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複素スペクトル円心法(CSCC法)によるマイクロホンアレー信号処理に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17650045
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 知覚情報処理・知能ロボティクス
研究機関東京大学

研究代表者

嵯峨山 茂樹  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (00303321)

研究分担者 小野 順貴  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 講師 (80334259)
西本 卓也  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 助手 (80283696)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2006年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2005年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワードマイクロホンアレー / 複素スペクトル円心法 / CSCC法 / 雑音抑圧 / 音声分離 / 非対称性 / 性弦波重畳モデル / 音源定位 / 雑音除去 / 複素スペクトル / 円心 / 非線形フィルタ / スパース性 / 音声認識 / 最尤推定
研究概要

カーナビの音声認識、ハンズフリー電話機、会議の録音などにおいて、マイクロホンアレーを用いて雑音を抑圧し目的音声を強調する研究が盛んに行われている。本研究の目的は、このような用途での信号処理において、複素スペクトル平面上での幾何的取り扱いという新しい着想に基づく手法(CSCC法)を確立し、またこの着想を拡大することである。本年度の主な成果は下記の通りである。
1)位相拘束付CSCC法の検討
従来のCSCC法は、観測信号が複素スペクトル平面上で円をなす、ということのみを条件として雑音抑圧を行っていた。しかし等間隔アレイの場合には、どの方向から音源が到来しても、隣接アレイ間の時間差(位相差)は等しいという角度方向の拘束条件を導入することができる。これにより、雑音やモデル化誤差への頑健性を高める手法を検討し、シミュレーションにより、雑音音源が2個以上存在する従来のモデルにない状況でも、頑健な雑音抑圧ができることを確認した。
2)球面非対称2chマイクロホンによる全方向音源定位
球面に非対称に2chのマイクを配置し、アレイ自体がもつ対称性を崩すことで、前後判断を含めた全方向音源定位複素スペクトルは振幅・位相の2つの情報をもつ。このうち、通常無視されがちな位相項を含めた調波信号のモデリングと、EMアルゴリズムを拡張した補助関数法という新たな手法により、1chで混合された音声を分離する新たな手法を創出した。複素スペクトルは振幅・位相の2つの情報をもつ。このうち、通常無視されがちな位相項を含めた調波信号のモデリングと、EMアルゴリズムを拡張した補助関数法という新たな手法により、1chで混合された音声を分離する新たな手法を創出した。で行う新しいシステムを構築した。音源定位可能性の考察は、両チャネル間伝達関数の複素軌跡に着目することにより行っている。
3)正弦波重畳モデルに基づく1ch音源分離
複素スペクトルは振幅・位相の2つの情報をもつ。このうち、通常無視されがちな位相項を含めた調波信号のモデリングと、EMアルゴリズムを拡張した補助関数法という新たな手法により、1chで混合された音声を分離する新たな手法を創出した。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (7件)

  • [雑誌論文] 正弦波重畳モデルのパラメータ最適化アルゴリズムと1chブラインド音源分離への応用2007

    • 著者名/発表者名
      亀岡 弘和, 小野 順貴, 嵯峨山茂樹
    • 雑誌名

      日本音響学会春季研究発表会講演集

      ページ: 609-610

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 合奏音楽音響信号からの1パート除去の検討2007

    • 著者名/発表者名
      松本 恭輔, 小野 順貴, 嵯峨山茂樹
    • 雑誌名

      日本音響学会春季研究発表会講演集

      ページ: 749-750

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 非対称な球面配置2ch マイクロホンによる音源定位2007

    • 著者名/発表者名
      深町 聡一郎, 小野 順貴, 西本卓也, 嵯峨山 茂樹
    • 雑誌名

      日本音響学会春季研究発表会講演集

      ページ: 681-682

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 球面上非対称2chアレイによる全方位音源定位2007

    • 著者名/発表者名
      小野 順貴, 深町 聡一郎, 西本卓也, 嵯峨山 茂樹
    • 雑誌名

      聴覚研究会資料 Vol. 37 No. 2

      ページ: 153-158

    • NAID

      110006248461

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 位相差拘束付複素スペクトル円心(CSCC)法による雑音抑圧の検討2006

    • 著者名/発表者名
      松本 恭輔, 小野 順貴, 嵯峨山茂
    • 雑誌名

      日本音響学会秋季研究発表会講演集

      ページ: 499-500

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 正弦波重畳モデルのパラメータ最適化アルゴリズムの導出2006

    • 著者名/発表者名
      亀岡 弘和, 小野 順貴, 嵯峨山茂樹
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 Vol. 106, EA2006-97

      ページ: 49-54

    • NAID

      110006164279

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 音声のスパース性を最大化するフィルタバンクの検討2005

    • 著者名/発表者名
      小野 順貴, 和泉 洋介, 嵯峨山 茂樹
    • 雑誌名

      日本音響学会2006年春季研究発表会 講演論文集

      ページ: 551-552

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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