聴覚ロボットにおける音響特徴量による定常固定音源に対するあるクラスのフィードバック系の安定性

摘要

ロボットによる周辺環境の認知·理解において,聴覚は重要なモダリティの一つであり,正確な音源の位置推定や対象音を聞き分けることは実世界でのロボット応用上重要な技術である[1].ここで,ロボットはその位置や姿勢を変化させる能力を持つため,ロボットの動作に伴って音信号の観測状況も変化し,対象とする信号の特徴量(音響特徴量)が,単に対象音や周囲の雑音などの音源の特徴のみならず,ロボットの状態に依存する点を考慮しなければならない.このような聴覚ロボットの一般的な受聴状況では,音響信号の観測はロボットの動作に比べ十分に短時間で行うと考えられるので,音響特徴量はロボットの位置や姿勢などの幾何学的な情報の関数と見做すことが可能と仮定できる.本報告では,この仮定の下,ロボット動作に伴う音響特徴量のダイナミクスを定式化すること,および音響特徴量をフィードバック信号とするある一つのクラスの制御系においてその系の安定性について検討する.また具体的な対象として,バイノーラル聴覚ロボットにおける両耳間レベル差(Interaural Level Difference; ILD)を特徴量とする制御系の場合の安定性解析を例に示す.