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DEVICE FOR MEASURING DISTANCE TO SOUND SOURCE AND APPARATUS FOR SEPARATING ACOUSTIC INFORMATION USING IT

Patent code P120007006
File No. 2007000110
Posted date Mar 23, 2012
Application number P2008-058806
Publication number P2009-216473A
Patent number P5686358
Date of filing Mar 7, 2008
Date of publication of application Sep 24, 2009
Date of registration Jan 30, 2015
Inventor
  • (In Japanese)羽入 敏樹
Applicant
  • (In Japanese)学校法人日本大学
Title DEVICE FOR MEASURING DISTANCE TO SOUND SOURCE AND APPARATUS FOR SEPARATING ACOUSTIC INFORMATION USING IT
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for measuring distance to sound source which enables real-time measurement of a distance to a sound source with high accuracy, without depending on a frequency.
SOLUTION: The device for measuring distance to sound source is constituted mainly of at least two sound source direction measuring parts 10 and a sound source distance calculating part 20. Each sound source direction measuring part 10 has a plurality of microphones of single directivity and it is so disposed that the sum total of unit vectors turning toward the sensitivity maximum direction of each microphone becomes zero, and is capable of measuring the direction of a sound from the sound source at least. The sound source distance calculating part 20 determines the distance to the sound source by the principle of triangulation, using the directions of the sounds from the sound source measured by the at least two sound source direction measuring parts.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

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】
特開平10-227849号公報
【特許文献2】
WO2004/021031

Field of industrial application (In Japanese)

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。

Scope of claims (In Japanese)
【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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2008058806thum.jpg
State of application right Registered
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