JP6880003B2 - 環境の少なくとも1つの音響パラメータを取得するための方法及びシステム - Google Patents
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Description
− 送信装置によって送信音信号を送信するステップと、
− 少なくとも1つの受信装置によって受信装置のそれぞれのための受信音信号を受信するステップと、
− 受信装置の位置において環境のインパルス応答を決定するステップと、
− このインパルス応答に基づいて環境の音響パラメータを取得するステップと、
を備える方法に関する。
− この受信装置により受信音信号の少なくとも1つの部分と送信音信号の対応する部分とに基づいて取得された少なくとも1つのインパルス応答に基づく、送信装置と本受信装置との間のサンプリング周波数のシフトの算定と、
− この受信装置による受信音信号の少なくとも1つの部分と送信音信号の対応する部分とに基づいて取得された少なくとも1つのインパルス応答に基づく、送信装置とこの受信装置との間の時間的シフトの算定と、
− これらの算定に基づいて、この受信装置による受信音信号に対してサンプリング周波数のシフトの修正及び時間的シフトの修正を適用することによって取得される、修正された受信音信号の取得と、
− 修正された受信音信号の少なくとも1つの部分と送信音信号の対応する部分とに基づく少なくとも1つのインパルス応答に基づいて取得される、環境のインパルス応答の決定と、
を備える。
−環境において送信音信号の形式でこの信号を再生可能な送信装置に対して、音信号を送ることのできる通信モジュール、
− 受信音信号を受信可能なマイク、並びに
− 以下のように構成された処理モジュール:
− 端末の位置における環境のインパルス応答を決定すること;及び
− このインパルス応答に基づいて環境の音響パラメータを取得すること。
−受信音信号の少なくとも1つの部分と送信音信号の対応する部分とに基づき取得される少なくとも1つのインパルス応答に基づいて、送信装置と端末との間のサンプリング周波数のシフトを算定すること;
−受信音信号の少なくとも1つの部分と送信音信号の対応する部分とに基づき取得された少なくとも1つのインパルス応答に基づいて、送信装置と端末との間の時間的シフトを算定すること;
−これらの算定に基づいて受信音信号に対してサンプリング周波数のシフトの修正及び時間的シフトの修正を適用することによって、修正された受信音信号を取得すること;
−修正された受信音信号の少なくとも1つの部分と送信音信号の対応する部分とに基づき取得される少なくとも1つのインパルス応答に基づいて、環境のインパルス応答を決定すること。
−部位の形式(閉止された部屋、コンサートホール、通路、隔壁によって分離された複数の部屋の組、開放又は半開放空間等)、及び
−使用(個々のセミナー、グループワーク、生徒に対して教師によって実施される一方向のコースミーティング、スクリーンの前の人によって行われる口頭のプレゼンテーション等)。
− 一方で送信音信号の部分と前述の最大化に対応するサンプリング周波数で再サンプリングされた受信音信号の対応する部分とに基づいて取得されたインパルス応答の最大振幅の位置、
− 他方で送信音信号の部分とこの送信音信号の部分と一致した理想的な受信音信号とに基づいて取得された理想的なインパルス応答の最大振幅の位置。
− 一方で送信音信号の部分と受信音信号の対応する部分とに基づいて取得された、インパルス応答の最大振幅の位置、及び
− 他方で送信音信号の部分とこの送信音信号の部分と一致した理論的な受信音信号とに基づいて取得された、理想的なインパルス応答の最大振幅。
− 一方で送信音信号の部分と前述の最大化に対応するサンプリング周波数で再サンプリングされた受信音信号の対応する部分とに基づいて取得されたインパルス応答の最大振幅の位置、及び
− 他方で送信音信号の部分とこの送信音信号の部分と一致した理論的な受信音信号とに基づいて取得された理想的なインパルス応答の最大振幅の位置。
− これらの2つのタグを備える送信音信号の少なくとも1つの部分と修正された受信音信号の対応する部分とに基づいて取得された、インパルス応答の2つの連続したタグの間の持続時間、及び
− 送信音信号のこれらの2つの連続したタグ間の持続時間。
− これらの各シーケンスと受信音信号の対応するシーケンスとに基づくインパルス応答の計算、
− 各部分内のこれらのインパルス応答の平均化、そして
− これらの全ての部分の平均の平均化。
− MLSシーケンス(「M系列(Maximum Length Sequence)」)、
− IRSシーケンス(「逆反復シーケンス(Inverse Repeated Sequence)」)、
− TSPシーケンス(「時間引き延ばしパルス(Time−Streched Pulses)」)、
− 「対数正弦波掃引(Logarithmic SineSweep)」シーケンス。
− 送信音信号を送信するための送信装置、
− 受信音信号を受信するための少なくとも1つの受信装置、
− 環境のインパルス応答を決定するためのモジュール、及び
− このインパルス応答に基づいて環境の音響パラメータを取得するためのモジュール。
− 受信音信号の少なくとも1つの部分と送信音信号の対応する部分とに基づいて取得される少なくとも1つのインパルス応答に基づいて、送信装置と受信装置との間のサンプリング周波数のシフトを算定するためのモジュール、
− 受信音信号の少なくとも1つの部分と送信音信号の対応する部分とに基づいて取得された少なくとも1つのインパルス応答に基づいて、送信装置と受信装置との間の時間的シフトを算定するためのモジュール、
− その算定に基づいてこの受信装置による受信音信号に対してサンプリング周波数のシフトの修正及び時間的シフトの修正を適用することによって取得される、修正された受信音信号を取得するためのモジュール、及び
− 修正された受信音信号の少なくとも1つの部分と送信音信号の対応する部分とに基づいて取得された少なくとも1つのインパルス応答に基づいて環境のそのインパルス応答を決定するように構成される、環境のインパルス応答を決定するためのモジュール、
図1は、概略的な方法で本発明の特定の実施形態による端末10を示す。本実例において、この端末は、スマートフォンで構成され、電話機能以上に、より一般的に通信機能を提供し、多様なアプリケーションが端末にインストールされるとすぐにそれにアクセスする。
− コンパイルされた、又はその他コンピュータプログラムの、プロセッサ11によって読み取り可能な指令に対応する部分「コード」であってこれらの指令が本発明による方法の、図5に示されたステップE5からE70の実行を可能とする、部分「コード」;
− 端末のマンマシンインタフェース15を介してユーザによって選択可能なコンテキストCTkのライブラリ「LC」であってそれぞれの計測コンテキストが対(環境/使用の形式)で定義されるライブラリ「LC」;及び
− 所定の、又はこれらのコンテキストと関連したパラメータ化可能な音信号S1kライブラリ「LS」。
− 「マスター」モードは、端末RX1が、インタフェース15を介してライブラリLCにおいてコンテキストCT1を選択し、音LSのライブラリ内のこのコンテキストと関連した以下S11を参照される音信号を決定し、通信手段17によって「スレーブ」モードの端末RX2に対してこの音信号の基準を送り、環境において送信音信号S11の形式で筐体がそれを再生するように通信手段17によって筐体TXに対して音信号を送り、所定のタイムアウト後にマイク13によって受信音信号S21 1のキャプチャを制御し、音カード16によって不揮発性メモリ18においてこの受信音信号S21 1を記録し、筐体TXによる送信音信号S11と受信音信号S21 1とに基づいて端末RX1の位置P1で環境の音響パラメータCAP1を決定し、端末のユーザに対してこれらのパラメータに基づいて生成された情報メッセージMSGを示すことを可能とし;
− モード「スレーブ」は、端末RX2が、「マスター」端末RX1から通信手段17によって音信号S11の基準を受信し、所定のタイムアウトの後にマイク13によって受信音信号S21 2のキャプチャを制御し、音カード16によって不揮発性メモリ18にこの受信音信号S21 2を記録し、筐体TXによって送信された送信音信号S11と受信音信号S21 2とに基づいて端末RX2の位置P2において環境の音響パラメータCAP2を決定し、端末のユーザに対してこれらのパラメータに基づいて生成された情報メッセージMSGを示すことを可能とする。
− 音信号が、10Hzから22050Hzまでの間に存在する全ての周波数に関して、この範囲におけるそれぞれの周波数が最大スペクトル密度の10%より大きいスペクトル密度を呈するときに、無視できないスペクトル密度を呈すること、
− それがかなり明確な自己相関ピークを呈するとき、特に、0.1秒より大きい時間における自己相関の値が、0秒における自己相関の値の2%より小さく、好適には1%より小さいとき、より好適には0.5%より小さいときに、音信号が良好な自己相関特性を呈すること。
− サンプリング周波数のシフトDHiの第1の算定DHi*;及び
− 送信装置TXと各受信装置RXiとの間の時間的シフトDTiの算定。
− サンプリング周波数のシフトDHiの算定DHi*を修正すること
− 第3の部分P11 3nに基づいて取得されるインパルス応答を変えてしまいかねない、生じ得るパケット損失を検出すること。
− 一方で、送信音信号S11の第1の部分P11 1とステップE40において保存されたサンプリング周波数で再サンプリングされる受信音信号S21 jの対応する第1の部分P21 j1*とに基づいて取得される、インパルス応答の最大振幅の位置、
− 他方で、送信音信号S11の第1の部分P11 1とこの第1の部分P11 1と一致した理論的な受信音信号とに基づいて取得される、理想的なインパルス応答の最大振幅の位置。
− 一方で、送信音信号S11の第2の部分P11 2とステップE40において保存されたサンプリング周波数で再サンプリングされた受信音信号S21 jの対応する第2の部分P21 j2*とに基づいて取得される、インパルス応答の最大振幅の位置、
− 他方で、送信音信号S11の第2の部分P11 2とこの第2の部分P11 2と一致した理論的な受信音信号とに基づいて取得される、理想的なインパルス応答の最大振幅の位置。
本明細書において上述した第1の実施形態において、送信装置は、環境100において気体を励振可能な筐体TXである。より詳細には、送信音信号S11は、筐体の膜によって気体において生成され、最初に気体に伝搬し、次いで、受信装置がRX1、RX2である限り、環境(隔壁、床等)の特定の固体に伝搬し得る。
本明細書において上述した実施形態において、ユーザは、マンマシンインタフェース15の所定のリストから計測コンテキストを選択する。
第4の実施形態において、方法は、送信音信号S1kをフィルタリングするステップと、修正された受信音信号S3k jをフィルタリングする対応するステップと、を備える。
第5の実施形態において、第1の実施形態の方法とは異なる方法は、送信装置TXと受信装置RXjとの間のサンプリング周波数のシフトDHjの第1の算定DHj*を修正するそのステップE50において、時間的シフトDTjを算定するステップを介することなく、サンプリング周波数のシフトの第1の算定DHj*の直後に実施される。言い換えれば、サンプリング周波数のシフトの第1の算定DHj*を修正するステップE50は、前の時間的シフトDTjの修正を行わずに実施される。
本付録は、本発明の特定の実施形態において有用な送信信号S11の特徴を提供する。
Claims (17)
- 環境(100)の少なくとも1つの音響パラメータ(CAPj)を取得するための方法であって:
− 送信装置(TX;TD)によって送信音信号(S11)を送信するステップ(E20);
− 少なくとも1つの受信装置(RXj)によって、該受信装置(RXj)のそれぞれのための受信音信号(S21 j)を受信するステップ(E30);
− 前記受信装置(RXj)の位置(Pj)における前記環境(100)のインパルス応答(RIPj)を決定するステップ(E60);及び
− 前記インパルス応答(RIPj)に基づいて前記環境(100)の音響パラメータ(CAPj)を取得するステップ(E65);
を含み、以下を含むことを特徴とする、方法:
− 前記受信音信号の少なくとも1つの部分(P21 j1、P21 j2*)と前記送信音信号の対応する部分(P11 1、P11 2)とに基づいて取得される少なくとも1つのインパルス応答に基づく、前記送信装置(TX;TD)と前記受信装置(RXj)との間のサンプリング周波数のシフト(DHj)の算定(E40、E50)と、
− 前記受信音信号の少なくとも1つの部分(P21 j1)と前記送信音信号の対応する部分(P11 1)とに基づいて取得される少なくとも1つのインパルス応答に基づく、前記送信装置(TX;TD)と前記受信装置(RXj)との間の時間的シフト(DTj)の算定(E45)と、
− 前記受信装置(RXj)による前記受信音信号(S21 j)に対して、前記算定(DHj、DTj)に基づいたサンプリング周波数のシフトの修正及び時間的シフトの修正を適用(E52)することによって取得される、修正された受信音信号(S31 j)の前記取得と、
− 前記修正された受信音信号(S31 j)の少なくとも1つの部分(P21 j3n)と前記送信音信号(S11)の対応する部分(P11 3n)とに基づいて取得される、少なくとも1つのインパルス応答に基づいて取得される(E60)、前記環境(100)の前記インパルス応答(RIPj)の前記決定。 - 前記環境(100)の少なくとも1つの特徴を取得する予備ステップを備え、前記パラメータが、前記送信音信号(S11)をパラメータ化するために考慮されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記受信音信号(S21 j)を、受信信号の前記部分(P21 j1、P21 j2、P21 j3n)へと切り取るステップ(E35)を備え、前記切り取りが、前記送信音信号(S11)の前記対応する部分(P11 1、P11 2、P11 3n)に基づいて実行されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記送信装置(TX;TD)と前記受信装置(RXj)との間のサンプリング周波数のシフト(DHj)の前記算定(E40、E50)が、前記受信音信号(S21 j)の前記サンプリング周波数を変化させることによって、前記送信音信号(S11)の部分(P11 1)と前記受信音信号(S21 j)対応する部分(P21 j1)とに基づいて取得された前記インパルス応答の最大振幅を最大化させることによる、前記シフトの第1の算定(DHj*)の前記取得(E40)を備えていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記送信装置(TX;TD)と前記受信装置(RXj)との間の前記サンプリング周波数のシフト(DHj)の前記算定(E40、E50)が、前記送信音信号(S11)の複数の連続した部分(P11 2)に関する、以下の間の比較に基づく、前記第1の算定(DHj*)の修正(E50)を備えていることを特徴とする、請求項4に記載の方法:
− 一方で、前記最大化に対応する前記サンプリング周波数で再サンプリングされた、前記受信音信号(S21 j)の対応する部分(P21 j2*)と前記送信音信号(S11)の前記部分(P11 2)とに基づいて取得された、前記インパルス応答の前記最大振幅の前記位置、及び
− 他方で、前記送信音信号(S11)の前記部分(P11 2)と前記送信音信号(S11)の前記部分(P11 2)と一致する受信音信号とに基づいて取得された、理想的な前記インパルス応答の前記最大振幅の前記位置。 - 前記送信装置(TX;TD)と前記受信装置(RXj)との間の前記時間的シフト(DTj)の前記算定(E45)が、前記送信音信号(S11)の少なくとも1つの部分(P11 1)に関して、以下の間の比較に基づいて取得されることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法:
− 一方で、前記送信音信号(S11)の前記部分(P11 1)と前記受信音信号(S21 j)の対応する部分(P21 j1)とに基づいて取得される、前記インパルス応答の前記最大振幅の前記位置、及び
− 他方で、前記送信音信号(S11)の前記部分(P11 1)と、前記送信音信号(S11)の前記部分(P11 2)と同一の理論的な受信音信号と、に基づいて取得される、理想的な前記インパルス応答の前記最大振幅の前記位置。 - 前記送信装置(TX;TD)と前記受信装置(RXj)との間の前記時間的シフト(DTj)の前記算定(E45)が、前記送信音信号(S11)の少なくとも1つの部分(P11 1)に関して、以下の間の比較に基づいて取得されることを特徴とする、請求項4又は5に記載の方法:
− 一方で、前記最大化に対応する前記サンプリング周波数で再サンプリングされた、前記受信音信号(S21 j)対応する部分(P21 j1*)と前記送信音信号の前記部分(P11 1)とに基づいて取得される、前記インパルス応答の前記最大振幅の前記位置、及び
− 他方で、前記送信音信号(S11)の前記部分(P11 1)と、前記送信音信号(S11)の前記部分(P11 2)と一致した理論的な受信音信号と、に基づいて取得される、理想的な前記インパルス応答の前記最大振幅の前記位置。 - 前記修正された受信音信号(S31 j*)の無効なシーケンスを削除するステップ(E55)を備え、前記無効なシーケンスが、前記送信音信号(S11)のパケットの損失に対応することを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記送信音信号(S11)が時間タグ(P11 2)を備え、前記修正された受信音信号(S31 j*)の無効なシーケンスが、以下を比較することによって識別されることを特徴とする、請求項8に記載の方法:
− 2つのタグを備えた前記送信音信号(S11)の少なくとも1つの部分と前記修正された受信音信号(S31 j*)対応する部分とに基づいて取得された前記インパルス応答の連続した前記2つのタグの間の持続時間、及び
− 前記送信音信号(S11)の前記2つのタグの間の持続時間。 - 前記環境(100)の前記インパルス応答(RIPj)が、前記無効なシーケンスが削除された前記修正された受信音信号(S31 j)の少なくとも1つの部分(P21 j3n)と、前記無効なシーケンスに対応する前記シーケンスが削除された前記送信音信号(S11)の対応する部分と、に基づいて計算されることを特徴とする、請求項8又は9に記載の方法。
- 前記送信音信号(S11)が、少なくとも1つのシーケンス(P11 3nm)の繰り返しを備えた少なくとも1つの部分(P11 3n)を備え、前記環境(100)の前記インパルス応答が、以下を実行することによって取得される(E60)ことを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法:
− 前記シーケンス(P11 3nm)と前記受信音信号(S21 j)の対応するシーケンス(P21 j3nm)とのそれぞれに基づいた前記インパルス応答の計算、
− 各前記部分(P11 3n)内の前記インパルス応答の平均化、そして
− 前記部分(P11 3n)の全ての前記平均の平均化。 - 前記送信音信号(S1k)の前記部分(Pik l)が、以下の中から選択された少なくとも1つのシーケンスを備える、ことを特徴とする、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法:
− MLSシーケンス(「M系列」)、
− IRSシーケンス(「逆反復シーケンス」)、
− TSPシーケンス(「時間引き延ばしパルス」)、
− 「対数正弦波掃引」シーケンス。 - コンピュータプログラムであって、当該プログラムが実行されるときに、請求項1〜12のいずれか一項に記載の少なくとも1つの音響パラメータを取得するための方法のステップを実行するための指令を備えた、コンピュータプログラム。
- 請求項1〜12のいずれか一項に記載の少なくとも1つの音響パラメータを取得するための方法のステップの実行のための指令を備えるコンピュータプログラムが記録された、コンピュータによって可読な記録媒体(18)。
- − 音信号(S11)を送信装置(TX;TD)に送ることが可能な通信モジュール(17)であって、前記送信装置(TX;TD)が、環境(100)に放つ音の形式で前記信号を再生する、通信モジュール(17);
− 受信音信号(S21 j)を受信することが可能なマイク(13);
− 以下のように構成された処理モジュール(11、12、13):
− 当該端末(10)の前記位置(Pj)における前記環境(100)の前記インパルス応答(RIPj)を決定すること;及び
− 前記インパルス応答(RIPj)に基づいて前記環境(100の)音響パラメータ(CAPj)を取得すること;
を備えた端末(10)であって、前記処理モジュール(11、12、13)が、以下のように構成されていることを特徴とする、端末(10)
− 前記受信音信号(P21 j1、P21 j2*)の少なくとも1つの部分と前記送信音信号の対応する部分(P11 1、P11 2)とに基づいて取得される少なくとも1つのインパルス応答に基づいて、前記送信装置(TX;TD)と当該端末(10)との間のサンプリング周波数のシフト(DHj)を算定すること;
− 前記受信音信号(P11 1)の少なくとも1つの部分(P21 j1)と前記送信音信号の対応する部分(P11 1)とに基づいて取得される少なくとも1つのインパルス応答に基づいて、前記送信装置(TX;TD)と前記端末(10)との間の時間的シフト(DTj)を算定すること;
− 前記受信音信号(S21 j)に対して、前記算定(DHj、DTj)に基づいたサンプリング周波数のシフトの修正及び時間的シフトの修正を適用することによって、修正された受信音信号(S31 j)を取得すること、
− 前記修正された受信音信号(S31 j)の少なくとも1つの部分(P21 j3n)と前記送信音信号(S11)の対応する部分(P11 3n)とに基づいて取得される少なくとも1つのインパルス応答に基づいて、前記環境(100)のインパルス応答(RIPj)を決定すること。 - 前記処理モジュールが、請求項13に記載のコンピュータプログラムを備え、前記プログラムが、当該端末の書き換え可能な不揮発性メモリ(18)を備える請求項14に記載の記録媒体に記録され、前記プログラムの前記指令が、当該端末のプロセッサ(11)によって読み取り可能であることを特徴とする、請求項15に記載の端末(10)。
- 環境(100)の少なくとも1つの音響パラメータ(CAPj)を取得するためのシステムであって、当該システムは、
− 送信音信号(S11)を送信するための送信装置(TX;TD);
− 受信音信号(S21 j)を受信するための少なくとも1つの受信装置(RXj);
− 前記環境(100)の前記インパルス応答(RIPj)を決定するためのモジュール;及び
− インパルス応答(RIPj)に基づいて環境(100)の音響パラメータ(CAPj)を取得するためのモジュール
を備え、以下を備えることを特徴とする、システム:
− 前記受信音信号の少なくとも1つの部分(P21 j1、P21 j2*)と前記送信音信号の対応する部分(P11 1、P11 2)とに基づいて取得された少なくとも1つのインパルス応答に基づいて、前記送信装置(TX;TD)と前記受信装置(RX)との間のサンプリング周波数のシフト(DHj)を算定するためのモジュール;
− 前記受信音信号の少なくとも1つの部分(P21 j1)と前記送信音信号対応する部分(P11 1)とに基づいた少なくとも1つのインパルス応答に基づいて、送信装置(TX;TD)と受信装置(RXj)との間の時間的シフト(DTj)を算定するためのモジュール;
− 前記受信装置(RXj)による前記受信音信号(S21 j)に対して算定(DHj、DTj)に基づくサンプリング周波数のシフトの修正及び時間的シフトの修正を適用すること(E52)によって取得された、修正された受信音信号(S31 j)を取得するためのモジュール;
− 前記修正された受信音信号(S31 j)の少なくとも1つの部分(P21 j3n)と前記送信音信号(S11)の対応する部分(P11 3n)とに基づいて取得された少なくとも1つのインパルス応答に基づいて、前記環境(100)の前記インパルス応答(RIPj)を決定し、ように構成された前記環境(100)のインパルス応答(RIPj)を決定するための前記モジュール。
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