円周アレイ音源定位を活用した複数の調波構造音の分離統合と定位

摘要

音源定位とは，マイクロフォンアレイなどを用いて観測した普信号から，音源の位置を推定することであり，ビームフォーミング法，TDOA法，MUSIC法やESPRIT法や最尤法といった代数的解法など，多く提案されている．この音源定位問題に対し，本研究室では，円周アレイと荷重積分法を用いた手法を提案した．この手法では，波動方程式の球面波解が満たす音源拘束偏微分方程式（SC-PDE）に荷重積分を行うことで，代数方程式を導き出し，これを直接解くことで音源の位置を推定することが可能である．数学的に厳密な手法である上に，高速フーリエ変換を用いた短時間フーリエ解析が主体であり，短時間で時間周波数区分ごとの音源定位が実現できる．だが，一方で，この直接解法による音源定位手法はノイズに影響されやすいという欠点があり，特にマイクロフォンアレイと定位対象の音源までの距離の推定でその影響が顕著であった．