JP2974447B2 - 音検出装置 - Google Patents
音検出装置Info
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Description
【０００１】［発明の目的］
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば対象外の音が存
在する計測条件下で対象音の検出を行う音検出装置に関
する。
在する計測条件下で対象音の検出を行う音検出装置に関
する。
【０００３】
【従来の技術】多数の機器が運転されている状況で、例
えば異常音を発する機器の方向を正しく同定することに
よってこれを特定し、その異常音を収録することを要す
る場合がある。
えば異常音を発する機器の方向を正しく同定することに
よってこれを特定し、その異常音を収録することを要す
る場合がある。
【０００４】そして音源方向の同定を行うには従来、音
響インテンシティ装置が使用されていた。この音響イン
テンシティ装置は、図４の概略構成図に示すように離間
して配置した集音用のマイクロホン１，２と検出部３と
で構成されていて、例えば離間したマイクロホン１，２
の集音面に対し前面側のα方向にある音源４の音源方向
の同定を行う場合は、各マイクロホン１，２で集音した
対象音が検出部３に入力されそれらの音の音圧と粒子速
度とから音響インテンシティを求めることができ、マイ
クロホン１，２の離間方向の射影成分が算出される。そ
して射影成分が最大になるように装置を回転することに
よって、最大になったときのマイクロホン１，２の離間
方向が音源方向として得られる。そして音源４からの対
象音は各マイクロホン１，２が集音した音の出力をその
まま用いることで特定できる。しかしこの装置では、対
象音と共に対象外の音が存在する状況において音源方向
の同定を行うことは容易ではなく、また対象音のみを特
定して捕らえることは出来ない。
響インテンシティ装置が使用されていた。この音響イン
テンシティ装置は、図４の概略構成図に示すように離間
して配置した集音用のマイクロホン１，２と検出部３と
で構成されていて、例えば離間したマイクロホン１，２
の集音面に対し前面側のα方向にある音源４の音源方向
の同定を行う場合は、各マイクロホン１，２で集音した
対象音が検出部３に入力されそれらの音の音圧と粒子速
度とから音響インテンシティを求めることができ、マイ
クロホン１，２の離間方向の射影成分が算出される。そ
して射影成分が最大になるように装置を回転することに
よって、最大になったときのマイクロホン１，２の離間
方向が音源方向として得られる。そして音源４からの対
象音は各マイクロホン１，２が集音した音の出力をその
まま用いることで特定できる。しかしこの装置では、対
象音と共に対象外の音が存在する状況において音源方向
の同定を行うことは容易ではなく、また対象音のみを特
定して捕らえることは出来ない。
【０００５】一方、騒音環境下で音源からの対象音を明
確に捕らえることができるものとして適応ノイズ・キャ
ンセラが使用されていた。この適応ノイズ・キャンセラ
は、図５に概略構成を示すように音源４からの対象音ｓ
と共に対象外の音ｎを集音するマイクロホン５と、音源
４からの対象音ｓは集音せず対象外の音ｎのみを集音す
るように配置したマイクロホン６と、各マイクロホン
５，６から入力された信号を処理する適応フィルタ７を
有するモジュール８を備えて構成されている。なおマイ
クロホン５で集音された対象外の音の信号をｎp とし、
マイクロホン６で集音された対象外の音の信号をｎr と
する。
確に捕らえることができるものとして適応ノイズ・キャ
ンセラが使用されていた。この適応ノイズ・キャンセラ
は、図５に概略構成を示すように音源４からの対象音ｓ
と共に対象外の音ｎを集音するマイクロホン５と、音源
４からの対象音ｓは集音せず対象外の音ｎのみを集音す
るように配置したマイクロホン６と、各マイクロホン
５，６から入力された信号を処理する適応フィルタ７を
有するモジュール８を備えて構成されている。なおマイ
クロホン５で集音された対象外の音の信号をｎp とし、
マイクロホン６で集音された対象外の音の信号をｎr と
する。
【０００６】このように構成されたものにおいては、モ
ジュール８に対象音信号ｓ0 と共に入力された対象外の
音信号ｎp を、対象外の音信号ｎr を適応フィルタ７に
入力しフィルタ係数ｈを更新しながら適応同定の動作行
い、対象外の音信号ｎp を推定し消去するように動作す
る。すなわち適応フィルタ７の出力信号をｙ0 とする
と、モジュール８の出力である誤差信号ε0 は、 ε0 ＝ｓ0 ＋ｎp −ｙ0 である。そして、誤差信号ε0 の平均自乗誤差Ｅ（ε0
2 ）は、 Ｅ（ε0 2 ）＝Ｅ（ｓ0 2 ）＋２Ｅ［ｓ0 （ｎp −
ｙ0 ）］＋Ｅ［（ｎp −ｙ0 ）2 ］ であり、一般にｓ0 ，ｎp 及びｙ0 はランダムな信号と
考えられるため互いに無相関と仮定できる。したがっ
て、第２項は繰り返し平均することによって０に収斂
し、最終的に誤差信号εの平均自乗誤差Ｅ（ε0 2 ）
は、 Ｅ（ε0 2 ）＝Ｅ（ｓ0 2 ）＋Ｅ［（ｎp −ｙ0 ）2 ］ となり、一方、ｎp −ｙ0 ＝ε0 −ｓ0 であることよ
り、適応フィルタ７でＥ（ε0 2 ）を最小にすると誤差
信号ε0 と対象音信号ｓ0 の差も最小となり、誤差信号
ε0 は対象音信号ｓ0 に近似したものとなる。このよう
にして対象外の音ｎが除去された対象音ｓの信号ｓ0 を
モジュール８の出力として得ることができる。
ジュール８に対象音信号ｓ0 と共に入力された対象外の
音信号ｎp を、対象外の音信号ｎr を適応フィルタ７に
入力しフィルタ係数ｈを更新しながら適応同定の動作行
い、対象外の音信号ｎp を推定し消去するように動作す
る。すなわち適応フィルタ７の出力信号をｙ0 とする
と、モジュール８の出力である誤差信号ε0 は、 ε0 ＝ｓ0 ＋ｎp −ｙ0 である。そして、誤差信号ε0 の平均自乗誤差Ｅ（ε0
2 ）は、 Ｅ（ε0 2 ）＝Ｅ（ｓ0 2 ）＋２Ｅ［ｓ0 （ｎp −
ｙ0 ）］＋Ｅ［（ｎp −ｙ0 ）2 ］ であり、一般にｓ0 ，ｎp 及びｙ0 はランダムな信号と
考えられるため互いに無相関と仮定できる。したがっ
て、第２項は繰り返し平均することによって０に収斂
し、最終的に誤差信号εの平均自乗誤差Ｅ（ε0 2 ）
は、 Ｅ（ε0 2 ）＝Ｅ（ｓ0 2 ）＋Ｅ［（ｎp −ｙ0 ）2 ］ となり、一方、ｎp −ｙ0 ＝ε0 −ｓ0 であることよ
り、適応フィルタ７でＥ（ε0 2 ）を最小にすると誤差
信号ε0 と対象音信号ｓ0 の差も最小となり、誤差信号
ε0 は対象音信号ｓ0 に近似したものとなる。このよう
にして対象外の音ｎが除去された対象音ｓの信号ｓ0 を
モジュール８の出力として得ることができる。
【０００７】しかしこの装置では音源４が明確に判明し
ている場合に、マイクロホン５を音源４に近付けるか指
向方向を音源方向に一致させるかすれば対象音ｓを得る
ことができるものの、音源４が明確でない場合にはその
音源４の方向にマイクロホン５の指向方向を正しく一致
させることが困難であり、また音源４に近付けたりする
ことも対象が明確でないためにできない。さらに音の到
来方向に対して指向性を上げ、対象音ｓを捕らえ収録す
る等して対象音をより詳しく分析し、例えば異常音によ
って音源となっている機器の異常内容や異常状況をより
詳しく得ようとしたりする要求に対しては、十分満足で
きるものではなかった。
ている場合に、マイクロホン５を音源４に近付けるか指
向方向を音源方向に一致させるかすれば対象音ｓを得る
ことができるものの、音源４が明確でない場合にはその
音源４の方向にマイクロホン５の指向方向を正しく一致
させることが困難であり、また音源４に近付けたりする
ことも対象が明確でないためにできない。さらに音の到
来方向に対して指向性を上げ、対象音ｓを捕らえ収録す
る等して対象音をより詳しく分析し、例えば異常音によ
って音源となっている機器の異常内容や異常状況をより
詳しく得ようとしたりする要求に対しては、十分満足で
きるものではなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記のような対象外の
音が存在する中で対象音を抽出し、その音源方向を同定
することが困難な状況に鑑みて本発明はなされたもの
で、その目的とするところは対象音の抽出及び音源方向
の正しい同定が確実かつ容易に行うことができる音検出
装置を提供することにある。
音が存在する中で対象音を抽出し、その音源方向を同定
することが困難な状況に鑑みて本発明はなされたもの
で、その目的とするところは対象音の抽出及び音源方向
の正しい同定が確実かつ容易に行うことができる音検出
装置を提供することにある。
【０００９】［発明の構成］
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の音検出装置は、
対象音と対象外の音とを共に受音する複数の第１の受音
器と、対象外の音のみを受音する第２の受音器と、第１
及び第２の受音器からの信号がそれぞれ入力され適応フ
ィルタで適応同定され、第１の受音器からの信号の中の
対象外の音を推定して消去し対象音の信号を出力する複
数の入力モジュールと、これら入力モジュールの出力信
号を入力して対象音のみの信号を出力しかつ対象音の音
源の方向を同定する出力モジュールとを具備しているこ
とを特徴とするものであり、そして、出力モジュールは
入力された各入力モジュールの出力信号の間の差が最小
となるようにフィルタ係数を変えて適応同定する適応フ
ィルタを備えていることを特徴とし、また、出力モジュ
ールは入力された各入力モジュールの出力信号の間の差
が最小となるようにフィルタ係数を変えて適応同定する
適応フィルタを備えかつこの適応フィルタは入力モジュ
ールの適応フィルタよりも後で収束するものであること
を特徴とし、さらにまた、出力モジュールは予め設定さ
れたフィルタ係数を有するフィルタを備えるように構成
されていることを特徴とするものである。
対象音と対象外の音とを共に受音する複数の第１の受音
器と、対象外の音のみを受音する第２の受音器と、第１
及び第２の受音器からの信号がそれぞれ入力され適応フ
ィルタで適応同定され、第１の受音器からの信号の中の
対象外の音を推定して消去し対象音の信号を出力する複
数の入力モジュールと、これら入力モジュールの出力信
号を入力して対象音のみの信号を出力しかつ対象音の音
源の方向を同定する出力モジュールとを具備しているこ
とを特徴とするものであり、そして、出力モジュールは
入力された各入力モジュールの出力信号の間の差が最小
となるようにフィルタ係数を変えて適応同定する適応フ
ィルタを備えていることを特徴とし、また、出力モジュ
ールは入力された各入力モジュールの出力信号の間の差
が最小となるようにフィルタ係数を変えて適応同定する
適応フィルタを備えかつこの適応フィルタは入力モジュ
ールの適応フィルタよりも後で収束するものであること
を特徴とし、さらにまた、出力モジュールは予め設定さ
れたフィルタ係数を有するフィルタを備えるように構成
されていることを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】上記のように構成された音検出装置は、離間し
て配置した複数の第１の受音器からの信号と、第２の受
音器からの信号とから適応フィルタが設けられた複数の
入力モジュールによって対象外の音信号を推定して消去
し、位相の異なる複数の対象音信号を得、得られた位相
の異なる対象音のみの信号を出力モジュールに入力し、
位相差から音源方向を同定するようにしている。このた
め対象外の音が存在する中からでも容易に対象音を抽出
し、その正しい音源方向の同定を確実かつ容易に行うこ
とができる。
て配置した複数の第１の受音器からの信号と、第２の受
音器からの信号とから適応フィルタが設けられた複数の
入力モジュールによって対象外の音信号を推定して消去
し、位相の異なる複数の対象音信号を得、得られた位相
の異なる対象音のみの信号を出力モジュールに入力し、
位相差から音源方向を同定するようにしている。このた
め対象外の音が存在する中からでも容易に対象音を抽出
し、その正しい音源方向の同定を確実かつ容易に行うこ
とができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【００１３】先ず、本発明の第１の実施例を図１を用い
て説明する。図１は概略構成図で、図において１１，１
２は互いに離間して設けられた、例えばマイクロホン等
の第１の受音器であり、第１の受音器１１，１２はその
出力信号がそれぞれ並列に設けられた入力モジュール１
３，１４に入力するように接続されている。同じく１５
は例えばマイクロホン等の第２の受音器であり、第２の
受音器１５はその出力信号が分岐されて入力モジュール
１３，１４に入力するように接続されている。
て説明する。図１は概略構成図で、図において１１，１
２は互いに離間して設けられた、例えばマイクロホン等
の第１の受音器であり、第１の受音器１１，１２はその
出力信号がそれぞれ並列に設けられた入力モジュール１
３，１４に入力するように接続されている。同じく１５
は例えばマイクロホン等の第２の受音器であり、第２の
受音器１５はその出力信号が分岐されて入力モジュール
１３，１４に入力するように接続されている。
【００１４】そして入力モジュール１３，１４にはフィ
ルタ係数がｈ1 ，ｈ2 の適応フィルタ１６，１７と演算
部１８，１９が設けられており、適応フィルタ１６，１
７には第２の受音器１５の出力信号がそれぞれ入力する
ように接続され、演算部１８，１９には第１の受音器１
１，１２の出力信号と適応フィルタ１６，１７の出力信
号との差が演算されて出力するように接続されている。
また適応フィルタ１６，１７は、対応する各演算部１
８，１９の出力信号によってフィルタ係数ｈ1 ，ｈ2 が
更新され、各演算部１８，１９の出力信号が減少し、最
小値に収束するように適応同定する。
ルタ係数がｈ1 ，ｈ2 の適応フィルタ１６，１７と演算
部１８，１９が設けられており、適応フィルタ１６，１
７には第２の受音器１５の出力信号がそれぞれ入力する
ように接続され、演算部１８，１９には第１の受音器１
１，１２の出力信号と適応フィルタ１６，１７の出力信
号との差が演算されて出力するように接続されている。
また適応フィルタ１６，１７は、対応する各演算部１
８，１９の出力信号によってフィルタ係数ｈ1 ，ｈ2 が
更新され、各演算部１８，１９の出力信号が減少し、最
小値に収束するように適応同定する。
【００１５】また、２０は出力モジュールで、これには
入力モジュール１３，１４の演算部１８，１９の出力信
号が入力するように接続されている。出力モジュール２
０にはフィルタ係数がｈ3 の適応フィルタ２１と演算部
２２が設けられていて、適応フィルタ２１には入力モジ
ュール１３の演算部１８の出力信号が入力するように接
続され、演算部２２には入力モジュール１４の演算部１
９の出力信号と適応フィルタ２２の出力信号との差が演
算されて出力するように接続されている。さらに適応フ
ィルタ２１は、演算部２２の出力信号によってフィルタ
係数ｈ3 が更新され、演算部２２の出力信号が減少し、
最小値に収束するように適応同定する。そして出力モジ
ュール２０からは、第１の受音器１１の受音した信号の
うち不要な信号が除去されたものが、入力モジュール１
３の演算部１８の出力信号として出力され、また適応フ
ィルタ２１のフィルタ係数ｈ3 から入力モジュール１
３，１４の演算部１８，１９の各出力信号の間の位相差
が得られる。得られた位相差にもとづき第１の受音器１
１，１２で受音した信号の到来方向が算出される。な
お、出力モジュール２０の適応フィルタ２１の収束係数
は、入力モジュール１３，１４の適応フィルタ１６，１
７の収束係数よりも小さく設定されている。
入力モジュール１３，１４の演算部１８，１９の出力信
号が入力するように接続されている。出力モジュール２
０にはフィルタ係数がｈ3 の適応フィルタ２１と演算部
２２が設けられていて、適応フィルタ２１には入力モジ
ュール１３の演算部１８の出力信号が入力するように接
続され、演算部２２には入力モジュール１４の演算部１
９の出力信号と適応フィルタ２２の出力信号との差が演
算されて出力するように接続されている。さらに適応フ
ィルタ２１は、演算部２２の出力信号によってフィルタ
係数ｈ3 が更新され、演算部２２の出力信号が減少し、
最小値に収束するように適応同定する。そして出力モジ
ュール２０からは、第１の受音器１１の受音した信号の
うち不要な信号が除去されたものが、入力モジュール１
３の演算部１８の出力信号として出力され、また適応フ
ィルタ２１のフィルタ係数ｈ3 から入力モジュール１
３，１４の演算部１８，１９の各出力信号の間の位相差
が得られる。得られた位相差にもとづき第１の受音器１
１，１２で受音した信号の到来方向が算出される。な
お、出力モジュール２０の適応フィルタ２１の収束係数
は、入力モジュール１３，１４の適応フィルタ１６，１
７の収束係数よりも小さく設定されている。
【００１６】このように構成された第１の実施例よれ
ば、例えば周囲の騒音源Ｎ等から外乱音が発せられてい
る中で、対象とする音源Ｓからの対象音ｓを特定して抽
出し、その到来方向を同定しようとする場合、先ず第１
の受音器１１，１２を対象音ｓと外乱音の対象外の音ｎ
とを共に受音するように配置し、第２の受音器１５を対
象外の音ｎのみを受音するように配置する。このように
配置することで、各第１の受音器１１，１２からは対象
音信号ｓ1 , ｓ2 と対象外の音信号ｎ1 , ｎ2 とが加え
合わされた出力信号ｘ1 ＝ｓ1 ＋ｎ1 ，ｘ2 ＝ｓ2 ＋ｎ
2 が出力されて入力モジュール１３，１４の演算部１
８，１９に入力され、第２受音器１５からの対象外の音
信号ｎｒが出力されて入力モジュール１３，１４の適応
フィルタ１６，１７に入力される。入力された対象外の
音信号ｎｒはそれぞれフィルタ係数がｈ1 ，ｈ2 の適応
フィルタ１６，１７を介して出力信号ｙ1 ，ｙ2とな
り、演算部１８，１９で第１の受音器１１，１２の出力
信号ｘ1 ，ｘ2 より適応フィルタ１６，１７の出力信号
ｙ1 ，ｙ2 を減算して第１の誤差信号ε1 ，ε2 が出力
される。そして第１の誤差信号ε1 ，ε2 によって適応
フィルタ１６，１７のフィルタ係数ｈ1 ，ｈ2 が更新さ
れ、第１の誤差信号ε1 ，ε2 がそれぞれ最小値となる
ように収束される。
ば、例えば周囲の騒音源Ｎ等から外乱音が発せられてい
る中で、対象とする音源Ｓからの対象音ｓを特定して抽
出し、その到来方向を同定しようとする場合、先ず第１
の受音器１１，１２を対象音ｓと外乱音の対象外の音ｎ
とを共に受音するように配置し、第２の受音器１５を対
象外の音ｎのみを受音するように配置する。このように
配置することで、各第１の受音器１１，１２からは対象
音信号ｓ1 , ｓ2 と対象外の音信号ｎ1 , ｎ2 とが加え
合わされた出力信号ｘ1 ＝ｓ1 ＋ｎ1 ，ｘ2 ＝ｓ2 ＋ｎ
2 が出力されて入力モジュール１３，１４の演算部１
８，１９に入力され、第２受音器１５からの対象外の音
信号ｎｒが出力されて入力モジュール１３，１４の適応
フィルタ１６，１７に入力される。入力された対象外の
音信号ｎｒはそれぞれフィルタ係数がｈ1 ，ｈ2 の適応
フィルタ１６，１７を介して出力信号ｙ1 ，ｙ2とな
り、演算部１８，１９で第１の受音器１１，１２の出力
信号ｘ1 ，ｘ2 より適応フィルタ１６，１７の出力信号
ｙ1 ，ｙ2 を減算して第１の誤差信号ε1 ，ε2 が出力
される。そして第１の誤差信号ε1 ，ε2 によって適応
フィルタ１６，１７のフィルタ係数ｈ1 ，ｈ2 が更新さ
れ、第１の誤差信号ε1 ，ε2 がそれぞれ最小値となる
ように収束される。
【００１７】さらに入力モジュール１３，１４の出力信
号として出力された第１の誤差信号ε1 ，ε2 は、出力
のモジュール２０の適応フィルタ２１と演算部２２に入
力され、第１の誤差信号ε1 はフィルタ係数がｈ3 の適
応フィルタ２１を介して出力信号ｙ3 となり、演算部２
２では第１の誤差信号ε2 より出力信号ｙ3 を減算して
第２の誤差信号ε3 が出力される。そして第２の誤差信
号ε3 によって適応フィルタ２１のフィルタ係数ｈ3 が
更新され、第２の誤差信号ε3 が零となるように収束さ
れる。なお出力モジュール２０の適応フィルタ２１の収
束係数は、入力モジュール１３，１４の適応フィルタ１
６，１７の収束係数よりも小さく設定されているため、
適応フィルタ２１の収束は適応フィルタ１６，１７の収
束が終わった後に完了する。これによって適応フィルタ
２１のフィルタ係数ｈ3 には、第１の誤差信号ε1 ，ε
2 の間の時間的なずれ、すなわち位相差が抽出され、抽
出した位相差にもとづき対象音ｓの到来方向が算出さ
れ、また第１の受音器１１が受音した対象音信号ｓ1 と
対象外の音信号ｎ1 の中から対象音信号ｓ1 のみが出力
される。
号として出力された第１の誤差信号ε1 ，ε2 は、出力
のモジュール２０の適応フィルタ２１と演算部２２に入
力され、第１の誤差信号ε1 はフィルタ係数がｈ3 の適
応フィルタ２１を介して出力信号ｙ3 となり、演算部２
２では第１の誤差信号ε2 より出力信号ｙ3 を減算して
第２の誤差信号ε3 が出力される。そして第２の誤差信
号ε3 によって適応フィルタ２１のフィルタ係数ｈ3 が
更新され、第２の誤差信号ε3 が零となるように収束さ
れる。なお出力モジュール２０の適応フィルタ２１の収
束係数は、入力モジュール１３，１４の適応フィルタ１
６，１７の収束係数よりも小さく設定されているため、
適応フィルタ２１の収束は適応フィルタ１６，１７の収
束が終わった後に完了する。これによって適応フィルタ
２１のフィルタ係数ｈ3 には、第１の誤差信号ε1 ，ε
2 の間の時間的なずれ、すなわち位相差が抽出され、抽
出した位相差にもとづき対象音ｓの到来方向が算出さ
れ、また第１の受音器１１が受音した対象音信号ｓ1 と
対象外の音信号ｎ1 の中から対象音信号ｓ1 のみが出力
される。
【００１８】このように第１の実施例によれば、雑音等
の対象外の音ｎが存在する中から対象音ｓのみを抽出す
ると共に対象音ｓの到来方向を正しく同定し、音源Ｓの
特定や対象音ｓに含まれる、例えば異常の発生箇所や異
常内容等の情報を容易に得ることができる。またこれら
の対象音ｓの抽出と対象音ｓの到来方向の同定を、音源
Ｓに接近せずに遠隔的に容易に行うこともできる。
の対象外の音ｎが存在する中から対象音ｓのみを抽出す
ると共に対象音ｓの到来方向を正しく同定し、音源Ｓの
特定や対象音ｓに含まれる、例えば異常の発生箇所や異
常内容等の情報を容易に得ることができる。またこれら
の対象音ｓの抽出と対象音ｓの到来方向の同定を、音源
Ｓに接近せずに遠隔的に容易に行うこともできる。
【００１９】次に、本発明の第２の実施例を図２を用い
て説明する。図２は概略構成図であり、第２の実施例は
第１の実施例の出力モジュール２０を第１の出力モジュ
ールとし、さらに第２の出力モジュール２３を付加する
等の一部変更によって対象音ｓのＳ／Ｎ比を向上させた
ものである。第２の出力モジュール２３にはフィルタ２
４と演算部２５が設けられていて、フィルタ２４には入
力モジュール１３の演算部１８の出力信号が入力するよ
うに接続され、演算部２５には入力モジュール１４の演
算部１９の出力信号とフィルタ２４の出力信号との和が
演算されて出力するように接続されている。またフィル
タ２４には、第１の出力モジュール２０の適応フィルタ
２１のフィルタ係数ｈ3 が転送器２６を介して転送さ
れ、そのフィルタ係数がｈ3 となっている。そしてフィ
ルタ２４において対象音信号ｓ1 が対象音信号ｓ2 と同
相に調相され、第２の出力モジュール２３の演算部２５
の出力信号として各対象音信号ｓ1 , ｓ2 が加算されて
出力される。同時に第１の出力モジュール２０の適応フ
ィルタ２１のフィルタ係数ｈ3 から位相差が抽出され、
対象音ｓの到来方向が算出される。なおフィルタ係数ｈ
3 からの位相差の抽出は第２の出力モジュール２３のフ
ィルタ係数ｈ3 が転送されたフィルタ２４において行っ
てもよい。
て説明する。図２は概略構成図であり、第２の実施例は
第１の実施例の出力モジュール２０を第１の出力モジュ
ールとし、さらに第２の出力モジュール２３を付加する
等の一部変更によって対象音ｓのＳ／Ｎ比を向上させた
ものである。第２の出力モジュール２３にはフィルタ２
４と演算部２５が設けられていて、フィルタ２４には入
力モジュール１３の演算部１８の出力信号が入力するよ
うに接続され、演算部２５には入力モジュール１４の演
算部１９の出力信号とフィルタ２４の出力信号との和が
演算されて出力するように接続されている。またフィル
タ２４には、第１の出力モジュール２０の適応フィルタ
２１のフィルタ係数ｈ3 が転送器２６を介して転送さ
れ、そのフィルタ係数がｈ3 となっている。そしてフィ
ルタ２４において対象音信号ｓ1 が対象音信号ｓ2 と同
相に調相され、第２の出力モジュール２３の演算部２５
の出力信号として各対象音信号ｓ1 , ｓ2 が加算されて
出力される。同時に第１の出力モジュール２０の適応フ
ィルタ２１のフィルタ係数ｈ3 から位相差が抽出され、
対象音ｓの到来方向が算出される。なおフィルタ係数ｈ
3 からの位相差の抽出は第２の出力モジュール２３のフ
ィルタ係数ｈ3 が転送されたフィルタ２４において行っ
てもよい。
【００２０】このように構成された第２の実施例によれ
ば、加算された対象音信号ｓ1 ＋ｓ2 が得られ、対象音
ｓはＳ／Ｎ比が向上したものとなり、対象音ｓの詳しい
分析などにはより好適なものとなるほか、第１の実施例
と同様な作用、効果が得られる。
ば、加算された対象音信号ｓ1 ＋ｓ2 が得られ、対象音
ｓはＳ／Ｎ比が向上したものとなり、対象音ｓの詳しい
分析などにはより好適なものとなるほか、第１の実施例
と同様な作用、効果が得られる。
【００２１】なお、上記の第１，第２の実施例において
フィルタ係数ｈ3 のインパルスレスポンスをフーリエ変
換することにより各周波数成分ごとの遅延に相当する位
相差がわかるため、これをもとに第１の出力モジュール
２０の適応フィルタ２１に所定の数の遅延をつけること
で周波数の異なるそれぞれ無相関の複数の音源の位置を
それぞれ特定することができる。また第１の出力モジュ
ール２０の適応フィルタ２１のフィルタ係数ｈ3 を予め
一定の遅延に相当する値としておくことにより、方向を
特定して対象音ｓを収録することもできる。
フィルタ係数ｈ3 のインパルスレスポンスをフーリエ変
換することにより各周波数成分ごとの遅延に相当する位
相差がわかるため、これをもとに第１の出力モジュール
２０の適応フィルタ２１に所定の数の遅延をつけること
で周波数の異なるそれぞれ無相関の複数の音源の位置を
それぞれ特定することができる。また第１の出力モジュ
ール２０の適応フィルタ２１のフィルタ係数ｈ3 を予め
一定の遅延に相当する値としておくことにより、方向を
特定して対象音ｓを収録することもできる。
【００２２】次に、本発明の第３の実施例を図３を用い
て説明する。図３は概略構成図であり、第３の実施例は
第１の実施例において入力モジュール１３，１４の後に
出力モジュールとして、音響インテンシティが求められ
る検出部２７を設けるように置き換えて構成されたもの
である。そして検出部２７には入力モジュール１３，１
４の演算部１８，１９の出力信号が入力するように接続
されている。演算部１８，１９の出力信号は、対象外の
音信号ｎ1 , ｎ2が除去された対象音信号ｓ1 ，ｓ2 の
みのものであって両信号ｓ1 ，ｓ2 の間には位相のずれ
があり、これらの対象音信号ｓ1 ，ｓ2 が検出部２７に
入力され位相差にもとずいて第１の受音器１１，１２が
結んだ方向のインテンシティの射影成分が求まり、射影
成分が最大になるように第１の受音器１１，１２を図示
しない回転装置で回転することにより対象音ｓの到来方
向が特定され、対象音のみの信号と共に検出部２７から
出力される。
て説明する。図３は概略構成図であり、第３の実施例は
第１の実施例において入力モジュール１３，１４の後に
出力モジュールとして、音響インテンシティが求められ
る検出部２７を設けるように置き換えて構成されたもの
である。そして検出部２７には入力モジュール１３，１
４の演算部１８，１９の出力信号が入力するように接続
されている。演算部１８，１９の出力信号は、対象外の
音信号ｎ1 , ｎ2が除去された対象音信号ｓ1 ，ｓ2 の
みのものであって両信号ｓ1 ，ｓ2 の間には位相のずれ
があり、これらの対象音信号ｓ1 ，ｓ2 が検出部２７に
入力され位相差にもとずいて第１の受音器１１，１２が
結んだ方向のインテンシティの射影成分が求まり、射影
成分が最大になるように第１の受音器１１，１２を図示
しない回転装置で回転することにより対象音ｓの到来方
向が特定され、対象音のみの信号と共に検出部２７から
出力される。
【００２３】このように構成された第３の実施例によれ
ば、雑音等の対象外の音ｎが存在する中から対象音ｓの
みを抽出すると共に対象音ｓの到来方向が簡単に特定で
き、音源Ｓの特定や対象音ｓに含まれる情報を容易に得
られ、遠隔的に音源Ｓの状況を分析することを可能にす
る。
ば、雑音等の対象外の音ｎが存在する中から対象音ｓの
みを抽出すると共に対象音ｓの到来方向が簡単に特定で
き、音源Ｓの特定や対象音ｓに含まれる情報を容易に得
られ、遠隔的に音源Ｓの状況を分析することを可能にす
る。
【００２４】尚、上記の各実施例においては対象音ｓを
受音する受音器を２個設けて説明したが、さらに３個以
上の第１の受音器や適応フィルタを有するモジュールを
用い、これらを２次元，３次元的に配置してより確度の
高い到来方向の同定を行うようにしてもよく、また第１
及び第２の実施例においては、入力モジュール１３，１
４の適応フィルタ１６，１７での収束を完了した後に、
出力モジュール２０の適応フィルタ２１での収束を行う
ように収束順序を設定してもよい等、要旨を逸脱しない
範囲内で本発明は適宜変更して実施し得るものである。
受音する受音器を２個設けて説明したが、さらに３個以
上の第１の受音器や適応フィルタを有するモジュールを
用い、これらを２次元，３次元的に配置してより確度の
高い到来方向の同定を行うようにしてもよく、また第１
及び第２の実施例においては、入力モジュール１３，１
４の適応フィルタ１６，１７での収束を完了した後に、
出力モジュール２０の適応フィルタ２１での収束を行う
ように収束順序を設定してもよい等、要旨を逸脱しない
範囲内で本発明は適宜変更して実施し得るものである。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、対象外の音信号を推定し消去する複数の適応フィル
タを設け、これらを経て得た位相の異なる対象音のみの
信号から音源方向を同定するように構成したことによ
り、対象外の音が存在する中からでも容易に対象音を抽
出し、その正しい音源方向の同定を確実かつ容易に行う
ことができる。
は、対象外の音信号を推定し消去する複数の適応フィル
タを設け、これらを経て得た位相の異なる対象音のみの
信号から音源方向を同定するように構成したことによ
り、対象外の音が存在する中からでも容易に対象音を抽
出し、その正しい音源方向の同定を確実かつ容易に行う
ことができる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す概略構成図であ
る。
る。
【図２】本発明の第２の実施例を示す概略構成図であ
る。
る。
【図３】本発明の第３の実施例を示す概略構成図であ
る。
る。
【図４】従来の第１の例を示す概略構成図である。
【図５】従来の第２の例を示す概略構成図である。
１１，１２…第１の受音器 １３，１４…入力モジュール １５…第２の受音器 １６，１７…適応フィルタ ２０…出力モジュール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−142479（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−252285（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−253890（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−2087（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−69175（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−43580（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−11882（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−147978（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−292814（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−115882（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 3/80 - 3/86 G01S 5/18 - 5/30 G01S 7/52 - 7/64 G01S 15/00 - 15/96 G01H 3/08 G01N 29/22
Claims (4)
- 【請求項１】 対象音と対象外の音とを共に受音する複
数の第１の受音器と、対象外の音のみを受音する第２の
受音器と、前記第１及び第２の受音器からの信号がそれ
ぞれ入力され適応フィルタで適応同定され、第１の受音
器からの信号の中の対象外の音を推定して消去し対象音
の信号を出力する複数の入力モジュールと、これら入力
モジュールの出力信号を入力して対象音のみの信号を出
力しかつ対象音の音源の方向を同定する出力モジュール
とを具備していることを特徴とする音検出装置。 - 【請求項２】 出力モジュールは入力された各入力モジ
ュールの出力信号の間の差が最小となるようにフィルタ
係数を変えて適応同定する適応フィルタを備えているこ
とを特徴とする請求項１記載の音検出装置。 - 【請求項３】 出力モジュールは入力された各入力モジ
ュールの出力信号の間の差が最小となるようにフィルタ
係数を変えて適応同定する適応フィルタを備えかつこの
適応フィルタは入力モジュールの適応フィルタよりも後
で収束するものであることを特徴とする請求項１記載の
音検出装置。 - 【請求項４】 出力モジュールは予め設定されたフィル
タ係数を有するフィルタを備えるように構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の音検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3107060A JP2974447B2 (ja) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | 音検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3107060A JP2974447B2 (ja) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | 音検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04335176A JPH04335176A (ja) | 1992-11-24 |
| JP2974447B2 true JP2974447B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=14449483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3107060A Expired - Lifetime JP2974447B2 (ja) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | 音検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2974447B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07103813A (ja) * | 1993-09-30 | 1995-04-21 | Nec Corp | ミサイル警報器 |
-
1991
- 1991-05-13 JP JP3107060A patent/JP2974447B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04335176A (ja) | 1992-11-24 |
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