ヒアラブルデバイスのためのリアルタイム目的音源抽出

本研究では，人間の両耳にマイクロホンを装着し，リアルタイムで音源分離を実行するシステムの開発を目指している．昨年度までに，実験環境の構築，アルゴリズムの簡略化，従来法との性能比較を実施し，さらに，提案法をMatlab上に実装し，オンライン動作することを確認した．オンライン動作確認では，目標とするヒアラブルデバイスに近い使用形態となるように，バイノーラルマイク（外側にマイク，内側にイヤホンが搭載された両耳デバイス）をユーザの耳に装着し，有線接続されたノートPCで音源分離を実行した．ユーザは，オンラインで分離音声を聞くことができる．今年度は，最初に音源の到来方向推定の精度改善について検討した．これまでは，両耳に装着する2つのマイクロホン間の距離を，頭部の直径と，実験的に定めた一定値の和として，音源の到来方向を推定していた．しかし，正確なマイクロホン間距離ではないため，音源の到来方向によっては，推定誤差が大きくなるという問題があった．そこで今年度は，頭部を球状の物体と仮定し，音波が球面を伝達する際の距離をマイクロホン間の距離として利用した．結果から，音源の到来方向推定の精度が改善できた．さらに，抽出したい音源を，ユーザが自由に選択できるようなユーザインターフェースについても検討を行った．昨年度は，横軸を音源方向，縦軸を音源距離とした平面上に，しきい値を設け，それよりも近傍領域の音源をすべて抽出していた．また，しきい値はユーザが変更できない仕様であった．今年度は，ユーザが円形領域を設定し，その領域内の音源を抽出できるように変更した．円形領域は，音源分離の実行中でも自由に移動でき，また，大きさも自由に変更できる．結果から，指定した領域内の音源をリアルタイム抽出できることを確認した．

本研究では，人間の両耳にマイクロホンを装着し，リアルタイムで音源分離を実行するシステムの開発を目指している．昨年度までに，実験環境の構築，アルゴリズムの簡略化，従来法との性能比較を実施し，さらに，提案法をMatlab上に実装し，オンライン動作することを確認した．オンライン動作確認では，目標とするヒアラブルデバイスに近い使用形態となるように，バイノーラルマイク（外側にマイク，内側にイヤホンが搭載された両耳デバイス）をユーザの耳に装着し，有線接続されたノートPCで音源分離を実行した．ユーザは，オンラインで分離音声を聞くことができる．今年度は，最初に音源の到来方向推定の精度改善について検討した．これまでは，両耳に装着する2つのマイクロホン間の距離を，頭部の直径と，実験的に定めた一定値の和として，音源の到来方向を推定していた．しかし，正確なマイクロホン間距離ではないため，音源の到来方向によっては，推定誤差が大きくなるという問題があった．そこで今年度は，頭部を球状の物体と仮定し，音波が球面を伝達する際の距離をマイクロホン間の距離として利用した．結果から，音源の到来方向推定の精度が改善できた．さらに，抽出したい音源を，ユーザが自由に選択できるようなユーザインターフェースについても検討を行った．昨年度は，横軸を音源方向，縦軸を音源距離とした平面上に，しきい値を設け，それよりも近傍領域の音源をすべて抽出していた．また，しきい値はユーザが変更できない仕様であった．今年度は，ユーザが円形領域を設定し，その領域内の音源を抽出できるように変更した．円形領域は，音源分離の実行中でも自由に移動でき，また，大きさも自由に変更できる．結果から，指定した領域内の音源をリアルタイム抽出できることを確認した．