JP2001153941A - 音源方向探知装置 - Google Patents
音源方向探知装置Info
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 音源が連続的に音を出している場合あるいは
複数の音源が存在する場合には、音の到来方向を求める
ことができないという問題点があった。 【解決手段】 無指向性の第１のマイクロフォンで音の
到来を検知し、水平方向に指向性を持つ第２のマイクロ
フォンを回転架台で１回転させて第２のマイクロフォン
の出力が最大となる方位をコンパスで求めるようにし
た。
複数の音源が存在する場合には、音の到来方向を求める
ことができないという問題点があった。 【解決手段】 無指向性の第１のマイクロフォンで音の
到来を検知し、水平方向に指向性を持つ第２のマイクロ
フォンを回転架台で１回転させて第２のマイクロフォン
の出力が最大となる方位をコンパスで求めるようにし
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は車両等が走行時に
発するエンジン音あるいは走行音を探知してその到来方
向を求める音源方向探知装置に関する。
発するエンジン音あるいは走行音を探知してその到来方
向を求める音源方向探知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の音源方向探知装置は図１１に示す
構成となっていた。図において１は第１の無指向性マイ
クロフォン、２は第２の無指向性マイクロフォン、３は
第３の無指向性マイクロフォン、４は第１の包絡線検波
器、５は第２の包絡線検波器、６は第３の包絡線検波
器、７は第１のしきい値処理器、８は第２のしきい値処
理器、９は第３のしきい値処理器、１０は時間差計測
器、１１は計算機である。
構成となっていた。図において１は第１の無指向性マイ
クロフォン、２は第２の無指向性マイクロフォン、３は
第３の無指向性マイクロフォン、４は第１の包絡線検波
器、５は第２の包絡線検波器、６は第３の包絡線検波
器、７は第１のしきい値処理器、８は第２のしきい値処
理器、９は第３のしきい値処理器、１０は時間差計測
器、１１は計算機である。
【０００３】次に動作について説明する。図１２に示す
ように第１の無指向性マイクロフォン１、第２の無指向
性マイクロフォン２及び第３の無指向性マイクロフォン
３は水平面内の三角形の頂点に配置され、音源から離れ
ている場合、音は水平波として到来する。例えば第１の
無指向性マイクロフォン１で受信された音は図１３に示
すように第１の包絡線検波器４で検波された後、第１の
しきい値処理器７で処理されてしきい値を越えた部分が
出力される。なお、図中横軸ｔは時間である。第２の無
指向性マイクロフォン２及び第３の無指向性マイクロフ
ォン３で受信された音も同様に処理され、第１のしきい
値処理器７、第２のしきい値処理器８及び第３のしきい
値処理器９の各出力は図１４に示すように音源に最も近
い第１の無指向性マイクロフォン１に対応する第１のし
きい値処理器７の出力に対して第２のしきい値処理器８
及び第３のしきい値処理器９の出力はΔＴ１及びΔＴ２
時間遅れる。時間差計測器１０は上記ΔＴ１及びΔＴ２
を測定し、計算機１１はΔＴ１及びΔＴ２に音速を乗じ
て距離ΔＲ１及びΔＲ２に換算するとともに図１５に示
す原理で音の到来方向、すなわち音源方向を求める。
ように第１の無指向性マイクロフォン１、第２の無指向
性マイクロフォン２及び第３の無指向性マイクロフォン
３は水平面内の三角形の頂点に配置され、音源から離れ
ている場合、音は水平波として到来する。例えば第１の
無指向性マイクロフォン１で受信された音は図１３に示
すように第１の包絡線検波器４で検波された後、第１の
しきい値処理器７で処理されてしきい値を越えた部分が
出力される。なお、図中横軸ｔは時間である。第２の無
指向性マイクロフォン２及び第３の無指向性マイクロフ
ォン３で受信された音も同様に処理され、第１のしきい
値処理器７、第２のしきい値処理器８及び第３のしきい
値処理器９の各出力は図１４に示すように音源に最も近
い第１の無指向性マイクロフォン１に対応する第１のし
きい値処理器７の出力に対して第２のしきい値処理器８
及び第３のしきい値処理器９の出力はΔＴ１及びΔＴ２
時間遅れる。時間差計測器１０は上記ΔＴ１及びΔＴ２
を測定し、計算機１１はΔＴ１及びΔＴ２に音速を乗じ
て距離ΔＲ１及びΔＲ２に換算するとともに図１５に示
す原理で音の到来方向、すなわち音源方向を求める。
【０００４】図１５について説明する。音は平面波で到
来するため、第１の無指向性マイクロフォン１で受信す
る波面は第２の無指向性マイクロフォン２から距離ΔＲ
１離れるため実線の波面と破線の波面が候補として考え
られる。更に第３の無指向性マイクロフォン３から距離
ΔＲ２離れるため実線の波面と一点鎖線の波面が候補と
して考えられる。したがって、第２の無指向性マイクロ
フォン２から距離ΔＲ１離れ、かつ第３の無指向性マイ
クロフォン３から距離ΔＲ２離れる波面として実線の波
面に決定され、音の到来方向はこの実線の波面に垂直な
方向となる。
来するため、第１の無指向性マイクロフォン１で受信す
る波面は第２の無指向性マイクロフォン２から距離ΔＲ
１離れるため実線の波面と破線の波面が候補として考え
られる。更に第３の無指向性マイクロフォン３から距離
ΔＲ２離れるため実線の波面と一点鎖線の波面が候補と
して考えられる。したがって、第２の無指向性マイクロ
フォン２から距離ΔＲ１離れ、かつ第３の無指向性マイ
クロフォン３から距離ΔＲ２離れる波面として実線の波
面に決定され、音の到来方向はこの実線の波面に垂直な
方向となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のこの種装置は、
上記のように３つのマイクロフォンへ音が到達する時間
差を用いて到来方向を求めるため、爆発音や衝突音のよ
うなパルス状の音の到来方向を求められるが、走行する
車両の音や運転中のエンジンの音などの連続的に音を出
している場合には、３つのマイクロフォンは常に音を受
信状態にあるため到来方向を求めることができないとい
う問題点があった。
上記のように３つのマイクロフォンへ音が到達する時間
差を用いて到来方向を求めるため、爆発音や衝突音のよ
うなパルス状の音の到来方向を求められるが、走行する
車両の音や運転中のエンジンの音などの連続的に音を出
している場合には、３つのマイクロフォンは常に音を受
信状態にあるため到来方向を求めることができないとい
う問題点があった。
【０００６】また、従来のこの種装置は、上記のように
３つのマイクロフォンへ音が到達する時間差を用いて到
来方向を求めるため、複数の音源から音が到来した場合
には区別できず、それぞれの到来方向を求めることがで
きないという問題点があった。
３つのマイクロフォンへ音が到達する時間差を用いて到
来方向を求めるため、複数の音源から音が到来した場合
には区別できず、それぞれの到来方向を求めることがで
きないという問題点があった。
【０００７】この発明は、このような課題を改善するた
めになされたもので、連続的に音を出している音源、及
び複数の音源の方向を探知できる音源方向探知装置を提
案するものである。
めになされたもので、連続的に音を出している音源、及
び複数の音源の方向を探知できる音源方向探知装置を提
案するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１の発明による音源方
向探知装置は、無指向性の第１のマイクロフォン、水平
方向に指向性を持つ第２のマイクロフォン、上記第１の
マイクロフォンの出力に応じて上記第２のマイクロフォ
ンを保持し水平面内に回転させる回転架台、上記回転架
台に保持され上記第２のマイクロフォンの指向方位を検
出する検出手段とで構成してある。
向探知装置は、無指向性の第１のマイクロフォン、水平
方向に指向性を持つ第２のマイクロフォン、上記第１の
マイクロフォンの出力に応じて上記第２のマイクロフォ
ンを保持し水平面内に回転させる回転架台、上記回転架
台に保持され上記第２のマイクロフォンの指向方位を検
出する検出手段とで構成してある。
【０００９】また、第２の発明による音源方向探知装置
は、水平方向に指向性を持つマイクロフォンを複数台配
列して構成したマイクロフォンアレー、上記複数台の各
マイクロフォンの出力比より音の到来方向を算出する手
段とで構成してある。
は、水平方向に指向性を持つマイクロフォンを複数台配
列して構成したマイクロフォンアレー、上記複数台の各
マイクロフォンの出力比より音の到来方向を算出する手
段とで構成してある。
【００１０】また、第３の発明による音源方向探知装置
は、水平方向に指向性を持つマイクロフォンを複数台中
心対称に配列して構成したマイクロフォンアレー、上記
マイクロフォンアレーを保持し水平面内で回転させる回
転架台、上記回転架台に保持されたコンパス、あらかじ
め設定した角度だけ上記回転架台を回転させる手段、上
記複数台の各マイクロフォンの出力が極大となる指向方
位を求める手段とで構成してある。
は、水平方向に指向性を持つマイクロフォンを複数台中
心対称に配列して構成したマイクロフォンアレー、上記
マイクロフォンアレーを保持し水平面内で回転させる回
転架台、上記回転架台に保持されたコンパス、あらかじ
め設定した角度だけ上記回転架台を回転させる手段、上
記複数台の各マイクロフォンの出力が極大となる指向方
位を求める手段とで構成してある。
【００１１】また、第４の発明による音源方向探知装置
は、中心対称に配置した複数台の無指向性のマイクロフ
ォン、受信した音から特定の周波数の音を取り出すフィ
ルタ、上記フィルタの出力の位相差を検出する位相差検
出器、上記位相差検出器で検出される位相差より音の到
来方向を算出する手段とで構成してある。
は、中心対称に配置した複数台の無指向性のマイクロフ
ォン、受信した音から特定の周波数の音を取り出すフィ
ルタ、上記フィルタの出力の位相差を検出する位相差検
出器、上記位相差検出器で検出される位相差より音の到
来方向を算出する手段とで構成してある。
【００１２】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１を示す構成図であり、図において１２は無
指向性マイクロフォン、１３はフィルタ、１４は包絡線
検波器、１５はしきい値処理器、１６は回転架台、１７
は架台制御器、１８は指向性マイクロフォン、１９は信
号処理器、２０はコンパスである。
実施の形態１を示す構成図であり、図において１２は無
指向性マイクロフォン、１３はフィルタ、１４は包絡線
検波器、１５はしきい値処理器、１６は回転架台、１７
は架台制御器、１８は指向性マイクロフォン、１９は信
号処理器、２０はコンパスである。
【００１３】次に動作について説明する。無指向性マイ
クロフォン１２は到来した音を受信すると電気信号に変
換して出力し、フィルタ１３はこの電気信号を想定した
音源が発する音の周波数領域に制限することにより不要
な雑音周波数を除去する。包絡線検波器１４から出力し
た電気信号がしきい値処理器１５で設定されたしきい値
を越えた時、架台制御器１７にトリガ信号が送られ、架
台制御器１７は回転架台１６を１回転させる。回転架台
１６には少なくとも１つの指向性マイクロフォン１８と
コンパス２０が固定されており、これらを水平面内で回
転させる。指向性マイクロフォン１８は水平方向の指向
性を持ち、回転架台により向けられた方向から到来する
音を受信して電気信号に変換して出力する。この電気信
号はフィルタ１３により特定種類の車両のエンジンなど
の想定した音源が発する音の周波数領域に制限される。
指向性マイクロフォン１８が１回転すると音源が２つ異
なる方位に存在する場合、その出力は図２に示すように
音源の方向となる方位角Φ１及びΦ２で振幅が極大とな
る。図２の横軸である方位角はコンパス２０より出力さ
れる。信号処理器１９は上記指向性マイクロフォン１８
の出力が極大となる時のコンパス２０の出力、例えば図
２の方位角Φ１及びΦ２を求める。この実施の形態によ
れば、想定した音源が特定の車両のエンジン音の場合の
ように連続して到来する音波に対して、複数方向の音源
方向を求めることができる。
クロフォン１２は到来した音を受信すると電気信号に変
換して出力し、フィルタ１３はこの電気信号を想定した
音源が発する音の周波数領域に制限することにより不要
な雑音周波数を除去する。包絡線検波器１４から出力し
た電気信号がしきい値処理器１５で設定されたしきい値
を越えた時、架台制御器１７にトリガ信号が送られ、架
台制御器１７は回転架台１６を１回転させる。回転架台
１６には少なくとも１つの指向性マイクロフォン１８と
コンパス２０が固定されており、これらを水平面内で回
転させる。指向性マイクロフォン１８は水平方向の指向
性を持ち、回転架台により向けられた方向から到来する
音を受信して電気信号に変換して出力する。この電気信
号はフィルタ１３により特定種類の車両のエンジンなど
の想定した音源が発する音の周波数領域に制限される。
指向性マイクロフォン１８が１回転すると音源が２つ異
なる方位に存在する場合、その出力は図２に示すように
音源の方向となる方位角Φ１及びΦ２で振幅が極大とな
る。図２の横軸である方位角はコンパス２０より出力さ
れる。信号処理器１９は上記指向性マイクロフォン１８
の出力が極大となる時のコンパス２０の出力、例えば図
２の方位角Φ１及びΦ２を求める。この実施の形態によ
れば、想定した音源が特定の車両のエンジン音の場合の
ように連続して到来する音波に対して、複数方向の音源
方向を求めることができる。
【００１４】実施の形態２．図３はこの発明の実施の形
態２を示す構成図であり、図において１３はフィルタ、
２１はマイクロフォンアレー、２２は第１の指向性マイ
クロフォン、２３は第２の指向性マイクロフォン、２４
は第３の指向性マイクロフォン、２５はＡＤ変換器、２
６はデータ処理器である。
態２を示す構成図であり、図において１３はフィルタ、
２１はマイクロフォンアレー、２２は第１の指向性マイ
クロフォン、２３は第２の指向性マイクロフォン、２４
は第３の指向性マイクロフォン、２５はＡＤ変換器、２
６はデータ処理器である。
【００１５】次に動作について説明する。第１の指向性
マイクロフォン２２、第２の指向性マイクロフォン２３
及び第３の指向性マイクロフォン２４は水平面内に複数
台中心対称に配列されマイクロフォンアレー２１を構成
する。図４は水平面内のマイクロフォンアレー２１の受
音の指向性を示しており、Ａ，Ｂ及びＣはそれぞれ第１
の指向性マイクロフォン２２、第２の指向性マイクロフ
ォン２３及び第３の指向性マイクロフォン２４の指向性
であり、ａ，ｂ及びｃは感度の最も高くなる方位を示し
ている。Ａ，Ｂ及びＣの指向性パターンは相互に一部が
オーバーラップして全周囲から到来する音を受信できる
ようになっている。今第１の指向性マイクロフォン２２
が受音した場合、その出力はフィルタ１３により想定し
た音源が発する音の周波数領域に制限され、ＡＤ変換器
２５でデジタル信号に変換された後データ処理器２６に
収集される。第２の指向性マイクロフォン２３及び第３
の指向性マイクロフォン２４が受音した場合も同様であ
る。データ処理器２６には第１の指向性マイクロフォン
２２、第２の指向性マイクロフォン２３及び第３の指向
性マイクロフォン２４の各指向性が記憶してあり、各マ
イクロフォンから収集した出力の比率により音の到来方
向を決定する。
マイクロフォン２２、第２の指向性マイクロフォン２３
及び第３の指向性マイクロフォン２４は水平面内に複数
台中心対称に配列されマイクロフォンアレー２１を構成
する。図４は水平面内のマイクロフォンアレー２１の受
音の指向性を示しており、Ａ，Ｂ及びＣはそれぞれ第１
の指向性マイクロフォン２２、第２の指向性マイクロフ
ォン２３及び第３の指向性マイクロフォン２４の指向性
であり、ａ，ｂ及びｃは感度の最も高くなる方位を示し
ている。Ａ，Ｂ及びＣの指向性パターンは相互に一部が
オーバーラップして全周囲から到来する音を受信できる
ようになっている。今第１の指向性マイクロフォン２２
が受音した場合、その出力はフィルタ１３により想定し
た音源が発する音の周波数領域に制限され、ＡＤ変換器
２５でデジタル信号に変換された後データ処理器２６に
収集される。第２の指向性マイクロフォン２３及び第３
の指向性マイクロフォン２４が受音した場合も同様であ
る。データ処理器２６には第１の指向性マイクロフォン
２２、第２の指向性マイクロフォン２３及び第３の指向
性マイクロフォン２４の各指向性が記憶してあり、各マ
イクロフォンから収集した出力の比率により音の到来方
向を決定する。
【００１６】データ処理器２６により音の到来方向を決
定する方法について説明する。例えば、図５は図４の指
向性を、横軸を方位角として表した図である。図５の音
波１、音波２及び音波３は、それぞれ、ａ及びｂの方位
間、ｂ及びｃの方位間、ｃ及びａの方位間の角度域に到
来する音を表しており、図６の（ａ）（ｂ）及び（ｃ）
は、それぞれ音波１、音波２及び音波３が到来した場合
に、データ処理器２６に収集される第１の指向性マイク
ロフォン２２の出力Ａ、第２の指向性マイクロフォン２
３の出力Ｂ及び第３の指向性マイクロフォン２４の出力
Ｃを示している。図６のＡ，Ｂ及びＣの比率から音の到
来方位が一意的に決められる。この実施の形態によれば
従来例のようにパルス状の音だけでなく連続的な音に対
しても方位を求められる。なお、上記はマイクロフォン
アレー２１を３台のマイクロフォンで構成した場合を示
したが、台数を増やせば求められる方位の精度を向上で
きる。
定する方法について説明する。例えば、図５は図４の指
向性を、横軸を方位角として表した図である。図５の音
波１、音波２及び音波３は、それぞれ、ａ及びｂの方位
間、ｂ及びｃの方位間、ｃ及びａの方位間の角度域に到
来する音を表しており、図６の（ａ）（ｂ）及び（ｃ）
は、それぞれ音波１、音波２及び音波３が到来した場合
に、データ処理器２６に収集される第１の指向性マイク
ロフォン２２の出力Ａ、第２の指向性マイクロフォン２
３の出力Ｂ及び第３の指向性マイクロフォン２４の出力
Ｃを示している。図６のＡ，Ｂ及びＣの比率から音の到
来方位が一意的に決められる。この実施の形態によれば
従来例のようにパルス状の音だけでなく連続的な音に対
しても方位を求められる。なお、上記はマイクロフォン
アレー２１を３台のマイクロフォンで構成した場合を示
したが、台数を増やせば求められる方位の精度を向上で
きる。
【００１７】実施の形態３．図７はこの発明の実施の形
態３を示す構成図であり、図３に回転架台１６、架台制
御器１７及びコンパス２０を付加したものである。回転
架台１６は少なくともマイクロフォンアレー２１とコン
パス２０を保持して水平面内で回転させることができ
る。
態３を示す構成図であり、図３に回転架台１６、架台制
御器１７及びコンパス２０を付加したものである。回転
架台１６は少なくともマイクロフォンアレー２１とコン
パス２０を保持して水平面内で回転させることができ
る。
【００１８】データ処理器２６に第１の指向性マイクロ
フォン２２、第２の指向性マイクロフォン２３及び第３
の指向性マイクロフォン２４の出力が収集される動作は
実施の形態２と同様であるが、いずれかの出力に音が存
在した場合、データ処理器２６は架台制御器１７により
回転架台１６を回転させながら、コンパス２０の方位情
報と第１の指向性マイクロフォン２２、第２の指向性マ
イクロフォン２３及び第３の指向性マイクロフォン２４
の出力を収集する。この時、実施の形態１では１回転さ
せたのに対し、ここでは全周囲３６０゜をマイクロフォ
ンの台数で割った１２０゜だけ回転させればよい。例え
ば、Φ１及びΦ２の異なる２方位から音が同時に到来し
た場合、データ処理器２６では図８のようなデータが収
集される。すなわち第１の指向性マイクロフォン２２の
出力からΦ１、第３の指向性マイクロフォン２４の出力
からΦ２が求められる。この実施の形態では実施の形態
１に比べて回転架台１６の回転角が小さくてすむため短
時間で方位を求められる。更に、実施の形態２では原理
的に求めることができない複数音源の方位を求めること
ができる。なお、上記はマイクロフォンアレー２１を３
台のマイクロフォンで構成した場合を示したが、台数を
増やせば回転架台１６の回転角が小さくてすむため、よ
り短時間で方位を求められる。
フォン２２、第２の指向性マイクロフォン２３及び第３
の指向性マイクロフォン２４の出力が収集される動作は
実施の形態２と同様であるが、いずれかの出力に音が存
在した場合、データ処理器２６は架台制御器１７により
回転架台１６を回転させながら、コンパス２０の方位情
報と第１の指向性マイクロフォン２２、第２の指向性マ
イクロフォン２３及び第３の指向性マイクロフォン２４
の出力を収集する。この時、実施の形態１では１回転さ
せたのに対し、ここでは全周囲３６０゜をマイクロフォ
ンの台数で割った１２０゜だけ回転させればよい。例え
ば、Φ１及びΦ２の異なる２方位から音が同時に到来し
た場合、データ処理器２６では図８のようなデータが収
集される。すなわち第１の指向性マイクロフォン２２の
出力からΦ１、第３の指向性マイクロフォン２４の出力
からΦ２が求められる。この実施の形態では実施の形態
１に比べて回転架台１６の回転角が小さくてすむため短
時間で方位を求められる。更に、実施の形態２では原理
的に求めることができない複数音源の方位を求めること
ができる。なお、上記はマイクロフォンアレー２１を３
台のマイクロフォンで構成した場合を示したが、台数を
増やせば回転架台１６の回転角が小さくてすむため、よ
り短時間で方位を求められる。
【００１９】実施の形態４．図９はこの発明の実施の形
態４を示す構成図であり、図において１は第１の無指向
性マイクロフォン、２は第２の無指向性マイクロフォ
ン、３は第３の無指向性マイクロフォン、１３はフィル
タ、２６はデータ処理器、２７は位相差検出器である。
態４を示す構成図であり、図において１は第１の無指向
性マイクロフォン、２は第２の無指向性マイクロフォ
ン、３は第３の無指向性マイクロフォン、１３はフィル
タ、２６はデータ処理器、２７は位相差検出器である。
【００２０】次に動作について説明する。図１０に示す
ように第１の無指向性マイクロフォン１、第２の無指向
性マイクロフォン２及び第３の無指向性マイクロフォン
３は水平面内の三角形の頂点に配置され、音源から離れ
ている場合、音は平面波として到来する。第１の無指向
性マイクロフォン１、第２の無指向性マイクロフォン２
及び第３の無指向性マイクロフォン３で受信された音は
それぞれフィルタ１３により特定の周波数のみが抽出さ
れる。図９においてそれぞれのフィルタ１３出力をＡ，
Ｂ及びＣとすると図１０に示す位相関係となる。位相差
検出器２７は図１０の位相差Φｂ及びΦｃを検出し、デ
ータ処理器２６は第１の無指向性マイクロフォン１、第
２の無指向性マイクロフォン２及び第３の無指向性マイ
クロフォン３の配置から位相差Φｂ及びΦｃが発生し得
る方向を算出する。この実施の形態によれば、想定した
音源が特定の車両のエンジン音のように特定の周波数を
有する音が連続して到来する場合、単一方向の音源方向
を簡便に求めることができる。
ように第１の無指向性マイクロフォン１、第２の無指向
性マイクロフォン２及び第３の無指向性マイクロフォン
３は水平面内の三角形の頂点に配置され、音源から離れ
ている場合、音は平面波として到来する。第１の無指向
性マイクロフォン１、第２の無指向性マイクロフォン２
及び第３の無指向性マイクロフォン３で受信された音は
それぞれフィルタ１３により特定の周波数のみが抽出さ
れる。図９においてそれぞれのフィルタ１３出力をＡ，
Ｂ及びＣとすると図１０に示す位相関係となる。位相差
検出器２７は図１０の位相差Φｂ及びΦｃを検出し、デ
ータ処理器２６は第１の無指向性マイクロフォン１、第
２の無指向性マイクロフォン２及び第３の無指向性マイ
クロフォン３の配置から位相差Φｂ及びΦｃが発生し得
る方向を算出する。この実施の形態によれば、想定した
音源が特定の車両のエンジン音のように特定の周波数を
有する音が連続して到来する場合、単一方向の音源方向
を簡便に求めることができる。
【００２１】
【発明の効果】第１の発明によれば、無指向性の第１の
マイクロフォンで音の到来を検知し、水平方向に指向性
を持つ第２のマイクロフォン、回転架台及び検出手段で
上記第２のマイクロフォンの出力が最大となる方位を求
めるようにしたので、従来のこの種装置ではできなかっ
た、複数音源から連続して到来する音波に対して音源方
位を求めることができる効果がある。
マイクロフォンで音の到来を検知し、水平方向に指向性
を持つ第２のマイクロフォン、回転架台及び検出手段で
上記第２のマイクロフォンの出力が最大となる方位を求
めるようにしたので、従来のこの種装置ではできなかっ
た、複数音源から連続して到来する音波に対して音源方
位を求めることができる効果がある。
【００２２】第２の発明によれば、水平方向全周からの
音を受信できるよう水平方向に指向性を持つマイクロフ
ォンを複数台配列して構成した各マイクロフォンの出力
比より音の到来方向を算出するようにしたため、従来例
のようにパルス状の音だけでなく連続的な音に対しても
方位を求められる効果がある。
音を受信できるよう水平方向に指向性を持つマイクロフ
ォンを複数台配列して構成した各マイクロフォンの出力
比より音の到来方向を算出するようにしたため、従来例
のようにパルス状の音だけでなく連続的な音に対しても
方位を求められる効果がある。
【００２３】第３の発明によれば、水平方向全周からの
音を受信できるよう水平方向に指向性を持つマイクロフ
ォンを複数台中心対称に配列して構成したマイクロフォ
ンアレーで音の到来を検知し、上記マイクロフォンアレ
ーを保持し回転させる回転架台及びコンパスで上記マイ
クロフォンアレーを構成する各マイクロフォンの出力が
極大となる方位を求めるようにしたので、第１の発明に
比べて回転架台の回転角が小さくてすむため短時間で方
位が求められ、更に、第２の発明では求めることができ
ない複数音源の方位を求めることができる効果がある。
音を受信できるよう水平方向に指向性を持つマイクロフ
ォンを複数台中心対称に配列して構成したマイクロフォ
ンアレーで音の到来を検知し、上記マイクロフォンアレ
ーを保持し回転させる回転架台及びコンパスで上記マイ
クロフォンアレーを構成する各マイクロフォンの出力が
極大となる方位を求めるようにしたので、第１の発明に
比べて回転架台の回転角が小さくてすむため短時間で方
位が求められ、更に、第２の発明では求めることができ
ない複数音源の方位を求めることができる効果がある。
【００２４】第４の発明によれば、中心対称に配置した
複数台の無指向性のマイクロフォンで受音した信号から
フィルタにより特定の周波数の音を取り出し、位相差を
検出することにより音の到来方向を算出するようにした
ため、連続して到来する音に対して、音源方向を簡便に
求めることができる効果がある。
複数台の無指向性のマイクロフォンで受音した信号から
フィルタにより特定の周波数の音を取り出し、位相差を
検出することにより音の到来方向を算出するようにした
ため、連続して到来する音に対して、音源方向を簡便に
求めることができる効果がある。
【図１】 実施の形態１を示す構成図である。
【図２】 実施の形態１における指向性マイクロフォン
の出力を示す図である。
の出力を示す図である。
【図３】 実施の形態２を示す構成図である。
【図４】 水平面内におけるマイクロフォンアレーの受
音の指向性を示す図である。
音の指向性を示す図である。
【図５】 図４の指向性を、横軸を方位角として表した
図である。
図である。
【図６】 実施の形態２における第１の指向性マイクロ
フォン、第２の指向性マイクロフォン及び第３の指向性
マイクロフォンの出力を示す図である。
フォン、第２の指向性マイクロフォン及び第３の指向性
マイクロフォンの出力を示す図である。
【図７】 実施の形態３を示す構成図である。
【図８】 実施の形態３における第１の指向性マイクロ
フォン、第２の指向性マイクロフォン及び第３の指向性
マイクロフォンの出力を示す図である。
フォン、第２の指向性マイクロフォン及び第３の指向性
マイクロフォンの出力を示す図である。
【図９】 実施の形態４を示す構成図である。
【図１０】 実施の形態４における第１の無指向性マイ
クロフォン、第２の無指向性マイクロフォン及び第３の
無指向性マイクロフォンの配置を示す図である。
クロフォン、第２の無指向性マイクロフォン及び第３の
無指向性マイクロフォンの配置を示す図である。
【図１１】 従来の音源方向探知装置を示す構成図であ
る。
る。
【図１２】 従来の音源方向探知装置における第１の無
指向性マイクロフォン、第２の無指向性マイクロフォン
及び第３の無指向性マイクロフォンの配置を示す図であ
る。
指向性マイクロフォン、第２の無指向性マイクロフォン
及び第３の無指向性マイクロフォンの配置を示す図であ
る。
【図１３】 第１の無指向性マイクロフォンで受信され
た音の処理過程を示す図である。
た音の処理過程を示す図である。
【図１４】 第１のしきい値処理器、第２のしきい値処
理器及び第３のしきい値処理器の出力を示す図である。
理器及び第３のしきい値処理器の出力を示す図である。
【図１５】 従来の音源方向探知装置における音源方向
を求める原理を示す図である。
を求める原理を示す図である。
１ 第１の無指向性マイクロフォン、２ 第２の無指向
性マイクロフォン、３第３の無指向性マイクロフォン、
４ 第１の包絡線検波器、５ 第２の包絡線検波器、６
第３の包絡線検波器、７ 第１のしきい値処理器、８
第２のしきい値処理器、９ 第３のしきい値処理器、
１０ 時間差計測器、１１ 計算機、１２ 無指向性マ
イクロフォン、１３ フィルタ、１４ 包絡線検波器、
１５しきい値処理器、１６ 、回転架台１７ 架台制御
器、１８ 指向性マイクロフォン、１９ 信号処理器、
２０ コンパス、２１ マイクロフォンアレー、２２第
１の指向性マイクロフォン、２３ 第２の指向性マイク
ロフォン、２４ 第３の指向性マイクロフォン、２５
ＡＤ変換器、２６ データ処理器、２７ 位相差検出
器。
性マイクロフォン、３第３の無指向性マイクロフォン、
４ 第１の包絡線検波器、５ 第２の包絡線検波器、６
第３の包絡線検波器、７ 第１のしきい値処理器、８
第２のしきい値処理器、９ 第３のしきい値処理器、
１０ 時間差計測器、１１ 計算機、１２ 無指向性マ
イクロフォン、１３ フィルタ、１４ 包絡線検波器、
１５しきい値処理器、１６ 、回転架台１７ 架台制御
器、１８ 指向性マイクロフォン、１９ 信号処理器、
２０ コンパス、２１ マイクロフォンアレー、２２第
１の指向性マイクロフォン、２３ 第２の指向性マイク
ロフォン、２４ 第３の指向性マイクロフォン、２５
ＡＤ変換器、２６ データ処理器、２７ 位相差検出
器。
Claims (4)
- 【請求項１】 無指向性の第１のマイクロフォンと、水
平方向に指向性を持つ第２のマイクロフォンと、上記第
１のマイクロフォンの出力に応じて上記第２のマイクロ
フォンを水平面内に回転させる回転架台と、上記回転架
台に保持され上記回転架台の回転時に上記第２のマイク
ロフォンの出力の大きさに基づいて音源の到来方向を検
出するための検出手段とを備えた音源方向探知装置。 - 【請求項２】 水平方向全周から到来する音を受信でき
るよう水平方向に指向性を持つマイクロフォンを複数台
配列して構成したマイクロフォンアレーと、上記複数台
の各マイクロフォンの出力比より音の到来方向を算出す
る手段とを備えた音源方向探知装置。 - 【請求項３】 水平方向全周から到来する音を受信でき
るよう水平方向に指向性を持つマイクロフォンを複数台
中心対称に配列して構成したマイクロフォンアレーと、
上記マイクロフォンアレーを保持し水平面内で回転させ
る回転架台と、上記回転架台に保持されたコンパスと、
上記複数台のマイクロフォンのいずれかが音を受信する
とあらかじめ設定した角度だけ上記回転架台を回転させ
る手段と、上記回転架台の回転時に上記複数台の各マイ
クロフォンの出力が極大となる指向方位を求める手段と
を備えた音源方向探知装置。 - 【請求項４】 中心対称に配置した複数台の無指向性の
マイクロフォンと、上記複数台の各マイクロフォンに接
続され受信した音から特定の周波数の音を取り出すフィ
ルタと、上記各マイクロフォンに接続されたフィルタの
出力の位相差を検出する位相差検出器と、上記位相差検
出器で検出される位相差より音の到来方向を算出する手
段とを備えた音源方向探知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33415899A JP2001153941A (ja) | 1999-11-25 | 1999-11-25 | 音源方向探知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33415899A JP2001153941A (ja) | 1999-11-25 | 1999-11-25 | 音源方向探知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001153941A true JP2001153941A (ja) | 2001-06-08 |
Family
ID=18274198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33415899A Pending JP2001153941A (ja) | 1999-11-25 | 1999-11-25 | 音源方向探知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001153941A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010071157A1 (ja) | 2008-12-17 | 2010-06-24 | ヤマハ株式会社 | 収音装置 |
| US8369550B2 (en) | 2009-11-30 | 2013-02-05 | Korea Institute Of Science And Technology | Artificial ear and method for detecting the direction of a sound source using the same |
-
1999
- 1999-11-25 JP JP33415899A patent/JP2001153941A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010071157A1 (ja) | 2008-12-17 | 2010-06-24 | ヤマハ株式会社 | 収音装置 |
| US9294833B2 (en) | 2008-12-17 | 2016-03-22 | Yamaha Corporation | Sound collection device |
| US8369550B2 (en) | 2009-11-30 | 2013-02-05 | Korea Institute Of Science And Technology | Artificial ear and method for detecting the direction of a sound source using the same |
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