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音源距離計測装置及びそれを用いた音響情報分離装置

国内特許コード P120007006
整理番号 2007000110
掲載日 2012年3月23日
出願番号 特願2008-058806
公開番号 特開2009-216473
登録番号 特許第5686358号
出願日 平成20年3月7日(2008.3.7)
公開日 平成21年9月24日(2009.9.24)
登録日 平成27年1月30日(2015.1.30)
発明者
  • 羽入 敏樹
出願人
  • 学校法人日本大学
発明の名称 音源距離計測装置及びそれを用いた音響情報分離装置
発明の概要 【課題】周波数に依存せず高い精度で音源までの距離をリアルタイムに計測することが可能な音源距離計測装置を提供する。
【解決手段】音源距離計測装置は、少なくとも2つの音源方向計測部10と、音源距離演算部20とから主に構成される。各音源方向計測部10は、単一指向性の複数のマイクロホンを有し、各マイクロホンの感度最大方向を向く単位ベクトルの総和がゼロとなるように配置され、少なくとも音源からの音の方向を計測可能である。また、音源距離演算部20は、少なくとも2つの音源方向計測部により計測される音源からの音の方向を用いて三角測量の原理により音源までの距離を求めるものである。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



従来から、音源までの距離や音源位置を計測するための装置は種々存在している。例えば、特許文献1には、同一音源からの音が複数のマイクロホンに到達するときの時間差を利用して、音源までの距離を測定する装置が開示されている。この装置は、所定の形状の三角形の3つの頂点にそれぞれ配置されるマイクロホンを用いる。そして、1つの音源からの音が3つのマイクロホンのそれぞれで捉えられた時刻を検出し、3つのマイクロホンの2つずつを組み合わせたマイクロホンペアごとの音の到達時間差を求める。そして、3つのマイクロホンのそれぞれの位置とマイクロホンペアごとの到達時間差を用いて、三角測量の原理により音源までの距離を計測するものである。そして、音源の位置に向かってカメラを向きとズーム量を制御できるものとしている。





また、特許文献2には、球面バッフルマイクロホンを2つ用いて三角測量の原理により音源までの距離を測定する装置が開示されている。球面バッフルマイクロホンとは、球体のバッフルの表面に複数の無指向性マイクロホンを配設して全方位の音を取り込むようにしたものである。球面バッフルマイクロホンは、ビームフォーミングにより、ある方向に所定の鋭さの指向性を有するものである。特許文献2に開示の装置は、このような球面バッフルマイクロホンを2つ用いて、複数のマイクロホンで取り込まれたそれぞれの音響信号の振幅特性と、位相特性とを演算処理によって求めた後、それらの信号情報とバッフル周辺の音場解析情報を統合し、特定方向からの到来音を強調する演算処理を全方位にわたって行い、音源からの音の到来方向を特定するものである。





【特許文献1】

開平10-227849号公報

【特許文献2】

O2004/021031

産業上の利用分野


本発明は音源距離計測装置に関し、特に、音源方向計測部を複数用いて三角測量の原理により音源までの距離を計測する音源距離計測装置に関する。また、このような音源距離計測装置を用いて音源からの音響情報を分離する音響情報分離装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
音源距離計測装置であって、該音源距離計測装置は、
所定の間隔を開けて配置される少なくとも2つの音源方向計測部であって、各音源方向計測部は、単一指向性の複数のマイクロホンを有し、該複数のマイクロホンは、その感度最大方向を向く単位ベクトルの総和がゼロとなるように配置され、さらに、各音源方向計測部は、複数のマイクロホンを用いてそれぞれの音圧を各単位ベクトルに乗算してベクトル合成して求める粒子速度ベクトルと複数のマイクロホンのそれぞれの音圧を総和して求める無指向性の音圧とを乗算することで音響インテンシティを計測し、又はそれぞれの音圧の2乗音圧を各単位ベクトルに乗算してベクトル合成することで音響インテンシティを計測し、該音響インテンシティを用いて少なくとも音源からの音の方向を計測可能な、少なくとも2つの音源方向計測部と、
前記少なくとも2つの音源方向計測部により計測される音源からの音の方向を用いて三角測量の原理により音源までの距離を求める音源距離演算部と、
を具備することを特徴とする音源距離計測装置。

【請求項2】
請求項1に記載の音源距離計測装置を用いる音響情報分離装置であって、該音響情報分離装置は、前記音源距離演算部で演算される音源までの距離を用いて音源からの音響情報を分離する、分離部を具備することを特徴とする音響情報分離装置。

【請求項3】
請求項2に記載の音響情報分離装置において、前記分離部は、前記音源方向計測部で計測される音源の方向を基準に音源からの音響情報を分離することを特徴とする音響情報分離装置。

【請求項4】
請求項2又は請求項3に記載の音響情報分離装置において、前記少なくとも2つの音源方向計測部は、さらに、音源からの音の大きさを計測可能であり、前記分離部は、前記少なくとも2つの音源方向計測部のそれぞれで測定される音源の音の大きさを基準に音源からの音響情報を分離することを特徴とする音響情報分離装置。

【請求項5】
請求項2乃至請求項4の何れかに記載の音響情報分離装置において、前記少なくとも2つの音源方向計測部は、さらに、音源からの音の周波数を計測可能であり、前記分離部は、前記少なくとも2つの音源方向計測部のそれぞれで測定される音源の音の周波数を基準に音源からの音響情報を分離することを特徴とする音響情報分離装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008058806thum.jpg
出願権利状態 登録
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