JP4995266B2 - 音を検出するための装置および方法 - Google Patents
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Description
Claims (22)
- 音を検出するための装置であって、ユーザの両耳に装着されて暗騒音を含むユーザの背後からの音を検出するように構成されており、
ユーザの周囲の音を収集するための複数のマイクロホンと、
所定の時間間隔内の暗騒音の特徴値を計算するため、および最後に収集された音が所定の条件を満足するか否かを判定するための音検査ユニットと、
前記所定の条件が満足される場合に、前記最後に収集された音の発生方向を推定し、発生方向がユーザの背後の所定の範囲にあるか否かを判断するための方向推定ユニットと、
発生方向が前記所定の範囲にある場合に、前記最後に収集された音の暗騒音を除去して検出音を得るための暗騒音除去ユニットと、
前記検出音を警報メッセージによってユーザへと通知するための警報ユニットと
を備えている装置。 - 前記音検査ユニットが、前記所定の時間間隔内の暗騒音のエネルギースペクトルの平均値および標準偏差を前記特徴値として計算し、
前記所定の条件が、前記最後に収集された音のエネルギーが、前記平均値および前記標準偏差の合計よりも大きいことである、請求項1に記載の音を検出するための装置。 - 前記暗騒音除去ユニットが、方向制御モジュールおよびスペクトル減算モジュールを含んでおり、
前記方向制御モジュールが、前記所定の条件を満足する前記最後に収集された音から前記所定の範囲にない暗騒音を除去するために使用され、
前記スペクトル減算モジュールが、前記所定の条件を満足する前記最後に収集された音から前記所定の範囲にある暗騒音を除去するために使用される、請求項2に記載の音を検出するための装置。 - 前記方向制御モジュールが、空間フィルタの方向制御の重みベクトルを調節することによって、前記所定の条件を満足する前記最後に収集された音から前記所定の範囲にない暗騒音を除去する、請求項3に記載の音を検出するための装置。
- 前記スペクトル減算モジュールが、最初に前記所定の条件を満足する前記最後に収集された音から前記所定の範囲のエネルギースペクトルを計算し、次いで前記計算したエネルギースペクトルから暗騒音のエネルギースペクトルの平均値を減算することで、前記所定の条件を満足する前記最後に収集された音から前記所定の範囲にある暗騒音を除去して、前記検出音を得る、請求項3に記載の音を検出するための装置。
- 前記暗騒音除去ユニットが、方向制御モジュールおよびスペクトル減算モジュールを含んでおり、
前記方向制御モジュールが、前記所定の条件を満足する前記最後に収集された音から前記所定の範囲にない暗騒音を除去するために使用され、
前記スペクトル減算モジュールが、前記所定の条件を満足する前記最後に収集された音から前記所定の範囲にある暗騒音を除去するために使用される、請求項1に記載の音を検出するための装置。 - 前記方向制御モジュールが、空間フィルタの方向制御の重みベクトルを調節することによって、前記所定の条件を満足する前記最後に収集された音から前記所定の範囲にない暗騒音を除去する、請求項6に記載の音を検出するための装置。
- 警報メッセージ音データベースを含む音分類ユニットをさらに備えており、
前記音分類ユニットが、前記暗騒音除去ユニットによって送信される前記検出音を受信し、該検出音に対応する警報メッセージを前記警報メッセージ音データベースから特定し、前記警報メッセージを前記警報ユニットへと送信する、請求項1に記載の音を検出するための装置。 - 前記音分類ユニットが、最初に前記検出音のメル周波数ケプストラル係数を計算し、該メル周波数ケプストラル係数に従って、前記検出音と前記警報メッセージ音データベース内の種々の音サンプルとの間のマハラノビス距離を計算し、
このように計算されるマハラノビス距離が最小である音サンプルに対応する警報メッセージが、前記検出音に対応する警報メッセージとして機能する、請求項8に記載の音を検出するための装置。 - 前記方向推定ユニットが、前記所定の条件を満足する前記最後に収集された音の発生方向を推定するために、到来方向技法を使用する、請求項1に記載の音を検出するための装置。
- 前記到来方向技法が、Multiple Signal Classification法である、請求項10に記載の音を検出するための装置。
- 音を検出するための方法であって、
(a)暗騒音を含むユーザの周囲の音を収集するステップ、
(b)所定の時間間隔内の暗騒音の特徴値を計算し、最後に収集された音が所定の条件を満足するか否かを判定するステップ、
(c)前記所定の条件が満足される場合に、前記最後に収集された音の発生方向を推定し、発生方向がユーザの背後の所定の範囲にあるか否かを判断するステップ、
(d)発生方向が前記所定の範囲にある場合に、前記最後に収集された音の暗騒音を除去して検出音を得るステップ、および
(e)前記検出音を警報メッセージによってユーザへと通知するステップ
を含んでいる方法。 - ステップ(b)が、前記所定の時間間隔内の暗騒音のエネルギースペクトルの平均値および標準偏差を前記特徴値として計算することを含んでおり、
前記所定の条件が、前記最後に収集された音のエネルギーが、前記平均値および前記標準偏差の合計よりも大きいことである、請求項12に記載の音を検出するための方法。 - ステップ(d)が、前記所定の条件を満足する前記最後に収集された音から前記所定の範囲にない暗騒音を除去し、次いで前記所定の条件を満足する前記最後に収集された音から前記所定の範囲にある暗騒音を除去することを含んでいる、請求項13に記載の音を検出するための方法。
- ステップ(d)において、前記所定の条件を満足する前記最後に収集された音からの前記所定の範囲にない暗騒音の除去が、空間フィルタの方向制御の重みベクトルを調節することによって実行される、請求項14に記載の音を検出するための方法。
- ステップ(d)が、前記所定の条件を満足する前記最後に収集された音から前記所定の範囲のエネルギースペクトルを計算し、次いで前記計算したエネルギースペクトルから暗騒音のエネルギースペクトルの平均値を減算することで、前記所定の条件を満足する前記最後に収集された音から前記所定の範囲にある暗騒音を除去して、前記検出音を得ることを含んでいる、請求項14に記載の音を検出するための方法。
- ステップ(d)が、前記所定の条件を満足する前記最後に収集された音から前記所定の範囲にない暗騒音を除去し、次いで前記所定の条件を満足する前記最後に収集された音から前記所定の範囲にある暗騒音を除去することを含んでいる、請求項12に記載の音を検出するための方法。
- ステップ(d)において、前記所定の条件を満足する前記最後に収集された音からの前記所定の範囲にない暗騒音の除去が、空間フィルタの方向制御の重みベクトルを調節することによって実行される、請求項17に記載の音を検出するための方法。
- ステップ(d)および(e)の間に、
(f)ステップ(d)において前記検出音が得られたときに、音の分類を実行して前記検出音に対応する警報メッセージを特定し、該警報メッセージをステップ(e)へと送信するステップ
をさらに有している、請求項12に記載の音を検出するための方法。 - ステップ(f)が、前記検出音のメル周波数ケプストラル係数を計算し、該メル周波数ケプストラル係数に従って、前記検出音と種々の音サンプルとの間のマハラノビス距離を計算することを含んでおり、
このように計算されるマハラノビス距離が最小である音サンプルに対応する警報メッセージが、前記検出音に対応する警報メッセージとして機能する、請求項19に記載の音を検出するための方法。 - 到来方向技法が、ステップ(c)において前記所定の条件を満足する前記最後に収集された音の発生方向を推定するため使用される、請求項12に記載の音を検出するための方法。
- 前記到来方向技法が、Multiple Signal Classification法である、請求項21に記載の音を検出するための方法。
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