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信号受信装置及び方法

国内特許コード P120006997
整理番号 2003JP0095
掲載日 2012年3月23日
出願番号 特願2005-515494
登録番号 特許第4780497号
出願日 平成16年11月17日(2004.11.17)
登録日 平成23年7月15日(2011.7.15)
国際出願番号 JP2004017098
国際公開番号 WO2005048650
国際出願日 平成16年11月17日(2004.11.17)
国際公開日 平成17年5月26日(2005.5.26)
優先権データ
  • 特願2003-387019 (2003.11.17) JP
発明者
  • 羽入 敏樹
出願人
  • 学校法人日本大学
発明の名称 信号受信装置及び方法
発明の概要

所定の指向特性を有し、到来してくる信号を受信する受信部(2)と、受信部(2)により受信した信号から、その受信方向における方向情報を抽出する方向情報抽出部と、方向情報抽出部で抽出された方向情報に基づき、方向情報関数を生成する方向情報関数生成部と、受信部(2)の指向特性の方向別感度に基づき、指向特性関数を生成する指向特性関数生成部と、方向情報関数生成部で生成された方向情報関数と、指向特性関数生成部で生成された指向特性関数に基づき、空間デコンボリューション演算を行う空間デコンボリューション演算部とを有する。

従来技術、競合技術の概要


信号が到来する音場の所定位置において、所定の方向から到来してくる信号を受信(受音)する際に、一般的に、所定の間隔で配置された複数の無指向性マイクロホンからなるマイクロホンアレイ装置を用いる。
無指向性マイクロホンが所定の間隔を経て配置されることにより、鋭い指向特性(超指向性)を得ることができる。このように、超指向特性を有するマイクロホンアレイ装置によれば、所定の方向から到来してくる信号を受信することができる。
しかし、到来してくる信号が低周数波領域(100Hz程度)の場合には、波長が長波長となるため、マイクロホンの間隔を大きくとる必要がある。したがって、低周波数領域の信号を受信するためには、マイクロホンアレイ装置のサイズが大型化してしまい、小規模な空間領域しか有さない音場に持ち込むことが困難なため、小規模な音場における情報収集ができない問題がある。

産業上の利用分野


本発明は、到来してくる信号を受信する受信装置及び方法に関し、詳しくは、コンサートホール等の所定位置における音場情報の抽出を行う受信装置及び方法に関する。
本出願は、日本国において2003年11月17日に出願した日本特許出願番号2003-387019を基礎として優先権を主張するものであり、この出願を参照することにより、本出願に援用される。

特許請求の範囲 【請求項1】 信号源から到来してくる信号を受信する所定の指向特性を有する受信手段と、
上記受信手段により受信された信号として得られる方向別時間波形について、時間及び方向に関してフーリエ変換することにより、上記受信手段の指向特性の影響を含む受信信号の方向別伝達関数を求める第1のフーリエ変換手段と、
上記受信手段の指向特性関数を時間及び方向に関してフーリエ変換することにより、上記受信手段の指向特性の方向別伝達関数を求める第2のフーリエ変換手段と、
上記第1のフーリエ変換手段により得られた上記受信手段の指向特性の影響を含む上記受信信号の方向別伝達関数と、上記第2のフーリエ変換手段により得られた上記受信手段の指向特性の方向別伝達関数と上記受信手段の指向特性の影響を含む上記受信信号の方向別伝達関数とに基づき、空間デコンボリューション演算を行うことにより、上記受信手段の指向特性の影響を含む上記受信信号から上記受信手段の指向特性の影響を除いた上記受信信号の方向別伝達関数を求める第1の空間デコンボリューション演算手段と、
上記第1の空間デコンボリューション演算手段により得られた上記受信信号の方向別伝達関数を逆フーリエ変換することにより、上記受信手段の指向特性の影響を除いた上記受信信号の方向別時間波形を出力する逆フーリエ変換手段
を備えることを特徴とする信号受信装置。
【請求項2】 任意の方向についての指向特性関数を生成する任意方向指向特性関数生成手段と、
上記任意方向指向特性関数生成手段で生成された任意方向指向特性関数を時間及び方向に関してフーリエ変換することにより、上記任意の方向についての指向特性の方向別伝達関数を求める第3のフーリエ変換手段と、
上記第1の空間デコンボリューション演算手段により得られた上記受信信号の方向別伝達関数と、上記第3のフーリエ変換手段により得られた上記任意の方向についての指向特性の方向別伝達関数とに基づき、空間デコンボリューション演算を行うことにより、上記受信手段の指向特性の影響を含まず、上記任意の方向についての指向特性を付与した上記受信信号の方向別時間波形を出力する第2の逆フーリエ変換手段とを
さらに備えることを特徴とする請求項1記載の信号受信装置。
【請求項3】 上記受信手段は、到来してくる可聴周波数帯域の信号を受信するマイクロホンであることを特徴とする請求項1記載の信号受信装置。
【請求項4】 上記受信手段は、所定の指向特性を有する一個のマイクロホンからなっており、
到来してくる信号を受信すべく、上記マイクロホンを回転する駆動する回転駆動手段を備えることを特徴とする請求項3記載の信号受信装置。
【請求項5】 上記回転駆動手段は、上記マイクロホンを水平方向に回転駆動する水平方向回転駆動部と、上記マイクロホンを垂直方向に回転駆動する垂直方向回転駆動部と、上記水平方向回転駆動部及び上記垂直方向回転駆動部を制御する制御部からなり、
上記水平方向回転駆動部は、上記制御部の制御に応じて上記マイクロホンを水平方向に任意の角度回転駆動し、
上記垂直方向回転駆動部は、上記制御部の制御に応じて上記マイクロホンを垂直方向に任意の角度回転駆動することを特徴とする請求項4記載の信号受信装置。
【請求項6】 上記回転駆動手段は、上記マイクロホンの中心を回転軸と一致させ、又は上記マイクロホンの中心を回転軸から一定距離保ちながら回転することを特徴とする請求項4記載の信号受信装置。
【請求項7】 上記受信手段は、所定の指向特性を有する複数のマイクロホンからなっており、到来してくる信号を受信すべく、上記複数のマイクロホンが所定の間隔で配列されていることを特徴とする請求項3記載の信号受信装置。
【請求項8】記受信手段は、所定の指向特性を有する複数のマイクロホンからなっており、上記複数のマイクロホンが水平方向に任意の間隔で点対称となるように配置され、及び/ 又は当該マイクロホンが複数個、垂直方向に任意の間隔で点対称となるように配置されていることを特徴とする請求項3記載の信号受信装置。
【請求項9】 上記マイクロホンは、中心が同一となるように複数個配置されている、又は、任意の半径の円周上に複数個配置されていることを特徴とする請求項3記載の信号受信装置。
【請求項10】 信号源から到来してくる信号を所定の指向特性を有する受信手段により受信する受信工程と、
上記受信手段により受信された信号として得られる方向別時間波形について、時間及び方向に関してフーリエ変換することにより、上記受信手段の指向特性の影響を含む受信信号の方向別伝達関数を求める第1のフーリエ変換工程と、
上記受信手段の指向特性関数を時間及び方向に関してフーリエ変換することにより、上記受信手段の指向特性の方向別伝達関数を求める第2のフーリエ変換工程と、
上記第1のフーリエ変換手段により得られた上記受信手段の指向特性の影響を含む上記受信信号の方向別伝達関数と、上記第2のフーリエ変換手段により得られた上記受信手段の指向特性の方向別伝達関数と上記受信手段の指向特性の影響を含む上記受信信号の方向別伝達関数とに基づき、空間デコンボリューション演算を行うことにより、上記受信手段の指向特性の影響を含む上記受信信号から上記受信手段の指向特性の影響を除いた上記受信信号の方向別伝達関数を求める空間デコンボリューション演算工程と、
上記第1の空間デコンボリューション演算工程により得られた上記受信信号の方向別伝達関数を逆フーリエ変換することにより、上記受信手段の指向特性の影響を除いた上記受信信号の方向別時間波形を出力する逆フーリエ変換工程と
を有することを特徴とする信号受信方法。
産業区分
  • 電子応用機器
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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