JP2838999B2 - 音響信号分離方法及び音響信号分離方式 - Google Patents
音響信号分離方法及び音響信号分離方式Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、音響信号を音源
毎に分離する方法及び方式に関し、特に、受信した信号
に含まれる狭帯域信号が位置的に異なった音源から到来
したものか否かを判定する音響信号分離方法及び音響信
号分離方式に関する。
毎に分離する方法及び方式に関し、特に、受信した信号
に含まれる狭帯域信号が位置的に異なった音源から到来
したものか否かを判定する音響信号分離方法及び音響信
号分離方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】到来する音響信号を、複数の方位につい
て受波するセンサにより受信し周波数分析する装置にお
いては、位置的に異なった複数の音源からの信号を同時
に受波することが多くみられる。
て受波するセンサにより受信し周波数分析する装置にお
いては、位置的に異なった複数の音源からの信号を同時
に受波することが多くみられる。
【０００３】そのために、従来方式では、例えば、音響
信号の周波数分析結果として得られる経時的な濃淡画像
からオペレータが信号強度の強いラインを目視により検
出し、複数のラインが検出された場合に、方位測定用の
カーソルを用いてそのラインの到来方位を読みとり、ラ
イン間の方位の違いにより音源の分離判定を行ってい
た。
信号の周波数分析結果として得られる経時的な濃淡画像
からオペレータが信号強度の強いラインを目視により検
出し、複数のラインが検出された場合に、方位測定用の
カーソルを用いてそのラインの到来方位を読みとり、ラ
イン間の方位の違いにより音源の分離判定を行ってい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の音響信号
分離処理方式の第１の問題点は、分離処理が自動化でき
ず、またオペレータの負荷が高いことである。
分離処理方式の第１の問題点は、分離処理が自動化でき
ず、またオペレータの負荷が高いことである。
【０００５】その理由は、従来の処理方式では、オペレ
ータが周波数分析結果である濃淡画像からラインを目視
により検出し、検出したラインにカーソルをあわせ、そ
れぞれのラインの到来方位を読みとる操作により分離を
行っており、また、このような音響信号の分離処理の多
くは、実時間処理が要求されるため、対象とするライン
の数が多くなるとオペレータの負荷が増大するからであ
る。
ータが周波数分析結果である濃淡画像からラインを目視
により検出し、検出したラインにカーソルをあわせ、そ
れぞれのラインの到来方位を読みとる操作により分離を
行っており、また、このような音響信号の分離処理の多
くは、実時間処理が要求されるため、対象とするライン
の数が多くなるとオペレータの負荷が増大するからであ
る。
【０００６】また、第２の問題点は、音響信号の分離性
能が悪いことである。
能が悪いことである。
【０００７】その理由は、従来の音響信号分離処理で
は、オペレータがカーソルを用いて読みとったラインの
方位情報のみを用いて、ラインが同一位置から発生した
ものか、異なった位置から発生したものかの分離判定を
行うため、特に、方位が近接した音源から到来した音響
信号は分離が困難だからである。
は、オペレータがカーソルを用いて読みとったラインの
方位情報のみを用いて、ラインが同一位置から発生した
ものか、異なった位置から発生したものかの分離判定を
行うため、特に、方位が近接した音源から到来した音響
信号は分離が困難だからである。
【０００８】そこで、本発明の目的は、音響信号の周波
数分析結果からのラインの検出、方位の読みとり、及び
分離対象とするラインの選択処理等の自動化を可能とし
てオペレータの負荷を軽減し、また方位のみでなく方位
変化率をも用いて音源を分離判定することにより、方位
が接近した音源に対しても高い分離性能を有する音響信
号分離方法及び音源信号分離方式を提供することにあ
る。
数分析結果からのラインの検出、方位の読みとり、及び
分離対象とするラインの選択処理等の自動化を可能とし
てオペレータの負荷を軽減し、また方位のみでなく方位
変化率をも用いて音源を分離判定することにより、方位
が接近した音源に対しても高い分離性能を有する音響信
号分離方法及び音源信号分離方式を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明の音響信号分離方法は、音響信号を周波数分
析し、信号強度及び信号の連続性に基づき狭帯域信号を
ラインとして検出し、複数のラインが検出されたときそ
の方位及び方位の変化率をそれぞれ求め、その違いから
前記複数のラインが位置的に異なった音源から到来した
ものか否かを判定することを特徴とする。また、前記複
数のラインについては、２つのラインの組合せを順次選
択し、それぞれの方位及び方位の変化率の確率密度分布
を求め、その違いに基づき前記２つのラインが位置的に
異なった音源から到来したものか否かを判定することを
特徴とする。
め、本発明の音響信号分離方法は、音響信号を周波数分
析し、信号強度及び信号の連続性に基づき狭帯域信号を
ラインとして検出し、複数のラインが検出されたときそ
の方位及び方位の変化率をそれぞれ求め、その違いから
前記複数のラインが位置的に異なった音源から到来した
ものか否かを判定することを特徴とする。また、前記複
数のラインについては、２つのラインの組合せを順次選
択し、それぞれの方位及び方位の変化率の確率密度分布
を求め、その違いに基づき前記２つのラインが位置的に
異なった音源から到来したものか否かを判定することを
特徴とする。
【００１０】次に、本発明の音響信号分離方式は、複数
の方位から受波した音響信号の周波数分析を行う周波数
分析手段と、周波数分析結果の周波数成分毎の信号強度
を時系列的に並べ、信号強度の強い部分を時間方向に追
跡してラインを検出するライン検出手段と、検出された
複数のラインから分離対象の２つのラインを選択する分
離対象ライン設定手段と、選択されたラインの方位とラ
インの方位の時間的な変化を関数近似する方位変化近似
手段と、前記方位及び方位変化率の違いに基づき２つの
ラインが位置的に異なる音源から発生したものか否かを
判断する音響信号分離手段とを有することを特徴とす
る。
の方位から受波した音響信号の周波数分析を行う周波数
分析手段と、周波数分析結果の周波数成分毎の信号強度
を時系列的に並べ、信号強度の強い部分を時間方向に追
跡してラインを検出するライン検出手段と、検出された
複数のラインから分離対象の２つのラインを選択する分
離対象ライン設定手段と、選択されたラインの方位とラ
インの方位の時間的な変化を関数近似する方位変化近似
手段と、前記方位及び方位変化率の違いに基づき２つの
ラインが位置的に異なる音源から発生したものか否かを
判断する音響信号分離手段とを有することを特徴とす
る。
【００１１】そして、前記分離対象ライン設定手段は、
前記ライン検出手段で複数のラインが検出された場合に
ラインの平均強度を比較し、強度の高いものから順次２
つの組合せとして選択するように構成することができ
る。
前記ライン検出手段で複数のラインが検出された場合に
ラインの平均強度を比較し、強度の高いものから順次２
つの組合せとして選択するように構成することができ
る。
【００１２】前記方位変化近似手段は、観測されたライ
ンの到来方位の時間的な変化について最小２乗法による
関数近似を行い、近似した関数により方位及び方位変化
率を計算するように構成することができる。
ンの到来方位の時間的な変化について最小２乗法による
関数近似を行い、近似した関数により方位及び方位変化
率を計算するように構成することができる。
【００１３】また、前記音響信号分離手段は、方位及び
方位変化率の確率密度分布を計算する方位及び方位変化
率確率密度分布計算手段と、前記確率密度分布から２つ
のラインが位置的に異なる音源から発生したものか否か
を判断する分離判定手段とからなるように構成するのが
好適である。
方位変化率の確率密度分布を計算する方位及び方位変化
率確率密度分布計算手段と、前記確率密度分布から２つ
のラインが位置的に異なる音源から発生したものか否か
を判断する分離判定手段とからなるように構成するのが
好適である。
【００１４】そして、前記方位及び方位変化率確率密度
分布計算手段は、前記方位変化近似手段により求められ
た関数と前記方位計算手段により計算されたラインの到
来方位との近似誤差の分散から方位の確率密度分布を求
め、前記方位の確率密度分布と次の時刻に求めた方位の
確率密度分布から方位変化率の確率密度分布を計算する
ように構成することができる。
分布計算手段は、前記方位変化近似手段により求められ
た関数と前記方位計算手段により計算されたラインの到
来方位との近似誤差の分散から方位の確率密度分布を求
め、前記方位の確率密度分布と次の時刻に求めた方位の
確率密度分布から方位変化率の確率密度分布を計算する
ように構成することができる。
【００１５】更に、前記分離判定手段は、方位及び方位
変化率を２軸とした平面上における前記分離対象の２つ
のラインに関する方位及び方位変化率の確率密度分布の
重なる部分の確率を求め、前記確率と予め設定した閾値
とを比較することにより、前記２つのラインが位置的に
異なる音源から発生したものか否かを判断するように構
成することができる。
変化率を２軸とした平面上における前記分離対象の２つ
のラインに関する方位及び方位変化率の確率密度分布の
重なる部分の確率を求め、前記確率と予め設定した閾値
とを比較することにより、前記２つのラインが位置的に
異なる音源から発生したものか否かを判断するように構
成することができる。
【００１６】より具体的には、本発明の音響信号分離方
式は、従来オペレータが手動で行っていた処理を自動化
するために、到来する音響信号を複数の方位について受
波する回路の手段（図１の１）と、音響信号を周波数分
析する回路の手段（図１の２）と、周波数分析された信
号の中から信号強度及び信号の連続性を判定条件として
狭帯域信号をラインとして検出するライン自動検出回路
の手段（図１の３）と、検出したラインの中から分離対
象とする２つのラインを自動的に選択する分離対象ライ
ン自動設定回路の手段（図１の４）と、検出したライン
の方位を自動的に計算する方位計算回路の手段（図１の
５）を有する事を特徴とする。
式は、従来オペレータが手動で行っていた処理を自動化
するために、到来する音響信号を複数の方位について受
波する回路の手段（図１の１）と、音響信号を周波数分
析する回路の手段（図１の２）と、周波数分析された信
号の中から信号強度及び信号の連続性を判定条件として
狭帯域信号をラインとして検出するライン自動検出回路
の手段（図１の３）と、検出したラインの中から分離対
象とする２つのラインを自動的に選択する分離対象ライ
ン自動設定回路の手段（図１の４）と、検出したライン
の方位を自動的に計算する方位計算回路の手段（図１の
５）を有する事を特徴とする。
【００１７】また、自動的に選択された２つのラインの
方位の時間的変化を関数近似する方位変化近似回路の手
段（図１の６）と、近似した方位変化の関数と方位計算
手段により計算された方位との誤差の分散から、方位の
確率密度分布を計算し、計算された方位の確率密度分布
の時間的変化から方位変化率の確率密度分布を計算する
方位及び方位変化率確率密度分布計算回路の手段（図１
の７）と、求めた確率密度分布から、あらかじめ設定し
た分離危険率の閾値をもとに、設定した２つのライン
が、異なった位置にある音源から到来していると判断す
る分離判定回路の手段（図１の８）とを有する事を特徴
とする。
方位の時間的変化を関数近似する方位変化近似回路の手
段（図１の６）と、近似した方位変化の関数と方位計算
手段により計算された方位との誤差の分散から、方位の
確率密度分布を計算し、計算された方位の確率密度分布
の時間的変化から方位変化率の確率密度分布を計算する
方位及び方位変化率確率密度分布計算回路の手段（図１
の７）と、求めた確率密度分布から、あらかじめ設定し
た分離危険率の閾値をもとに、設定した２つのライン
が、異なった位置にある音源から到来していると判断す
る分離判定回路の手段（図１の８）とを有する事を特徴
とする。
【００１８】周波数分析された信号の中から信号強度及
び信号の連続性を判定条件として狭帯域信号をラインと
して検出し、そのラインの方位を自動的に計算する。こ
の為、オペレータの操作が不要となり、同時に複数のラ
インが検出された場合でも、オペレータの負荷は高くな
らない。また、方位情報以外に方位の変化率も分離判定
を行う判断要素として用いるため、方位的に近接した音
源から到来した音響信号でも、方位変化が異なった場合
には分離が可能となる。
び信号の連続性を判定条件として狭帯域信号をラインと
して検出し、そのラインの方位を自動的に計算する。こ
の為、オペレータの操作が不要となり、同時に複数のラ
インが検出された場合でも、オペレータの負荷は高くな
らない。また、方位情報以外に方位の変化率も分離判定
を行う判断要素として用いるため、方位的に近接した音
源から到来した音響信号でも、方位変化が異なった場合
には分離が可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態の構
成を示す音響信号分離方式のブロック図である。
して詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態の構
成を示す音響信号分離方式のブロック図である。
【００２０】本実施の形態は、到来する音響信号を複数
の方位について受波する指向性マイクロフォン１及びそ
の出力を入力する入力部１１と、その音響信号の周波数
分析を行う周波数分析回路２と、周波数分析結果から信
号強度の強い部分を時間方向に追跡し、その継続性を条
件として狭帯域の信号をラインとして検出するライン自
動検出回路３と、検出した複数のラインの中から信号強
度の強いラインから順に２つのラインを選択して分離対
象ラインとする分離対象ライン設定回路４と、設定した
２つのラインの方位を計算する方位計算回路５と、計算
された方位の時間的な変化を最小２乗法を用いて関数近
似する方位変化近似回路６と、方位及び方位変率により
２つのラインの分離判定を行う音響信号分離回路９とを
備える。
の方位について受波する指向性マイクロフォン１及びそ
の出力を入力する入力部１１と、その音響信号の周波数
分析を行う周波数分析回路２と、周波数分析結果から信
号強度の強い部分を時間方向に追跡し、その継続性を条
件として狭帯域の信号をラインとして検出するライン自
動検出回路３と、検出した複数のラインの中から信号強
度の強いラインから順に２つのラインを選択して分離対
象ラインとする分離対象ライン設定回路４と、設定した
２つのラインの方位を計算する方位計算回路５と、計算
された方位の時間的な変化を最小２乗法を用いて関数近
似する方位変化近似回路６と、方位及び方位変率により
２つのラインの分離判定を行う音響信号分離回路９とを
備える。
【００２１】また、音響信号分離回路９は、計算された
方位と近似関数との誤差分散を用いて方位の確率密度分
布を求め、求めた方位の確率密度分布の時間的な変化か
ら方位変化率の確率密度分布を計算する方位及び方位変
化率確率密度分布計算回路７と、あらかじめ設定した閾
値（分離危険率）をもとに、分離対象として設定された
２つのラインが位置的に異なった音源から到来している
と判定する分離判定回路８とを備える。
方位と近似関数との誤差分散を用いて方位の確率密度分
布を求め、求めた方位の確率密度分布の時間的な変化か
ら方位変化率の確率密度分布を計算する方位及び方位変
化率確率密度分布計算回路７と、あらかじめ設定した閾
値（分離危険率）をもとに、分離対象として設定された
２つのラインが位置的に異なった音源から到来している
と判定する分離判定回路８とを備える。
【００２２】また、周波数分析回路２には、入力部１１
からの音響信号の、ろ波処理を行うローパスフィルタ２
１と音響信号のディジタル変換を行うＡ／Ｄ変換器２２
と、ディジタル変換された音響信号の高速フーリエ変換
を行う高速フーリエ変換回路（ＦＦＴ）２３とが含まれ
る。
からの音響信号の、ろ波処理を行うローパスフィルタ２
１と音響信号のディジタル変換を行うＡ／Ｄ変換器２２
と、ディジタル変換された音響信号の高速フーリエ変換
を行う高速フーリエ変換回路（ＦＦＴ）２３とが含まれ
る。
【００２３】次に、このように構成された本発明の一実
施の形態の動作について説明する。
施の形態の動作について説明する。
【００２４】指向性マイクロフォン１は、到来する音響
を複数の方位について受波して複数の音響信号を出力す
る。受波した音響信号は入力部１１が周波数分析回路２
へ出力する。
を複数の方位について受波して複数の音響信号を出力す
る。受波した音響信号は入力部１１が周波数分析回路２
へ出力する。
【００２５】周波数分析回路２では、まず、分離処理を
行う音響信号の周波数範囲の信号帯域を通過させるロー
パスフィルタ２１によりろ波処理を行う。次に、Ａ／Ｄ
変換器２２は前記音響信号をディジタル変換し、高速フ
ーリエ変換回路２３はそのディジタル変換出力を高速フ
ーリエ変換処理を行い、時間領域の音響信号を周波数分
析出力としての周波数領域の信号とする。
行う音響信号の周波数範囲の信号帯域を通過させるロー
パスフィルタ２１によりろ波処理を行う。次に、Ａ／Ｄ
変換器２２は前記音響信号をディジタル変換し、高速フ
ーリエ変換回路２３はそのディジタル変換出力を高速フ
ーリエ変換処理を行い、時間領域の音響信号を周波数分
析出力としての周波数領域の信号とする。
【００２６】ライン自動抽出回路３は前記高速フーリエ
変換結果を受け、周波数成分毎の信号強度を時系列的に
並べ、信号強度の極大点を検出し継続する極大点を時間
方向に追跡する。そして、極大点の追跡の継続時間及び
追跡したラインの強度の積算値がそれぞれ設定した閾値
を超えた場合にラインと判定する。なお、ライン自動検
出方式の具体的手段としては、周波数分析出力をピーク
検出器を用いて周波数分析の振幅の極大点を検出し、検
出された極大点を時間方向にトラッキングしてラインを
形成し、ラインが分岐した場合は真のラインの継続方向
を判定し、更に、ラインが雑音か否かを時間閾値及びエ
ネルギー閾値を用いて識別するようにした、特開平７−
１８１９９０号公報「信号検出装置」に記載の方法及び
装置が利用できる。
変換結果を受け、周波数成分毎の信号強度を時系列的に
並べ、信号強度の極大点を検出し継続する極大点を時間
方向に追跡する。そして、極大点の追跡の継続時間及び
追跡したラインの強度の積算値がそれぞれ設定した閾値
を超えた場合にラインと判定する。なお、ライン自動検
出方式の具体的手段としては、周波数分析出力をピーク
検出器を用いて周波数分析の振幅の極大点を検出し、検
出された極大点を時間方向にトラッキングしてラインを
形成し、ラインが分岐した場合は真のラインの継続方向
を判定し、更に、ラインが雑音か否かを時間閾値及びエ
ネルギー閾値を用いて識別するようにした、特開平７−
１８１９９０号公報「信号検出装置」に記載の方法及び
装置が利用できる。
【００２７】分離対象ライン設定回路４では、ラインが
２本以上検出された場合に分離処理を開始する。まず、
検出されたラインが２本の場合は、その２本のラインを
同一の音源からのものか否かの分離を行う分離対象ライ
ンとしてそのまま選択して設定する。また、図２に示す
ように３本以上のラインが検出された場合は、検出され
た全てのラインから、ラインの平均強度を比較し、強度
の高いものから順に２つを分離対象ラインの組合せとし
て選択して出力する。具体的には、ラインの信号強度の
和が最も強い２本のライン（例えば、ライン１、ライン
２）を選択し、分離対象ラインとして設定する。このよ
うに検出された全てのラインのうち、信号強度の和が強
い２本のラインから順に優先的に分離対象ラインとして
組み合わせ、全ての組合せを分離対象ラインとして順次
設定して後述の処理を行うために出力する。
２本以上検出された場合に分離処理を開始する。まず、
検出されたラインが２本の場合は、その２本のラインを
同一の音源からのものか否かの分離を行う分離対象ライ
ンとしてそのまま選択して設定する。また、図２に示す
ように３本以上のラインが検出された場合は、検出され
た全てのラインから、ラインの平均強度を比較し、強度
の高いものから順に２つを分離対象ラインの組合せとし
て選択して出力する。具体的には、ラインの信号強度の
和が最も強い２本のライン（例えば、ライン１、ライン
２）を選択し、分離対象ラインとして設定する。このよ
うに検出された全てのラインのうち、信号強度の和が強
い２本のラインから順に優先的に分離対象ラインとして
組み合わせ、全ての組合せを分離対象ラインとして順次
設定して後述の処理を行うために出力する。
【００２８】方位計算回路５は、図３に示すように前記
分離対象ラインとして設定された２本のラインの最新の
方位（●、△表示の方位）を計算する。
分離対象ラインとして設定された２本のラインの最新の
方位（●、△表示の方位）を計算する。
【００２９】方位変化近似回路６は、図３に示すように
方位計算回路５で計算されたライン１及びライン２の方
位の時間的な変化を最小２乗法を用いて３次曲線（実線
及び一点鎖線の関数）により関数近似を行い、該関数に
より方位及び方位の時間的変化である方位変化率を求め
ることを可能とし、以下の音響信号分離回路９における
方位及び方位変化率による２つのラインの分離判定に利
用する。
方位計算回路５で計算されたライン１及びライン２の方
位の時間的な変化を最小２乗法を用いて３次曲線（実線
及び一点鎖線の関数）により関数近似を行い、該関数に
より方位及び方位の時間的変化である方位変化率を求め
ることを可能とし、以下の音響信号分離回路９における
方位及び方位変化率による２つのラインの分離判定に利
用する。
【００３０】音響信号分離回路９は、前記方位及び方位
変化率の２つの情報により２つのラインの分離判定を行
う。２つの情報を利用することにより方向が接近した音
源から到来した信号の場合でも、運動状態が異なる信号
は方位の変化率が異なることからその違いを利用して分
離判定することが可能である。本実施の形態では更に具
体的方法として確率密度分布を計算して音源を分離す
る。
変化率の２つの情報により２つのラインの分離判定を行
う。２つの情報を利用することにより方向が接近した音
源から到来した信号の場合でも、運動状態が異なる信号
は方位の変化率が異なることからその違いを利用して分
離判定することが可能である。本実施の形態では更に具
体的方法として確率密度分布を計算して音源を分離す
る。
【００３１】即ち、方位及び方位変化率確率密度分布計
算回路７では、方位計算回路５で計算されたラインの方
位と、方位変化近似回路６で近似して求めた各ラインに
対応する関数（曲線）による方位との近似誤差の分散か
ら、前記関数による方位の確率密度分布を求めるととも
に、図４に示すように時刻ｔにおいて求めた該方位の確
率密度分布と次の時刻ｔ＋１において求めた該方位の確
率密度分布の関係（図４の（ａ））を用いて、方位変化
率の確率密度分布（図４の（ｂ））を求める。
算回路７では、方位計算回路５で計算されたラインの方
位と、方位変化近似回路６で近似して求めた各ラインに
対応する関数（曲線）による方位との近似誤差の分散か
ら、前記関数による方位の確率密度分布を求めるととも
に、図４に示すように時刻ｔにおいて求めた該方位の確
率密度分布と次の時刻ｔ＋１において求めた該方位の確
率密度分布の関係（図４の（ａ））を用いて、方位変化
率の確率密度分布（図４の（ｂ））を求める。
【００３２】方位及び方位変化率確率密度分布計算回路
７により計算された分離対象の２つのラインの（前記関
数に基づく）方位及び方位変化率の確率密度分布を、該
方位及び方位変化率を２軸とした平面上に描くと、図５
に示すように２本のラインに対応する確率密度分布の領
域ができ、斜線部分で示すような２つのラインの確率密
度の重なり部分から、２つのラインが同一の音源から到
来したとみなせる確率を求めることができる。
７により計算された分離対象の２つのラインの（前記関
数に基づく）方位及び方位変化率の確率密度分布を、該
方位及び方位変化率を２軸とした平面上に描くと、図５
に示すように２本のラインに対応する確率密度分布の領
域ができ、斜線部分で示すような２つのラインの確率密
度の重なり部分から、２つのラインが同一の音源から到
来したとみなせる確率を求めることができる。
【００３３】分離判定回路８では、このことから前記確
率を求め、この確率が予め設定した閾値以下であった場
合、２つのラインは異なった音源から到来したものと見
なして分離する。ここで同一音源から到来した音源信号
を誤って分離してしまう危険率は設定した閾値以下の確
率となる。
率を求め、この確率が予め設定した閾値以下であった場
合、２つのラインは異なった音源から到来したものと見
なして分離する。ここで同一音源から到来した音源信号
を誤って分離してしまう危険率は設定した閾値以下の確
率となる。
【００３４】従って、前記分離判定回路８では、異なっ
た位置にある音源から発生された信号として分離した場
合に誤って同一位置にある音源からの信号を分離してし
まう確率（分離危険率という）を計算して、分離危険率
との比較を行う等の閾値処理を行うことにより、ライン
を位置的に異なった音源に分離する。全ラインについて
同様な処理を行ってラインを位置的に異なった音源毎に
分離する。
た位置にある音源から発生された信号として分離した場
合に誤って同一位置にある音源からの信号を分離してし
まう確率（分離危険率という）を計算して、分離危険率
との比較を行う等の閾値処理を行うことにより、ライン
を位置的に異なった音源に分離する。全ラインについて
同様な処理を行ってラインを位置的に異なった音源毎に
分離する。
【００３５】以上一実施の形態で説明したように本発明
の特徴は、周波数分析した結果から信号強度及び信号の
連続性等により複数の狭帯域信号をラインとして検出
し、検出された２つ以上の狭帯域信号についてそれぞれ
の方位及び方位の変化率を求めその違いを利用して、検
出された狭帯域信号が位置的に異なった音源から到来し
たものと判定して分離するところにある。
の特徴は、周波数分析した結果から信号強度及び信号の
連続性等により複数の狭帯域信号をラインとして検出
し、検出された２つ以上の狭帯域信号についてそれぞれ
の方位及び方位の変化率を求めその違いを利用して、検
出された狭帯域信号が位置的に異なった音源から到来し
たものと判定して分離するところにある。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、分
離対象とする２つのラインを選択し、選択したラインの
方位を自動的に計算することにより、オペレータの負荷
を軽減することが可能となる。さらに、方位及び方位変
化率の２つの情報から信号を分離する為に、方位が近接
した音源から到来した信号であっても、運動が異なる
（方位の変化率が異なる）信号であれば分離することが
可能となり、極めて高い分離性能が得られるという点で
効果が大である。
離対象とする２つのラインを選択し、選択したラインの
方位を自動的に計算することにより、オペレータの負荷
を軽減することが可能となる。さらに、方位及び方位変
化率の２つの情報から信号を分離する為に、方位が近接
した音源から到来した信号であっても、運動が異なる
（方位の変化率が異なる）信号であれば分離することが
可能となり、極めて高い分離性能が得られるという点で
効果が大である。
【図１】本発明の実施の形態の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図２】本発明の実施の形態における分離対象ライン設
定を説明する図である。
定を説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態における方位変化近似手法
を説明する図である。
を説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態における方位及び方位変化
率確率密度分布を求める手法を説明する図である。
率確率密度分布を求める手法を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態における方位及び方位変化
率の確率密度分布から音源を分離する方式を説明する図
である。
率の確率密度分布から音源を分離する方式を説明する図
である。
１ 指向性マイクロフォン ２ 周波数分析回路 ３ ライン自動抽出回路 ４ 分離対象ライン設定回路 ５ 方位計算回路 ６ 方位変化近似回路 ７ 方位及び方位変化率確率密度分布計算回路 ８ 分離判定回路 ９ 音響信号分離回路 ２１ ローパスフィルタ ２２ Ａ／Ｄ変換器 ２３ 高速フーリエ変換回路
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 3/80 - 3/86 G01S 5/18 - 5/30 G01S 7/52 - 7/64 G01S 15/00 - 15/96 G01H 3/00
Claims (8)
- 【請求項１】 複数の方位から受波した音響信号の周波
数分析を行い、周波数分析結果の周波数成分毎の信号強
度を時系列的に並べ、信号強度の強い部分を時間方向に
追跡してラインを検出し、検出された複数のラインから
分離対象の２つのラインを選択し、選択されたラインの
方位とラインの方位の時間的な変化を関数近似し、方位
及び方位変化率の違いに基づき２つのラインが位置的に
異なる音源から発生したものか否かを判断することを特
徴とする音響信号分離方法。 - 【請求項２】 前記方位及び方位変化率の違いに基づき
２つのラインが位置的に異なる音源から発生したものか
否かを判断する過程が、方位及び方位変化率の確率密度
分布を計算するステップと、前記確率密度分布から２つ
のラインが位置的に異なる音源から発生したものか否か
を判断するステップとを含むことを特徴とする請求項１
記載の音響信号分離方法。 - 【請求項３】 複数の方位から受波した音響信号の周波
数分析を行う周波数分析手段と、周波数分析結果の周波
数成分毎の信号強度を時系列的に並べ、信号強度の強い
部分を時間方向に追跡してラインを検出するライン検出
手段と、検出された複数のラインから分離対象の２つの
ラインを選択する分離対象ライン設定手段と、選択され
たラインの方位とラインの方位の時間的な変化を関数近
似する方位変化近似手段と、前記方位及び方位変化率の
違いに基づき２つのラインが位置的に異なる音源から発
生したものか否かを判断する音響信号分離手段とを有す
ることを特徴とする音響信号分離方式。 - 【請求項４】 前記分離対象ライン設定手段は、前記ラ
イン検出手段で複数のラインが検出された場合にライン
の平均強度を比較し、強度の高いものから順次２つの組
合せとして選択することを特徴とする請求項３記載の音
響信号分離方式。 - 【請求項５】 前記方位変化近似手段は、検出されたラ
インの到来方位の時間的な変化について最小２乗法によ
る関数近似を行い、近似した関数により方位及び方位変
化率を計算することを特徴とする請求項３記載の音響信
号分離方式。 - 【請求項６】 前記音響信号分離手段は、方位及び方位
変化率の確率密度分布を計算する方位及び方位変化率確
率密度分布計算手段と、前記確率密度分布から２つのラ
インが位置的に異なる音源から発生したものか否かを判
断する分離判定手段とからなることを特徴とする請求項
３記載の音響信号分離方式。 - 【請求項７】 前記方位及び方位変化率確率密度分布計
算手段は、前記方位変化近似手段により求められた関数
と前記方位計算手段により計算されたラインの到来方位
との近似誤差の分散から方位の確率密度分布を求め、前
記方位の確率密度分布と次の時刻に求めた方位の確率密
度分布から方位変化率の確率密度分布を計算することを
特徴とする請求項６記載の音響信号分離方式。 - 【請求項８】 前記分離判定手段は、方位及び方位変化
率を２軸とした平面上における前記分離対象の２つのラ
インに関する方位及び方位変化率の確率密度分布の重な
る部分の確率を求め、前記確率と予め設定した閾値とを
比較することにより、前記２つのラインが位置的に異な
る音源から発生したものか否かを判断することを特徴と
する請求項６記載の音響信号分離方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8025176A JP2838999B2 (ja) | 1996-02-13 | 1996-02-13 | 音響信号分離方法及び音響信号分離方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8025176A JP2838999B2 (ja) | 1996-02-13 | 1996-02-13 | 音響信号分離方法及び音響信号分離方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09218254A JPH09218254A (ja) | 1997-08-19 |
| JP2838999B2 true JP2838999B2 (ja) | 1998-12-16 |
Family
ID=12158705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8025176A Expired - Fee Related JP2838999B2 (ja) | 1996-02-13 | 1996-02-13 | 音響信号分離方法及び音響信号分離方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2838999B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3646493B2 (ja) * | 1997-11-27 | 2005-05-11 | 松下電工株式会社 | 超音波センサ装置 |
| JP5367134B1 (ja) * | 2012-07-19 | 2013-12-11 | 日東紡音響エンジニアリング株式会社 | 騒音識別装置及び騒音識別方法 |
| JP2018084506A (ja) * | 2016-11-24 | 2018-05-31 | 株式会社リコー | 位置情報管理システム、情報処理装置、位置情報管理方法、及びプログラム |
-
1996
- 1996-02-13 JP JP8025176A patent/JP2838999B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09218254A (ja) | 1997-08-19 |
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