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Development of sound source separation method focusing on the singular point in spatio-temporal spectrum

时空谱奇异点声源分离方法研究进展

基本信息

批准号：
19K04408
负责人：
小澤賢司
金额：
$ 2.75万
依托单位：
University of Yamanashi
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では，スマートフォンに搭載可能な程度の小規模マイクロホンアレイにより，高精度な目的音抽出の実現を目指している。その基本戦略として，アレイ出力を画像（時空間音圧分布画像）と見なした場合に，その時空間スペクトルにおいては音源位置が特異点となることを利用する。特に，方向が同一で距離のみが異なる複数音源からの抽出を可能とすることに意義があると考えている。2022年度も，4個のマイクロホンを約6 cmの円弧上に配置したアレイを想定し，同一方向に複数音源がある場合に，目的音に仮想焦点をあわせ，それ以外の音を一括して消去することができることを示した。その原理は，音源までの距離が3 m 以上の場合にはアレイに到達する音波を平面波に近似できることにより，時空間音圧分布画像の音源距離による変化を無視できることである。この成果をIEEE GCCE2022および日本音響学会2023年春季研究発表会で報告した。別の解法として，振幅スペクトルを音圧レベルで表示した非線形連立方程式をニューラルネットワーク(NN)により解くことを検討した。この件に関しては，直線上に配置したアレイに平面波が到来するという最も基本的な場合を取り上げ検討を行った。2雑音到来条件で時空間音圧分布画像のスペクトルをNNで学習することで，3雑音についても雑音低減効果があることを示した。この成果をICEET 2022で報告した。また，本研究では，目的音源にアレイの焦点を形成することが要点であるので，音源から到来する音波のみを使って音源測距する手法についても検討した。そのためにベイズ信号処理を導入し，音源からの距離減衰の情報に基づいた測距よりも，時空間音圧分布画像のスペクトル情報を利用した測距の方が高性能であることを示した。この成果を電子情報通信学会の研究会や日本音響学会2022年秋季研究発表会で報告した。

This study is aimed at the realization of high-precision target sound extraction with small-scale and high-precision target sound extraction. In the case of the basic concept, the output image (time-space sound pressure distribution image), the time-space sound source position, the special point, and the utilization. In particular, the direction is the same distance and the distance is different. The multiple sound sources are extracted and the meaning is different. In 2022, four sound sources were arranged on an arc of about 6 cm. In the case of multiple sound sources in the same direction, the target sound was focused on the target sound. The principle is that when the distance of the sound source is more than 3 m, the sound wave is approximated by the plane wave, and the distance of the sound source of the time-space sound pressure distribution image is ignored. The results were presented at IEEE GCCE2022 and Japan Sound Society 2023 Spring Research Conference. The solution of this problem is to solve the problem of amplitude and non-linear equation. This is the most basic case of a plane wave coming in a straight line. 2. Sound arrival condition: spatial sound pressure distribution; learning; 3. sound reduction; ICEET 2022 is a report on the results of ICEET 2022. This study focuses on the formation of the target sound source and the measurement of the sound source. Signal processing is introduced to improve the performance of sound sources, distance attenuation information, distance measurement information, and time-space sound pressure distribution information. The results of the research meeting of the Electronic Information Communication Society and the autumn research meeting of the Japan Sound Society in 2022 were reported.

项目成果

期刊论文数量（28）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

瞬時スペクトル減算法よる到来方向が異なる複数雑音の抑圧

利用瞬时谱减法抑制不同到达方向的多重噪声

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
杉本和子;杉本恒美;竹中幸輝
通讯作者：
竹中幸輝

瞬時スペクトル減算法による同一到来方向の2雑音源の抑制に関する考察

瞬时谱减法抑制同一波达方向两个噪声源的考虑

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kazuko Sugimoto;Tsuneyoshi Sugimoto;小澤賢司
通讯作者：
小澤賢司

Sound source separation system, sound source position estimation system, Sound source separation method, and Sound source separation program

声源分离系统、声源位置估计系统、声源分离方法以及声源分离程序

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Noise suppression system using deep learning for smart devices

使用深度学习的智能设备噪声抑制系统

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
MD Golam Barkatul Abrar;Kunihiro Tanaka;Ryuga Harada;Biswajit Biswas;and Hiroji Masuda;Koki Takenaka
通讯作者：
Koki Takenaka

振幅・位相の依存性を考慮した独立推定に基づく雑音抑圧

基于考虑幅度和相位依赖性的独立估计的噪声抑制

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
MD Golam Barkatul Abrar;Kunihiro Tanaka;Ryuga Harada;Biswajit Biswas;and Hiroji Masuda;Koki Takenaka;杉本恒美，杉本和子，森岡宏之，歌川紀之;竹中幸輝
通讯作者：
竹中幸輝