Step by Step DOA Estimation of Multiple Sound Sources Based on MUSIC with Two-Channel Input

摘要

MUSICに基づく音源方向推定において,頭部伝達関数の影響を受けた2chの受音信号から音声の到来方向を逐次的に推定する方法を提案する.この方法は,音声信号成分の時間-周波数軸上のスパース性を利用し,既に方向推定した音源に起因する周波数成分の重みを低下させることによって次の音源の方向推定精度を高める.筆者らは,同じ考え方を既提案の重み付きウィーナー利得(WWG)に基づいた方向推定において導入しているが,本論文では,よく使われる高分解能法であるMUSIC法にもこの考え方を適用できるように,空間スペクトル上の最大ピークを構成する周波数成分の振幅に基づいて逐次的な処理を行う.更に,逐次処理から得られる音源方向の候補について,各候補に属する成分パワーの和を計算して音源数を推定する.提案法の性能評価のため,頭部伝達関数を用いて両耳受聴音を模擬し,様々な音源方向からの到来音を想定して音源方向の検出精度を求める計算機シミュレーションを行った.性能評価の結果,音源が3個で各音源の信号対雑音比(S/N)が10dBのとき,コヒーレンスに基づく成分選択を用いた通常のMUSIC法の検出率が約3%であるのに対し,提案法は音源数を既知とした場合が83%,音源数推定も同時に行った場合が78%となり,通常のMUSIC法の性能を大幅に向上できることが確かめられた.