音源方向追従システムにおける反射波の影響とその軽減

摘要

テレビ会議システム、人を補助するロボット等では、マイクを含むシステムの正面方向を回転機構により、音源方向に自動的に追従せることが望まれる。筆者らは音源方向検出と回転機構を一体とした音源追従システムを提案している。実環境下での反射波の影響とその軽減は大きな課題である。本文では、はじめに無指向性マイクシステムにおける反射波による追従誤差の検討をした結果、音源方向追従は360°全方位に対し検出可能であるが、±数10度の追従誤差を生ずる可能性があることが判明した。追従誤差低減のため、本論文は、音源方向追従システムに、反射波除去のためのビームフォーミングの新しい適用法を提案する。本方式では追従結果で他の領域に比べシステム正面近傍の領域の受音が最大となる時、直接波がこの近傍に到来していると判断し、そのタイミングでシステム正面方向のビームフォーミングを適応的に構成する手法を提案している。4cm×4cmの水平平面に4個のマイク配置でビームフォーミングを含む処理を行なうハードウエアを構成した実機評価で、180°方向追従時間が0.7秒で制御角度誤差±10°以内となることが確かめられ、適応ビームフォーミングによる反射波影響抑制効果が確かめられた。