JP2018516496A - 音声検出システム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、「音声検出システム及び方法」と題された2016年4月12日出願の米国出願第15/096,881号に基づく優先権並びに利益を主張し、これは「音声検出システム」と題された2015年4月13日出願の米国仮特許出願第62/146,736号に基づく優先権並びに利益を主張するものであり、当該出願の両方を参照することによりそれら全体を本明細書中に援用する。
本説明は、マルチビームレーザー光検出と測距(LIDAR)システムを含む音声検出システムに関する。
いくつかの公知のLIDARシステムでは、レーザーを用いて音声を監視することができる。しかしながら、音声モニタリングに使用される公知のLIDARシステムは、比較的遅く、非効率的、及び/又は不正確であることが多い。このため、現状の技術の不足に対応し、他の新規及び革新的な特徴を提供するシステム、方法、及び装置の必要性が存在する。
1つの一般的な態様では、レーザーマイクロフォンは、複数のレーザーサブシステムを含む検出システムを含み得る。検出システムは、周波数パターンに基づいて放出電磁放射を生成し、物体から反射した反射電磁放射を受信するように構成することができる。検出システムは、放出電磁放射の周波数と反射電磁放射の周波数に基づいて組合せ周波数データを定義するように構成することができる。検出システムは、組合せ周波数データに基づいて周波数領域における一組のスペクトルビンを定義し、該一組のスペクトルビンのサブセットから得られたデータポイントに基づいて組合せ周波数データを修正し、該組合せ周波数データに基づいて距離又は速度の少なくとも1つを定義するように構成することができる。レーザーマイクロフォンは、距離又は速度の少なくとも1つに基づいて音声信号を定義するように構成された音声プロセッサーを含み得る。
図1は、音声システム100に対して静止又は動くことができる物体5(例えば、人、車両、機械)によって生成された音声を検出するために、マルチレーザーサブシステム105A乃至105N(光検出と測距(LIDAR)サブシステムとも呼ぶことができる)を使用するように構成された音声システム100を示す図である。レーザーサブシステム105A乃至105Nは、検出システム191に含まれる。従って、音声システム100は、例えば、物体5の音声モニタリングのためのレーザーアレイを生成するように構成することができる。いくつかの実施態様では、物体5は、標的又は標的物体5と呼ぶことができる。音声システム100は、周波数変調連続波(FMCW)音声検出応用に用いることができる。いくつかの実施態様では、音声検出は、音声モニタリングを含み得る。
Claims (22)
- 複数のレーザーサブシステムを含む検出システムであって、
周波数パターンに基づいて放出電磁放射を生成し、
物体から反射した反射電磁放射を受信し、
該放出電磁放射の周波数と該反射電磁放射の周波数に基づいて組合せ周波数データを定義し、
該組合せ周波数データに基づいて周波数領域における一組のスペクトルビンを定義し、
該一組のスペクトルビンのサブセットから得られたデータポイントに基づいて該組合せ周波数データを修正し、かつ
該組合せ周波数データに基づいて距離又は速度の少なくとも1つを定義するように構成された、前記検出システムと
該距離又は該速度の少なくとも1つに基づいて音声信号を定義するように構成された音声プロセッサーと
を含む、レーザーマイクロフォン。 - 前記一組のスペクトルビンが、フーリエ変換に基づいている、請求項1に記載のレーザーマイクロフォン。
- 前記一組のスペクトルビンに基づいて周波数を定義することをさらに含む、請求項1に記載のレーザーマイクロフォン。
- 前記一組のスペクトルビンのサブセットを識別することをさらに含む、請求項1に記載のレーザーマイクロフォン。
- 前記一組のスペクトルビンのサブセットを識別することが、最大スペクトルビンに隣接するいくつかのスペクトルビンに関する基準に基づいている、請求項4に記載のレーザーマイクロフォン。
- 逆フーリエ変換を用いて、前記一組のスペクトルビンのサブセットに基づいて時系列データを生成することをさらに含む、請求項4に記載のレーザーマイクロフォン。
- 前記時系列データに基づいて位相角データを定義することをさらに含む、請求項6に記載のレーザーマイクロフォン。
- 前記位相角データからの前記データポイントを異常値として識別することをさらに含む、請求項7に記載のレーザーマイクロフォン。
- 前記組合せ周波数データを、少なくとも、組合せ周波数データの第1セグメントと組合せ周波数データの第2セグメントに分割することをさらに含み、
前記一組のスペクトルビンを定義することは、該組合せ周波数データの第1セグメントに基づいている、請求項1に記載のレーザーマイクロフォン。 - 前記組合せ周波数データの第1セグメントを、前記組合せ周波数データの異常値セグメントとして識別することをさらに含む、請求項9に記載のレーザーマイクロフォン。
- 検出システムであって、
周波数パターンに基づいて放出電磁放射を生成するように構成されたレーザーと、
物体から反射した反射電磁放射を受信するように構成された受信器と、
該放出電磁放射の周波数と該反射電磁放射の周波数に基づいて組合せ周波数データを定義するように構成され、ビート周波数が閾値条件に基づいて決定されるまで、該組合せ周波数データのスペクトル分析を繰り返し行うように構成された分析器とを含む、前記検出システムと、
該ビート周波数に基づいて音声信号を定義するように構成された音声プロセッサーと
を含む、音声システム。 - 前記スペクトル分析が、
前記組合せ周波数データに基づいて、周波数領域におけるフーリエ変換に基づいて、一組のスペクトルビンを定義すること;及び
前記一組のスペクトルビンのサブセットを識別すること
を含む、請求項11に記載の音声システム。 - 前記一組のスペクトルビンのサブセットを識別することが、最大スペクトルビンに隣接するいくつかのスペクトルビンに基づいている、請求項12に記載の音声システム。
- 前記スペクトル分析が、逆フーリエ変換を用いて、一組のスペクトルビンに基づいて時系列データを生成することを含む、請求項11に記載の音声システム。
- 前記スペクトル分析が、時系列データに基づいて位相角データを定義することを含む、請求項11に記載の音声システム。
- 前記スペクトル分析が、位相角データからのデータポイントを異常値として識別することを含む、請求項11に記載の音声システム。
- 前記スペクトル分析が、前記データポイントに基づいて前記組合せ周波数データを修正することを含む、請求項16に記載の音声システム。
- 前記スペクトル分析が、前記組合せ周波数データを、少なくとも、組合せ周波数データの第1セグメントと組合せ周波数データの第2セグメントに分割することを含む、請求項11に記載の音声システム。
- 前記閾値条件が、特定の繰り返し回数行うことを含む、請求項11に記載の音声システム。
- レーザーから物体に向かって放出された電磁放射の周波数と該物体から反射した電磁放射の周波数に基づいて組合せ周波数データを定義すること;
該組合せ周波数データに基づいて一組のスペクトルビンを定義すること;
該一組のスペクトルビンのサブセットを識別すること;
該一組のスペクトルビンのサブセットに基づいて時系列データを生成すること;
該時系列データに基づいて位相角データを定義すること;
該位相角データに基づいて該組合せ周波数データを修正すること;及び
該組合せ周波数データに基づいて音声信号を定義すること
を含む、方法。 - 前記一組のスペクトルビンのサブセットを識別することが、最大スペクトルビンに隣接するいくつかのスペクトルビンに関する基準に基づいている、請求項20に記載の方法。
- 前記一組のスペクトルビンが、周波数領域におけるフーリエ変換を用いて定義され、前記時系列データを生成することが、逆フーリエ変換を用いて、前記一組のスペクトルビンのサブセットに基づいている、請求項20に記載の方法。
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