円形マイクロホンアレーによる全方位話者追尾

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Annual Report

東京電機大学 The Research Institute for Science and Technology 総合研究所年報 Tokyo Denki University

課題番号 Q18J-01

課題名（和文）円形マイクロホンアレーによる全方位話者追尾

課題名（英文） Omnidirectional Talker Tracking Using Circular Microphone Array

研究代表者所属（学部、学科・学系・系列、職位）工学部電気電子工学科教授氏名陶山健仁共同研究者所属（学部、学科・学系・系列、職位）氏名所属（学部、学科・学系・系列、職位）氏名所属（学部、学科・学系・系列、職位）氏名所属（学部、学科・学系・系列、職位）氏名研究成果の概要（和文）本研究では，円形マイクロホンアレーによる全方位複数話者追尾について検討する．検討手法では，2 マイクロホンペアごとに話者方向を推定する．その際前後の不確定性が生じるため，前後を考慮した推定候補を算出し，それらの結果のヒストグラムを作成する．真の話者方向に対応する結果がマイクロホンペアによらず同じ方向であるのに対し，誤った推定結果はマイクロホンペアごとに異なるため，ヒストグラムを作成した場合，真の方向にのみピークが生じる．その結果，真の方向のみが検出可能となる．提案手法では，離散時間フーリエ変換のフレームごとのヒストグラムを逐次更新し，移動話者方向に追従した．研究成果の概要（英文）

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4.研究成果図2 に逐次更新ヒストグラムの例を示す．図 2 ではtrue direction で示した 2 方向に音源が存在している．この結果は，2 マイクロホンによる推定結果であり，2 マイクロホンで 2 音源を分離・検出していることが確認できる．さらに，2 マイクロホンであるにも関わらず，高解像度のヒストグラムが得られている．これは，高周波利用による成果である．図2：逐次更新ヒストグラムの例図 3 に提案法による音源追尾結果の一例を示す．追尾結果より，2 話者同時発話時であっても各音源を分離・検出可能であることがわかる．さらに，9[s]付近をみると音源方向が−180∘から₁₈₀∘ に移動しているが，不連続点であるにも関わらず同一音源とみなし動きに追従していることが確認できる．音源方向推定は，RMSE がどのケースにおいても数°以内に収まる程度に高い精度で行なっていることを確認済である．加えて，提案法は実時間処理可能である．図3：音源追尾結果の例 5.主な発表論文等〔学会発表〕（計 4 件）

①_{Ken Matsunaga and Kenji Suyama,}

Performance Verification of Omnidirectional Sound Source Tracking by Circular Microphone Array, Proceedings of IEEE ISCIT2019, pp.306-310, 2019 (査読あ

り)

② 松永拳，陶山健仁，円形マイクロホンアレーによる全方位音源追尾の性能検証，第 33 回回路とシステムワークショップ論文集， pp.123-128, 2019 （査読あり）

③_{Ken Matsunaga and Kenji Suyama,}

Improvement of Ominidirectional Sound Source Tracking Performance By Expanding Microphone Width, Proceedings of ITC-CSCC 2018, pp.385-388, 2018 (査読あり)