JPS60108779A - 音源位置測定装置 - Google Patents
音源位置測定装置Info
- Publication number
- JPS60108779A JPS60108779A JP21808183A JP21808183A JPS60108779A JP S60108779 A JPS60108779 A JP S60108779A JP 21808183 A JP21808183 A JP 21808183A JP 21808183 A JP21808183 A JP 21808183A JP S60108779 A JPS60108779 A JP S60108779A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sound source
- microphones
- microphone
- source position
- evaluation function
- 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
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-
- 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
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
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
本発明は複数個のマイクロホンとマイクロホンの出力信
号を処理する信号処理手段と全備え、音源の位置全測定
する音源位置測定装置に関するものである。
号を処理する信号処理手段と全備え、音源の位置全測定
する音源位置測定装置に関するものである。
従来例の溝成とその問題点
近年、話者用の超指向性マイクロホンが利用されるよう
になり、指向方向を話者方向に向け、さらに近接効果の
補正のためマイクロホンと話者との距離全測定可能にし
た音源位置測定装置が望１れている。
になり、指向方向を話者方向に向け、さらに近接効果の
補正のためマイクロホンと話者との距離全測定可能にし
た音源位置測定装置が望１れている。
以下、従来の音源位置測定装置について図面を参照しな
がら説明する。
がら説明する。
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
ック図である。第１図において、１１Ｌ。
ック図である。第１図において、１１Ｌ。
１ｂｉｄマイクロホン％２２Ｌ＋２ｔ）＆ｊ：バンドパ
スフィルタ、３ａ、３ｂはマイクロホンｉａ、１ｂの出
力をディジタル信号に変換するアナログ−ディジタル変
換器、 ４ｔ、４ｂは変換されたディジタル信号を記憶
する記憶手段％５＆′ｉ音源位置全仮想し、その仮想音
源からそれぞれのマイクロホン１＆。
スフィルタ、３ａ、３ｂはマイクロホンｉａ、１ｂの出
力をディジタル信号に変換するアナログ−ディジタル変
換器、 ４ｔ、４ｂは変換されたディジタル信号を記憶
する記憶手段％５＆′ｉ音源位置全仮想し、その仮想音
源からそれぞれのマイクロホン１＆。
１ｂｉでの音の伝搬時間に対応してそれぞれのデータに
遅延を加える遅延手段、６は仮想音源とマイクロホン１
ａ、１ｂとの距離の比に対応して振幅を補正する振幅率
補正手段％７は遅延を加え振幅全補正した後の各マイク
ロホン１ａ、１ｂの出力データの積をとり時間軸上で加
算を行う積算和演算手段％８は複数の仮想音源に対する
積算和演算手段７の出力から音源の位置を決める音源位
置決定手段、９は音源位置を表示または他の機器に出力
する出力手段である。
遅延を加える遅延手段、６は仮想音源とマイクロホン１
ａ、１ｂとの距離の比に対応して振幅を補正する振幅率
補正手段％７は遅延を加え振幅全補正した後の各マイク
ロホン１ａ、１ｂの出力データの積をとり時間軸上で加
算を行う積算和演算手段％８は複数の仮想音源に対する
積算和演算手段７の出力から音源の位置を決める音源位
置決定手段、９は音源位置を表示または他の機器に出力
する出力手段である。
以上のように構成された従来の音源位置測定装置につい
て以下その動作について説明する。
て以下その動作について説明する。
１ず、マイクロホン１１Ｌ、１ｂより入力された信号ヲ
バンドパスフィルタ２ａ、２ｂ、アナログ−ディジタル
変換器ａａ、３ｂに通した後、記憶手段４ａ、４ｂに記
録する。次に音源位置を仮想し各マイクロホン１ａ、１
ｂまでの音の伝搬時間を算出し記憶手段４ｆＬ、４ｂに
格納されている各マイクロホン１ａ、１ｂの出力データ
に上記伝搬時間に対応して遅延を施す。さらに各マイク
ロホンＩＪ１ｂと仮想音源との距離比に対応した振幅率
と上記出力データとの積をそれぞれとり、この２つのデ
ータの積の時間ｌ１ｌｌ上の和をとり評価関数値とする
。そして順次、仮想音源位置を変え上記評価関数値をめ
、これらの評価関数値が最大となる位置を音源位置と決
定する。
バンドパスフィルタ２ａ、２ｂ、アナログ−ディジタル
変換器ａａ、３ｂに通した後、記憶手段４ａ、４ｂに記
録する。次に音源位置を仮想し各マイクロホン１ａ、１
ｂまでの音の伝搬時間を算出し記憶手段４ｆＬ、４ｂに
格納されている各マイクロホン１ａ、１ｂの出力データ
に上記伝搬時間に対応して遅延を施す。さらに各マイク
ロホンＩＪ１ｂと仮想音源との距離比に対応した振幅率
と上記出力データとの積をそれぞれとり、この２つのデ
ータの積の時間ｌ１ｌｌ上の和をとり評価関数値とする
。そして順次、仮想音源位置を変え上記評価関数値をめ
、これらの評価関数値が最大となる位置を音源位置と決
定する。
しかしながら上記従来の構成では、相関関数を用いてい
るため乗算が多く計算量が膨大となるため、実際に装置
全構成するには高価でかつ動作速度が遅いという欠点を
有していた。
るため乗算が多く計算量が膨大となるため、実際に装置
全構成するには高価でかつ動作速度が遅いという欠点を
有していた。
発明の目的
本発明は上記従来の欠点に鑑みなされたもので、計算量
を少なくし低価格で高速動作を可能とした音源位置測定
装置を提供すること全目的とする。
を少なくし低価格で高速動作を可能とした音源位置測定
装置を提供すること全目的とする。
発明の構成
上記目的を達するため本発明の音源位置測定装置は、複
数のマイクロホンと、前記マイクロホンの出力信号をデ
ィジタル信号に変換するアナログ−ディジタル変換器と
、変換されたデータを記憶する記憶手段と、記憶するタ
イミングを決定するタイミング決定手段と、複数個の音
源を仮想し前記谷マイクロホンに対する各仮想音源から
の伝搬時間と前記各マイクロホン間の振幅比全算出する
伝搬時間振幅比算出手段と、前記伝搬時間振幅比算出手
段から出力した伝搬時間、振幅比と前記マイクロホンで
入力したデータの伝搬時間、振幅比との誤差を評価関数
として算出する評価関数算出手段と、評価関数値より音
源位置を決定する音源位置決定手段と、音源位置を表示
又は外部機器に出力する出力手段とを備えた構成となっ
ており、この構成により、音の立ち上りの短い時間でデ
ータ金俄９込み処理が行なえ処理演算量を少なくシ。
数のマイクロホンと、前記マイクロホンの出力信号をデ
ィジタル信号に変換するアナログ−ディジタル変換器と
、変換されたデータを記憶する記憶手段と、記憶するタ
イミングを決定するタイミング決定手段と、複数個の音
源を仮想し前記谷マイクロホンに対する各仮想音源から
の伝搬時間と前記各マイクロホン間の振幅比全算出する
伝搬時間振幅比算出手段と、前記伝搬時間振幅比算出手
段から出力した伝搬時間、振幅比と前記マイクロホンで
入力したデータの伝搬時間、振幅比との誤差を評価関数
として算出する評価関数算出手段と、評価関数値より音
源位置を決定する音源位置決定手段と、音源位置を表示
又は外部機器に出力する出力手段とを備えた構成となっ
ており、この構成により、音の立ち上りの短い時間でデ
ータ金俄９込み処理が行なえ処理演算量を少なくシ。
低価格で高速動作することができる。
実施例の説明
以下本発明の実施例（Ｃついて図面を参照しながら説明
する。
する。
第２図は本発明の一実施例の音源位置測定装置のブロッ
ク図である。第２図において、１０ａ〜ＩＱｎは総数ｉ
Ｎ個としたマイクロホン、１１１Ｌ〜１１ｒｌｊ：ハン
トハスフィルタ％ １２＋Ｌ〜１２ｎはバンドパスフィ
ルタ１１１Ｌ〜１１ ｎ ｆ介しマイクロホン１０ａ〜
１０ｎの出力全ディジタル信号に変換するアナログ−デ
ィジタル変換器、１３は記憶手段１４１Ｌ〜１４１にデ
ィジタル信号を記憶するタイミングを決めるタイミング
決定手段、１５は複数個の音源全仮想し、各マイクロホ
ン１０ａ〜１０ｎに対する各仮想音源からの伝搬時間と
谷マイクロホン１０！Ｌ〜１０１間の振幅比を算出する
伝搬時間振幅比算出手段、１６け仮想音源から算出した
伝搬時間、振幅比とマイクロホンで取り込んだデータと
の誤差全数値として算出する評価関数算出手段、１７は
評価関数値より音源位置を決定する音源位置決定手段、
・１８は音源位置全表示あるいｑ外部機器に出力する出
力手段である。
ク図である。第２図において、１０ａ〜ＩＱｎは総数ｉ
Ｎ個としたマイクロホン、１１１Ｌ〜１１ｒｌｊ：ハン
トハスフィルタ％ １２＋Ｌ〜１２ｎはバンドパスフィ
ルタ１１１Ｌ〜１１ ｎ ｆ介しマイクロホン１０ａ〜
１０ｎの出力全ディジタル信号に変換するアナログ−デ
ィジタル変換器、１３は記憶手段１４１Ｌ〜１４１にデ
ィジタル信号を記憶するタイミングを決めるタイミング
決定手段、１５は複数個の音源全仮想し、各マイクロホ
ン１０ａ〜１０ｎに対する各仮想音源からの伝搬時間と
谷マイクロホン１０！Ｌ〜１０１間の振幅比を算出する
伝搬時間振幅比算出手段、１６け仮想音源から算出した
伝搬時間、振幅比とマイクロホンで取り込んだデータと
の誤差全数値として算出する評価関数算出手段、１７は
評価関数値より音源位置を決定する音源位置決定手段、
・１８は音源位置全表示あるいｑ外部機器に出力する出
力手段である。
以上のように構成された本実施例について以下その動作
について説明する。
について説明する。
まず、マイクロホン１０ａ〜ＩＱｎで入力した音声信号
をアナログ−ディジタル変換器１２ａ〜１２ｎでディジ
タル信号に変換し、タイミング決定手段１３に入力する
。第３図はタイミング決定手段のブロック図である。第
３図に示されるように、各アナログ−ディジタル変換器
１２亀〜１２ｎによって変換されたＮ個のディジタル信
号のうち１つ以」二があらかじめ設定されでいたタイミ
ングレベルより大きくなったとき、ゲート１９がオンと
なりディジタル信号が記憶手段１４ａ〜１４ｎに格納さ
れる。第４図は本実施例の入力信号の取り込みと保持時
間とを示したタイミング図で、記憶する時間Ｆｉあらか
じめ設定されており、計算が終り音源位置が出力される
寸で記憶したデータは保持され、この間データは取り込
まない。
をアナログ−ディジタル変換器１２ａ〜１２ｎでディジ
タル信号に変換し、タイミング決定手段１３に入力する
。第３図はタイミング決定手段のブロック図である。第
３図に示されるように、各アナログ−ディジタル変換器
１２亀〜１２ｎによって変換されたＮ個のディジタル信
号のうち１つ以」二があらかじめ設定されでいたタイミ
ングレベルより大きくなったとき、ゲート１９がオンと
なりディジタル信号が記憶手段１４ａ〜１４ｎに格納さ
れる。第４図は本実施例の入力信号の取り込みと保持時
間とを示したタイミング図で、記憶する時間Ｆｉあらか
じめ設定されており、計算が終り音源位置が出力される
寸で記憶したデータは保持され、この間データは取り込
まない。
第６図は本実施例のデータの処理演算のフローチャート
である。まず２ｏでは音源位置を測定する範囲を決め、
また基準データとしては、一番最初にタイミングレベル
に達したデータとし、このデータを取り始めたマイクロ
ホン１０１Ｌ〜１０ｎの番号ｆｋｏ とする。２１では
仮想音源を測定範囲のスタート位置に設定する。２２で
はマイクロホン番号を１とし、２３〜２６ではマイクロ
ホン番号１からマイクロホン番号Ｎまでのマイクロホン
ＩＱ＆〜ＩＱｎについてマイクロホン番号ｋｏのマイク
ロホンに対する伝搬時間差と、同じくマイクロホン番号
ｋｏのマイクロホンに対する振幅比をめる。次に２７で
はマイクロホン番号を１とし初期化を行なう。２８〜３
２では、各マイクロホン１０ａ〜１０ｎのデータをそれ
ぞれの伝搬時間差分だけ左（過去）ヘシフトし、振幅比
で割り、以上の処理を行なったデータとマイクロホン番
号ｋｏのマイクロホンのデータとの差の絶対値を時間軸
について加算する。３３ｉｄ、１９個のマイクロホン１
０ａ〜１０ｎについて得られた加算結果を平均し、この
平均値全評価関数とする。３４では仮想音源の位置を変
え、３６で全ての仮想音源の測定範囲を計算する。３６
では３６での計算結果に基づき評価関数が最小となる位
置を探し、３７でその位置を出力する。
である。まず２ｏでは音源位置を測定する範囲を決め、
また基準データとしては、一番最初にタイミングレベル
に達したデータとし、このデータを取り始めたマイクロ
ホン１０１Ｌ〜１０ｎの番号ｆｋｏ とする。２１では
仮想音源を測定範囲のスタート位置に設定する。２２で
はマイクロホン番号を１とし、２３〜２６ではマイクロ
ホン番号１からマイクロホン番号Ｎまでのマイクロホン
ＩＱ＆〜ＩＱｎについてマイクロホン番号ｋｏのマイク
ロホンに対する伝搬時間差と、同じくマイクロホン番号
ｋｏのマイクロホンに対する振幅比をめる。次に２７で
はマイクロホン番号を１とし初期化を行なう。２８〜３
２では、各マイクロホン１０ａ〜１０ｎのデータをそれ
ぞれの伝搬時間差分だけ左（過去）ヘシフトし、振幅比
で割り、以上の処理を行なったデータとマイクロホン番
号ｋｏのマイクロホンのデータとの差の絶対値を時間軸
について加算する。３３ｉｄ、１９個のマイクロホン１
０ａ〜１０ｎについて得られた加算結果を平均し、この
平均値全評価関数とする。３４では仮想音源の位置を変
え、３６で全ての仮想音源の測定範囲を計算する。３６
では３６での計算結果に基づき評価関数が最小となる位
置を探し、３７でその位置を出力する。
以上のように本実施例によれば、データを取り込む際に
、音の立ち上りでデータを取り込むようにしたタイミン
グ決定手段を設けることにより、反射の影響を低減し、
さらに立ち上りの短かい時間でのデータの処理が行なえ
るので、処理演算量を少なく、また相関法に比べて評価
関数に乗算を用いる回数を少なくすることができ、低価
格で高速で動作することができる。
、音の立ち上りでデータを取り込むようにしたタイミン
グ決定手段を設けることにより、反射の影響を低減し、
さらに立ち上りの短かい時間でのデータの処理が行なえ
るので、処理演算量を少なく、また相関法に比べて評価
関数に乗算を用いる回数を少なくすることができ、低価
格で高速で動作することができる。
発明の効果
以上のように本発明の音源位置測定装置によれば、デー
タ全敗り込む際に、音の立ち上りでデータ全域り込むよ
うにしたタイミング決定手段を設けているので、音の反
射の影響を低減しさらに立ち上りの短かい時間でのデー
タの処理全行なって処理演算量を少なりシ、また相関法
に比べて評価関数に乗算する回数を少なくしているので
、低価格でかつ高速動作を可能とすることができ、その
効果は大なるものがある。
タ全敗り込む際に、音の立ち上りでデータ全域り込むよ
うにしたタイミング決定手段を設けているので、音の反
射の影響を低減しさらに立ち上りの短かい時間でのデー
タの処理全行なって処理演算量を少なりシ、また相関法
に比べて評価関数に乗算する回数を少なくしているので
、低価格でかつ高速動作を可能とすることができ、その
効果は大なるものがある。
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図は本発明の一実施例の音源位置測定装置
のブロック図、第３図は同タイミング決定手段のブロッ
ク図、第４図は同人力信号の取り込みと保持時間とを示
すタイミング図、第５図は同データの処理演算のフロー
チャートである。 １０ａ〜１０ｎ・・・・・・マイクロホン、１２ａ〜１
２ｎ・・・・・・アナログ−ディジタル変換器、１３・
・・・・・タイミング決定手段、１４２Ｌ〜１４ｎ・・
・・・・記憶手段、１６・・・・・・伝搬時間振幅比算
出手段、１６・・・・・評価関数算出手段％１７・・・
・・・音源位置決定手段、１８・・・・・・出力手段。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第１
図 第２因 第３図 １４−７Ｌ １４ｂ ／４ａ− 第４図
ック図、第２図は本発明の一実施例の音源位置測定装置
のブロック図、第３図は同タイミング決定手段のブロッ
ク図、第４図は同人力信号の取り込みと保持時間とを示
すタイミング図、第５図は同データの処理演算のフロー
チャートである。 １０ａ〜１０ｎ・・・・・・マイクロホン、１２ａ〜１
２ｎ・・・・・・アナログ−ディジタル変換器、１３・
・・・・・タイミング決定手段、１４２Ｌ〜１４ｎ・・
・・・・記憶手段、１６・・・・・・伝搬時間振幅比算
出手段、１６・・・・・評価関数算出手段％１７・・・
・・・音源位置決定手段、１８・・・・・・出力手段。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第１
図 第２因 第３図 １４−７Ｌ １４ｂ ／４ａ− 第４図
Claims (1)
- 複数のマイクロホンと、前記マイクロホンの出力信号を
ディジタル信号に変換するアナログ−ディジタル変換器
と、変換されたデータを記憶する記憶手段と、記憶する
タイミングを決定するタイミング決定手段と、複数個の
音源を仮想し前記各マイクロホンに対する谷仮想音源か
らの伝搬時間と前記各マイクロホン間の振幅比を算出す
る伝搬時間振幅比算出手段と、前記伝搬時間振幅比算出
手段から出力された伝搬時間、振幅比と前記マイクロホ
ンで入力したデータの伝搬時間、振幅比との誤差を評価
関数として算出する評価関数算出手段と、評価関数値よ
り音源位置を決定する音源位置決定手段と、音源位置を
表示又は外部機器に出力する出力手段と全備えたことを
特徴とする音源位置測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21808183A JPS60108779A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | 音源位置測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21808183A JPS60108779A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | 音源位置測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60108779A true JPS60108779A (ja) | 1985-06-14 |
Family
ID=16714336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21808183A Pending JPS60108779A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | 音源位置測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60108779A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004257877A (ja) * | 2003-02-26 | 2004-09-16 | Seiko Epson Corp | 音源検出方法、音源検出装置及びロボット |
| JP2006276020A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Mitsubishi Electric Research Laboratories Inc | 位置標定モデルを構築するコンピュータ実施方法 |
| JP2009074883A (ja) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Nippon Steel Corp | プレス成形中の割れ発生位置検知方法 |
| JP2011075326A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Oki Electric Industry Co Ltd | 音源方向推定装置及びプログラム |
| JP2015042989A (ja) * | 2007-01-26 | 2015-03-05 | マイクロソフト コーポレーション | マルチセンサ音源定位 |
-
1983
- 1983-11-18 JP JP21808183A patent/JPS60108779A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004257877A (ja) * | 2003-02-26 | 2004-09-16 | Seiko Epson Corp | 音源検出方法、音源検出装置及びロボット |
| JP2006276020A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Mitsubishi Electric Research Laboratories Inc | 位置標定モデルを構築するコンピュータ実施方法 |
| JP2015042989A (ja) * | 2007-01-26 | 2015-03-05 | マイクロソフト コーポレーション | マルチセンサ音源定位 |
| JP2016218078A (ja) * | 2007-01-26 | 2016-12-22 | マイクロソフト テクノロジー ライセンシング，エルエルシー | マルチセンサ音源定位 |
| JP2009074883A (ja) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Nippon Steel Corp | プレス成形中の割れ発生位置検知方法 |
| JP2011075326A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Oki Electric Industry Co Ltd | 音源方向推定装置及びプログラム |
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