JP4659556B2 - 音源方向検出装置 - Google Patents

Description

この発明は、音源の方向を検出する音源方向検出装置に関し、特に音が反響しやすい場所で音源方向検出を行う場合であっても、効率よくかつ正確に音源の方向を検出可能な音源方向検出装置に関するものである。

近年、音源の方向検出に関する研究は、様々な分野、例えば、テレビ会議システム等での話者方向の特定、移動ロボット等の音声認識システム、監視システム、騒音分析など、幅広い分野で行われている。

この音源の方向検出にかかわる技術の一例として、特許文献１では、音声データを複数のチャンネルから取り込み、取り込んだ複数の音声データに基づいて、発話の方向を検出すると共に、検出した発話の方向に応じて電子機器を制御するという技術が公開されている。

なお、特許文献２では、マイクなどの音声入力装置から取得した音声データにフィルタ処理を施し、音声データに含まれるノイズを取り除くことによって、精度よく音源方向を検出可能とする技術が公開されている。

特開２００１−２３６０９３号公報 特開２００１−４５５９２号公報

しかしながら、上述した従来技術では、音声データを取得する場所の環境によって、正確に音源の方向を検出することができないという問題があった。

具体的には、音が反響しやすいホール内やトンネル内などで音源方向検出を行う場合には、ユーザから発せられた音声とホールの壁からの反響音とが重なり合ってしまい、音声と反響音とが判別できなくなってしまうため、正確に音源（この場合はユーザ）の方向を検出することができなかった。

なお、ホール内やトンネル内などで、音声と反響音とが重なり合った音データを解析し、音声と反響音とを分離させて音源方向検出を行うことも考えられるが、音声と反響音とを解析する計算コストが膨大なものとなってしまうため現実的ではない。

すなわち、音が反響しやすい場所で音源方向検出を行う場合であっても、効率よくかつ正確に音源の方向を検出することが極めて重要な課題となっている。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、音が反響しやすい場所で音源方向検出を行う場合であっても、効率よくかつ正確に音源の方向を検出することができる音源方向検索装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる音源方向検出装置は、音源の方向を検出する音源方向検出装置であって、前記音源から発せられた音の音声データを取得し、取得した音声データに所定の特徴を有する音が含まれるか否かを判定する判定手段と、前記音源から発せられた音を反響させる物体と前記音声入力手段との距離を計測し、該距離と前記音声データに基づいて、前記音源から発せられた音の反響音が前記音声入力手段へ到達する反響音到達時間を算出する反響音到達時間算出手段と、前記判定手段によって、前記音声データに所定の特徴を有する音が含まれていると判定された場合に、当該所定の特徴を有する音の開始時点を検出し、前記音声データのうち、当該開始時点から前記反響音到達時間に基づき算出した反響音の影響を受けない時点までの音を基にして、前記音源の方向を検出する音源方向検出手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかる音源方向検出装置は、音を反響する物体の位置情報を記憶する位置情報記録手段を更に備え、前記反響音到達時間算出手段は、前記位置情報を基にして、前記反響音到達時間を算出することを特徴とする。

また、本発明にかかる音源方向検出装置は、前記判定手段は、前記音声データに、所定の言葉が含まれている場合に、所定の特徴を有する音が含まれていると判定することを特徴とする。

また、本発明にかかる音源方向検出装置は、前記音声入力手段は、前記音源から発せられた音を、複数の位置から取得し、複数の音声データを取得し、前記音源方向検出手段は、前記音声入力手段の位置情報と、前記複数の音声データの位相差を基にして、前記音源の方向を検出することを特徴とする。

また、本発明にかかる音源方向検出装置は、前記反響音到達時間算出手段は、前記音源から発せられた音を反響させる物体と前記音声入力手段との距離を計測し、当該距離が所定の距離よりも長いか短いかを判定し、当該距離が所定の距離よりも短いと判定した場合には、当該距離と前記音声データに基づいて、前記音源から発せられた音の反響音が前記音声入力手段へ到達する反響音到達時間を算出し、前記音源方向検出手段は、前記物体と前記音声入力手段との距離が所定の距離よりも短いと判定された場合には、前記開始時点から前記反響音到達時間に基づき算出した反響音の影響を受けない時点までの音を基にして、前記音源の方向を検出し、前記物体と前記音声入力手段との距離が所定の距離よりも長いと判定された場合には、前記音の開始時点からの音を基にして、前記音源の方向を検出することを特徴とする。

本発明によれば、音源方向検出装置は、音源から発せられた音を取得し、取得した音に所定の特徴を有する音が含まれるか否かを判定し、所定の特徴を有する音が含まれる場合に、この所定の特徴を有する音の開始時点を検出し、音源から発せられた音のうち、開始時点から音源が発せられた音の反響音の影響を受けない時点までの音を基にして音源の方向を検出するので、反響音の影響を受けることなく、正確に音源の方向を検出することができる。

また、本発明によれば、音源方向検出装置は、音を反響する物体の位置情報を基にして、反響音の影響を受けない時点を算出し、音源から発せられた音のうち、開始時点から音源から発せられた音の反響音の影響を受けない時点までの音を検出し、検出した音を基にして、音源の方向を検出するので、反響音の影響を受けることなく、正確に音源の方向を検出することができる。

また、本発明によれば、音源方向検出装置は、音源から発せられた音を取得し、取得した音に所定の言葉が含まれるか否かを判定し、所定の言葉が含まれる場合に、この所定の言葉にかかる音の開始時点を検出し、音源から発せられた音のうち、開始時点から音源が発せられた音の反響音の影響を受けない時点までの音を基にして音源の方向を検出するので、効率よくかつ正確に音源の方向を検出することができる。

また、本発明によれば、音源方向検出装置は、音源から発せられた音を複数の位置から取得し、取得した音に所定の特徴を有する音が含まれるか否かを判定し、所定の特徴を有する音が含まれる場合に、この所定の特徴を有する音の開始時点を検出し、音源から発せられた音のうち、開始時点から音源が発せられた音の反響音の影響を受けない時点までの音を基にして音源の方向を検出するので、反響音の影響を受けることなく、正確に音源の方向を検出することができる。

また、本発明によれば、音源方向検出装置は、音源から発せられた音を取得し、取得した音に所定の特徴を有する音が含まれるか否かを判定し、所定の特徴を有する音が含まれている場合に、音源から発せられた音のうち、所定レベル以上の音量が含まれる位置を検出し、検出した音の位置を基にして、前記音源の方向を検出するので、精度よく音源方向を検出することができる。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る音源方向検出装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。

まず、本実施例１にかかる音源方向検出装置の特徴について説明する。図１は、本実施例１にかかる音源方向検出装置の特徴を説明するための説明図である。本実施例１にかかる音源方向検出装置は、マイクなどの音声入力装置を複数利用して音源からの音データを取得し、取得した音データに所定の特徴を有する音データ（例えば、所定の言葉など）が含まれるか否かを判定する。以下、所定の特徴を有する音データを所定音声データと表記する。

なお、本実施例１では一例として、マイク（音声入力装置）１〜３から取得された各音データは、順次、それぞれのマイクバッファに記録される。また、マイク１から取得された音データは、音声認識エンジンバッファに記録され、音源方向検出装置は、この音声認識エンジンバッファに記録された音データをスペクトラム解析することによって、記録された音データに所定音声データが含まれるか否かを判定する。

音源方向検出装置は、音データに所定音声データが含まれると判定した場合に、当該所定音声データの開始点（以下、発話開始点と表記する）を検出すると共に、音を反響する物体（ホールの壁など）の位置情報を基にして、反響音がマイクに到達する時間（以下、反響音到達時間と表記する）を算出する。

そして、音源方向検出装置は、複数のマイクによって取得した所定音声データのうち、発話開始点から反響音到達時間までの区間に含まれる各所定音声データに対して相互相関をとり、各所定音声データの位相差およびマイクの位置に基づいて音源の方向を検出する。

このように、本実施例１にかかる音源方向検出装置は、複数のマイクから取得した各音データのうち、反響音の影響を受けない区間を抽出して音源の方向を検出するので、反響音の影響を受けることなく、正確に音源の方向を検出することができる。

つぎに、本実施例１にかかる音源方向検出装置の構成について説明する。図２は、本実施例１にかかる音源方向検出装置の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、音源方向検出装置１００は、マイクアレイ１１０と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１２０と、距離センサ１３０と、表示装置１４０とを有する。

マイクアレイ１１０は、音データを取得する音声入力装置１１０ａ〜１１０ｃを有する。なお、本実施例１では説明の便宜上、３つの音声入力装置１１０ａ〜１１０ｃを用いて説明を行うが、このマイクアレイ１１０は、複数の音声入力装置を有する。音声入力装置１１０ａ〜１１０ｃは、外部から取得した音データをＤＳＰ１２０に渡す。

ＤＳＰ１２０は、音声入力装置１１０ａ〜１１０ｃから取得する音データと、距離センサ１３０から取得する反響音到達時間とを基にして、音源の方向を検出する装置である。このＤＳＰ１２０は、音声認識エンジン部１２０ａと、方向検出エンジン部１２０ｂとを有する。

ここで、距離センサ１３０は、反響音到達時間を算出する装置である。なお、距離センサ１３０は、音を反響させる物体の位置情報（以下、反響物体位置情報と表記する）を保持し、自音源方向検出装置の位置情報（以下、自装置位置情報と表記する）を検出して、反響物体位置情報、自装置位置情および音速などを基にして、反響音到達時間を算出する。距離センサ１３０は、算出した反響音到達時間の情報を方向検索エンジン部１２０ｂに渡す。

なお、距離センサ１３０が反響音到達時間を算出するタイミングは、どのように設定してもかまわない。例えば、所定時間ごとに反響音到達時間を算出しても良いし、自音源方向検出装置が所定距離移動した場合に、反響音到達時間を算出しても良い。

音声認識エンジン部１２０ａは、音声入力装置１１０ａから音データを取得し、この音データに所定音声データが含まれるか否かを判定する処理部である。具体的に、この音声認識エンジン部１２０ａは、音声入力装置１１０ａから取得した音データのスペクトラム解析を実行し、スペクトラム解析の結果と、予め保持していた所定音声データのサンプルデータとを比較・照合などすることによって、所定音声データが含まれるか否かを判定する。

そして、音声認識エンジン部１２０ａは、音声入力装置１１０ａから取得した音データに所定音声データが含まれていると判定した場合に、所定音声データの発話開始点を検出し、検出した発話開始点の情報を方向検索エンジン部１２０ｂに渡す。

方向検出エンジン部１２０ｂは、音声入力装置１１０ａ〜１１０ｃ、音声認識エンジン部１２０ａおよび距離センサ１３０からそれぞれ音データ、発話開始点および反響音到達時間の情報を取得し、取得した各情報を基にして音源の方向を検出する処理部である。

具体的に、この方向検索エンジン部１２０ｂは、音声入力装置１１０ａ〜１１０ｃから取得した各音データのうち、発話開始点から反響音到達時間までの区間にかかる各所定音声データを抽出する。

そして、方向検索エンジン部１２０ｂは、抽出した各所定音声データに対して相互相関をとり、各音声入力装置１１０ａ〜１１０ｃに対応する所定音声データの位相差をそれぞれ算出する。方向検索エンジン部１２０ｂは、算出した所定音声データの各位相差と、音声入力装置１１０ａ〜１１０ｃの位置情報との関係から音源の方向を検出する。方向検索エンジン部１２０ｂは、音源の方向を検出した後に、検出結果をディスプレイなどの表示装置１４０に出力する。

なお、方向検索エンジン部１２０ｂは、音声入力装置１１０ａ〜１１０ｃに取り付けられた位置検出センサ（図示しない）から各音声入力装置１１０ａ〜１１０ｃの位置情報を取得する。

なお、ここでは、一例として相互相関を用いて各位相差を算出したが、これに限定されるものではなく、各位相差をどのような方法で算出しても良い。

つぎに、本実施例１にかかる音源方向検出装置の処理について説明する。図３は、本実施例１にかかる音源方向検出装置の処理を示すフローチャートである。同図に示すように、音源方向検出装置１００は、音声入力装置１１０ａ〜１１０ｃが音データを取得し（ステップＳ１０１）、距離センサ１３０が、反響音到達時間を計算する（ステップＳ１０２）。

そして、音声認識エンジン部１２０ａが、音声入力装置１１０ａから取得した音データに所定音声データが含まれているか否かを判定し（ステップＳ１０３）、所定音声データが含まれていない場合には（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、ステップＳ１０１に移行する。

一方、所定音声データが含まれている場合には（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、音声認識エンジン部１２０ａが、発話開始点を検索し（ステップＳ１０５）、検索した発話開始点が適切か否かを判定する（ステップＳ１０６）。

検索した発話開始点が適切でない場合には（ステップＳ１０７，Ｎｏ）、ステップＳ１０５に移行する。一方、検索した発話開始点が適切である場合には（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、方向検出エンジン部１２０ｂが、発話開始点から反響音到達時間内で相互相関をとって、各位相差を計算し（ステップＳ１０８）、音源方向を検出し、表示装置１４０に検索結果を出力し（ステップＳ１０９）、ステップＳ１０１に移行する。

このように、方向検出エンジン部１２０ｂが、発話開始点から反響音到達時間までの区間における各所定音声データの相互相関をとり、音源の方向を検出するので、精度よく音源の方向を検出することができる。

上述してきたように、本実施例１にかかる音源方向検出装置１００は、音声入力装置１１０ａ〜１１０ｃが音源から音データを取得し、音声認識エンジン部１２０ａが、音データに所定音声データが含まれるか否かを判定する。そして、音声認識エンジン部１２０ａが、音データに所定音声データが含まれると判定した場合に、発話開始点を検索し、方向検出エンジン部１２０ｂが、発話開始点と距離センサ１３０から取得した反響音到達時間との区間にかかる各所定音声データの相互相関をとり、音源の方向を検出するので、ホール内やトンネル内などであっても、反響音の影響を受けることなく、正確に音源の方向を検出することができる。

なお、本実施例１において示した音源方向検出装置は、音を反響させる物体が自音源方向検出装置の近くに存在する場合を想定していたが、音を反響させる物体が自音源方向検出装置から離れて存在する場合には、反響音到達時間を考慮しなくとも、精度よく、音源の方向を検出することができる。

図４は、反響音到達時間を考慮しない場合の、音源方向検出装置の処理を示すフローチャートである。なお、このフローチャートの説明は、図２に示した音源方向検出装置１００を用いて説明する。同図に示すように、音源方向検出装置１００は、音声入力装置１１０ａ〜１１０ｃから音データを取得し（ステップＳ２０１）、音声認識エンジン部１２０ａが、所定音声データか否かを判定する（ステップＳ２０２）。

所定音声データでない場合には（ステップＳ２０３，Ｎｏ）、ステップＳ２０１に移行し、所定音声データである場合には（ステップＳ２０３，Ｙｅｓ）、音声認識エンジン部１２０ａが、発話開始点を検索し（ステップＳ２０４）、検索した発話開始点が適切か否かを判定する（ステップＳ２０５）。

そして、発話開始点が適切でない場合には（ステップＳ２０６，Ｎｏ）、ステップＳ２０４に移行し、発話開始点が適切である場合には（ステップＳ２０６，Ｙｅｓ）、方向検出エンジン部１２０ｂが、発話開始点からの各所定音声データの相互相関をとって、各位相差を計算し（ステップＳ２０７）、音源方向を検出し、検出結果を表示装置１４０に出力し（ステップＳ２０８）、ステップＳ２０１に移行する。

このように、音源方向検出装置１００は、自音源方向検出装置が音を反響させる物体の位置から十分離れている場合に、方向検出エンジン部１２０ｂが、発話開始点に基づいて、各所定音声データの相互相関をとり、音源方向を検出するので、音源方向検出装置１００の処理負担を軽減させ、効率よく音源の方向を検出することができる。

なお、自音源方向検出装置が、音を反響させる物体から十分離れているか否かの判定に関しては、距離センサ１３０が、反響物体位置情報と自装置位置情報とを基にして判定することができる。

つぎに、本実施例２にかかる音源方向検出装置の特徴について説明する。図５は、本実施例２にかかる音源方向検出装置の特徴を説明するための説明図である。本実施例２にかかる音源方向検出装置は、まず、上述した実施例１と同様に、マイクなどの音声入力装置を複数利用して音源からの音データを取得し、取得した音データに所定音声データが含まれるか否かを判定する。

音源方向検出装置は、音データに所定音声データが含まれると判定した場合に、この所定音声データのデータ区間のうち、音量などの値が、規定レベルを超えたデータ位置を検索する（以下、規定レベルを超えたデータ位置をピーク位置と表記する）。

そして、音源方向検出装置は、複数のマイクによって取得した所定音声データのピーク位置を中心として、相互相関をとり、各所定音声データの位相差およびマイクの位置に基づいて音源の方向を検出する。

このように、本実施例２にかかる音源方向検出装置は、複数のマイクから取得した各音データ中のピーク位置を検索し、このピーク位置を中心として相互相関をとり、音源の方向を検出するので、精度よく、音源の方法を検出することができる。

つぎに、本実施例１にかかる音源方向検出装置の構成について説明する。図６は、本実施例２にかかる音源方向検出装置の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、音源方向検出装置２００は、ＤＳＰ２１０を有する。その他の構成および動作は、実施例１に示した音源方向検出装置１００と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

ＤＳＰ２１０は、音声入力装置１１０ａ〜１１０ｃから取得する音データのピーク位置を基にして、音源の方向を検出する装置である。このＤＳＰ２１０は、音声認識エンジン部２１０ａと、方向検出エンジン部２１０ｂとを有する。

音声認識エンジン部２１０ａは、音声入力装置１１０ａから音データを取得し、この音データに所定音声データが含まれるか否かを判定する処理部である。この音声認識エンジン部２１０ａは、音声入力装置１１０ａから取得した音データのスペクトラム解析を実行し、スペクトラム解析の結果と、予め保持している所定音声データのサンプルデータとを比較・照合などすることによって、所定音声データが含まれるか否かを判定する。

そして、音声認識エンジン部２１０ａは、音声入力装置１１０ａから取得した音データに所定音声データが含まれていると判定した場合に、所定音声データの区間（以下、発話区間と表記する）を検出し、検出した発話区間の情報を方向検索エンジン部２１０ｂに渡す。

方向検出エンジン部２１０ｂは、音声入力装置１１０ａ〜１１０ｃおよび音声認識エンジン部２１０ａから音データおよび発話区間をそれぞれ取得し、取得した各情報を基にして音源の方向を検出する処理部である。

具体的に、この方向検索エンジン部２１０ｂは、音声入力装置１１０ａ〜１１０ｃから取得した各音データの発話区間に含まれるピーク位置を検索する。そして、方向検索エンジン部１２０ｂは、各所定音声データのピーク位置を中心として相互相関をとり、各音声入力装置１１０ａ〜１１０ｃに対応する所定音声データの位相差をそれぞれ算出する。

続いて、方向検索エンジン部２１０ｂは、算出した音声入力装置１１０ａ〜１１０ｃにかかわる各位相差と、音声入力装置１１０ａ〜１１０ｃの位置情報との関係から音源の方向を検出する。方向検索エンジン部２１０ｂは、音源の方向を検出した後に、検出結果をディスプレイなどの表示装置１４０に出力する。

つぎに、本実施例２にかかる音源方向検出装置の処理について説明する。図７は、本実施例１にかかる音源方向検出装置の処理を示すフローチャートである。同図に示すように、音源方向検出装置２００は、音声入力装置１１０ａ〜１１０ｃが音データを取得し（ステップＳ３０１）、音声認識エンジン部２１０ａが、音声入力装置１１０ａから取得した音データに所定音声データが含まれているか否かを判定し（ステップＳ３０２）、所定音声データが含まれていない場合には（ステップＳ３０３，Ｎｏ）、ステップＳ３０１に移行する。

一方、所定音声データが含まれている場合には（ステップＳ３０３，Ｙｅｓ）、方向検出エンジン部２１０ｂが、発話区間に含まれるピーク位置を検索し（ステップＳ３０４）、検索したピーク位置が適切か否かを判定する（ステップＳ３０５）。

検索したピーク位置が適切でない場合には（ステップＳ３０６，Ｎｏ）、ステップＳ３０４に移行する。一方、検索したピーク位置が適切である場合には（ステップＳ３０６，Ｙｅｓ）、方向検出エンジン部２１０ｂが、所定音声データのピーク位置を中心として相互相関をとって、各位相差を計算し（ステップＳ３０７）、音源方向を検出し、表示装置１４０に検索結果を出力し（ステップＳ３０８）、ステップＳ３０１に移行する。

このように、方向検出エンジン部２１０ｂが、所定音声データのピーク位置を中心として相互相関をとり、音源方向を検出するので、制度よく音源の方向を検出することができる。

上述してきたように、本実施例２にかかる音源方向検出装置２００は、音声入力装置１１０ａ〜１１０ｃが音源から音データを取得し、音声認識エンジン部２１０ａが、音データに所定音声データが含まれるか否かを判定する。そして、音声認識エンジン部２１０ａが、音データに所定音声データが含まれると判定した場合に、方向検出エンジン部２１０ｂが、各所定音声データのピーク位置を検索し、各ピーク位置を中心として、相互相関をとり、音源方向を検出するので、音源方向を精度よく検出することができる。

なお、音が反響するホール内などで、実施例１および実施例２にかかる音源方向検出装置が音源方向を正確に向くか否かの実験を行ったところ、実施例１の音源方向検出装置１００の成功率は９０％であり、実施例２の音源方向検出装置２００の成功率は１４％であった。従来の音源方向検出装置の成功率（音が反響するホール内での成功率）が、１％程度であることに鑑みると実施例１および実施例１の音源方向検出装置は、極めて高い成功率で音源方向を検出可能であることがわかる。

ところで、上記の実施例で説明した音源方向検出装置の各種の処理は、音源方向検出処理に係るプログラムをコンピュータで実行することによって実現することができる。そこで、以下では、図８を用いて、上記の実施例と同様の機能を有する音源方向検出プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図８は、音源方向検出プログラムを実行するコンピュータを示す図である。

同図に示すように、コンピュータ３０は、音声入力装置３１〜３３、表示装置３４、距離センサ３５、ＲＡＭ３６、ＨＤＤ３７、ＲＯＭ３８およびＣＰＵ３９をバス４０で接続して構成される。ここで、音声入力装置３１〜３３、表示装置３４、距離センサ３５は、図２に示した音声入力装置１１０ａ〜１１０ｃ、表示装置１４０、距離センサ１３０にそれぞれ対応する。

そして、ＲＯＭ３８には、上記の実施例の音源方向検出装置と同様の機能を発揮する音源方向検出プログラム、つまり、図８に示すように、音声認識プログラム３８ａおよび方向検出プログラム３８ｂが予め記憶されている。

そして、ＣＰＵ３９が、これらのプログラム３８ａ、３８ｂをＲＯＭ３８から読み出して実行することで、図８に示すように、各プログラム３８ａ、３８ｂは、音声認識プロセス３９ａ、方向検出プロセス３９ｂとして機能するようになる。各プロセス３９ａ、３９ｂは、図２に示した音声認識エンジン部１２０ａ、方向検出エンジン部１２０ｂにそれぞれ対応する。

また、ＨＤＤ３７には、図８に示すように、地図情報３７ａおよびサンプル情報３７ａが記録される。地図情報３７ａは、音を反響する物体の位置情報などを含んだ情報でありサンプル情報３７ａは、所定音声データのサンプルとなる情報である。ＣＰＵ３９は、地図情報３７ａおよびサンプル情報３７ｂをＲＡＭ３４に読み出し、読み出した各情報と音声入力装置３１〜３３が取得した音データ３６ａとを用いて、音源の方向を検出する。

ところで、上記した各プログラム３８ａ、３８ｂは、必ずしも最初からＲＯＭ３８に記憶させておく必要はなく、例えば、コンピュータ３０に挿入されるフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯディスク、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカードなどの「可搬の物理媒体」、または、コンピュータ３０の内外に備えられるハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などの「固定用の物理媒体」、さらには、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮなどを介してコンピュータ３０に接続される「他のコンピュータ（またはサーバ）」などに各プログラムを記憶させておき、コンピュータ３０がこれらから各プログラムを読み出して実行するようにしてもよい。

（付記１）音源の方向を検出する音源方向検出装置であって、
前記音源から発せられた音を取得し、取得した音に所定の特徴を有する音が含まれるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段によって、所定の特徴を有する音が含まれていると判定された場合に、当該所定の特徴を有する音の開始時点を検出し、前記音源から発せられた音のうち、当該開始時点から反響音の影響を受けない時点までの音を基にして、前記音源の方向を検出する音源方向検出手段と、
を備えたことを特徴とする音源方向検出装置。

（付記２）音を反響する物体の位置情報を記録する位置情報記録手段を更に備え、前記音源方向検出手段は、前記位置情報を基にして、反響音の影響を受けない時点を算出し、前記音源から発せられた音のうち、前記開始時点から反響音の影響を受けない時点までの音を検出し、検出した音を基にして、前記音源の方向を検出することを特徴とする付記１に記載の音源方向検出装置。

（付記３）前記判定手段は、前記音源から発せられた音に、所定の言葉が含まれている場合に、所定の特徴を有する音が含まれていると判定することを特徴とする付記１または２に記載の音源方向検出装置。

（付記４）前記判定手段は、前記音源から発せられた音を、複数の位置から取得することを特徴とする付記１、２または３に記載の音源方向検出装置。

（付記５）音源の方向を検出する音源方向検出装置であって、
前記音源から発せられた音を取得し、取得した音に所定の特徴を有する音が含まれるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段によって、所定の特徴を有する音が含まれていると判定された場合に、前記音源から発せられた音のうち、所定レベル以上の音量が含まれる位置を検出し、検出した位置を基にして、前記音源の方向を検出する音源方向検出手段と、
を備えたことを特徴とする音源方向検出装置。

（付記６）音源の方向を検出する音源方向検出プログラムであって、
前記音源から発せられた音を取得し、取得した音に所定の特徴を有する音が含まれるか否かを判定する判定手順と、
前記判定手順によって、所定の特徴を有する音が含まれていると判定された場合に、当該所定の特徴を有する音の開始時点を検出し、前記音源から発せられた音のうち、当該開始時点から反響音の影響を受けない時点までの音を基にして、前記音源の方向を検出する音源方向検出手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする音源方向検出プログラム。

（付記７）前記音源方向検出手順は、記録装置に記録された音を反響する物体の位置情報を基にして、前記音源から発せられた音のうち、前記開始時点から前記音源から発せられた音の反響音の影響を受けない時点までの音を検出し、検出した音を基にして、前記音源の方向を検出することを特徴とする付記６に記載の音源方向検出プログラム。

（付記８）前記判定手順は、前記音源から発せられた音に、所定の言葉が含まれている場合に、所定の特徴を有する音が含まれていると判定することを特徴とする付記６または７に記載の音源方向検出プログラム。

（付記９）前記判定手順は、前記音源から発せられた音を、複数の位置から取得することを特徴とする付記６、７または８に記載の音源方向検出プログラム。

（付記１０）音源の方向を検出する音源方向検出プログラムであって、
前記音源から発せられた音を取得し、取得した音に所定の特徴を有する音が含まれるか否かを判定する判定手順と、
前記判定手順によって、所定の特徴を有する音が含まれていると判定された場合に、前記音源から発せられた音のうち、所定レベル以上の音量が含まれる位置を検出し、検出した位置を基にして、前記音源の方向を検出する音源方向検出手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする音源方向検出プログラム。

以上のように、本発明にかかる音源方向検出装置は、音源から発せられる音が反響しやすい領域において、当該音源の方向を正確に検出する必要のある音源方向検出装置等に対して有用である。

本実施例１にかかる音源方向検出装置の特徴を説明するための説明図である。 本実施例１にかかる音源方向検出装置の構成を示す機能ブロック図である。 本実施例１にかかる音源方向検出装置の処理を示すフローチャートである。 反響音到達時間を考慮しない場合の、音源方向検出装置の処理を示すフローチャートである。 本実施例２にかかる音源方向検出装置の特徴を説明するための説明図である。 本実施例２にかかる音源方向検出装置の構成を示す機能ブロック図である。 本実施例１にかかる音源方向検出装置の処理を示すフローチャートである。 音源方向検出プログラムを実行するコンピュータを示す図である。

符号の説明

３０ コンピュータ（音源方向検出装置）
３１，３２，３３ 音声入力装置
３４ 表示装置
３５ 距離センサ
３６ ＲＡＭ
３６ａ 音データ
３６ｂ 地図情報
３６ｃ サンプル情報
３７ ＨＤＤ
３７ａ 地図情報
３７ｂ サンプル情報
３８ ＲＯＭ
３８ａ 音声認識プログラム
３８ｂ 方向検出プログラム
３９ ＣＰＵ
３９ａ 音声認証プロセス
３９ｂ 方向検出プロセス
１００，２００ 音源方向検出装置
１１０ マイクアレイ
１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ 音声入力装置
１２０ ＤＳＰ
１２０ａ，２１０ａ 音声認識エンジン部
１２０ｂ，２１０ｂ 方向検出エンジン部
１３０ 距離センサ
１４０ 表示装置

Claims (5)

1. 音源の方向を検出する音源方向検出装置であって、
   前記音源から発せられた音が入力され、該音の音声データを取得する音声入力手段と、
   前記音声データに所定の特徴を有する音が含まれるか否かを判定する判定手段と、
   前記音源から発せられた音を反響させる物体と前記音声入力手段との距離を計測し、該距離と前記音声データに基づいて、前記音源から発せられた音の反響音が前記音声入力手段へ到達する反響音到達時間を算出する反響音到達時間算出手段と、
   前記判定手段によって、前記音声データに所定の特徴を有する音が含まれていると判定された場合に、当該所定の特徴を有する音の開始時点を検出し、前記音声データのうち、当該開始時点から前記反響音到達時間に基づき算出した反響音の影響を受けない時点までの音を基にして、前記音源の方向を検出する音源方向検出手段と、
   を備えたことを特徴とする音源方向検出装置。
2. 音を反響する物体の位置情報を記憶する位置情報記録手段を更に備え、
   前記反響音到達時間算出手段は、前記位置情報を基にして、前記反響音到達時間を算出することを特徴とする請求項１に記載の音源方向検出装置。
3. 前記判定手段は、前記音声データに、所定の言葉が含まれている場合に、所定の特徴を有する音が含まれていると判定することを特徴とする請求項１または２に記載の音源方向検出装置。
4. 前記音声入力手段は、前記音源から発せられた音を、複数の位置から取得し、複数の音声データを取得し、
   前記音源方向検出手段は、前記音声入力手段の位置情報と、前記複数の音声データの位相差を基にして、前記音源の方向を検出することを特徴とする請求項１、２または３に記載の音源方向検出装置。
5. 前記反響音到達時間算出手段は、前記音源から発せられた音を反響させる物体と前記音声入力手段との距離を計測し、当該距離が所定の距離よりも長いか短いかを判定し、当該距離が所定の距離よりも短いと判定した場合には、当該距離と前記音声データに基づいて、前記音源から発せられた音の反響音が前記音声入力手段へ到達する反響音到達時間を算出し、
   前記音源方向検出手段は、前記物体と前記音声入力手段との距離が所定の距離よりも短いと判定された場合には、前記開始時点から前記反響音到達時間に基づき算出した反響音の影響を受けない時点までの音を基にして、前記音源の方向を検出し、前記物体と前記音声入力手段との距離が所定の距離よりも長いと判定された場合には、前記音の開始時点からの音を基にして、前記音源の方向を検出することを特徴とする請求項１に記載の音源方向検出装置。