KR101534781B1 - 음원 방향 추정 장치 - Google Patents

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KR101534781B1
KR101534781B1 KR1020140000460A KR20140000460A KR101534781B1 KR 101534781 B1 KR101534781 B1 KR 101534781B1 KR 1020140000460 A KR1020140000460 A KR 1020140000460A KR 20140000460 A KR20140000460 A KR 20140000460A KR 101534781 B1 KR101534781 B1 KR 101534781B1
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정상배
강지훈
장형욱
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경상대학교산학협력단
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Abstract

음원 방향 추정 장치 및 방법이 개시된다. 음원 방향 추정 장치는 임의의 지점에 위치한 음원으로부터 발생된 다채널의 사운드 신호를 입력받는 입력부, 입력 사운드 신호를 복소 신호로 변환하는 신호 변환부, MUSIC(Multiple Signal Classifier) 알고리즘을 이용하여, 입력 사운드 신호가 발생된 음원의 방향을 추정하기 위한 공간 스펙트럼을 생성하는 스펙트럼 생성부, 공간 스펙트럼에서 음원의 실제 방향이 되는 적어도 하나의 피크 좌표들을 검출함으로써, 후보 입사각들을 검출하는 후보 입사각 검출부 및 각 후보 입사각에 상응하는 입력 사운드 신호의 에너지를 산출하고, 최대 에너지를 가지는 후보 입사각을 추정 입사각으로 검출하는 추정 입사각 검출부를 포함한다.

Description

음원 방향 추정 장치 및 방법{Apparatus and method for estimating sound arrival direction}
본 발명은 음원 방향 추정 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근의 컴퓨터 기술의 발달로 대량의 연산 처리를 필요로 하는 음향 신호 처리도 실용적인 처리 속도로 실행할 수 있게 되었다. 이에 따라, 복수의 마이크로폰을 이용한 멀티 채널의 음향 처리 기술의 실용화가 예상되고 있다. 그 일례가, 음향 신호의 도래 방향을 추정하는 음원 방향 추정 방법이다. 음원 방향 추정 방법은, 복수의 마이크로폰을 설치해 놓고, 목적으로 하는 음원으로부터의 음향 신호가 2개의 마이크로폰에 도달하였을 때의 지연 시간을 구하고, 마이크로폰간의 도달 거리의 차 및 마이크로폰의 설치 간격에 기초하여, 음원으로부터의 음향 신호의 도래 방향을 추정하는 것이다.
종래의 음원 방향 추정 방법은 2개의 마이크로폰으로부터 입력된 신호간의 상호 상관을 산출하고, 상호 상관이 최대로 되는 시간에서의 2개의 신호간의 지연 시간을 산출한다. 산출된 지연 시간에, 상온의 공기 중에서의 음의 전파 속도인 약 340m/s(온도에 따라서 변화됨)를 승산함으로써, 도달 거리차가 구해지므로, 마이크로폰의 설치 간격으로부터 삼각법에 따라서 음향 신호의 도래 방향이 산출된다.
하지만, 이와 같은 종래의 음원 방향 추정 방법은 잡음 중첩 등으로 인하여 오차가 크게 발생하는 문제점이 있었다. 따라서, 음원의 위치 추정 오차를 줄여 추정 성공율을 향상시킨 음원 추정 방법이 요구된다.
본 발명은 다채널 마이크로폰으로 수집된 사운드 신호의 MUSIC(Multiple Signal Classifier) 스펙트럼으로부터 오차가 작은 추정 입사각을 검출함으로써, 정확하게 음원 위치를 추정하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 음원 방향 추정 장치가 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 음원 방향 추정 장치는 임의의 지점에 위치한 음원으로부터 발생된 다채널의 사운드 신호를 입력받는 입력부, 상기 입력 사운드 신호를 복소 신호로 변환하는 신호 변환부, MUSIC(Multiple Signal Classifier) 알고리즘을 이용하여, 입력 사운드 신호가 발생된 음원의 방향을 추정하기 위한 공간 스펙트럼을 생성하는 스펙트럼 생성부, 상기 공간 스펙트럼에서 음원의 실제 방향이 되는 적어도 하나의 피크 좌표들을 검출함으로써, 후보 입사각들을 검출하는 후보 입사각 검출부 및 각 후보 입사각에 상응하는 입력 사운드 신호의 에너지를 산출하고, 최대 에너지를 가지는 후보 입사각을 추정 입사각으로 검출하는 추정 입사각 검출부를 포함한다.
보간 다항식을 이용하여 상기 공간 스펙트럼의 해상도를 높여 추정오차가 감소된 추정 입사각을 획득하는 해상도 향상부를 더 포함한다.
상기 신호 변환부는 저대역 통과 필터의 주파수 이동을 통하여 중심 주파수를 가지는 협대역 복소신호생성 필터를 포함한다.
상기 스펙트럼 생성부는 상기 입력 사운드 신호의 복소 신호 벡터로부터 공분산을 산출하고, 상기 산출된 공분산을 이용하여 고유벡터를 산출하고, 상기 산출된 고유벡터와 배열응답의 내적의 역수로 상기 공간 스펙트럼을 생성한다.
상기 후보 입사각 검출부는 천정각과 방위각으로 이루어진 2차원에서 각 차원의 미분계수가 양에서 음으로 변하는 점을 피크 좌표로 검출한다.
상기 추정 입사각 검출부는 복소 신호로 변환된 입력 사운드 신호에 조정벡터를 곱하여 후보 입사각의 방향으로 조정 후, 에너지 크기를 산출하여 최대 에너지를 가지는 후보 입사각을 추정 입사각으로 검출한다.
상기 해상도 향상부는 상기 검출된 복수의 피크 좌표 중에서, 정립 성분에 의한 피크 좌표 주변의 복수의 반향 성분에 의한 피크 좌표를 이용하여 상기 보간 다항식을 산출하고, 상기 산출된 보간 다항식을 편미분하여 상기 추정 입사각을 획득한다.
상기 후보 입사각 및 상기 추정 입사각은 천정각 및 방위각을 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 음원 방향 추정 장치에서 수행되는 음원 방향 추정 방법이 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 음원 방향 추정 방법은 임의의 지점에 위치한 음원으로부터 발생된 다채널의 사운드 신호를 입력받는 단계, 상기 입력 사운드 신호를 복소 신호로 변환하는 단계, MUSIC(Multiple Signal Classifier) 알고리즘을 이용하여, 입력 사운드 신호가 발생된 음원의 방향을 추정하기 위한 공간 스펙트럼을 생성하는 단계, 상기 공간 스펙트럼에서 음원의 실제 방향이 되는 적어도 하나의 피크 좌표들을 검출함으로써, 후보 입사각들을 검출하는 단계 및 각 후보 입사각에 상응하는 입력 사운드 신호의 에너지를 산출하고, 최대 에너지를 가지는 후보 입사각을 추정 입사각으로 검출하는 단계를 포함한다.
보간 다항식을 이용하여 상기 공간 스펙트럼의 해상도를 높여 추정오차가 감소된 추정 입사각을 획득하는 단계를 더 포함한다.
상기 복소 신호로 변환하는 단계는 저대역 통과 필터의 주파수 이동을 통하여 중심 주파수를 가지는 협대역 복소신호생성 필터를 이용하여 상기 입력 사운드 신호를 복소 신호로 변환한다.
상기 공간 스펙트럼을 생성하는 단계는 상기 입력 사운드 신호의 복소 신호 벡터로부터 공분산을 산출하고, 상기 산출된 공분산을 이용하여 고유벡터를 산출하고, 상기 산출된 고유벡터와 배열응답의 내적의 역수로 상기 공간 스펙트럼을 생성한다.
상기 후보 입사각들을 검출하는 단계는 천정각과 방위각으로 이루어진 2차원에서 각 차원의 미분계수가 양에서 음으로 변하는 점을 피크 좌표로 검출한다.
상기 추정 입사각으로 검출하는 단계는 복소 신호로 변환된 입력 사운드 신호에 조정벡터를 곱하여 후보 입사각의 방향으로 조정 후, 에너지 크기를 산출하여 최대 에너지를 가지는 후보 입사각을 추정 입사각으로 검출한다.
상기 추정오차가 감소된 추정 입사각을 획득하는 단계는 상기 검출된 복수의 피크 좌표 중에서, 정립 성분에 의한 피크 좌표 주변의 복수의 반향 성분에 의한 피크 좌표를 이용하여 상기 보간 다항식을 산출하고, 상기 산출된 보간 다항식을 편미분하여 상기 추정 입사각을 획득한다.
본 발명은 다채널 마이크로폰으로 수집된 사운드 신호의 MUSIC(Multiple Signal Classifier) 스펙트럼으로부터 오차가 작은 추정 입사각을 검출함으로써, 정확하게 음원 위치를 추정할 수 있다.
도 1은 음원 방향 추정 장치의 구성을 개략적으로 예시한 도면.
도 2는 음원 방향 추정 장치에서 수행되는 음원 방향 추정 방법을 나타낸 흐름도.
도 3은 공간 스펙트럼의 예를 나타낸 도면.
도 4는 공간 스펙트럼의 해상도 향상의 예를 나타낸 도면.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다.
도 1은 음원 방향 추정 장치의 구성을 개략적으로 예시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 음원 방향 추정 장치는 입력부(10), 신호 변환부(20), 스펙트럼 생성부(30), 후보 입사각 검출부(40), 추정 입사각 검출부(50) 및 해상도 향상부(60)를 포함한다.
입력부(10)는 임의의 지점에 위치한 음원으로부터 발생된 다채널의 사운드 신호를 입력받는다. 예를 들어, 입력부(10)는 다채널 마이크로폰을 통하여 다채널의 사운드 신호를 입력받을 수 있다.
신호 변환부(20)는 MUSIC(Multiple Signal Classifier) 알고리즘을 사용하기 위하여 입력 사운드 신호를 복소 신호로 변환한다. 예를 들어, 신호 변환부(20)는 저대역 통과 필터의 주파수 이동을 통하여 중심 주파수를 가지는 협대역 복소신호생성 필터를 포함할 수 있으며, 복소신호생성 필터를 통해 입력 사운드 신호를 복소 신호로 변환할 수 있다. 여기서, 복소신호생성 필터의 주파수 응답은 다음의 수학식1과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112014000381786-pat00001
여기서, Ha(z)는 MUSIC 분석을 위해 사용되는 복소 대역통과 신호를 생성하기 위한 복소신호생성 필터이고, HLPF(z)는 분석하고자 하는 신호 대역폭의 절반을 차단주파수로 하는 저대역통과 필터이고, ω0 는 입력 사운드 신호의 분석 주파수 대역의 중심 주파수이다. 실수의 값으로 주어지는 입력 사운드 신호는 복소신호생성 필터에 의해서 복소 협대역 신호가 될 수 있다.
스펙트럼 생성부(30)는 MUSIC 알고리즘을 이용하여, 입력 사운드 신호가 발생된 음원의 방향을 추정하기 위한 공간 스펙트럼을 생성한다. 예를 들어, 스펙트럼 생성부(30)는 입력 사운드 신호의 복소 신호 벡터로부터 공분산을 산출하고, 산출된 공분산을 이용하여 고유벡터와 고유값을 산출한다. 그 후, 잡음부의 고유벡터와 배열응답의 수직성을 이용하여 두 벡터 내적의 역수를 계산함으로써, MUSIC 공간 스펙트럼이 생성될 수 있다. 즉, 스펙트럼은 배열응답이 신호의 입사 천정각과 방위각일 때 최대가 되므로, 입사각에 따른 스펙트럼 분석을 통하여 신호의 입사각을 추정할 수 있다. 이와 같은 공간 스펙트럼은 하기의 수식 2를 이용하여 산출될 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112014000381786-pat00002
여기서, θ 는 천정각이고, Φ 는 방위각이고, P(θ, Φ)는 천정각과 방위각에 따른 공간 스펙트럼이고,
Figure 112014000381786-pat00003
는 배열응답의 hermitian이고,
Figure 112014000381786-pat00004
는 잡음 고유벡터로 이루어진 행렬이고,
Figure 112014000381786-pat00005
는 잡음 고유벡터로 이루어진 행렬의 hermitian 행렬이고,
Figure 112014000381786-pat00006
는 배열응답으로 배열에 대한 신호의 방향성분을 포함한 벡터이다.
후보 입사각 검출부(40)는 스펙트럼 생성부(30)에서 생성된 공간 스펙트럼에서 음원의 실제 방향이 되는 적어도 하나의 피크 좌표들을 검출함으로써, 후보 입사각들을 검출한다.
예를 들어, 후보 입사각 검출부(40)는 각 차원의 미분계수(
Figure 112015012631126-pat00007
)를 산출하는 하기의 수학식 3을 이용하여 θ와 Φ로 이루어진 2차원에서 각 차원의 미분계수가 양에서 음으로 변하는 점을 피크 좌표로 검출할 수 있다. 즉, 검출하려는 점의 각 차원에서 검출하려는 점과 ±1이 되는 점과의 기울기를 구하여 나온 두 기울기 값의 곱을 구한 값이 두 차원 모두 음수이면 그 점을 피크 좌표로 검출할 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112014000381786-pat00008
Figure 112014000381786-pat00009
Figure 112014000381786-pat00010

추정 입사각 검출부(50)는 각 후보 입사각에 상응하는 입력 사운드 신호의 에너지를 산출하고, 최대 에너지를 가지는 후보 입사각을 추정 입사각으로 검출한다. 공간적 특성에 따른 잔향 성분에 의하여 공간 스펙트럼에서 반향 성분이 포함된 피크 좌표가 함께 검출되므로, 추정 입사각 검출부(50)는 후보 입사각 검출부(40)에 의하여 검출된 후보 입사각들에서, 반향 성분에 의한 후보 입사각을 제거하여 추정 입사각을 검출할 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, MUSIC 알고리즘을 이용하여 생성된 공간 스펙트럼에서 후보 입사각들에 상응하는 복수의 피크가 나타나며, 정립 성분에 의한 피크(O)와 반향 성분에 의한 피크(X)가 함께 나타난다.
예를 들어, 추정 입사각 검출부(50)는 복소 신호로 변환된 입력 사운드 신호에 조정벡터를 곱하여 후보 입사각의 방향으로 조정 후, 에너지 크기를 산출하여 최대 에너지를 가지는 후보 입사각을 추정 입사각으로 검출할 수 있다. 추정 입사각 검출부(50)는 하기의 수학식 4를 이용하여 후보 입사각 별 에너지를 산출할 수 있다.
[수학식 4]
조정 행렬:
Figure 112014000381786-pat00011
조정된 신호:
Figure 112014000381786-pat00012
조정된 신호의 에너지:
Figure 112014000381786-pat00013
여기서, 조정 행렬은 θ와 Φ에 관한 함수로, 마이크로폰 배열에서 측정된 신호의 지연 시간을 상쇄 시켜준다. 조정 행렬에 의하여 다채널 입력 사운드 신호는 지연 시간이 없게 조정되고, 각 θ와 Φ에 대한 조정 행렬을 다채널 입력에 곱한 출력의 에너지가 최대인 각도를 음원의 입사각으로 선정된다.
해상도 향상부(60)는 보간 다항식을 이용하여 공간 스펙트럼의 해상도를 높임으로써, 추정오차가 감소된 추정 입사각을 획득한다. 예를 들어, 해상도 향상부(60)는 하기의 수학식 5를 이용하여 추정오차가 감소된 추정 입사각을 산출할 수 있다.
[수학식 5]
Figure 112014000381786-pat00014
Figure 112014000381786-pat00015
여기서, α1, …, α6은 도 4에 도시된 바와 같이, 피크를 포함한 피크 주변의 점(X)을 이용하여 추정될 수 있으며, 이에 따라, 보간 다항식인 2차원의 2차 함수(f(θ, Φ))가 생성될 수 있다.
여기서, α1, …, α6은 도 4에 도시된 바와 같이, 피크를 포함한 피크 주변의 점(X) 6개를 이용해 수학식 5와 같은 6개의 다항식을 구하고, 그 다항식을 계산함으로써 추정될 수 있으며, 이에 따라, 보간 다항식인 2차원의 2차 함수(f(θ, Φ))가 생성될 수 있다.
그리고, 생성된 보간 다항식을 이용하여 다항식이 최대가 되는 입사각 (θ, Φ)를 구하기 위해 다항식을 θ, Φ으로 각각 편미분하여 0으로 놓아 θ, Φ로 이루어진 2개의 1차 다항식을 구하여 계산하면, 추정오차가 감소된 추정 입사각(θopt, Φopt)가 산출할 있다.
도 2는 음원 방향 추정 장치에서 수행되는 음원 방향 추정 방법을 나타낸 흐름도이다.
S210 단계에서, 음원 방향 추정 장치는 임의의 지점에 위치한 음원으로부터 발생된 다채널의 사운드 신호를 입력받는다. 예를 들어, 음원 방향 추정 장치는 다채널 마이크로폰을 통하여 다채널의 사운드 신호를 입력받을 수 있다.
S220 단계에서, 음원 방향 추정 장치는 MUSIC(Multiple Signal Classifier) 알고리즘을 사용하기 위하여 입력 사운드 신호를 복소 신호로 변환한다. 예를 들어, 음원 방향 추정 장치는 저대역 통과 필터의 주파수 이동을 통하여 중심 주파수를 가지는 협대역 복소신호생성 필터를 포함할 수 있으며, 복소신호생성 필터를 통해 입력 사운드 신호를 복소 신호로 변환할 수 있다.
S230 단계에서, 음원 방향 추정 장치는 MUSIC 알고리즘을 이용하여, 입력 사운드 신호가 발생된 음원의 방향을 추정하기 위한 공간 스펙트럼을 생성한다. 예를 들어, 음원 방향 추정 장치는 입력 사운드 신호의 복소 신호 벡터로부터 공분산을 산출하고, 산출된 공분산을 이용하여 고유벡터와 고유값을 산출하여 잡음부의 고유벡터와 배열응답의 수직성을 이용하여 두 벡터 내적의 역수를 취하여 MUSIC 공간 스펙트럼을 생성할 수 있다.
S240 단계에서, 음원 방향 추정 장치는 생성된 공간 스펙트럼에서 음원의 실제 방향이 되는 적어도 하나의 피크 좌표들을 검출함으로써, 후보 입사각들을 검출한다.
S250 단계에서, 음원 방향 추정 장치는 각 후보 입사각에 상응하는 입력 사운드 신호의 에너지를 산출하고, 최대 에너지를 가지는 후보 입사각을 추정 입사각으로 검출한다. 공간적 특성에 따른 잔향 성분에 의하여 공간 스펙트럼에서 반향 성분이 포함된 피크 좌표가 함께 검출되므로, 음원 방향 추정 장치는 검출된 후보 입사각들에서, 반향 성분에 의한 후보 입사각을 제거하여 추정 입사각을 검출할 수 있다.
S260 단계에서, 음원 방향 추정 장치는 보간 다항식을 이용하여 공간 스펙트럼의 해상도를 높임으로써, 추정오차가 감소된 추정 입사각을 획득한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 음원 방향 추정 방법은 다양한 전자적으로 정보를 처리하는 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 저장 매체에 기록될 수 있다. 저장 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
저장 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 소프트웨어 분야 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 저장 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 또한 상술한 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 전자적으로 정보를 처리하는 장치, 예를 들어, 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 입력부
20: 신호 변환부
30: 스펙트럼 생성부
40: 후보 입사각 검출부
50: 추정 입사각 검출부
60: 해상도 향상부

Claims (8)

  1. 임의의 지점에 위치한 음원으로부터 발생된 다채널의 사운드 신호를 입력받는 입력부;
    상기 입력 사운드 신호를 복소 신호로 변환하는 신호 변환부;
    MUSIC(Multiple Signal Classifier) 알고리즘을 이용하여, 입력 사운드 신호가 발생된 음원의 방향을 추정하기 위한 공간 스펙트럼을 생성하는 스펙트럼 생성부;
    상기 공간 스펙트럼에서 음원의 실제 방향이 되는 적어도 하나의 피크 좌표들을 검출함으로써, 후보 입사각들을 검출하는 후보 입사각 검출부;
    각 후보 입사각에 상응하는 입력 사운드 신호의 에너지를 산출하고, 최대 에너지를 가지는 후보 입사각을 추정 입사각으로 검출하는 추정 입사각 검출부; 및
    보간 다항식을 이용하여 상기 공간 스펙트럼의 해상도를 높여 추정오차가 감소된 추정 입사각을 획득하는 해상도 향상부를 포함하는 음원 방향 추정 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 신호 변환부는 저대역 통과 필터의 주파수 이동을 통하여 중심 주파수를 가지는 협대역 복소신호생성 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 음원 방향 추정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스펙트럼 생성부는 상기 입력 사운드 신호의 복소 신호 벡터로부터 공분산을 산출하고, 상기 산출된 공분산을 이용하여 고유벡터를 산출하고, 상기 산출된 고유벡터와 배열응답의 내적의 역수로 상기 공간 스펙트럼을 생성하는 것을 특징으로 하는 음원 방향 추정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 후보 입사각 검출부는 천정각과 방위각으로 이루어진 2차원에서 각 차원의 미분계수가 양에서 음으로 변하는 점을 피크 좌표로 검출하는 것을 특징으로 하는 음원 방향 추정 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 추정 입사각 검출부는 복소 신호로 변환된 입력 사운드 신호에 조정벡터를 곱하여 후보 입사각의 방향으로 조정 후, 에너지 크기를 산출하여 최대 에너지를 가지는 후보 입사각을 추정 입사각으로 검출하는 것을 특징으로 하는 음원 방향 추정 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 해상도 향상부는 상기 검출된 복수의 피크 좌표 중에서, 정립 성분에 의한 피크 좌표 주변의 복수의 반향 성분에 의한 피크 좌표를 이용하여 상기 보간 다항식을 산출하고, 상기 산출된 보간 다항식을 편미분하여 상기 추정 입사각을 획득하는 것을 특징으로 하는 음원 방향 추정 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 후보 입사각 및 상기 추정 입사각은 천정각 및 방위각을 포함하는 것을 특징으로 하는 음원 방향 추정 장치.


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