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2015 年度 実績報告書

非同期録音機器を利用可能にするマイクロフォンアレイ信号処理の研究

研究課題

研究課題/領域番号 25280069
研究機関国立情報学研究所

研究代表者

小野 順貴  国立情報学研究所, 情報学プリンシプル研究系, 准教授 (80334259)

研究分担者 牧野 昭二  筑波大学, システム情報工学研究科(系), 教授 (60396190)
宮部 滋樹  筑波大学, システム情報工学研究科(系), 助教 (50598745)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード非同期 / 分散 / マイクロフォンアレイ / 音源分離 / 音源定位
研究実績の概要

平成27年度の成果として主なものは以下の通りである。まず、音源・マイク位置の同時推定法としては、1)平成26年度に引き続き、到来時間 (Time Of Arrival; TOA)に基づくマイク音源の同時位置推定手法について研究を進め、少数パラメータの探索を除き、閉形式で解が求まる安定・高速なアルゴリズムを導出し、数値実験による評価を行った。2)フランス第7大学との共同研究として、120個の大規模マイクロホンアレイを用いた実環境実験を行い、1)で導出した手法の有効性を確認した。3)到来時間差 (Time Difference Of Arrival; TDOA)に基づくマイク音源の同時位置推定手法として、距離行列の低ランク性を利用してTDOAからTOAを推定し、前述のアルゴリズムにより推定する新しい手法を提案した。次に、同期ずれに頑健な振幅ベースの信号処理法として、4)時間チャネル領域での非負値行列分解を用いた振幅ベースの音声強調法が、同期ずれに頑健であることを示した。5)アドホックマイクロホンアレーによる音響イベント検出のために、空間ケプストラムという新しい空間パターン特徴量を創出し、実環境実験により有用性を示した。6)同期ずれの影響を受けやすい位相情報を用いず、振幅情報のみから2つの複素信号間の相互相関を推定するEMアルゴリズムを導出した。また、応用システムとしては、7)ブラインド同期、ブラインド音源分離、音声認識を組み合わせ、複数台のiPhoneを用いた複数話者同時音声認識システムを構築した。8)交通量モニタリングへの応用においては、道路の両端に2chのマイクロホンアレイを分散させ、走行車の速度モデルを構築することが走行方向推定に有効であることを確認した。また、その他、9)SiSEC2015という音源分離キャンペーンにおいて、混合信号を非同期録音したものから音源分離する新しいタスクを提案した。特にICレコーダーによる実録音データを公開した。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 3件、 査読あり 12件、 謝辞記載あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件)

  • [国際共同研究] Université Paris Diderot/Institut Langevin/CNRS(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      Université Paris Diderot/Institut Langevin/CNRS
  • [国際共同研究] Aalto University(フィンランド)

    • 国名
      フィンランド
    • 外国機関名
      Aalto University
  • [国際共同研究] INRIA-Nancy(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      INRIA-Nancy
  • [雑誌論文] Closed-form and Near closed-form Solutions for TOA-based Joint Source and Sensor Localization2016

    • 著者名/発表者名
      Trung-Kien Le and Nobutaka Ono
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Signal Processing

      巻: - ページ: -

    • DOI

      -

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] アドホックマイクロホンアレーにおける時間チャネル領域での非負値行列因子分解を用いた振幅ベースの音声強調2016

    • 著者名/発表者名
      千葉 大将, 小野 順貴, 宮部 滋樹, 高橋 祐, 山田 武志, 牧野 昭二
    • 雑誌名

      日本音響学会論文誌

      巻: - ページ: -

    • DOI

      -

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nonlinear speech enhancement by virtual increase of channels and maximum SNR beamformer2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Katahira, Nobutaka Ono, Shigeki Miyabe, Takeshi Yamada and Shoji Makino
    • 雑誌名

      EURASIP Journal on Advances in Signal Processing, Jan. 2016

      巻: 11 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1186/s13634-015-0301-3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Experimental Validation of TOA-based Methods for Microphones Array2016

    • 著者名/発表者名
      Trung-Kien Le, Nobutaka Ono, Thibault Nowakowski, Laurent Daudet and Julien De Rosny
    • 雑誌名

      Proc. ICASSP

      巻: - ページ: 3216-3220

    • DOI

      -

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Vehicle Counting and Lane Estimation with Ad-hoc Microphone Array in Real Road Environments2016

    • 著者名/発表者名
      Takuya Toyoda, Nobutaka Ono, Shigeki Miyabe, Takeshi Yamada and Shoji Makino
    • 雑誌名

      Proc. NCSP

      巻: - ページ: 622-625

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Diffuse noise suppression with asynchronous microphone array based on amplitude additivity model2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Murase, Hironobu Chiba, Nobutaka Ono, Shigeki Miyabe, Takeshi Yamada and Shoji Makino
    • 雑誌名

      Proc. APSIPA

      巻: - ページ: 599-603

    • DOI

      10.1109/APSIPA.2015.7415339

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spatial-Feature-Based Acoustic Scene Analysis Using Distributed Microphone Array2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Imoto and Nobutaka Ono
    • 雑誌名

      Proc. EUSIPCO

      巻: - ページ: 734-738

    • DOI

      10.1109/EUSIPCO.2015.7362480

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The 2015 Signal Separation Evaluation Campaign2015

    • 著者名/発表者名
      Nobutaka Ono, Zafar Rafii, Daichi Kitamura, Nobutaka Ito and Antoine Liutkus
    • 雑誌名

      Proc. LVA/ICA

      巻: - ページ: 387-395

    • DOI

      10.1007/978-3-319-22482-4_45

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Estimating Correlation Coefficient Between Two Complex Signals Without Phase Observation2015

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Miyabe, Nobutaka Ono and Shoji Makino
    • 雑誌名

      Proc. LVA/ICA

      巻: - ページ: 421-428

    • DOI

      10.1007/978-3-319-22482-4_49

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acoustic Scene Analysis From Acoustic Event Sequence With Intermittent Missing Event2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Imoto and Nobutaka Ono
    • 雑誌名

      Proc. ICASSP

      巻: - ページ: 156-160

    • DOI

      10.1109/ICASSP.2015.7177951

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Designing Multichannel Source Separation Based on Single-Channel Source Separation2015

    • 著者名/発表者名
      Ana Ramirez Lopez, Nobutaka Ono, Ulpu Remes, Kalle Palomaki and Mikko Kurimo
    • 雑誌名

      Proc. ICASSP

      巻: - ページ: 469-473

    • DOI

      10.1109/ICASSP.2015.7178013

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Reference-Distance Estimation Approach for TDOA-based Source and Sensor Localization2015

    • 著者名/発表者名
      Trung-Kien Le and Nobutaka Ono
    • 雑誌名

      Proc. ICASSP

      巻: - ページ: 2549-2553

    • DOI

      10.1109/ICASSP.2015.7178431

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 非同期分散マイクロホンによるブラインド音源分離を用いた複数話者同時音声認識2016

    • 著者名/発表者名
      越智 景子, 小野 順貴, 宮部 滋樹, 牧野 昭二
    • 学会等名
      日本音響学会2016年春季研究発表会
    • 発表場所
      桐蔭横浜大学, 神奈川県横浜市
    • 年月日
      2016-03-09 – 2016-03-11
  • [学会発表] 振幅のみからの相関推定と雑音尖度に基づく空間サブトラクションアレーの減算係数最適化2016

    • 著者名/発表者名
      李 傑, 宮部 滋樹, 小野 順貴, 山田 武志, 牧野 昭二
    • 学会等名
      日本音響学会2016年春季研究発表会
    • 発表場所
      桐蔭横浜大学, 神奈川県横浜市
    • 年月日
      2016-03-09 – 2016-03-11
  • [学会発表] 分散マイクロホンアレイを用いた音響イベントの空間パターン特徴表現2015

    • 著者名/発表者名
      井本 桂右, 小野 順貴
    • 学会等名
      日本音響学会2015年秋季研究発表会
    • 発表場所
      会津大学, 福島県会津若松市
    • 年月日
      2015-09-16 – 2015-09-18
  • [学会発表] マイクロホンアレーの位相が観測できない条件でのチャネル間の相関係数の推定2015

    • 著者名/発表者名
      宮部 滋樹,小野 順貴,牧野 昭二
    • 学会等名
      第28回 回路とシステムワークショップ
    • 発表場所
      淡路夢舞台国際会議場, 兵庫県淡路市
    • 年月日
      2015-08-03 – 2015-08-04

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公開日: 2017-01-06  

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