JP2011053062A - 直間比推定装置、音源距離測定装置、雑音除去装置、各装置の方法と、装置プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この発明の音源距離測定装置は、複数のマイクロホンから成る1個のマイクロホンアレーと、複数の周波数領域変換部と、直間比推定部と、直間比と距離との関係を記録した距離−直間比データベースと、距離判定部と、を具備する。複数の周波数領域変換部は、複数のマイクロホンで受音された受音信号がそれぞれ入力され、受音信号を周波数領域の信号に変換する。直間比推定部は、複数の周波数領域変換部の出力する周波数領域の信号を入力として受音信号の直間比を推定する。距離判定部は、直間比を入力として距離−直間比データベースを参照してその直間比と対応する音源距離推定値を推定する。
【選択図】図4
Description
この発明は、単一のマイクロホンアレーを用いて、マイクロホンアレーと音源との間の距離を推定するものである。図1にこの発明の音源距離推定装置400を利用する場面を例示する。残響特性を持つ部屋10の中に、1個のマイクロホンアレー11と、発話者12が存在している。マイクロホンアレー11と発話者12は距離を置いて配置されている。
図6に直間比推定部43機能構成例を示す。直間比推定部43は、空間相関行列算出手段431と、信号パワー推定手段432と、直間比算出手段433と、を備える。空間相関行列算出手段431は、複数の周波数領域変換手段421,…,42Mが出力する周波数領域の信号X1(ω,l),…,XM(ω,l)を入力として、周波数領域の信号X1(ω,l),…,XM(ω,l)をベクトル化し、その入力信号を用いて式(1)に示す空間相関行列R(ω)を算出する。
空間相関行列R(ω)は、信号パワー推定手段432に入力される。
この発明の効果を確認する目的で、マイクロホンアレーから見て同じ方向で異なる位置に、2つの音源をそれぞれ配置し、マイクロホンアレーから遠い方の音源の音を抑圧するコンピュータシミュレーションを行った。
るのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されるとしてもよい。
Claims (9)
- 複数のマイクロホンから成る1個のマイクロホンアレーと、
上記複数のマイクロホンで受音された受音信号がそれぞれ入力され、上記受音信号を周波数領域の信号に変換する複数の周波数領域変換部と、
上記複数の周波数領域変換部の出力する周波数領域の信号を入力として上記受音信号の直間比を推定する直間比推定部と、
を具備する直間比推定装置。 - 複数のマイクロホンから成る1個のマイクロホンアレーと、
上記複数のマイクロホンで受音された受音信号がそれぞれ入力され、上記受音信号を周波数領域の信号に変換する複数の周波数領域変換部と、
上記複数の周波数領域変換部の出力する周波数領域の信号を入力として上記受音信号の直間比を推定する直間比推定部と、
上記直間比と距離との関係を記録した距離−直間比データベースと、
上記直間比を入力として上記距離−直間比データベースを参照して当該直間比と対応する音源距離推定値を推定する距離判定部と、
を具備する音源距離測定装置。 - 請求項2に記載した音源距離測定装置において、
上記直間比推定部は、
上記複数の周波数領域変換部の出力する周波数領域の信号を入力としてその周波数領域の信号をベクトル化して空間相関行列を算出する空間相関行列算出手段と、
予め与えられる上記マイクロホンの配置情報と、上記空間相関行列とから直接音のパワーと残響音のパワーで構成されるベクトルを求め、直接音パワーと残響音パワーを出力する信号パワー推定手段と、
上記直接音パワーを上記残響音パワーで除した上記直間比を算出する直間比算出手段と、
を備え、
上記直接音パワーと上記残響音パワーのそれぞれが、特定の周波数領域における加算値であることを特徴とする音源距離測定装置。 - 請求項1に記載した直間比推定装置と、
上記直間比推定装置内の複数の周波数領域変換部の出力する周波数領域の信号を入力として処理対象信号を生成する処理対象信号生成部と、
請求項1に記載した直間比推定装置が出力する直間比と、上記処理対象信号とを入力として、当該直間比に応じて上記処理対象信号の振幅を調整した処理後信号を生成する対象信号調整部と、
上記処理後信号を時間領域の信号に変換する逆周波数領域変換部と、
を具備する雑音除去装置。 - 複数の周波数領域変換部が、1個のマイクロホンアレーを構成する複数のマイクロホンで受音された受音信号がそれぞれ入力され、上記受音信号を周波数領域の信号に変換する複数の周波数領域変換過程と、
直間比推定部が、上記複数の周波数領域変換部の出力する周波数領域の信号を入力として上記受音信号の直間比を推定する直間比推定過程と、
を含む直間比推定方法。 - 複数の周波数領域変換部が、1個のマイクロホンアレーを構成する複数のマイクロホンで受音された受音信号がそれぞれ入力され、上記受音信号を周波数領域の信号に変換する複数の周波数領域変換過程と、
直間比推定部が、上記複数の周波数領域変換部の出力する周波数領域の信号を入力として上記受音信号の直間比を推定する直間比推定過程と、
距離判定部が、上記直間比を入力として直間比と距離との関係を記録した距離−直間比データベースを参照して当該直間比と対応する音源距離推定値を推定する距離判定過程と、
を含む音源距離測定方法。 - 請求項6に記載した音源距離測定方法において、
上記直間比推定過程は、
空間相関行列算出手段が、上記複数の周波数領域変換部の出力する周波数領域の信号を入力としてその周波数領域の信号をベクトル化して空間相関行列を算出する空間相関行列算出ステップと、
信号パワー推定手段が、予め与えられる上記マイクロホンの配置情報と、上記空間相関行列とから直接音のパワーと残響音のパワーで構成されるベクトルを求め、直接音パワーと残響音パワーを出力する信号パワー推定ステップと、
直間比算出手段が、上記直接音パワーを上記残響音パワーで除した上記直間比を算出する直間比算出ステップと、
を含み、
上記直接音パワーと上記残響音パワーのそれぞれが、特定の周波数領域における加算値であることを特徴とする音源距離測定方法。 - 請求項5に記載した直間比推定方法と、
処理対象信号生成部が、上記直間比推定方法で生成された複数の周波数領域の信号を入力として処理対象信号を生成する処理対象信号生成過程と、
請求項5に記載した直間比推定方法で推定した直間比と、
対象信号生成部が、請求項1に記載した直間比推定装置が出力する直間比と、上記処理対象信号とを入力として、当該直間比に応じて上記処理対象信号の振幅を調整した処理後信号を生成する対象信号調整過程と、
逆周波数領域変換部が、上記処理後信号を時間領域の信号に変換する逆周波数領域変換過程と、
を含む雑音除去方法。 - 請求項1に記載した直間比推定装置、または、請求項2または3に記載した音源距離測定装置、または、請求項4に記載した雑音除去装置としてコンピュータを機能させるための装置プログラム。
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