JPS60107581A - 音源位置測定装置 - Google Patents
音源位置測定装置Info
- Publication number
- JPS60107581A JPS60107581A JP21574383A JP21574383A JPS60107581A JP S60107581 A JPS60107581 A JP S60107581A JP 21574383 A JP21574383 A JP 21574383A JP 21574383 A JP21574383 A JP 21574383A JP S60107581 A JPS60107581 A JP S60107581A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sound source
- time
- source position
- peak
- microphone
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/18—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using ultrasonic, sonic, or infrasonic waves
- G01S5/20—Position of source determined by a plurality of spaced direction-finders
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は音源位置測定装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
近年、話者用の超指向性マイクロホンが利用されるよう
になったことに伴い、指向方向を話者方向に向けたり、
話者の位置によりマイク１７ボンをオン、オフにする音
声スイッチなどのため、話者の位置を測定したいという
要求が出てきている。
になったことに伴い、指向方向を話者方向に向けたり、
話者の位置によりマイク１７ボンをオン、オフにする音
声スイッチなどのため、話者の位置を測定したいという
要求が出てきている。
第１図は従来の相関法を用いた音源位置測定装置であり
、１ａ〜１ｄはマイクロホン、２ａ〜２ｄは低周波ノイ
ズ、空気の流れおよび高域におけるマイクロホン１ａ〜
１ｄのばらつきによる影響を取り除くだめのバンドパス
フィルタ、３ａ〜３ｄはマイクロホン１ａ〜１ｄの出力
をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器、４
ａ〜４ｄは変換されたデジタル信号を記憶するメモリ、
５はメモリ４ａ〜４ｄに格納された各マイク１ボン１ａ
−１ｄのデータについて相互相関関数を計算する相互相
関関数算出手段、６は複数個の相互相関関数値より音源
位置をｎＩ算する音源位置算出手段、７は音源位置を表
示もしくは他の機器へ出力する出力手段である。
、１ａ〜１ｄはマイクロホン、２ａ〜２ｄは低周波ノイ
ズ、空気の流れおよび高域におけるマイクロホン１ａ〜
１ｄのばらつきによる影響を取り除くだめのバンドパス
フィルタ、３ａ〜３ｄはマイクロホン１ａ〜１ｄの出力
をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器、４
ａ〜４ｄは変換されたデジタル信号を記憶するメモリ、
５はメモリ４ａ〜４ｄに格納された各マイク１ボン１ａ
−１ｄのデータについて相互相関関数を計算する相互相
関関数算出手段、６は複数個の相互相関関数値より音源
位置をｎＩ算する音源位置算出手段、７は音源位置を表
示もしくは他の機器へ出力する出力手段である。
まず、マイクロホン１ａ〜１ｄより入力された信号をバ
ンドパスフィルタ２ａ〜２ｄを通してデジタル変換した
後、メモリ４ａ〜４ｄに記録する。
ンドパスフィルタ２ａ〜２ｄを通してデジタル変換した
後、メモリ４ａ〜４ｄに記録する。
つぎに相互相関関数算出手段５によりメモリ４ａ〜４ｄ
に格納されたマイクロホン１ａとマイクロホンｌｂの相
互相関関数およびマイクロホンＩＣとマイクロホン１ｄ
の相互相関関数をめる。音源位置決定手段６では前記相
互相関関数値の最大となる時間差から第２図に示すよう
に音源のある方向θ１．θ２をめ、２つの方向の交点Ｐ
を音源位置と決定する。
に格納されたマイクロホン１ａとマイクロホンｌｂの相
互相関関数およびマイクロホンＩＣとマイクロホン１ｄ
の相互相関関数をめる。音源位置決定手段６では前記相
互相関関数値の最大となる時間差から第２図に示すよう
に音源のある方向θ１．θ２をめ、２つの方向の交点Ｐ
を音源位置と決定する。
しかしながら、この音源位置測定装置は、相関関数を用
いているため乗算が多く、また計算量が多くなるため実
際には速度が遅く、しかも高価であるため実用が困難で
あるという問題点ををしていた。
いているため乗算が多く、また計算量が多くなるため実
際には速度が遅く、しかも高価であるため実用が困難で
あるという問題点ををしていた。
発明の目的
この発明は前記従来の問題点を解消するもので、計算量
を少なくして低価格で高速動作のできる音源位置測定装
置を提供することを目的とする。
を少なくして低価格で高速動作のできる音源位置測定装
置を提供することを目的とする。
発明の構成
この発明は３個以上のマイクロホンと、マイクロホン出
力の取り込みを始めるタイミング決定手段と、各マイク
ロホンの出力のピークまたはゼロクロスとなる時間を測
定したメモリに格納するピーク時間測定手段と、各マイ
クロボンのピーク時間差から音源からの伝播時間差をめ
音源位置を決定する音源位置決定手段と、音源位置を表
示または他の機器へ出力する出力手段を備えた音源位置
測定装置であり、音を立ぢ上りから取り込むことにより
、反射の影響を受けない短かい時間分の出力となり、そ
の出力がピークまたはセロクロスを示す時間だけから音
源位置を決定するためデータ量、演算量が少なく、従来
に比して安価で高速に音源位置を測定できるものである
。
力の取り込みを始めるタイミング決定手段と、各マイク
ロホンの出力のピークまたはゼロクロスとなる時間を測
定したメモリに格納するピーク時間測定手段と、各マイ
クロボンのピーク時間差から音源からの伝播時間差をめ
音源位置を決定する音源位置決定手段と、音源位置を表
示または他の機器へ出力する出力手段を備えた音源位置
測定装置であり、音を立ぢ上りから取り込むことにより
、反射の影響を受けない短かい時間分の出力となり、そ
の出力がピークまたはセロクロスを示す時間だけから音
源位置を決定するためデータ量、演算量が少なく、従来
に比して安価で高速に音源位置を測定できるものである
。
実施例の説明
この発明の一実施例を第３図ないし第６図に示す。図に
おいて、８ａ〜８ｄはマイクロボン、９ａ〜９ｄはバン
ドパスフィルタで低音域のノイズと高音域でのマイクロ
ホン８ａ〜８ｄの特性を取り除（。１０はタイミング決
定手段で４１［！ｉｔのバンドパスフィルタ９ａ〜９ｄ
のうちいずれか１つでも出力が立ち上れば全てのバンド
パスフィルタ９ａ〜９ｄの出力をそれぞれピーク時間測
定手段１１ａ〜ｌｉｄに入力する。ピーク時間測定手段
１１ａ〜ｌｉｄでは、信号を取り込み始めた時間を基準
として、最初のピークが現われる時間を測定しメモリに
記録する。１２は前記４個のピーク時間から音源位置を
決定する音源位置決定手段、１３は音源位置を表示また
は他の機器へ出力する出力手段である。
おいて、８ａ〜８ｄはマイクロボン、９ａ〜９ｄはバン
ドパスフィルタで低音域のノイズと高音域でのマイクロ
ホン８ａ〜８ｄの特性を取り除（。１０はタイミング決
定手段で４１［！ｉｔのバンドパスフィルタ９ａ〜９ｄ
のうちいずれか１つでも出力が立ち上れば全てのバンド
パスフィルタ９ａ〜９ｄの出力をそれぞれピーク時間測
定手段１１ａ〜ｌｉｄに入力する。ピーク時間測定手段
１１ａ〜ｌｉｄでは、信号を取り込み始めた時間を基準
として、最初のピークが現われる時間を測定しメモリに
記録する。１２は前記４個のピーク時間から音源位置を
決定する音源位置決定手段、１３は音源位置を表示また
は他の機器へ出力する出力手段である。
動作について説明すると、マイクロボン８ａ〜８ｄから
収音した信号をバンドパスフィルタ９ａ〜９ｄに通し低
音域のノイズと高音域でのマイクロホン８ａ〜８ｄの特
性のばらつきを取り除いた信号を取り出す。これらの信
号をタイミング決定手繰１０に入力するが、ここでは第
４図に示すようにバンドパスフィルタ９ａ〜９ｄから出
力された信号のうち１つ以上があらかじめ設定されたタ
イミングレベルより大きくなったか否かを判断部１４ａ
〜１．４ ｄで判断し、タイミングレベルより大きいも
のがあったときゲートトリガ１５が動作してゲート１６
がオンとなり、バンドパスフィルタ９ａ〜９ｄの出力信
号がピーク時間測定手段１１ａ〜Ｌｉｄに送られる。第
５図に示すようにピーク時間測定手段１１２〜ｌｉｄで
は、データを取り込み始めた時間を基準（ｔ＝０）とし
て各信号の最初のピークの現われるまでの時間ｔ１〜ｔ
。
収音した信号をバンドパスフィルタ９ａ〜９ｄに通し低
音域のノイズと高音域でのマイクロホン８ａ〜８ｄの特
性のばらつきを取り除いた信号を取り出す。これらの信
号をタイミング決定手繰１０に入力するが、ここでは第
４図に示すようにバンドパスフィルタ９ａ〜９ｄから出
力された信号のうち１つ以上があらかじめ設定されたタ
イミングレベルより大きくなったか否かを判断部１４ａ
〜１．４ ｄで判断し、タイミングレベルより大きいも
のがあったときゲートトリガ１５が動作してゲート１６
がオンとなり、バンドパスフィルタ９ａ〜９ｄの出力信
号がピーク時間測定手段１１ａ〜Ｌｉｄに送られる。第
５図に示すようにピーク時間測定手段１１２〜ｌｉｄで
は、データを取り込み始めた時間を基準（ｔ＝０）とし
て各信号の最初のピークの現われるまでの時間ｔ１〜ｔ
。
を測定しメモリに格納する。図で（ａｌはマイクロホン
ｌａの信号、（ｂｌはマイクロホン１ｂの信号、（Ｃ１
はマイクロボンＩＣの信号、ｆｄｌはマイクロホン１ｄ
の信号、ｔｅｌはピーク時間出力、（［１は音源位置決
定手段１２の演算処理、ＴＶはタイミングレベルを示し
ている。第６図は音源位置決定手段１２のフローチャー
トである。まず、ステップ２１で音源位置測定範囲を設
定する。ステップ２２でメモリに格納されている時間ｔ
、’−ｔ４のデータを読み込む。次にステップ２３でマ
イクロホン１ａとマイクロホンｌｂ、またマイクロボン
ＩＣとマイクロホン１ｄの伝播時間差り、、Ｄ２を計算
する。
ｌａの信号、（ｂｌはマイクロホン１ｂの信号、（Ｃ１
はマイクロボンＩＣの信号、ｆｄｌはマイクロホン１ｄ
の信号、ｔｅｌはピーク時間出力、（［１は音源位置決
定手段１２の演算処理、ＴＶはタイミングレベルを示し
ている。第６図は音源位置決定手段１２のフローチャー
トである。まず、ステップ２１で音源位置測定範囲を設
定する。ステップ２２でメモリに格納されている時間ｔ
、’−ｔ４のデータを読み込む。次にステップ２３でマ
イクロホン１ａとマイクロホンｌｂ、またマイクロボン
ＩＣとマイクロホン１ｄの伝播時間差り、、Ｄ２を計算
する。
ステップ２４では音源位置をめるため、測定範囲内に音
源を仮想する。仮想音源位置と各マイクロホンまでの距
離をめ（テスソブ２５）、マイクロホンｌａとマイクロ
ホン１ｂならびにマイクロボンＩＣとマイクロホン１ｄ
の伝播時間差Ｄｉ１、Ｄｉ２を計算する。ステップ２７
で、前記時間差中Ｄ１と１）ｉｌおよびＤ２とＤ ｉ
２の差の２乗の和を計出し配列Ｆ （ｎ） ’に記憶す
る。ステップ２８．２９により仮想音源位置を変え全て
の測定範囲について同様の手順（ステップ２５〜２７）
を行う。Ｆ’（ｎ＞の最小となる位置を音源位置と推定
しくステップ３０）、他の機器へ出力（ステップ３１）
したり表示（ステップ３２）を行う。
源を仮想する。仮想音源位置と各マイクロホンまでの距
離をめ（テスソブ２５）、マイクロホンｌａとマイクロ
ホン１ｂならびにマイクロボンＩＣとマイクロホン１ｄ
の伝播時間差Ｄｉ１、Ｄｉ２を計算する。ステップ２７
で、前記時間差中Ｄ１と１）ｉｌおよびＤ２とＤ ｉ
２の差の２乗の和を計出し配列Ｆ （ｎ） ’に記憶す
る。ステップ２８．２９により仮想音源位置を変え全て
の測定範囲について同様の手順（ステップ２５〜２７）
を行う。Ｆ’（ｎ＞の最小となる位置を音源位置と推定
しくステップ３０）、他の機器へ出力（ステップ３１）
したり表示（ステップ３２）を行う。
このように、この実施例によれば、データの取り込みの
タイミングに音の立ち上り部分を用い、さらに信号の取
り込みが始まってからの最初のピークまでの時間をデー
タとして取り込むため、反射音の影響がなくデータ量が
極めて少なくなり、このため処理演算時間が短縮できる
。また従来の相関法のように乗算器を多く使わないため
低価格にて実現できる。
タイミングに音の立ち上り部分を用い、さらに信号の取
り込みが始まってからの最初のピークまでの時間をデー
タとして取り込むため、反射音の影響がなくデータ量が
極めて少なくなり、このため処理演算時間が短縮できる
。また従来の相関法のように乗算器を多く使わないため
低価格にて実現できる。
なお、この実施例では、信号の取り込みから最初のピー
ク時間を測定したが、複数個のピーク時間を測定し平均
値から伝播時間差をめてもよい。
ク時間を測定したが、複数個のピーク時間を測定し平均
値から伝播時間差をめてもよい。
この場合、平均化することにより測定誤差を減少させる
効果がある。また、ピークとなる時間を測定する代わり
に、ゼロクロスとなる時間を測定してもよい。さらにマ
イクロホンは４１固用いたが３個以上あれば実施例と間
柱にして音源位置を決定できる。
効果がある。また、ピークとなる時間を測定する代わり
に、ゼロクロスとなる時間を測定してもよい。さらにマ
イクロホンは４１固用いたが３個以上あれば実施例と間
柱にして音源位置を決定できる。
発明のすＪ果
以上のように、この発明によれば、音の立ち上りから最
初もしくは数個のピークとなる時間またはゼロクロスと
なる時間をめ、これらから３個以上のマイクロボンに対
する伝播時間差を測定するようにしたため、反射の影響
を低減しデータ量を小さくでき、このため相関法に比べ
て演算量が極めて少なくなり、高速、低価格という効果
を得ることができる優れた音源位置測定装置を実現でき
る。
初もしくは数個のピークとなる時間またはゼロクロスと
なる時間をめ、これらから３個以上のマイクロボンに対
する伝播時間差を測定するようにしたため、反射の影響
を低減しデータ量を小さくでき、このため相関法に比べ
て演算量が極めて少なくなり、高速、低価格という効果
を得ることができる優れた音源位置測定装置を実現でき
る。
第１図は従来の相関法を用いた音源位置測定装置のブロ
ック図、第２図は音源とマイクロボンの位置関係を表わ
した概略図、第３図はこの発明の一実施例である音源位
置測定装置のブロック図、第４図はタイミング決定手段
のブロック図、第５図は入力信号の取り込み波形と演算
時間を表わしたタイミング図、第６図は音源位置決定手
段のフローチャートである。 ８ａ〜８ｄ−マイクロホン、１０−タイミング決定手段
、ｌ１ａ−１ｉｄ−・−ピーク時間測定手段、１２−音
源位置決定手段、１３−出力手段第１図 第 ２ 図 ８ａ ８ｂ ８ｃ ８ｄ 第３図 デ”−タ取り込みＷＩ始
ック図、第２図は音源とマイクロボンの位置関係を表わ
した概略図、第３図はこの発明の一実施例である音源位
置測定装置のブロック図、第４図はタイミング決定手段
のブロック図、第５図は入力信号の取り込み波形と演算
時間を表わしたタイミング図、第６図は音源位置決定手
段のフローチャートである。 ８ａ〜８ｄ−マイクロホン、１０−タイミング決定手段
、ｌ１ａ−１ｉｄ−・−ピーク時間測定手段、１２−音
源位置決定手段、１３−出力手段第１図 第 ２ 図 ８ａ ８ｂ ８ｃ ８ｄ 第３図 デ”−タ取り込みＷＩ始
Claims (1)
- ３個以上のマイクロホンと、これらのマイクロボンの出
力の取り込みを始めるタイミングを決定するタイミング
決定手段と、前記各マイクロボンの出力のピークまたは
ゼロクロスとなる時間を測定しメモリに格納するピーク
時間測定手段と、前記各マイクロホンの前記ピークまた
はゼロクロスの時間差から音源からの伝播時間差をめ音
源位置を決定する音源位置決定手段と、音源位置を表示
または他の機器へ出方する出方手段とを備えた音源位置
測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21574383A JPS60107581A (ja) | 1983-11-15 | 1983-11-15 | 音源位置測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21574383A JPS60107581A (ja) | 1983-11-15 | 1983-11-15 | 音源位置測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60107581A true JPS60107581A (ja) | 1985-06-13 |
Family
ID=16677466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21574383A Pending JPS60107581A (ja) | 1983-11-15 | 1983-11-15 | 音源位置測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60107581A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06130140A (ja) * | 1992-04-24 | 1994-05-13 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 水中からの航空機位置標定方法 |
| WO1999016538A1 (en) * | 1997-09-30 | 1999-04-08 | Pall Corporation | Devices and methods for locating defective filter elements among a plurality of filter elements |
| JP2011081962A (ja) * | 2009-10-05 | 2011-04-21 | Panasonic Electric Works Co Ltd | コンセント |
-
1983
- 1983-11-15 JP JP21574383A patent/JPS60107581A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06130140A (ja) * | 1992-04-24 | 1994-05-13 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 水中からの航空機位置標定方法 |
| WO1999016538A1 (en) * | 1997-09-30 | 1999-04-08 | Pall Corporation | Devices and methods for locating defective filter elements among a plurality of filter elements |
| JP2011081962A (ja) * | 2009-10-05 | 2011-04-21 | Panasonic Electric Works Co Ltd | コンセント |
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