理部2將在步驟S47中計算出的脈沖響應I1 (t) 、 Ir (t)、 在步驟S46中計算出的變換矩陣Ts、在步驟S43中取得的表示耳朵位置的信 息,相對應關聯地存儲在變換矩陣表5a中(S48)。
運算處理部2判斷對于應移動仿真頭的所有位置的處理是否已結束 (S49),當判斷為未結束時(S49:否),返回步驟S41進行處理,重復進 行步驟S41 S48的處理。運算處理部2當判斷為對于所有位置的處理己結束 時(S49:是),結束上述變換矩陣表5a的生成處理。
通過上述結構,本第一實施方式的汽車音響1不僅存儲通過誤差麥克風 8a、 9a接收到的聲音的傳輸特性(脈沖響應)、以及用于變換為在收聽點的 傳輸特性的變換矩陣,而且能夠將得到各傳輸特性時的仿真頭的耳朵位置信 息對應關聯地存儲在變換矩陣表5a。
下面,如上所述,說明利用了變換矩陣表5a的噪聲抑制處理,在該變 換處理表5a中,與識別信息對應關聯地存儲有通過誤差麥克風8a、 9a接收 到的聲音的脈沖響應、變換矩陣、耳朵位置信息。圖15是表示第四實施方 式的汽車音響1的功能結構的功能框圖。本第四實施方式的運算處理部2當 利用變換矩陣表5a進行噪聲抑制處理時,除了如圖4所示的結構以外,還具有耳朵位置檢測部26的功能。此外,當運算處理部2進行噪聲抑制處理 時,照相機12拍攝收聽者(駕駛員)的臉部,耳朵位置檢測部26基于通過 照相機12拍攝得到的圖像數據,檢測收聽者的耳朵位置。
本第四實施方式的脈沖響應比較選擇部23分別對由脈沖響應計算部22 計算出的脈沖響應II (t) 、 Ir (t)與登錄在變換矩陣表5a中的脈沖響應進 行比較,并且對通過耳朵位置檢測部26檢測到的收聽者的耳朵位置與登錄 在變換矩陣表5a中的耳朵位置的信息進行比較。然后,脈沖響應比較選擇 部23從變換矩陣表5a中選擇與分別最接近脈沖響應I1 (t) 、 Ir (t)的脈沖 響應對應的識別號碼,或者選擇與最接近收聽者的耳朵位置的耳朵位置信息 對應的識別號碼,并將所選擇的識別號碼通知給傳輸特性估算部24。
此外,脈沖響應比較選擇部23以外的結構進行與在上述第一實施方式 中說明的處理同樣的處理,因此省略說明。
根據上述結構,基于如下的兩個變換矩陣中的一個,能夠估算出在收聽 者的耳朵位置的傳輸特性,其中,上述兩個變換矩陣為與最接近通過誤差 麥克風8a、9a接收到的聲音的脈沖響應的脈沖響應對應關聯地存儲在變換矩 陣表5a中的變換矩陣,以及與最接近收聽者的耳朵位置的耳朵位置信息對 應關聯地存儲在變換矩陣表5a中的變換矩陣。
下面,根據流程圖,對本第四實施方式的汽車音響1中的噪聲抑制處理 進行說明。圖16是表示第四實施方式的噪聲抑制處理的順序的流程圖。此 外,下面的處理由運算處理部2按照存儲在汽車音響1的ROM3或者存儲部 5中的控制程序実行。
例如,當從聲源揚聲器6a開始輸出音頻信號5b時,汽車音響l的運算 處理部2通過照相機12拍攝收聽者的臉部(S51)。運算處理部2 (耳朵位 置檢測部26)基于從照相機12取得的圖像數據,檢測收聽者的耳朵位置 (S52),從而取得表示耳朵位置的信息。
運算處理部2取得音頻信號5b (x (t))、來自誤差麥克風8a、 9a的 聲音信號yml (t) 、 ymr (t) (S53)。運算處理部2針對所取得的音頻信 號5b (x (t))、聲音信號yml (t) 、 ymr (t),執行頻率變換處理(S54), 從而取得頻譜X (co) 、 Yml (co) 、 Ymr (o)。
運算處理部2利用在步驟S54中取得的頻譜Yml (o)) 、 X (co),計算t),并利用頻譜Ymr (co) 、 X (co)計算出脈沖響應Ir (t) (S55)。運算處理部2基于計算出的脈沖響應I1 (t) 、 Ir (t)和在步驟S52 中檢測到的耳朵位置信息,從變換矩陣表5a中讀出最佳的變換矩陣Ts(S56)。 運算處理部2利用讀出的變換矩陣Ts和在步驟S54中取得的頻譜Yml (co) 、 Ymr (co),估算出在收聽點(收聽者的耳朵位置)的脈沖響應 IFFT(aveYdl, (w) /aveX (co) }、 IFFT(aveYdr, (co) /aveX (co) } (S57)。 運算處理部2基于估算出的在收聽點的脈沖響應,生成抵消音信號,該抵消 音信號能夠在收聽者的耳朵位置抑制來自聲源揚聲器6a (噪聲源)的噪聲 (S58)。運算處理部2通過抵消音揚聲器7a輸出基于所生成的抵消音信號 的抵消音(S59)。
運算處理部2判斷是否收到結束汽車音響1所進行的噪聲抑制處理的指 示(S60),例如,當關閉了車輛的發動機時,判斷為收到結束噪聲抑制處 理的指示。運算處理部2當未收到結束噪聲抑制處理的指示時(S60:否), 返回步驟S51進行處理,重復進行步驟S51-S59的處理。運算處理部2當判 斷為收到結束噪聲抑制處理的指示時(S60:是),結束上述噪聲抑制處理。 如上所述,在本第四實施方式的汽車音響l中,不僅基于在誤差麥克風 8a、 9a的傳輸特性,還基于收聽者的耳朵位置,從變換矩陣表5a選擇恰當 的變換矩陣。因此,通過基于最佳的變換矩陣生成的抵消音信號,能夠進行 良好的噪聲抑制處理。
上述第四實施方式的汽車音響1的結構為在變換矩陣表5a中,不僅 存儲傳輸特性以及變換矩陣,還存儲仿真頭的耳朵位置信息。不僅限于這樣 的結構,例如,也可以在變換矩陣表5a中存儲仿真頭的兩個耳朵間距離、 仿真頭的發型信息,來取代仿真頭的耳朵位置信息。當利用這樣的變換矩陣 表5a進行噪聲抑制處理時,運算處理部2基于通過照相機12拍攝得到的圖 像數據,檢測收聽者的兩個耳朵間距離或者發型,并選擇與檢測到的耳朵間 距離或者發型對應的變換矩陣即可。
第五實施方式
下面,對第五實施方式的汽車音響進行說明。此外,本第五實施方式的 汽車音響能夠通過與上述第四實施方式的汽車音響1同樣的結構來實現,因此對于同樣的結構標注相同的附圖標記,并省略說明。
上述第四實施方式的汽車音響1的結構為在變換矩陣表5a中,登錄 有多個識別號碼、兩個傳輸特性Il (t) 、 Ir (t)、變換系數Ts、仿真頭的耳 朵位置信息,并且使所述多個識別號碼、兩個傳輸特性Il (t) 、 Ir (t)、變 換系數Ts、仿真頭的耳朵位置信息相對應關聯。本第五實施方式的汽車音響 l的結構為在變換矩陣表5a中登錄有在計算各個傳輸特性I1 (t) 、 Ir (t) 以及變換系數Ts時的周圍溫度,以此取代仿真頭的耳朵位置信息。
本第五實施方式的汽車音響1例如在規定位置設置有溫度計(溫度測量 部)13,溫度計13例如通過電纜連接到汽車音響1主體,其中,所述溫度 計(溫度測量部)13用于測量車輛內的溫度。
圖17是表示第五實施方式的汽車音響1的功能結構的功能框圖。本第 五實施方式的變換矩陣存儲處理部34在進行變換矩陣表5a的生成處理時, 取得溫度計13測量到的溫度,以此取代圖13所示的耳朵位置檢測部26。
本第五實施方式的變換矩陣存儲處理部34對于從脈沖響應計算部22取 得的脈沖響應II (t) 、 Ir (t)、從變換矩陣計算部33取得的變換矩陣Ts、 從溫度計13取得的溫度賦予識別號碼,并將識別號碼、脈沖響應II (t)、 Ir (t)、變換矩陣Ts、溫度相對應關聯地存儲在變換矩陣表5a中。
此外,本第五實施方式的汽車音響1生成變換矩陣表5a的處理與在上 述第四實施方式中說明的處理相同,因此省略說明。此外,本第五實施方式 的運算處理部2進行通過溫度計13來測量溫度的處理,以此取代圖14所示 的流程圖中的步驟S42、 S43。
根據上述結構,本第五實施方式的汽車音響1在變換矩陣表5a中不僅 存儲通過誤差麥克風8a、 9a接收到的聲音的傳輸特性(脈沖響應)、以及用 于變換為在收聽點的傳輸特性的變換矩陣,還能夠對應關聯地存儲取得各傳 輸特性時的周邊的溫度。
下面,如上所述,對利用了變換矩陣表5a的噪聲抑制處理進行說明, 其中,在所述變換矩陣表5a中,與識別信息對應關聯地登錄有通過誤差麥 克風8a、 9a接收到的聲音的脈沖響應、變換矩陣、溫度。圖18是表示第五 實施方式的汽車音響1的功能結構的功能框圖。本第五實施方式的脈沖響應 比較選擇部23在利用變換矩陣表5a進行噪聲抑制處理時,取得溫度計13所測量的溫度,以此取代圖15所示的耳朵位置檢測部26。
本第五實施方式的脈沖響應比較選擇部23分別對于由脈沖響應計算部 22計算出的脈沖響應I1 (t) 、 Ir (t)與登錄在變換矩陣表5a中的脈沖響應 進行比較,并且對通過溫度計13測量到的溫度與登錄在變換矩陣表5a中的 溫度進行比較。然后,脈沖響應比較選擇部23從變換矩陣表5a選擇與分別 最接近脈沖響應Il (t) 、 Ir (t)的脈沖響應對應的識別號碼,或者選擇與最 接近測量到的溫度的溫度對應的識別號碼,并將所選擇的識別號碼通知給傳 輸特性估算部24。
此外,本第五實施方式的噪聲抑制處理與在上述第四實施方式中說明的 處理同樣,因此省略說明。此外,本第五實施方式的運算處理部2進行通過 溫度計13測量溫度的處理,以此取代圖16所示的流程圖中的步驟S51、S52。
如上所述,在本第五實施方式的汽車音響l中,不僅基于在誤差麥克風 8a、 9a的傳輸特性,還基于周邊的溫度,從變換矩陣表5a選擇恰當的變換 矩陣。因此,通過基于最佳的變換矩陣生成的抵消音信號,能夠進行良好的 噪聲抑制處理。
在上述各第一 第五實施方式中,以適用于汽車音響1的結構為例說明 了本申請中公開的傳輸特性估算裝置、傳輸特性估算方法、計算機程序,但
是并不限定于這樣的結構。本申請中公開的傳輸特性估算裝置能夠高精度地 估算出在非實際觀測位置的位置上的聲音的傳輸特性,因此能夠適用于利用
這樣的傳輸特性進行各種處理的各種裝置。
在本申請中公開的傳輸特性估算裝置中,將第一傳輸特性和用于將第一
傳輸特性變換為規定的第二傳輸特性的變換系數分別對應關聯地存儲在存 儲部中,其中,所述第一傳輸特性是從規定的聲源傳輸到收音部的聲音的傳 輸特性。根據本申請中公開的傳輸特性估算裝置,從存儲部讀出與由收音部 接收到的聲音的傳輸特性和存儲在存儲部中的各第一傳輸特性之間的相互 關聯值最高的第一傳輸特性對應的變換系數,并利用讀出的變換系數,估算 出與求出的傳輸特性對應的第二傳輸特性。因此,基于收音部接收到的聲音 的傳輸特性和對于該傳輸特性來說最佳的變換系數,能夠估算出所希望的第 二傳輸特性。
根據本申請中公開的傳輸特性估算方法,利用基于由收音部接收到的聲音的傳輸特性而確定的變換系數,估算出與收音部接收到的聲音的傳輸特性 對應的第二傳輸特性。因此,基于收音部接收到的聲音的傳輸特性和對于該 傳輸特性來說最佳的變換系數,能夠估算出所希望的第二傳輸特性。
根據本申請中公開的計算機程序,利用基于由接收到的聲音信號的傳輸 特性而確定的變換系數,估算出與求出的傳輸特性對應的第二傳輸特性。因 此,基于收音部接收到的聲音的傳輸特性和對于該傳輸特性來說最佳的變換 系數,能夠估算出所希望的第二傳輸特性。
在本申請中公開的傳輸特性估算裝置以及傳輸特性估算方法中,利用對
于由收音部接收到的聲音的傳輸特性來說最佳的變換系數,基于收音部接收 到的聲音的傳輸特性,能夠高精度地估算出所希望的第二傳輸特性。因此, 即使在離開收聽點的位置設置了收音部的情況以及在收聽點的位置發生了 變化的情況下,也能夠高精度地估算出規定的聲源和收聽點之間的最佳的第 二傳輸特性。另外,在本申請中公開的計算機程序中,能夠通過計算機來實 現具有上述結構的傳輸特性估算裝置。
上述說明在不脫離本質特征的宗旨的范圍內能夠體現為各種形式,當前 的形態是實施例,而不是限定本發明的,因此本發明的范圍由技術方案來限 定,并且屬于技術方案的范圍的變更或與技術方案等價的變更都包含于技術 方案的范圍。
權利要求
1.一種傳輸特性估算裝置,用于估算聲音的傳輸特性,其特征在于,包括收音部,其接收來自規定聲源的聲音并將其變換為聲音信號,存儲部,其將多個第一傳輸特性和多個變換系數相對應關聯地進行存儲,其中,所述第一傳輸特性是從所述規定聲源傳輸到所述收音部的聲音的傳輸特性,所述變換系數用于將該第一傳輸特性變換為規定的第二傳輸特性,參照音信號取得部,其取得聲源的參照音信號,取得部,其基于所述聲音信號以及所述參照音信號,取得所述收音部接收到的聲音的一傳輸特性,確定部,其取得該取得部取得的傳輸特性和存儲在所述存儲部中的各第一傳輸特性之間的相互關聯值,并確定該相互關聯值最大的第一傳輸特性,讀出部,其從所述存儲部中讀出與該確定部所確定的第一傳輸特性對應的變換系數,以及估算部,其使用該讀出部讀出的變換系數,估算出與所述取得部所取得的傳輸特性對應的第二傳輸特性。
2. 根據權利要求1所述的傳輸特性估算裝置,其特征在于,所述取得部每隔規定間隔取得所述收音部接收到的多個傳輸特性,該傳輸特性估算裝置還包括類似度取得部和判斷部,所述類似度取得部取得類似度,其中,所述類似度是所述取得部所取得的一傳輸特性和已經取得的一傳輸特性之間的類似度,所述判斷部判斷該類似度取得部所取得的類似度是否在規定值以下,當所述判斷部判斷為所述類似度在規定值以下時,所述確定部再次取得所述取得部所取得的傳輸特性和存儲在所述存儲部中的各第一傳輸特性之間的相互關聯值,重新確定該相互關聯值最大的第一傳輸特性。
3. 根據權利要求1或2所述的傳輸特性估算裝置,其特征在于,在所述存儲部中,與位置信息對應關聯地存儲有所述第一傳輸特性以及所述變換系數,該傳輸特性估算裝置還包括位置檢測部,該位置檢測部檢測收聽點的位置,所述讀出部從所述存儲部中讀出與所述位置檢測部檢測到的位置及所述確定部確定的第一傳輸特性對應的變換系數。
4. 根據權利要求1或2所述的傳輸特性估算裝置,其特征在于,在所述存儲部中,與距離對應關聯地存儲有所述第一傳輸特性以及所述變換系數,傳輸特性估算裝置還包括距離檢測部,該距離檢測部檢測兩個收聽點之間的距離,所述讀出部從所述存儲部中讀出與所述距離檢測部檢測到的距離及所述確定部確定的第一傳輸特性對應的變換系數。
5. 根據權利要求1或2所述的傳輸特性估算裝置,其特征在于,在所述存儲部中,與溫度對應關聯地存儲有所述第一傳輸特性以及所述變換系數,傳輸特性估算裝置還包括溫度測量部,該溫度檢測部測量溫度,所述讀出部從所述存儲部中讀出與所述溫度測量部測量到的溫度及所述確定部確定的第一傳輸特性對應的變換系數。
6. 根據權利要求1或2所述的傳輸特性估算裝置,其特征在于,還包括聲音信號取得部,其在不同的多個位置接收基于規定的聲音信號的聲音,并將其變換為所對應的聲音信號,傳輸特性取得部,其基于所述規定的聲音信號和所述收音部接收基于所述規定的聲音信號的聲音并進行變換而得的多個聲音信號,求出所述收音部接收到的聲音的多個第一傳輸特性,變換系數取得部,其取得變換系數,其中,該變換系數用于將第一聲音信號變換為第二聲音信號,所述第一聲音信號是所述接收部接收基于所述規定的聲音信號的聲音并進行變換而得的聲音信號,所述第二聲音信號是所述聲音信號取得部接收基于所述規定的聲音信號的聲音并進行變換而得的聲音信號,以及存儲控制部,其將所述傳輸特性取得部取得的第一傳輸特性與所述變換系數取得部取得的變換系數相對應關聯地存儲在所述存儲部中。
7. 根據權利要求6所述的傳輸特性估算裝置,其特征在于,所述聲音信號取得部設置有多個,該傳輸特性估算裝置還包括變更部,該變更部變更所述聲音信號取得部的配置間隔,所述變換系數取得部求出變換系數,其中,該變換系數用于將第一聲音信號變換為特定的第二聲音信號,所述第一聲音信號是所述接收部接收基于所述規定的聲音信號的聲音并進行變換而得的聲音信號,所述特定的第二聲音信號是被所述變更部變更了配置間隔的所述聲音信號取得部接收基于所述規定的聲音信號的聲音并進行變換而得的聲音信號。
8. 根據權利要求6或7所述的傳輸特性估算裝置,其特征在于,當所述收音部接收基于所述規定的聲音信號的聲音并進行變換而得的聲音信號的信號值和/或所述聲音信號取得部接收基于所述規定的聲音信號的聲音并進行變換而得的聲音信號的信號值在規定值以上時,所述變換系數取得部求出所述變換系數。
9. 一種噪聲抑制裝置,其特征在于,包括權利要求1或2所述的傳輸特性估算裝置,生成部,其基于該傳輸特性估算裝置估算出的第二傳輸特性,生成抵消音信號,其中,該抵消音信號用于抑制包含在來自所述規定聲源的聲音中的噪聲成分,以及輸出部,其輸出基于所生成的抵消音信號的抵消音。
10. —種傳輸特性估算方法,用于傳輸特性估算裝置,該傳輸特性估算裝置用于估算聲音的傳輸特性,所述傳輸特性估算方法的特征在于,所述傳輸特性估算裝置包括收音部,其接收來自規定聲源的聲音并將其變換為聲音信號,存儲部,其將多個第一傳輸特性和多個變換系數相對應關聯地進行存儲,其中,所述第一傳輸特性是從所述規定聲源傳輸到所述收音部的聲音的傳輸特性,所述變換系數用于將該第一傳輸特性變換為規定的第二傳輸特性;所述方法包括以下步驟取得聲源的參照音信號,基于所述聲音信號以及所述參照音信號,取得所述收音部接收到的聲音的傳輸特性,取得相互關聯值,并確定該相互關聯值最大的第一傳輸特性,其中,所述相互關聯值是所取得的傳輸特性和存儲在所述存儲部中的各第一傳輸特性之間的相互關聯值,從所述存儲部中讀出與所確定的第一傳輸特性對應的變換系數,使用所讀出的變換系數,估算出與所求出的傳輸特性對應的第二傳輸特性。
全文摘要
本發明提供一種傳輸特性估算裝置、噪聲抑制裝置以及傳輸特性估算方法。運算處理部(2)基于誤差麥克風(8a、9a)接收聲源揚聲器(6a)所輸出的聲音而得到的聲音信號以及音頻信號(5b),求出在誤差麥克風(8a、9a)的傳輸特性。在變換矩陣表(5a)中登錄有在誤差麥克風(8a、9a)的傳輸特性、用于將該傳輸特性變換為規定的傳輸特性的變換矩陣。運算處理部(2)基于計算出的在誤差麥克風(8a、9a)的傳輸特性,從變換矩陣表(5a)讀出對應的變換矩陣,利用讀出的變換矩陣以及求出的傳輸特性,估算出在實際收聽點的傳輸特性。
文檔編號H04R3/00GK101640830SQ20091013786
公開日2010年2月3日 申請日期2009年4月29日 優先權日2008年7月30日
發明者伊藤太介, 松尾直司 申請人:富士通株式會社