(57)【要約】【課題】目的音場の直接音を再現しつつ残響感も再現する。【解決手段】円筒形状の剛体のバッフルの軸を中心とし周方向を円周方向とする２個以上の円のそれぞれに少なくとも２個のマイクロホンが配置されている。少なくとも２個のスピーカが直線状に配置されている。iをバッフルの軸方向のインデックスとし、jをバッフルの周方向のインデックスとし、ωを周波数とする。指向性制御部２は、マイクロホンで収音された信号に基づいて生成された周波数領域信号Pij(ω)に対して、任意の指向性制御手法によりz軸方向のインデックスi毎に予め定めた一方向に指向性を形成し、指向性形成後信号PMBi(ω)を生成する。空間周波数変換部３は、指向性形成後信号PMBi(ω)を空間のフーリエ変換により時空間周波数領域信号P~n(ω)に変換する。変換フィルタ部４は、時空間周波数領域信号P~n(ω)に対してフィルタF~n(ω)を適用してフィルタ処理後信号D~n(ω)を生成する。【選択図】図１
2014116820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半径Rbの円筒形状の剛体のバッフルの軸を中心とし上記バッフルの周方向を円周方向とする半径Rmの２個以上の円のそれぞれに少なくとも２個のマイクロホンが配置されているとし、Rm≧Rbとし、少なくとも２個のスピーカが直線状に配置されているとし、上記バッフルの軸方向をz軸方向とし、上記バッフルの周方向をφ方向とし、iをz軸方向のインデックスとし、jをφ方向のインデックスとし、ωを周波数として、
上記マイクロホンで収音された信号に基づいて生成された周波数領域信号Pij(ω)に対して、任意の指向性制御手法によりz軸方向のインデックスi毎に予め定めた一方向に指向性を形成し、指向性形成後信号PMBi(ω)を生成する指向性制御部と、
上記指向性形成後信号PMBi(ω)を空間のフーリエ変換により時空間周波数領域信号P~n(ω)に変換する空間周波数変換部と、
上記時空間周波数領域信号P~n(ω)に対して、一次元マイクロホンアレーにより収音された信号に基づいて生成された時空間周波数領域信号を一次元スピーカアレーにより出力するための時空間周波数領域信号に変換するフィルタF~n(ω)を適用して、フィルタ処理後信号D~n(ω)を生成する変換フィルタ部と、
を含む音場収音再生装置。
【請求項２】
請求項１に記載された音場収音再生装置において、
Rm=Rbとし、cを音速とし、k=ω/cとし、Hn(1)(・)をn次の第一種ハンケル関数とし、φ0を指向性を形成する方向とし、Nを任意の正の整数とし、Aを周波数ωに基づいて定まる複素数として、
上記指向性制御部は、上記周波数領域信号Pij(ω)に対して、φ方向のインデックスjに基づいて次式により定義されるフィルタWjを適用して指向性形成後信号PMBi(ω)を生成する、
【数１８】
2014116820.tif 000020
音場収音再生装置。
【請求項３】
請求項１に記載された音場収音再生装置において、
Rm>Rbとし、cを音速とし、k=ω/cとし、Jn(・)をn次のベッセル関数とし、Hn(1)(・)をn次の第一種ハンケル関数とし、Jn’(・)をn次のベッセル関数Jn(・)の微分とし、Hn(1)’(・)をn次の第一種ハンケル関数Hn(1)(・)の微分とし、φ0を指向性を形成する方向とし、Nを任意の正の整数とし、Aを周波数ωに基づいて定まる複素数として、
上記指向性制御部は、上記周波数領域信号Pij(ω)に対して、φ方向のインデックスjに基づいて次式により定義されるフィルタWjを適用して指向性形成後信号PMBi(ω)を生成する、
【数１９】
2014116820.tif 000021
音場収音再生装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れかに記載された音場収音再生装置において、
前記スピーカは、直線状に配置された少なくとも２個のスピーカがＫ列に配置されているとし、
上記指向性制御部は、上記周波数領域信号Pij(ω)をＫ個に複製して、それぞれを相異なるＫ通りの方向に指向性を形成する、
音場収音再生装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れかに記載された音場収音再生装置において、
上記指向性形成後信号PMBi(ω)に対して、指向性を形成した方向に対応付けて定められた重み係数を用いて重み付き加算することで、重み付き指向性形成後信号Pwi(ω)を生成する重み付き加算部、
を含む音場収音再生装置。
【請求項６】
半径Rbの円筒形状の剛体のバッフルの軸を中心とし上記バッフルの周方向を円周方向とする半径Rmの２個以上の円のそれぞれに少なくとも２個のマイクロホンが配置されているとし、Rm≧Rbとし、少なくとも２個のスピーカが直線状に配置されているとし、上記バッフルの軸方向をz軸方向とし、上記バッフルの周方向をφ方向とし、iをz軸方向のインデックスとし、jをφ方向のインデックスとし、ωを周波数として、
上記マイクロホンで収音された信号に基づいて生成された周波数領域信号Pij(ω)に対して、任意の指向性制御手法によりz軸方向のインデックスi毎に予め定めた一方向に指向性を形成して生成した指向性形成後信号PMBi(ω)を空間のフーリエ変換により変換した時空間周波数領域信号P~n(ω)に対して、一次元マイクロホンアレーにより収音された信号に基づいて生成された時空間周波数領域信号を一次元スピーカアレーにより出力するための時空間周波数領域信号に変換するフィルタF~n(ω)を適用して、フィルタ処理後信号D~n(ω)を生成する変換フィルタ部と、
上記フィルタ処理後信号D~n(ω)を空間の逆フーリエ変換により周波数領域信号Di(ω)に変換する空間周波数逆変換部と、
上記周波数領域信号Di(ω)を逆フーリエ変換により時間領域信号に変換し、変換された時間領域信号を上記スピーカに出力する周波数逆変換部と、
を含む音場収音再生装置。
【請求項７】
請求項６に記載された音場収音再生装置において、
Rm=Rbとし、cを音速とし、k=ω/cとし、Hn(1)(・)をn次の第一種ハンケル関数とし、φ0を指向性を形成する方向とし、Nを任意の正の整数とし、Aを周波数ωに基づいて定まる複素数として、
上記フィルタ変換部は、上記周波数領域信号Pij(ω)に対して、φ方向のインデックスjに基づいて次式により定義されるフィルタWjを適用して生成した指向性形成後信号PMBi(ω)を空間のフーリエ変換により変換した時空間周波数領域信号P~n(ω)に対して、一次元マイクロホンアレーにより収音された信号に基づいて生成された時空間周波数領域信号を一次元スピーカアレーにより出力するための時空間周波数領域信号に変換するフィルタF~n(ω)を適用して、フィルタ処理後信号D~n(ω)を生成する、
【数２０】
2014116820.tif 000022
音場収音再生装置。
【請求項８】
請求項６に記載された音場収音再生装置において、
Rm>Rbとし、cを音速とし、k=ω/cとし、Jn(・)をn次のベッセル関数とし、Hn(1)(・)をn次の第一種ハンケル関数とし、Jn’(・)をn次のベッセル関数Jn(・)の微分とし、Hn(1)’(・)をn次の第一種ハンケル関数Hn(1)(・)の微分とし、φ0を指向性を形成する方向とし、Nを任意の正の整数とし、Aを周波数ωに基づいて定まる複素数として、
上記フィルタ変換部は、上記周波数領域信号Pij(ω)に対して、φ方向のインデックスjに基づいて次式により定義されるフィルタWjを適用して生成した指向性形成後信号PMBi(ω)を空間のフーリエ変換により変換した時空間周波数領域信号P~n(ω)に対して、一次元マイクロホンアレーにより収音された信号に基づいて生成された時空間周波数領域信号を一次元スピーカアレーにより出力するための時空間周波数領域信号に変換するフィルタF~n(ω)を適用して、フィルタ処理後信号D~n(ω)を生成する、
【数２１】
2014116820.tif 000023
音場収音再生装置。
【請求項９】
請求項６から８の何れかに記載された音場収音再生装置において、
前記スピーカは、直線状に配置された少なくとも２個のスピーカがＫ列に配置されているとし、
上記指向性形成後信号PMBi(ω)は、上記周波数領域信号Pij(ω)をＫ個に複製して、それぞれを相異なるＫ通りの方向に指向性を形成して生成された信号である、
音場収音再生装置。
【請求項１０】
請求項６から９の何れかに記載された音場収音再生装置において、
上記時空間周波数領域信号P~n(ω)は、上記指向性形成後信号PMBi(ω)に対して、指向性を形成した方向に対応付けて定められた重み係数を用いて重み付き加算することで生成された重み付き指向性形成後信号Pwi(ω)を空間のフーリエ変換により変換した信号である、
を含む音場収音再生装置。
【請求項１１】
請求項６から８の何れかに記載された音場収音再生装置において、
前記スピーカは、直線状に配置された少なくとも２個のスピーカがＫ列に配置されているとし、
上記指向性形成後信号PMBi(ω)が指向性を形成された方向に基づいて、上記時間領域信号を出力するスピーカを切り替える出力切替部、
を含む音場収音再生装置。
【請求項１２】
請求項１から１１の何れかに記載された音場収音再生装置において、
上記周波数領域信号Pij(ω)と、上記指向性形成後信号PMBi(ω)と、上記重み付き指向性形成後信号Pwi(ω)と、上記時空間周波数領域信号P~n(ω)と、上記フィルタ処理後信号D~n(ω)と、上記周波数領域信号Di(ω)と、上記時間領域信号との少なくともひとつは、所定の窓関数により窓関数処理が行われた信号である、
音場収音再生装置。
【請求項１３】
半径Rbの円筒形状の剛体のバッフルの軸を中心とし上記バッフルの周方向を円周方向とする半径Rmの２個以上の円のそれぞれに少なくとも２個のマイクロホンが配置されているとし、Rm≧Rbとし、少なくとも２個のスピーカが直線状に配置されているとし、上記バッフルの軸方向をz軸方向とし、上記バッフルの周方向をφ方向とし、iをz軸方向のインデックスとし、jをφ方向のインデックスとし、ωを周波数として、
上記マイクロホンで収音された信号に基づいて生成された周波数領域信号Pij(ω)に対して、任意の指向性制御手法によりz軸方向のインデックスi毎に予め定めた一方向に指向性を形成し、指向性形成後信号PMBi(ω)を生成する指向性制御部、
を含む音場収音再生装置。
【請求項１４】
半径Rbの円筒形状の剛体のバッフルの軸を中心とし上記バッフルの周方向を円周方向とする半径Rmの２個以上の円のそれぞれに少なくとも２個のマイクロホンが配置されているとし、Rm≧Rbとし、少なくとも２個のスピーカが直線状に配置されているとし、上記バッフルの軸方向をz軸方向とし、上記バッフルの周方向をφ方向とし、iをz軸方向のインデックスとし、jをφ方向のインデックスとし、ωを周波数として、
指向性制御部が、上記マイクロホンで収音された信号に基づいて生成された周波数領域信号Pij(ω)に対して、任意の指向性制御手法によりz軸方向のインデックスi毎に予め定めた一方向に指向性を形成し、指向性形成後信号PMBi(ω)を生成する指向性制御ステップと、
空間周波数変換部が、上記指向性形成後信号PMBi(ω)を空間のフーリエ変換により時空間周波数領域信号P~n(ω)に変換する空間周波数変換ステップと、
変換フィルタ部が、上記時空間周波数領域信号P~n(ω)に対して、一次元マイクロホンアレーにより収音された信号に基づいて生成された時空間周波数領域信号を一次元スピーカアレーにより出力するための時空間周波数領域信号に変換するフィルタF~n(ω)を適用して、フィルタ処理後信号D~n(ω)を生成する変換フィルタステップと、
を含む音場収音再生方法。
【請求項１５】
半径Rbの円筒形状の剛体のバッフルの軸を中心とし上記バッフルの周方向を円周方向とする半径Rmの２個以上の円のそれぞれに少なくとも２個のマイクロホンが配置されているとし、Rm≧Rbとし、少なくとも２個のスピーカが直線状に配置されているとし、上記バッフルの軸方向をz軸方向とし、上記バッフルの周方向をφ方向とし、iをz軸方向のインデックスとし、jをφ方向のインデックスとし、ωを周波数として、
変換フィルタ部が、上記マイクロホンで収音された信号に基づいて生成された周波数領域信号Pij(ω)に対して、任意の指向性制御手法によりz軸方向のインデックスi毎に予め定めた一方向に指向性を形成して生成した指向性形成後信号PMBi(ω)を空間のフーリエ変換により変換した時空間周波数領域信号P~n(ω)に対して、一次元マイクロホンアレーにより収音された信号に基づいて生成された時空間周波数領域信号を一次元スピーカアレーにより出力するための時空間周波数領域信号に変換するフィルタF~n(ω)を適用して、フィルタ処理後信号D~n(ω)を生成する変換フィルタステップと、
空間周波数逆変換部が、上記フィルタ処理後信号D~n(ω)を空間の逆フーリエ変換により周波数領域信号Di(ω)に変換する空間周波数逆変換ステップと、
周波数逆変換部が、上記周波数領域信号Di(ω)を逆フーリエ変換により時間領域信号に変換し、変換された時間領域信号を上記スピーカに出力する周波数逆変換ステップと、
を含む音場収音再生方法。
【請求項１６】
請求項１から１３の何れかに記載された音場収音再生装置の各部としてコンピュータを機能させるための音場収音再生プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ある音場に設置されたマイクロホンで音信号を収音し、その音信号を用いてスピーカでその音場を再現する波面合成法（Wave Field Synthesis）の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ある音場に設置されたマイクロホンアレーで信号を収音し、その信号を用いてスピーカアレーでその音場を再現する波面合成法（Wave Field Synthesis）の技術として、例えば非特許文献１に記載された技術が知られている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】小山翔一，外３名，「音場収音・再現のための時空間周波数領域信号変換法」，日本音響学会講演論文集，２０１１年９月，Ｐ．６３５−６３６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非特許文献１に記載された技術では、直線状アレーを用いた場合、収音音場が残響のある環境下にあると、再現音場の残響感が増す可能性があった。
【０００５】
この発明の目的は、従来よりも高精度に音場を再現することができる音場収音再生装置、方法及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、この発明の一態様による音場収音再生装置は、半径Rbの円筒形状の剛体のバッフルの軸を中心としバッフルの周方向を円周方向とする半径Rmの２個以上の円のそれぞれに少なくとも２個のマイクロホンが配置されているとし、Rm≧Rbとし、少なくとも２個のスピーカが直線状に配置されているとし、円筒形状の剛体のバッフルの軸方向をz軸方向とし、円筒形状の剛体のバッフルの周方向をφ方向とし、iをz軸方向のインデックスとし、jをφ方向のインデックスとし、ωを周波数として、マイクロホンで収音された信号に基づいて生成された周波数領域信号Pij(ω)に対して、任意の指向性制御手法によりz軸方向のインデックスi毎に予め定めた一方向に指向性を形成し、指向性形成後信号PMBi(ω)を生成する指向性制御部と、指向性形成後信号PMBi(ω)を空間のフーリエ変換により時空間周波数領域信号P~n(ω)に変換する空間周波数変換部と、時空間周波数領域信号P~n(ω)に対して、一次元マイクロホンアレーにより収音された信号に基づいて生成された時空間周波数領域信号を一次元スピーカアレーにより出力するための時空間周波数領域信号に変換するフィルタF~n(ω)を適用して、フィルタ処理後信号D~n(ω)を生成する変換フィルタ部と、を含む。
【０００７】
この発明の他の態様による音場収音再生装置は、半径Rbの円筒形状の剛体のバッフルの軸を中心としバッフルの周方向を円周方向とする半径Rmの２個以上の円のそれぞれに少なくとも２個のマイクロホンが配置されているとし、Rm≧Rbとし、少なくとも２個のスピーカが直線状に配置されているとし、円筒形状の剛体のバッフルの軸方向をz軸方向とし、円筒形状の剛体のバッフルの周方向をφ方向とし、iをz軸方向のインデックスとし、jをφ方向のインデックスとし、ωを周波数として、マイクロホンで収音された信号に基づいて生成された周波数領域信号Pij(ω)に対して、任意の指向性制御手法によりz軸方向のインデックスi毎に予め定めた一方向に指向性を形成して生成した指向性形成後信号PMBi(ω)を空間のフーリエ変換により変換した時空間周波数領域信号P~n(ω)に対して、一次元マイクロホンアレーにより収音された信号に基づいて生成された時空間周波数領域信号を一次元スピーカアレーにより出力するための時空間周波数領域信号に変換するフィルタF~n(ω)を適用して、フィルタ処理後信号D~n(ω)を生成する変換フィルタ部と、フィルタ処理後信号D~n(ω)を空間の逆フーリエ変換により周波数領域信号Di(ω)に変換する空間周波数逆変換部と、周波数領域信号Di(ω)を逆フーリエ変換により時間領域信号に変換し、変換された時間領域信号を上記スピーカに出力する周波数逆変換部と、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
直線状スピーカアレーを用いる場合であっても、マイクロホンアレーを円筒状として、目的音場の直接音を再現しつつ残響感も再現することができる。したがって、従来よりも高精度に音場を再現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第一実施形態の音場収音再生装置の例を示す機能ブロック図。
【図２】第一実施形態のマイクロホン及びスピーカの配置の例を説明するための図。
【図３】マイクロホンの配置の例を説明するための図。
【図４】マイクロホンの配置の例を説明するための図。
【図５】音場収音再生方法の例を示す流れ図。
【図６】第二実施形態のマイクロホン及びスピーカの配置の例を説明するための図。
【図７】第二実施形態の音場収音再生装置の例を示す機能ブロック図。
【図８】第三実施形態の音場収音再生装置の例を示す機能ブロック図。
【図９】第四実施形態の音場収音再生装置の例を示す機能ブロック図。
【図１０】第五実施形態の音場収音再生装置の例を示す機能ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照してこの発明の実施形態を説明する。
【００１１】
［第一実施形態］
第一実施形態の音場収音再生装置及び方法は、図２に示すように、第一の空間の半径Rbの円筒形状の剛体のバッフルの軸からRm離れた位置に配置されているNz×Nφ個のマイクロホンＭ１−１，Ｍ２−１，…，ＭＮｚ−Ｎφで構成されるマイクロホンアレーと、第二の空間に直線状に配置されたNz個のスピーカＳ１，Ｓ２，…，ＳＮｚで構成されるスピーカアレーとを用いて、第一の空間の音源Ｓで発生した音によって形成された第一の空間の音場を第二の空間で再現する。第一の空間及び第二の空間は互いに異なる空間である。図２では、第二の空間で再現された音源Ｓを音源Ｓ’と表現している。バッフルの軸方向をz軸方向とし、周方向をφ方向とする。第一の空間に配置されたマイクロホンアレーのz軸方向の数と第二の空間に配置されたスピーカの数は異なっていてもよい。マイクロホンアレーのz軸方向の数が、第二の空間に配置されたスピーカの数よりも多い場合には、再生信号を間引けばよい。一方、マイクロホンアレーのz軸方向の数が、第二の空間に配置されたスピーカの数よりも少ない場合には、再生信号の平均を取るなどして補間を行えばよい。補間を行う方法は、例えば、線形補間やsinc補間などを適用することができる。
【００１２】
図３に示すように、円筒形状の剛体のバッフルの軸を中心とし円筒形状の剛体のバッフルの周方向を円周方向とするNz個の円のそれぞれにおいて、Nφ個のマイクロホンが等間隔に配置される。Nz,Nφは予め定められた２以上の整数である。すなわち、バッフルの周方向を円周方向とする２個の円のそれぞれにおいて２個のマイクロホンが配置されることにより、マイクロホンはバッフルの軸からRm離れた位置に少なくとも４個配置される。
【００１３】
円筒形状の剛体のバッフルの半径Rbとバッフルの軸とマイクロホンの距離RmとはRm≧Rbであればどのような値でもよい。Rm=Rbの場合には、図３に示すように、マイクロホンは半径Rb(=Rm)の円筒形状のバッフルの周面の表面に配置されることになる。Rm>Rbの場合には、図４に示すように、マイクロホンは半径Rbの円筒形状のバッフルの軸からRm離れた位置に配置されることになる。言い替えると、マイクロホンはバッフルの周面の表面から(Rm-Rb)離れた位置に配置される。例えば、バッフルの周面から垂直に突き出す細い棒状の部材により支持することで、マイクロホンは配置される。
【００１４】
バッフルの軸を中心としバッフルの周方向を円周方向とするNz個の円は、例えばzcを所定の距離として、zc間隔で位置している。また、同一の円に配置されたNφ個のマイクロホンは、φcを所定の角度として、φc度の間隔で位置している。
【００１５】
マイクロホンは、どのような間隔で配置されてもよい。すなわち、隣接するマイクロホンとの間隔であるzc,φcのそれぞれは、任意の値を取ることができる。ただし、マイクロホンを等間隔に配置する、すなわち隣接するマイクロホンとの間隔であるzc,φcのそれぞれを同じ値とすることで、高精度に音場を再現することができる。
【００１６】
スピーカアレーを構成するスピーカは等間隔に配置されている。マイクロホンアレーのz軸方向の長さと、スピーカアレーの長さはほぼ同じである。バッフルの軸を中心としバッフルの周方向を円周方向とするNz個の円の位置は、その各円に対応するスピーカのスピーカアレーにおける位置と同じであることが望ましいが、異なっていても良い。この位置が同じであれば、より忠実に音場の再生を行うことができる。
【００１７】
マイクロホンが配置されるバッフルの軸からの距離Rmは、例えば2cm程度とする。バッフルの軸からの距離Rmは、値が大きいほど鋭い指向性を形成することができるが、より多くのマイクロホンが必要となる。バッフルの軸からの距離Rmは、収音する信号の周波数を考慮して実験的に設定することが望ましい。また、マイクロホンは、円筒形状の剛体のバッフルの周面の外側に向けて配置される。
【００１８】
スピーカは、音響的に透明な状態で第二の空間の空中に配置されてもよいし、音響的に透明でない状態で第二の空間に配置されてもよい。音響的に透明な状態とは、スピーカが配置されていない第二の空間の伝達特性と同じ伝達特性を保った状態ということである。例えば、スピーカは、糸で吊るされるか、細い棒で固定されることにより、第二の空間の空中に配置される。
【００１９】
第一の空間のマイクロホンＭｉ−ｊの位置を円筒座標系で(Rm,φm,j,zm,i)[i=1,2,…,Nz、j=1,2,…,Nφ]と表現する。第二の空間のスピーカＳｉの位置を円筒座標系で(0,0,zs,i)[i=1,2,…,Nz]と表現する。
【００２０】
第一実施形態の音場収音再生装置は、図１に示すように周波数変換部１、指向性制御部２、空間周波数変換部３、変換フィルタ部４、空間周波数逆変換部５、周波数逆変換部６及び窓関数部７を例えば含み、図５に例示された各ステップの処理を行う。
【００２１】
第一の空間に配置されたマイクロホンＭ１−１，Ｍ２−１，…，ＭＮｚ−Ｎφは、第一の空間の音源Ｓで発せられた音を収音して時間領域の信号を生成する。生成された信号は、周波数変換部１に送られる。(Rm,φm,j,zm,i)に位置するマイクロホンＭｉ−ｊで収音された時間領域の時刻ｔの信号をpij(t)と表記する。
【００２２】
周波数変換部１は、マイクロホンＭ１−１，Ｍ２−１，…，ＭＮｚ−Ｎφで収音された信号pij(t)をフーリエ変換により周波数領域信号Pij(ω)に変換する（ステップＳ１）。生成された周波数領域信号Pij(ω)は、指向性制御部２に送られる。ωは周波数である。例えば、短時間離散フーリエ変換により周波数領域信号Pij(ω)が生成される。もちろん、他の既存の方法により周波数領域信号Pij(ω)を生成してもよい。また、オーバーラップアド等の方法を用いて周波数領域信号Pij(ω)を生成してもよい。入力信号が長い場合や、リアルタイム処理のように連続して信号が入力される場合には、例えば10msごとといったフレームごとに処理を行う。周波数領域信号Pij(ω)は、例えば式（１）のように定義される。関数expの引数の中のjは虚数単位である。
【００２３】
【数１】
2014116820.tif 000003
【００２４】
指向性制御部２は、円調和解析に基づく指向性形成を行うことで、周波数領域信号Pij(ω)を指向性形成後信号PMBi(ω)に変換する（ステップＳ２）。変換された指向性形成後信号PMBi(ω)は、空間周波数変換部３に送られる。指向性制御部２は、周波数領域信号Pij(ω)に対して、z軸方向のインデックスi毎に任意の指向性制御手法により所定の方向φ0に指向性を形成する。所定の方向φ0は指向性を形成する方向である。例えば、φ0は話者のいる方向などにあらかじめ設定する。指向性制御手法はどのような手法を用いてもよい。例えば遅延和ビームフォーマや最小分散ビームフォーマなどの周知の指向性制御手法を適用することができる。
【００２５】
マイクロホンが円筒形状の剛体のバッフルの周面の表面に配置されている場合、すなわちRm=Rbの場合には、式（２）により定義されるPMBi(ω)を計算することで、より精度よく指向性を形成することができる。
【００２６】
【数２】
2014116820.tif 000004
【００２７】
Nφはφ方向のマイクロホンの数である。Wjはφ方向のインデックスjに基づいて例えば式（３）のように定まる重みである。
【００２８】
【数３】
2014116820.tif 000005
【００２９】
A(ω)は定数であり、周波数ωにより定まる複素数である。kは波数であり、cを音速としてk=ω/cで求めることができる。上述の通り、Rmはバッフルの軸とマイクロホンの距離であり、φ0は指向性を形成する方向である。総和の次数Nは以下のように決定できるが、正の整数であればどのような値であってもよい。
【００３０】
【数４】
2014116820.tif 000006
【００３１】
Hn(1)(・)はn次の第一種ハンケル関数である。n次の第一種ハンケル関数Hn(1)(x)は、n次のベッセル関数Jn(x)を用いて以下のように定義される。
【００３２】
【数５】
2014116820.tif 000007
【００３３】
マイクロホンが円筒形状の剛体のバッフルの周面から離れた位置に配置されている場合、すなわちRm>Rbの場合には、式（２）における重みWjを例えば式（４）のように定める。
【００３４】
【数６】
2014116820.tif 000008
【００３５】
Jn’(・)はn次のベッセル関数Jn(・)の微分であり、Hn(1)’(・)はn次の第一種ハンケル関数Hn(1)(・)の微分である。Jn’(z)及びHn(1)’(z)は以下のように定義される。
【００３６】
【数７】
2014116820.tif 000009
【００３７】
空間周波数変換部３は、空間のフーリエ変換により指向性形成後信号PMBi(ω)を時空間周波数領域信号P~n(ω)に変換する（ステップＳ３）。時空間周波数領域信号P~n(ω)は、周波数ωごとに計算される。変換された時空間周波数領域信号P~n(ω)は、変換フィルタ部４に送られる。空間周波数変換部３は、具体的には式（５）により定義されるP~n(ω)を計算する。
【００３８】
【数８】
2014116820.tif 000010
【００３９】
kz,nはz軸方向の波数であり、nは波数kz,nのインデックスである。波数とは、いわゆる空間周波数又は角度スペクトルのことである。式（５）は、時空間周波数領域への変換の一例であり、他の方法により空間のフーリエ変換を行ってもよい。
【００４０】
変換フィルタ部４は、時空間周波数領域信号P~n(ω)に対して以下の式（６）により所定のフィルタF~n(ω)を適用してフィルタ処理後信号D~n(ω)を生成する（ステップＳ４）。フィルタ処理後信号D~n(ω)は、空間周波数逆変換部５に送信される。
【００４１】
【数９】
2014116820.tif 000011
【００４２】
式（６）において、フィルタF~n(ω)は、一次元マイクロホンアレーにより収音された信号に基づいて生成された時空間周波数領域信号を一次元スピーカアレーにより出力するための時空間周波数領域信号に変換するものであれば、どのようなものでも適用することができる。
【００４３】
例えば、変換フィルタ部４は非特許文献１に記載されている式（７）で定義されるフィルタF~n(ω)を適用することができる。
【００４４】
【数１０】
2014116820.tif 000012
【００４５】
式（７）において、H0(2)はn=0の場合の第二種ハンケル関数である。第二種ハンケル関数Hn(2)は、第一種ベッセル関数Jn(x)及び第二種ベッセル関数Yn(x)を用いて以下のように定義される。
【００４６】
【数１１】
2014116820.tif 000013
【００４７】
Rrefは、スピーカアレーから振幅を一致させる直線までの距離であり、この前後では振幅に誤差が生じる。具体的には、スピーカアレーＳ１，Ｓ２，…，ＳＮzと同じ高さであり、スピーカアレーＳ１，Ｓ２，…，ＳＮzからRrefだけ離れた位置にあり、スピーカアレーＳ１，Ｓ２，…，ＳＮzが配置されている直線と平行な直線上の位置で振幅が一致する。
【００４８】
式（６）で定義されるフィルタF~n(ω)を適用することにより、第二の空間で再現される信号の振幅を所定の直線状で一致させることができるため、従来よりも広い範囲で再現される信号の振幅が一致する。
【００４９】
また、変換フィルタ部４は、例えば、「小山翔一，古家賢一，日和崎祐介，「時空間スペクトルの位相シフトによる音場再現位置の制御」，日本音響学会講演論文集，２０１１年９月，Ｐ．６３７−６３８（以下、参考文献１）」に記載されている式（８）で定義されるフィルタF~n(ω)を適用することができる。
【００５０】
【数１２】
2014116820.tif 000014
【００５１】
式（８）において、dは、マイクロホンアレーで収音した信号を再現する位置とスピーカアレーとの距離である。この距離dはスピーカアレーの正面方向を正とする。
【００５２】
また、変換フィルタ部４は、例えば、「小山翔一，古家賢一，日和崎祐介，「スピーカ指向性を考慮した時空間周波数領域での音場再現フィルタ設計手法」，日本音響学会講演論文集，２０１２年３月，Ｐ．９１３−９１４（以下、参考文献２）」に記載されている式（９）で定義されるフィルタF~n(ω)を適用することができる。
【００５３】
【数１３】
2014116820.tif 000015
【００５４】
式（９）において、G~2Dは、理想的な伝達特性を表す２次元自由空間グリーン関数をz軸方向に空間のフーリエ変換をした関数である。G~spは、音場が再現される空間のスピーカアレーの位置と、その位置からRrefだけ離れた位置との間の予め測定された伝達特性をz軸方向に空間のフーリエ変換をした関数である。
【００５５】
式（９）で定義されるフィルタF~n(ω)は、予め測定された伝達特性を用いてフィルタを構成している。したがって、式（９）で定義されるフィルタF~n(ω)を適用することにより、スピーカアレーを構成するスピーカの指向性が任意の指向性であっても音場の再現をすることができる。
【００５６】
また、変換フィルタ部４は、例えば、参考文献２に記載されている式（１０）で定義されるフィルタF~n(ω)を適用することができる。
【００５７】
【数１４】
2014116820.tif 000016
【００５８】
式（１０）において、p,qは予め設定された次数とし、dp,qはスピーカアレーを構成する各スピーカの伝達特性を次数p,qで多重極展開した多重極係数である。例えばp,qの全てを１とする等、p,qのうち何れか１つ以上は０でない正の値である。kρは次式により定義される。
【００５９】
【数１５】
2014116820.tif 000017
【００６０】
式（１０）で定義されるフィルタF~n(ω)は、予め測定された伝達特性を用いてフィルタを構成している。したがって、式（１０）で定義されるフィルタF~n(ω)を適用することにより、スピーカアレーを構成するスピーカの指向性が任意の指向性であっても音場の再現をすることができる。
【００６１】
空間周波数逆変換部５は、フィルタ処理後信号D~n(ω)を空間の逆フーリエ変換により周波数領域信号Di(ω)に変換する（ステップＳ５）。変換された周波数領域信号Di(ω)は、周波数逆変換部６に送られる。空間周波数逆変換部５は、具体的には式（１１）により定義される周波数領域信号Di(ω)を計算する。
【００６２】
【数１６】
2014116820.tif 000018
【００６３】
周波数逆変換部６は、周波数領域信号Di(ω)を逆フーリエ変換により時間領域信号Pdi(t)に変換する（ステップＳ６）。逆フーリエ変換によりフレーム毎に得られた時間領域信号Pdi(t)は適宜シフトされて線形和が取られて、連続した時間領域信号となる。逆フーリエ変換は短時間離散逆フーリエ変換等の既存の方法を用いればよい。時間領域信号Pdi(t)は、窓関数部７に送られる。
【００６４】
窓関数部７は、時間領域信号Pdi(t)に窓関数を乗じて窓関数後時間領域信号di(t)を生成する（ステップＳ７）。窓関数後時間領域信号di(t)は、スピーカアレーＳ１，Ｓ２，…，ＳＮzに送られる。
【００６５】
窓関数として、以下の式により定義されるいわゆるターキー（Tukey）窓関数wiを例えば用いる。Ntpは、テーパーを適用する点数であり１以上Nz以下の整数である。もちろん、他の窓関数を用いてもよい。
【００６６】
【数１７】
2014116820.tif 000019
【００６７】
スピーカアレーＳ１，Ｓ２，…，ＳＮｚは、窓関数後時間領域信号di(t)に基づいて音を再生する。具体的には、ｉ＝１，…，Ｎｚとして、(0,0,zs,i)に位置するスピーカＳｉが窓関数後時間領域信号di(t)に基づいて音を再生する。これにより、第一の空間の音場を第二の空間に再現することができる。
【００６８】
マイクロホンアレーのz軸方向のチャネル数が、スピーカアレーを構成するスピーカの数よりも多い場合には、窓関数後時間領域信号di(t)を間引いてもよい。一方、マイクロホンアレーのz軸方向のチャネル数が、スピーカアレーを構成するスピーカの数よりも少ない場合には、窓関数後時間領域信号di(t)の平均を取るなどして補間を行ってもよい。補間を行う方法は、例えば、線形補間やsinc補間などを適用することができる。
【００６９】
このように、マイクロホンアレーを円筒状として、円筒形状の剛体のバッフルの周面のφ方向に配置されたNφ個のマイクロホン毎に所定の方向へ指向性形成を行うことで、異なる方向から到来する反射音等を抑圧することができる。したがって、直線状スピーカアレーを用いる場合であっても、目的音場の直接音を再現しつつ残響感も再現することができる。したがって、従来よりも高精度に音場を再現することができる。
【００７０】
［第二実施形態］
第二実施形態の音場収音再生装置及び方法は、図６に示すように、第一の空間の半径Rbの円筒形状の剛体のバッフルの軸からRm離れた位置に配置されているNz×Nφ個のマイクロホンＭ１−１，Ｍ２−１，…，ＭＮｚ−Ｎφで構成されるマイクロホンアレーと、第二の空間に配置されたK×Nz個のスピーカＳ１−１，Ｓ２−１，…，ＳＫ−Ｎｚで構成されるスピーカアレーとを用いて、第一の空間の音源Ｓで発生した音によって形成された第一の空間の音場を第二の空間で再現する。
【００７１】
第一の空間に配置されたマイクロホンの配置は第一実施形態と同様である。第二の空間に配置されたスピーカアレーは、直線状に配置されたNz個のスピーカが相異なる高さにおいてＫ列に配置される。直線状に配置されたNz個のスピーカの配置は、第一実施形態と同様である。スピーカの列はどのような間隔で配置されてもよい。
【００７２】
第二実施形態の音場収音再生装置は、図７に示すように周波数変換部１、指向性制御部２、Ｋ個の空間周波数変換部３−１，…，３−Ｋ、Ｋ個の変換フィルタ部４−１，…，４−Ｋ、Ｋ個の空間周波数逆変換部５−１，…，５−Ｋ、Ｋ個の周波数逆変換部６−１，…，６−Ｋ、Ｋ個の窓関数部７−１，…，７−Ｋを例えば含み、図５に例示された各ステップの処理を行う。
【００７３】
この実施形態の指向性制御部２は、周波数領域信号Pij(ω)をＫ個に複製し、それぞれをＫ通りの相異なる方向φ0-1,…,φ0-Kに指向性を形成することで指向性形成後信号PMB1-i(ω),…,PMBK-i(ω)に変換する。例えば、指向性を形成する方向は、第一の方向φ0-1を話者の口元の方向に設定し、第二の方向φ0-2を話者の足元の方向に設定する。指向性制御手法は第一実施形態と同様にどのような手法を用いてもよい。変換された指向性形成後信号PMB1-i(ω),…,PMBK-i(ω)は、それぞれ対応する空間周波数変換部３−１，…，３−Ｋに送られる。
【００７４】
以降の処理は、第一実施形態と同様の処理を並列に実行すればよい。すなわち、指向性形成後信号PMBk-i(ω)（1≦k≦K）は、空間周波数変換部３−ｋで時空間周波数領域信号P~k-n(ω)に変換され、変換フィルタ部４−ｋに送られる。時空間周波数領域信号P~k-n(ω)は、変換フィルタ部４−ｋでフィルタ処理後信号D~k-n(ω)に変換され、空間周波数逆変換部５−ｋに送られる。フィルタ処理後信号D~k-n(ω)は、空間周波数逆変換部５−ｋで周波数領域信号Dk-i(ω)に変換され、周波数逆変換部６−ｋに送られる。周波数領域信号Dk-i(ω)は、周波数逆変換部６−ｋで時間領域信号Pdk-i(t)に変換され、窓関数部７−ｋに送られる。時間領域信号Pdk-i(t)は、窓関数部７−ｋで窓関数後時間領域信号dk-i(t)に変換される。スピーカＳｋ−１，…，Ｓｋ−Ｎｚは、窓関数後時間領域信号dk-i(t)に基づいて音を再生する。
【００７５】
このように、円筒状のマイクロホンアレーで収音した信号を相異なるＫ通りの方向へ指向性を形成し、上下方向にＫ列に配置されたスピーカアレーから再生することで、上下方向の立体感をより高精度に再現することができる。ただし、第一実施形態と比較して、指向性が形成される範囲が広くなるため、反射音等の抑圧が十分でなくなる可能性もある。したがって、収音音場の環境を考慮して指向性を形成する方向を調整する必要がある。
【００７６】
［第三実施形態］
第三実施形態の音場収音再生装置及び方法は、第二実施形態と同様に、第一の空間の半径Rbの円筒形状の剛体のバッフルの軸からRm離れた位置に配置されているNz×Nφ個のマイクロホンＭ１−１，Ｍ２−１，…，ＭＮｚ−Ｎφで構成されるマイクロホンアレーと、第二の空間に配置されたK×Nz個のスピーカＳ１−１，Ｓ２−１，…，ＳＫ−Ｎｚで構成されるスピーカアレーとを用いて、第一の空間の音源Ｓで発生した音によって形成された第一の空間の音場を第二の空間で再現する。
【００７７】
第三実施形態の音場収音再生装置は、図８に示すように周波数変換部１、指向性制御部２、空間周波数変換部３、変換フィルタ部４、空間周波数逆変換部５、周波数逆変換部６及び窓関数部７を第一実施形態と同様に含み、さらに出力切替部８を例えば含む。
【００７８】
この実施形態の指向性制御部２は、指向性を形成する方向φ0を任意に設定可能とし、設定された方向φ0に指向性を形成することで指向性形成後信号PMBi(ω)に変換する。変換された指向性形成後信号PMBi(ω)は、空間周波数変換部３に送られる。空間周波数変換部３から窓関数部７までの処理は第一実施形態と同様である。
【００７９】
窓関数部７で生成された窓関数後時間領域信号di(t)は出力切替部８に送られる。出力切替部８は、指向性制御部２に設定された指向性を形成する方向φ0を参照し、再生するスピーカ列を切り替える。いずれのスピーカ列から再生するかは、指向性を形成する方向φ0とあらかじめ対応付けておく。例えば、第二の空間に配置されたスピーカアレーが２列に配置されているとして、スピーカ列の中間よりも高い方向へ指向性を形成した場合には、高い位置に配置されたスピーカＳ１−１，…，Ｓ１−Ｎｚから窓関数後時間領域信号di(t)を再生する。スピーカアレーの中間よりも低い方向へ指向性を形成した場合には、低い位置に配置されたスピーカＳ２−１，…，Ｓ２−Ｎｚから窓関数後時間領域信号di(t)を再生する。
【００８０】
このように、指向性制御部２が指向性を形成する方向を任意に設定可能とし、指向性を形成する方向と再生するスピーカの高さとを対応付けておくことで、音源の高さを高精度に再現することができる。
【００８１】
［第四実施形態］
第四実施形態の音場収音再生装置及び方法は、第一実施形態と同様に、第一の空間の半径Rbの円筒形状の剛体のバッフルの軸からRm離れた位置に配置されているNz×Nφ個のマイクロホンＭ１−１，Ｍ２−１，…，ＭＮｚ−Ｎφで構成されるマイクロホンアレーと、第二の空間に直線状に配置されたNz個のスピーカＳ１，Ｓ２，…，ＳＮｚで構成されるスピーカアレーとを用いて、第一の空間の音源Ｓで発生した音によって形成された第一の空間の音場を第二の空間で再現する。
【００８２】
第四実施形態の音場収音再生装置は、図９に示すように周波数変換部１、指向性制御部２、空間周波数変換部３、変換フィルタ部４、空間周波数逆変換部５、周波数逆変換部６及び窓関数部７を第一実施形態と同様に含み、さらに重み付き加算部９を例えば含む。
【００８３】
この実施形態の指向性制御部２は、第二実施形態と同様に、周波数領域信号Pij(ω)をＫ個に複製し、それぞれをＫ通りの相異なる方向φ0-1,…,φ0-Kに指向性を形成することで指向性形成後信号PMB1-i(ω),…,PMBK-i(ω)に変換する。変換された指向性形成後信号PMB1-i(ω),…,PMBK-i(ω)は、重み付き加算部９に送られる。
【００８４】
重み付き加算部９は、指向性形成後信号PMB1-i(ω),…,PMBK-i(ω)それぞれをあらかじめ定められた重み係数w1,…,wKを用いて重み付き加算することで、重み付き指向性形成後信号Pwi(ω)を生成する。生成した重み付き指向性形成後信号Pwi(ω)は空間周波数変換部３に送られる。重み係数w1,…,wKは、指向性を形成した方向φ0-1,…,φ0-Kに対応付けて定められる。空間周波数変換部３以降の処理は第一実施形態と同様である。
【００８５】
例えば、第一の方向φ0-1を話者の口元の方向に設定し、第二の方向φ0-2を話者の足元の方向に設定したとすると、第一の方向φ0-1に指向性を形成した指向性形成後信号PMB1-i(ω)に掛かる重みw1を大きく設定し、第二の方向φ0-2に指向性を形成した指向性形成後信号PMB2-i(ω)に掛かる重みw2を大きく設定することで、話者の発話を含む信号の成分を際立たせつつ、上下方向の立体感を高精度に再現することができる。
【００８６】
［第五実施形態］
第五実施形態の音場収音再生装置及び方法は、第二実施形態と同様に、第一の空間の半径Rbの円筒形状の剛体のバッフルの軸からRm離れた位置に配置されているNz×Nφ個のマイクロホンＭ１−１，Ｍ２−１，…，ＭＮｚ−Ｎφで構成されるマイクロホンアレーと、第二の空間に配置されたL×Nz個のスピーカＳ１−１，Ｓ２−１，…，ＳＬ−Ｎｚで構成されるスピーカアレーとを用いて、第一の空間の音源Ｓで発生した音によって形成された第一の空間の音場を第二の空間で再現する。
【００８７】
第五実施形態の音場収音再生装置は、図１０に示すように周波数変換部１、指向性制御部２、Ｌ個の空間周波数変換部３−１，…，３−Ｌ、Ｌ個の変換フィルタ部４−１，…，４−Ｌ、Ｌ個の空間周波数逆変換部５−１，…，５−Ｌ、Ｌ個の周波数逆変換部６−１，…，６−Ｌ、Ｌ個の窓関数部７−１，…，７−Ｌを第二実施形態と同様に含み、さらに重み付き加算部９を例えば含む。
【００８８】
この実施形態の指向性制御部２は、第二実施形態と同様に、周波数領域信号Pij(ω)をＫ個に複製し、それぞれをＫ通りの相異なる方向φ0-1,…,φ0-Kに指向性を形成することで指向性形成後信号PMB1-i(ω),…,PMBK-i(ω)に変換する。変換された指向性形成後信号PMB1-i(ω),…,PMBK-i(ω)のうちＨ個の指向性形成後信号PMBh-i(ω)（1≦h≦H）は、重み付き加算部９に送られる。その他のＧ個の指向性形成後信号PMBg-i(ω)（1≦g≦G）は、対応する空間周波数変換部３−２，…，３−Ｌに送られる。ただし、Ｋ＞Ｌとし、Ｋ＝Ｈ＋Ｇとし、Ｌ＝Ｇ＋１とする。
【００８９】
この実施形態の重み付き加算部９は、入力されたＨ個の指向性形成後信号PMB1-i(ω),…,PMBH-i(ω)をあらかじめ定めたＨ個の重み係数w1,…,wHで重み付けすることで、重み付き指向性形成後信号Pwi(ω)を生成する。生成した重み付き指向性形成後信号Pwi(ω)は空間周波数変換部３−１に送られる。空間周波数変換部３−１，…，３−Ｌ以降の処理は第二実施形態と同様である。
【００９０】
このように、円筒状のマイクロホンアレーで収音した信号を相異なるＫ通りの方向へ指向性を形成し、一部の信号を重み加算した上で、上下方向にＬ列に配置されたスピーカアレーから再生することで、上下方向の立体感を再現することができる。人間の聴覚による方向認識に大きく影響しない範囲で複数の方向に対応する信号を重み付き加算することで、少ない数のスピーカであっても上下方向の立体感を高精度に再現することができる。
【００９１】
［変形例等］
音場収音再生装置を構成する各部は、第一の空間に配置された収音装置と第二の空間に配置された再生装置の何れに備えられていてもよい。換言すれば、周波数変換部１、指向性制御部２、空間周波数変換部３、変換フィルタ部４、空間周波数逆変換部５、周波数逆変換部６、窓関数部７、出力切替部８、重み付き加算部９のそれぞれの処理は、第一の空間に配置された収音装置で実行されてもよいし、第二の空間に配置された再生装置で実行されてもよい。収音装置で生成された信号は、再生装置に送信される。
【００９２】
第一の空間と第二の空間の位置は、図２に示したものに限定されない。第一の空間と第二の空間は、隣接していても互いに離れた位置にあってもよい。また、第一の空間と第二の空間の向きもどのようなものであってもよい。
【００９３】
窓関数部７による窓関数の処理は、どの段階で行ってもよいし、多段で行ってもよい。すなわち、窓関数部７は、マイクロホンアレーと周波数変換部１との間、周波数変換部１と指向性制御部２との間、指向性制御部２と空間周波数変換部３との間、指向性制御部２と重み付き加算部９との間、重み付き加算部９と空間周波数変換部３との間、空間周波数変換部３と変換フィルタ部４との間、変換フィルタ部４と空間周波数逆変換部５との間、空間周波数逆変換部５と周波数逆変換部６との間、周波数逆変換部６と出力切替部８との間の少なくとも１つの間に備えられていてもよい。音場収音再生装置の各部は、その各部に入力される信号について窓関数の処理が行われた場合には、その入力される信号に代えて上記と同様にしてその窓関数の処理がされた後の信号に対して処理を行う。
【００９４】
また、窓関数部７はなくてもよい。この場合、ｉ＝１，…，Ｎｚとして、スピーカＳｉが時間領域信号Pdi(t)に基づいて音を再生する。
【００９５】
音場収音再生装置は、指向性制御部２を含みさえすれば、他の部を備えていなくてもよい。例えば、音場収音再生装置は、指向性制御部２、空間周波数逆変換部３、変換フィルタ部４、空間周波数逆変換部５及び周波数逆変換部６から構成されていてもよい。また、音場収音再生装置は、周波数変換部１、指向性制御部２及び空間周波数変換部３から構成されていてもよい。
【００９６】
周波数変換部１の処理と指向性制御部２の処理と空間周波数変換部３の処理とを同時に行ってもよい。同様に、空間周波数逆変換部５の処理と周波数逆変換部６の処理とを同時に行ってもよい。また、空間周波数変換部３と空間周波数逆変換部５とを入れ替えてもよい。
【００９７】
音場収音再生装置は、コンピュータによって実現することができる。この場合、この装置の各部の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、この装置における各部がコンピュータ上で実現される。
【００９８】
この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。また、この形態では、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより、これらの装置を構成することとしたが、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。
【００９９】
この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１  周波数変換部
２  指向性制御部
３  空間周波数変換部
４  変換フィルタ部
５  空間周波数逆変換部
６  周波数逆変換部
７  窓関数部
８  出力切替部
９  重み付き加算部
【図１】
2014116820.tif 000024
【図２】
2014116820.tif 000025
【図３】
2014116820.tif 000026
【図４】
2014116820.tif 000027
【図５】
2014116820.tif 000028
【図６】
2014116820.tif 000029
【図７】
2014116820.tif 000030
【図８】
2014116820.tif 000031
【図９】
2014116820.tif 000032
【図１０】
2014116820.tif 000033