JP2003098003A

JP2003098003A - 音源分離収音マイクロホン装置および方法

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Publication number: JP2003098003A
Application number: JP2001287382A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Iwaki; 正和岩城; Setsu Komiyama; 摂小宮山; Akira Morita; 章盛田; Fumio Okano; 文男岡野; Shinichi Chiba; 晋一千葉
Original assignee: Nippon Hoso Kyokai NHK; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 2001-09-20
Filing date: 2001-09-20
Publication date: 2003-04-03
Anticipated expiration: 2021-09-20
Also published as: JP3986785B2

Abstract

(57)【要約】【課題】同一方向から到来する目的音と雑音を分離し
て収音することができ、所望の出力に目的音を特定して
出力できる装置および方法を提供すること。【解決手段】直線上に配置された複数のマイクロホン
１１、１２と、その直線上の複数の音源２０１、２０２
と１つのマイクロホン１１との間の距離を測定する距離
測定手段２０と、１つのマイクロホン１１と各音源２０
１、２０２間、および他のマイクロホン１２間の距離の
情報を用い、各音源２０１、２０２が発した音波を混合
した混合波であって、各マイクロホン１１、１２によっ
て収音されて得られた混合信号から、目的音の信号成分
を分離する音源分離手段３０とを備え、音源分離手段３
０は、各マイクロホン１１、１２から出力される出力信
号を相互に分離係数を用いて線形結合し、線形結合後の
信号間の相互相関係数の値が最小となるように分離係数
での信号を出力信号とする構成を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、観測点に対して同
一方向に位置する複数の音源が発する音波の混合波か
ら、目的の音源が発する音波を分離して収音する音源分
離収音マイクロホン装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、人の声で、しかも工場などの騒音
環境下でもコンピュータ等の情報処理装置を制御できる
ようにするためのブラインド信号分離処理技術の研究が
進められている。従来、鋭い指向性を有するマイクロホ
ンを用いて目的の音源からの音波（以下、目的音とい
う。）を、他の方向からの音波から分離する方法が知ら
れている。この方法は、到来方向の異なる音波を相互に
分離するのに有効である。

【０００３】しかしながら、鋭い指向性のマイクロホン
のみを利用するのでは、同一方向から到来する、異なる
音源からの音波を相互に分離することは困難である。そ
のため、同一方向から到来する音波から目的音を分離す
るのに、異なる音源が発する音波（以下、音源信号とい
う。）間で相互相関が低いことを利用して目的音を分離
するブラインド信号分離処理技術が提案されている。

【０００４】また、特開２００１−８４７１３号公報に
開示された「ビデオカメラと一体型の音源分離マイクロ
ホンシステム」では、同一方向から到来する目的音と雑
音とを分離して収音することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
指向性の鋭いマイクロホンを用いるのでは、目的音と雑
音が同じ方向から到来する場合に、それらを別々に収音
することはできず、また、同一方向から到来する複数の
音源信号から目的音のみを、ブラインド信号分離処理技
術を用いて分離した報告例はなく、それらの分離は困難
であるという問題がある。

【０００６】また、特開２００１−８４７１３号公報に
開示された「ビデオカメラと一体型の音源分離マイクロ
ホンシステム」では、同一方向から到来する目的音と雑
音を分離して収音することができるが、同システムの信
号処理回路において、ブラインド信号分離処理技術を用
いて全ての分離係数を算出するため、目的音が複数ある
出力信号のうちのどれとして出力されるか制御できない
という問題がある。

【０００７】本発明は、かかる問題を解決するためにな
されたものであり、その目的は、同一方向から到来する
目的音と雑音を分離して収音することができ、所望の出
力に目的音を特定して出力することが可能な音源分離収
音マイクロホン装置および方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の点を考慮して、請
求項１に係る発明は、第１のマイクロホンを含み、直線
上に配置された複数のマイクロホンと、前記複数のマイ
クロホンが配置された直線上の複数の音源と前記第１の
マイクロホンとの間の距離を測定する距離測定手段と、
前記第１のマイクロホンと前記各音源間の距離に関する
情報および前記第１のマイクロホンと前記複数のマイク
ロホンのうちの前記第１のマイクロホン以外のマイクロ
ホンとの間の距離に関する情報とを用い、前記各音源が
発した音波を混合した混合波であって、前記各マイクロ
ホンによって収音されて得られた混合信号から、目的と
する音源が発した音波の信号成分を分離する音源分離手
段とを備え、前記音源分離手段は、前記各マイクロホン
から出力される出力信号を相互に分離係数を用いて線形
結合し、前記線形結合後の信号間の相互相関の値が最小
となるように前記分離係数を制御し、前記相互相関の値
が最小となる信号を出力信号とする構成を有している。

【０００９】この構成により、マイクロホンから音源ま
での距離に関する情報を測定する距離測定部と、その距
離情報を用いて音源分離処理を行う音源分離部とを設け
たため、目的とする音源が発する音波の信号と不要な雑
音とを分離して出力することができる。

【００１０】また、請求項２に係る発明は、請求項１に
おいて、さらに、前記音源分離手段は、前記距離測定手
段によって測定された距離の情報を用いて前記分離係数
の初期値を算出し、前記分離係数の初期値を用いて前記
目的とする音源が発した音波の信号成分を分離して出力
する構成を有している。

【００１１】この構成により、音源分離手段は、距離測
定手段によって測定された距離の情報を用いて分離係数
の初期値を算出し、それを用いて目的とする音源が発し
た音波の信号成分を分離するため、計算時間を短縮した
リアルタイムな処理にすることができる。

【００１２】また、請求項３に係る発明は、第１のマイ
クロホンを含む複数のマイクロホンが配置された直線上
の複数の音源と前記第１のマイクロホンとの間の距離を
測定する距離測定ステップと、前記第１のマイクロホン
と前記各音源間の距離に関する情報および前記第１のマ
イクロホンと前記複数のマイクロホンのうちの前記第１
のマイクロホン以外のマイクロホンとの間の距離に関す
る情報とを用い、前記各音源が発した音波を混合した混
合波であって、前記各マイクロホンによって収音されて
得られた混合信号から、目的とする音源が発した音波の
信号成分を分離する音源分離ステップとを備え、前記音
源分離ステップで、前記各マイクロホンから出力される
出力信号を相互に分離係数を用いて線形結合し、前記線
形結合後の信号間の相互相関の値が最小となるように前
記分離係数を制御し、前記相互相関の値が最小となる信
号を出力信号とする構成を有している。

【００１３】この構成により、マイクロホンから音源ま
での距離に関する情報を測定するためのステップと、そ
の距離情報を用いて用いて音源分離処理を行うためのス
テップとを設けたことによって、目的とする音源が発す
る音波の信号と不要な雑音とを分離して出力することが
できる。

【００１４】また、請求項４に係る発明は、請求項３に
おいて、前記音源分離ステップは、前記距離測定ステッ
プで測定された距離の情報を用いて前記分離係数の初期
値を算出し、前記分離係数の初期値を用いて前記目的と
する音源が発した音波の信号成分を分離して出力する構
成を有している。

【００１５】この構成により、音源分離ステップでは、
距離測定ステップで測定された距離の情報を用いて分離
係数の初期値を算出し、それを用いて目的とする音源が
発した音波の信号成分を分離するため、計算時間を短縮
したリアルタイムな処理にすることができる。

【００１６】また、請求項５に係る発明は、請求項３に
おいて、前記音源分離ステップは、前記距離測定ステッ
プで測定された距離の情報を用いて、前記各マイクロホ
ンと前記各音源とのすべての組み合わせについて前記分
離係数をあらかじめ計算しておき、前記予め計算された
分離係数の値を用いて前記各音源が発した音波の信号成
分を分離する構成を有している。

【００１７】この構成により、音源分離ステップは、距
離測定ステップで測定された距離の情報を用いて、各マ
イクロホンと前記各音源とのすべての組み合わせについ
て予め計算された分離係数の値を用いて、各音源が発し
た音波の信号成分を分離するため、計算時間を短縮した
リアルタイムな処理にすることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照し、本発明
の第１の実施の形態に係る音源分離収音マイクロホン装
置について説明する。図１に、本発明の第１の実施の形
態に係る音源分離収音マイクロホン装置のブロック構成
図を示す。図１において、音源分離収音マイクロホン装
置１００は、マイクロホンアレイ部１０、距離測定部２
０、および音源分離部３０によって構成される。

【００１９】マイクロホンアレイ部１０は、複数のマイ
クロホンが一定間隔を置いて一直線上に配列された構成
を有し、各音源が発する音波の混合波を検知する。図１
に、マイクロホンアレイ部１０が２個のマイクロホン１
１、１２によって構成され、音源２０１、２０２が２個
存在する場合の例を示す。ここで、各マイクロホン１
１、１２として、それぞれ、単一指向性または無指向性
のものを用いるのでも良い。

【００２０】音源２０１、２０２が発する音波の混合波
は、それぞれ、マイクロホンアレイ部１０のマイクロホ
ン１１、１２によって検知され、検知された混合波の電
気信号ｘ₁、ｘ₂は、それぞれ、音源分離部３０に出力さ
れる。距離測定部２０は、マイクロホンアレイ部１０と
各音源２０１、２０２間の距離を測定し、その測定され
た距離に関する情報を音源分離部３０に出力する。距離
測定部２０は、例えば、赤外線や超音波を利用して距離
測定するのでも、カメラレンズのピント情報を利用して
距離測定するのでも、その他の方法によるのでも良い。

【００２１】説明の便宜上、上記で測定される距離は、
図３に模式的に示す、マイクロホン１１から音源２０１
までの距離ｌ₁およびマイクロホン１１から音源２０２
までの距離ｌ₂とするが、マイクロホン１２等その他の
所定位置からの距離でも良いことは明らかである。ま
た、マイクロホン１１からマイクロホン１２までの距離
ｋ₁は、予め知られているものとする。

【００２２】音源分離部３０は、マイクロホンアレイ部
１０から出力された混合波の電気信号ｘ₁、ｘ₂（ｘ₁を
マイクロホン１１からの出力信号とし、ｘ₂をマイクロ
ホン１２からの出力信号とする。）および距離測定部２
０から出力された距離情報を入力として、音源２０１、
２０２別の音波の信号に分離して出力する（以下、音源
信号分離処理という。）ための構成部である。以下に、
図面を参照して、音源分離部３０において行われる音源
信号分離処理の原理について説明する。

【００２３】音源２０１が発する音波と、音源２０２が
発する音波とは、各マイクロホン１１、１２までの伝搬
距離が異なるため、各マイクロホン１１、１２において
異なる混合比率で混合されて受音される。説明の便宜
上、以下では、各マイクロホン１１、１２の特性は同じ
とし、マイクロホン１１（またはマイクロホン１２）が
音源２０１および音源２０２の発する音波を、音源位置
で受音したときの信号を、それぞれ音源信号ｓ₁、ｓ₂と
し、マイクロホン１１が音源２０１および音源２０２の
発する音波を、マイクロホン１１の位置で受音したとき
の信号を混合信号ｘ₁とし、マイクロホン１２の位置で
受音したときの信号を混合信号ｘ₂とする。

【００２４】各マイクロホン１１、１２からの混合信号
ｘ₁、ｘ₂は、距離（ｌ₁、ｌ₂、ｋ₁）を用いて、以下の
式（１）のように、音源信号ｓ₁、ｓ₂の線形結合によっ
て概念的に記述できる。

【数１】

【００２５】そのため、原理的に、上記の混合信号
ｘ₁、ｘ₂を用いて、線形変換によって元の音源２０１、
２０２からの音源信号ｓ₁、ｓ₂に分離できる。その線形
変換を式（２）に示す。

【数２】ここで、ｃ_ij（ｉ，ｊ＝１，２）は混合信号ｘ₁、ｘ₂を
用いて音源信号ｓ₁、ｓ₂を分離するための分離係数であ
る。

【００２６】距離ｋ₁が既知であるため、距離ｌ₁が既知
の場合、音源２０１で発せられ、音波マイクロホン１と
マイクロホン２とで受音される音波の混合比は、（ｌ₁
＋ｋ₁）：ｌ₁として算出される。そこで、ｃ₂₁＝１，ｃ
₂₂＝−（ｌ₁＋ｋ₁）／ｌ₁とを与えれば、式（１）を式
（２）に代入して、式（２）の左辺（以下、出力信号と
いう。）のｙ₂には、以下の式（３）に示すように、音
源信号ｓ₂のみが含まれるようにすることができる。

【数３】

【００２７】次に、上記の式（２）の出力信号ｙ₁と絶
対値は異なるが、音源信号ｓ₁、ｓ₂の混合比を維持し、
線形結合で表される信号を以下の式（４）に示すように
得ることができる。

【数４】式（４）のｙ₁は、新たに線形結合で表した出力信号で
あり、式（４）のｃ₁₂は、その結合係数（以下、分離係
数という。）である。

【００２８】上記の式（３）の出力信号ｙ₂には音源信
号ｓ₂しか含まれてないため、分離係数ｃ₁₂を調整する
ことによって混合信号ｘ₁から音源信号ｓ₂を除いて、音
源信号ｓ₁成分のみの式（４）の出力信号ｙ₁を得ること
ができる。式（１）と式（４）を用いて、音源信号ｓ₂
が除かれて、音源信号ｓ₁成分のみとなった出力信号ｙ₁
を以下の式（５）に示す。

【数５】

【００２９】ここで、上記の音源信号ｓ₂を除いて音源
信号ｓ₁成分のみとする方法として、分離係数ｃ₁₂を変
化させ、分離係数ｃ₁₂毎に出力信号ｙ₁と音源信号ｓ₂と
の相互相関を取り、相互相関の計算値が最も低くなる分
離係数ｃ₁₂における出力信号を取り出すという方法があ
る。これは、音源信号ｓ₁と音源信号ｓ₂との統計的独立
性に基づくものである。以上のようにして、混合信号ｘ
₁、ｘ₂を用いて音源信号ｓ₁、音源信号ｓ₂とを分離する
ことができる。

【００３０】図２に、本発明の第１の実施の形態に係る
音源分離収音マイクロホン装置における音源分離部３０
のブロック構成を示す。図２において、音源分離部３０
は、遅延部３１、フレーム分割部３２、３３、分離係数
部３４〜３６、４３、加算器３７、４４、記憶部４１、
４２、および適応処理部４５によって構成される。

【００３１】遅延部３１は、マイクロホン１１で受音さ
れた混合波と、マイクロホン１２で受音された混合波と
が同時刻に受音されたようにするために、混合信号ｘ₁
を遅延させる構成部であり、マイクロホン１１が、マイ
クロホン１２より音源２０１、２０２に接近して配置さ
れるために必要となる。この遅延の時間は、マイクロホ
ン１１とマイクロホン１２間の距離に応じて決定され
る。

【００３２】フレーム分割部３２、３３は、受音して得
られた混合信号ｘ₁、ｘ₂を所定のサンプル長のフレーム
に分割するための構成部であり、フレーム化された混合
信号ｘ₁、ｘ₂は、フレーム毎に分離係数部３４〜３７に
出力される。分離係数部３４は、入力された混合信号ｘ
₁を分離係数ｃ₁₁倍して記憶部４１に出力する。ここ
で、分離係数ｃ₁₁の値は１であるため、分離係数部３４
を省き、フレーム分割部３２と記憶部４１を直結するの
でも良い。

【００３３】分離係数部３６は、入力された混合信号ｘ
₁を分離係数ｃ₂₁倍して加算器３７に出力する。ここ
で、分離係数ｃ₂₁の値は１であるため、分離係数部３６
を省き、フレーム分割部３２と加算器３７を直結するの
でも良い。分離係数部３５は、混合信号ｘ₂と距離
（ｌ₁、ｋ₁）に関する情報を入力とし、入力された混合
信号ｘ₂を分離係数ｃ₂₂倍して記憶部４２に出力する。
ここで、分離係数ｃ₂₂は、距離（ｌ₁、ｋ₁）を用いて、
ｃ₂₂＝−（ｌ₁＋ｋ₁）／ｌ₁とする。

【００３４】加算器３７は、分離係数部３５からの出力
と分離係数部３６からの出力とを加算し、上記の式
（３）で示される音源信号ｓ₂成分のみの出力信号ｙ₂を
生成し、記憶部４２に出力する。記憶部４１、４２は、
それぞれ、分離係数部３４、加算器３７からの出力を記
憶し、適応処理部４５の制御に従って、記憶された信号
をフレーム毎に出力する。

【００３５】分離係数部４３は、記憶部４２から出力さ
れた音源信号ｓ₂成分のみの出力信号ｙ₂を分離係数ｃ₁₂
倍して加算器４４に出力する。ここで、分離係数ｃ
₁₂は、適応処理部４５の制御に従って、その値が変更さ
れる。加算器４４は、記憶部４１から出力された混合信
号ｘ₁と分離係数部４３からの出力とを加算し、上記の
式（５）のｙ₁＝ｘ₁＋ｃ₁₂・ｙ₂を生成する。

【００３６】適応処理部４５は、分離係数ｃ₁₂を変更
し、各分離係数値での出力信号ｙ₁と出力信号ｙ₂との相
関を取り、得られた相関係数の値が最小となる出力信号
ｙ₁を探す。換言すれば、混合信号ｘ₁から音源信号ｓ₂
成分が除去されたか否かを評価するための評価関数とし
て相関関数を用い、相関係数の値が最小となる分離係数
ｃ₁₂の値のときに混合信号ｘ₁から音源信号ｓ₂成分が除
去されたとするものである。

【００３７】このような相関係数の値を最小とする出力
信号の探索方法の例としては、特開２００１−１８１４
９９号公報に開示された、適応処理回路における処理に
適用された多変数Ｓｉｍｐｌｅｘ法がある。また、最速
降下法、遺伝アルゴリズムを用いた探索法等の公知の方
法もあるが、それらは、本願発明の趣旨と異なるため、
その説明を省略する。

【００３８】以上のように、音源分離部３０からは、出
力信号ｙ₁として音源信号ｓ₁成分のみの信号が出力さ
れ、出力信号ｙ₂として音源信号ｓ₂成分のみの信号が出
力され、分離したい目的音と出力信号との対応関係が明
確につけられる。また、上記の式（３）および式（５）
を用いて音源信号ｓ₁、ｓ₂を生成することも可能であ
る。

【００３９】なお、本発明の第１の実施の形態において
は、マイクロホンを２個使用した場合について説明した
が、マイクロホンを３個以上用いた場合でも、同様に、
出力信号ｙ₁に音源信号ｓ₁を出力することが可能であ
る。また、マイクロホンの個数と音源の個数、およびそ
れらの考えられる全ての場合毎の距離関係から分離係数
をあらかじめ計算して記憶装置に記録し、値を参照して
分離係数を求める手法をとるのでも良い。

【００４０】以上説明したように、本発明の第１の実施
の形態に係る音源分離収音マイクロホン装置は、マイク
ロホンから音源までの距離に関する情報を測定する距離
測定部と、その距離情報を用いて用いて音源分離処理を
行う音源分離部とを設けたことによって、目的とする音
源が発する音波の信号と不要な雑音とを分離して出力す
ることが可能となる。

【００４１】また、マイクロホンの個数と音源の個数、
およびそれらの考えられる全ての場合の距離関係から分
離係数をあらかじめ計算して記憶装置に記録し、値を参
照して分離係数を求める手法をとることによって、計算
時間を短縮し、リアルタイムな処理が可能となる。

【００４２】図４は、本発明の第２の実施の形態に係る
音源分離収音方法における処理の流れを示すフローチャ
ートである。なお、本発明の第２の実施の形態に係る音
源分離収音方法が実行される装置の構成は、図１に示す
本発明の第１の実施の形態に係る音源分離収音マイクロ
ホン装置の構成と同じであり、その説明は省略する。

【００４３】ステップＳ４０１で、マイクロホンアレイ
部１０は、各音源２０１、２０２が発する音波が混合さ
れた混合波を収音する。ステップＳ４０２で、距離測定
部２０は、マイクロホンアレイ部１０と各音源２０１、
２０２間の距離を測定し、その測定された距離に関する
情報を音源分離部３０に出力する。

【００４４】ステップＳ４０３で、音源分離部３０の遅
延部３１は、マイクロホン１１で受音された混合波と、
マイクロホン１２で受音された混合波とが同時刻に受音
されたようにするために、混合信号ｘ₁を遅延させる。
ステップＳ４０４で、フレーム分割部３２、３３は、収
音して得られた混合信号ｘ₁、ｘ₂を所定のサンプル長の
フレームに分割する。

【００４５】ステップＳ４０５で、分離係数部３６は、
入力された混合信号ｘ₁を分離係数ｃ₂₁倍し、分離係数
部３５は、混合信号ｘ₂と距離（ｌ₁、ｋ₁）に関する情
報を入力とし、入力された混合信号ｘ₂を分離係数ｃ₂₂
倍し、加算器３７は、分離係数部３５からの出力と分離
係数部３６からの出力とを加算し、上記の式（３）で示
される音源信号ｓ₂成分のみの出力信号ｙ₂を生成する。
なお、ここで、分離係数ｃ₂₁は、１とする。

【００４６】ステップＳ４０６で、適応処理部４５は、
分離係数ｃ₁₂を設定する。本ステップで、最初に分離係
数ｃ₁₂を設定する場合は、予め決められた値を設定して
も良い。また、２回目以降に設定する場合は、適応処理
部４５を、後述する出力信号間の相関係数の値が最小化
するように設定する。

【００４７】ステップＳ４０７で、分離係数部４３は、
記憶部４２から出力された音源信号ｓ₂成分のみの出力
信号ｙ₂を分離係数ｃ₁₂倍し、加算器４４は、混合信号
ｘ₁と分離係数部４３からの出力とを加算し、上記の式
（５）のｙ₁＝ｘ₁＋ｃ₁₂・ｙ₂を生成する。ステップＳ
４０８で、適応処理部４５は、出力信号ｙ₁と出力信号
ｙ₂との相関を取る。

【００４８】ステップＳ４０９で、適応処理部４５は、
ステップＳ４０８で算出した相関係数の値が最小か否か
を判断し、最小値でないと判断された場合、処理はステ
ップＳ４０６に戻り、最小値と判断された場合は、処理
はステップＳ４１０に進み、ステップＳ４１０で出力信
号ｙ₁、ｙ₂を出力して処理は終了する。ステップＳ４０
９で最小値でないと判断された場合、ステップＳ４０６
で、適応処理部４５は、上記の相関係数の値を最小化す
る値に分離係数ｃ₁₂を設定する。

【００４９】このような相関値を最小とする出力信号の
探索方法の例としては、特開２００１−１８１４９９号
公報に開示された、適応処理回路における処理に適用さ
れた多変数Ｓｉｍｐｌｅｘ法、最速降下法、遺伝アルゴ
リズムを用いた探索法等の公知の方法があり、それら
は、本願発明の趣旨と異なるため、その説明を省略す
る。

【００５０】以上のように、音源分離収音マイクロホン
装置１００からは、出力信号ｙ₁として音源信号ｓ₁成分
のみの信号が出力され、出力信号ｙ₂として音源信号ｓ₂
成分のみの信号が出力され、分離したい目的音と出力信
号との対応関係が明確につけられる。また、上記の式
（３）および式（５）を用いて音源信号ｓ₁、ｓ₂を生成
することも可能である。

【００５１】以上説明したように、本発明の第２の実施
の形態に係る音源分離収音方法は、マイクロホンから音
源までの距離に関する情報を測定するためのステップ
と、その距離情報を用いて用いて音源分離処理を行うた
めのステップとを設けたことによって、目的とする音源
が発する音波の信号と不要な雑音とを分離して出力する
ことが可能となる。

【００５２】また、マイクロホンの個数と音源の個数、
およびそれらの考えられる全ての場合の距離関係から分
離係数をあらかじめ計算して記憶装置に記録し、値を参
照して分離係数を求める手法をとることによって、計算
時間を短縮し、リアルタイムな処理が可能となる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、同一方
向から到来する目的音と雑音を分離して収音することが
でき、所望の出力に目的音を特定して出力することが可
能な音源分離収音マイクロホン装置および方法を実現す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る音源分離収音
マイクロホン装置のブロック構成図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る音源分離収音
マイクロホン装置における音源分離部のブロック構成図
である。

【図３】マイクロホン、音源相互の位置関係を示す説明
図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係る音源分離収音
方法における処理の流れを示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０マイクロホンアレイ部１１、１２マイクロホン２０距離測定部３０音源分離部３１遅延部３２、３３フレーム分割部３４〜３６、４３分離係数部３７、４４加算器４１、４２記憶部４５適応処理部１００音源分離収音マイクロホン装置２０１、２０２音源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者盛田章東京都世田谷区砧一丁目10番11号日本放送協会放送技術研究所内 (72)発明者岡野文男東京都世田谷区砧一丁目10番11号日本放送協会放送技術研究所内 (72)発明者千葉晋一大分県大分市東春日町１−２日本放送協会大分放送局内Ｆターム(参考） 2G064 AB03 AB13 AB21 BD02 CC13 CC47 5D018 BB11 BB24 5D020 BB05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１のマイクロホンを含み、直線上に配置
された複数のマイクロホンと、前記複数のマイクロホン
が配置された直線上の複数の音源と前記第１のマイクロ
ホンとの間の距離を測定する距離測定手段と、前記第１
のマイクロホンと前記各音源間の距離に関する情報およ
び前記第１のマイクロホンと前記複数のマイクロホンの
うちの前記第１のマイクロホン以外のマイクロホンとの
間の距離に関する情報とを用い、前記各音源が発した音
波を混合した混合波であって、前記各マイクロホンによ
って収音されて得られた混合信号から、目的とする音源
が発した音波の信号成分を分離する音源分離手段とを備
え、前記音源分離手段は、前記各マイクロホンから出力
される出力信号を相互に分離係数を用いて線形結合し、
前記線形結合後の信号間の相互相関の値が最小となるよ
うに前記分離係数を制御し、前記相互相関の値が最小と
なる信号を出力信号とすることを特徴とする音源分離収
音マイクロホン装置。
【請求項２】前記音源分離手段は、前記距離測定手段に
よって測定された距離の情報を用いて前記分離係数の初
期値を算出し、前記分離係数の初期値を用いて前記目的
とする音源が発した音波の信号成分を分離して出力する
ことを特徴とする請求項１記載の音源分離収音マイクロ
ホン装置。
【請求項３】第１のマイクロホンを含む複数のマイクロ
ホンが配置された直線上の複数の音源と前記第１のマイ
クロホンとの間の距離を測定する距離測定ステップと、
前記第１のマイクロホンと前記各音源間の距離に関する
情報および前記第１のマイクロホンと前記複数のマイク
ロホンのうちの前記第１のマイクロホン以外のマイクロ
ホンとの間の距離に関する情報とを用い、前記各音源が
発した音波を混合した混合波であって、前記各マイクロ
ホンによって収音されて得られた混合信号から、目的と
する音源が発した音波の信号成分を分離する音源分離ス
テップとを備え、前記音源分離ステップで、前記各マイ
クロホンから出力される出力信号を相互に分離係数を用
いて線形結合し、前記線形結合後の信号間の相互相関の
値が最小となるように前記分離係数を制御し、前記相互
相関の値が最小となる信号を出力信号とすることを特徴
とする音源分離収音方法。
【請求項４】前記音源分離ステップは、前記距離測定ス
テップで測定された距離の情報を用いて前記分離係数の
初期値を算出し、前記分離係数の初期値を用いて前記目
的とする音源が発した音波の信号成分を分離して出力す
ることを特徴とする請求項３記載の音源分離収音方法。
【請求項５】前記音源分離ステップは、前記距離測定ス
テップで測定された距離の情報を用いて、前記各マイク
ロホンと前記各音源とのすべての組み合わせについて前
記分離係数をあらかじめ計算しておき、前記予め計算さ
れた分離係数の値を用いて前記各音源が発した音波の信
号成分を分離することを特徴とする請求項３記載の音源
分離収音方法。