JP7287189B2

JP7287189B2 - カージオイド受波器およびフィルタ係数演算方法、ならびにフィルタ係数演算プログラム

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Publication number: JP7287189B2
Application number: JP2019156533A
Authority: JP
Inventors: 悠介椎木
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
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Priority date: 2019-08-29
Filing date: 2019-08-29
Publication date: 2023-06-06
Anticipated expiration: 2039-08-29
Also published as: JP2021033205A

Description

本発明は、反射等による背面方向からの不要音を低減させるカージオイド受波器およびフィルタ係数演算方法、ならびにフィルタ係数演算プログラムに関するものである。

カージオイド受波器は、正面方向に対して略均一の感度となり、±９０度付近で正面方向に対して０．５の感度となり、背面方向に対して最小の感度となる指向性を有するものである。カージオイド受波器は、例えば、正面方向に対して前側および後側に任意の間隔をもって配置された複数の受波器で構成されている。カージオイド受波器を用いて正面方向へ整相処理が行われると、無指向性の受波器を用いた整相処理よりも背面方向の雑音が抑圧されるため、ＳＮＲ（Signal to Noise power Ratio）の向上が期待できる。

このようなカージオイド受波器において、受波帯域を拡張する種々の方法が提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１のカージオイド受波器は、複数の受波器から出力される受波信号の和と差との信号に対してそれぞれ位相補償を行い、２つの信号の位相を一致させた状態で加算するように構成されている。

特開２００７－１２１０２４号公報

従来の方法を用いて受波帯域を拡張した場合、受波器間隔に対応する周波数以上の帯域では、指向性が乱れてしまうため、正面方向に対する略均一の感度を維持することが困難である。これを解決する方法として、複数の受波器の受波器間隔を狭めることが考えられるが、受波器間隔を狭めると、低周波数側の空間分解能が劣化してしまう。

そこで、受波器を一つ追加し、３つの受波器において、互いに隣接する受波器の間隔が相対的に狭い受波器間隔と相対的に広い受波器間隔とになるように配置することで、指向性を維持しながら受波帯域を拡張することができる。しかしながら、この場合には、各々の受波器間隔が異なることにより、周波数毎の音響中心が異なるため、方位毎に位相変化が発生してしまう。そのため、このカージオイド受波器を用いて整相処理を行う場合には、低周波数側と高周波数側とで処理を分割する必要があり、処理が複雑化する。

そこで、方位毎の位相変化を抑制しながら、受波帯域を拡張することができるカージオイド受波器およびフィルタ係数演算方法、ならびにフィルタ係数演算プログラムが望まれている。

本発明のカージオイド受波器は、正面方向に高い感度を有し、背面方向に最小の感度を有するカージオイド指向性を有するカージオイド受波器であって、直線上に配置された第１の受波器、第２の受波器および第３の受波器で構成され、前記第１の受波器および前記第２の受波器は、相対的に高周波数の音響信号を受信し、前記第２の受波器および前記第３の受波器は、相対的に低周波数の前記音響信号を受信し、前記第２の受波器と前記第３の受波器との間隔は、前記第１の受波器と前記第２の受波器との間隔よりも広くなるように配置されて、目標からの前記音響信号をそれぞれ受信する複数の受波器と、前記複数の受波器のそれぞれから出力された前記音響信号を、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する複数の変換処理部と、前記複数の変換処理部のそれぞれから出力された前記周波数領域の信号に対して、フィルタ係数を用いてフィルタ処理を行う複数のフィルタリング部と、前記カージオイド指向性が理想的な指向性に近づくように、それぞれの前記フィルタリング部による前記フィルタ処理の際に用いられる前記フィルタ係数を演算する複数のフィルタ係数演算部と、前記複数のフィルタリング部から出力された前記周波数領域の信号を加算して加算信号を出力する加算器と、前記加算信号を、前記周波数領域の信号から時間領域の信号に変換する逆変換処理部とを備えることを特徴とするものである。

本発明のフィルタ係数演算方法は、直線上に配置された第１の受波器、第２の受波器および第３の受波器で構成され、前記第１の受波器および前記第２の受波器は、相対的に高周波数の音響信号を受信し、前記第２の受波器および前記第３の受波器は、相対的に低周波数の前記音響信号を受信し、前記第２の受波器と前記第３の受波器との間隔は、前記第１の受波器と前記第２の受波器との間隔よりも広くなるように配置されて、目標からの前記音響信号をそれぞれ受信する複数の受波器と、前記複数の受波器のそれぞれから出力された前記音響信号を、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する複数の変換処理部と、前記複数の変換処理部のそれぞれから出力された前記周波数領域の信号に対して、フィルタ係数を用いてフィルタ処理を行う複数のフィルタリング部と、前記複数のフィルタリング部から出力された前記周波数領域の信号を加算して加算信号を出力する加算器と、前記加算信号を、前記周波数領域の信号から時間領域の信号に変換する逆変換処理部とを備えた、正面方向に高い感度を有し、背面方向に最小の感度を有するカージオイド指向性を有するカージオイド受波器において、前記カージオイド指向性が理想的な指向性に近づくように、それぞれの前記フィルタリング部による前記フィルタ処理の際に用いられる前記フィルタ係数を演算することを特徴とするものである。

本発明のフィルタ係数演算プログラムは、直線上に配置された第１の受波器、第２の受波器および第３の受波器で構成され、前記第１の受波器および前記第２の受波器は、相対的に高周波数の音響信号を受信し、前記第２の受波器および前記第３の受波器は、相対的に低周波数の前記音響信号を受信し、前記第２の受波器と前記第３の受波器との間隔は、前記第１の受波器と前記第２の受波器との間隔よりも広くなるように配置されて、目標からの前記音響信号をそれぞれ受信する複数の受波器と、前記複数の受波器のそれぞれから出力された前記音響信号を、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する複数の変換処理部と、前記複数の変換処理部のそれぞれから出力された前記周波数領域の信号に対して、フィルタ係数を用いてフィルタ処理を行う複数のフィルタリング部と、前記複数のフィルタリング部から出力された前記周波数領域の信号を加算して加算信号を出力する加算器と、前記加算信号を、前記周波数領域の信号から時間領域の信号に変換する逆変換処理部とを備えた、正面方向に高い感度を有し、背面方向に最小の感度を有するカージオイド指向性を有するカージオイド受波器のフィルタ係数演算プログラムであって、コンピュータを、前記カージオイド指向性が理想的な指向性に近づくように、それぞれの前記フィルタリング部による前記フィルタ処理の際に用いられる前記フィルタ係数を演算するフィルタ係数演算部として機能させることを特徴とするものである。

本発明によれば、複数の受波器を備えるカージオイド受波器のカージオイド指向性が理想的な指向性に近づくように、フィルタ処理の際に用いられるフィルタ係数が演算される。これにより、カージオイド指向性が理想指向性に近い特性となるため、方位毎の位相変化を抑制しながら、受波帯域を拡張することができる。

カージオイド受波器の指向性の一例を示す概略図である。実施の形態１に係るカージオイド受波器の構成の一例を示すブロック図である。図２の受波器の配置について説明するための概略図である。図２のカージオイド受波器の構成の一例を示すハードウェア構成図である。図２のカージオイド受波器の構成の他の例を示すハードウェア構成図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各図において、同一の符号を付したものは、同一のまたはこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。

実施の形態１．
本実施の形態１に係るカージオイド受波器について説明する。図１は、カージオイド受波器の指向性の一例を示す概略図である。図１に示すように、カージオイド受波器は、正面方向である０度付近で略均一かつ最大の感度となり、±９０度付近で正面方向に対して０．５の感度となり、背面方向に対して最小の感度となるカージオイド指向性を有するものである。したがって、カージオイド受波器を用いて正面方向へ整相処理が行われた場合、無指向性の受波器を用いた整相処理よりも背面方向の雑音が抑圧される。

［カージオイド受波器１の構成］
図２は、本実施の形態１に係るカージオイド受波器の構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、カージオイド受波器１は、３つの受波器１１ａ～１１ｃ、３つのＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理部１２ａ～１２ｃ、３つのフィルタリング部１３ａ～１３ｃ、３つのフィルタ係数演算部２０ａ～２０ｃ、加算器１４、ＩＦＦＴ（Inverse FFT）処理部１５およびデータ抽出部１６を備えている。

カージオイド受波器１において、受波器１１ａ、ＦＦＴ処理部１２ａおよびフィルタリング部１３ａで第１の信号経路が形成される。また、受波器１１ｂ、ＦＦＴ処理部１２ｂおよびフィルタリング部１３ｂで第２の信号経路が形成される。さらに、受波器１１ｃ、ＦＦＴ処理部１２ｃおよびフィルタリング部１３ｃで第３の信号経路が形成される。以下では、第１の信号経路をチャンネル＃１（図中のＣｈ１）と称し、第２の信号経路をチャンネル＃２（図中のＣｈ２）と称し、第３の信号経路をチャンネル＃３（図中のＣｈ３）と称することがある。

受波器１１ａ～１１ｃは、無指向性の受波器であり、目標から発せられた音響信号を受波信号として受信する。受波器１１ａ～１１ｃは、受信した受波信号をＦＦＴ処理部１２ａ～１２ｃのそれぞれに出力する。

図３は、図２の受波器の配置について説明するための概略図である。図３に示すように、受波器１１ａ～１１ｃは、直線上に配置されている。チャンネル＃１の受波器１１ａおよびチャンネル＃２の受波器１１ｂは、高周波数の音響信号を受信する際に用いられ、間隔がｄ_１となるように配置される。この場合には、受波器１１ａから受波器１１ｂ（受波器１１ｂから受波器１１ａ）までの間隔ｄ_１の１／２であるｄ_１／２の地点が、到来方位θの音響信号に対する音響中心となる。

また、チャンネル＃２の受波器１１ｂおよびチャンネル＃３の受波器１１ｃは、低周波数の音響信号を受信する際に用いられ、間隔がｄ_１よりも広いｄ_２となるように配置される。この場合には、受波器１１ｂから受波器１１ｃ（受波器１１ｃから受波器１１ｂ）までの間隔ｄ_２の１／２であるｄ_２／２の地点が、到来方位θの音響信号に対する音響中心となる。

図２のＦＦＴ処理部１２ａ～１２ｃは、入力された受波信号を、ＦＦＴを用いて時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する変換処理部として機能する。ＦＦＴ処理部１２ａ～１２ｃは、変換した周波数領域の信号をフィルタリング部１３ａ～１３ｃに出力する。

フィルタリング部１３ａは、フィルタ係数演算部２０ａから入力されるフィルタ係数に基づくカージオイドフィルタを用いて、ＦＦＴ処理部１２ａから入力された信号に対してフィルタ処理を行い、加算器１４に出力する。フィルタリング部１３ｂは、フィルタ係数演算部２０ｂから入力されるフィルタ係数に基づくカージオイドフィルタを用いて、ＦＦＴ処理部１２ｂから入力された信号に対してフィルタ処理を行い、加算器１４に出力する。フィルタリング部１３ｃは、フィルタ係数演算部２０ｃから入力されるフィルタ係数に基づくカージオイドフィルタを用いて、ＦＦＴ処理部１２ｃから入力された信号に対してフィルタ処理を行い、加算器１４に出力する。

フィルタ係数演算部２０ａ～２０ｃは、フィルタリング部１３ａ～１３ｃのそれぞれで用いられるフィルタ係数を演算する。フィルタ係数演算部２０ａ～２０ｃのそれぞれは、演算したフィルタ係数をフィルタリング部１３ａ～１３ｃのそれぞれに出力する。

なお、フィルタ係数演算部２０ａ～２０ｃの構成は、補助記憶装置に読み込まれたフィルタ係数演算プログラムをコンピュータ（たとえばパーソナルコンピュータ等）上で実行することにより実現される。また、このフィルタ係数演算プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory）等の情報記憶媒体に記憶され、もしくはインターネット等のネットワークを介して配布され、コンピュータにインストールされることになる。

加算器１４は、フィルタリング部１３ａ～１３ｃから入力された信号を加算し、加算信号を生成する。具体的には、目標からの音響信号が高周波数である場合、加算器１４は、チャンネル＃１の信号とチャンネル＃２の信号とを加算し、加算信号を生成する。また、目標からの音響信号が低周波数である場合、加算器１４は、チャンネル＃２の信号とチャンネル＃３の信号とを加算し、加算信号を生成する。加算器１４は、生成した加算信号をＩＦＦＴ処理部１５に出力する。

ＩＦＦＴ処理部１５は、加算器１４から入力される加算信号を、ＩＦＦＴを用いて周波数領域の加算信号から時間領域の加算信号に変換する逆変換処理部として機能する。ＩＦＦＴ処理部１５は、変換した時間領域の加算信号をデータ抽出部１６に出力する。

データ抽出部１６は、データ抽出部１６から入力された加算信号から、後段の整相処理に必要なデータを抽出して出力する。

このようなカージオイド受波器１は、ソフトウェアを実行することにより各種機能を実現するマイクロコンピュータなどの演算装置、もしくは各種機能に対応する回路デバイスなどのハードウェア等で構成されている。

図４は、図２のカージオイド受波器の構成の一例を示すハードウェア構成図である。カージオイド受波器１の各種機能がハードウェアで実行される場合、図２のカージオイド受波器１は、図４に示すように、処理回路３１で構成される。図２のカージオイド受波器１において、ＦＦＴ処理部１２ａ～１２ｃ、フィルタリング部１３ａ～１３ｃ、フィルタ係数演算部２０ａ～２０ｃ、加算器１４、ＩＦＦＴ処理部１５およびデータ抽出部１６の各機能は、処理回路３１により実現される。

各機能がハードウェアで実行される場合、処理回路３１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。カージオイド受波器１は、ＦＦＴ処理部１２ａ～１２ｃ、フィルタリング部１３ａ～１３ｃ、フィルタ係数演算部２０ａ～２０ｃ、加算器１４、ＩＦＦＴ処理部１５およびデータ抽出部１６の各部の機能それぞれを処理回路３１で実現してもよいし、各部の機能を１つの処理回路３１で実現してもよい。

図５は、図２のカージオイド受波器の構成の他の例を示すハードウェア構成図である。カージオイド受波器１の各種機能がソフトウェアで実行される場合、図２のカージオイド受波器１は、図５に示すように、プロセッサ４１およびメモリ４２で構成される。カージオイド受波器１において、ＦＦＴ処理部１２ａ～１２ｃ、フィルタリング部１３ａ～１３ｃ、フィルタ係数演算部２０ａ～２０ｃ、加算器１４、ＩＦＦＴ処理部１５およびデータ抽出部１６の各機能は、プロセッサ４１およびメモリ４２により実現される。

各機能がソフトウェアで実行される場合、カージオイド受波器１において、ＦＦＴ処理部１２ａ～１２ｃ、フィルタリング部１３ａ～１３ｃ、フィルタ係数演算部２０ａ～２０ｃ、加算器１４、ＩＦＦＴ処理部１５およびデータ抽出部１６の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアおよびファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ４２に格納される。プロセッサ４１は、メモリ４２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。

メモリ４２として、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable and Programmable ROM）およびＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）等の不揮発性または揮発性の半導体メモリ等が用いられる。また、メモリ４２として、例えば、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、ＣＤ、ＭＤ（Mini Disc）およびＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の着脱可能な記録媒体が用いられてもよい。

このように、カージオイド受波器１は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの組み合わせによって、上述した各機能を実現することができる。

［カージオイドフィルタの設計］
上記構成を有するカージオイド受波器１におけるカージオイドフィルタの設計について説明する。カージオイドフィルタは、フィルタリング部１３ａ～１３ｃで信号に対するフィルタリングを行う際に用いられるフィルタである。カージオイドフィルタの特性は、フィルタ係数演算部２０ａ～２０ｃで演算されるフィルタ係数によって決定される。本実施の形態１では、カージオイド受波器１の指向性であるカージオイド指向性が理想的なカージオイド指向性に近づくように、フィルタ係数演算部２０ａ～２０ｃにおいてフィルタ係数が演算される。

カージオイドフィルタを設計するにあたり、ここでは、まず、時間領域でのカージオイド受波器１の出力ｚ（ｔ，θ）を定式化する。ｉ番目のチャンネルにおけるカージオイドフィルタのフィルタ係数をｈ_ｉ（ｔ）（ｉ＝１，２，３）とし、受波信号をｓ_ｉ（ｔ）とした場合、出力ｚ（ｔ，θ）は、式（１）で表される。なお、式（１）において、円で囲まれた「＊」は、畳み込み演算を示す記号である。

また、カージオイド受波器１の音響中心での受波信号をｓ_０（ｔ）とし、音速をｃとし、ｉ番目の受波器の位置をｐ_ｉとした場合、式（１）は、式（２）で表される。

式（２）は、周波数領域で表現した場合に、式（３）で表される。式（３）において、「ｆ」は音響信号の周波数を示し、「Ｓ_０（ｆ）」は周波数領域における音響中心での受波信号を示す。また、「Ｈ_ｉ（ｆ）」は、周波数領域におけるｉ番目のチャンネルにおけるカージオイドフィルタのフィルタ係数を示す。「ｊ」は虚数単位を示す。

式（３）は、ベクトルを用いた場合、式（４）で表される。式（４）において、「Ｔ」は行列の転置を示す。また、ベクトル「ｖ（ｆ，θ）」は式（５）で表され、ベクトル「ｈ（ｆ）」は式（６）で表される。

また、式（４）は、伝達関数の形式にした場合、式（７）で表される。

次に、各周波数かつ方位θ_１～θ_Ｌ毎の理想指向性（伝達関数）Ｚ_{ｉｄｅａｌ}（ｆ，θ）に基づき、フィルタ係数ｈ（ｆ）についての連立方程式を立てる。ここで、カージオイド受波器１の指向性を示すカージオイド指向性は、式（８）で表される。そのため、理想指向性Ｚ_{ｉｄｅａｌ}（ｆ，θ）は、一般的には、式（８）に基づき式（９）で表される。これにより、フィルタ係数ｈ（ｆ）についての連立方程式は、式（１０）で表される。式（１０）において、「ｅ（ｆ）」は、理想指向性Ｚ_{ｉｄｅａｌ}（ｆ，θ）と、設計するｖ（ｆ，θ）^Ｔｈ（ｆ）との誤差成分を示す。

また、理想指向性Ｚ_{ｉｄｅａｌ}（ｆ，θ）を式（１１）のように表し、ｖ（ｆ，θ）^Ｔを式（１２）のように表した場合、式（１０）は、式（１３）で示される。

次に、式（１３）において、誤差成分ｅ（ｆ）が最小二乗の観点で最小となるように、フィルタ係数としての解ｈ＾（ｆ）を算出する。なお、以下の説明においては、数式中で「ｈ」などの文字の上に「＾」がつけられた文字を「ｈ＾」と記載するものとする。誤差成分ｅ（ｆ）が最小となるときのフィルタ係数ｈ＾（ｆ）は、式（１４）に基づき算出される。

このように、本実施の形態１では、カージオイド指向性が理想指向性に近づくように、最小二乗法を用いてカージオイドフィルタのフィルタ係数が演算される。これにより、低周波数の音響信号と高周波数の音響信号とで音響中心が異なることによって生じる方位毎の位相変化が抑制される。

以上のように、本実施の形態１に係るカージオイド受波器１において、複数のフィルタ係数演算部２０ａ～２０ｃは、カージオイド指向性が理想的な指向性に近づくように、フィルタ処理の際に用いられるフィルタ係数を演算する。これにより、カージオイド指向性が理想指向性に近い特性となるため、方位毎の位相変化を抑制しながら、受波帯域を拡張することができる。

本実施の形態１に係るカージオイド受波器１では、受波器１１ａ、受波器１１ｂおよび受波器１１ｃが直線上に配置され、受波器１１ａおよび受波器１１ｂは、相対的に高周波数の音響信号を受信し、受波器１１ｂおよび受波器１１ｃは、相対的に低周波数の音響信号を受信する。そして、受波器１１ｂと受波器１１ｃとの間隔は、受波器１１ａと受波器１１ｂとの間隔よりも広くなるように配置されている。これにより、周波数に応じて音響中心が異なる場合でも、音響信号を適切に受信することができる。

本実施の形態１に係るカージオイド受波器１において、複数のフィルタ係数演算部２０ａ～２０ｃは、最小二乗法を用いてフィルタ係数を演算する。これにより、カージオイド指向性が理想指向性に近づくため、低周波数の音響信号と高周波数の音響信号とで音響中心が異なることによって生じる方位毎の位相変化を抑制することができる。

なお、本実施の形態１では、３つの受波器１１ａ～１１ｃが用いられたが、受波器の数はこれに限られず、例えば４つ以上とし、受信する音響信号の周波数をさらに分割してもよい。

また、本実施の形態１において、フィルタ係数演算部２０ａ～２０ｃは、最小二乗法を用いてフィルタ係数を演算したが、これに限られず、カージオイド指向性を理想指向性に近づけることができれば、いずれの演算方法を用いてもよい。

１カージオイド受波器、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ受波器、１２ａ、１２ｂ、１２ｃＦＦＴ処理部、１３ａ、１３ｂ、１３ｃフィルタリング部、１４加算器、１５ＩＦＦＴ処理部、１６データ抽出部、２０ａ、２０ｂ、２０ｃフィルタ係数演算部、３１処理回路、４１プロセッサ、４２メモリ。

Claims

正面方向に高い感度を有し、背面方向に最小の感度を有するカージオイド指向性を有するカージオイド受波器であって、
直線上に配置された第１の受波器、第２の受波器および第３の受波器で構成され、前記第１の受波器および前記第２の受波器は、相対的に高周波数の音響信号を受信し、前記第２の受波器および前記第３の受波器は、相対的に低周波数の前記音響信号を受信し、前記第２の受波器と前記第３の受波器との間隔は、前記第１の受波器と前記第２の受波器との間隔よりも広くなるように配置されて、目標からの前記音響信号をそれぞれ受信する複数の受波器と、
前記複数の受波器のそれぞれから出力された前記音響信号を、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する複数の変換処理部と、
前記複数の変換処理部のそれぞれから出力された前記周波数領域の信号に対して、フィルタ係数を用いてフィルタ処理を行う複数のフィルタリング部と、
前記カージオイド指向性が理想的な指向性に近づくように、それぞれの前記フィルタリング部による前記フィルタ処理の際に用いられる前記フィルタ係数を演算する複数のフィルタ係数演算部と、
前記複数のフィルタリング部から出力された前記周波数領域の信号を加算して加算信号を出力する加算器と、
前記加算信号を、前記周波数領域の信号から時間領域の信号に変換する逆変換処理部と
を備える
ことを特徴とするカージオイド受波器。
前記複数のフィルタ係数演算部は、最小二乗法を用いて前記フィルタ係数を演算する
ことを特徴とする請求項１に記載のカージオイド受波器。
前記複数の受波器は、無指向性の受波器である
ことを特徴とする請求項１または２に記載のカージオイド受波器。
直線上に配置された第１の受波器、第２の受波器および第３の受波器で構成され、前記第１の受波器および前記第２の受波器は、相対的に高周波数の音響信号を受信し、前記第２の受波器および前記第３の受波器は、相対的に低周波数の前記音響信号を受信し、前記第２の受波器と前記第３の受波器との間隔は、前記第１の受波器と前記第２の受波器との間隔よりも広くなるように配置されて、目標からの前記音響信号をそれぞれ受信する複数の受波器と、
前記複数の受波器のそれぞれから出力された前記音響信号を、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する複数の変換処理部と、
前記複数の変換処理部のそれぞれから出力された前記周波数領域の信号に対して、フィルタ係数を用いてフィルタ処理を行う複数のフィルタリング部と、
前記複数のフィルタリング部から出力された前記周波数領域の信号を加算して加算信号を出力する加算器と、
前記加算信号を、前記周波数領域の信号から時間領域の信号に変換する逆変換処理部と
を備えた、正面方向に高い感度を有し、背面方向に最小の感度を有するカージオイド指向性を有するカージオイド受波器において、
前記カージオイド指向性が理想的な指向性に近づくように、それぞれの前記フィルタリング部による前記フィルタ処理の際に用いられる前記フィルタ係数を演算する
ことを特徴とするフィルタ係数演算方法。
直線上に配置された第１の受波器、第２の受波器および第３の受波器で構成され、前記第１の受波器および前記第２の受波器は、相対的に高周波数の音響信号を受信し、前記第２の受波器および前記第３の受波器は、相対的に低周波数の前記音響信号を受信し、前記第２の受波器と前記第３の受波器との間隔は、前記第１の受波器と前記第２の受波器との間隔よりも広くなるように配置されて、目標からの前記音響信号をそれぞれ受信する複数の受波器と、
前記複数の受波器のそれぞれから出力された前記音響信号を、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する複数の変換処理部と、
前記複数の変換処理部のそれぞれから出力された前記周波数領域の信号に対して、フィルタ係数を用いてフィルタ処理を行う複数のフィルタリング部と、
前記複数のフィルタリング部から出力された前記周波数領域の信号を加算して加算信号を出力する加算器と、
前記加算信号を、前記周波数領域の信号から時間領域の信号に変換する逆変換処理部と
を備えた、正面方向に高い感度を有し、背面方向に最小の感度を有するカージオイド指向性を有するカージオイド受波器のフィルタ係数演算プログラムであって、
コンピュータを、
前記カージオイド指向性が理想的な指向性に近づくように、それぞれの前記フィルタリング部による前記フィルタ処理の際に用いられる前記フィルタ係数を演算するフィルタ係数演算部として機能させるためのフィルタ係数演算プログラム。