JP2004012151A - 音源方向推定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】レベルの大きな反射音や雑音と共に入力された音の音源位置の方向の推定精度の劣化を防止することが可能な音源方向推定装置を提供すること。
【解決手段】音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホン１１０１、１１０２、１１０３等を備えたマイクロホンアレイ１１００と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段１４００と、複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長情報を複数保持し、信号対雑音比の情報に基づいて時間窓長情報を選択する時間窓長選択手段１６００と、選択された時間窓長情報に応じて特定されたマイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて音源位置の方向を推定する音源方向推定手段１９００とからなる構成を有する。
【選択図】 図１
【解決手段】音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホン１１０１、１１０２、１１０３等を備えたマイクロホンアレイ１１００と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段１４００と、複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長情報を複数保持し、信号対雑音比の情報に基づいて時間窓長情報を選択する時間窓長選択手段１６００と、選択された時間窓長情報に応じて特定されたマイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて音源位置の方向を推定する音源方向推定手段１９００とからなる構成を有する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のマイクロホンによって入力された音響信号に基づいて音源位置の方向を推定する音源方向推定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数のマイクロホンによって入力された音響信号に基づいて音源位置の方向を推定する装置としては、例えば、特開２００１−１６６０２５号公報に開示されたものが知られている。
【０００３】
図２１に示す従来の音源方向推定装置９０００は、複数のマイクロホンからなるマイクロホンアレイ９１００、複数のマイクロホンによって出力される音響信号を処理するマイクロホン毎の信号処理手段、およびマイクロホン毎の信号処理手段によって出力された情報に基づいて音源位置の方向を推定する推定方向算出手段９９３０によって構成される。
【０００４】
ここで、マイクロホン毎の信号処理手段は、例えば、所定の時間長である時間窓に基づいてマイクロホン９１０１によって生成された音響信号から解析対象の音響信号を抽出する信号切出し手段９９１１と抽出された音響信号を分析して周波数毎の複素振幅を算出する周波数分析手段９９２１とを含む構成をしている。
【０００５】
この構成により、音源方向推定装置９０００は、予め決められ固定された時間長の時間窓を介して、定期的に抽出された音響信号と、マイクロホンアレイ９１００を構成する各マイクロホンの位置情報等に基づいて音源位置の方向を推定していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の音源方向推定装置９０００では、物体に反射して検出される音の音圧レベルの高低や雑音の影響を考慮して推定していないため、室内のように反射音の音圧レベルが高くなる場合や雑音が多い場合には、音源位置の方向の推定精度が低下するという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、反射音の音圧レベルの高低および雑音の影響を考慮して音源位置の方向を推定することが可能な音源方向推定装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の音源方向推定装置は、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長情報を複数保持し、前記信号対雑音比の情報に基づいて前記時間窓長情報を選択する時間窓長選択手段と、前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備えた構成を有している。この構成により、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比に基づいて時間窓長を相互に異なる所定の値の中から選択するため、反射音の音圧レベルの高低および雑音の影響を考慮して音源位置の方向を推定することが可能である。
【０００９】
また、本発明の音源方向推定装置は、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長情報を複数保持し、前記信号対雑音比の情報に基づいて前記時間窓長情報を選択する時間窓長選択手段と、前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段と、前記信号対雑音比算出手段によって算出された信号対雑音比に基づいて、前記時間窓の開始点を示す時間窓開始点を算出する時間窓長開始点算出手段を備え、前記音源方向推定手段は、前記時間窓長開始点算出手段によって算出された時間窓開始点と前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報とに応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する構成を有している。この構成により、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比に基づいて前記時間窓の開始点を算出するため、入力された音響信号に応じた音源位置の方向を推定することが可能である。
【００１０】
また、本発明の音源方向推定装置は、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を、前記信号対雑音比の情報に基づいて算出する時間窓長算出手段と、前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓の時間長に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備えた構成を有している。この構成により、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比に基づいて時間窓長を算出するため、時間窓長をより細かく定められ、反射音の音圧レベルの高低および雑音の影響を考慮して音源位置の方向を推定することが可能である。
【００１１】
また、本発明の音源方向推定装置は、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を、前記信号対雑音比の情報に基づいて算出する時間窓長算出手段と、前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓の時間長に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段と、前記信号対雑音比算出手段によって算出された信号対雑音比に基づいて、前記時間窓の開始点を示す時間窓開始点を算出する時間窓長開始点算出手段を備え、前記音源方向推定手段は、前記時間窓長開始点算出手段によって算出された時間窓開始点と前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓の時間長とに応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する構成を有している。この構成により、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比に基づいて前記時間窓の開始点を算出するため、入力された音響信号に応じた音源位置の方向を推定することが可能である。
【００１２】
また、本発明の音源方向推定装置は、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長情報を複数保持し、前記信号対雑音比の情報に基づいて前記時間窓長情報を選択する時間窓長選択手段と、前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備え、または、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を、前記信号対雑音比の情報に基づいて算出する時間窓長算出手段と、前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓の時間長に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備え、さらに、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を選択する入力信号選択手段を備え、前記信号対雑音比算出手段は、前記入力信号選択手段によって選択された音響信号の信号対雑音比を算出する構成を有している。この構成により、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比のうち１つの信号対雑音比を選択し、選択された信号対雑音比に基づいて時間窓長を算出するため、入力された音響信号に応じた反射音の音圧レベルの高低および雑音の影響を考慮して音源位置の方向を推定することが可能である。
【００１３】
また、本発明の音源方向推定装置は、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長情報を複数保持し、前記信号対雑音比の情報に基づいて前記時間窓長情報を選択する時間窓長選択手段と、前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備え、または、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を、前記信号対雑音比の情報に基づいて算出する時間窓長算出手段と、前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓の時間長に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備え、さらに、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号の信号対雑音比を算出し、前記信号対雑音比の最も高い音響信号を選択する入力信号選択手段を備え、前記信号対雑音比算出手段は、前記選択された音響信号の信号対雑音比を算出する構成を有している。この構成により、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比のうち最も高い信号対雑音比に基づいて前記時間窓長を得るため、反射音の音圧レベルの高低および雑音の影響を考慮して音源位置の方向を推定することが可能である。
【００１４】
また、本発明の音源方向推定装置は、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する帯域分割手段と、前記周波数帯域毎の音響信号の各々について信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長情報を複数保持し、前記信号対雑音比の何れかに基づいて前記時間窓長情報を選択する時間窓長選択手段と、前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備えた構成を有している。この構成により、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号を周波数帯域で分割し、分割された周波数帯域毎の音響信号の信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比のうち高い値を示す信号対雑音比に基づいて前記時間窓を相互に異なる所定の値の中から選択するため、信号対雑音比の低い周波数帯域の音響信号を除いた前記音源位置の方向の推定が可能であり、反射音の音圧レベルの高低および雑音の影響を考慮して音源位置の方向を推定することが可能である。
【００１５】
また、本発明の音源方向推定装置は、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する帯域分割手段と、前記周波数帯域毎の音響信号の各々について信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長情報を複数保持し、前記信号対雑音比の何れかに基づいて前記時間窓長情報を選択する時間窓長選択手段と、前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段と、前記信号対雑音比算出手段によって算出された信号対雑音比の何れかに基づいて、前記時間窓の開始点を示す時間窓開始点を算出する時間窓長開始点算出手段を備え、前記音源方向推定手段は、前記時間窓長開始点算出手段によって算出された時間窓開始点と前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報とに応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する構成を有している。この構成により、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比に基づいて前記時間窓の開始点を算出するため、入力された音響信号に応じた音源位置の方向を推定することが可能である。
【００１６】
また、本発明の音源方向推定装置は、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する帯域分割手段と、前記周波数帯域毎の音響信号の各々について信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長を、前記信号対雑音比の何れかに基づいて算出する時間窓長算出手段と、前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備えた構成を有している。この構成により、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号を周波数帯域で分割し、分割された周波数帯域毎の音響信号の信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比のうち高い値を示す信号対雑音比に基づいて前記時間窓を算出するため、信号対雑音比の低い周波数帯域の音響信号を除いた前記音源位置の方向の推定が可能であり、反射音の音圧レベルの高低および雑音の影響を考慮して音源位置の方向を推定することが可能である。
【００１７】
また、本発明の音源方向推定装置は、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する帯域分割手段と、前記周波数帯域毎の音響信号の各々について信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長を、前記信号対雑音比の何れかに基づいて算出する時間窓長算出手段と、前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段と、前記信号対雑音比算出手段によって算出された信号対雑音比の何れかに基づいて、前記時間窓の開始点を示す時間窓開始点を算出する時間窓長開始点算出手段を備え、前記音源方向推定手段は、前記時間窓長開始点算出手段によって算出された時間窓開始点と前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓の時間長とに応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する構成を有している。この構成により、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比に基づいて前記時間窓の開始点を算出するため、入力された音響信号に応じた音源位置の方向を推定することが可能である。
【００１８】
また、本発明の音源方向推定装置は、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する帯域分割手段と、前記周波数帯域毎の音響信号の各々について信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長情報を複数保持し、前記信号対雑音比の何れかに基づいて前記時間窓長情報を選択する時間窓長選択手段と、前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備え、または、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する帯域分割手段と、前記周波数帯域毎の音響信号の各々について信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長を、前記信号対雑音比の何れかに基づいて算出する時間窓長算出手段と、前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備え、さらに、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を選択する入力信号選択手段を備え、前記帯域分割手段は、前記入力信号選択手段によって選択された音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する構成を有している。この構成により、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比のうち１つの信号対雑音比を選択し、選択された信号対雑音比に基づいて時間窓長を算出するため、入力された音響信号に応じた反射音の音圧レベルの高低および雑音の影響を考慮して音源位置の方向を推定することが可能である。
【００１９】
また、本発明の音源方向推定装置は、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する帯域分割手段と、前記周波数帯域毎の音響信号の各々について信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長情報を複数保持し、前記信号対雑音比の何れかに基づいて前記時間窓長情報を選択する時間窓長選択手段と、前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備え、または、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する帯域分割手段と、前記周波数帯域毎の音響信号の各々について信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長を、前記信号対雑音比の何れかに基づいて算出する時間窓長算出手段と、前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備え、さらに、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号の信号対雑音比を算出し、前記信号対雑音比の最も高い音響信号を選択する入力信号選択手段を備え、前記帯域分割手段は、前記入力信号選択手段によって選択された音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する構成を有している。この構成により、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比のうち最も高い信号対雑音比に基づいて前記時間窓長を得るため、反射音の音圧レベルの高低および雑音の影響を考慮して音源位置の方向を推定することが可能である。
【００２０】
また、本発明の音源方向推定装置は、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する帯域分割手段と、前記周波数帯域毎の音響信号の各々について信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長情報を複数保持し、前記信号対雑音比の何れかに基づいて前記時間窓長情報を選択する時間窓長選択手段と、前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備え、または、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する帯域分割手段と、前記周波数帯域毎の音響信号の各々について信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長を、前記信号対雑音比の何れかに基づいて算出する時間窓長算出手段と、前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備え、さらに、前記音源方向推定手段は、前記時間窓に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号を周波数毎に抽出し、前記周波数毎に抽出された音響信号のうち、前記信号対雑音比算出手段によって算出された信号対雑音比が所定の値以上の周波数帯域内の周波数の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する構成を有している。この構成により、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から得られた信号対雑音比の低い周波数帯域の音響信号を除いた音の音源位置の方向の推定がなされ、反射音の音圧レベルの高低および雑音の影響を考慮して音源位置の方向を推定することが可能である。
【００２１】
また、本発明の音源方向推定装置は、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長情報を複数保持し、前記信号対雑音比の情報に基づいて前記時間窓長情報を選択する時間窓長選択手段と、前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備え、または、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を、前記信号対雑音比の情報に基づいて算出する時間窓長算出手段と、前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓の時間長に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備え、または、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する帯域分割手段と、前記周波数帯域毎の音響信号の各々について信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長情報を複数保持し、前記信号対雑音比の何れかに基づいて前記時間窓長情報を選択する時間窓長選択手段と、前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備え、または、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する帯域分割手段と、前記周波数帯域毎の音響信号の各々について信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長を、前記信号対雑音比の何れかに基づいて算出する時間窓長算出手段と、前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備え、さらに、前記音源方向推定手段は、前記時間窓に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号を周波数毎に抽出し、前記周波数毎に抽出された音響信号に基づいて推定された前記音源位置の方向を平均化することによって前記音源位置の方向を推定する構成を有している。この構成により、複数の周波数から得られる前記音源位置の方向を平均化するため、前記音源位置の方向の推定精度を向上させることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
（第１の実施の形態）
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態の音源方向推定装置１０００は、マイクロホン１１０１、１１０２、１１０３等の複数のマイクロホンからなるマイクロホンアレイ１１００、複数のマイクロホンによって出力される音響信号を後述の信号対雑音比算出手段１４００に出力するか否かを切り替えるスイッチ１２０１、１２０２、１２０３等の複数のスイッチ、複数のスイッチを制御するスイッチ制御手段１３００、音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段１４００、マイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間長である、相互に異なる所定の長さの複数の時間窓長を示す情報を含む情報を格納する記憶手段１５００、記憶手段１５００に格納された情報から１つの時間窓長を示す情報を選択する時間窓長選択手段１６００、および、選択された時間窓長を示す情報とマイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンの位置の情報とに基づいて音源位置の方向の推定値を算出する音源方向推定手段１９００を備えている。
【００２３】
また、音源方向推定手段１９００は、マイクロホンアレイ１１００に含まれる複数のマイクロホンによって生成された音響信号を時間窓長選択手段１６００によって選択された情報に示される時間窓長の範囲で前記音響信号を抽出する信号切出し手段１９１１、１９１２、１９１３等の信号切出し手段および、各信号切出し手段によって抽出された信号の周波数毎の複素振幅を算出する周波数分析手段１９２１、１９２２、１９２３などの周波数分析手段を有した構成を複数備え、さらに、周波数分析手段１９２１等の複数の周波数分析手段によって算出された複素振幅に基づいて音源位置の方向の推定値を算出する推定方向算出手段１９３０を備えている。
【００２４】
マイクロホンアレイ１１００は、マイクロホン１１０１等の複数のマイクロホンを有し、マイクロホン１１０１は、音を入力して得られた音響信号をスイッチ１２０１と信号切出し手段１９１１とに出力する手段である。
【００２５】
スイッチ１２０１は、マイクロホン１１０１によって出力された音響信号とスイッチ制御手段１３００によって出力された制御信号を入力とし、入力された制御信号に応じて入力された音響信号を信号対雑音比算出手段１４００に出力する手段である。
【００２６】
スイッチ制御手段１３００は、スイッチ１２０１等の複数のスイッチのうち１つのスイッチを選択し、選択されたスイッチに信号対雑音比算出手段１４００へ音響信号を出力することを許可する旨の制御信号を生成し、生成された制御信号をスイッチ１２０１等の複数のスイッチに出力する手段である。
【００２７】
ここで、スイッチ制御手段１３００は、スイッチ１２０１等の複数のスイッチのうち、何れのスイッチを選択してもよい。例えば、スイッチ１２０１等の複数のスイッチによって出力された音響信号の信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比の最も高い音響信号を出力したスイッチを選択する。
【００２８】
なお、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる複数のマイクロホンのうち、所定の１つのマイクロホンによって得られた音響信号を信号対雑音比算出手段１４００に出力する構成とした場合、スイッチ１２０１等の複数のスイッチおよびスイッチ制御手段１３００は、除くことが可能である。
【００２９】
スイッチ１２０１等の複数のスイッチおよびスイッチ制御手段１３００を除く場合、例えば、マイクロホン１１０１は、音を入力して得られた音響信号を信号切出し手段１９１１と信号対雑音比算出手段１４００とに出力し、他のマイクロホン１１０２等の複数のマイクロホンは、音を入力して得られた音響信号を信号切出し手段１９１２等の複数の信号切出し手段にそれぞれ出力する。
以上に説明した、スイッチ１２０１等の複数のスイッチとスイッチ制御手段１３００とによって入力信号選択手段を構成する。
【００３０】
信号対雑音比算出手段１４００は、スイッチ１２０１等の何れかのスイッチによって出力された音響信号を入力とし、入力された音響信号の信号対雑音比を算出し、算出した信号対雑音比を示す情報を生成し、生成された信号対雑音比を示す情報を時間窓長選択手段１６００に出力する手段である。
【００３１】
図２は、信号対雑音比算出手段１４００のブロック構成を示す図である。
信号対雑音比算出手段１４００は、所定の時間範囲に入力された音響信号に基づいて雑音レベルを算出する雑音レベル算出手段１４１０、および信号対雑音比を算出する信号レベル差分算出手段１４２０を有している。
【００３２】
雑音レベル算出手段１４１０は、スイッチ１２０１等の何れかのスイッチによって出力された音響信号を入力とし、所定の時間範囲に入力された音響信号の雑音レベルを算出し、算出された雑音レベルを示す情報を生成し、生成された雑音レベルを示す情報を信号レベル差分算出手段１４２０に出力する手段である。
【００３３】
信号レベル差分算出手段１４２０は、スイッチ１２０１等の何れかのスイッチによって出力された音響信号と、雑音レベル算出手段１４１０によって出力された雑音レベルを示す情報とを入力とし、入力された音響信号と雑音レベルとの差分によって信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比を示す情報を生成し、生成された信号対雑音比を示す情報を時間窓長選択手段１６００に出力する手段である。
【００３４】
以上説明したように、信号対雑音比算出手段１４００は、入力された音響信号に基づいて信号対雑音比を算出する。
記憶手段１５００は、マイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間長である時間窓長を示す情報を含む情報を予め格納する手段である。
記憶手段１５００に格納された情報に示される時間窓長には、相互に異なる所定の値が割り当てられている。
【００３５】
時間窓長選択手段１６００は、信号対雑音比算出手段１４００によって出力された信号対雑音比を示す情報と、記憶手段１５００に格納されている複数の時間窓長を示す情報とを入力とし、入力された信号対雑音比を示す情報に基づいて、入力された複数の時間窓長を示す情報のうち１つの時間窓長を示す情報を選択し、選択された時間窓長を示す情報を信号切出し手段１９１１等の複数の信号切出し手段に出力する手段である。
【００３６】
ここで、時間窓長選択手段１６００で選択される時間窓長を示す情報と信号対雑音比との関係について説明する。
図３は、音源方向推定装置１０００に入力された音と時間窓との関係の例を示す図である。
【００３７】
図３において、縦軸は音の波の振幅、横軸は時間を示し、手を叩いた場合のような短い発音時間の直接音が入力され、続いて直接音の反射音が入力され、入力された音は、例えば信号対雑音比が１５ｄＢ以上と、信号対雑音比が高い音である。
【００３８】
図３に示された例の場合、直接音が入力された時間範囲を示す時間窓３１０と、直接音と反射音とが入力された時間範囲を示す時間窓３２０を比較したとき、時間窓３１０の範囲で抽出された音響信号に基づいて音源位置の方向を推定する方が反射音の影響が少ないため、音源位置の方向の推定精度が向上する。
【００３９】
図４は、図３と同様に音源方向推定装置１０００に入力された音と時間窓との関係の例を示す図である。
図４において、縦軸は音の波の振幅、横軸は時間を示し、入力された音は、例えば信号対雑音比が１５ｄＢ未満と、信号対雑音比が低い音である。
【００４０】
図４に示された例の場合、反射音による影響が雑音による影響に対して少ないため、短い時間範囲を示す時間窓４１０と、長い時間範囲を示す時間窓４２０とを比較した場合、時間窓４２０の範囲で抽出された音響信号に基づいて音源位置の方向を推定する方が、より多くの標本を得ることができるため、音源位置の方向の推定精度が向上する。
【００４１】
以上説明したように、時間窓長選択手段１６００は、信号対雑音比に応じた時間窓長を示す情報を記憶手段１５００から検索し、例えば、信号対雑音比が高い場合は短い時間窓長を示す情報を取得し、信号対雑音比が低い場合は長い時間窓長を示す情報を取得する。
【００４２】
信号切出し手段１９１１は、マイクロホン１１０１によって出力された音響信号と、時間窓長選択手段１６００によって出力された時間窓長を示す情報とを入力とし、入力された情報に示される時間窓長の範囲に入力された音響信号を抽出し、抽出された音響信号を周波数分析手段１９２１に出力するための手段である。
【００４３】
周波数分析手段１９２１は、信号切出し手段１９１１によって入力された音響信号を入力とし、入力された音響信号を分析して周波数毎の複素振幅を算出し、算出された複素振幅を示す情報を生成し、生成された複素振幅を示す情報を推定方向算出手段１９３０に分析した周波数毎に順次出力する手段である。
【００４４】
推定方向算出手段１９３０は、周波数分析手段１９２１等の複数の周波数分析手段によって出力された複素振幅を示す情報を入力とし、入力された複素振幅を示す情報と、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンの位置の情報とに基づいて音源位置の方向の推定値を算出し、算出された音源位置の方向の推定値を示す情報を生成し、生成された音源位置の方向の推定値を示す情報を外部の装置に出力する手段である。
【００４５】
なお、周波数分析手段１９２１で処理される音響信号に基づいた複素振幅の算出、および推定方向算出手段１９３０で処理される複素振幅と、マイクロホンの位置の情報とに基づいた音源位置の方向の推定値の算出については公知であり、例えば、特開２００１−１６６０２５号公報に記載されているため説明は省略する。
【００４６】
また、推定方向算出手段１９３０は、周波数分析手段１９２１等の複数の周波数分析手段によって出力された複素振幅を示す情報を順次入力し、入力された複素振幅を示す情報に基づいて得られた音源位置の方向の推定値の平均値を算出することによって音源位置の方向の推定値を算出するのでもよい。
【００４７】
図５は、本発明の第１の実施の形態の音源方向推定方法における処理の流れを示すフローチャートである。
以下で説明する処理に先立って、記憶手段１５００には、マイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間長である、あらかじめ定められた相互に異なる所定の時間窓長を示す情報を含む情報があらかじめ複数格納されている。
【００４８】
マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる複数のマイクロホンは、音を入力して音響信号を得る（Ｓ１１０）。
スイッチ制御手段１３００は、入力された音響信号のうち１つの音響信号を選択する（Ｓ１２０）。
【００４９】
信号対雑音比算出手段１４００は、ステップＳ１２０で選択された１つの音響信号の信号対雑音比を算出する（Ｓ１３０）。
時間窓長選択手段１６００は、算出された信号対雑音比に基づいて記憶手段１５００に格納された時間窓長を示す情報のうち１つの時間窓長を示す情報を取得する（Ｓ１４０）。
【００５０】
音源方向推定手段１９００は、ステップＳ１４０で得られた情報に示された時間窓長の範囲にマイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる複数のマイクロホンによって入力された音響信号と、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンの位置の情報とに基づいて音源位置の方向の推定値を算出する（Ｓ１６０）。
【００５１】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態の音源方向推定装置は、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比に基づいて時間窓長を相互に異なる所定の値の中から選択するため、反射音の音圧レベルの高低および雑音の影響を考慮して音源位置の方向を推定することが可能である。
【００５２】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態の音源方向推定装置２０００のブロック構成を示す図である。
音源方向推定装置２０００は、本発明の第１の実施の形態の音源方向推定装置１０００に、さらに、信号対雑音比算出手段１４００によって算出された信号対雑音比に基づいて、マイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の開始点を示す時間窓開始点を算出する時間窓長開始点算出手段２７００を設けた点が相違する。
【００５３】
また、音源方向推定手段２９００は、信号切出し手段２９１１等の信号切出し手段が、本発明の第１の実施の形態の音源方向推定装置１０００の音源方向推定手段１９００の信号切出し手段１９１１等の信号切出し手段が行う音響信号の抽出処理に時間窓開始点を考慮する点が相違する。
【００５４】
なお、本発明の第２の実施の形態の音源方向推定装置２０００を構成する構成手段のうち、上記本発明の第１の実施の形態の音源方向推定装置１０００における構成手段と同様の処理を行うものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５５】
時間窓開始点算出手段２７００は、信号対雑音比算出手段１４００によって出力された信号対雑音比を示す情報を入力とし、入力された信号対雑音比を示す情報に基づいて音響信号の信号処理対象部分を特定する時間窓の開始点である時間窓開始点を算出し、算出された時間窓開始点を示す情報を生成し、生成された時間窓開始点を示す情報を信号切出し手段２９１１等の複数の信号切出し手段に出力する手段である。
【００５６】
図７は、音源方向推定装置２０００に入力された音と時間窓との関係の例を示す図である。
図７において、縦軸は音の波の振幅、横軸は時間を示し、入力された音は、例えば信号対雑音比が１５ｄＢ未満と、信号対雑音比が低い音である。
【００５７】
図４に示された例の場合、周期的に定められた時間窓７２０および時間窓７３０と、信号対雑音比が高い時間を中心として定められた時間窓７１０とを比較したとき、時間窓７１０の範囲で抽出された音響信号に基づいて音源位置の方向を推定する方が、雑音の影響が少ないため、音源位置の方向の推定精度が向上する。
【００５８】
以上説明したように、時間窓長開始点算出手段２７００は、信号対雑音比の高い時間を中心とした時間窓となるように時間窓開始点を算出する。
【００５９】
信号切出し手段２９１１は、マイクロホン１１０１によって出力された音響信号と、時間窓長選択手段１６００によって出力された時間窓長を示す情報と、時間窓長開始点算出手段２７００によって出力された時間窓開始点を示す情報とを入力とし、入力された情報に示される時間窓開始点から入力された情報に示される時間窓長の範囲に入力された音響信号を抽出し、抽出された音響信号を周波数分析手段１９２１に出力する手段である。
【００６０】
図８は、本発明の第２の実施の形態の音源方向推定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の実施の形態の音源方向推定方法の処理のうち、上記本発明の第１の実施の形態の音源方向推定方法における処理と同様なものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６１】
ステップＳ１４０で時間窓長を示す情報を得た後、時間窓長開始点算出手段２７００は、ステップＳ１３０で算出された信号対雑音比に基づいて音響信号の信号処理対象部分を特定する時間窓の開始点である時間窓開始点を算出する（Ｓ２５０）。
【００６２】
音源方向推定手段２９００は、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる複数のマイクロホンによって入力された音響データをステップＳ１４０で得られた時間窓長を示す情報と、ステップＳ２５０で得られた時間窓開始点と、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンの位置の情報とに基づいて、音源位置の方向の推定値を算出する（Ｓ２６０）。
【００６３】
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態の音源方向推定装置は、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比に基づいて時間窓の開始点を算出するため、入力された音響信号に応じた音源位置の方向を推定することが可能である。
【００６４】
（第３の実施の形態）
図９は、本発明の第３の実施の形態の音源方向推定装置３０００のブロック構成を示す図である。
音源方向推定装置３０００は、マイクロホン１１０１、１１０２、１１０３等の複数のマイクロホンからなるマイクロホンアレイ１１００、複数のマイクロホンによって出力される音響信号を後述の信号対雑音比算出手段１４００に出力するか否かを切り替えるスイッチ１２０１、１２０２、１２０３等の複数のスイッチ、複数のスイッチを制御するスイッチ制御手段１３００、音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段１４００、マイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓長を算出する時間窓長算出手段３６５０、および、選択された時間窓長を示す情報とマイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンの位置の情報とに基づいて音源位置の方向の推定値を算出する音源方向推定手段１９００を備えている。
【００６５】
なお、本発明の第３の実施の形態の音源方向推定装置３０００を構成する構成手段のうち、上記本発明の第１の実施の形態の音源方向推定装置１０００における構成手段と同様の処理を行うものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６６】
時間窓長算出手段３６５０は、信号対雑音比算出手段１４００によって出力された信号対雑音比を示す情報を入力とし、入力された信号対雑音比を示す情報に基づいて時間窓長を算出し、算出された時間窓長を示す情報を生成し、生成された時間窓長を示す情報を信号切出し手段１９１１等の複数の信号切出し手段に出力する手段である。
【００６７】
ここで、時間窓長算出手段３６５０は、例えば、信号対雑音比と時間窓長の相関関係を示す所定の係数が設定された一次関数等の関数によって時間窓長を算出する。
【００６８】
図１０は、本発明の第３の実施の形態の音源方向推定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３の実施の形態の音源方向推定方法の処理のうち、上記本発明の第１の実施の形態の音源方向推定方法における処理と同様なものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６９】
ステップＳ１３０で信号対雑音比が算出された後、時間窓長算出手段３６５０は、算出された信号対雑音比に基づいて時間窓長を算出する（Ｓ３４０）。
【００７０】
音源方向推定手段１９００は、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる複数のマイクロホンによって入力された音響データをステップＳ３４０で得られた時間窓長と、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンの位置の情報とに基づいて、音源位置の方向の推定値を算出する（Ｓ１６０）。
【００７１】
以上説明したように、本発明の第３の実施の形態の音源方向推定装置は、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比に基づいて時間窓長を算出するため、時間窓長をより細かく定められ、反射音の音圧レベルの高低および雑音の影響を考慮して音源位置の方向を推定することが可能である。
【００７２】
（第４の実施の形態）
図１１は、本発明の第４の実施の形態の音源方向推定装置４０００のブロック構成を示す図である。
音源方向推定装置４０００は、本発明の第３の実施の形態の音源方向推定装置３０００に、さらに、信号対雑音比算出手段１４００によって算出された信号対雑音比に基づいて、マイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の開始点である時間窓開始点を算出する時間窓長開始点算出手段４７００を設けた点が相違する。
【００７３】
また、音源方向推定手段４９００は、信号切出し手段４９１１等の信号切出し手段が、本発明の第３の実施の形態の音源方向推定装置３０００の音源方向推定手段１９００の信号切出し手段１９１１等の信号切出し手段が行う音響信号の抽出処理に時間窓開始点を考慮する点が相違する。
【００７４】
なお、本発明の第４の実施の形態の音源方向推定装置４０００を構成する構成手段のうち、上記本発明の第３の実施の形態の音源方向推定装置３０００における構成手段と同様の処理を行うものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７５】
時間窓開始点算出手段４７００は、信号対雑音比算出手段１４００によって出力された信号対雑音比を示す情報を入力とし、入力された信号対雑音比を示す情報に基づいて音響信号の信号処理対象部分を特定する時間窓の開始点である時間窓開始点を算出し、算出された時間窓開始点を示す情報を生成し、生成された時間窓開始点を示す情報を信号切出し手段４９１１等の複数の信号切出し手段に出力する手段である。
【００７６】
ここで、時間窓開始点算出手段４７００は、本発明の第２の実施の形態の音源方向推定装置２０００の時間窓開始点算出手段２７００と同様な動作であるので、詳細な説明は省略する。
【００７７】
信号切出し手段４９１１は、マイクロホン１１０１によって出力された音響信号と、時間窓長算出手段３６５０によって出力された時間窓長を示す情報と、時間窓長開始点算出手段４７００によって出力された時間窓開始点を示す情報とを入力とし、入力された情報に示される時間窓開始点から入力された情報に示される時間窓長の範囲に入力された音響信号を抽出し、抽出された音響信号を周波数分析手段１９２１に出力する手段である。
【００７８】
図１２は、本発明の第４の実施の形態の音源方向推定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４の実施の形態の音源方向推定方法の処理のうち、上記本発明の第３の実施の形態の音源方向推定方法における処理と同様なものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７９】
ステップＳ３４０で時間窓長を算出した後、時間窓長開始点算出手段４７００は、ステップＳ１３０で算出された信号対雑音比に基づいて音響信号の信号処理対象部分を特定する時間窓の開始点である時間窓開始点を算出する（Ｓ４５０）。
【００８０】
音源方向推定手段４９００は、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる複数のマイクロホンによって入力された音響データをステップＳ３４０で得られた時間窓長と、ステップＳ４５０で得られた時間窓開始点と、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンの位置の情報とに基づいて、音源位置の方向の推定値を算出する（Ｓ４６０）。
【００８１】
以上説明したように、本発明の第４の実施の形態の音源方向推定装置は、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比に基づいて時間窓の開始点を算出するため、入力された音響信号に応じた音源位置の方向を推定することが可能である。
【００８２】
（第５の実施の形態）
図１３は、本発明の第５の実施の形態の音源方向推定装置５０００のブロック構成を示す図である。
音源方向推定装置５０００は、マイクロホン１１０１、１１０２、１１０３等の複数のマイクロホンからなるマイクロホンアレイ１１００、複数のマイクロホンによって出力される音響信号を後述の信号対雑音比算出手段１４００に出力するか否かを切り替えるスイッチ１２０１、１２０２、１２０３等の複数のスイッチ、複数のスイッチを制御するスイッチ制御手段１３００、音響信号を複数の周波数帯域に分割する帯域分割手段５８００、周波数帯域毎に分割された音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段５８１１等の複数の信号対雑音比算出手段、算出された信号対雑音比を示す情報を後述の時間窓長編選択手段１６００に出力するか否かを切り替える周波数帯域スイッチ５８２１等の複数の周波数帯域スイッチ、算出された信号対雑音比のうち１つの信号対雑音比を選択する帯域選択手段５８３０、マイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間長である、相互に異なる所定の長さの複数の時間窓長を示す情報を含む情報を格納する記憶手段１５００、記憶手段１５００に格納された情報から１つの時間窓長を示す情報を選択する時間窓長選択手段１６００、および、選択された時間窓長を示す情報とマイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンの位置の情報とに基づいて音源位置の方向の推定値を算出する音源方向推定手段１９００を備えている。
【００８３】
なお、本発明の第５の実施の形態の音源方向推定装置５０００を構成する構成手段のうち、上記本発明の第１の実施の形態の音源方向推定装置１０００における構成手段と同様の処理を行うものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８４】
帯域分割手段５８００は、スイッチ１２０１等の何れかのスイッチによって出力された音響信号を入力とし、入力された音響信号を複数の周波数帯域に分割し、分割した音響信号を信号対雑音比算出手段５８１１等の複数の信号対雑音比算出手段に周波数帯域毎にそれぞれ出力する手段である。
【００８５】
信号対雑音比算出手段５８１１は、帯域分割手段５８１１によって出力された１つの周波数帯域の音響信号を入力とし、入力された音響信号の信号対雑音比を算出し、算出した信号対雑音比を示す情報を生成し、生成された信号対雑音比を示す情報を周波数帯域スイッチ５８２１と帯域選択手段５８３０とに出力する手段である。
【００８６】
ここで、信号対雑音比算出手段５８１１は、本発明の第１の実施の形態の音源方向推定装置１０００の信号対雑音比算出手段１３００と同様な動作であるので、詳細な説明は省略する。
【００８７】
周波数帯域スイッチ５８２１は、信号対雑音比算出手段５８１１によって出力された信号対雑音比を示す情報と帯域選択手段によって出力された制御信号とを入力とし、入力された制御信号に応じて入力された信号対雑音比を示す情報を時間窓長選択手段１６００に出力する手段である。
【００８８】
ここで、信号対雑音比算出手段５８１１と周波数帯域スイッチ５８２１との構成等の信号対雑音比算出手段と周波数帯域スイッチとの構成は、帯域分割手段５８００によって分割される周波数帯域の数に応じて設けられる。
【００８９】
帯域選択手段５８３０は、周波数帯域スイッチ５８２１等の複数の周波数帯域スイッチによって出力された信号対雑音比を示す情報を入力とし、入力された信号対雑音比を示す情報のうち最も高い信号対雑音比を示す情報を選択し、選択された信号対雑音比を示す情報を出力した周波数帯域スイッチに対して時間窓長変換手段１６００に信号対雑音比を示す情報を出力することを許可する旨の制御信号を生成し、生成された制御信号を周波数帯域スイッチ５８２１等の複数の周波数帯域スイッチに出力する手段である。
【００９０】
ここで、帯域選択手段５８３０は、入力された信号対雑音比を示す情報のうち最も高い信号対雑音比を示す情報を選択すると説明したが、所定の値より高い信号対雑音比を示す情報のうち何れかを選択するのでもよい。
【００９１】
推定方向算出手段１９３０は、音源位置の方向の推定値を算出するときに、さらに、信号対雑音比算出手段５８１１等の複数の信号対雑音比算出手段によって生成された信号対雑音比を示す情報に基づいて算出するのでもよい。
【００９２】
この場合、推定方向算出手段１９３０は、周波数分析手段１９２１等の複数の周波数分析手段によって出力された周波数毎の複素振幅を示す情報のうち、信号対雑音比算出手段５８１１等の複数の信号対雑音比算出手段によって生成された信号対雑音比を示す情報に基づいて、所定の値以上の信号対雑音が得られた周波数帯域に含まれる周波数の複素振幅を示す情報を入力とする。
【００９３】
図１４は、本発明の第５の実施の形態の音源方向推定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５の実施の形態の音源方向推定方法の処理のうち、上記本発明の第１の実施の形態の音源方向推定方法における処理と同様なものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００９４】
ステップＳ１２０で入力された音響信号のうち１つの音響信号を選択した後、帯域分割手段５８００は、ステップＳ１２０で選択された音響信号を複数の周波数帯域に分割する（Ｓ５３０）。
【００９５】
信号対雑音比算出手段５８１１等の複数の信号対雑音比算出手段は、周波数帯域毎に分割された音響信号の信号対雑音比を算出する（Ｓ５３１）。
帯域選択手段５８３０は、ステップＳ５３１で算出された周波数帯域毎の信号対雑音比のうち１つの信号対雑音比を選択する（Ｓ５３２）。
【００９６】
時間窓長選択手段１６００は、選択された信号対雑音比に基づいて記憶手段１５０に格納された時間窓長を示す情報のうち１つの時間窓長を示す情報を取得する（Ｓ５４０）。
【００９７】
音源方向推定手段１９００は、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる複数のマイクロホンによって入力された音響データをステップＳ５４０で得られた時間窓長を示す情報と、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンの位置の情報とに基づいて、音源位置の方向の推定値を算出する（Ｓ１６０）。
【００９８】
以上説明したように、本発明の第５の実施の形態の音源方向推定装置は、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号を周波数帯域で分割し、分割された周波数帯域毎の音響信号の信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比のうち高い値を示す信号対雑音比に基づいて時間窓を相互に異なる所定の値の中から選択するため、信号対雑音比の低い周波数帯域の音響信号を除いた音源位置の方向の推定が可能であり、反射音の音圧レベルの高低および雑音の影響を考慮して音源位置の方向を推定することが可能である。
【００９９】
（第６の実施の形態）
図１５は、本発明の第６の実施の形態の音源方向推定装置６０００のブロック構成を示す図である。
音源方向推定装置６０００は、本発明の第５の実施の形態の音源方向推定装置５０００に、さらに、帯域選択手段５８３０によって選択された信号対雑音比に基づいて、マイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の開始点である時間窓開始点を算出する時間窓長開始点算出手段６７００を設けた点が相違する。
【０１００】
また、音源方向推定手段６９００は、信号切出し手段６９１１等の信号切出し手段が、本発明の第５の実施の形態の音源方向推定装置５０００の音源方向推定手段１９００の信号切出し手段１９１１等の信号切出し手段が行う音響信号の抽出処理に時間窓開始点を考慮する点が相違する。
【０１０１】
なお、本発明の第６の実施の形態の音源方向推定装置６０００を構成する構成手段のうち、上記本発明の第５の実施の形態の音源方向推定装置５０００における構成手段と同様の処理を行うものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１０２】
時間窓開始点算出手段６７００は、周波数帯域スイッチ５８２１等の何れかの周波数帯域スイッチによって出力された信号対雑音比を示す情報を入力とし、入力された信号対雑音比を示す情報に基づいて音響信号の信号処理対象部分を特定する時間窓の開始点である時間窓開始点を算出し、算出された時間窓開始点を示す情報を生成し、生成された時間窓開始点を示す情報を信号切出し手段６９１１等の複数の信号切出し手段に出力する手段である。
【０１０３】
ここで、時間窓開始点算出手段６７００は、本発明の第２の実施の形態の音源方向推定装置２０００の時間窓開始点算出手段２７００と同様な動作であるので、詳細な説明は省略する。
【０１０４】
信号切出し手段６９１１は、マイクロホン１１０１によって出力された音響信号と、時間窓長選択手段１６００によって出力された時間窓長を示す情報と、時間窓長開始点算出手段６７００によって出力された時間窓開始点を示す情報とを入力とし、入力された情報に示される時間窓開始点から入力された情報に示される時間窓長の範囲に入力された音響信号を抽出し、抽出された音響信号を周波数分析手段１９２１に出力する手段である。
【０１０５】
図１６は、本発明の第６の実施の形態の音源方向推定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６の実施の形態の音源方向推定方法の処理のうち、上記本発明の第５の実施の形態の音源方向推定方法における処理と同様なものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１０６】
ステップＳ５４０で時間窓長を選択した後、時間窓長開始点算出手段６７００は、ステップＳ５３２で選択された信号対雑音比に基づいて音響信号の信号処理対象部分を特定する時間窓の開始点である時間窓開始点を算出する（Ｓ６５０）。
【０１０７】
音源方向推定手段６９００は、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる複数のマイクロホンによって入力された音響データをステップＳ５４０で得られた時間窓長を示す情報と、ステップＳ６５０で得られた時間窓開始点と、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンの位置の情報とに基づいて、音源位置の方向の推定値を算出する（Ｓ６６０）。
【０１０８】
以上説明したように、本発明の第６の実施の形態の音源方向推定装置は、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比に基づいて時間窓の開始点を算出するため、入力された音響信号に応じた音源位置の方向を推定することが可能である。
【０１０９】
（第７の実施の形態）
図１７は、本発明の第７の実施の形態の音源方向推定装置７０００のブロック構成を示す図である。
音源方向推定装置７０００は、マイクロホン１１０１、１１０２、１１０３等の複数のマイクロホンからなるマイクロホンアレイ１１００、複数のマイクロホンによって出力される音響信号を後述の信号対雑音比算出手段１４００に出力するか否かを切り替えるスイッチ１２０１、１２０２、１２０３等の複数のスイッチ、複数のスイッチを制御するスイッチ制御手段１３００、音響信号を複数の周波数帯域に分割する帯域分割手段５８００、周波数帯域毎に分割された音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段５８１１等の複数の信号対雑音比算出手段、算出された信号対雑音比を示す情報を後述の時間窓長編選択手段１６００に出力するか否かを切り替える周波数帯域スイッチ５８２１等の複数の周波数帯域スイッチ、算出された信号対雑音比のうち１つの信号対雑音比を選択する帯域選択手段５８３０、マイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間長である時間窓長を算出する時間窓長算出手段７６５０、および、選択された時間窓長を示す情報とマイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンの位置の情報とに基づいて音源位置の方向の推定値を算出する音源方向推定手段１９００を備えている。
【０１１０】
なお、本発明の第７の実施の形態の音源方向推定装置７０００を構成する構成手段のうち、上記本発明の第５の実施の形態の音源方向推定装置５０００における構成手段と同様の処理を行うものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１１１】
時間窓長算出手段７６５０は、周波数帯域スイッチ５８２１等の複数の周波数帯域スイッチによって出力された信号対雑音比を示す情報を入力とし、入力された信号対雑音比を示す情報に基づいて時間窓長を算出し、算出された時間窓長を示す情報を生成し、生成された時間窓長を示す情報を信号切出し手段１９１１等の複数の信号切出し手段に出力する手段である。
【０１１２】
ここで、時間窓長算出手段７６５０は、本発明の第３の実施の形態の音源方向推定装置３０００の時間窓長算出手段３６５０と同様な動作であるので、詳細な説明は省略する。
【０１１３】
図１８は、本発明の第７の実施の形態の音源方向推定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７の実施の形態の音源方向推定方法の処理のうち、上記本発明の第５の実施の形態の音源方向推定方法における処理と同様なものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１１４】
ステップＳ５３２で信号対雑音比が選択された後、時間窓長算出手段７６５０は、算出された信号対雑音比に基づいて時間窓長を算出する（Ｓ７４０）。
【０１１５】
音源方向推定手段１９００は、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる複数のマイクロホンによって入力された音響データをステップＳ７４０で得られた時間窓長と、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンの位置の情報とに基づいて、音源位置の方向の推定値を算出する（Ｓ１６０）。
【０１１６】
以上説明したように、本発明の第７の実施の形態の音源方向推定装置は、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号を周波数帯域で分割し、分割された周波数帯域毎の音響信号の信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比のうち高い値を示す信号対雑音比に基づいて前記時間窓を算出するため、信号対雑音比の低い周波数帯域の音響信号を除いた音源位置の方向の推定が可能であり、反射音の音圧レベルの高低および雑音の影響を考慮して音源位置の方向を推定することが可能である。
【０１１７】
（第８の実施の形態）
図１９は、本発明の第８の実施の形態の音源方向推定装置８０００のブロック構成を示す図である。
音源方向推定装置８０００は、本発明の第７の実施の形態の音源方向推定装置７０００に、さらに、帯域選択手段５８３０によって選択された信号対雑音比に基づいて、マイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の開始点である時間窓開始点を算出する時間窓長開始点算出手段８７００を設けた点が相違する。
【０１１８】
また、音源方向推定手段８９００は、信号切出し手段８９１１等の信号切出し手段が、本発明の第７の実施の形態の音源方向推定装置７０００の音源方向推定手段１９００の信号切出し手段１９１１等の信号切出し手段が行う音響信号の抽出処理に時間窓開始点を考慮する点が相違する。
【０１１９】
なお、本発明の第８の実施の形態の音源方向推定装置８０００を構成する構成手段のうち、上記本発明の第７の実施の形態の音源方向推定装置７０００における構成手段と同様の処理を行うものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２０】
時間窓開始点算出手段８７００は、周波数帯域スイッチ５８２１等の何れかの周波数帯域スイッチによって出力された信号対雑音比を示す情報を入力とし、入力された信号対雑音比を示す情報に基づいて音響信号の信号処理対象部分を特定する時間窓の開始点である時間窓開始点を算出し、算出された時間窓開始点を示す情報を生成し、生成された時間窓開始点を示す情報を信号切出し手段８９１１等の信号切出し手段に出力する手段である。
【０１２１】
ここで、時間窓開始点算出手段８７００は、本発明の第２の実施の形態の音源方向推定装置２０００の時間窓開始点算出手段２７００と同様な動作であるので、詳細な説明は省略する。
【０１２２】
信号切出し手段８９１１は、マイクロホン１１０１によって出力された音響信号と、時間窓長算出手段７６５０によって出力された時間窓長を示す情報と、時間窓長開始点算出手段８７００によって出力された時間窓開始点を示す情報とを入力とし、入力された情報に示される時間窓開始点から入力された情報に示される時間窓長の範囲に入力された音響信号を抽出し、抽出された音響信号を周波数分析手段１９２１に出力する手段である。
【０１２３】
図２０は、本発明の第８の実施の形態の音源方向推定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８の実施の形態の音源方向推定方法の処理のうち、上記本発明の第７の実施の形態の音源方向推定方法における処理と同様なものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２４】
ステップＳ７４０で時間窓長を算出した後、時間窓長開始点算出手段８７００は、ステップＳ５３２で選択された信号対雑音比に基づいて音響信号の信号処理対象部分を特定する時間窓の開始点である時間窓開始点を算出する（Ｓ８５０）。
【０１２５】
音源方向推定手段８９００は、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる複数のマイクロホンによって入力された音響データをステップＳ７４０で得られた時間窓長と、ステップＳ８５０で得られた時間窓開始点と、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンの位置の情報とに基づいて、音源位置の方向の推定値を算出する（Ｓ８６０）。
【０１２６】
以上説明したように、本発明の第８の実施の形態の音源方向推定装置は、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比に基づいて時間窓の開始点を算出するため、入力された音響信号に応じた音源位置の方向を推定することが可能である。
【０１２７】
なお、本発明の第１の実施の形態から第８の実施の形態までの音源方向推定方法は、音源方向推定装置を用いて実施することができるが、音源方向推定装置の各構成手段は、インタフェイス、演算制御装置、および記憶装置を有する一般的なコンピュータ装置により構成することもできる。
【０１２８】
また、本発明の第１の実施の形態から第８の実施の形態までの音源方向推定方法の各ステップでの処理を含む音源方向推定動作を実行させるための音源方向推定プログラムを生成し、そのプログラムに基づいて、コンピュータに、これらの各ステップでの処理を含む音源方向推定動作を実行させることも可能である。
【０１２９】
また、上記の音源方向推定プログラムは、あらかじめ決められた記憶媒体に記憶された上記の音源方向推定プログラムをコンピュータにロードする方法のほかに、音源方向推定プログラムを通信インタフェイスおよびネットワークからファイル形式で取得し、上記コンピュータで実施する方法によっても同様の効果が得られる。さらに、ネットワークを用いることでプログラムの更新や配布が容易となる。
【０１３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、レベルの大きな反射音や雑音と共に入力された音の音源位置の方向の推定精度の劣化を防止することが可能な音源方向推定装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の音源方向推定装置の概略のブロック構成を示す図
【図２】本発明の第１の実施の形態の音源方向推定装置の信号対雑音比算出手段の概略のブロック構成を示す図
【図３】本発明の第１の実施の形態の音源方向推定装置に入力された音と時間窓との関係の例を示す図
【図４】本発明の第１の実施の形態の音源方向推定装置に入力された音と時間窓との関係の例を示す図
【図５】本発明の第１の実施の形態の音源方向推定方法における処理の流れを示すフローチャート
【図６】本発明の第２の実施の形態の音源方向推定装置の概略のブロック構成を示す図
【図７】本発明の第２の実施の形態の音源方向推定装置に入力された音と時間窓との関係の例を示す図
【図８】本発明の第２の実施の形態の音源方向推定方法における処理の流れを示すフローチャート
【図９】本発明の第３の実施の形態の音源方向推定装置の概略のブロック構成を示す図
【図１０】本発明の第３の実施の形態の音源方向推定方法における処理の流れを示すフローチャート
【図１１】本発明の第５の実施の形態の音源方向推定装置の概略のブロック構成を示す図
【図１２】本発明の第４の実施の形態の音源方向推定方法における処理の流れを示すフローチャート
【図１３】本発明の第５の実施の形態の音源方向推定装置の概略のブロック構成を示す図
【図１４】本発明の第５の実施の形態の音源方向推定方法における処理の流れを示すフローチャート
【図１５】本発明の第６の実施の形態の音源方向推定装置の概略のブロック構成を示す図
【図１６】本発明の第６の実施の形態の音源方向推定方法における処理の流れを示すフローチャート
【図１７】本発明の第７の実施の形態の音源方向推定装置の概略のブロック構成を示す図
【図１８】本発明の第７の実施の形態の音源方向推定方法における処理の流れを示すフローチャート
【図１９】本発明の第８の実施の形態の音源方向推定装置の概略のブロック構成を示す図
【図２０】本発明の第８の実施の形態の音源方向推定方法における処理の流れを示すフローチャート
【図２１】従来の音源方向推定装置の概略のブロック構成を示す図
【符号の説明】
３１０、３２０、４１０、４２０、７１０、７２０、７３０ 時間窓
１０００、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００、７０００、８０００、９０００ 音源方向推定装置
１１００、９１００ マイクロホンアレイ
１１０１、１１０２、１１０３、９１０１、９１０２、９１０３ マイクロホン
１２０１、１２０２、１２０３ スイッチ（入力信号選択手段）
１３００ スイッチ制御手段（入力信号選択手段）
１４００、５８１１、５８１２、５８１３ 信号対雑音比算出手段
１４１０ 雑音レベル算出手段
１４２０ 信号レベル差分算出手段
１５００ 記憶手段
１６００ 時間窓長選択手段
１９００、２９００、４９００、６９００、８９００ 音源方向推定手段
１９１１、１９１２、１９１３、２９１１、２９１２、２９１３、４９１１、４９１２、４９１３、６９１１、６９１２、６９１３、８９１１、８９１２、８９１３、９９１１、９９１２、９９１３ 信号切出し手段
１９２１、１９２２、１９２３、９９２１、９９２２、９９２３ 周波数分析手段
１９３０、９９３０ 推定方向算出手段
２７００、４７００、６７００、８７００ 時間窓開始点算出手段
３６５０、７６５０ 時間窓長算出手段
５８００ 帯域分割手段
５８２１、５８２２、５８２３ 周波数帯域スイッチ
５８３０ 帯域選択手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のマイクロホンによって入力された音響信号に基づいて音源位置の方向を推定する音源方向推定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数のマイクロホンによって入力された音響信号に基づいて音源位置の方向を推定する装置としては、例えば、特開２００１−１６６０２５号公報に開示されたものが知られている。
【０００３】
図２１に示す従来の音源方向推定装置９０００は、複数のマイクロホンからなるマイクロホンアレイ９１００、複数のマイクロホンによって出力される音響信号を処理するマイクロホン毎の信号処理手段、およびマイクロホン毎の信号処理手段によって出力された情報に基づいて音源位置の方向を推定する推定方向算出手段９９３０によって構成される。
【０００４】
ここで、マイクロホン毎の信号処理手段は、例えば、所定の時間長である時間窓に基づいてマイクロホン９１０１によって生成された音響信号から解析対象の音響信号を抽出する信号切出し手段９９１１と抽出された音響信号を分析して周波数毎の複素振幅を算出する周波数分析手段９９２１とを含む構成をしている。
【０００５】
この構成により、音源方向推定装置９０００は、予め決められ固定された時間長の時間窓を介して、定期的に抽出された音響信号と、マイクロホンアレイ９１００を構成する各マイクロホンの位置情報等に基づいて音源位置の方向を推定していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の音源方向推定装置９０００では、物体に反射して検出される音の音圧レベルの高低や雑音の影響を考慮して推定していないため、室内のように反射音の音圧レベルが高くなる場合や雑音が多い場合には、音源位置の方向の推定精度が低下するという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、反射音の音圧レベルの高低および雑音の影響を考慮して音源位置の方向を推定することが可能な音源方向推定装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の音源方向推定装置は、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長情報を複数保持し、前記信号対雑音比の情報に基づいて前記時間窓長情報を選択する時間窓長選択手段と、前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備えた構成を有している。この構成により、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比に基づいて時間窓長を相互に異なる所定の値の中から選択するため、反射音の音圧レベルの高低および雑音の影響を考慮して音源位置の方向を推定することが可能である。
【０００９】
また、本発明の音源方向推定装置は、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長情報を複数保持し、前記信号対雑音比の情報に基づいて前記時間窓長情報を選択する時間窓長選択手段と、前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段と、前記信号対雑音比算出手段によって算出された信号対雑音比に基づいて、前記時間窓の開始点を示す時間窓開始点を算出する時間窓長開始点算出手段を備え、前記音源方向推定手段は、前記時間窓長開始点算出手段によって算出された時間窓開始点と前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報とに応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する構成を有している。この構成により、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比に基づいて前記時間窓の開始点を算出するため、入力された音響信号に応じた音源位置の方向を推定することが可能である。
【００１０】
また、本発明の音源方向推定装置は、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を、前記信号対雑音比の情報に基づいて算出する時間窓長算出手段と、前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓の時間長に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備えた構成を有している。この構成により、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比に基づいて時間窓長を算出するため、時間窓長をより細かく定められ、反射音の音圧レベルの高低および雑音の影響を考慮して音源位置の方向を推定することが可能である。
【００１１】
また、本発明の音源方向推定装置は、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を、前記信号対雑音比の情報に基づいて算出する時間窓長算出手段と、前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓の時間長に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段と、前記信号対雑音比算出手段によって算出された信号対雑音比に基づいて、前記時間窓の開始点を示す時間窓開始点を算出する時間窓長開始点算出手段を備え、前記音源方向推定手段は、前記時間窓長開始点算出手段によって算出された時間窓開始点と前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓の時間長とに応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する構成を有している。この構成により、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比に基づいて前記時間窓の開始点を算出するため、入力された音響信号に応じた音源位置の方向を推定することが可能である。
【００１２】
また、本発明の音源方向推定装置は、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長情報を複数保持し、前記信号対雑音比の情報に基づいて前記時間窓長情報を選択する時間窓長選択手段と、前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備え、または、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を、前記信号対雑音比の情報に基づいて算出する時間窓長算出手段と、前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓の時間長に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備え、さらに、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を選択する入力信号選択手段を備え、前記信号対雑音比算出手段は、前記入力信号選択手段によって選択された音響信号の信号対雑音比を算出する構成を有している。この構成により、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比のうち１つの信号対雑音比を選択し、選択された信号対雑音比に基づいて時間窓長を算出するため、入力された音響信号に応じた反射音の音圧レベルの高低および雑音の影響を考慮して音源位置の方向を推定することが可能である。
【００１３】
また、本発明の音源方向推定装置は、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長情報を複数保持し、前記信号対雑音比の情報に基づいて前記時間窓長情報を選択する時間窓長選択手段と、前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備え、または、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を、前記信号対雑音比の情報に基づいて算出する時間窓長算出手段と、前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓の時間長に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備え、さらに、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号の信号対雑音比を算出し、前記信号対雑音比の最も高い音響信号を選択する入力信号選択手段を備え、前記信号対雑音比算出手段は、前記選択された音響信号の信号対雑音比を算出する構成を有している。この構成により、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比のうち最も高い信号対雑音比に基づいて前記時間窓長を得るため、反射音の音圧レベルの高低および雑音の影響を考慮して音源位置の方向を推定することが可能である。
【００１４】
また、本発明の音源方向推定装置は、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する帯域分割手段と、前記周波数帯域毎の音響信号の各々について信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長情報を複数保持し、前記信号対雑音比の何れかに基づいて前記時間窓長情報を選択する時間窓長選択手段と、前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備えた構成を有している。この構成により、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号を周波数帯域で分割し、分割された周波数帯域毎の音響信号の信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比のうち高い値を示す信号対雑音比に基づいて前記時間窓を相互に異なる所定の値の中から選択するため、信号対雑音比の低い周波数帯域の音響信号を除いた前記音源位置の方向の推定が可能であり、反射音の音圧レベルの高低および雑音の影響を考慮して音源位置の方向を推定することが可能である。
【００１５】
また、本発明の音源方向推定装置は、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する帯域分割手段と、前記周波数帯域毎の音響信号の各々について信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長情報を複数保持し、前記信号対雑音比の何れかに基づいて前記時間窓長情報を選択する時間窓長選択手段と、前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段と、前記信号対雑音比算出手段によって算出された信号対雑音比の何れかに基づいて、前記時間窓の開始点を示す時間窓開始点を算出する時間窓長開始点算出手段を備え、前記音源方向推定手段は、前記時間窓長開始点算出手段によって算出された時間窓開始点と前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報とに応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する構成を有している。この構成により、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比に基づいて前記時間窓の開始点を算出するため、入力された音響信号に応じた音源位置の方向を推定することが可能である。
【００１６】
また、本発明の音源方向推定装置は、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する帯域分割手段と、前記周波数帯域毎の音響信号の各々について信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長を、前記信号対雑音比の何れかに基づいて算出する時間窓長算出手段と、前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備えた構成を有している。この構成により、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号を周波数帯域で分割し、分割された周波数帯域毎の音響信号の信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比のうち高い値を示す信号対雑音比に基づいて前記時間窓を算出するため、信号対雑音比の低い周波数帯域の音響信号を除いた前記音源位置の方向の推定が可能であり、反射音の音圧レベルの高低および雑音の影響を考慮して音源位置の方向を推定することが可能である。
【００１７】
また、本発明の音源方向推定装置は、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する帯域分割手段と、前記周波数帯域毎の音響信号の各々について信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長を、前記信号対雑音比の何れかに基づいて算出する時間窓長算出手段と、前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段と、前記信号対雑音比算出手段によって算出された信号対雑音比の何れかに基づいて、前記時間窓の開始点を示す時間窓開始点を算出する時間窓長開始点算出手段を備え、前記音源方向推定手段は、前記時間窓長開始点算出手段によって算出された時間窓開始点と前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓の時間長とに応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する構成を有している。この構成により、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比に基づいて前記時間窓の開始点を算出するため、入力された音響信号に応じた音源位置の方向を推定することが可能である。
【００１８】
また、本発明の音源方向推定装置は、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する帯域分割手段と、前記周波数帯域毎の音響信号の各々について信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長情報を複数保持し、前記信号対雑音比の何れかに基づいて前記時間窓長情報を選択する時間窓長選択手段と、前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備え、または、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する帯域分割手段と、前記周波数帯域毎の音響信号の各々について信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長を、前記信号対雑音比の何れかに基づいて算出する時間窓長算出手段と、前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備え、さらに、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を選択する入力信号選択手段を備え、前記帯域分割手段は、前記入力信号選択手段によって選択された音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する構成を有している。この構成により、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比のうち１つの信号対雑音比を選択し、選択された信号対雑音比に基づいて時間窓長を算出するため、入力された音響信号に応じた反射音の音圧レベルの高低および雑音の影響を考慮して音源位置の方向を推定することが可能である。
【００１９】
また、本発明の音源方向推定装置は、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する帯域分割手段と、前記周波数帯域毎の音響信号の各々について信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長情報を複数保持し、前記信号対雑音比の何れかに基づいて前記時間窓長情報を選択する時間窓長選択手段と、前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備え、または、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する帯域分割手段と、前記周波数帯域毎の音響信号の各々について信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長を、前記信号対雑音比の何れかに基づいて算出する時間窓長算出手段と、前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備え、さらに、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号の信号対雑音比を算出し、前記信号対雑音比の最も高い音響信号を選択する入力信号選択手段を備え、前記帯域分割手段は、前記入力信号選択手段によって選択された音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する構成を有している。この構成により、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比のうち最も高い信号対雑音比に基づいて前記時間窓長を得るため、反射音の音圧レベルの高低および雑音の影響を考慮して音源位置の方向を推定することが可能である。
【００２０】
また、本発明の音源方向推定装置は、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する帯域分割手段と、前記周波数帯域毎の音響信号の各々について信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長情報を複数保持し、前記信号対雑音比の何れかに基づいて前記時間窓長情報を選択する時間窓長選択手段と、前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備え、または、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する帯域分割手段と、前記周波数帯域毎の音響信号の各々について信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長を、前記信号対雑音比の何れかに基づいて算出する時間窓長算出手段と、前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備え、さらに、前記音源方向推定手段は、前記時間窓に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号を周波数毎に抽出し、前記周波数毎に抽出された音響信号のうち、前記信号対雑音比算出手段によって算出された信号対雑音比が所定の値以上の周波数帯域内の周波数の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する構成を有している。この構成により、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から得られた信号対雑音比の低い周波数帯域の音響信号を除いた音の音源位置の方向の推定がなされ、反射音の音圧レベルの高低および雑音の影響を考慮して音源位置の方向を推定することが可能である。
【００２１】
また、本発明の音源方向推定装置は、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長情報を複数保持し、前記信号対雑音比の情報に基づいて前記時間窓長情報を選択する時間窓長選択手段と、前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備え、または、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を、前記信号対雑音比の情報に基づいて算出する時間窓長算出手段と、前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓の時間長に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備え、または、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する帯域分割手段と、前記周波数帯域毎の音響信号の各々について信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長情報を複数保持し、前記信号対雑音比の何れかに基づいて前記時間窓長情報を選択する時間窓長選択手段と、前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備え、または、音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する帯域分割手段と、前記周波数帯域毎の音響信号の各々について信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長を、前記信号対雑音比の何れかに基づいて算出する時間窓長算出手段と、前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備え、さらに、前記音源方向推定手段は、前記時間窓に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号を周波数毎に抽出し、前記周波数毎に抽出された音響信号に基づいて推定された前記音源位置の方向を平均化することによって前記音源位置の方向を推定する構成を有している。この構成により、複数の周波数から得られる前記音源位置の方向を平均化するため、前記音源位置の方向の推定精度を向上させることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
（第１の実施の形態）
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態の音源方向推定装置１０００は、マイクロホン１１０１、１１０２、１１０３等の複数のマイクロホンからなるマイクロホンアレイ１１００、複数のマイクロホンによって出力される音響信号を後述の信号対雑音比算出手段１４００に出力するか否かを切り替えるスイッチ１２０１、１２０２、１２０３等の複数のスイッチ、複数のスイッチを制御するスイッチ制御手段１３００、音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段１４００、マイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間長である、相互に異なる所定の長さの複数の時間窓長を示す情報を含む情報を格納する記憶手段１５００、記憶手段１５００に格納された情報から１つの時間窓長を示す情報を選択する時間窓長選択手段１６００、および、選択された時間窓長を示す情報とマイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンの位置の情報とに基づいて音源位置の方向の推定値を算出する音源方向推定手段１９００を備えている。
【００２３】
また、音源方向推定手段１９００は、マイクロホンアレイ１１００に含まれる複数のマイクロホンによって生成された音響信号を時間窓長選択手段１６００によって選択された情報に示される時間窓長の範囲で前記音響信号を抽出する信号切出し手段１９１１、１９１２、１９１３等の信号切出し手段および、各信号切出し手段によって抽出された信号の周波数毎の複素振幅を算出する周波数分析手段１９２１、１９２２、１９２３などの周波数分析手段を有した構成を複数備え、さらに、周波数分析手段１９２１等の複数の周波数分析手段によって算出された複素振幅に基づいて音源位置の方向の推定値を算出する推定方向算出手段１９３０を備えている。
【００２４】
マイクロホンアレイ１１００は、マイクロホン１１０１等の複数のマイクロホンを有し、マイクロホン１１０１は、音を入力して得られた音響信号をスイッチ１２０１と信号切出し手段１９１１とに出力する手段である。
【００２５】
スイッチ１２０１は、マイクロホン１１０１によって出力された音響信号とスイッチ制御手段１３００によって出力された制御信号を入力とし、入力された制御信号に応じて入力された音響信号を信号対雑音比算出手段１４００に出力する手段である。
【００２６】
スイッチ制御手段１３００は、スイッチ１２０１等の複数のスイッチのうち１つのスイッチを選択し、選択されたスイッチに信号対雑音比算出手段１４００へ音響信号を出力することを許可する旨の制御信号を生成し、生成された制御信号をスイッチ１２０１等の複数のスイッチに出力する手段である。
【００２７】
ここで、スイッチ制御手段１３００は、スイッチ１２０１等の複数のスイッチのうち、何れのスイッチを選択してもよい。例えば、スイッチ１２０１等の複数のスイッチによって出力された音響信号の信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比の最も高い音響信号を出力したスイッチを選択する。
【００２８】
なお、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる複数のマイクロホンのうち、所定の１つのマイクロホンによって得られた音響信号を信号対雑音比算出手段１４００に出力する構成とした場合、スイッチ１２０１等の複数のスイッチおよびスイッチ制御手段１３００は、除くことが可能である。
【００２９】
スイッチ１２０１等の複数のスイッチおよびスイッチ制御手段１３００を除く場合、例えば、マイクロホン１１０１は、音を入力して得られた音響信号を信号切出し手段１９１１と信号対雑音比算出手段１４００とに出力し、他のマイクロホン１１０２等の複数のマイクロホンは、音を入力して得られた音響信号を信号切出し手段１９１２等の複数の信号切出し手段にそれぞれ出力する。
以上に説明した、スイッチ１２０１等の複数のスイッチとスイッチ制御手段１３００とによって入力信号選択手段を構成する。
【００３０】
信号対雑音比算出手段１４００は、スイッチ１２０１等の何れかのスイッチによって出力された音響信号を入力とし、入力された音響信号の信号対雑音比を算出し、算出した信号対雑音比を示す情報を生成し、生成された信号対雑音比を示す情報を時間窓長選択手段１６００に出力する手段である。
【００３１】
図２は、信号対雑音比算出手段１４００のブロック構成を示す図である。
信号対雑音比算出手段１４００は、所定の時間範囲に入力された音響信号に基づいて雑音レベルを算出する雑音レベル算出手段１４１０、および信号対雑音比を算出する信号レベル差分算出手段１４２０を有している。
【００３２】
雑音レベル算出手段１４１０は、スイッチ１２０１等の何れかのスイッチによって出力された音響信号を入力とし、所定の時間範囲に入力された音響信号の雑音レベルを算出し、算出された雑音レベルを示す情報を生成し、生成された雑音レベルを示す情報を信号レベル差分算出手段１４２０に出力する手段である。
【００３３】
信号レベル差分算出手段１４２０は、スイッチ１２０１等の何れかのスイッチによって出力された音響信号と、雑音レベル算出手段１４１０によって出力された雑音レベルを示す情報とを入力とし、入力された音響信号と雑音レベルとの差分によって信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比を示す情報を生成し、生成された信号対雑音比を示す情報を時間窓長選択手段１６００に出力する手段である。
【００３４】
以上説明したように、信号対雑音比算出手段１４００は、入力された音響信号に基づいて信号対雑音比を算出する。
記憶手段１５００は、マイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間長である時間窓長を示す情報を含む情報を予め格納する手段である。
記憶手段１５００に格納された情報に示される時間窓長には、相互に異なる所定の値が割り当てられている。
【００３５】
時間窓長選択手段１６００は、信号対雑音比算出手段１４００によって出力された信号対雑音比を示す情報と、記憶手段１５００に格納されている複数の時間窓長を示す情報とを入力とし、入力された信号対雑音比を示す情報に基づいて、入力された複数の時間窓長を示す情報のうち１つの時間窓長を示す情報を選択し、選択された時間窓長を示す情報を信号切出し手段１９１１等の複数の信号切出し手段に出力する手段である。
【００３６】
ここで、時間窓長選択手段１６００で選択される時間窓長を示す情報と信号対雑音比との関係について説明する。
図３は、音源方向推定装置１０００に入力された音と時間窓との関係の例を示す図である。
【００３７】
図３において、縦軸は音の波の振幅、横軸は時間を示し、手を叩いた場合のような短い発音時間の直接音が入力され、続いて直接音の反射音が入力され、入力された音は、例えば信号対雑音比が１５ｄＢ以上と、信号対雑音比が高い音である。
【００３８】
図３に示された例の場合、直接音が入力された時間範囲を示す時間窓３１０と、直接音と反射音とが入力された時間範囲を示す時間窓３２０を比較したとき、時間窓３１０の範囲で抽出された音響信号に基づいて音源位置の方向を推定する方が反射音の影響が少ないため、音源位置の方向の推定精度が向上する。
【００３９】
図４は、図３と同様に音源方向推定装置１０００に入力された音と時間窓との関係の例を示す図である。
図４において、縦軸は音の波の振幅、横軸は時間を示し、入力された音は、例えば信号対雑音比が１５ｄＢ未満と、信号対雑音比が低い音である。
【００４０】
図４に示された例の場合、反射音による影響が雑音による影響に対して少ないため、短い時間範囲を示す時間窓４１０と、長い時間範囲を示す時間窓４２０とを比較した場合、時間窓４２０の範囲で抽出された音響信号に基づいて音源位置の方向を推定する方が、より多くの標本を得ることができるため、音源位置の方向の推定精度が向上する。
【００４１】
以上説明したように、時間窓長選択手段１６００は、信号対雑音比に応じた時間窓長を示す情報を記憶手段１５００から検索し、例えば、信号対雑音比が高い場合は短い時間窓長を示す情報を取得し、信号対雑音比が低い場合は長い時間窓長を示す情報を取得する。
【００４２】
信号切出し手段１９１１は、マイクロホン１１０１によって出力された音響信号と、時間窓長選択手段１６００によって出力された時間窓長を示す情報とを入力とし、入力された情報に示される時間窓長の範囲に入力された音響信号を抽出し、抽出された音響信号を周波数分析手段１９２１に出力するための手段である。
【００４３】
周波数分析手段１９２１は、信号切出し手段１９１１によって入力された音響信号を入力とし、入力された音響信号を分析して周波数毎の複素振幅を算出し、算出された複素振幅を示す情報を生成し、生成された複素振幅を示す情報を推定方向算出手段１９３０に分析した周波数毎に順次出力する手段である。
【００４４】
推定方向算出手段１９３０は、周波数分析手段１９２１等の複数の周波数分析手段によって出力された複素振幅を示す情報を入力とし、入力された複素振幅を示す情報と、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンの位置の情報とに基づいて音源位置の方向の推定値を算出し、算出された音源位置の方向の推定値を示す情報を生成し、生成された音源位置の方向の推定値を示す情報を外部の装置に出力する手段である。
【００４５】
なお、周波数分析手段１９２１で処理される音響信号に基づいた複素振幅の算出、および推定方向算出手段１９３０で処理される複素振幅と、マイクロホンの位置の情報とに基づいた音源位置の方向の推定値の算出については公知であり、例えば、特開２００１−１６６０２５号公報に記載されているため説明は省略する。
【００４６】
また、推定方向算出手段１９３０は、周波数分析手段１９２１等の複数の周波数分析手段によって出力された複素振幅を示す情報を順次入力し、入力された複素振幅を示す情報に基づいて得られた音源位置の方向の推定値の平均値を算出することによって音源位置の方向の推定値を算出するのでもよい。
【００４７】
図５は、本発明の第１の実施の形態の音源方向推定方法における処理の流れを示すフローチャートである。
以下で説明する処理に先立って、記憶手段１５００には、マイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間長である、あらかじめ定められた相互に異なる所定の時間窓長を示す情報を含む情報があらかじめ複数格納されている。
【００４８】
マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる複数のマイクロホンは、音を入力して音響信号を得る（Ｓ１１０）。
スイッチ制御手段１３００は、入力された音響信号のうち１つの音響信号を選択する（Ｓ１２０）。
【００４９】
信号対雑音比算出手段１４００は、ステップＳ１２０で選択された１つの音響信号の信号対雑音比を算出する（Ｓ１３０）。
時間窓長選択手段１６００は、算出された信号対雑音比に基づいて記憶手段１５００に格納された時間窓長を示す情報のうち１つの時間窓長を示す情報を取得する（Ｓ１４０）。
【００５０】
音源方向推定手段１９００は、ステップＳ１４０で得られた情報に示された時間窓長の範囲にマイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる複数のマイクロホンによって入力された音響信号と、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンの位置の情報とに基づいて音源位置の方向の推定値を算出する（Ｓ１６０）。
【００５１】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態の音源方向推定装置は、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比に基づいて時間窓長を相互に異なる所定の値の中から選択するため、反射音の音圧レベルの高低および雑音の影響を考慮して音源位置の方向を推定することが可能である。
【００５２】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態の音源方向推定装置２０００のブロック構成を示す図である。
音源方向推定装置２０００は、本発明の第１の実施の形態の音源方向推定装置１０００に、さらに、信号対雑音比算出手段１４００によって算出された信号対雑音比に基づいて、マイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の開始点を示す時間窓開始点を算出する時間窓長開始点算出手段２７００を設けた点が相違する。
【００５３】
また、音源方向推定手段２９００は、信号切出し手段２９１１等の信号切出し手段が、本発明の第１の実施の形態の音源方向推定装置１０００の音源方向推定手段１９００の信号切出し手段１９１１等の信号切出し手段が行う音響信号の抽出処理に時間窓開始点を考慮する点が相違する。
【００５４】
なお、本発明の第２の実施の形態の音源方向推定装置２０００を構成する構成手段のうち、上記本発明の第１の実施の形態の音源方向推定装置１０００における構成手段と同様の処理を行うものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５５】
時間窓開始点算出手段２７００は、信号対雑音比算出手段１４００によって出力された信号対雑音比を示す情報を入力とし、入力された信号対雑音比を示す情報に基づいて音響信号の信号処理対象部分を特定する時間窓の開始点である時間窓開始点を算出し、算出された時間窓開始点を示す情報を生成し、生成された時間窓開始点を示す情報を信号切出し手段２９１１等の複数の信号切出し手段に出力する手段である。
【００５６】
図７は、音源方向推定装置２０００に入力された音と時間窓との関係の例を示す図である。
図７において、縦軸は音の波の振幅、横軸は時間を示し、入力された音は、例えば信号対雑音比が１５ｄＢ未満と、信号対雑音比が低い音である。
【００５７】
図４に示された例の場合、周期的に定められた時間窓７２０および時間窓７３０と、信号対雑音比が高い時間を中心として定められた時間窓７１０とを比較したとき、時間窓７１０の範囲で抽出された音響信号に基づいて音源位置の方向を推定する方が、雑音の影響が少ないため、音源位置の方向の推定精度が向上する。
【００５８】
以上説明したように、時間窓長開始点算出手段２７００は、信号対雑音比の高い時間を中心とした時間窓となるように時間窓開始点を算出する。
【００５９】
信号切出し手段２９１１は、マイクロホン１１０１によって出力された音響信号と、時間窓長選択手段１６００によって出力された時間窓長を示す情報と、時間窓長開始点算出手段２７００によって出力された時間窓開始点を示す情報とを入力とし、入力された情報に示される時間窓開始点から入力された情報に示される時間窓長の範囲に入力された音響信号を抽出し、抽出された音響信号を周波数分析手段１９２１に出力する手段である。
【００６０】
図８は、本発明の第２の実施の形態の音源方向推定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の実施の形態の音源方向推定方法の処理のうち、上記本発明の第１の実施の形態の音源方向推定方法における処理と同様なものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６１】
ステップＳ１４０で時間窓長を示す情報を得た後、時間窓長開始点算出手段２７００は、ステップＳ１３０で算出された信号対雑音比に基づいて音響信号の信号処理対象部分を特定する時間窓の開始点である時間窓開始点を算出する（Ｓ２５０）。
【００６２】
音源方向推定手段２９００は、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる複数のマイクロホンによって入力された音響データをステップＳ１４０で得られた時間窓長を示す情報と、ステップＳ２５０で得られた時間窓開始点と、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンの位置の情報とに基づいて、音源位置の方向の推定値を算出する（Ｓ２６０）。
【００６３】
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態の音源方向推定装置は、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比に基づいて時間窓の開始点を算出するため、入力された音響信号に応じた音源位置の方向を推定することが可能である。
【００６４】
（第３の実施の形態）
図９は、本発明の第３の実施の形態の音源方向推定装置３０００のブロック構成を示す図である。
音源方向推定装置３０００は、マイクロホン１１０１、１１０２、１１０３等の複数のマイクロホンからなるマイクロホンアレイ１１００、複数のマイクロホンによって出力される音響信号を後述の信号対雑音比算出手段１４００に出力するか否かを切り替えるスイッチ１２０１、１２０２、１２０３等の複数のスイッチ、複数のスイッチを制御するスイッチ制御手段１３００、音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段１４００、マイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓長を算出する時間窓長算出手段３６５０、および、選択された時間窓長を示す情報とマイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンの位置の情報とに基づいて音源位置の方向の推定値を算出する音源方向推定手段１９００を備えている。
【００６５】
なお、本発明の第３の実施の形態の音源方向推定装置３０００を構成する構成手段のうち、上記本発明の第１の実施の形態の音源方向推定装置１０００における構成手段と同様の処理を行うものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６６】
時間窓長算出手段３６５０は、信号対雑音比算出手段１４００によって出力された信号対雑音比を示す情報を入力とし、入力された信号対雑音比を示す情報に基づいて時間窓長を算出し、算出された時間窓長を示す情報を生成し、生成された時間窓長を示す情報を信号切出し手段１９１１等の複数の信号切出し手段に出力する手段である。
【００６７】
ここで、時間窓長算出手段３６５０は、例えば、信号対雑音比と時間窓長の相関関係を示す所定の係数が設定された一次関数等の関数によって時間窓長を算出する。
【００６８】
図１０は、本発明の第３の実施の形態の音源方向推定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３の実施の形態の音源方向推定方法の処理のうち、上記本発明の第１の実施の形態の音源方向推定方法における処理と同様なものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６９】
ステップＳ１３０で信号対雑音比が算出された後、時間窓長算出手段３６５０は、算出された信号対雑音比に基づいて時間窓長を算出する（Ｓ３４０）。
【００７０】
音源方向推定手段１９００は、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる複数のマイクロホンによって入力された音響データをステップＳ３４０で得られた時間窓長と、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンの位置の情報とに基づいて、音源位置の方向の推定値を算出する（Ｓ１６０）。
【００７１】
以上説明したように、本発明の第３の実施の形態の音源方向推定装置は、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比に基づいて時間窓長を算出するため、時間窓長をより細かく定められ、反射音の音圧レベルの高低および雑音の影響を考慮して音源位置の方向を推定することが可能である。
【００７２】
（第４の実施の形態）
図１１は、本発明の第４の実施の形態の音源方向推定装置４０００のブロック構成を示す図である。
音源方向推定装置４０００は、本発明の第３の実施の形態の音源方向推定装置３０００に、さらに、信号対雑音比算出手段１４００によって算出された信号対雑音比に基づいて、マイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の開始点である時間窓開始点を算出する時間窓長開始点算出手段４７００を設けた点が相違する。
【００７３】
また、音源方向推定手段４９００は、信号切出し手段４９１１等の信号切出し手段が、本発明の第３の実施の形態の音源方向推定装置３０００の音源方向推定手段１９００の信号切出し手段１９１１等の信号切出し手段が行う音響信号の抽出処理に時間窓開始点を考慮する点が相違する。
【００７４】
なお、本発明の第４の実施の形態の音源方向推定装置４０００を構成する構成手段のうち、上記本発明の第３の実施の形態の音源方向推定装置３０００における構成手段と同様の処理を行うものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７５】
時間窓開始点算出手段４７００は、信号対雑音比算出手段１４００によって出力された信号対雑音比を示す情報を入力とし、入力された信号対雑音比を示す情報に基づいて音響信号の信号処理対象部分を特定する時間窓の開始点である時間窓開始点を算出し、算出された時間窓開始点を示す情報を生成し、生成された時間窓開始点を示す情報を信号切出し手段４９１１等の複数の信号切出し手段に出力する手段である。
【００７６】
ここで、時間窓開始点算出手段４７００は、本発明の第２の実施の形態の音源方向推定装置２０００の時間窓開始点算出手段２７００と同様な動作であるので、詳細な説明は省略する。
【００７７】
信号切出し手段４９１１は、マイクロホン１１０１によって出力された音響信号と、時間窓長算出手段３６５０によって出力された時間窓長を示す情報と、時間窓長開始点算出手段４７００によって出力された時間窓開始点を示す情報とを入力とし、入力された情報に示される時間窓開始点から入力された情報に示される時間窓長の範囲に入力された音響信号を抽出し、抽出された音響信号を周波数分析手段１９２１に出力する手段である。
【００７８】
図１２は、本発明の第４の実施の形態の音源方向推定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４の実施の形態の音源方向推定方法の処理のうち、上記本発明の第３の実施の形態の音源方向推定方法における処理と同様なものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７９】
ステップＳ３４０で時間窓長を算出した後、時間窓長開始点算出手段４７００は、ステップＳ１３０で算出された信号対雑音比に基づいて音響信号の信号処理対象部分を特定する時間窓の開始点である時間窓開始点を算出する（Ｓ４５０）。
【００８０】
音源方向推定手段４９００は、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる複数のマイクロホンによって入力された音響データをステップＳ３４０で得られた時間窓長と、ステップＳ４５０で得られた時間窓開始点と、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンの位置の情報とに基づいて、音源位置の方向の推定値を算出する（Ｓ４６０）。
【００８１】
以上説明したように、本発明の第４の実施の形態の音源方向推定装置は、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比に基づいて時間窓の開始点を算出するため、入力された音響信号に応じた音源位置の方向を推定することが可能である。
【００８２】
（第５の実施の形態）
図１３は、本発明の第５の実施の形態の音源方向推定装置５０００のブロック構成を示す図である。
音源方向推定装置５０００は、マイクロホン１１０１、１１０２、１１０３等の複数のマイクロホンからなるマイクロホンアレイ１１００、複数のマイクロホンによって出力される音響信号を後述の信号対雑音比算出手段１４００に出力するか否かを切り替えるスイッチ１２０１、１２０２、１２０３等の複数のスイッチ、複数のスイッチを制御するスイッチ制御手段１３００、音響信号を複数の周波数帯域に分割する帯域分割手段５８００、周波数帯域毎に分割された音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段５８１１等の複数の信号対雑音比算出手段、算出された信号対雑音比を示す情報を後述の時間窓長編選択手段１６００に出力するか否かを切り替える周波数帯域スイッチ５８２１等の複数の周波数帯域スイッチ、算出された信号対雑音比のうち１つの信号対雑音比を選択する帯域選択手段５８３０、マイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間長である、相互に異なる所定の長さの複数の時間窓長を示す情報を含む情報を格納する記憶手段１５００、記憶手段１５００に格納された情報から１つの時間窓長を示す情報を選択する時間窓長選択手段１６００、および、選択された時間窓長を示す情報とマイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンの位置の情報とに基づいて音源位置の方向の推定値を算出する音源方向推定手段１９００を備えている。
【００８３】
なお、本発明の第５の実施の形態の音源方向推定装置５０００を構成する構成手段のうち、上記本発明の第１の実施の形態の音源方向推定装置１０００における構成手段と同様の処理を行うものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８４】
帯域分割手段５８００は、スイッチ１２０１等の何れかのスイッチによって出力された音響信号を入力とし、入力された音響信号を複数の周波数帯域に分割し、分割した音響信号を信号対雑音比算出手段５８１１等の複数の信号対雑音比算出手段に周波数帯域毎にそれぞれ出力する手段である。
【００８５】
信号対雑音比算出手段５８１１は、帯域分割手段５８１１によって出力された１つの周波数帯域の音響信号を入力とし、入力された音響信号の信号対雑音比を算出し、算出した信号対雑音比を示す情報を生成し、生成された信号対雑音比を示す情報を周波数帯域スイッチ５８２１と帯域選択手段５８３０とに出力する手段である。
【００８６】
ここで、信号対雑音比算出手段５８１１は、本発明の第１の実施の形態の音源方向推定装置１０００の信号対雑音比算出手段１３００と同様な動作であるので、詳細な説明は省略する。
【００８７】
周波数帯域スイッチ５８２１は、信号対雑音比算出手段５８１１によって出力された信号対雑音比を示す情報と帯域選択手段によって出力された制御信号とを入力とし、入力された制御信号に応じて入力された信号対雑音比を示す情報を時間窓長選択手段１６００に出力する手段である。
【００８８】
ここで、信号対雑音比算出手段５８１１と周波数帯域スイッチ５８２１との構成等の信号対雑音比算出手段と周波数帯域スイッチとの構成は、帯域分割手段５８００によって分割される周波数帯域の数に応じて設けられる。
【００８９】
帯域選択手段５８３０は、周波数帯域スイッチ５８２１等の複数の周波数帯域スイッチによって出力された信号対雑音比を示す情報を入力とし、入力された信号対雑音比を示す情報のうち最も高い信号対雑音比を示す情報を選択し、選択された信号対雑音比を示す情報を出力した周波数帯域スイッチに対して時間窓長変換手段１６００に信号対雑音比を示す情報を出力することを許可する旨の制御信号を生成し、生成された制御信号を周波数帯域スイッチ５８２１等の複数の周波数帯域スイッチに出力する手段である。
【００９０】
ここで、帯域選択手段５８３０は、入力された信号対雑音比を示す情報のうち最も高い信号対雑音比を示す情報を選択すると説明したが、所定の値より高い信号対雑音比を示す情報のうち何れかを選択するのでもよい。
【００９１】
推定方向算出手段１９３０は、音源位置の方向の推定値を算出するときに、さらに、信号対雑音比算出手段５８１１等の複数の信号対雑音比算出手段によって生成された信号対雑音比を示す情報に基づいて算出するのでもよい。
【００９２】
この場合、推定方向算出手段１９３０は、周波数分析手段１９２１等の複数の周波数分析手段によって出力された周波数毎の複素振幅を示す情報のうち、信号対雑音比算出手段５８１１等の複数の信号対雑音比算出手段によって生成された信号対雑音比を示す情報に基づいて、所定の値以上の信号対雑音が得られた周波数帯域に含まれる周波数の複素振幅を示す情報を入力とする。
【００９３】
図１４は、本発明の第５の実施の形態の音源方向推定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５の実施の形態の音源方向推定方法の処理のうち、上記本発明の第１の実施の形態の音源方向推定方法における処理と同様なものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００９４】
ステップＳ１２０で入力された音響信号のうち１つの音響信号を選択した後、帯域分割手段５８００は、ステップＳ１２０で選択された音響信号を複数の周波数帯域に分割する（Ｓ５３０）。
【００９５】
信号対雑音比算出手段５８１１等の複数の信号対雑音比算出手段は、周波数帯域毎に分割された音響信号の信号対雑音比を算出する（Ｓ５３１）。
帯域選択手段５８３０は、ステップＳ５３１で算出された周波数帯域毎の信号対雑音比のうち１つの信号対雑音比を選択する（Ｓ５３２）。
【００９６】
時間窓長選択手段１６００は、選択された信号対雑音比に基づいて記憶手段１５０に格納された時間窓長を示す情報のうち１つの時間窓長を示す情報を取得する（Ｓ５４０）。
【００９７】
音源方向推定手段１９００は、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる複数のマイクロホンによって入力された音響データをステップＳ５４０で得られた時間窓長を示す情報と、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンの位置の情報とに基づいて、音源位置の方向の推定値を算出する（Ｓ１６０）。
【００９８】
以上説明したように、本発明の第５の実施の形態の音源方向推定装置は、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号を周波数帯域で分割し、分割された周波数帯域毎の音響信号の信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比のうち高い値を示す信号対雑音比に基づいて時間窓を相互に異なる所定の値の中から選択するため、信号対雑音比の低い周波数帯域の音響信号を除いた音源位置の方向の推定が可能であり、反射音の音圧レベルの高低および雑音の影響を考慮して音源位置の方向を推定することが可能である。
【００９９】
（第６の実施の形態）
図１５は、本発明の第６の実施の形態の音源方向推定装置６０００のブロック構成を示す図である。
音源方向推定装置６０００は、本発明の第５の実施の形態の音源方向推定装置５０００に、さらに、帯域選択手段５８３０によって選択された信号対雑音比に基づいて、マイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の開始点である時間窓開始点を算出する時間窓長開始点算出手段６７００を設けた点が相違する。
【０１００】
また、音源方向推定手段６９００は、信号切出し手段６９１１等の信号切出し手段が、本発明の第５の実施の形態の音源方向推定装置５０００の音源方向推定手段１９００の信号切出し手段１９１１等の信号切出し手段が行う音響信号の抽出処理に時間窓開始点を考慮する点が相違する。
【０１０１】
なお、本発明の第６の実施の形態の音源方向推定装置６０００を構成する構成手段のうち、上記本発明の第５の実施の形態の音源方向推定装置５０００における構成手段と同様の処理を行うものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１０２】
時間窓開始点算出手段６７００は、周波数帯域スイッチ５８２１等の何れかの周波数帯域スイッチによって出力された信号対雑音比を示す情報を入力とし、入力された信号対雑音比を示す情報に基づいて音響信号の信号処理対象部分を特定する時間窓の開始点である時間窓開始点を算出し、算出された時間窓開始点を示す情報を生成し、生成された時間窓開始点を示す情報を信号切出し手段６９１１等の複数の信号切出し手段に出力する手段である。
【０１０３】
ここで、時間窓開始点算出手段６７００は、本発明の第２の実施の形態の音源方向推定装置２０００の時間窓開始点算出手段２７００と同様な動作であるので、詳細な説明は省略する。
【０１０４】
信号切出し手段６９１１は、マイクロホン１１０１によって出力された音響信号と、時間窓長選択手段１６００によって出力された時間窓長を示す情報と、時間窓長開始点算出手段６７００によって出力された時間窓開始点を示す情報とを入力とし、入力された情報に示される時間窓開始点から入力された情報に示される時間窓長の範囲に入力された音響信号を抽出し、抽出された音響信号を周波数分析手段１９２１に出力する手段である。
【０１０５】
図１６は、本発明の第６の実施の形態の音源方向推定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６の実施の形態の音源方向推定方法の処理のうち、上記本発明の第５の実施の形態の音源方向推定方法における処理と同様なものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１０６】
ステップＳ５４０で時間窓長を選択した後、時間窓長開始点算出手段６７００は、ステップＳ５３２で選択された信号対雑音比に基づいて音響信号の信号処理対象部分を特定する時間窓の開始点である時間窓開始点を算出する（Ｓ６５０）。
【０１０７】
音源方向推定手段６９００は、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる複数のマイクロホンによって入力された音響データをステップＳ５４０で得られた時間窓長を示す情報と、ステップＳ６５０で得られた時間窓開始点と、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンの位置の情報とに基づいて、音源位置の方向の推定値を算出する（Ｓ６６０）。
【０１０８】
以上説明したように、本発明の第６の実施の形態の音源方向推定装置は、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比に基づいて時間窓の開始点を算出するため、入力された音響信号に応じた音源位置の方向を推定することが可能である。
【０１０９】
（第７の実施の形態）
図１７は、本発明の第７の実施の形態の音源方向推定装置７０００のブロック構成を示す図である。
音源方向推定装置７０００は、マイクロホン１１０１、１１０２、１１０３等の複数のマイクロホンからなるマイクロホンアレイ１１００、複数のマイクロホンによって出力される音響信号を後述の信号対雑音比算出手段１４００に出力するか否かを切り替えるスイッチ１２０１、１２０２、１２０３等の複数のスイッチ、複数のスイッチを制御するスイッチ制御手段１３００、音響信号を複数の周波数帯域に分割する帯域分割手段５８００、周波数帯域毎に分割された音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段５８１１等の複数の信号対雑音比算出手段、算出された信号対雑音比を示す情報を後述の時間窓長編選択手段１６００に出力するか否かを切り替える周波数帯域スイッチ５８２１等の複数の周波数帯域スイッチ、算出された信号対雑音比のうち１つの信号対雑音比を選択する帯域選択手段５８３０、マイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間長である時間窓長を算出する時間窓長算出手段７６５０、および、選択された時間窓長を示す情報とマイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンの位置の情報とに基づいて音源位置の方向の推定値を算出する音源方向推定手段１９００を備えている。
【０１１０】
なお、本発明の第７の実施の形態の音源方向推定装置７０００を構成する構成手段のうち、上記本発明の第５の実施の形態の音源方向推定装置５０００における構成手段と同様の処理を行うものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１１１】
時間窓長算出手段７６５０は、周波数帯域スイッチ５８２１等の複数の周波数帯域スイッチによって出力された信号対雑音比を示す情報を入力とし、入力された信号対雑音比を示す情報に基づいて時間窓長を算出し、算出された時間窓長を示す情報を生成し、生成された時間窓長を示す情報を信号切出し手段１９１１等の複数の信号切出し手段に出力する手段である。
【０１１２】
ここで、時間窓長算出手段７６５０は、本発明の第３の実施の形態の音源方向推定装置３０００の時間窓長算出手段３６５０と同様な動作であるので、詳細な説明は省略する。
【０１１３】
図１８は、本発明の第７の実施の形態の音源方向推定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７の実施の形態の音源方向推定方法の処理のうち、上記本発明の第５の実施の形態の音源方向推定方法における処理と同様なものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１１４】
ステップＳ５３２で信号対雑音比が選択された後、時間窓長算出手段７６５０は、算出された信号対雑音比に基づいて時間窓長を算出する（Ｓ７４０）。
【０１１５】
音源方向推定手段１９００は、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる複数のマイクロホンによって入力された音響データをステップＳ７４０で得られた時間窓長と、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンの位置の情報とに基づいて、音源位置の方向の推定値を算出する（Ｓ１６０）。
【０１１６】
以上説明したように、本発明の第７の実施の形態の音源方向推定装置は、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号を周波数帯域で分割し、分割された周波数帯域毎の音響信号の信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比のうち高い値を示す信号対雑音比に基づいて前記時間窓を算出するため、信号対雑音比の低い周波数帯域の音響信号を除いた音源位置の方向の推定が可能であり、反射音の音圧レベルの高低および雑音の影響を考慮して音源位置の方向を推定することが可能である。
【０１１７】
（第８の実施の形態）
図１９は、本発明の第８の実施の形態の音源方向推定装置８０００のブロック構成を示す図である。
音源方向推定装置８０００は、本発明の第７の実施の形態の音源方向推定装置７０００に、さらに、帯域選択手段５８３０によって選択された信号対雑音比に基づいて、マイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の開始点である時間窓開始点を算出する時間窓長開始点算出手段８７００を設けた点が相違する。
【０１１８】
また、音源方向推定手段８９００は、信号切出し手段８９１１等の信号切出し手段が、本発明の第７の実施の形態の音源方向推定装置７０００の音源方向推定手段１９００の信号切出し手段１９１１等の信号切出し手段が行う音響信号の抽出処理に時間窓開始点を考慮する点が相違する。
【０１１９】
なお、本発明の第８の実施の形態の音源方向推定装置８０００を構成する構成手段のうち、上記本発明の第７の実施の形態の音源方向推定装置７０００における構成手段と同様の処理を行うものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２０】
時間窓開始点算出手段８７００は、周波数帯域スイッチ５８２１等の何れかの周波数帯域スイッチによって出力された信号対雑音比を示す情報を入力とし、入力された信号対雑音比を示す情報に基づいて音響信号の信号処理対象部分を特定する時間窓の開始点である時間窓開始点を算出し、算出された時間窓開始点を示す情報を生成し、生成された時間窓開始点を示す情報を信号切出し手段８９１１等の信号切出し手段に出力する手段である。
【０１２１】
ここで、時間窓開始点算出手段８７００は、本発明の第２の実施の形態の音源方向推定装置２０００の時間窓開始点算出手段２７００と同様な動作であるので、詳細な説明は省略する。
【０１２２】
信号切出し手段８９１１は、マイクロホン１１０１によって出力された音響信号と、時間窓長算出手段７６５０によって出力された時間窓長を示す情報と、時間窓長開始点算出手段８７００によって出力された時間窓開始点を示す情報とを入力とし、入力された情報に示される時間窓開始点から入力された情報に示される時間窓長の範囲に入力された音響信号を抽出し、抽出された音響信号を周波数分析手段１９２１に出力する手段である。
【０１２３】
図２０は、本発明の第８の実施の形態の音源方向推定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８の実施の形態の音源方向推定方法の処理のうち、上記本発明の第７の実施の形態の音源方向推定方法における処理と同様なものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２４】
ステップＳ７４０で時間窓長を算出した後、時間窓長開始点算出手段８７００は、ステップＳ５３２で選択された信号対雑音比に基づいて音響信号の信号処理対象部分を特定する時間窓の開始点である時間窓開始点を算出する（Ｓ８５０）。
【０１２５】
音源方向推定手段８９００は、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる複数のマイクロホンによって入力された音響データをステップＳ７４０で得られた時間窓長と、ステップＳ８５０で得られた時間窓開始点と、マイクロホン１１０１等のマイクロホンアレイ１１００に含まれる各マイクロホンの位置の情報とに基づいて、音源位置の方向の推定値を算出する（Ｓ８６０）。
【０１２６】
以上説明したように、本発明の第８の実施の形態の音源方向推定装置は、複数のマイクロホンの各々が検知して生成した音響信号から信号対雑音比を算出し、算出された信号対雑音比に基づいて時間窓の開始点を算出するため、入力された音響信号に応じた音源位置の方向を推定することが可能である。
【０１２７】
なお、本発明の第１の実施の形態から第８の実施の形態までの音源方向推定方法は、音源方向推定装置を用いて実施することができるが、音源方向推定装置の各構成手段は、インタフェイス、演算制御装置、および記憶装置を有する一般的なコンピュータ装置により構成することもできる。
【０１２８】
また、本発明の第１の実施の形態から第８の実施の形態までの音源方向推定方法の各ステップでの処理を含む音源方向推定動作を実行させるための音源方向推定プログラムを生成し、そのプログラムに基づいて、コンピュータに、これらの各ステップでの処理を含む音源方向推定動作を実行させることも可能である。
【０１２９】
また、上記の音源方向推定プログラムは、あらかじめ決められた記憶媒体に記憶された上記の音源方向推定プログラムをコンピュータにロードする方法のほかに、音源方向推定プログラムを通信インタフェイスおよびネットワークからファイル形式で取得し、上記コンピュータで実施する方法によっても同様の効果が得られる。さらに、ネットワークを用いることでプログラムの更新や配布が容易となる。
【０１３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、レベルの大きな反射音や雑音と共に入力された音の音源位置の方向の推定精度の劣化を防止することが可能な音源方向推定装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の音源方向推定装置の概略のブロック構成を示す図
【図２】本発明の第１の実施の形態の音源方向推定装置の信号対雑音比算出手段の概略のブロック構成を示す図
【図３】本発明の第１の実施の形態の音源方向推定装置に入力された音と時間窓との関係の例を示す図
【図４】本発明の第１の実施の形態の音源方向推定装置に入力された音と時間窓との関係の例を示す図
【図５】本発明の第１の実施の形態の音源方向推定方法における処理の流れを示すフローチャート
【図６】本発明の第２の実施の形態の音源方向推定装置の概略のブロック構成を示す図
【図７】本発明の第２の実施の形態の音源方向推定装置に入力された音と時間窓との関係の例を示す図
【図８】本発明の第２の実施の形態の音源方向推定方法における処理の流れを示すフローチャート
【図９】本発明の第３の実施の形態の音源方向推定装置の概略のブロック構成を示す図
【図１０】本発明の第３の実施の形態の音源方向推定方法における処理の流れを示すフローチャート
【図１１】本発明の第５の実施の形態の音源方向推定装置の概略のブロック構成を示す図
【図１２】本発明の第４の実施の形態の音源方向推定方法における処理の流れを示すフローチャート
【図１３】本発明の第５の実施の形態の音源方向推定装置の概略のブロック構成を示す図
【図１４】本発明の第５の実施の形態の音源方向推定方法における処理の流れを示すフローチャート
【図１５】本発明の第６の実施の形態の音源方向推定装置の概略のブロック構成を示す図
【図１６】本発明の第６の実施の形態の音源方向推定方法における処理の流れを示すフローチャート
【図１７】本発明の第７の実施の形態の音源方向推定装置の概略のブロック構成を示す図
【図１８】本発明の第７の実施の形態の音源方向推定方法における処理の流れを示すフローチャート
【図１９】本発明の第８の実施の形態の音源方向推定装置の概略のブロック構成を示す図
【図２０】本発明の第８の実施の形態の音源方向推定方法における処理の流れを示すフローチャート
【図２１】従来の音源方向推定装置の概略のブロック構成を示す図
【符号の説明】
３１０、３２０、４１０、４２０、７１０、７２０、７３０ 時間窓
１０００、２０００、３０００、４０００、５０００、６０００、７０００、８０００、９０００ 音源方向推定装置
１１００、９１００ マイクロホンアレイ
１１０１、１１０２、１１０３、９１０１、９１０２、９１０３ マイクロホン
１２０１、１２０２、１２０３ スイッチ（入力信号選択手段）
１３００ スイッチ制御手段（入力信号選択手段）
１４００、５８１１、５８１２、５８１３ 信号対雑音比算出手段
１４１０ 雑音レベル算出手段
１４２０ 信号レベル差分算出手段
１５００ 記憶手段
１６００ 時間窓長選択手段
１９００、２９００、４９００、６９００、８９００ 音源方向推定手段
１９１１、１９１２、１９１３、２９１１、２９１２、２９１３、４９１１、４９１２、４９１３、６９１１、６９１２、６９１３、８９１１、８９１２、８９１３、９９１１、９９１２、９９１３ 信号切出し手段
１９２１、１９２２、１９２３、９９２１、９９２２、９９２３ 周波数分析手段
１９３０、９９３０ 推定方向算出手段
２７００、４７００、６７００、８７００ 時間窓開始点算出手段
３６５０、７６５０ 時間窓長算出手段
５８００ 帯域分割手段
５８２１、５８２２、５８２３ 周波数帯域スイッチ
５８３０ 帯域選択手段
Claims (14)
- 音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長情報を複数保持し、前記信号対雑音比の情報に基づいて前記時間窓長情報を選択する時間窓長選択手段と、前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備えたことを特徴とする音源方向推定装置。
- 前記信号対雑音比算出手段によって算出された信号対雑音比に基づいて、前記時間窓の開始点を示す時間窓開始点を算出する時間窓長開始点算出手段を備え、前記音源方向推定手段は、前記時間窓長開始点算出手段によって算出された時間窓開始点と前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報とに応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定することを特徴とする請求項１記載の音源方向推定装置。
- 音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号の信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を、前記信号対雑音比の情報に基づいて算出する時間窓長算出手段と、前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓の時間長に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備えたことを特徴とする音源方向推定装置。
- 前記信号対雑音比算出手段によって算出された信号対雑音比に基づいて、前記時間窓の開始点を示す時間窓開始点を算出する時間窓長開始点算出手段を備え、前記音源方向推定手段は、前記時間窓長開始点算出手段によって算出された時間窓開始点と前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓の時間長とに応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定することを特徴とする請求項３記載の音源方向推定装置。
- 前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を選択する入力信号選択手段を備え、前記信号対雑音比算出手段は、前記入力信号選択手段によって選択された音響信号の信号対雑音比を算出することを特徴とする請求項１から請求項４までの何れかに記載の音源方向推定装置。
- 前記入力信号選択手段は、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号の信号対雑音比を算出し、前記信号対雑音比の最も高い音響信号を選択することを特徴とする請求項５記載の音源方向推定装置。
- 音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する帯域分割手段と、前記周波数帯域毎の音響信号の各々について信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長情報を複数保持し、前記信号対雑音比の何れかに基づいて前記時間窓長情報を選択する時間窓長選択手段と、前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備えたことを特徴とする音源方向推定装置。
- 前記信号対雑音比算出手段によって算出された信号対雑音比の何れかに基づいて、前記時間窓の開始点を示す時間窓開始点を算出する時間窓長開始点算出手段を備え、前記音源方向推定手段は、前記時間窓長開始点算出手段によって算出された時間窓開始点と前記時間窓長選択手段によって選択された時間窓長情報とに応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定することを特徴とする請求項７記載の音源方向推定装置。
- 音源が発した音を検知して音響信号を生成する複数のマイクロホンを備えたマイクロホンアレイと、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割する帯域分割手段と、前記周波数帯域毎の音響信号の各々について信号対雑音比を算出する信号対雑音比算出手段と、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号から信号処理対象部分を特定する時間窓の時間長を示す情報である時間窓長を、前記信号対雑音比の何れかに基づいて算出する時間窓長算出手段と、前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓長情報に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定する音源方向推定手段とを備えたことを特徴とする音源方向推定装置。
- 前記信号対雑音比算出手段によって算出された信号対雑音比の何れかに基づいて、前記時間窓の開始点を示す時間窓開始点を算出する時間窓長開始点算出手段を備え、前記音源方向推定手段は、前記時間窓長開始点算出手段によって算出された時間窓開始点と前記時間窓長算出手段によって算出された時間窓の時間長とに応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定することを特徴とする請求項９記載の音源方向推定装置。
- 前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号のうち、少なくとも１つの音響信号を選択する入力信号選択手段を備え、前記帯域分割手段は、前記入力信号選択手段によって選択された音響信号を複数の周波数帯域の音響信号に分割することを特徴とする請求項７から請求項１０までの何れかに記載の音源方向推定装置。
- 前記入力信号選択手段は、前記複数のマイクロホンによって生成された音響信号の信号対雑音比を算出し、信号対雑音比の最も高い音響信号を選択することを特徴とする請求項１１記載の音源方向推定装置。
- 前記音源方向推定手段は、前記時間窓に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号を周波数毎に抽出し、前記周波数毎に抽出された音響信号のうち、前記信号対雑音比算出手段によって算出された信号対雑音比が所定の値以上の周波数帯域内の周波数の音響信号の信号処理対象部分に基づいて前記音源位置の方向を推定することを特徴とする請求項７から請求項１２までの何れかに記載の音源方向推定装置。
- 前記音源方向推定手段は、前記時間窓に応じて特定された前記マイクロホン毎の音響信号を周波数毎に抽出し、前記周波数毎に抽出された音響信号に基づいて推定された前記音源位置の方向を平均化することによって前記音源位置の方向を推定することを特徴とする請求項１から請求項１３までの何れかに記載の音源方向推定装置。
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