JP2003263189A - Signal separator, its method, signal separation program, and recording medium with the program recorded thereon - Google Patents
Signal separator, its method, signal separation program, and recording medium with the program recorded thereonInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は信号処理の技術分野
に属し、複数の信号が空間内で混合されたものから、源
信号をできるだけ正確に復元する信号分離の技術に関す
る。本技術により、様々な妨害信号が発生する実環境に
おいて、目的の信号を精度良く取り出すことが可能とな
る。本発明の音信号に対する応用例としては、話者とマ
イクが離れた位置にありマイクが話者の音声以外の音を
拾ってしまうような状況でも、認識率の高い音声認識器
を構成できることがあげられる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention belongs to the technical field of signal processing, and relates to a signal separation technique for restoring a source signal as accurately as possible from a mixture of a plurality of signals in space. According to the present technology, it is possible to accurately extract a target signal in a real environment where various interference signals are generated. As an example of application of the present invention to a sound signal, it is possible to configure a voice recognizer with a high recognition rate even in a situation where the microphone is picked up by a microphone other than the speaker's voice because the microphone is far from the speaker. can give.
【０００２】[0002]
【従来の技術】まず、信号分離の定式化を行う。Ｎ個の
信号が混合されてＭ個のセンサで観測されたとする。本
発明では、信号源からセンサまでの距離により信号が減
衰・遅延し、また壁などにより信号が反射して残響が発
生する状況を扱う。このような混合は、信号源ｓ
p（ｔ）からセンサｘq（ｔ）へのインパルス応答ｈqpを
用いて2. Description of the Related Art First, the formulation of signal separation is performed. It is assumed that N signals are mixed and observed by M sensors. The present invention deals with the situation where a signal is attenuated / delayed depending on the distance from the signal source to the sensor, and the signal is reflected by a wall or the like to cause reverberation. Such mixing is done by the signal source s
Using the impulse response h qp from p (t) to the sensor x q (t)
【数１】
と表現できる。ここで＊は畳み込み、ｔは時間を示す。
インパルス応答ｈqpは遅延や残響を表現するためにある
程度の長さを持つ。信号分離の目的は、分離のためのＦ
ＩＲ(Finite Impulse Response)フィルタ係数ｗrqと[Equation 1] Can be expressed as Here, * indicates convolution, and t indicates time.
The impulse response h qp has a certain length to express delay and reverberation. The purpose of signal separation is F for separation.
IR (Finite Impulse Response) filter coefficient w rq
【数２】
を求めることにある。残響も含めて分離するためには、
フィルタ係数ｗrqもある程度の長さを持つ必要がある。
室内で定常状態になっている音源の音を止めた後にその
音圧レベルが60dB下がるまでの時間を残響時間と呼ぶ
が、フィルタ長が残響時間に比べて短かすぎれば、フィ
ルタ長を超える残響の部分の分離ができなくなり分離性
能が低下する。逆に長いフィルタは、求めるべきフィル
タ係数１個当たりの観測信号量の低下という代償を支払
うため、フィルタ長が残響時間に比べて長すぎても分離
性能が低下する。従って、分離のためのフィルタは、残
響時間に応じた長さを持つのが望ましい。[Equation 2] Is to ask. In order to separate it including reverberation,
The filter coefficient w rq also needs to have a certain length.
The time it takes for the sound pressure level to drop by 60 dB after the sound of a sound source that is in a steady state in the room is stopped is called the reverberation time.If the filter length is too short compared to the reverberation time, the reverberation exceeding the filter length The part cannot be separated and the separation performance deteriorates. On the contrary, a long filter pays a reduction in the amount of observed signals per one filter coefficient to be obtained, so that the separation performance deteriorates even if the filter length is too long compared to the reverberation time. Therefore, it is desirable that the filter for separation has a length according to the reverberation time.
【０００３】特殊な状況以外では、信号源ｓp（ｔ）や
インパルス応答ｈqpを正確に知ることはできず、センサ
での観測信号ｘq（ｔ）からフィルタ係数ｗrqを求める
必要がある。一般に源信号ｓp（ｔ）は独立であるた
め、独立成分分析(ICA:Independent Component Analysi
s)を用いて分離のためのフィルタ係数ｗrqを計算でき
る。ＩＣＡを用いた信号分離の手法には様々なものがあ
るが、残響に対処するためには周波数領域での手法が有
効である。上記の畳み込み混合の問題が、各周波数毎の
瞬時混合の問題に置き換えることができるからである。
センサｑでの観測信号ｘq（ｔ）に短時間離散フーリエ
変換を適用した結果をＸq(ｆ,ｍ)とする。ここでｆは周
波数、ｍはフレーム番号である。各周波数毎に見ると、
分離のための周波数特性Ｗrq（ｆ）と[0003] Other than special situations, it is not possible to know the signal source s p (t) and the impulse response h qp accurately, it is necessary to obtain the filter coefficients w rq from the observed signal x q at the sensor (t) . Generally the source signal s p (t) is independent, independent component analysis (ICA: Independent Component Analysi
s) can be used to calculate the filter coefficient w rq for the separation. Although there are various signal separation methods using ICA, a method in the frequency domain is effective for dealing with reverberation. This is because the above convolutional mixing problem can be replaced with the instantaneous mixing problem for each frequency.
Let X q (f, m) be the result of applying the short-time discrete Fourier transform to the observed signal x q (t) at the sensor q. Here, f is a frequency and m is a frame number. Looking at each frequency,
Frequency characteristic W rq (f) for separation and
【数３】
を、瞬時混合のＩＣＡを適用して求めることになる。全
周波数にわたって周波数特性Ｗrq（ｆ）を求めたら、こ
れに逆離散フーリエ変換を適用することで、分離のため
のフィルタ係数ｗrqが最終的に求まる。[Equation 3] Will be obtained by applying the ICA of instantaneous mixing. When the frequency characteristic W rq (f) is obtained over all frequencies, the inverse discrete Fourier transform is applied to this to finally obtain the filter coefficient w rq for separation.
【０００４】ＩＣＡによって作られる分離フィルタの周
波数特性を解析すると、多くの場合は、除去したい信号
の方向に適応的に死角を向けていることが分かる。つま
り、複数のセンサで観測される信号の位相差が信号の到
来方向に依存することを利用し、除去したい方向から来
る信号のパワーが小さくなるように分離フィルタの周波
数特性Ｗrq（ｆ）を調整している。ここで発生する位相
差は、信号の周波数とセンサの間隔に依存する。センサ
間隔が一定であれば、周波数が高くなるほど位相差が大
きくなる。また、周波数が一定であれば、センサ間隔が
広くなるほど位相差が大きくなる。十分な分離性能を達
成するためには、ある程度の位相差が発生するのが望ま
しい。従って、低周波数の信号を分離するためには、セ
ンサ間隔を広くするのが良い。しかし、高周波数の信号
に対してセンサ間隔を広くしすぎると、位相差が２πを
超えて複数の方向に死角を向けることになり、除去した
くない方向の信号まで除去することになる。When the frequency characteristics of the separation filter made by ICA are analyzed, it is found that the blind spot is adaptively directed to the direction of the signal to be removed in many cases. That is, the frequency characteristic W rq (f) of the separation filter is set so that the power of the signal coming from the direction to be removed is reduced by utilizing the fact that the phase difference of the signals observed by the plurality of sensors depends on the direction of arrival of the signal. I am adjusting. The phase difference generated here depends on the frequency of the signal and the distance between the sensors. If the sensor interval is constant, the phase difference increases as the frequency increases. Further, if the frequency is constant, the phase difference increases as the sensor interval increases. In order to achieve sufficient separation performance, it is desirable that some phase difference be generated. Therefore, in order to separate low frequency signals, it is preferable to widen the sensor interval. However, if the sensor interval is set too wide for a high frequency signal, the phase difference exceeds 2π and the blind spots are directed in a plurality of directions, and signals in directions that are not desired to be removed are also removed.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記のように、分離フ
ィルタの長さは残響時間に応じたものがふさわしい。し
かし実際には、残響時間は周波数毎に異なっており、低
周波数ほど長く、高周波数ほど短い。また、センサ間隔
に関しては、低周波数には広いものが望ましく、高周波
数には狭いものが望ましい。このように、周波数毎に適
切なフィルタ長やセンサ間隔は異なる。従来の技術で
は、全周波数帯域を１つの分離システムで分離するた
め、周波数が大きく異なる帯域に対しても同じフィルタ
長やセンサ間隔で処理を行わなければならず、上記の要
望に対応することができない。そこで本発明の目的は、
上記の要望に鑑み、周波数帯域毎に適切なフィルタ長や
センサ間隔を適用できる信号分離装置を提供することに
ある。As described above, it is appropriate that the length of the separation filter depends on the reverberation time. However, in reality, the reverberation time is different for each frequency, and is longer at lower frequencies and shorter at higher frequencies. Further, regarding the sensor interval, a wide one is desirable at low frequencies, and a narrow one is desirable at high frequencies. In this way, the appropriate filter length and sensor interval differ for each frequency. In the conventional technique, since all frequency bands are separated by one separation system, it is necessary to perform processing with the same filter length and sensor interval even for bands with greatly different frequencies, and thus it is possible to meet the above demand. Can not. Therefore, the purpose of the present invention is to
In view of the above demand, it is an object of the present invention to provide a signal separation device to which an appropriate filter length and sensor interval can be applied for each frequency band.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、混合信号を分離信号に変換するための
デジタルフィルタの係数を計算する手段と、該デジタル
フィルタを用いて混合信号を分離信号に変換する手段を
備える分離システムが複数個存在する。そして、信号を
いくつかの周波数帯域に分割するために、各分離システ
ムは指定された周波数帯域のみを通過させる手段を持
ち、全体としてはそれら複数の分離システムの出力を統
合する手段を持つ。さらに、周波数帯域毎に高い分離性
能を得るために、混合信号を分離信号に変換するデジタ
ルフィルタの長さや、混合信号を観測する複数のセンサ
間の相対位置が各分離システム毎に異なる。また、本発
明を２信号の分離に適用する場合においては、２つの信
号源の方向を推定し、推定された方向と各分離システム
が用いる２センサの間隔から、２信号が２センサそれぞ
れに到達する時間差を計算し、各分離システムが通過さ
せる周波数帯域を決定する手段を備える。In order to achieve the above object, in the present invention, means for calculating coefficients of a digital filter for converting a mixed signal into a separated signal, and a mixed signal using the digital filter are provided. There are multiple separation systems that include means for converting to separate signals. Then, in order to divide the signal into several frequency bands, each separation system has means for passing only the designated frequency band, and overall has means for integrating the outputs of the plurality of separation systems. Further, in order to obtain high separation performance for each frequency band, the length of a digital filter for converting a mixed signal into a separated signal and the relative position between a plurality of sensors for observing the mixed signal are different for each separation system. When the present invention is applied to separation of two signals, the directions of two signal sources are estimated, and two signals reach each of the two sensors from the estimated direction and the interval between the two sensors used by each separation system. And means for calculating a time difference between the separated systems and determining a frequency band to be passed by each separation system.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】[全体構成]図１は、本発明の信号
分離装置の構成を示すブロック図である。センサ（マイ
クロフォン）１は、空間内で混合された源信号ｓを収音
し、混合信号（観測信号）ｘを出力する。観測信号ｘは
複数の分離システム２に入力され、観測信号を分離信号
ｙ’に変換する。それぞれの分離システムから出力され
る分離信号は統合部３で統合して統合分離信号、すなわ
ち、復元された源信号ｙが生成される。信号分離装置に
おいて、基本となる分離システム２が複数個存在する。
各分離システムは、指定された周波数帯域の信号のみを
分離して通過させる。また、通過させる周波数帯域の特
性に合わせて、分離するためのデジタルフィルタの長さ
が異なったり、用いる複数のセンサの相対位置が異なっ
たりしている。各分離システムの出力は、後段に位置す
る統合部３で統合され、全体として全周波数帯域の分離
信号が得られる。次に、信号分離方法を説明する。複数
の分離システム２は、入力された混合信号ｘを分離信号
ｙ’に変換するためのデジタルフィルタの係数を計算し
（ステップ１）、計算されたデジタルフィルタ係数によ
りデジタルフィルタを用いて混合信号を分離信号に変換
し（ステップ２）、指定された周波数帯域のみを通過さ
せる（ステップ３）を有する。なお、（ステップ３）
は、（ステップ１）の前、（ステップ２）の後（図２
参照）、あるいは（ステップ１）と（ステップ２）の間
（図３ 参照）のいずれでもよい。統合部３において
は、複数の（ステップ１〜３）により生成された分離信
号ｙ’を統合して復元された源信号ｙを生成する（ステ
ップ４）。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION [Overall Configuration] FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a signal separation device according to the present invention. The sensor (microphone) 1 picks up the source signal s mixed in space and outputs a mixed signal (observation signal) x. The observation signal x is input to the plurality of separation systems 2 and the observation signal is converted into the separation signal y ′. The separation signals output from the respective separation systems are integrated by the integration unit 3 to generate an integrated separation signal, that is, a restored source signal y. In the signal separation device, there are a plurality of basic separation systems 2.
Each separation system separates and passes only the signals in the designated frequency band. Further, the length of the digital filter for separation is different or the relative positions of the plurality of sensors used are different according to the characteristics of the frequency band to be passed. The outputs of the separation systems are integrated by the integration unit 3 located at the subsequent stage, and the separation signals of all frequency bands are obtained as a whole. Next, the signal separation method will be described. The plurality of separation systems 2 calculates the coefficient of the digital filter for converting the input mixed signal x into the separated signal y ′ (step 1), and uses the calculated digital filter coefficient to convert the mixed signal using the digital filter. It has a step of converting to a separated signal (step 2) and passing only a designated frequency band (step 3). (Step 3)
Before (step 1) and after (step 2) (see FIG.
Or (step 1) and (step 2) (see FIG. 3). The integration unit 3 integrates the separated signals y ′ generated by a plurality of (steps 1 to 3) to generate a restored source signal y (step 4).
【０００８】[分離システム]基本となる分離システム２
の実施形態を２種類示す。１つ目は、図２に示すよう
に、一般の帯域フィルタ２−２を、ＩＣＡによる分離部
と分離フィルタから構成されるＩＣＡによる分離部に直
列接続した構成である。帯域フィルタ２−２は分離信号
の分離前、分離後どちらにでも接続できる。このような
構成は、良く知られている帯域フィルタを流用できるこ
とが利点となるが、一方で、処理される信号が通過すべ
きデジタルフィルタの総和長が長くなり、観測信号から
分離信号への遅延が大きくなるという欠点もある。２つ
目は、分離のためのフィルタに帯域制限の機能を同時に
持たせる構成である。本構成では、１つ目の構成ほどフ
ィルタ長が長くならないという利点がある。[Separation system] Basic separation system 2
Two types of embodiments will be shown. The first is, as shown in FIG. 2, a configuration in which a general bandpass filter 2-2 is connected in series to an ICA separation unit composed of an ICA separation unit and a separation filter. The bandpass filter 2-2 can be connected before or after separation of the separated signals. Such a configuration has the advantage that a well-known bandpass filter can be used, but on the other hand, the total length of the digital filters through which the processed signal has to pass becomes long, and the delay from the observed signal to the separated signal is increased. Also has the drawback of becoming large. The second is a configuration in which the separation filter simultaneously has a band limiting function. This configuration has an advantage that the filter length is not longer than that of the first configuration.
【０００９】図３を参照して分離フィルタに帯域制限の
機能を持たせる分離システム、方法について説明する。
まず、ＩＣＡによるフィルタ係数生成部２−３は、ＩＣ
Ａを用いて帯域制限を行わない普通の分離を行い、分離
のためのフィルタ係数ｗrqを求める。次に、離散フーリ
エ変換部２−４は、これらに離散フーリエ変換を適用
し、各フィルタの周波数特性Ｗrq（ｆ）を求める。そし
て、帯域制限処理部２−５は、指定された周波数帯域以
外の通過を制限するために、指定された周波数帯域以外
の周波数特性を０にして新たな周波数特性Ｗrq'（ｆ）
を求める。最後に、逆フーリエ変換部２−６において、
これらを逆フーリエ変換して求めた周波数特性を反映す
るフィルタ係数ｗrq'とし、分離フィルタ２−７は、こ
れらを用いて実際に信号分離を行う。ただしこのままで
は、遮断周波数付近で急峻な特性となり、現実的な長さ
のフィルタでは実現すべき周波数特性との誤差が大きく
なる。これを緩和するには、得られたフィルタ係数にハ
ニング(Hanning)窓などの窓を掛ければ良い。A separation system and method in which the separation filter has a band limiting function will be described with reference to FIG.
First, the filter coefficient generation unit 2-3 by ICA
Using A, ordinary separation without band limitation is performed, and the filter coefficient w rq for the separation is obtained. Next, the discrete Fourier transform unit 2-4 applies the discrete Fourier transform to these, and obtains the frequency characteristic W rq (f) of each filter. Then, the band limitation processing unit 2-5 sets a new frequency characteristic W rq '(f) by setting the frequency characteristic other than the designated frequency band to 0 in order to limit the passage outside the designated frequency band.
Ask for. Finally, in the inverse Fourier transform unit 2-6,
These are set as filter coefficients w rq 'which reflect the frequency characteristics obtained by inverse Fourier transform, and the separation filter 2-7 actually performs signal separation using these. However, if it is left as it is, the characteristic becomes steep near the cutoff frequency, and the error with the frequency characteristic to be realized becomes large with a filter having a realistic length. To alleviate this, a window such as a Hanning window may be applied to the obtained filter coefficient.
【００１０】[フィルタ長を変化させる例]次に、分離フ
ィルタの長さを各分離システム毎に異なるものにする実
施例を示す。残響時間は、信号が混合する環境（部屋の
大きさ、壁の材質など）に依存し、前もって正確に知る
ことは難しいが、音の場合では、125Hzから250Hzにかけ
て最も長くなり、1000Hz以上では短めに安定するのが一
般的である。従って、サンプリング周波数8000Hzの場合
の例としては、500Hz以下を通過させる分離システムで
はフィルタ長を4096(512ms)とし、500Hz以上を通過させ
る分離システムではフィルタ長を2048(256ms)とする。
分離フィルタはその長さの半分ほどの残響に対応できる
ため、この場合は、500Hz以下では256msまでの残響を50
0Hz以上では128msまでの残響を分離することができる。[Example of Changing Filter Length] Next, an embodiment in which the length of the separation filter is different for each separation system will be described. The reverberation time depends on the environment in which the signals are mixed (room size, wall material, etc.), and it is difficult to know exactly in advance, but in the case of sound, it becomes the longest from 125 Hz to 250 Hz, and it becomes short at 1000 Hz or more. It is generally stable. Therefore, as an example in the case of the sampling frequency of 8000 Hz, the filter length is 4096 (512 ms) in the separation system that passes 500 Hz or less, and the filter length is 2048 (256 ms) in the separation system that passes 500 Hz or more.
Separation filters can handle reverberations of about half their length, so in this case less than 500ms of reverberation up to 256ms below 500Hz.
Above 0Hz, reverberation up to 128ms can be separated.
【００１１】[センサ間隔を変化させる例]次に、センサ
間隔を各分離システム毎に異なるものにする実施例とし
て、間隔が28.3mmであるセンサを用いる分離システム
と、間隔が141.5mmであるセンサを用いる分離システム
を備えた音信号分離装置を考える。間隔ｄを141.5mmと
しても複数の方向に死角を作らない周波数の範囲を考え
ると、その条件はｃを音速として２πｆｃ-1ｄ＜πであ
り、結果としてｆ＜1201.4Hzである。従って、センサ間
隔が141.4mmである分離システムでは1201Hz以下を通過
させ、センサ間隔が28.3mmである分離システムでは1201
Hz以上を通過させる。これにより、複数の方向に死角を
作らない範囲で、できるだけ広い幅のセンサを利用する
ことができる。[Example of Changing Sensor Interval] Next, as an embodiment in which the sensor interval is different for each separation system, a separation system using a sensor with a spacing of 28.3 mm and a sensor with a spacing of 141.5 mm Consider a sound signal separation device equipped with a separation system using a. Considering the range of frequencies that do not create blind spots in a plurality of directions even if the spacing d is 141.5 mm, the condition is 2πfc −1 d <π, where f <1201.4 Hz. Therefore, 1201Hz or less is passed in the separation system with a sensor interval of 141.4mm, and 1201Hz in the separation system with a sensor interval of 28.3mm.
Pass above Hz. As a result, it is possible to use a sensor having a width as wide as possible within a range where blind spots are not formed in a plurality of directions.
【００１２】[信号源方向を推定してより適切な周波数
範囲を決定]しかし、信号源方向が推定できれば、より
適切な周波数範囲を求めることが可能となる。本発明で
は、信号源の数が２である場合にその装置、方法を提供
する。図４を参照して、センサ間隔がｄである分離シス
テムが扱うべき最大周波数を求める構成、方法、すなわ
ち推定信号源方向による周波数帯域の決定部、方法を説
明する。まず、信号源方向推定部４−１は、ＭＵＳＩＣ
法などの良く知られた信号源方向を推定する方法を用い
て、観測信号から信号源方向θ1、θ2を推定する。時間
差計算部４−２は、信号源方向θ1、θ2とセンサ間の間
隔ｄをもとに次の計算を行う。信号の到来方向はセンサ
を結ぶ線に垂直となる方向を90°とすると、間隔ｄの２
つのセンサに到達する時間差は、θ1方向から来る信号
の場合はｃ-1ｄcosθ1、θ2方向から来る信号の場合は
ｃ-1ｄcosθ2となる。ただしｃは信号の速度である。次
にこれらの差を周波数ｆにおける位相差として考える
と、２πｆｃ-1ｄcosθ1および２πｆｃ-1ｄcosθ2とな
る。周波数範囲決定部４−３は、以下に示すように周波
数帯域を決定する。これらの位相差の差（２πｆｃ-1ｄ
cosθ1−２πｆｃ-1ｄcosθ2）がπに近づくほど、ゲイ
ン特性の差を大きくすることができるため、信号分離の
性能を高めやすい。そして、位相差の差がπを超えて２
πに近づくにつれて、ゲイン特性の差が小さくなり分離
性能が除々に低下する。また、πを超えた場合には、θ
1とθ2の間のゲイン特性が最大となる方向ができるた
め、残響を多く拾ってしまう恐れがある。従って本実施
例では、位相差がπを大きく超えない範囲の周波数を扱
うことにし、（２πｆｃ-1ｄcosθ1−２πｆｃ -1ｄcos
θ2）≦απとする。ここでαは、位相差の差がπをど
れだけ超えても良いかを設定するパラメータであり、１
か１を少し超える値である。本条件を整理すると、扱う
最大周波数はｆmax＝αｃ／[２ｄ（cosθ1−cosθ2）]
となる。[A more appropriate frequency by estimating the signal source direction]
Determining range] However, if the source direction can be estimated,
It is possible to obtain an appropriate frequency range. In the present invention
Provides an apparatus and method when the number of signal sources is 2.
To do. Referring to FIG. 4, a separation system in which the sensor interval is d
System, method, etc. to find the maximum frequency that the system should handle
Explain the frequency band determination part and method according to the estimated signal source direction
Reveal First, the signal source direction estimation unit 4-1 uses the MUSIC.
Using well-known methods such as
From the observed signal to the source direction θ1, Θ2To estimate. time
The difference calculation unit 4-2 determines the signal source direction θ.1, Θ2Between the sensor and
The following calculation is performed based on the distance d. Signal arrival direction is a sensor
If the direction perpendicular to the line connecting
The time difference between two sensors is θ1Signal coming from a direction
In case of c-1dcos θ1, Θ2For signals coming from a direction
c-1dcos θ2Becomes However, c is the speed of the signal. Next
And consider these differences as phase differences at frequency f
And 2πfc-1dcos θ1And 2πfc-1dcos θ2Tona
It The frequency range determination unit 4-3 uses the frequency range as shown below.
Determine several bands. The difference between these phase differences (2πfc-1d
cos θ1-2πfc-1dcos θ2) Is closer to π, gay
The difference in signal characteristics can be increased, so the signal separation
Easy to improve performance. Then, when the phase difference exceeds π, 2
As it approaches π, the difference in gain characteristics decreases and the
Performance gradually decreases. If π is exceeded, θ
1And θ2There is a direction in which the gain characteristic between
Therefore, there is a risk of picking up a lot of reverberation. Therefore, this implementation
In the example, we handle frequencies in the range where the phase difference does not exceed π.
Decide, (2πfc-1dcos θ1-2πfc -1dcos
θ2) ≦ απ. Where α is such that the phase difference is π.
It is a parameter that sets whether or not it can exceed 1
Or a value slightly exceeding 1. If these conditions are organized, it will be handled
The maximum frequency is fmax= Αc / [2d (cos θ1−cos θ2)]
Becomes
【００１３】本発明の信号分離装置は、ＣＰＵやメモリ
等を有するコンピュータと利用者端末と記録媒体から構
成することができる。記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気
ディスク装置、半導体メモリ等の機械読み取り可能な記
録媒体であり、ここに記録された信号分離プログラム
は、コンピュータに読み取られ、コンピュータの動作を
制御し、コンピュータ上に前述した各構成要素、すなわ
ち、分離システム、統合部等を実現する。The signal separating apparatus of the present invention can be composed of a computer having a CPU and a memory, a user terminal and a recording medium. The recording medium is a machine-readable recording medium such as a CD-ROM, a magnetic disk device, and a semiconductor memory, and the signal separation program recorded therein is read by a computer, controls the operation of the computer, and is stored in the computer. Each component described above, that is, a separation system, an integration unit, etc. is realized.
【００１４】[0014]
【発明の効果】従来技術および本発明を用いて、２音源
を分離した際の分離性能の比較を図５に示す。本結果を
得るに際し、ＲＷＣＰ(Real World Computing partners
hip：新情報処理開発機構) 実環境音声・音響データベ
ースから選んだ残響時間300msのインパルス応答に、Ａ
ＳＪ(The Acoustical Society of Japan:日本音響学会)
研究用音声コーパスから選んだ８秒の音声データを畳み
込んで混合信号を作成した、横軸はフィルタ長とマイク
間隔の組み合わせを示し、「2048」および「4096」はフ
ィルタ長を、「28.3」と「141.5」はそれぞれマイク間
隔をmmで示している。左側の４組み合わせは従来技術に
よるものであり、フィルタ長やマイク間隔を周波数毎に
変えることはできない。右側の５組み合わせは本発明に
よるものであり、フィルタ長やマイク間隔を周波数帯域
毎に変えることができる。「項２」および「項３」は、
それぞれ請求項４および請求項５の発明を利用したこと
を示す。「項２」の場合は、基本となる分離システムを
２つ備え、796Hz以下の周波数に対してはフィルタ長を4
096とし、796Hz以上4000Hz以下の周波数に対してはフィ
ルタ長を2048とした。「項３」の場合も同様に基本とな
る分離システムを２つ備え、796Hz以下の周波数に対し
てはマイク間隔を141.5mmとし、796Hz以上4000Hz以下の
周波数に対してはマイク間隔を28.3mmとした。796Hzと
いう境界は、請求項６記載の発明の実施例においてα＝
１、音速ｃ＝340m／s、センサ間隔ｄ＝141.5mm、推定信
号源方向θ1＝50°、θ2＝150°として決定された。比
較のため、全ての組み合わせにおいて低域（796Hz以
下）での分離性能と高域（796Hz以上4000Hz以下）での
分離性能を示した。従来技術の４組み合わせの結果を見
ると、低域の分離性能を高めようとすると、高域の分離
性能が低下してしまうことが分かる、一方、本発明で
は、高域の分離性能を保ったまま、低域の分離性能を高
めることが可能となる。例えば、「項２」と「28.3」の
組み合わせでは、従来技術における「2048」と「28.3」
の組み合わせの高域の分離性能を保ったまま、「4096」
と「28.3」の組み合わせの低域の分離性能を達成でき
る。このように、本発明によれば、扱う信号の周波数帯
域毎に適切なフィルタ長とセンサ間隔を設定することが
可能となり、全帯域に対して単一のフィルタ長とセンサ
間隔しか設定できなかった従来技術よりも分離性能が向
上していることが分かる。また、請求項４と請求項５に
発明を併用することで、さらに分離性能を向上させるこ
とも可能であることが分かる。FIG. 5 shows a comparison of separation performance when two sound sources are separated by using the prior art and the present invention. In obtaining these results, RWCP (Real World Computing partners)
hip: New Information Processing Development Organization) A for the impulse response with a reverberation time of 300 ms, which was selected from the actual environment voice / acoustic database
SJ (The Acoustic Society of Japan)
A mixed signal was created by convoluting 8 seconds of audio data selected from the research audio corpus. The horizontal axis shows the combination of filter length and microphone interval, "2048" and "4096" are filter lengths, and "28.3". And "141.5" indicate the microphone spacing in mm. The four combinations on the left side are based on the conventional technique, and the filter length and the microphone interval cannot be changed for each frequency. The five combinations on the right side are according to the present invention, and the filter length and the microphone interval can be changed for each frequency band. “Term 2” and “Term 3” are
It shows that the inventions of claim 4 and claim 5 are utilized, respectively. In the case of “Term 2”, two basic separation systems are provided, and the filter length is 4 for frequencies below 796Hz.
The filter length was set to 096, and the filter length was set to 2048 for frequencies of 796 Hz to 4000 Hz. Similarly, in the case of “item 3”, two basic separation systems are provided, and the microphone interval is 141.5 mm for frequencies below 796 Hz, and the microphone interval is 28.3 mm for frequencies above 796 Hz and 4000 Hz. did. The boundary of 796 Hz is α = in the embodiment of the invention described in claim 6.
1, sound velocity c = 340 m / s, sensor interval d = 141.5 mm, estimated signal source direction θ 1 = 50 °, θ 2 = 150 °. For comparison, the separation performance in the low range (796 Hz or less) and the high range (796 Hz or more and 4000 Hz or less) was shown for all combinations. Looking at the results of the four combinations of the prior art, it can be seen that when attempting to improve the low-frequency separation performance, the high-frequency separation performance decreases, while the present invention maintains the high-frequency separation performance. As it is, it becomes possible to improve the low-frequency separation performance. For example, in the combination of “item 2” and “28.3”, “2048” and “28.3” in the conventional technology
While maintaining the high frequency separation performance of the combination of "4096"
The low-range separation performance of the combination of and "28.3" can be achieved. As described above, according to the present invention, it is possible to set an appropriate filter length and sensor interval for each frequency band of a signal to be handled, and only a single filter length and sensor interval can be set for all bands. It can be seen that the separation performance is improved as compared with the prior art. Further, it is understood that the separation performance can be further improved by using the invention in combination with claim 4 and claim 5.
【図１】本発明の構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the present invention.
【図２】帯域フィルタを分離部に直列接続した分離シス
テム構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of a separation system in which a bandpass filter is connected in series to a separation unit.
【図３】分離フィルタに帯域制限の機能を持たせる分離
システム構成、及び方法の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a separation system configuration and method in which a separation filter has a band limiting function.
【図４】推定信号源方向による周波数帯域の決定部の構
成、及び方法の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of a configuration and method of a frequency band determination unit based on an estimated signal source direction.
【図５】分離性能の比較を示す図。FIG. 5 is a view showing a comparison of separation performance.
１・・・センサ
２・・・分離システム
２−１・・ＩＣＡによる分離部、２−２・・・帯域フィ
ルタ、２−３・・・ＩＣＡによるフィルタ係数生成部、
２−４・・・離散フーリエ変換部、２−５・・・帯域制
限処理部、２−６・・・逆離散フーリエ変換部、２−７
・・・分離フィルタ
４−１・・・信号源方向推定部、４−２・・・時間差計
算部、４−３・・・周波数範囲決定部DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sensor 2 ... Separation system 2-1. Separation part by ICA, 2-2 ... Bandpass filter 2-3 ... Filter coefficient generation part by ICA,
2-4 ... Discrete Fourier transform unit, 2-5 ... Band limitation processing unit, 2-6 ... Inverse discrete Fourier transform unit, 2-7
... Separation filter 4-1 ... Signal source direction estimation unit, 4-2 ... Time difference calculation unit, 4-3 ... Frequency range determination unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 向井 良 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 牧野 昭二 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5D015 DD02 EE04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Ryo Mukai 2-3-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Shoji Makino 2-3-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Telegraph and Telephone Corporation F-term (reference) 5D015 DD02 EE04
Claims (19)
複数のセンサで観測した混合信号から分離する信号分離
装置であって、 混合信号を分離信号に変換するためのデジタルフィルタ
の係数を計算する手段と、デジタルフィルタの係数によ
りデジタルフィルタを用いて混合信号を分離信号に変換
する手段と、指定された周波数帯域のみを通過させる手
段とを有する分離システムを複数個備え、 さらに、それら複数の分離システムの出力を統合する手
段を備えたことを特徴とする信号分離装置。1. A plurality of independent signals mixed in space,
A signal separation device for separating a mixed signal observed by a plurality of sensors, a means for calculating a coefficient of a digital filter for converting the mixed signal into a separated signal, and a mixed signal using a digital filter according to the coefficient of the digital filter. A plurality of separation systems having means for converting a plurality of separation systems and a means for passing only a designated frequency band, and means for integrating the outputs of the plurality of separation systems. Signal separation device.
複数のセンサで観測した混合信号から分離する信号分離
装置であって、 混合信号を分離信号に変換するためのデジタルフィルタ
の係数をＩＣＡ（独立成分分析）を用いて計算する手段
と、デジタルフィルタの係数によりデジタルフィルタを
用いて混合信号を分離信号に変換する手段とを有するＩ
ＣＡによる分離手段と、分離手段の入力部あるいは出力
部に直列接続した指定された周波数帯域のみを通過させ
る手段とを有する分離システムを複数個備え、 さらに、それら複数の分離システムの出力を統合する手
段を備えたことを特徴とする信号分離装置。2. A plurality of independent signals mixed in space,
A signal separation device for separating a mixed signal observed by a plurality of sensors, the means for calculating a coefficient of a digital filter for converting the mixed signal into the separated signals by using ICA (independent component analysis), Means for converting the mixed signal into a separated signal using a digital filter with a coefficient I
A plurality of separation systems having a separation means by CA and means for passing only a designated frequency band connected in series to the input part or the output part of the separation means are provided, and the outputs of the plurality of separation systems are integrated. A signal separation device comprising means.
複数のセンサで観測した混合信号から分離する信号分離
装置であって、 混合信号を分離信号に変換するためのデジタルフィルタ
の係数をＩＣＡ（独立成分分析）を用いて計算する手段
と、デジタルフィルタの係数を離散フーリエ変換して各
フィルタの周波数特性を求める離散フーリエ変換手段
と、各フィルタの周波数特性から指定された周波数以外
の通過を制限して新たな周波数特性を求める帯域制限処
理手段と、新たな周波数特性を反映するデジタルフィル
タの係数を求める逆離散フーリエ変換手段と、新たな周
波数特性を反映するデジタルフィルタの係数によりデジ
タルフィルタを用いて混合信号を分離信号に変換する手
段とを有する分離システムを複数個備え、 さらに、それら複数の分離システムの出力を統合する手
段を備えたことを特徴とする信号分離装置。3. A plurality of independent signals mixed in space,
A signal separation device for separating a mixed signal observed by a plurality of sensors, the means for calculating a coefficient of a digital filter for converting the mixed signal into the separated signals by using ICA (independent component analysis), Discrete Fourier transform means for obtaining a frequency characteristic of each filter by performing a discrete Fourier transform of the coefficient, band limiting processing means for obtaining a new frequency characteristic by limiting passage of frequencies other than a specified frequency from the frequency characteristic of each filter, and System having an inverse discrete Fourier transform means for obtaining the coefficient of a digital filter that reflects various frequency characteristics, and means for converting a mixed signal into a separated signal using a digital filter with the coefficient of the digital filter that reflects a new frequency characteristic And a means for integrating the outputs of the plurality of separation systems. Signal separating apparatus according to claim.
分離装置において、 混合信号を分離信号に変換するデジタルフィルタの長さ
を各分離システム毎に異なるものとすることを特徴とす
る信号分離装置。4. The signal separation device according to claim 1, wherein the length of the digital filter for converting the mixed signal into the separated signal is different for each separation system. Signal separation device.
分離装置において、 混合信号を観測する複数のセンサを備え、複数のセンサ
間の相対位置が各分離システム毎に異なるものであるこ
とを特徴とする信号分離装置。5. The signal separation device according to claim 1, further comprising a plurality of sensors for observing a mixed signal, wherein a relative position between the plurality of sensors is different for each separation system. A signal separation device characterized by being.
号源方向推定手段と、 推定された方向と各分離システムが用いる２センサの間
隔から２つの信号源からの信号が２センサそれぞれに到
達する時間差を計算する時間差計算手段と、 時間差に基づき前記各分離システムが通過させる指定さ
れた周波数帯域を決定する周波数範囲決定手段とを備え
たことを特徴とする信号分離装置。6. The signal separation device according to claim 5, wherein the signal source direction estimating means estimates the directions of two signal sources from the observed mixed signal, and the estimated direction and the two sensors used by each separation system. A time difference calculation means for calculating a time difference in which signals from two signal sources reach each of the two sensors from the interval, and a frequency range determination means for determining a designated frequency band to be passed by each separation system based on the time difference. A signal separation device characterized by the above.
複数のセンサで観測した混合信号から分離する信号分離
方法であって、 混合信号を分離信号に変換するためのデジタルフィルタ
の係数を計算するステップと、デジタルフィルタの係数
によりデジタルフィルタを用いて混合信号を分離信号に
変換するステップと、指定された周波数帯域のみを通過
させるステップの組を複数有し、 それら複数組のステップで生成された信号を統合するス
テップとを備えたことを特徴とする信号分離方法。7. A plurality of independent signals mixed in space,
A signal separation method for separating a mixed signal observed by a plurality of sensors, the step of calculating the coefficient of a digital filter for converting the mixed signal into the separated signal, and the mixed signal using a digital filter according to the coefficient of the digital filter. To a separated signal, and a plurality of sets of steps of passing only a specified frequency band, and a step of integrating the signals generated by the plurality of sets of steps, a signal characterized by the following: Separation method.
複数のセンサで観測した混合信号から分離する信号分離
方法であって、 混合信号を分離信号に変換するためのデジタルフィルタ
の係数をＩＣＡ（独立成分分析）を用いて計算するステ
ップと、デジタルフィルタの係数によりデジタルフィル
タを用いて混合信号を分離信号に変換するステップと、
分離信号の分離前あるいは分離後に指定された周波数帯
域のみを通過させるステップの組を複数有し、 それら複数組のステップで生成された信号を統合するス
テップとを備えたことを特徴とする信号分離方法。8. A plurality of independent signals mixed in space,
A signal separation method for separating a mixed signal observed by a plurality of sensors, comprising: calculating a coefficient of a digital filter for converting the mixed signal into a separated signal using ICA (Independent Component Analysis); Converting the mixed signal to a separated signal using a digital filter with coefficients,
A signal separation characterized by having a plurality of sets of steps for passing only a specified frequency band before or after separation of the separated signals, and integrating the signals generated by the plurality of sets of steps. Method.
複数のセンサで観測した混合信号から分離する信号分離
方法であって、 混合信号を分離信号に変換するためのデジタルフィルタ
の係数をＩＣＡ（独立成分分析）を用いて計算するステ
ップと、デジタルフィルタの係数を離散フーリエ変換し
て各フィルタの周波数特性を求めるステップと、各フィ
ルタの周波数特性から指定された周波数以外の通過を制
限して新たな周波数特性を求めるステップと、新たな周
波数特性を反映するデジタルフィルタの係数を求めるス
テップと、新たな周波数特性を反映するデジタルフィル
タの係数によりデジタルフィルタを用いて混合信号を分
離信号に変換するステップの組を複数備え、 それら複数組のステップで生成された信号を統合するス
テップとを備えたことを特徴とする信号分離方法。9. A plurality of independent signals mixed in space,
A signal separation method for separating a mixed signal observed by a plurality of sensors, comprising: calculating a coefficient of a digital filter for converting the mixed signal into a separated signal using ICA (Independent Component Analysis); Discrete Fourier transform of the coefficients to obtain the frequency characteristics of each filter, the steps of limiting the passage of frequencies other than the specified frequency from the frequency characteristics of each filter to obtain new frequency characteristics, and reflecting the new frequency characteristics The digital filter has a plurality of sets of steps of obtaining the coefficient of the digital filter and the step of converting the mixed signal into the separated signal using the digital filter according to the coefficient of the digital filter reflecting the new frequency characteristic. And a step of integrating the signals.
号分離方法において、 混合信号を分離信号に変換するデジタルフィルタの長さ
をステップの組毎に異なるものとすることを特徴とする
信号分離方法。10. The signal separation method according to claim 7, wherein the length of the digital filter for converting the mixed signal into the separated signal is different for each set of steps. Signal separation method.
信号分離方法において、 観測した混合信号から２つの信号源の方向を推定するス
テップと、 推定された方向と各分離システムが用いる２センサの間
隔から２つの信号源からの信号が２センサそれぞれに到
達する時間差を計算するステップと、 時間差に基づき通過させる指定された周波数帯域を決定
するステップとを備えたことを特徴とする信号分離方
法。11. The signal separation method according to claim 7, wherein the steps of estimating the directions of two signal sources from the observed mixed signal, and the estimated directions and used by each separation system. A signal comprising: a step of calculating a time difference in which signals from two signal sources reach each of the two sensors from an interval of the two sensors; and a step of determining a designated frequency band to pass based on the time difference. Separation method.
を、複数のセンサで観測した混合信号から分離する信号
分離方法をコンピュータに実行させる信号分離プログラ
ムであって、 混合信号を分離信号に変換するためのデジタルフィルタ
の係数を計算する処理と、デジタルフィルタの係数によ
りデジタルフィルタを用いて混合信号を分離信号に変換
する処理と、指定された周波数帯域のみを通過させる処
理の組を複数有し、 それら複数組の処理で生成された信号を統合する処理と
をコンピュータに実行させる信号分離プログラム。12. A signal separation program for causing a computer to execute a signal separation method for separating a plurality of independent signals mixed in space from a mixed signal observed by a plurality of sensors, the mixed signal being a separated signal. There are multiple sets of processing to calculate the coefficient of the digital filter for conversion, processing to convert the mixed signal into a separated signal using the digital filter by the coefficient of the digital filter, and processing to pass only the specified frequency band. And a signal separation program that causes a computer to execute a process of integrating the signals generated by the plurality of sets of processes.
を、複数のセンサで観測した混合信号から分離する信号
分離方法をコンピュータに実行させる信号分離プログラ
ムであって、 混合信号を分離信号に変換するためのデジタルフィルタ
の係数をＩＣＡ（独立成分分析）を用いて計算する処理
と、デジタルフィルタの係数によりデジタルフィルタを
用いて混合信号を分離信号に変換する処理と、分離信号
の分離前あるいは分離後に指定された周波数帯域のみを
通過させる処理の組を複数有し、 それら複数組の処理で生成された信号を統合する処理と
をコンピュータに実行させる信号分離プログラム。13. A signal separation program for causing a computer to execute a signal separation method for separating a plurality of independent signals mixed in space from a mixed signal observed by a plurality of sensors, the mixed signal being a separated signal. The process of calculating the coefficient of the digital filter for conversion using ICA (Independent Component Analysis), the process of converting the mixed signal into the separated signal using the digital filter by the coefficient of the digital filter, A signal separation program that has a plurality of sets of processing that allows only a specified frequency band to pass after separation, and that causes a computer to execute processing that integrates the signals generated by the processing of these plurality of sets.
を、複数のセンサで観測した混合信号から分離する信号
分離方法をコンピュータに実行させる信号分離プログラ
ムであって、 混合信号を分離信号に変換するためのデジタルフィルタ
の係数をＩＣＡ（独立成分分析）を用いて計算する処理
と、デジタルフィルタの係数を離散フーリエ変換して各
フィルタの周波数特性を求める処理と、各フィルタの周
波数特性から指定された周波数以外の通過を制限して新
たな周波数特性を求める処理と、新たな周波数特性を反
映するデジタルフィルタの係数を求める処理と、新たな
周波数特性を反映するデジタルフィルタの係数によりデ
ジタルフィルタを用いて混合信号を分離信号に変換する
処理の組を複数備え、 それら複数組の処理で生成された信号を統合する処理を
コンピュータに実行させる信号分離プログラム。14. A signal separation program for causing a computer to execute a signal separation method for separating a plurality of independent signals mixed in space from a mixed signal observed by a plurality of sensors, the mixed signal being a separated signal. A process of calculating the coefficient of the digital filter for conversion using ICA (Independent Component Analysis), a process of obtaining the frequency characteristic of each filter by performing a discrete Fourier transform of the coefficient of the digital filter, and designation from the frequency characteristic of each filter A new digital filter by limiting the passage of frequencies other than the specified frequency, a digital filter coefficient that reflects the new frequency characteristics, and a digital filter coefficient that reflects the new frequency characteristics. A plurality of sets of processing for converting a mixed signal into a separated signal by using are provided, and signals generated by the processing of the plurality of sets. Signal separating program for executing the process of merging into the computer.
の信号分離プログラムにおいて、 観測した混合信号から２つの信号源の方向を推定する処
理と、 推定された方向と各分離システムが用いる２センサの間
隔から２つの信号源からの信号が２センサそれぞれに到
達する時間差を計算する処理と、 時間差に基づき通過させる指定された周波数帯域を決定
する処理とをコンピュータに実行させる信号分離プログ
ラム。15. The signal separation program according to claim 12, wherein processing for estimating directions of two signal sources from observed mixed signals, estimated directions and used by each separation system. A signal separation program for causing a computer to execute a process of calculating a time difference in which signals from two signal sources reach each of the two sensors from an interval of two sensors and a process of determining a designated frequency band to be passed based on the time difference.
を、複数のセンサで観測した混合信号から分離する信号
分離方法をコンピュータに実行させる信号分離プログラ
ムを記録した記録媒体であって、 混合信号を分離信号に変換するためのデジタルフィルタ
の係数を計算する処理と、デジタルフィルタの係数によ
りデジタルフィルタを用いて混合信号を分離信号に変換
する処理と、指定された周波数帯域のみを通過させる処
理の組を複数有し、 それら複数組の処理で生成された信号を統合する処理と
をコンピュータに実行させる信号分離プログラムを記録
した記録媒体。16. A recording medium on which a signal separation program for causing a computer to execute a signal separation method for separating a plurality of independent signals mixed in space from a mixed signal observed by a plurality of sensors, The process of calculating the coefficient of the digital filter for converting the signal into the separated signal, the process of converting the mixed signal into the separated signal using the digital filter by the coefficient of the digital filter, and the process of passing only the specified frequency band A recording medium having a plurality of sets of, and recording a signal separation program for causing a computer to execute a process of integrating signals generated by the processes of the plurality of sets.
を、複数のセンサで観測した混合信号から分離する信号
分離方法をコンピュータに実行させる信号分離プログラ
ムを記録した記録媒体であって、 混合信号を分離信号に変換するためのデジタルフィルタ
の係数をＩＣＡ（独立成分分析）を用いて計算する処理
と、デジタルフィルタの係数によりデジタルフィルタを
用いて混合信号を分離信号に変換する処理と、分離信号
の分離前あるいは分離後に指定された周波数帯域のみを
通過させる処理の組を複数有し、 それら複数組の処理で生成された信号を統合する処理と
をコンピュータに実行させる信号分離プログラムを記録
した記録媒体。17. A recording medium recording a signal separation program for causing a computer to execute a signal separation method for separating a plurality of independent signals mixed in space from a mixed signal observed by a plurality of sensors, A process of calculating a coefficient of a digital filter for converting a signal into a separated signal using ICA (Independent Component Analysis), a process of converting a mixed signal into a separated signal using a digital filter according to the coefficient of the digital filter, and a separation A signal separation program is recorded that has a plurality of sets of processing that passes only the frequency band specified before or after signal separation and that integrates the signals generated by these multiple sets of processing into a computer. recoding media.
を、複数のセンサで観測した混合信号から分離する信号
分離方法をコンピュータに実行させる信号分離プログラ
ムを記録した記録媒体であって、 混合信号を分離信号に変換するためのデジタルフィルタ
の係数をＩＣＡ（独立成分分析）を用いて計算する処理
と、デジタルフィルタの係数を離散フーリエ変換して各
フィルタの周波数特性を求める処理と、各フィルタの周
波数特性から指定された周波数以外の通過を制限して新
たな周波数特性を求める処理と、新たな周波数特性を反
映するデジタルフィルタの係数を求める処理と、新たな
周波数特性を反映するデジタルフィルタの係数によりデ
ジタルフィルタを用いて混合信号を分離信号に変換する
処理の組を複数備え、 それら複数組の処理で生成された信号を統合する処理を
コンピュータに実行させる信号分離プログラムを記録し
た記録媒体。18. A recording medium recording a signal separation program for causing a computer to execute a signal separation method for separating a plurality of independent signals mixed in space from a mixed signal observed by a plurality of sensors, A process of calculating a coefficient of a digital filter for converting a signal into a separated signal by using ICA (Independent Component Analysis), a process of obtaining a frequency characteristic of each filter by performing a discrete Fourier transform of the coefficient of the digital filter, and each filter The process of obtaining a new frequency characteristic by limiting the passage of frequencies other than the specified frequency from the frequency characteristic of, the process of obtaining the coefficient of the digital filter that reflects the new frequency characteristic, and the process of the digital filter that reflects the new frequency characteristic. A plurality of sets of processing for converting a mixed signal into a separated signal by using a digital filter with a coefficient are provided, and the processing of the plurality of sets is performed. In recording medium which records a signal separating program for executing the process of integrating the generated signal to the computer.
の信号分離方法プログラムを記録した記録媒体におい
て、 観測した混合信号から２つの信号源の方向を推定する処
理と、 推定された方向と各分離システムが用いる２センサの間
隔から２つの信号源からの信号が２センサそれぞれに到
達する時間差を計算する処理と、 時間差に基づき通過させる指定された周波数帯域を決定
する処理をコンピュータに実行させる信号分離プログラ
ムを記録した記録媒体。19. A recording medium in which the signal separation method program according to claim 16 is recorded, a process of estimating directions of two signal sources from observed mixed signals, and estimated directions. And a process of calculating a time difference at which signals from two signal sources reach each of the two sensors from the interval of the two sensors used by each separation system, and a process of determining a designated frequency band to pass based on the time difference. A recording medium having a signal separation program recorded therein.
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| EP2237272A2 (en) | 2009-03-30 | 2010-10-06 | Sony Corporation | Signal processing apparatus, signal processing method, and program |
| JP2011002535A (en) * | 2009-06-17 | 2011-01-06 | Toyota Motor Corp | Voice interaction system, voice interaction method, and program |
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