JP2017224996A - Converter, method thereof, and program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a converter which can change physical relationship of multiple conversion units capable of converting a wave into a signal in certain constraints, can be used by a user for uses other than those intended by a manufacturer, and the like, and can be used without requiring any special operation for the user, and to provide a method and a program thereof.SOLUTION: A converter 100 includes M m-th conversion units capable of converting a wave into a signal, where M is an integer of 2 or more, and m=1, 2, ..., M, and a support 102 for changing physical relationship of the M m-th conversion units by deforming while supporting. The support 102 consists of one or more members, and when consisting of two or more members, certain member is connected with at least one other member.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、波を信号、または、信号を波に変換する変換技術に関する。なお、ここでいう波とは、音波や電磁波等を含むものである。音波は、周波数が20〜20kHz程度である。また、電磁波は、光波や電波等を含み、光波は、波長が400〜750nm(周波数は750THz〜400THz)程度の電磁波であり、電波は、周波数が3THz程度以下の電磁波である。また、ここでいう信号とは、情報を伝達するために記号化、符号化したものであって、その媒体としては、電気、音、光、電波等が考えられる。   The present invention relates to a conversion technique for converting a wave into a signal or a signal into a wave. Here, the wave includes a sound wave, an electromagnetic wave and the like. The sound wave has a frequency of about 20 to 20 kHz. The electromagnetic wave includes a light wave, a radio wave, and the like. The light wave is an electromagnetic wave having a wavelength of about 400 to 750 nm (frequency is 750 THz to 400 THz), and the radio wave is an electromagnetic wave having a frequency of about 3 THz or less. Further, the signal here is a signal encoded and encoded for transmitting information, and the medium may be electricity, sound, light, radio wave, or the like.

音波を電気信号に変換する変換手段としてマイクロホンがあり、複数個のマイクロホンからなるマイクロホンアレイの出力信号を用いた信号処理は、長年検討されている。信号処理による指向性制御で収音したい方向の音の感度を上げる技術は様々存在する。代表的なものは遅延和アレイなどである。しかし、これらの技術は基本的にマイクロホンの位置が固定であり、既知であることを前提に各種パラメータやフィルタ係数の設計を行う。マイクロホンの位置が未知である場合、所望の方向の音を強調する処理を適用することは困難である。   There is a microphone as a conversion means for converting a sound wave into an electric signal, and signal processing using an output signal of a microphone array composed of a plurality of microphones has been studied for many years. There are various techniques for increasing the sensitivity of sound in the direction in which sound is desired to be collected by directivity control using signal processing. A typical example is a delay sum array. However, in these techniques, the position of the microphone is basically fixed, and various parameters and filter coefficients are designed on the assumption that they are known. When the position of the microphone is unknown, it is difficult to apply a process for enhancing sound in a desired direction.

このような問題を解決する従来のアプローチは2つある。1つ目は、マイクロホンの位置が変わらないように完全に固定する方法である。端末へマイクロホンを搭載する場合はこの方法となる。   There are two conventional approaches to solving such problems. The first is a method of completely fixing the microphone so that the position of the microphone does not change. This method is used when a microphone is mounted on the terminal.

2つ目は、マイクロホンが未知の場所に位置しても、その系を測定することでパラメータを推定する、という方法である。例えば、事前に既知の信号をスピーカなどから鳴らして音源〜マイクロホン間の特性を測定するといった手法が知られている(非特許文献1参照)。   The second method is to estimate the parameters by measuring the system even if the microphone is located at an unknown location. For example, a technique is known in which a known signal is sounded in advance from a speaker or the like to measure characteristics between a sound source and a microphone (see Non-Patent Document 1).

浅野太著,「音のアレイ信号処理」,コロナ社, pp.22-23, 2011.Asano, “Sound Array Signal Processing”, Corona, pp. 22-23, 2011.

しかしながら、1つ目のアプローチの場合、ユーザはマイクロホンに関して、端末を開発したメーカ等が意図した利用用途にしか使うことができないという問題が生じる。   However, in the first approach, there arises a problem that the user can use the microphone only for the intended use intended by the manufacturer or the like who developed the terminal.

また、2つ目のアプローチの場合、上述の事前準備が必要となり、一般のユーザが行うにはハードルが高い。またユーザに準備を要求するシステムの場合、測定や推定のためのアルゴリズムなどを動作させるためにハードウェアや計算リソースを余計に必要とするため、リソースの乏しい端末に搭載することは望ましくないといえる。   Further, in the case of the second approach, the above-described advance preparation is necessary, and the hurdle is high for general users to perform. Also, in the case of a system that requires preparation from the user, extra hardware and computational resources are required to operate algorithms for measurement and estimation, so it can be said that it is not desirable to install them on terminals with limited resources. .

本発明は、波を信号に変換可能な複数個の変換部の位置関係を所定の制約の中で変更可能とし、メーカ等が意図した利用用途以外にもユーザが使うことができ、ユーザに特別な操作を要求せずに使うことができる変換装置、その方法及びプログラムを提供することを目的とする。   The present invention makes it possible to change the positional relationship of a plurality of conversion units capable of converting a wave into a signal within a predetermined constraint, and can be used by a user other than the intended use intended by a manufacturer or the like. It is an object of the present invention to provide a conversion device, method and program that can be used without requiring a simple operation.

上記の課題を解決するために、本発明の一態様によれば、変換装置は、Mを2以上の整数の何れかとし、m=1,2,…,Mとし、波を信号に変換可能なM個の第m変換部と、M個の第m変換部を支持した状態で変形することで、M個の第m変換部の位置関係を変更する支持部とを含み、支持部は1つ以上の部材からなり、支持部が2つ以上の部材からなる場合には、ある部材は少なくとも1つの他の部材と繋がっている。   In order to solve the above-described problem, according to one aspect of the present invention, the conversion device can convert M into any signal, where M is any integer of 2 or more, and m = 1, 2,. The M m-th conversion unit and a support unit that changes the positional relationship of the M m-th conversion unit by deforming while supporting the M m-th conversion unit, and the support unit is 1 When the support portion is composed of two or more members, a certain member is connected to at least one other member.

上記の課題を解決するために、本発明の他の態様によれば、変換装置は、Mを2以上の整数の何れかとし、m=1,2,…,Mとし、波を信号に変換可能なM個の第m変換部と、M個の第m変換部の位置関係の変化を動的に検出し、M個の第m変換部の、動的に変化する位置関係を取得する位置関係取得部とを含む。   In order to solve the above-described problem, according to another aspect of the present invention, the conversion device converts M into a signal, where M is any integer greater than or equal to 2, m = 1, 2,. Position where M possible m-th conversion units and change in positional relationship between M m-th conversion units are dynamically detected, and the dynamically changing positional relationship of M-th m-th conversion units is acquired. And a relationship acquisition unit.

上記の課題を解決するために、本発明の他の態様によれば、変換装置は、Mを2以上の整数の何れかとし、m=1,2,…,Mとし、波を信号に変換可能なM個の第m変換部の、動的に変化する位置関係に基づき、空間上の所定の位置または方向とM個の第m変換部との関係を示すパラメータから得られるフィルタを計算または選択するパラメータ変更部と、フィルタを用いて、空間上の所定の位置または方向から発せられた波をM個の第m変換部において変換した信号の特性を異ならせるフィルタ部とを含む。   In order to solve the above-described problem, according to another aspect of the present invention, the conversion device converts M into a signal, where M is any integer greater than or equal to 2, m = 1, 2,. Calculate a filter obtained from a parameter indicating a relationship between a predetermined position or direction in the space and the M m-th conversion units based on a dynamically changing positional relationship among possible M m-th conversion units or A parameter changing unit to be selected; and a filter unit that uses a filter to change the characteristics of a signal obtained by converting waves emitted from a predetermined position or direction in space in the M m-th conversion units.

上記の課題を解決するために、本発明の他の態様によれば、変換方法は、Mを2以上の整数の何れかとし、m=1,2,…,Mとし、パラメータ変更部が、波を信号に変換可能なM個の第m変換部の、動的に変化する位置関係に基づき、空間上の所定の位置または方向とM個の第m変換部との関係を示すパラメータから得られるフィルタを計算または選択するパラメータ変更ステップと、フィルタ部が、フィルタを用いて、空間上の所定の位置または方向から発せられた波をM個の第m変換部において変換した信号の特性を異ならせるフィルタステップとを含む。   In order to solve the above problem, according to another aspect of the present invention, the conversion method is such that M is any integer greater than or equal to 2, m = 1, 2,..., M, and the parameter changing unit is Based on the dynamically changing positional relationship of the M m-th converters that can convert a wave into a signal, it is obtained from a parameter indicating the relationship between a predetermined position or direction in space and the M m-th converters. The parameter changing step for calculating or selecting the filter to be used differs from the characteristics of the signal obtained by converting the wave emitted from a predetermined position or direction in the space in the M-th m-th conversion unit using the filter. Including a filtering step.

本発明によれば、波を信号に変換可能な複数個の変換部の位置関係を所定の制約の中で変更可能とし、メーカ等が意図した利用用途以外にもユーザが使うことができ、ユーザに特別な操作を要求せずに使うことができるという効果を奏する。   According to the present invention, the positional relationship between a plurality of conversion units capable of converting a wave into a signal can be changed within a predetermined constraint, and the user can use it for purposes other than the intended use of the manufacturer. There is an effect that it can be used without requiring a special operation.

第一実施形態に係る変換装置の機能ブロック図。The functional block diagram of the converter concerning a first embodiment. 第一実施形態に係る変換装置の処理フローの例を示す図。The figure which shows the example of the processing flow of the converter which concerns on 1st embodiment. 第一実施形態に係る変換装置の外観図。1 is an external view of a conversion device according to a first embodiment. 第一実施形態に係る変換装置のマイク可動部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the microphone movable part of the converter which concerns on 1st embodiment. 支持部が変換部の位置関係を変更する方法を説明するための図。The figure for demonstrating the method in which a support part changes the positional relationship of a conversion part. 第一実施形態に係るパラメータ変更部の機能ブロック図。The functional block diagram of the parameter change part which concerns on 1st embodiment. 第一実施形態に係る変換装置のマイク可動部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the microphone movable part of the converter which concerns on 1st embodiment. 図8Aは第二実施形態に係る変換装置のマイク可動部の構成を示す図、図8Bは支持部が変換部の位置関係を変更する方法を説明するための図。FIG. 8A is a diagram showing a configuration of a microphone movable portion of the conversion device according to the second embodiment, and FIG. 8B is a diagram for explaining a method in which the support portion changes the positional relationship of the conversion portion. 第三実施形態に係る変換装置のマイク可動部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the microphone movable part of the converter which concerns on 3rd embodiment. 支持部が変換部の位置関係を変更する方法を説明するための図。The figure for demonstrating the method in which a support part changes the positional relationship of a conversion part. 第四実施形態に係る変換装置のマイク可動部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the microphone movable part of the converter which concerns on 4th embodiment. 支持部が変換部の位置関係を変更する方法を説明するための図。The figure for demonstrating the method in which a support part changes the positional relationship of a conversion part. 支持部が変換部の位置関係を変更する方法を説明するための図。The figure for demonstrating the method in which a support part changes the positional relationship of a conversion part. 第五実施形態に係る変換装置のマイク可動部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the microphone movable part of the converter which concerns on 5th embodiment. 支持部が変換部の位置関係を変更する方法を説明するための図。The figure for demonstrating the method in which a support part changes the positional relationship of a conversion part. 支持部が変換部の位置関係を変更する方法を説明するための図。The figure for demonstrating the method in which a support part changes the positional relationship of a conversion part. 第六実施形態に係る変換装置のマイク可動部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the microphone movable part of the converter which concerns on 6th embodiment. 第七実施形態に係る変形量取得部の構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the deformation amount acquisition part which concerns on 7th embodiment. 第七実施形態に係る変形量取得部の構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the deformation amount acquisition part which concerns on 7th embodiment. 第八実施形態に係るパラメータ変更部の機能ブロック図。The functional block diagram of the parameter change part which concerns on 8th embodiment. 第九実施形態に係るパラメータ変更部の機能ブロック図。The functional block diagram of the parameter change part which concerns on 9th embodiment. 第十実施形態に係るパラメータ変更部の機能ブロック図。The functional block diagram of the parameter change part which concerns on 10th embodiment. 第十二実施形態に係る変換装置の機能ブロック図。The functional block diagram of the converter concerning a 12th embodiment. 第十三実施形態に係る変換装置のマイク可動部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the microphone movable part of the converter which concerns on 13th embodiment. 支持部が変換部の位置関係を変更する方法を説明するための図。The figure for demonstrating the method in which a support part changes the positional relationship of a conversion part. 回転部の機構例を示す図。The figure which shows the example of a mechanism of a rotation part. 第十四実施形態に係る変換装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the conversion apparatus which concerns on 14th embodiment. 第十五実施形態に係る変換装置の機能ブロック図。The functional block diagram of the converter concerning a 15th embodiment. 第十五実施形態に係る変換装置の処理フローの例を示す図。The figure which shows the example of the processing flow of the converter which concerns on 15th embodiment.

以下、本発明の実施形態について、説明する。なお、以下の説明に用いる図面では、同じ機能を持つ構成部や同じ処理を行うステップには同一の符号を記し、重複説明を省略する。以下の説明において、テキスト中で使用する記号「^」「」等は、本来直前の文字の真上に記載されるべきものであるが、テキスト記法の制限により、当該文字の直後に記載する。式中においてはこれらの記号は本来の位置に記述している。また、ベクトルや行列の各要素単位で行われる処理は、特に断りが無い限り、そのベクトルやその行列の全ての要素に対して適用されるものとする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. In the drawings used for the following description, constituent parts having the same function and steps for performing the same process are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In the following explanation, the symbols “^”, “ ”, etc. used in the text should be described immediately above the character immediately before, but are described immediately after the character due to restrictions on text notation. . In the formula, these symbols are written in their original positions. Further, the processing performed for each element of a vector or matrix is applied to all elements of the vector or matrix unless otherwise specified.

<第一実施形態>
マイクロホンアレイに関してユーザが自由に配置を変更する場合、マイクロホンの位置もしくはパラメータを、その都度推定し、変更する必要がある。そこで、本実施形態では、マイクロホン等の変換部の位置関係に緩やかな物理的な制約を与え、最低限の情報を得るだけで変換部の位置関係を特定する。このような構成とすることで、変換部の位置の推定にコストをかけずに変換部を含む変換装置の形状を変えることができる。また、物理的な制約を緩やかにかけることで、変換部の間隔など性能に影響するような、ユーザに変更されたくない部分を固定しつつ、変換装置全体における変換部の配置についてユーザに自由度を与えることができるようになる。
<First embodiment>
When the user freely changes the arrangement of the microphone array, it is necessary to estimate and change the microphone position or parameter each time. Therefore, in the present embodiment, a loose physical restriction is given to the positional relationship of the conversion unit such as a microphone, and the positional relationship of the conversion unit is specified only by obtaining minimum information. With such a configuration, it is possible to change the shape of the conversion device including the conversion unit without incurring costs for estimating the position of the conversion unit. In addition, by loosely applying physical constraints, it is possible to fix the portions that do not want to be changed by the user, such as the interval between the conversion portions, and the degree of freedom for the user regarding the arrangement of the conversion portions in the entire conversion device. Will be able to give.

図1は第一実施形態に係る変換装置100の機能ブロック図を、図2はその処理フローを、図3は外観図を示す。   FIG. 1 is a functional block diagram of the conversion apparatus 100 according to the first embodiment, FIG. 2 is a processing flow thereof, and FIG. 3 is an external view.

変換装置100は、M個のマイクロホン101−m、支持部102、変形量取得部103、パラメータ変更部110、フィルタ部120、AD変換部107、周波数領域変換部108及び時間領域変換部109を含む。ただし、Mは2以上の整数の何れかであり、m=1,2,…,Mである。変換装置100は、M個のマイクロホン101−mで収音し、収音信号z1,z2,…,zMに対して、所定の方向から到来する音を強調するようにフィルタリング処理を行い、フィルタリング後の信号s1(t)を出力する。 The conversion apparatus 100 includes M microphones 101-m, a support unit 102, a deformation amount acquisition unit 103, a parameter change unit 110, a filter unit 120, an AD conversion unit 107, a frequency domain conversion unit 108, and a time domain conversion unit 109. . However, M is an integer of 2 or more, and m = 1, 2,. The conversion device 100 collects sound with M microphones 101-m, and performs a filtering process on the collected signals z 1 , z 2 ,..., Z M so as to enhance sound coming from a predetermined direction. The filtered signal s 1 (t) is output.

M個のマイクロホン101−m及び支持部102からなるマイク可動部(図1の破線内部の構成)の構成を図4に示す。   FIG. 4 shows the configuration of the microphone movable portion (the configuration inside the broken line in FIG. 1) including the M microphones 101-m and the support portion 102.

変換装置100は、円柱状の物体(例えば棒等)に設置される。   The conversion device 100 is installed on a cylindrical object (for example, a rod).

<M個のマイクロホン101−m、支持部102>
M個のマイクロホン101−mを用いて収音し(s3)、アナログ信号(収音信号)をAD変換部107に出力する。なお、M個のマイクロホン101−mは等間隔に配置されているとする。ただし、等間隔でなくてもマイクロホン間隔が個々に既知であれば下記は実施可能である。
<M microphones 101-m, support section 102>
Sound is collected using M microphones 101-m (s <b> 3), and an analog signal (sound collection signal) is output to the AD conversion unit 107. It is assumed that M microphones 101-m are arranged at equal intervals. However, the following can be implemented if the microphone interval is known individually even if the interval is not equal.

M個のマイクロホン101−mは、支持部102に支持される。   The M microphones 101-m are supported by the support unit 102.

支持部102は、M個のマイクロホン101−mを支持した状態で変形することで、M個の第m変換部の位置関係を変更する。   The support unit 102 changes the positional relationship of the M m-th conversion units by deforming in a state where the M microphones 101-m are supported.

ここで、図4のM個のマイクロホン101−mを固定する支持部102は、本実施形態では、1つの部材からなり、円周状の弾性体からなり、円柱状の設置対象物の半径に応じて、弾性変形し、M個の第m変換部の位置関係を変更する。そのため、支持部102に対して力が加わっていない状態の円の半径は、設置対象物の半径よりも小さいものとする。本実施形態では、図5のように、弾性変形により円の半径を変更することができる。例えば、ユーザがマイクロホンアレイを様々なものに取り付けて使用したい場合、取付け先の物(柱や棒など)が同じ大きさとは限らないため、いろいろな大きさに対応できるようにこのような機能を備える。なお、M個のマイクロホン101−mは、円周状の支持部102に固定されるため、円状に配置され、円状アレイとして機能する。また、円周状の弾性体は、円周の一部で重複し、支持部102に対して力が加わっていない状態における重複部分を図4において破線で示す。   Here, the support part 102 which fixes M microphone 101-m of FIG. 4 consists of one member in this embodiment, consists of a circumferential elastic body, and becomes the radius of a column-shaped installation target object. Accordingly, it is elastically deformed to change the positional relationship of the M m-th converters. For this reason, the radius of the circle in a state where no force is applied to the support portion 102 is assumed to be smaller than the radius of the installation target. In this embodiment, as shown in FIG. 5, the radius of the circle can be changed by elastic deformation. For example, if the user wants to use the microphone array attached to various things, the attached objects (pillars, bars, etc.) are not necessarily the same size, so this function can be used to accommodate various sizes. Prepare. Since the M microphones 101-m are fixed to the circumferential support portion 102, they are arranged in a circle and function as a circular array. Further, the circumferential elastic body overlaps with a part of the circumference, and an overlapping portion in a state where no force is applied to the support portion 102 is indicated by a broken line in FIG.

<変形量取得部103>
変形量取得部103は、支持部102の変形量lを取得し(S1)、パラメータ変更部110に出力する。本実施形態では、弾性変形時の支持部102の成す円の半径を知るための情報として、支持部102の円周の変化を利用する。ここでは、例として変形量取得部103として抵抗値検出器を使用する。支持部102には電気抵抗のある素材が使われており(少なくとも図4、図5の破線部分において電気抵抗のある素材を用いる、または、電気抵抗のある素材を貼付する)、破線部分の端点2か所に抵抗検出器からの結線がされており、支持部102の固定箇所の接点(バンド固定部103−1)を経由して、2点間の抵抗値を測定するものとする。支持部102の成す円の円周を変更すると、バンド固定部103−1の位置が変化するため、検出される抵抗値が変わり、支持部102の成す円の円周が変更された長さ(変形量l)を算出することができる。支持部102が設置対象物に取り付けられ、弾性変形し、支持部102の成す円の円周が大きくなると、2点間の距離が短くなり、抵抗値は小さくなる。支持部102の成す円の円周が大きくなれば大きくなるほど抵抗値が小さくなるため、その抵抗値から変形量lを求めることができる。支持部102に対して力が加わっていない状態から、抵抗検出器からの結線がされている一方の端点がバンド固定部103−1に達するまで弾性変形可能であり、変形量lには制約があり、連続値である。そのため、M個のマイクロホンの位置関係には、支持部102に固定されるという制約があり、さらに、変形量lの制約に基づく制約がある。
<Deformation amount acquisition unit 103>
The deformation amount acquisition unit 103 acquires the deformation amount l of the support unit 102 (S 1) and outputs it to the parameter change unit 110. In the present embodiment, the change in the circumference of the support portion 102 is used as information for knowing the radius of the circle formed by the support portion 102 during elastic deformation. Here, as an example, a resistance value detector is used as the deformation amount acquisition unit 103. The support portion 102 is made of a material having electrical resistance (at least a material having electrical resistance is used or a material having electrical resistance is attached to the broken line portion in FIGS. 4 and 5). It is assumed that the resistance detectors are connected at two locations, and the resistance value between the two points is measured via the contact (band fixing portion 103-1) at the fixing portion of the support portion 102. When the circumference of the circle formed by the support portion 102 is changed, the position of the band fixing portion 103-1 is changed, so that the detected resistance value is changed, and the length of the circle circumference formed by the support portion 102 is changed ( The deformation amount l) can be calculated. When the support portion 102 is attached to the installation object, elastically deforms, and the circumference of the circle formed by the support portion 102 increases, the distance between the two points decreases and the resistance value decreases. Since the resistance value decreases as the circumference of the circle formed by the support portion 102 increases, the deformation amount l can be obtained from the resistance value. From the state in which no force is applied to the support portion 102, elastic deformation is possible until one end point connected to the resistance detector reaches the band fixing portion 103-1, and the deformation amount l is limited. Yes, continuous value. For this reason, the positional relationship among the M microphones has a restriction that the M microphones are fixed to the support unit 102, and further has a restriction based on the restriction on the deformation amount l.

<パラメータ変更部110>
パラメータ変更部110はパラメータ計算部111を含み(図6参照)、パラメータ計算部111は、変形量lを入力とし、M個のマイクロホン101−mの、動的に変化する位置関係に基づき、空間上の所定の位置または方向とM個のマイクロホン101−mとの関係を示すパラメータから得られるフィルタを計算し(S2)、フィルタ部120に出力する。なお、「動的に変化する」とは、この変換装置を使用する度に、または、使用中に、変化することを意味する。従来技術では、マイクロホンアレイにおけるマイクロホン間の位置関係は、マイクロホンアレイの製造時に決定され動的に変化させることはできなかった。仮に、位置関係を変化させることができたとしても、この変換装置を使用する度に事前に既知の信号をスピーカなどから鳴らして音源〜マイクロホン間の特性を測定する必要があった。本実施形態では、マイクロホンの位置関係に緩やかな物理的な制約を与えるため、変形量lから容易にフィルタを計算することができる。
<Parameter changing unit 110>
The parameter changing unit 110 includes a parameter calculating unit 111 (see FIG. 6). The parameter calculating unit 111 receives the deformation amount l and inputs a space based on the dynamically changing positional relationship of the M microphones 101-m. A filter obtained from a parameter indicating the relationship between the predetermined position or direction above and the M microphones 101-m is calculated (S2), and is output to the filter unit 120. “Dynamically changing” means changing every time the conversion device is used or during use. In the prior art, the positional relationship between microphones in the microphone array is determined at the time of manufacturing the microphone array and cannot be changed dynamically. Even if the positional relationship can be changed, it is necessary to measure a characteristic between the sound source and the microphone by sounding a known signal from a speaker or the like in advance every time the conversion device is used. In this embodiment, since a gentle physical restriction is imposed on the positional relationship of the microphones, the filter can be easily calculated from the deformation amount l.

空間上の所定の位置または方向とM個のマイクロホン101−mとの関係を示すパラメータとして、例えば、アレイマニフォールドベクトルを用いる。マイクロホンアレイの特性を表すアレイマニフォールドベクトルaは、このような円状アレイの場合、   For example, an array manifold vector is used as a parameter indicating the relationship between a predetermined position or direction in space and the M microphones 101-m. The array manifold vector a representing the characteristics of the microphone array is

Figure 2017224996
Figure 2017224996

と表すことができる。ATはAの転置、rは円状アレイの成す円の半径、λは対象とする音の波長、θsは対象とする音の入射角、θdは円中心から見たマイクロホン間の角度、amはm番目のマイクロホン101−mのアレイマニフォールドベクトルの要素である。なお、音波の距離減衰と平面波近似の誤差については無視できるほど小さいとする。 It can be expressed as. A T is the transpose of A, r is the radius of the circle formed by the circular array, λ is the wavelength of the target sound, θ s is the incident angle of the target sound, θ d is the angle between the microphones as viewed from the center of the circle , a m is an element of the array manifold vectors of the m-th microphone 101-m. It is assumed that the sound wave distance attenuation and the plane wave approximation error are negligibly small.

支持部102が、円状を保つと仮定した場合、バンド固定部103−1の位置が変形量l分ずれたときの円の半径r’は   Assuming that the support portion 102 maintains a circular shape, the radius r 'of the circle when the position of the band fixing portion 103-1 is shifted by the deformation amount l is

Figure 2017224996
Figure 2017224996

と表され、マイクロホン間の距離は同じことから、変形後のマイクロホン間の角度θ'dについては、 Since the distance between the microphones is the same, the angle θ ′ d between the transformed microphones is

Figure 2017224996
Figure 2017224996

と表せる。なお、この場合、θdは力が加わっていない状態において支持部102が成す円の中心から見たマイクロホン間の角度である。また、ここでは記載上、1番目のマイクロホンの円中心からの角度を固定し、2番目以降のマイクロホンの角度が変更されるとする。これにより、式(1)、式(2-1)から、変形量lを観測するだけでアレイマニフォールドベクトルaを算出することが可能となる。 It can be expressed. In this case, θ d is the angle between the microphones as viewed from the center of the circle formed by the support portion 102 in a state where no force is applied. Also, here, for the sake of description, it is assumed that the angle of the first microphone from the circle center is fixed and the angles of the second and subsequent microphones are changed. Thus, the array manifold vector a can be calculated from the equations (1) and (2-1) only by observing the deformation amount l.

Figure 2017224996
Figure 2017224996

アレイマニフォールドベクトルaを用いて、ある角度θsに対応するステアリングベクトル(以下、フィルタともいう)wを従来技術と同様の方法により設計することができる。例えば、参考文献1に記載されている<1>SN比最大化規準によるフィルタ設計法、<2>パワーインバージョン(Power Inversion)に基づくフィルタ設計法、<3>一つ以上の死角(雑音のゲインが抑圧される方向)を拘束条件に持つ最小分散無歪応答法によるフィルタ設計法、<4>遅延合成(Delay-and-Sum Beam Forming)法によるフィルタ設計法、<5>最尤法によるフィルタ設計法、<6>AMNOR(Adaptive Microphone-array for noise reduction)法等によって、フィルタwを設計することができる。
[参考文献1]国際公開第WO2012/086834号パンフレット
Using the array manifold vector a, a steering vector (hereinafter also referred to as a filter) w corresponding to a certain angle θ s can be designed by the same method as in the prior art. For example, <1> Filter design method based on S / N ratio maximization criteria described in Reference 1, <2> Filter design method based on Power Inversion, <3> One or more blind spots (noise (4) Filter design method based on the minimum variance distortionless response method with the constraint that the gain is suppressed), <4> Filter design method based on the delay-and-sum beam forming method, and <5> Maximum likelihood method. The filter w can be designed by a filter design method, an <6> AMNOR (Adaptive Microphone-array for Noise Reduction) method, or the like.
[Reference 1] Pamphlet of International Publication No. WO2012 / 086834

例えば、遅延和法をベースとする場合、次式により、フィルタwを計算し、フィルタ部120に出力する。   For example, when the delay sum method is used as a base, the filter w is calculated by the following equation and output to the filter unit 120.

Figure 2017224996
Figure 2017224996

ただし、AHはAのルミート転置を表す。例えば、式(5)において、アレイマニフォールドベクトルaが方向θに依存する伝達特性a(θ)として事前に用意できる場合には、a(θ)を用いて、フィルタW(θ)を計算し、フィルタ部120において、特定の方向θsの信号処理が行える。また、アレイマニフォールドベクトルaが方向θ、距離Dに依存する伝達特性a(θ,D)として事前に用意できる場合には、伝達特性a(θ,D)を用いて、フィルタW(θ,D)を計算し、フィルタ部120において、特定の位置(特定の方向θsと距離DHにより特定される位置)の信号処理が行える。 Where A H represents A's Lumito transpose. For example, in equation (5), when the array manifold vector a can be prepared in advance as a transfer characteristic a (θ) that depends on the direction θ, the filter W (θ) is calculated using a (θ), The filter unit 120 can perform signal processing in a specific direction θ s . In addition, when the array manifold vector a can be prepared in advance as a transfer characteristic a (θ, D) depending on the direction θ and the distance D, the filter W (θ, D) can be obtained using the transfer characteristic a (θ, D). ) And the filter unit 120 can perform signal processing at a specific position (a position specified by a specific direction θ s and a distance DH ).

<AD変換部107>
AD変換部107が、M個のマイクロホン101−mで収音されたM個のアナログ信号z1,…,zMをディジタル信号z(t)=[z1(t),…,zM(t)]Tへ変換し、(s4)、周波数領域変換部108に出力する。tは離散時間のインデックスを表す。
<AD converter 107>
AD conversion unit 107, M number of analog signal z 1 picked up by the M microphones 101-m, ..., z M digital signals z (t) = [z 1 (t), ..., z M ( t)] is converted into T, and is output to the frequency domain transform unit 108 (s4). t represents a discrete time index.

<周波数領域変換部108>
周波数領域変換部108は、まず、AD変換部107が出力したディジタル信号z(t)=[z1(t),…,zM(t)]Tを入力とし、チャネルごとにNサンプルをバッファに貯めてフレーム単位のディジタル信号z(τ)=[z1(τ),…,zM(τ)]Tを生成する。τはフレーム番号のインデックスである。zm(τ)=[zm((τ-1)N+1),…,zm(τN)](1≦m≦M)である。Nはサンプリング周波数にもよるが、48kHzサンプリングの場合には2048点あたりが妥当である。次に、周波数領域変換部108は、各フレームのディジタル信号z(τ)を周波数領域の信号z(ω,τ)=[z1(ω,τ),…,zM(ω,τ)]Tに変換し(s5)、出力する。ωは離散周波数のインデックスである。時間領域信号を周波数領域信号に変換する方法の一つに高速離散フーリエ変換があるが、これに限定されず、周波数領域信号に変換する他の方法を用いてもよい。周波数領域信号z(ω,τ)は、各周波数ω、フレームτごとに出力され以下の処理はフレームτごとに行われる。なお、以降の説明では、フレームのインデックスτを省略する。
<Frequency domain converter 108>
First, the frequency domain conversion unit 108 receives the digital signal z (t) = [z 1 (t),..., Z M (t)] T output from the AD conversion unit 107, and buffers N samples for each channel. To generate a digital signal z (τ) = [z 1 (τ),..., Z M (τ)] T in units of frames. τ is an index of the frame number. z m (τ) = [z m ((τ−1) N + 1),..., z m (τN)] (1 ≦ m ≦ M). N depends on the sampling frequency, but in the case of 48 kHz sampling, around 2048 points is reasonable. Next, the frequency domain transform unit 108 converts the digital signal z (τ) of each frame into a frequency domain signal z (ω, τ) = [z 1 (ω, τ),..., Z M (ω, τ)]. Convert to T (s5) and output. ω is an index of discrete frequency. One method for converting a time domain signal to a frequency domain signal is a fast discrete Fourier transform, but the present invention is not limited to this, and other methods for converting to a frequency domain signal may be used. The frequency domain signal z (ω, τ) is output for each frequency ω and frame τ, and the following processing is performed for each frame τ. In the following description, the frame index τ is omitted.

<フィルタ部120>
フィルタ部120は、予めパラメータ変更部110からフィルタwを受け取っておき、周波数領域変換部108から周波数領域の信号z(ω)=[z1(ω),…,zM(ω)]Tを受け取る。フィルタ部120は、フィルタwを用いて、次式により、周波数領域の信号s1(ω)を計算し、時間領域変換部109に出力する。
s1(ω)=wHz(ω)
<Filter unit 120>
The filter unit 120 receives the filter w from the parameter change unit 110 in advance, and receives the frequency domain signal z (ω) = [z 1 (ω),..., Z M (ω)] T from the frequency domain conversion unit 108. . The filter unit 120 calculates the frequency domain signal s 1 (ω) using the filter w according to the following equation and outputs the signal s 1 (ω) to the time domain transform unit 109.
s 1 (ω) = w H z (ω)

<時間領域変換部109>
時間領域変換部109は、第τフレームの各周波数ω∈Ωの出力信号s1(ω)を時間領域に変換して(s7)、第τフレームのフレーム単位時間領域信号s1(τ)を得て、さらに、得られたフレーム単位時間領域信号s1(τ)をフレーム番号のインデックスの順番に連結して時間領域信号s1(t)を出力する。周波数領域信号を時間領域信号に変換する方法は、s5の処理で用いた変換方法に対応する逆変換であり、例えば高速離散逆フーリエ変換である。
<Time domain conversion unit 109>
The time domain conversion unit 109 converts the output signal s 1 (ω) of each frequency ω∈Ω of the τ-th frame into the time domain (s 7 ), and converts the frame unit time domain signal s 1 (τ) of the τ-th frame. Then, the obtained frame unit time domain signal s 1 (τ) is connected in the order of the frame number index to output the time domain signal s 1 (t). The method for converting the frequency domain signal into the time domain signal is an inverse transform corresponding to the transform method used in the processing of s5, for example, a fast discrete inverse Fourier transform.

<効果>
以上の構成により、メーカ等が意図した利用用途以外にもユーザが使うことができ、ユーザに特別な操作を要求せずに使うことができるという効果を奏する。
<Effect>
With the above configuration, there is an effect that the user can use it for purposes other than the intended use of the manufacturer or the like, and can be used without requiring a special operation from the user.

また、従来技術において、マイクロホンの位置が正しく推定できたとして、その位置が信号処理に不向きな配置である場合、所望の方向の音声を強調する処理の性能が得られない可能性がある。例えば、2つのマイクロホンの間隔が、音の波長に対して非常に長い場合、音声帯域に対して広く空間折り返し歪が発生し、所望の指向性が得られない。本実施形態の変換装置であれば、変換部の位置関係に緩やかな物理的な制約を与えるため、このような問題が生じづらい。   Further, in the related art, even if the position of the microphone can be estimated correctly, if the position is unsuitable for signal processing, there is a possibility that the performance of processing that emphasizes sound in a desired direction may not be obtained. For example, when the distance between two microphones is very long with respect to the wavelength of sound, a spatial aliasing distortion occurs widely in the sound band, and desired directivity cannot be obtained. In the conversion device of this embodiment, such a problem is difficult to occur because a gentle physical restriction is imposed on the positional relationship of the conversion units.

<変形例>
本実施形態では、波として、音波を用いているが、電波や光波を用いてもよいし、他の帯域の電磁波を用いてもよい。その場合、マイクロホンに代えて、受信アンテナや受光素子等を用いることができる。要は、同種の波を信号に変換可能な複数の変換部であればよい。言い換えると、M個の変換部において変換される波が同じ種類の波であればよい。
<Modification>
In this embodiment, a sound wave is used as a wave, but a radio wave or a light wave may be used, or an electromagnetic wave in another band may be used. In that case, a receiving antenna, a light receiving element, or the like can be used instead of the microphone. In short, it may be a plurality of conversion units capable of converting the same type of wave into a signal. In other words, the waves converted in the M conversion units may be the same type of waves.

本実施形態では、支持部102は、円周状の弾性体からなり、弾性変形するものとしたが、要は、支持部102は、M個のマイクロホン101−mを支持した状態で、円柱状の設置対象物の半径に応じて、変形し、M個の第m変換部の位置関係を変更するものであれば、どのようなものであってもよい。例えば、多少の可塑性がある材質からなり、円柱状の設置対象物の半径に応じて、変形し、M個の第m変換部の位置関係を変更するものであってもよい。   In the present embodiment, the support portion 102 is formed of a circumferential elastic body and is elastically deformed. However, the support portion 102 is in a columnar shape in a state in which M microphones 101-m are supported. Any one may be used as long as it is deformed according to the radius of the installation object and changes the positional relationship of the M m-th conversion units. For example, it may be made of a material with some plasticity, deformed according to the radius of the cylindrical installation target, and change the positional relationship of the M m-th converters.

<第二実施形態>
第一実施形態と異なる部分を中心に説明する。支持部102の構成、変形量取得部103及びパラメータ変更部110の処理内容が第一実施形態とは異なる。
<Second embodiment>
A description will be given centering on differences from the first embodiment. The configuration of the support unit 102, the processing content of the deformation amount acquisition unit 103, and the parameter change unit 110 are different from the first embodiment.

<支持部102>
図7はM個のマイクロホン101−m及び支持部102からなるマイク可動部(図1の破線内部の構成)の正面図、図8Aはマイク可動部の平面図を示し、図8Bは可動方法を説明するための図である。
<Supporting part 102>
7 is a front view of a microphone movable portion (configuration inside the broken line in FIG. 1) including M microphones 101-m and a support portion 102, FIG. 8A is a plan view of the microphone movable portion, and FIG. 8B is a movable method. It is a figure for demonstrating.

ここで、図7のM個のマイクロホン101−mを固定する支持部102は、可動部を含み、この可動部の可動により、M個のマイクロホン101−mの位置関係を変更する。   Here, the support unit 102 that fixes the M microphones 101-m in FIG. 7 includes a movable part, and the positional relationship of the M microphones 101-m is changed by the movement of the movable part.

支持部102は、三脚のような構造をしており、M個のマイクロホン101−mは三脚の各脚に取り付けられ、M個のマイクロホン101−mは円状に配置される(図8A参照)。ここで、三脚の足を動かして高さや足の広さを変える時、3本の足が同期して動くように、足と中心の軸の間に歯車のようなかみ合わせの機構をいれ、軸を動かすと3本が等しく動作するようにする(図8B参照)。   The support unit 102 has a tripod-like structure, and the M microphones 101-m are attached to the legs of the tripod, and the M microphones 101-m are arranged in a circle (see FIG. 8A). . Here, when moving the foot of the tripod to change the height or width of the foot, an engagement mechanism like a gear is inserted between the foot and the central shaft so that the three feet move in synchronization. When is moved, the three are operated equally (see FIG. 8B).

<変形量取得部103>
変形量取得部103は、支持部102の変形量lを取得し、パラメータ変更部110に出力する。本実施形態では、中心の軸の移動量を変形量lとして取得する。検知方法は第一実施形態と同様とする。例えば、変形量取得部103として抵抗値検出器を使用する。支持部102の中心の軸と歯車には電気抵抗のある素材が使われており、その軸の下端と歯車の中心の2か所に抵抗検出器からの結線がされており、2点間の抵抗値を測定するものとする。支持部102の中心の軸が移動すると、軸の下端の位置が変化し、軸の下端と歯車の中心の距離が変化するため、検出される抵抗値が変わり、軸の移動量(変形量l)を算出することができる。軸が上方に移動すると、2点間の距離が短くなり、抵抗値は小さくなる。軸が上方に移動すれば移動するほど抵抗値が小さくなるため、その抵抗値から変形量lを求めることができる。また、例えば、歯車の回転量を内蔵した角位置センサ(ロータリーエンコーダ等)で検出し、回転角から中心の軸の移動量を算出してもよい。
<Deformation amount acquisition unit 103>
The deformation amount acquisition unit 103 acquires the deformation amount l of the support unit 102 and outputs it to the parameter change unit 110. In the present embodiment, the movement amount of the central axis is acquired as the deformation amount l. The detection method is the same as in the first embodiment. For example, a resistance value detector is used as the deformation amount acquisition unit 103. The shaft and gear of the center of the support portion 102 are made of a material having electrical resistance, and the resistance detector is connected to the lower end of the shaft and the center of the gear. The resistance value shall be measured. When the shaft at the center of the support portion 102 moves, the position of the lower end of the shaft changes, and the distance between the lower end of the shaft and the center of the gear changes, so the detected resistance value changes, and the amount of movement of the shaft (deformation amount l ) Can be calculated. When the axis moves upward, the distance between the two points becomes shorter and the resistance value becomes smaller. Since the resistance value decreases as the axis moves upward, the deformation amount l can be obtained from the resistance value. Further, for example, the amount of rotation of the gear may be detected by a built-in angular position sensor (such as a rotary encoder), and the amount of movement of the central shaft may be calculated from the rotation angle.

<パラメータ変更部110>
パラメータ変更部110はパラメータ計算部111を含み(図6参照)、パラメータ計算部111は、変形量lを入力とし、フィルタwを計算し(S2)、フィルタ部120に出力する。
<Parameter changing unit 110>
The parameter changing unit 110 includes a parameter calculating unit 111 (see FIG. 6). The parameter calculating unit 111 receives the deformation amount l, calculates a filter w (S2), and outputs it to the filter unit 120.

歯車部分の半径をr2とすると、変形量lに対し、三脚の角度はl/r2だけ変化したことになる。上から見た円状アレイの変化後の半径は、   When the radius of the gear portion is r2, the angle of the tripod is changed by l / r2 with respect to the deformation amount l. The changed radius of the circular array seen from above is

Figure 2017224996
Figure 2017224996

と求まる。ここで、r1は歯車の中心から軸までの距離を、r3は歯車の中心からマイクロホン101−mの位置までの距離を、θdは三脚の角度の初期値を表し、図8Bの変更後の三脚の角度θrは、θr=(θd+l/r2)である。円状アレイの半径r'が分かれば、第一実施形態と同様の方法により、式(4),(1),(2-1),(5)からフィルタwを求めることができる。 It is obtained. Here, r1 is the distance from the center of the gear to the shaft, r3 is the distance from the center of the gear to the position of the microphone 101-m, θ d is the initial value of the angle of the tripod, The tripod angle θ r is θ r = (θ d + l / r 2). If the radius r ′ of the circular array is known, the filter w can be obtained from the equations (4), (1), (2-1), (5) by the same method as in the first embodiment.

Figure 2017224996
Figure 2017224996

<効果>
このような構成とすることで、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。
<Effect>
By setting it as such a structure, the effect similar to 1st embodiment can be acquired.

<第三実施形態>
第一実施形態と異なる部分を中心に説明する。支持部102の構成、変形量取得部103及びパラメータ変更部110の処理内容が第一実施形態とは異なる。
<Third embodiment>
A description will be given centering on differences from the first embodiment. The configuration of the support unit 102, the processing content of the deformation amount acquisition unit 103, and the parameter change unit 110 are different from the first embodiment.

<支持部102>
図9は変換装置100の外観図を示す。M個のマイクロホン101−m及び支持部102からなるマイク可動部(図1の破線内部の構成)の構成を図10に示す。図9のように、変換装置100は平面を有する設置対象物へ取り付けられる。
<Supporting part 102>
FIG. 9 shows an external view of the conversion device 100. FIG. 10 shows the configuration of the microphone movable portion (the configuration inside the broken line in FIG. 1) including the M microphones 101-m and the support portion 102. As shown in FIG. 9, the conversion device 100 is attached to an installation object having a flat surface.

支持部102は、2つ以上の部材(直線状の物体)からなり、ある直線状の物体は少なくとも1つの他の直線状の物体と繋がっている。支持部102は、図10のように直線状の物体を複数連結し、接点で回転が可能な構造とする。言い換えると、支持部102は、所謂マジックハンド構造を含み、略X状に交差する交差位置(接点)で互いに相対回転可能に連結された複数対の直線状の物体を含む。直線状の物体には、両端部近傍と中心とにそれぞれ接点(合計3個の接点)がある。   The support unit 102 includes two or more members (linear objects), and a certain linear object is connected to at least one other linear object. The support unit 102 has a structure in which a plurality of linear objects are connected as shown in FIG. In other words, the support portion 102 includes a so-called magic hand structure, and includes a plurality of pairs of linear objects that are connected to each other so as to be relatively rotatable at intersection positions (contact points) that intersect substantially in an X shape. The linear object has contacts (three contacts in total) near both ends and at the center.

本実施形態では、M個のマイクロホン101−mは、直線状の物体の中心の接点上に配置され、M個のマイクロホン101−mは直線状に配置される。支持部102のマジックハンド構造が伸縮すると(マジックハンド構造が可動部に相当し、その伸縮が可動に相当する)、マイクロホン間の距離が変わり、位置関係が変わる。なお、M個のマイクロホン101−mの配線は直線状の物体の裏側などを通して一か所で集約する。   In the present embodiment, the M microphones 101-m are arranged on the contact point at the center of the linear object, and the M microphones 101-m are arranged linearly. When the magic hand structure of the support part 102 expands and contracts (the magic hand structure corresponds to a movable part, and the expansion and contraction corresponds to movement), the distance between the microphones changes and the positional relationship changes. Note that the wirings of the M microphones 101-m are gathered at one place through the back side of the linear object.

<変形量取得部103>
変形量取得部103は、マジックハンド構造に含まれる直線状の物体の回転量を変形量lとして取得する。例えば、接点の少なくともいずれか一つに回転を検出する機構(回転量検出器であり、変形量取得部103に相当)を具備する。図10の例ではマイクロホン101−1の裏側に設置してある。直線状の物体の中心の接点と、端部近傍の接点との距離をrとする。第一実施形態と同様に、物理的制約がある形状であるため、この変形量取得部103で検出した回転量が分かればマイクロホンの位置関係がわかる。例えば、図10の例では、交差する二つの直線状の物体の成す角度θが小さくなれば小さくなるほどマイクロホン間の距離は大きくなる。直線状の物体の回転量には制約があり、連続値である。変形量取得部103は、角度θを直接算出してもよいし、交差する二つの直線状の物体の成す角度θdに変形量lを加えて算出してもよい。
<Deformation amount acquisition unit 103>
The deformation amount acquisition unit 103 acquires the rotation amount of the linear object included in the magic hand structure as the deformation amount l. For example, at least one of the contacts includes a mechanism for detecting rotation (a rotation amount detector, corresponding to the deformation amount acquisition unit 103). In the example of FIG. 10, it is installed on the back side of the microphone 101-1. Let r be the distance between the contact point at the center of the straight object and the contact point near the end. As in the first embodiment, since the shape is physically restricted, the positional relationship of the microphones can be understood if the rotation amount detected by the deformation amount acquisition unit 103 is known. For example, in the example of FIG. 10, the distance between the microphones increases as the angle θ formed by the two intersecting linear objects decreases. The amount of rotation of a linear object is limited and is a continuous value. The deformation amount acquisition unit 103 may directly calculate the angle θ, or may calculate it by adding the deformation amount l to the angle θ d formed by two intersecting linear objects.

こうすることで、直線状アレイの形状を維持できると共に、回転量を測定するだけでマイクロホン間の距離が測定できる。   By doing so, the shape of the linear array can be maintained, and the distance between the microphones can be measured only by measuring the rotation amount.

<パラメータ変更部110>
パラメータ変更部110はパラメータ計算部111を含み(図6参照)、パラメータ計算部111は、変形量lを入力とし、フィルタwを計算し(S2)、フィルタ部120に出力する。
<Parameter changing unit 110>
The parameter changing unit 110 includes a parameter calculating unit 111 (see FIG. 6). The parameter calculating unit 111 receives the deformation amount l, calculates a filter w (S2), and outputs it to the filter unit 120.

変形量取得部103で検出された2つの直線状の物体の成す角度をθとすると、マイクロホン間距離は   If the angle formed by two linear objects detected by the deformation amount acquisition unit 103 is θ, the distance between the microphones is

Figure 2017224996
Figure 2017224996

と求まる。直線アレイのアレイマニフォールドベクトルaはマイクロホン101−1を基準として、 It is obtained. The array manifold vector a of the linear array is based on the microphone 101-1.

Figure 2017224996
Figure 2017224996

となり、第一実施形態と同様の方法により、式(1),(5)からフィルタwを求めることができる。 Thus, the filter w can be obtained from the equations (1) and (5) by the same method as in the first embodiment.

Figure 2017224996
Figure 2017224996

<効果>
このような構成により、直線状マイクロホンアレイに本発明を適用することができ、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。
<Effect>
With such a configuration, the present invention can be applied to a linear microphone array, and the same effects as in the first embodiment can be obtained.

<第四実施形態>
第三実施形態と異なる部分を中心に説明する。支持部102の構成及びパラメータ変更部110の処理内容が第一実施形態とは異なる。
<Fourth embodiment>
A description will be given centering on differences from the third embodiment. The configuration of the support unit 102 and the processing content of the parameter changing unit 110 are different from those of the first embodiment.

<支持部102>
図11は変換装置100の外観図を示す。M個のマイクロホン101−m及び支持部102からなるマイク可動部(図1の破線内部の構成)の構成を図12に示す。図11のように、変換装置100は平面を有する設置対象物へ取り付けられる。図12のように、第三実施形態の連結を増やし、2次元的にM個のマイクロホン101−mを配置した構造とする。支持部102は、2つ以上の部材(直線状の物体)からなり、ある直線状の物体は少なくとも1つの他の直線状の物体と繋がっている。
<Supporting part 102>
FIG. 11 shows an external view of the conversion device 100. FIG. 12 shows the configuration of the microphone movable portion (the configuration inside the broken line in FIG. 1) including the M microphones 101-m and the support portion 102. As shown in FIG. 11, the conversion device 100 is attached to an installation target having a flat surface. As shown in FIG. 12, the connection of the third embodiment is increased, and a structure in which M microphones 101-m are two-dimensionally arranged. The support unit 102 includes two or more members (linear objects), and a certain linear object is connected to at least one other linear object.

支持部102は、図10のように直線状の物体を複数連結し、接点で回転が可能な構造とする。言い換えると、支持部102は、所謂マジックハンド構造を含み、交差する交差位置(接点)で互いに相対回転可能に連結された複数対の直線状の物体を含む。   The support unit 102 has a structure in which a plurality of linear objects are connected as shown in FIG. In other words, the support portion 102 includes a so-called magic hand structure, and includes a plurality of pairs of linear objects that are connected to each other at mutually intersecting positions (contact points) so as to be relatively rotatable.

第三実施形態のマジックハンド構造を図12のy軸方向に連結している。そのため、直線状の物体に、両端部近傍と中心と以外にも接点がある。直線状の物体の接点間の距離はrであり、直線状の物体は端部から距離r毎に接点を備える。   The magic hand structure of the third embodiment is connected in the y-axis direction of FIG. Therefore, the linear object has a contact other than the vicinity of the both ends and the center. The distance between the contacts of the linear object is r, and the linear object is provided with a contact at every distance r from the end.

本実施形態では、M個のマイクロホン101−mは、直線状の物体の端部以外の接点上に配置され、M個のマイクロホン101−mは平面状に配置される。図12ではxy平面上に配置されている。支持部102のマジックハンド構造が伸縮すると、マイクロホン間の距離が変わり、位置関係が変わる。   In the present embodiment, the M microphones 101-m are arranged on contact points other than the ends of the linear object, and the M microphones 101-m are arranged in a planar shape. In FIG. 12, they are arranged on the xy plane. When the magic hand structure of the support portion 102 expands and contracts, the distance between the microphones changes and the positional relationship changes.

なお、図12の例の場合は、マイクロホン101−1の配置されている横の列(x軸方向の列)を1列目、一つ下の列を2列目とした場合に、奇数列目にはマイクロホンがT個、偶数列目にはマイクロホンがT-1個配置されている。ここでTは2以上の整数である。ただし、これ以外の配置方法であってもよい。   In the case of the example in FIG. 12, when the horizontal row (column in the x-axis direction) where the microphones 101-1 are arranged is the first row and the next lower row is the second row, the odd rows There are T microphones in the eyes and T-1 microphones in the even columns. Here, T is an integer of 2 or more. However, other arrangement methods may be used.

<パラメータ変更部110>
パラメータ変更部110はパラメータ計算部111を含み(図6参照)、パラメータ計算部111は、変形量lを入力とし、フィルタwを計算し(S2)、フィルタ部120に出力する。
<Parameter changing unit 110>
The parameter changing unit 110 includes a parameter calculating unit 111 (see FIG. 6). The parameter calculating unit 111 receives the deformation amount l, calculates a filter w (S2), and outputs it to the filter unit 120.

変形量取得部103で検出された2つの直線状の物体の成す角度をθ(=変形量l)とし、マイクロホン101−1の水平、鉛直方向の座標を(x1,y1)=(0,0)とすると、マイクロホン101−mの座標は、m=(2T-1)(p-1)+n(ただしpは1以上の整数とし、nは1≦n<2T-1とし、マイクロホンのインデックスmからp,nは一意に特定される)としたときに The angle formed by the two linear objects detected by the deformation amount acquisition unit 103 is θ (= deformation amount l), and the horizontal and vertical coordinates of the microphone 101-1 are (x 1 , y 1 ) = (0 , 0), the coordinates of the microphone 101-m are m = (2T-1) (p-1) + n (where p is an integer greater than or equal to 1, n is 1 ≦ n <2T-1, P, n are uniquely specified)

Figure 2017224996
Figure 2017224996

である。音波の到来方向の水平成分をθsh、鉛直成分をθsvとすると(図13参照)、音波がマイクロホン101−mに到達する際の遅延時間τmはマイクロホン101−1を基準として、 It is. If the horizontal component of the direction of arrival of the sound wave is θ sh and the vertical component is θ sv (see FIG. 13), the delay time τ m when the sound wave reaches the microphone 101- m is based on the microphone 101-1.

Figure 2017224996
Figure 2017224996

である。ただし、cは音速であり、θsh>0、θsv>0とする。アレイマニフォールドベクトルamは、
am=exp<-jωτm> (43)
であり、式(1),(5)からフィルタwを求めることができる。
It is. Here, c is the speed of sound, and θ sh > 0 and θ sv > 0. The array manifold vector a m is
a m = exp <-jωτ m > (43)
The filter w can be obtained from the equations (1) and (5).

Figure 2017224996
Figure 2017224996

<効果>
このような構成により、平面状マイクロホンアレイに本発明を適用することができ、第三実施形態と同様の効果を得ることができる。
<Effect>
With such a configuration, the present invention can be applied to a planar microphone array, and the same effects as in the third embodiment can be obtained.

<第五実施形態>
第一実施形態と異なる部分を中心に説明する。支持部102の構成、変形量取得部103及びパラメータ変更部110の処理内容が第一実施形態とは異なる。
<Fifth embodiment>
A description will be given centering on differences from the first embodiment. The configuration of the support unit 102, the processing content of the deformation amount acquisition unit 103, and the parameter change unit 110 are different from the first embodiment.

<支持部102>
図14はM個のマイクロホン101−m及び支持部102からなるマイク可動部(図1の破線内部の構成)の外観図、図15は可動方法を説明するための図である。
<Supporting part 102>
FIG. 14 is an external view of a microphone movable portion (a configuration inside a broken line in FIG. 1) including M microphones 101-m and a support portion 102, and FIG. 15 is a diagram for explaining a movable method.

支持部102は、伸縮式警棒のような構造をしており、J個の第j伸縮部を含む。支持部102は、2つ以上の部材(第j伸縮部)からなり、ある第j伸縮部は少なくとも1つの他の第j伸縮部と繋がっている。第一伸縮部から第j伸縮部までに取り付けれらているマイクロホンの総数をMjとし、第j伸縮部に取り付けれらているマイクロホンの総数をMj-Mj-1とする。ただし、jは1≦j≦Jの整数であり、M0=0とする。M個のマイクロホン101−mは、伸縮機構に影響がないように隣の伸縮部の収納部分との間に配線とともに配置されている。 The support portion 102 has a structure like a telescopic baton and includes J jth telescopic portions. The support part 102 is made up of two or more members (jth stretchable part), and a certain jth stretchable part is connected to at least one other jth stretchable part. The total number of microphones attached from the first extendable part to the jth extendable part is M j, and the total number of microphones attached to the jth extendable part is M j −M j−1 . However, j is an integer of 1 ≦ j ≦ J, and M 0 = 0. The M microphones 101-m are arranged together with the wiring between the storage portions of the adjacent expansion / contraction portions so that the expansion / contraction mechanism is not affected.

支持部102の第j伸縮部が第j-1伸縮部内に入ることで支持部102全体が縮み、支持部102の第j伸縮部が第j-1伸縮部から出ることで支持部102全体が伸びる。支持部102が伸縮すると(伸縮構造が可動部に相当し、その伸縮が可動に相当する)、マイクロホン間の距離が変わり、位置関係が変わる。   The entire support portion 102 is contracted when the jth expansion / contraction portion of the support portion 102 enters the j-1 expansion / contraction portion, and the entire support portion 102 is expanded when the jth expansion / contraction portion of the support portion 102 exits the j-1 expansion / contraction portion. extend. When the support part 102 expands and contracts (the telescopic structure corresponds to the movable part, and the expansion and contraction corresponds to the movable part), the distance between the microphones changes and the positional relationship changes.

<変形量取得部103>
変形量取得部103は、支持部102の変形量lを取得し(S1)、パラメータ変更部110に出力する。ここでは、第j-1伸縮部から出ている第j伸縮部の長さを変形量ljとして用いる。例として変形量取得部103として抵抗値検出器を使用する。支持部102には電気抵抗のある素材が使われており、第j-1伸縮部の先端側の端部と、第j伸縮部の根元側の端部とに抵抗検出器からの結線がされており(図15参照)、2点間の抵抗値を測定するものとする。第j伸縮部が第j-1伸縮部内に入ること、または、第j伸縮部が第j-1伸縮部から出ることで、2点間の距離が変化し、抵抗値が変わるため、収納部分の長さを算出することができ、第j-1伸縮部から出ている第j伸縮部の長さを求めることができる。この場合、第j-1伸縮部と第j伸縮部との間で抵抗値を測定するためにJ-1個の抵抗検出器を備え、J-1個の変形量ljを取得する。それぞれの変形量ljには制約があり、連続値である。
<Deformation amount acquisition unit 103>
The deformation amount acquisition unit 103 acquires the deformation amount l of the support unit 102 (S 1) and outputs it to the parameter change unit 110. Here, a length of the j extensible portion coming out of the j-1 stretch unit as the amount of deformation l j. As an example, a resistance value detector is used as the deformation amount acquisition unit 103. The support portion 102 is made of a material having electrical resistance, and the resistance detector is connected to the end on the tip side of the j-1 stretchable portion and the end on the root side of the jth stretchable portion. (Refer to FIG. 15), the resistance value between two points shall be measured. Since the distance between the two points changes and the resistance value changes as the jth expansion / contraction part enters the j-1 expansion / contraction part or the jth expansion / contraction part exits the j-1 expansion / contraction part, the storage part Can be calculated, and the length of the jth expansion / contraction part protruding from the j-1 expansion / contraction part can be obtained. In this case, with the J-1 single resistor detector for measuring the resistance value between the first j-1 stretch unit and the j extensible portion acquires J-1 or amount of deformation l j. Each deformation amount l j is limited and is a continuous value.

<パラメータ変更部110>
パラメータ変更部110はパラメータ計算部111を含み(図6参照)、パラメータ計算部111は、フィルタwを計算し(S2)、フィルタ部120に出力する。
<Parameter changing unit 110>
The parameter changing unit 110 includes a parameter calculating unit 111 (see FIG. 6), and the parameter calculating unit 111 calculates the filter w (S2) and outputs it to the filter unit 120.

第j伸縮部に配置されたマイクロホン、つまりMj-1+1≦m≦Mjとなるm番目のマイクロホン101−mについて、音波がマイクロホンに到達する遅延時間τmは、マイクロホン101−1を基準として The delay time τ m for the sound wave to reach the microphone for the microphone arranged at the jth expansion / contraction section, that is, the m-th microphone 101-m satisfying M j−1 + 1 ≦ m ≦ M j is As standard

Figure 2017224996
Figure 2017224996

となる。ただし、djは第j伸縮部の先端側の端部から、第j伸縮部の最も先端側に配置されたマイクロホン101−Mまでの距離を示し、dxはある第j伸縮部に配置された隣接するマイクロホン間の距離を示し、dyは第j伸縮部に配置されたマイクロホンと、第j-1伸縮部に配置されたマイクロホンとの半径方向の距離を示す。固定値であるl1を除くlj(2≦j≦n)を変形量取得部103によって検出すれば、この式が計算可能である。遅延時間τmからアレイマニフォールドベクトルamを式(43)で求めることができ、式(1),(5)からフィルタwを求めることができる。
am=exp<-jωτm> (43)
It becomes. However, placement of d j is the end of the distal side of the j extensible portion, shows the distance to the j extensible portion microphone 101-M j arranged closest to the tip side of the j-th stretching unit with the d x are shown the distance between adjacent microphones, d y denotes a microphone which is arranged in the j extensible portion, the radial distance between the microphone disposed in the j-1 stretch unit. If l j (2 ≦ j ≦ n) except for l 1 which is a fixed value is detected by the deformation amount acquisition unit 103, this equation can be calculated. The array manifold vector a m from the delay time tau m can be found from Equation (43), Equation (1) can be obtained filter w (5).
a m = exp <-jωτ m > (43)

Figure 2017224996
Figure 2017224996

なお、この形態においては、伸縮させた際、ljが短くなり、図16のように筐体の内部に隠れてしまうマイクロホンがある。そこで次式によりSjを定義する。 Incidentally, in this embodiment, when obtained by stretching, l j is shortened, there is a microphone hidden in the housing as shown in Figure 16. Therefore, S j is defined by the following equation.

Figure 2017224996
Figure 2017224996

なお、floor(A)は値Aを超えない最大の整数を返す関数であり、MAX(A,B)はAまたはBの何れか大きい値を返す関数である。αはマイクロホンが隠れたり壁に近すぎないように調整するマージンの長さである。ここでSj≧1だった場合は、筐体に隠れてしまうマイクロホンが1つ以上あるので、第j伸縮部においてマイクロホン101−(Mj-1+1)〜マイクロホン101−(Mj-1+Sj)の出力信号を利用しないという処理を行う。 Note that floor (A) is a function that returns the maximum integer that does not exceed the value A, and MAX (A, B) is a function that returns a larger value of either A or B. α is the length of the margin to adjust so that the microphone is not hidden or too close to the wall. Here, when S j ≧ 1, there is one or more microphones that are hidden behind the casing, so that the microphone 101- (M j−1 +1) to the microphone 101- (M j−1 ) at the jth expansion / contraction part. The process of not using the output signal of + S j ) is performed.

<効果>
このような構成により、直線状マイクロホンアレイに本発明を適用することができ、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。
<Effect>
With such a configuration, the present invention can be applied to a linear microphone array, and the same effects as in the first embodiment can be obtained.

<第六実施形態>
第一実施形態と異なる部分を中心に説明する。支持部102の構成、変形量取得部103及びパラメータ変更部110の処理内容が第一実施形態とは異なる。
<Sixth embodiment>
A description will be given centering on differences from the first embodiment. The configuration of the support unit 102, the processing content of the deformation amount acquisition unit 103, and the parameter change unit 110 are different from the first embodiment.

<支持部102>
図17はM個のマイクロホン101−m及び支持部102からなるマイク可動部(図1の破線内部の構成)の外観図である。
<Supporting part 102>
FIG. 17 is an external view of a microphone movable portion (a configuration inside a broken line in FIG. 1) including M microphones 101-m and a support portion 102. FIG.

支持部102は、2つ以上の部材(第j直線部)からなり、ある第j直線部は少なくとも1つの他の第j直線部と繋がっている。支持部102は、n個の直線状の物体である第j直線部を、n-1個の第j回転部で連結した構造とする。第j-1回転部により、第j直線部と第j-1直線部とが連結される。第一直線部から第j直線部までに取り付けれらているマイクロホンの総数をMjとし、第j直線部に取り付けれらているマイクロホンの総数をMj-Mj-1とする。ただし、jは1≦j≦nの整数であり、M0=0とする。第j回転部を中心に第j直線部が回転することで、第j直線部に取り付けられたマイクロホンと他の第j'(j≠j')直線部に取り付けられたマイクロホンとの位置関係が変わる。 The support portion 102 includes two or more members (jth straight portion), and a certain jth straight portion is connected to at least one other jth straight portion. The support part 102 has a structure in which the jth straight part, which is n straight objects, is connected by n−1 jth rotation parts. The j-th straight portion and the j-th straight portion are connected by the j-1 rotation portion. The total number of microphones attached from the first straight part to the jth straight part is M j, and the total number of microphones attached to the jth straight part is M j −M j−1 . However, j is an integer of 1 ≦ j ≦ n, and M 0 = 0. The positional relationship between the microphone attached to the jth linear portion and the microphone attached to the other j ′ (j ≠ j ′) linear portion by rotating the jth linear portion around the jth rotating portion. change.

<変形量取得部103>
変形量取得部103は、支持部102の変形量lを取得し、パラメータ変更部110に出力する。本実施形態では、n-1個の第j回転部の回転量を変形量ljとして取得する。例えば、n-1個の第j回転部のそれぞれに回転を検出する機構(回転量検出器であり、変形量取得部103に相当)を具備する。第一実施形態と同様に、物理的制約がある形状であるため、この変形量取得部103で検出した回転量が分かればマイクロホンの位置関係がわかる。こうすることで、回転量を測定するだけでマイクロホン間の位置関係が測定できる。
<Deformation amount acquisition unit 103>
The deformation amount acquisition unit 103 acquires the deformation amount l of the support unit 102 and outputs it to the parameter change unit 110. In the present embodiment, the rotation amount of the (n−1) th j rotation units is acquired as the deformation amount l j . For example, each of the (n−1) -th j-th rotation units includes a mechanism for detecting rotation (a rotation amount detector, which corresponds to the deformation amount acquisition unit 103). As in the first embodiment, since the shape is physically restricted, the positional relationship of the microphones can be understood if the rotation amount detected by the deformation amount acquisition unit 103 is known. By doing so, the positional relationship between the microphones can be measured simply by measuring the rotation amount.

<パラメータ変更部110>
パラメータ変更部110はパラメータ計算部111を含み(図6参照)、パラメータ計算部111は、変形量ljを入力とし、フィルタwを計算し(S2)、フィルタ部120に出力する。
<Parameter changing unit 110>
The parameter changing unit 110 includes a parameter calculating unit 111 (see FIG. 6). The parameter calculating unit 111 receives the deformation amount l j as input, calculates the filter w (S2), and outputs it to the filter unit 120.

第j直線部に配置されたマイクロホン101−m、つまりMj-1+1≦m≦Mjとなるマイクロホン101−mの座標(xm,ym)は、マイクロホン101−1を基準にして、 The coordinates (x m , y m ) of the microphone 101-m arranged at the j-th straight line portion, that is, the microphone 101-m satisfying M j−1 + 1 ≦ m ≦ M j are based on the microphone 101-1. ,

Figure 2017224996
Figure 2017224996

となる。ただし、Ljは第j直線部の長さを表し、θjは第j直線部と第j-1直線部との成す角を表し、θ1=0で固定とし、dmはマイクロホン101−mとそのマイクロホン101−mが取り付けられた第j直線部の根元側の端部までの距離を表す。音波がマイクロホン101−mに到達する遅延時間τmは、マイクロホン101−1を基準として、 It becomes. However, L j represents the length of the j linear portion, theta j represents the angle formed between the j-th straight line portion and the j-1 linear portion, and fixed at θ 1 = 0, d m microphones 101- m and the distance to the base end of the jth straight line portion to which the microphone 101-m is attached. The delay time τ m for the sound wave to reach the microphone 101-m is based on the microphone 101-1.

Figure 2017224996
Figure 2017224996

であり、固定値であるθ1を除くθj(2≦j≦n)を第j回転部に設けられた回転量検出部によって検出すればこの式が計算可能である。遅延時間τmからアレイマニフォールドベクトルamを式(43)で求めることができ、式(1),(5)からフィルタwを求めることができる。
am=exp<-jωτm> (43)
This equation can be calculated by detecting θ j (2 ≦ j ≦ n) excluding the fixed value θ 1 by the rotation amount detection unit provided in the j-th rotation unit. The array manifold vector a m from the delay time tau m can be found from Equation (43), Equation (1) can be obtained filter w (5).
a m = exp <-jωτ m > (43)

Figure 2017224996
Figure 2017224996

なお、この構造の場合、回転量が多いとマイクロホンの向きが音源を向かなくなるため、例えば In this structure, if the amount of rotation is large, the direction of the microphone will not face the sound source.

Figure 2017224996
等の制約のもとで回転するようにする。
Figure 2017224996
Rotate under the constraints such as.

<第七実施形態>
第一実施形態と異なる部分を中心に説明する。第一実施形態では、変形量取得部103で取得する支持部102の変形量は連続値であったが、本実施形態では、離散値とする。このとき、支持部102は、M個のマイクロホン101−mの位置関係を離散的に変更してもよい。例えば、予め与えられた何カ所かの位置でM個のマイクロホン101−mが固定されるように(支持部102の変形が固定されるように)しておき、その離散的な位置(離散的な変形量)を検出してパラメータ変更部110へ値を渡してもよい。例えば、図18のように、接点間に離散的に抵抗を配置して抵抗値を検出したり、図19のように、接点毎に配線を行い導通した配線のみを検出するといった方法が取れる。このような構成により、連続値を検出する必要がなく、離散値を検出するため実装がより容易になる。
<Seventh embodiment>
A description will be given centering on differences from the first embodiment. In the first embodiment, the deformation amount of the support unit 102 acquired by the deformation amount acquisition unit 103 is a continuous value. However, in the present embodiment, the deformation amount is a discrete value. At this time, the support unit 102 may discretely change the positional relationship between the M microphones 101-m. For example, M microphones 101-m are fixed at some predetermined positions (so that the deformation of the support portion 102 is fixed), and the discrete positions (discrete positions) are set. May be detected and passed to the parameter changing unit 110. For example, as shown in FIG. 18, it is possible to detect the resistance value by discretely arranging resistors between the contacts, or to detect only the conductive wires by wiring for each contact as shown in FIG. With such a configuration, it is not necessary to detect a continuous value, and a discrete value is detected, so that mounting is easier.

なお、本実施形態と第二実施形態〜第六実施形態とを組合せてもよい。   In addition, you may combine this embodiment and 2nd embodiment-6th embodiment.

<第八実施形態>
第七実施形態と異なる部分を中心に説明する。
<Eighth embodiment>
A description will be given centering on differences from the seventh embodiment.

図20は、パラメータ変更部110の機能ブロック図を示す。パラメータ変更部110は、パラメータ格納部112を含む。パラメータ格納部112には、離散的な変形量lと、その変形量lから求めたフィルタwとの組合せが格納されている。   FIG. 20 shows a functional block diagram of the parameter changing unit 110. The parameter changing unit 110 includes a parameter storage unit 112. The parameter storage unit 112 stores a combination of the discrete deformation amount l and the filter w obtained from the deformation amount l.

本実施形態のパラメータ変更部110は、受け取った離散的な変形量lに対応するフィルタwを計算するのではなく、図20のような構成とし、あらかじめパラメータ格納部112に格納してある、離散的な変形量lに対応するフィルタwを取り出し、フィルタ部120に出力する。この構成の場合、メモリ領域を使用するが、計算リソースをより減らせるメリットがある。   The parameter changing unit 110 of the present embodiment does not calculate the filter w corresponding to the received discrete deformation amount l, but has a configuration as shown in FIG. 20 and is stored in the parameter storage unit 112 in advance. The filter w corresponding to the general deformation amount l is taken out and output to the filter unit 120. In this configuration, although a memory area is used, there is an advantage that the calculation resources can be further reduced.

<第九実施形態>
第一実施形態と異なる部分を中心に説明する。
<Ninth embodiment>
A description will be given centering on differences from the first embodiment.

本実施形態のパラメータ変更部110は、受け取った変形量lをそのまま計算に使うのではなく、図21のように検出選別部113を設けて離散値へ変換する。例えば第一実施形態の場合、入力されたr’に対して、   The parameter changing unit 110 of this embodiment does not use the received deformation amount l as it is for calculation, but provides a detection / selection unit 113 as shown in FIG. 21 to convert it into discrete values. For example, in the case of the first embodiment, for the input r ′,

Figure 2017224996
Figure 2017224996

となるr^を求める。本実施形態のパラメータ変更部110は、第八実施形態と同様に、パラメータ格納部112から離散的な変形量r'に対応するフィルタwを取り出し、フィルタ部120に出力する。このような構成とすることで、支持部102の変形量を離散値として取得せずとも第八実施形態と同様の効果を得ることができる。 Find r ^. As in the eighth embodiment, the parameter changing unit 110 according to the present embodiment extracts the filter w corresponding to the discrete deformation amount r ′ from the parameter storage unit 112 and outputs the filter w to the filter unit 120. By setting it as such a structure, the effect similar to 8th embodiment can be acquired, without acquiring the deformation amount of the support part 102 as a discrete value.

なお、本実施形態と第二実施形態〜第六実施形態とを組合せてもよい。   In addition, you may combine this embodiment and 2nd embodiment-6th embodiment.

<第十実施形態>
上記の第一実施形態〜第六実施形態において、検出した円周の長さなどの変形量取得部103から送られる変形量lに対し、パラメータ変更部110でその値をそのまま計算に使うのではなく、図22のように検出値選別部113を設けて離散値の区間を検出する。例えば第一実施形態の場合、入力されたr’に対して
<Tenth embodiment>
In the first to sixth embodiments, the parameter change unit 110 does not use the value for the calculation as it is for the deformation amount l sent from the deformation amount acquisition unit 103 such as the detected circumference length. Instead, as shown in FIG. 22, a detection value selection unit 113 is provided to detect a section of discrete values. For example, in the case of the first embodiment, for input r ′

Figure 2017224996
Figure 2017224996

となる2つの変形量r'q-1,r'qの組r^を求める。ただし、qは1以上p以下の整数の何れかとし、q=1またはq=pのとき、r^=(r'q,r'q)とする。なお、pは閾値の数で、この場合2以上の整数とする。本変形例のパラメータ変更部110は、パラメータ格納部112から離散的な2つの変形量r'q-1,r'qの組r^に対応するフィルタwq-1,wqの組w^を取り出し、パラメータ補正部114に出力する。ただし、q=1またはq=pのとき、wqのみを出力する。パラメータ補正部114は出力された2つのフィルタwq-1,wq(q=1またはq=pのときは1つのフィルタwq)に対して A set r ^ of two deformation amounts r ′ q−1 and r ′ q is obtained. However, q is an integer from 1 to p, and when q = 1 or q = p, r ^ = (r ′ q , r ′ q ). Note that p is the number of thresholds, and in this case, it is an integer of 2 or more. The parameter changing unit 110 according to the present modification includes a set w ^ of filters w q-1 and w q corresponding to a set r ^ of two discrete deformation amounts r ′ q−1 and r ′ q from the parameter storage unit 112. Is output to the parameter correction unit 114. However, when q = 1 or q = p, only w q is output. The parameter correction unit 114 applies the output to the two filters w q−1 , w q (one filter w q when q = 1 or q = p).

Figure 2017224996
Figure 2017224996

のようにフィルタの補正を行い、補正後のフィルタwをパラメータ変更部110の出力値として出力する。ただし、閾値の設定方法はこれ以外でもよい。パラメータ格納部112は第八実施形態と同様に動作する。 The filter is corrected as described above, and the corrected filter w is output as the output value of the parameter changing unit 110. However, other threshold setting methods may be used. The parameter storage unit 112 operates in the same manner as in the eighth embodiment.

<第十一実施形態>
第八実施形態と異なる部分を中心に説明する。
<Eleventh embodiment>
A description will be given centering on differences from the eighth embodiment.

第八実施形態において、パラメータ格納部112に格納するステアリングベクトルを、解析的に算出した値ではなく、測定して求めたものを用いる。具体的には、所望の指向性の方向にスピーカを配置し、TSP信号(Time Stretched Pulse)などを再生してM個のマイクロホン101−mで収録し、それぞれのマイクロホン101−mまでの伝達関数を求め、アレイマニフォールドベクトルとする。それ以外の動作については第八実施形態と同様である。本実施形態の場合、一度測定を行う手間は生じるが、マイクロホン101−mの位置と検出値(伝達特性から求められるフィルタ)の関係が一対一であるため、位置を変更するたびにその都度測定をする必要がないことはメリットとして残る。   In the eighth embodiment, the steering vector stored in the parameter storage unit 112 is not an analytically calculated value but a value obtained by measurement. Specifically, a speaker is arranged in a desired directivity direction, a TSP signal (Time Stretched Pulse) is reproduced and recorded by M microphones 101-m, and a transfer function up to each microphone 101-m. To obtain an array manifold vector. Other operations are the same as in the eighth embodiment. In the case of this embodiment, it takes time to perform measurement once, but since the relationship between the position of the microphone 101-m and the detection value (filter obtained from the transfer characteristics) is one-to-one, measurement is performed each time the position is changed. The need to do so remains a merit.

さらに、このような構成により、「マイクロホンの位置関係のパターンは検出できるが、マイクロホンの位置自体は未知である」場合にも、フィルタを得ることができる。例えば第一実施形態において、マイクロホンはバンド上に固定されていて、マイクロホンの位置は半径rに対して一意に定まるが、支持部102が正確な円弧の形状ではなく解析的に位置関係が算出できない場合にも処理が可能となる。   Further, with such a configuration, it is possible to obtain a filter even when “the pattern of the positional relationship of the microphones can be detected, but the position of the microphones themselves is unknown”. For example, in the first embodiment, the microphone is fixed on the band, and the position of the microphone is uniquely determined with respect to the radius r, but the support portion 102 is not an accurate arc shape and the positional relationship cannot be calculated analytically. Even in this case, processing is possible.

なお、本実施形態と第九実施形態とを組合せてもよい。   In addition, you may combine this embodiment and 9th embodiment.

<変形例>
パラメータ変更部110は、計算可能なフィルタについては計算し、計算不可能なフィルタについては、予め動的に変化するそれぞれの位置関係に対応するフィルタを取得しておき、その中から変形量に基づき選択する構成としてもよい。
<Modification>
The parameter changing unit 110 calculates a filter that can be calculated, and obtains a filter corresponding to each positional relationship that dynamically changes in advance for a filter that cannot be calculated, based on the deformation amount. A configuration may be selected.

<第十二実施形態>
第一実施形態と異なる部分を中心に説明する。
<Twelfth embodiment>
A description will be given centering on differences from the first embodiment.

第一実施形態において、パラメータ変更部110の出力値であるフィルタwを、一つのステアリング方向ではなく複数のステアリング方向θs1〜θsX(xは2以上の整数)に対応する出力w1〜wXに変更し、フィルタ部120はX個のフィルタwx(x=1,2,…,X)に対応するX個の信号s1(ω)〜sX(ω)を出力する(図23参照)。これにより同時に複数の方向に指向性を向けた多チャンネルの音声を得られる。 In the first embodiment, the output w 1 to w corresponding to the plurality of steering directions θ s1 to θ sX (x is an integer equal to or greater than 2) is used instead of a single steering direction. The filter unit 120 changes to X and outputs X signals s 1 (ω) to s X (ω) corresponding to X filters w x (x = 1, 2,..., X) (FIG. 23). reference). As a result, multi-channel sound with directivity directed in a plurality of directions can be obtained at the same time.

なお、本実施形態と第二実施形態〜第十一実施形態とを組合せてもよい。   In addition, you may combine this embodiment and 2nd embodiment-11th embodiment.

<第十三実施形態>
第十二実施形態において、特に用いるフィルタw1〜wXを2値で切り替える例について述べる。図24は正三角形の板状の物体(支持部102)にマイクロホン101−mが3つ設置されている装置である。マイクロホン101−mの配置場所については図24の通りである。支持部102は、2つの部材(正三角形の板状の物体と台形の板状の物体)からなり、正三角形の板状の物体と台形の板状の物体とは繋がっている。また、この支持部102は右側に回転部を持ち、三角形上部を回転させて図25のように直線にすることができる。回転部の構造の例は図26となる。回転の両端にはスイッチ(図24、図25内のSW)があり、どちらの形状で利用しているかを検出し、パラメータ変更部110へ渡す。つまり、このスイッチが変形量取得部103に相当する。スイッチは例えば接触スイッチで、筐体がふれている方のスイッチのみONになるような仕組みとする。パラメータ変更部110の動作としては、半径がrの3マイクロホンの円状アレイ(図24)と、マイクロホン間距離が√3rである3マイクロホンの直線アレイ(図25)とにおいて、用いるフィルタを切り替える。これにより、ユーザはマイクロホンの位置関係の変更を意識することなく、シーンにあったマイクロホンの使い方ができる。例えば、三角形の状態では三角形の左右へ2つ指向性を向け、2出力で音を出力し、直線形に変更すると直線方向へ1つ指向性を向け、1出力で音を出力する、などの動作変更を、ユーザが明示的に指定しなくても直感的に動作変更することができる。
<Thirteenth embodiment>
In the twelfth embodiment, an example in which the filters w 1 to w X to be used are switched between two values will be described. FIG. 24 shows an apparatus in which three microphones 101-m are installed on a regular triangular plate-like object (supporting part 102). The location of the microphone 101-m is as shown in FIG. The support unit 102 includes two members (a regular triangular plate-shaped object and a trapezoidal plate-shaped object), and the regular triangular plate-shaped object and the trapezoidal plate-shaped object are connected to each other. Further, the support portion 102 has a rotation portion on the right side, and can rotate the upper portion of the triangle to make a straight line as shown in FIG. An example of the structure of the rotating part is shown in FIG. At both ends of the rotation, there are switches (SWs in FIGS. 24 and 25), which shape is used and detected and passed to the parameter changing unit 110. That is, this switch corresponds to the deformation amount acquisition unit 103. The switch is a contact switch, for example, and only the switch on which the housing is touched is turned on. As the operation of the parameter changing unit 110, the filter to be used is switched between a circular array of three microphones having a radius r (FIG. 24) and a linear array of three microphones having a distance between microphones √3r (FIG. 25). Thereby, the user can use the microphone suitable for the scene without being aware of the change in the positional relationship of the microphone. For example, in the state of a triangle, directing two directivities to the left and right of the triangle, outputting sound with two outputs, changing to a straight line, directing one directivity in the linear direction, outputting sound with one output, etc. The operation can be changed intuitively without the user explicitly specifying the operation change.

なお、回転部の構造は図26に限らず、回転ではなく軸部分から着脱して設置変更できるようになっていてもよい。   Note that the structure of the rotating part is not limited to that shown in FIG.

<第十四実施形態>
第一実施形態〜第十三実施形態において、剛体もしくは弾性体、可塑性体からなる支持部102にマイクロホンを固定し、支持部102の変形量を取得することで、マイクロホンの位置関係を算出していたが、図27のようにマイクロホン101−mと位置センサ130−mが一式となった装置を複数個用いる構成としてもよい。そのため、本実施形態の変換装置100は、支持部102と変形量取得部103とを含まず、代わりに位置センサ130−mを含む。位置センサ130−mは、例えば赤外線センサやWi-Fiによる測距を行い、得られたマイクロホンの位置関係の情報をパラメータ変更部110に出力する。そのほかの動作は他の実施形態と同様である。
<14th embodiment>
In the first embodiment to the thirteenth embodiment, the microphone is fixed to the support portion 102 made of a rigid body, an elastic body, or a plastic body, and the positional relationship of the microphone is calculated by acquiring the deformation amount of the support portion 102. However, as shown in FIG. 27, a configuration may be used in which a plurality of devices each including the microphone 101-m and the position sensor 130-m are set. Therefore, the conversion apparatus 100 of this embodiment does not include the support unit 102 and the deformation amount acquisition unit 103, but includes a position sensor 130-m instead. The position sensor 130-m performs distance measurement using, for example, an infrared sensor or Wi-Fi, and outputs information about the positional relationship of the obtained microphone to the parameter changing unit 110. Other operations are the same as those in the other embodiments.

なお、M個の位置センサ130−mは、M個のマイクロホン101−mの位置関係の変化を動的に検出し、M個のマイクロホン101−mの、動的に変化する位置関係を取得するため、位置関係取得部ともいう。なお、第一実施形態〜第十三実施形態では、支持部102と変形量取得部103とパラメータ変更部110とを組合せることで、M個のマイクロホン101−mの、動的に変化する位置関係を取得するため、支持部102と変形量取得部103とパラメータ変更部110との組合せを位置関係取得部と呼んでもよい。   The M position sensors 130-m dynamically detect a change in the positional relationship of the M microphones 101-m, and acquire the dynamically changing positional relationship of the M microphones 101-m. Therefore, it is also called a positional relationship acquisition unit. In the first embodiment to the thirteenth embodiment, by combining the support unit 102, the deformation amount acquiring unit 103, and the parameter changing unit 110, positions of the M microphones 101-m that change dynamically. In order to acquire the relationship, a combination of the support unit 102, the deformation amount acquisition unit 103, and the parameter change unit 110 may be referred to as a positional relationship acquisition unit.

<第十五実施形態>
第一実施形態と異なる部分を中心に説明する。
<Fifteenth embodiment>
A description will be given centering on differences from the first embodiment.

本実施形態では、信号を波に変換する変換技術に本発明を適用する例を説明する。信号を波に変換する変換技術の例として、以下の技術が挙げられる。(i)電気信号を音波に変換する技術や、(ii)電気信号を電磁波に変換する技術がある。ただし、これに限るものではなく、(iii)光信号を音波に変換する技術等であってもよい。(i)を実現するデバイスとしてはスピーカがある。(ii)を実現するデバイスとしては送信アンテナがある。また、(iii)を直接実現できるハードウェアがあればそれを用いてもよい。   In this embodiment, an example in which the present invention is applied to a conversion technique for converting a signal into a wave will be described. Examples of conversion techniques for converting signals into waves include the following techniques. There are (i) a technique for converting electrical signals into sound waves, and (ii) a technique for converting electrical signals into electromagnetic waves. However, the present invention is not limited to this, and (iii) a technique for converting an optical signal into a sound wave may be used. There is a speaker as a device for realizing (i). A device that implements (ii) is a transmission antenna. Further, if there is hardware that can directly realize (iii), it may be used.

特に、本実施形態では、波として音波を用い、複数の変換部として、複数のマイクロホンからなるマイクロホンアレイに代えて、電気信号を音波に変換する複数のスピーカ(スピーカアレイ)を用いる場合について説明する。   In particular, in the present embodiment, a case will be described in which sound waves are used as waves, and a plurality of speakers (speaker arrays) that convert electric signals into sound waves are used as a plurality of conversion units instead of a microphone array including a plurality of microphones. .

[変換装置200の信号処理]
M(≧2)個のスピーカを用いて制御点Dで強調されるような指向制御を行うことを考える。
[Signal Processing of Conversion Device 200]
Consider performing directional control that is emphasized at control point D using M (≧ 2) speakers.

第十五実施形態に係る変換装置200の機能構成および処理フローを図28と図29に示す。この第十五実施形態の変換装置200は、M個のスピーカ201−m、周波数領域変換部209、フィルタ部220、時間領域変換部208、パラメータ変更部210、変形量取得部203を含む。m=1,2,…,Mであり、M≧2である。   The functional configuration and processing flow of the conversion apparatus 200 according to the fifteenth embodiment are shown in FIGS. The conversion apparatus 200 according to the fifteenth embodiment includes M speakers 201-m, a frequency domain conversion unit 209, a filter unit 220, a time domain conversion unit 208, a parameter change unit 210, and a deformation amount acquisition unit 203. m = 1, 2,..., M, and M ≧ 2.

信号源205が音源信号s(t)を出力する。この実施形態では、信号源205からの音源信号s(t)はディジタル信号であるとする。ただし、音源信号としてアナログ信号を用いる場合には、アナログ信号をディジタル信号s(t)へAD変換するAD変換部を設ければよい。   The signal source 205 outputs a sound source signal s (t). In this embodiment, it is assumed that the sound source signal s (t) from the signal source 205 is a digital signal. However, when an analog signal is used as the sound source signal, an AD conversion unit that performs AD conversion of the analog signal into the digital signal s (t) may be provided.

<周波数領域変換部209>
まず、周波数領域変換部209は、ディジタル信号s(t)を受け取り、Nサンプルをバッファに貯めてフレーム単位のディジタル信号s(τ)を出力する。次に、周波数領域変換部209は、各フレームのディジタル信号s(τ)を周波数領域の信号S(ω,τ)に変換して(S203)出力する。なお、以降の説明では、フレームのインデックスτを省略し、S(ω)と記載する。
<Frequency domain transform unit 209>
First, the frequency domain transform unit 209 receives a digital signal s (t), stores N samples in a buffer, and outputs a digital signal s (τ) in units of frames. Next, the frequency domain transform unit 209 converts the digital signal s (τ) of each frame into a frequency domain signal S (ω, τ) (S203) and outputs it. In the following description, the frame index τ is omitted and described as S (ω).

<支持部202>
支持部202は、M個のスピーカ201−mを支持した状態で変形することで、M個の第m変換部の位置関係を変更する。支持部202の構成は第一実施形態の支持部102と同様であり、M個のマイクロホン101−mに代えて、M個のスピーカ201−mを支持する。
<Supporting portion 202>
The support unit 202 changes the positional relationship of the M m-th conversion units by being deformed while supporting the M speakers 201-m. The configuration of the support unit 202 is the same as that of the support unit 102 of the first embodiment, and supports M speakers 201-m instead of the M microphones 101-m.

<変形量取得部203>
変形量取得部203は、支持部202の変形量lを取得し(S201)、パラメータ変更部210に出力する。変形量取得部203の構成、処理内容は第一実施形態の変形量取得部103と同様である。
<Deformation amount acquisition unit 203>
The deformation amount acquisition unit 203 acquires the deformation amount l of the support unit 202 (S201) and outputs it to the parameter change unit 210. The configuration and processing contents of the deformation amount acquisition unit 203 are the same as those of the deformation amount acquisition unit 103 of the first embodiment.

<パラメータ変更部210>
パラメータ変更部210はパラメータ計算部111を含み(図6参照)、パラメータ計算部111は、変形量lを入力とし、M個のスピーカ201−mの、動的に変化する位置関係に基づき、空間上の所定の位置または方向とM個のスピーカ201−mとの関係を示すパラメータから得られるフィルタを計算し(S202)、フィルタ部120に出力する。パラメータ変更部210の処理内容は第一実施形態のパラメータ変更部110と同様である。
<Parameter changing unit 210>
The parameter changing unit 210 includes a parameter calculating unit 111 (see FIG. 6). The parameter calculating unit 111 receives the deformation amount l as an input, and based on the dynamically changing positional relationship of the M speakers 201-m, the space is changed. A filter obtained from a parameter indicating the relationship between the predetermined position or direction above and the M speakers 201-m is calculated (S 202) and output to the filter unit 120. The processing content of the parameter changing unit 210 is the same as that of the parameter changing unit 110 of the first embodiment.

例えば、参考文献2記載の方法により、フィルタwを計算し、フィルタ部220に出力する。例えば、特定の位置または方向への音響信号を抑圧する信号処理に用いるフィルタwを計算する。
[参考文献2]羽田陽一、片岡章俊、「自由空間伝達関数を用いた多点制御に基づく小型スピーカアレーの実空間性能」、日本音響学会研究発表会講演論文集、2008、pp.631-632
For example, the filter w is calculated by the method described in Reference 2 and output to the filter unit 220. For example, the filter w used for signal processing for suppressing an acoustic signal at a specific position or direction is calculated.
[Reference 2] Yoichi Haneda, Akitoshi Kataoka, “Real-space performance of small speaker array based on multipoint control using free space transfer function”, Proc.

<フィルタ部220>
フィルタ部220は、予めパラメータ変更部210からフィルタwを受け取っておき、周波数領域信号S(ω)を受け取り、フレームτごとに、各周波数ω∈Ωについて、周波数領域信号S(ω)に、フィルタwを適用して(次式参照、S204)、出力信号Z(ω)=[Z1(ω),…,ZM(ω)]を出力する。
<Filter unit 220>
The filter unit 220 receives the filter w from the parameter changing unit 210 in advance and receives the frequency domain signal S (ω). For each frame ω, for each frequency ωεΩ, the filter unit 220 converts the filter w to the frequency domain signal S (ω). Is applied (see the following equation, S204), and the output signal Z (ω) = [Z 1 (ω),..., Z M (ω)] is output.

Figure 2017224996
Figure 2017224996

例えば、フィルタ部220は、空間上の少なくとも複数の位置または方向へ発する音波にM個のスピーカ201−mにおいて変換する前の信号の再生特性を異ならせるものであればよい。「再生特性を異ならせる」とは、例えば、特定の位置で音響信号を局所再生して他の位置で音響信号を極力再生しないようにしたり、逆に特定の位置で音響信号を再生しないようにして他の位置でのみ音響信号を再生したりすることを意味する。 For example, the filter unit 220 only needs to change the reproduction characteristics of signals before being converted by the M speakers 201-m into sound waves emitted to at least a plurality of positions or directions in space. “Different playback characteristics” means, for example, that an acoustic signal is locally reproduced at a specific position so that the acoustic signal is not reproduced at other positions as much as possible, and conversely, an acoustic signal is not reproduced at a specific position. This means that the sound signal is reproduced only at other positions.

<時間領域変換部208>
時間領域変換部208は、第τフレームの各周波数ω∈Ωの再生信号Z(ω)=[Z1(ω),…,ZM(ω)]を時間領域に変換して(S205)、第τフレームのフレーム単位時間領域信号z(τ)=[z1(τ),…,zM(τ)]を得て、さらに、得られたフレーム単位時間領域信号z(τ)=[z1(τ),…,zM(τ)]をフレーム番号のインデックスの順番に連結して、時間領域信号z(t)=[z1(t),…,zM(t)]を出力する。周波数領域信号を時間領域信号に変換する方法は、S203の処理で用いた変換方法に対応する逆変換であり、例えば高速離散逆フーリエ変換である。
<Time domain conversion unit 208>
The time domain conversion unit 208 converts the reproduction signal Z (ω) = [Z 1 (ω),..., Z M (ω)] of each frequency ω∈Ω of the τ-th frame into the time domain (S205). , The frame unit time domain signal z (τ) = [z 1 (τ),..., Z M (τ)] of the τ th frame, and the obtained frame unit time domain signal z (τ) = [Z 1 (τ), ..., z M (τ)] in the order of the frame number index, the time domain signal z (t) = [z 1 (t), ..., z M (t )] Is output. The method of converting the frequency domain signal into the time domain signal is an inverse transform corresponding to the transform method used in the process of S203, for example, a fast discrete inverse Fourier transform.

<スピーカ201−m>
Mチャネルの時間領域信号z1(t),…,zM(t)はそれぞれ、スピーカアレイを構成するM個のスピーカ201のうち、チャネルに対応するスピーカで再生される(S206)。
<Speaker 201-m>
The time domain signals z 1 (t),..., Z M (t) of the M channel are reproduced by the speaker corresponding to the channel among the M speakers 201 constituting the speaker array (S206).

<効果>
このような構成により、特定方向へ音声を再生するスピーカアレイを、メーカ等が意図した利用用途以外にもユーザが使うことができ、ユーザに特別な操作を要求せずに使うことができる。
<Effect>
With such a configuration, the speaker array that reproduces sound in a specific direction can be used by the user other than the intended use intended by the manufacturer, and can be used without requiring a special operation from the user.

<変形例>
なお、マイクロホンに代えてスピーカを用いることで第一実施形態の変形例、第二実施形態〜第十四実施形態及びその変形例についても同様に、信号を波に変換する変換技術に本発明を適用することができる。支持部202、変形量取得部203、パラメータ変更部210の構成や処理内容は、第一実施形態の変形例、第二実施形態〜第十四実施形態及びその変形例で説明した支持部102、変形量取得部103、パラメータ変更部110に対する方法を用いることができ、周波数領域変換部209、フィルタ部220、時間領域変換部208、スピーカ201−mの構成や処理内容は本実施形態で説明した方法を用いることができる。
<Modification>
It should be noted that the present invention is applied to a conversion technique for converting a signal into a wave in the same manner for the modification of the first embodiment, the second embodiment to the fourteenth embodiment, and the modification by using a speaker instead of the microphone. Can be applied. The configuration and processing contents of the support unit 202, the deformation amount acquisition unit 203, and the parameter change unit 210 are the modification examples of the first embodiment, the second embodiment to the fourteenth embodiment, and the support unit 102 described in the modification examples. Methods for the deformation amount acquisition unit 103 and the parameter change unit 110 can be used, and the configurations and processing contents of the frequency domain conversion unit 209, the filter unit 220, the time domain conversion unit 208, and the speaker 201-m have been described in this embodiment. The method can be used.

第一実施形態同様、波として、音波を用いているが、電波や光波を用いてもよいし、他の帯域の電磁波を用いてもよい。その場合、スピーカに代えて、送信アンテナや発光素子等を用いることができる。要は、信号を同種の波に変換可能な複数の変換部であればよい。なお、変換部のことを、波を送信できるという意味から送信部と呼んでもよい。なお、第一実施形態の変形例で説明した受信部と送信部とを合わせて送受信部と呼んでもよい。   As in the first embodiment, sound waves are used as waves, but radio waves and light waves may be used, and electromagnetic waves in other bands may be used. In that case, a transmitting antenna, a light emitting element, or the like can be used instead of the speaker. In short, it may be a plurality of conversion units capable of converting a signal into the same kind of wave. Note that the conversion unit may be called a transmission unit in the sense that a wave can be transmitted. Note that the reception unit and the transmission unit described in the modification of the first embodiment may be collectively referred to as a transmission / reception unit.

<その他の変形例>
本発明は上記の実施形態及び変形例に限定されるものではない。例えば、上述の各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、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てもよい。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
<Other variations>
The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications. For example, the various processes described above are not only executed in time series according to the description, but may also be executed in parallel or individually as required by the processing capability of the apparatus that executes the processes. In addition, it can change suitably in the range which does not deviate from the meaning of this invention.

<プログラム及び記録媒体>
また、上記の実施形態及び変形例で説明した各装置における各種の処理機能をコンピュータによって実現してもよい。その場合、各装置が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記各装置における各種の処理機能がコンピュータ上で実現される。
<Program and recording medium>
In addition, various processing functions in each device described in the above embodiments and modifications may be realized by a computer. In that case, the processing contents of the functions that each device should have are described by a program. Then, by executing this program on a computer, various processing functions in each of the above devices are realized on the computer.

この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等どのようなものでもよい。   The program describing the processing contents can be recorded on a computer-readable recording medium. As the computer-readable recording medium, for example, any recording medium such as a magnetic recording device, an optical disk, a magneto-optical recording medium, and a semiconductor memory may be used.

また、このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したDVD、CD−ROM等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させてもよい。   The program is distributed by selling, transferring, or lending a portable recording medium such as a DVD or CD-ROM in which the program is recorded. Further, the program may be distributed by storing the program in a storage device of the server computer and transferring the program from the server computer to another computer via a network.

このようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、まず、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶部に格納する。そして、処理の実行時、このコンピュータは、自己の記憶部に格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。また、このプログラムの別の実施形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。また、サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるASP(Application Service Provider)型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。なお、プログラムには、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるもの(コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータ等)を含むものとする。   A computer that executes such a program first stores, for example, a program recorded on a portable recording medium or a program transferred from a server computer in its storage unit. When executing the process, this computer reads the program stored in its own storage unit and executes the process according to the read program. As another embodiment of this program, a computer may read a program directly from a portable recording medium and execute processing according to the program. Further, each time a program is transferred from the server computer to the computer, processing according to the received program may be executed sequentially. Also, the program is not transferred from the server computer to the computer, and the above-described processing is executed by a so-called ASP (Application Service Provider) type service that realizes the processing function only by the execution instruction and result acquisition. It is good. Note that the program includes information provided for processing by the electronic computer and equivalent to the program (data that is not a direct command to the computer but has a property that defines the processing of the computer).

また、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより、各装置を構成することとしたが、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。   In addition, although each device is configured by executing a predetermined program on a computer, at least a part of these processing contents may be realized by hardware.

Claims (12)

Mを2以上の整数の何れかとし、m=1,2,…,Mとし、波を信号に変換可能なM個の第m変換部と、
前記M個の第m変換部を支持した状態で変形することで、前記M個の第m変換部の位置関係を変更する支持部とを含み、
前記支持部は1つ以上の部材からなり、前記支持部が2つ以上の部材からなる場合には、ある部材は少なくとも1つの他の部材と繋がっている、
変換装置。
M is any integer greater than or equal to 2, m = 1, 2,..., M, and M number of m conversion units capable of converting a wave into a signal;
By deforming in a state of supporting the M number of m conversion units, including a support unit that changes the positional relationship of the M number of m conversion units,
The support portion is composed of one or more members, and when the support portion is composed of two or more members, a certain member is connected to at least one other member,
Conversion device.
請求項1の変換装置であって、
前記支持部の変形量には制約があり、前記支持部の変形量は離散値であり、
前記支持部は、前記M個の第m変換部の位置関係を離散的に変更する、
変換装置。
The conversion device according to claim 1,
The amount of deformation of the support part is limited, and the amount of deformation of the support part is a discrete value,
The support unit discretely changes the positional relationship of the M m-th conversion units.
Conversion device.
請求項1の変換装置であって、
前記支持部は、弾性体を含み、前記弾性体の弾性変形により、前記M個の第m変換部の位置関係を変更する、
変換装置。
The conversion device according to claim 1,
The support portion includes an elastic body, and changes a positional relationship of the M m-th conversion portions by elastic deformation of the elastic body.
Conversion device.
請求項1の変換装置であって、
前記支持部は、可動部を含み、前記支持部に含まれる前記可動部の可動により、前記M個の第m変換部の位置関係を変更する、
変換装置。
The conversion device according to claim 1,
The support part includes a movable part, and the positional relationship of the M m-th conversion parts is changed by the movement of the movable part included in the support part.
Conversion device.
Mを2以上の整数の何れかとし、m=1,2,…,Mとし、波を信号に変換可能なM個の第m変換部と、
前記M個の第m変換部の位置関係の変化を動的に検出し、前記M個の第m変換部の、動的に変化する位置関係を取得する位置関係取得部とを含む、
変換装置。
M is any integer greater than or equal to 2, m = 1, 2,..., M, and M number of m conversion units capable of converting a wave into a signal;
A positional relationship acquisition unit that dynamically detects a change in the positional relationship of the M m-th conversion units, and acquires a dynamically changing positional relationship of the M m-th conversion units;
Conversion device.
Mを2以上の整数の何れかとし、m=1,2,…,Mとし、波を信号に変換可能なM個の第m変換部の、動的に変化する位置関係に基づき、空間上の所定の位置または方向と前記M個の第m変換部との関係を示すパラメータから得られるフィルタを計算または選択するパラメータ変更部と、
前記フィルタを用いて、空間上の所定の位置または方向から発せられた波を前記M個の第m変換部において変換した信号の特性を異ならせるフィルタ部とを含む、
変換装置。
M is any integer of 2 or more, m = 1, 2,..., M, and based on the dynamically changing positional relationship of M m-th conversion units capable of converting waves into signals, A parameter changing unit that calculates or selects a filter obtained from a parameter indicating a relationship between a predetermined position or direction of the M number of mth conversion units;
A filter unit that uses the filter to change the characteristics of a signal obtained by converting a wave emitted from a predetermined position or direction in space in the M m-th conversion units,
Conversion device.
請求項6の変換装置であって、
前記パラメータ変更部は、計算可能なパラメータについては計算する、
変換装置。
The conversion device according to claim 6,
The parameter changing unit calculates a parameter that can be calculated.
Conversion device.
請求項6の変換装置であって、
前記パラメータ変更部は、予め動的に変化するそれぞれの位置関係に対応するフィルタを取得しておき、計算不可能なパラメータに対応するフィルタついては、予め取得しておいたフィルタの中から選択する、
変換装置。
The conversion device according to claim 6,
The parameter changing unit acquires a filter corresponding to each positional relationship that dynamically changes in advance, and a filter corresponding to a parameter that cannot be calculated is selected from filters acquired in advance.
Conversion device.
請求項6の変換装置であって、
前記空間上の所定の位置または方向は、1つである、
変換装置。
The conversion device according to claim 6,
The predetermined position or direction on the space is one,
Conversion device.
請求項6の変換装置であって、
前記空間上の所定の位置または方向は、複数である、
変換装置。
The conversion device according to claim 6,
The predetermined position or direction on the space is plural.
Conversion device.
Mを2以上の整数の何れかとし、m=1,2,…,Mとし、パラメータ変更部が、波を信号に変換可能なM個の第m変換部の、動的に変化する位置関係に基づき、空間上の所定の位置または方向と前記M個の第m変換部との関係を示すパラメータから得られるフィルタを計算または選択するパラメータ変更ステップと、
フィルタ部が、前記フィルタを用いて、空間上の所定の位置または方向から発せられた波を前記M個の第m変換部において変換した信号の特性を異ならせるフィルタステップとを含む、
変換方法。
M is any integer of 2 or more, m = 1, 2,..., M, and the parameter changing unit dynamically changes the positional relationship of the m-th m-th converting units that can convert waves into signals. A parameter changing step for calculating or selecting a filter obtained from a parameter indicating a relationship between a predetermined position or direction in space and the M number of mth transform units,
A filter unit that uses the filter to change the characteristics of a signal obtained by converting a wave emitted from a predetermined position or direction in space in the M-th m-th conversion unit,
Conversion method.
請求項6から請求項10の何れかの変換装置として、コンピュータを機能させるためのプログラム。   A program for causing a computer to function as the conversion device according to claim 6.
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