(57)【要約】【課題】端末装置に３つ以上のセンサを設けずに、入力信号から目標信号を抽出すること。【解決手段】信号入力手段として、外周部に第１センサおよび第２センサの２つのみを備えた端末装置であって、第１センサと第２センサとを結ぶ直線は、端末装置のいずれの外周辺とも平行ではなく、端末装置の外部から第１センサおよび第２センサに到達した信号の到達時間差を用いて、信号を強調または抑圧する信号処理手段を備えたことを特徴とする。【選択図】  図１
2018042040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号入力手段として、外周部に第１センサおよび第２センサの２つのみを備えた端末装置であって、
前記第１センサと前記第２センサとを結ぶ直線は、前記端末装置のいずれの外周辺とも平行ではなく、
前記端末装置の外部から前記第１センサおよび前記第２センサに到達した信号の到達時間差を用いて、前記信号を強調または抑圧する信号処理手段を備えた端末装置。
【請求項２】
前記第１、第２センサは、前記端末装置の一つの角を挟む２辺を構成する外周部に、一つずつ配置された請求項１に記載の端末装置。
【請求項３】
前記第１、第２センサは、前記端末装置の対向する２辺を構成する外周部に、一つずつ配置された請求項１に記載の端末装置。
【請求項４】
前記第１、第２センサは、前記端末装置の対角を構成する外周部に、一つずつ配置された請求項１に記載の端末装置。
【請求項５】
前記第１、第２センサの双方が、前記端末装置の１辺を構成する外周部内に配置された請求項１に記載の端末装置。
【請求項６】
前記端末装置の外周辺は、４以上の角を有する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項７】
前記端末装置は、表示画面を備えた４角形の平板形状である請求項１乃至６のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項８】
遅延情報を用いて、前記第１、第２センサから受けた信号に異なった遅延を与える補正手段をさらに備えた請求項１乃至７のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項９】
信号入力手段として、第１センサおよび第２センサの２つのみを備えた端末装置の制御方法であって、
前記第１センサと前記第２センサとを結ぶ直線は、前記端末装置のいずれの外周辺とも平行ではなく、
前記端末装置の外部から前記第１センサおよび前記第２センサに到達した信号の到達時間差を用いて、前記信号を強調または抑圧する端末装置の制御方法。
【請求項１０】
信号入力手段として、外周部に第１センサおよび第２センサの２つのみを備えた端末装置の制御プログラムであって、
前記第１センサと前記第２センサとを結ぶ直線は、前記端末装置のいずれの外周辺とも平行ではなく、
前記端末装置の外部から前記第１センサおよび前記第２センサに到達した信号の到達時間差を用いて、前記信号を強調または抑圧するステップを端末装置に実行させる制御プログラム。
【請求項１１】
外周辺が５角形以上の多角形に形成された端末装置であって、
信号入力手段として、外周部の隣り合う角に第１センサおよび第２センサの２つのみを備え、
前記端末装置の外部から前記第１センサおよび前記第２センサに到達した信号の到達時間差を用いて、前記信号を強調または抑圧する信号処理手段を備えた端末装置。
【請求項１２】
外周辺が５角形以上の多角形に形成された端末装置の制御方法であって、
信号入力手段として、外周部の隣り合う角に第１センサおよび第２センサの２つのみを備え、
前記端末装置の外部から前記第１センサおよび前記第２センサに到達した信号の到達時間差を用いて、前記信号を強調または抑圧する信号処理ステップを含む端末装置の制御方法。
【請求項１３】
外周辺が５角形以上の多角形に形成された端末装置の制御プログラムであって、
信号入力手段として、外周部の隣り合う角に第１センサおよび第２センサの２つのみを備え、
前記端末装置の外部から前記第１センサおよび前記第２センサに到達した信号の到達時間差を用いて、前記信号を強調または抑圧する信号処理ステップを含む端末装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置外部から到達した信号を強調または抑圧する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記技術分野において、装置外部から到達した信号を強調または抑圧する技術が、特許文献１乃至４に記載されている。
【０００３】
特許文献１には、矩形の平板形状の携帯端末装置において、筺体の頂点部のみに４つのマイクを設け、各マイクまでの信号到達の時間差に基づいて、周囲で発生した音の音源方向を検知する技術が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、矩形の平板形状の携帯端末装置において、筺体の下辺のみに２つの無指向性マイクを設け、異なる方向から到来する音声を取得し、到来方向に応じた異なった利得を適用して音量補正を行う技術が開示されている。
【０００５】
特許文献３には、矩形の平板形状の携帯端末装置において、筺体の対向する２辺にのみ合計３つのマイクを、相互の間隔が全て異なるように配置し、それらのうち２つを選択して、広い周波数帯域で、高い信号分離性能を得つつ、音源の位置を判別し、ノイズの抑圧を行なう技術が開示されている。
【０００６】
特許文献４には、３以上のマイクから構成されるマイク群から、２マイクから構成されるマイク対を、装置の保持方向または信号到来方向に基づいて選択して使用することで、端末の保持方向によらず、所望の信号に適した指向性を形成することのできる装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−１８３２８６号公報
【特許文献２】特開２０１１−２０５３２４号公報
【特許文献３】特開２００８−０９２５１２号公報
【特許文献４】特開２０１２−５２４５０５号公報
【特許文献５】特願２０１４−２２８４９７号公報
【特許文献６】特願２０１５−０３３４３０号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】1982年１月、アイ・イー・イー・イー・トランザクションズ・オン・シグナル・プロセシング、第30巻、第１号、 (IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATIONS, VOL.30, NO.１, PP.27-34, Jan. 1982) 27〜34 ページ
【非特許文献２】1972年8月、プロシーディングス・オブ・アイ・イー・イー・イー、第60巻、第8号、 (IEEE PROCEEDINGS OF IEEE, vol.60, NO.8, PP.926-934, Aug. 1972) 926〜934 ページ
【非特許文献３】1999年10月、アイ・イー・イー・イー・トランザクションズ・オン・シグナル・プロセシング、第47巻、第１0号、 (IEEE TRANSACTIONS ON SIGNAL PROCESSING, VOL.47, NO.１0, PP. 2677-2684, Oct. 1999) 2677〜2684 ページ
【非特許文献４】2008年、「ハンドブック・オブ・スピーチ・プロセシング」、シュプリンガー、ベルリン ハイデルベルグ ニューヨーク(HANDBOOK OF SPEECH PROCESSING, SPRINGER, BERLIN HEIDELBERG NEW YORK, 2008.)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上述の従来技術では、２つのセンサを用いて、外部から端末に到来する信号を選択的に強調または抑圧することができなかった。
【００１０】
本発明の目的は、上述の課題を解決する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係る装置は、
信号入力手段として、外周部に第１センサおよび第２センサの２つのみを備えた端末装置であって、
前記第１センサと前記第２センサとを結ぶ直線は、前記端末装置のいずれの外周辺とも平行ではなく、
前記端末装置の外部から前記第１センサおよび前記第２センサに到達した信号の到達時間差を用いて、前記信号を強調または抑圧する信号処理手段を備えた端末装置である。
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明に係る方法は、
信号入力手段として、第１センサおよび第２センサの２つのみを備えた端末装置の制御方法であって、
前記第１センサと前記第２センサとを結ぶ直線は、前記端末装置のいずれの外周辺とも平行ではなく、
前記端末装置の外部から前記第１センサおよび前記第２センサに到達した信号の到達時間差を用いて、前記信号を強調または抑圧する端末装置の制御方法である。
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明に係るプログラムは、
信号入力手段として、外周部に第１センサおよび第２センサの２つのみを備えた端末装置の制御プログラムであって、
前記第１センサと前記第２センサとを結ぶ直線は、前記端末装置のいずれの外周辺とも平行ではなく、
前記端末装置の外部から前記第１センサおよび前記第２センサに到達した信号の到達時間差を用いて、前記信号を強調または抑圧するステップを端末装置に実行させる制御プログラムである。
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明に係る他の装置は、
外周辺が５角形以上の多角形に形成された端末装置であって、
信号入力手段として、外周部の隣り合う角に第１センサおよび第２センサの２つのみを備え、
前記端末装置の外部から前記第１センサおよび前記第２センサに到達した信号の到達時間差を用いて、前記信号を強調または抑圧する信号処理手段を備えた端末装置である。
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明に係る他の方法は、
外周辺が５角形以上の多角形に形成された端末装置の制御方法であって、
信号入力手段として、外周部の隣り合う角に第１センサおよび第２センサの２つのみを備え、
前記端末装置の外部から前記第１センサおよび前記第２センサに到達した信号の到達時間差を用いて、前記信号を強調または抑圧する信号処理ステップを含む端末装置の制御方法である。
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明に係る他のプログラムは、
外周辺が５角形以上の多角形に形成された端末装置の制御プログラムであって、
信号入力手段として、外周部の隣り合う角に第１センサおよび第２センサの２つのみを備え、
前記端末装置の外部から前記第１センサおよび前記第２センサに到達した信号の到達時間差を用いて、前記信号を強調または抑圧する信号処理ステップを含む端末装置の制御プログラムである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、２つのセンサを用いて、外部から端末に到来する信号を選択的に強調または抑圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る端末装置の構成を示すブロック図である。
【図２Ａ】本発明の第２実施形態に係る端末装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２Ｂ】本発明の第２実施形態に係る端末装置の外観構成および信号処理を説明するための図である。
【図２Ｃ】本発明の第２実施形態に係る端末装置の外観構成および信号処理を説明するための図である。
【図２Ｄ】本発明の第２実施形態に係る端末装置の外観構成および信号処理を説明するための図である。
【図２Ｅ】本発明の第２実施形態に係る端末装置の外観構成および信号処理を説明するための図である。
【図２Ｆ】本発明の第２実施形態に係る端末装置の外観構成および信号処理を説明するための図である。
【図２Ｇ】本発明の第２実施形態に係る端末装置の外観構成および信号処理を説明するための図である。
【図２Ｈ】本発明の第２実施形態に係る端末装置の外観構成および信号処理を説明するための図である。
【図２Ｉ】本発明の第２実施形態に係る端末装置の外観構成および信号処理を説明するための図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る端末装置の外観構成および信号処理を説明するための図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る端末装置の外観構成および信号処理を説明するための図である。
【図５】本発明の第５実施形態に係る端末装置の外観構成および信号処理を説明するための図である。
【図６】本発明の第５実施形態に係る端末装置の外観構成および信号処理を説明するための図である。
【図７】本発明の第５実施形態に係る端末装置の外観構成および信号処理を説明するための図である。
【図８】本発明の第６実施形態に係る端末装置の機能構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第６実施形態に係る端末装置の信号処理を説明するための上面図である。
【図１０】本発明の第６実施形態に係る端末装置の信号処理を説明するための図である。
【図１１】本発明の第７実施形態に係る端末装置の構成を説明する図である。
【図１２】本発明の第７実施形態に係る端末装置の構成を説明する図である。
【図１３】本発明の第８実施形態に係る端末装置の構成を説明する図である。
【図１４】本発明の第８実施形態に係る端末装置の構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、以下の説明中における「音声信号」とは、音声その他の音響に従って生ずる直接的の電気的変化であって、音声その他の音響を伝送するためのものをいい、音声に限定されない。
【００２０】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態にかかる端末装置１００について図１を用いて説明する。図１は、端末装置１００の構成を示す図である。
【００２１】
端末装置１００は、信号入力手段として、センサ１０１およびセンサ１０２の２つのみを備えている。センサ１０１とセンサ１０２とを結ぶ直線Ｌは、装置のいずれの外周辺とも平行ではない。このため、端末装置１００のセンサ１０１およびセンサ１０２に到達した信号には、端末装置１００の外周部のいずれかの辺を水平に保つ限り、その保持方向によらず非ゼロの到達時間差を生じる。
【００２２】
端末装置１００は、信号処理部１０３をさらに備え、端末装置１００の外部からセンサ１０１およびセンサ１０２に到達した信号の到達時間差を用いて、信号の強調または抑圧を行なう。
【００２３】
以上の構成によれば、３つ以上のセンサを設けなくても、入力信号から目標信号を抽出することができる。
【００２４】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態としての端末装置２００について、図２Ａを用いて説明する。矩形の端末装置２００は、センサ２０１とセンサ２０２からの信号を強調または抑圧する装置である。これらのセンサ２０１およびセンサ２０２はマイクロホンなどの音響センサに限定されるものではなく、超音波センサ、振動センサなどでもよい。すなわち、これらのセンサで得られる信号は、音声、音楽、自然音を含む音響信号、超音波信号、振動などであるが、平面波として伝搬するどのような信号に対しても適用することができる。
【００２５】
図２Ａに示すように、端末装置２００は、センサ２０１、センサ２０２、これらのセンサから受けた信号を処理する信号処理部２４０、および出力端子２６１および出力端子２６２を含む。端末装置２００は、さらに画像情報を表示するための表示部２２０を含んでいる。信号処理部２４０は、センサ２０１およびセンサ２０２から受けた信号に対して所定の信号を強調または抑圧して出力信号を生成し、出力端子２６１および出力端子２６２に供給する。信号の強調または抑圧を実施する方法に関しては、非特許文献１から３、特許文献５および６に複数の方法が開示されている。
【００２６】
非特許文献１に記載の技術は、複数入力信号の位相差を利用して、目標信号を減衰させることで目標信号以外の信号が支配的な目標ブロック信号を生成する。目標ブロック信号を適応フィルタで処理することで、変形目標ブロック信号を生成する。また、複数の入力信号の位相差を利用して、目標信号を強調した目標強調信号を生成する。目標強調信号の中に残留する目標信号以外の成分を、目標強調信号から変形目標ブロック信号を減算することでさらに低減する。減算結果である出力信号の平均パワーが最小化されるように、適応フィルタの係数を更新する。このようにして得られた減算結果は、入力信号と比較して目標信号が強調された出力信号となっている。目標強調信号を適応フィルタで処理して変形目標強調信号を生成し、目標ブロック信号から減算することで、目標信号を抑圧した出力信号を得ることもできる。
【００２７】
非特許文献２に記載の技術は、複数入力信号の位相差（時間差）がなくなるように、最も位相の遅れた信号を基準として、それ以外の信号をそれぞれ適切に遅延した後、等長の有限インパルス応答長(FIR)フィルタで処理し、最後に総和を求めて出力とする。FIRフィルタの係数は、出力信号の平均二乗誤差を最小化するように更新する。その際に、FIRフィルタ全体の目標信号に対する伝達関数が単位インパルスになる、という制約を付加する。非特許文献２に記載の技術は、非特許文献１に記載の技術と等価であることが知られている。
【００２８】
非特許文献３に記載の技術は、非特許文献１に記載の技術に対して、目標ブロック信号生成に係数値拘束適応フィルタを、変形目標ブロック信号の生成に係数ノルム拘束適応フィルタを導入している。目標信号の変動に対する過剰な追従性を改善し、出力信号の歪を低減することができる。
【００２９】
特許文献５に記載の技術は、周波数成分ごとに入力信号の位相差を求め、あらかじめ設定した位相差−利得特性に基づいて０と１の間の利得を作用させることで、信号の強調または抑圧を行う。周波数成分ごとに異なった位相差−利得特性を用い、周波数に比例した位相差の値を設定することで、空間方向に対する信号通過角度幅を周波数によらずに一定にする。特許文献５に記載の技術は、非特許文献１から３に記載の技術と比べて、少ないセンサ数で鋭い空間信号選択性を実現することができる。また、位相差−利得特性を適切に設計する、具体的には複数の通過方向帯域を設定することで、複数の異なった方向から到来する信号を同時に通過させ、それ以外の方向から到来する信号を抑圧することができる。
【００３０】
特許文献６に記載の技術は、特許文献５に記載の技術と同様の方法で求めた位相差−利得特性を、共通に全センサの信号に作用させる。共通の利得を作用させることで、入力に存在する複数の入力信号間の相関を維持することができ、ステレオ信号などの多チャネル信号に対して、音源定位を変化させることなく、空間選択性を実現することができる。
【００３１】
非特許文献１から３や特許文献５および６に記載された技術をはじめとして、複数センサを利用して空間的に異なった方向から到来する信号を強調または抑圧する技術では、複数センサにおける信号の位相差を利用する。このため、複数センサにおける信号間に信号到来方向に対応した位相差が存在するか否かが問題となる。この問題は、複数センサがどのように端末に装着されるか、端末がどの向きに保持されるか、信号源が空間にどのように分布するか、などに依存する。
【００３２】
典型的な端末の利用シーンでは、例えば、目標信号源が第１の話者、妨害信号源が第２の話者であって、両話者の身長を同一と仮定すると、それぞれの話者の口、すなわち信号源は地表または床面から身長と等しい高さにある同一の平面Ｏ上に存在する。一方、端末は、端末の主要な辺が水平になるように保持されるとする。本実施形態では、端末装置２００は、図２Ｂ、図２Ｃに示すように矩形なので、端末の下辺および上辺が水平になるように、端末が保持される。
【００３３】
矩形の端末装置２００は、図２Ａ、図２Ｂ，図２Ｃに示すように、表示部２２０の外側に外周部２１０を含む。端末装置２００は、２つのセンサ２０１、２０２を備えている。２つのセンサ２０１、２０２は、端末装置２００の頂点Ａを挟んで隣接する２辺を構成する外周部２１０に１つずつ設けられている。
【００３４】
センサ２０１およびセンサ２０２は頂点以外に配置されている。そのため、センサ２０１およびセンサ２０２を結んだ直線は、これらセンサの辺ＡＢおよび辺ＤＡ上の位置によらず、装置の外周を構成するいずれの辺とも、非ゼロの角度をなす。辺ＡＢ、辺ＢＣ、辺ＣＤ、辺ＤＡのいずれかが水平になるように、端末装置２００が保持されていれば、センサ２０１およびセンサ２０２を結んだ直線は、水平面とも非ゼロの角度をなす。センサ２０１およびセンサ２０２は、装置の外周を構成する隣接する２辺にあり、隣接する２辺が互いに直角なので、センサ２０１およびセンサ２０２を結んだ直線が外周を構成する辺となす角度θが、非ゼロとなるためである。
【００３５】
２つのセンサを、端末の辺に対して斜めに配置することで、端末を水平保持しても、垂直保持しても、センサの水平間隔が非ゼロになる。このため、異なった方向から到来する信号が平面波であると仮定すると、２センサにおける信号には信号到来方向に対応した到着時間差が生じる。この時間差をセンサで受ける信号の速度で除して距離を求めると、この距離が信号到来方向に相当する。信号到来方向がわかれば、それに応じて、特許文献５または６の方法で、方向に応じた利得または減衰を与えることができ、選択的な信号強調または信号減衰を遂行できる。
【００３６】
一方、同一の辺に２センサを配置すると、上辺または下辺に配置したときは垂直保持のときに、右辺または左辺に配置したときは水平保持のときに、水平面に沿ったセンサ間隔がゼロになる。このため、水平面に沿って異なった方向から到来する信号を２センサで捕捉したときに、それら２信号に到着時間差が生じない。したがって、信号到来方向の推定ができず、到来方向に基づいた選択的な信号強調または信号減衰を遂行できない。
【００３７】
＜目標信号源と妨害信号源の高さが同じで辺ＡＢと同一の水平面Ｏにある場合＞
図２Ｂおよび図２Ｃに示すとおり、端縁部に含まれる頂点Ａおよび頂点Ｂを通る辺ＡＢが水平となるように、端末装置２００が保持され、少なくとも一つの目標信号と一つの妨害信号を含む複数の信号源が、同一水平面Ｏ上の異なる方向に存在すると仮定する。すなわち、複数の信号源の地表または床面からの高さは全て等しく、同一の水平面Ｏ上にこれらが存在する。また、図２Ｂ、図２Ｃのように、水平面Ｏが辺ＡＢを含むような高さに、端末装置２００が保持されていると仮定する。図２Ｂでは端末装置２００の辺ＢＣが垂直（水平面Ｏと直角）に、図２Ｃでは端末装置２００の辺ＢＣが水平面Ｏとπ／２より小さい角度をなす例を図示している。さらに、信号源Ｓが端末装置２００から信号の波長に対して十分遠方にあると仮定すれば、センサ２０１およびセンサ２０２に到来する信号Ｓ０と信号Ｓ１は近似的に平面波とみなすことができる。
【００３８】
センサ２０１およびセンサ２０２の間隔（最短距離）をｄとし、センサ２０１とセンサ２０２とを結ぶ直線Ｌと辺ＡＢとのなす角をθとすると、辺ＡＢを含む水平面Ｏに沿ったセンサ間隔は、ｄｃｏｓθとなる。図２Ｂに示すように、辺ＡＢを含む水平面Ｏ上で辺ＡＢと角度φをなす方向にある信号源Ｓから、センサ２０１およびセンサ２０２に入力される信号Ｓ０と信号Ｓ１の相対時間差τに対応した距離τ/ｃは、センサ間距離ｄを用いてｄｃｏｓθｓｉｎφと表すことができる。ここに、ｃはセンサで受ける信号の伝搬速度であり、音響信号の場合は音速となる。つまり、ｄｃｏｓθｓｉｎφ＝τ/ｃとなる。
【００３９】
τを測定すれば、ｄ、θ、およびｃは既知なので、上式をφについて解いて、信号Ｓの到来方向φを求めることができる。すなわち、辺ＡＢを含む水平面Ｏ上で、方向φから到来する信号に対して、センサ２０１およびセンサ２０２に入力される信号Ｓ０と信号Ｓ１の相対時間差τ（等価的に相対位相差も）を測定することによって、φを求め、信号到来方向を推定することが可能となる。例えば、辺ABにセンサがあると、端末をπ／２回転して辺ＡＢが垂直になるように保持したとき、水平面に沿った全方向からの信号に対して、２センサの信号は時間差ゼロになる。このため、信号の時間差で方向推定することで方向に応じた信号の強調または減衰ができず、問題となる。２つのセンサが斜めに配置されていれば、水平保持でも垂直保持でも、水平面上のあらゆる方向から到来する信号に対して、その到来方向に応じた時間差が生じる。この時間差は、正面から到来する信号に対しては、ゼロになるが、正面を含む全ての方向に対して異なった時間差となるために、信号到来方向の推定が可能となる。
【００４０】
したがって、センサ２０１およびセンサ２０２に入力される信号Ｓに、非特許文献１から３や特許文献５および特許文献６に記載された技術などを適用して、辺ＡＢを含む水平面Ｏ上の異なった方向から到来する信号を、強調または抑圧することができる。
【００４１】
＜目標信号源および妨害信号源の高さが辺ＡＢと同じで、辺ＡＢの高さとは異なり、端末前方にδ１傾いた平面上にある場合＞
次に、図２Ｄに示すように、少なくとも一つの目標信号と一つの妨害信号を含む複数の信号源Ｓ１，Ｓ２と、辺ＡＢの存在する水平面とが、地表または床面からの高さが異なる水平面に存在する場合を考える。この場合、少なくとも一つの目標信号と一つの妨害信号を含む複数の信号源と辺ＡＢは、水平面Ｏと角度δ１をなす平面Ｏ１に存在すると考えることができる。平面Ｏ１上で、センサ２０１およびセンサ２０２に入力される信号Ｓ０と信号Ｓ１の相対時間差τに関しても、平面Ｏ上と同じ式が成立し、ｄｃｏｓθｓｉｎφ＝τ/ｃとなる。
【００４２】
すなわち、辺ＡＢの存在する水平面Ｏをδ１傾けた水平面Ｏ１上でも、Ｏ１上の方向φから到来する信号に対して、センサ２０１およびセンサ２０２に入力される信号Ｓ０と信号Ｓ１の相対時間差τ（等価的に相対位相差も）を測定することによって、φを求め、信号到来方向を推定することが可能となる。したがって、センサ２０１およびセンサ２０２に入力される信号Ｓに、非特許文献１から３や特許文献５および特許文献６に記載された技術などを適用して、辺ＡＢを含む水平面Ｏ１上の異なった方向から到来する信号を、強調または抑圧することができる。
【００４３】
＜目標信号と妨害信号の高さが異なり、左方向にδ２傾いた平面上にある場合＞
次に、少なくとも一つの目標信号と一つの妨害信号を含む複数の信号源の存在する平面Ｏ２が、辺ＡＢの存在する水平面Ｏを右方向にδ２傾けたものになる場合を考える。これは、第１の話者と第２の話者の身長が異なる場合に相当し、大人と子供や人間と小型ロボットからの信号などがその例となる。この場合、図２Ｅに示すように、目標信号と妨害信号の存在する平面Ｏ２上に辺ＡＢは存在しない。しかし、センサ２０１およびセンサ２０２に入力される信号Ｓ０と信号Ｓ１の相対時間差τは平面Ｏ２上で生じているので、平面Ｏ２に沿ったセンサ２０１およびセンサ２０２の距離ｄｃｏｓ（θ＋δ２）を用いて、水平面Ｏの場合と同様の関係が成立する。
ｄｃｏｓ（θ＋δ２）ｓｉｎφ＝τ/ｃ
【００４４】
ここで、水平面Ｏの場合と異なるのは、δ２の存在であり、通常δ２は未知である。しかし、信号源が端末装置２００から信号の波長に対して十分遠方にあり、センサ２０１およびセンサ２０２に到来する信号Ｓ０と信号Ｓ１が近似的に平面波とみなすことができる場合には、δ２は近似的にゼロとみなすことができる。このため、平面Ｏ２の場合にも水平面Ｏの場合と同様に、ｄｃｏｓ（θ＋δ２）ｓｉｎφ≒ｄｃｏｓθｓｉｎφ＝τ/ｃとすることができる。すなわち、辺ＡＢの存在する水平面Ｏを左方向にδ２傾けた水平面Ｏ２上でも、Ｏ２上の方向φから到来する信号に対して、センサ２０１およびセンサ２０２に入力される信号Ｓ０と信号Ｓ１の相対時間差τ（等価的に相対位相差も）を測定することによって、φを求め、信号到来方向を推定することが可能となる。したがって、センサ２０１およびセンサ２０２に入力される信号Ｓに、非特許文献１から３や特許文献５および特許文献６に記載された技術などを適用して、辺ＡＢを含む水平面Ｏ２上の異なった方向から到来する信号を、強調または抑圧することができる。
【００４５】
＜前２つの例の組み合わせ＞
次に、水平面Ｏに対して、端末前方にδ１、右方向にδ２傾いた平面Ｏ３を考える。このような平面は、平面Ｏ１と平面Ｏ２の組み合わせと考えることができる。平面Ｏ３上で方向φから到来する信号Ｓに対するセンサ２０１およびセンサ２０２の距離はｄｃｏｓ（θ＋δ２）であり、水平面Ｏ２の場合と同様にしてｄｃｏｓ（θ＋δ２）ｓｉｎφ≒ｄｃｏｓθｓｉｎφ＝τ/ｃとなる。すなわち、センサ２０１およびセンサ２０２に入力される信号Ｓ０と信号Ｓ１の相対時間差τ（等価的に相対位相差も）を測定することによって、φを求め、信号到来方向を推定することが可能となる。したがって、センサ２０１およびセンサ２０２に入力される信号Ｓに、非特許文献１から３や特許文献５および特許文献６に記載された技術などを適用して、辺ＡＢを含む水平面Ｏ３上の異なった方向から到来する信号を、強調または抑圧することができる。
【００４６】
全ての平面は、左方向にδ２、前方向にδ１だけ傾いた平面と考えることができるので、少なくとも一つの目標信号と一つの妨害信号を含む複数の信号源がいかなる平面上に分布していたとしても、センサ２０１およびセンサ２０２に入力される信号Ｓ０と信号Ｓ１の相対時間差τ（等価的に相対位相差も）を測定することによって、φを求め、信号到来方向を推定することが可能となる。したがって、センサ２０１およびセンサ２０２に入力される信号Ｓに、非特許文献１から３や特許文献５および特許文献６に記載された技術などを適用して、方向から到来する信号を、強調または抑圧することができる。
【００４７】
＜端末の保持状態が水平ではなく、傾いている場合＞
次に、図２Ｆのように端末装置２００が水平面Ｏから左にα傾いて保持されている場合を考える。このとき、センサ２０１およびセンサ２０２を水平面Ｐに投影すると、その間隔は、ｄｃｏｓ（θ＋α）であり、α＝０．５π−θのときゼロとなる。このため、α＝０．５π−θの場合（つまり、センサ２０１とセンサ２０２とが垂直に並ぶように端末装置２００を保持した場合）を除いて、端末装置２００が傾いて保持されているときでも、センサ２０１およびセンサ２０２に入力される信号Ｓ０と信号Ｓ１の相対時間差τ（等価的に相対位相差も）を測定することによって、φを求め、信号到来方向を推定することが可能となる。したがって、センサ２０１およびセンサ２０２に入力される信号Ｓに、非特許文献１から３や特許文献５および特許文献６に記載された技術などを適用して、辺ＡＢを含む水平面Ｏ１上の異なった方向から到来する信号を、強調または抑圧することができる。
【００４８】
端末装置２００の傾きがα＝０．５π−θとなる場合には、既に説明したように、センサ２０１およびセンサ２０２に入力される信号Ｓ０と信号Ｓ１の相対時間差τ（等価的に相対位相差も）を測定することによって、φを求め、信号到来方向を推定することは不可能である。しかし、通常、ユーザーが端末を保持する場合には、端末の上辺または下辺を水平に保つので、α＝０．５π−θは成立しない。さらに、α＝０．５π−θという値自体、αの発生確率を一様分布と仮定しても、その発生確率は極めて低い。このため、α＝０．５π−θの場合に限って信号到来方向を推定することが不可能になることは、大きな問題とはならない。
【００４９】
＜端末の保持状態が水平ではなく、垂直の場合＞
次に、図２Ｇに示すように、辺ＡＢが垂直に、辺ＤＡが水平(上辺)となるように、端末装置２００を図２Ａの状態から右に９０度回転することを考える。このとき、辺ＤＡを含む水平面ＱまたはＱと平行な水平面に沿ったセンサ２０１およびセンサ２０２の間隔は、ｄｓｉｎθ＝ｄｃｏｓ（０．５π−θ）となる。水平面Ｑおよびそれと平行な水平面上の、辺ＤＡと角度φをなす方向から到来する信号に対しては、センサ２０１およびセンサ２０２に入力される信号の相対時間差τに対応した距離τ/ｃは、ｄｓｉｎθｓｉｎφとなる。すなわち、辺ＤＡを含む水平面Ｑ上またはこれと平行な水平面上の方向φから到来する信号に対して、センサ２０１およびセンサ２０２に入力される信号の相対時間差は（等価的に相対位相差も）到来方向φに対応した値となり、ｄｓｉｎθｓｉｎφ＝τ／ｃによって推定可能である。したがって、センサ２０１およびセンサ２０２に入力される信号に、非特許文献１から３や特許文献５および特許文献６に記載された技術などを適用して、辺ＤＡを含む水平面Ｑまたはこれと平行な平面上の異なった方向から到来する信号を強調または抑圧することができる。
【００５０】
＜端末の保持状態が、垂直から左にα傾いている場合＞
図２Ｇのように縦（垂直）に保持した端末装置２００を、図２Ｆと同様に角度αだけ傾けた場合を考える。このとき、水平面に沿ったセンサ２０１およびセンサ２０２の間隔は、ｄｓｉｎ（θ＋α）であり、α＝−θのときゼロとなる。このため、α＝−θの場合を除いて、端末装置２００が傾いて保持されているときでも、センサ２０１およびセンサ２０２に入力される信号Ｓ０と信号Ｓ１の相対時間差τ（等価的に相対位相差も）を測定することによって、φを求め、信号到来方向を推定することが可能となる。したがって、センサ２０１およびセンサ２０２に入力される信号Ｓに、非特許文献１から３や特許文献５および特許文献６に記載された技術などを適用して、辺ＤＡを含む水平面Ｑを左にα傾けた平面上の異なった方向から到来する信号を、強調または抑圧することができる。
【００５１】
端末装置２００の傾きがα＝−θとなる場合には、既に説明したように、センサ２０１およびセンサ２０２に入力される信号Ｓ０と信号Ｓ１の相対時間差τ（等価的に相対位相差も）を測定することによって、φを求め、信号到来方向を推定することは不可能である。しかし、通常、ユーザーが端末を保持する場合には、端末の上編または下辺を水平に保つので、α＝−θは成立しない。さらに、α＝−θという値自体、αの発生確率を一様分布と仮定しても、その発生確率は極めて低い。このため、α＝−θの場合に限って信号到来方向を推定することが不可能になることは、大きな問題とはならない。
【００５２】
以上説明したように、信号源が存在する平面に対して２つのセンサを結ぶ直線を投影した場合のセンサ間隔が非ゼロであれば、センサ２０１およびセンサ２０２に入力される信号は、信号到来方向φに応じた相対時間差（および相対位相差）τ≠０を有する。
【００５３】
図２Ｂの例ではセンサ間隔がｄｃｏｓθ、図２Ｇの例ではｄｓｉｎθ＝ｄｃｏｓ（０．５π−θ）である。センサ２０１が辺ＤＡに、センサ２０２が辺ＡＢに配置されている限り、０＜θ＜０．５πである。また、２つのセンサに対してｄは非ゼロである。すなわち、端末装置２００の様々な保持状態の中で、信号源が存在する平面上でのセンサ間隔は、ほとんどの場合に非ゼロの値をとる。したがって、センサ２０１およびセンサ２０２に入力される信号に、非特許文献１から３や特許文献５および特許文献６に記載された技術などを適用して、信号源が存在する水平面上の特定の方向から到来する信号を強調または抑圧することができる。
【００５４】
同様に、端末装置２００を図２Ｇの状態からさらに右に９０度回転して辺ＡＢが水平（下辺）となるようにした場合、ならびに図２Ｂの状態から左に９０度回転して辺ＤＡが水平（下辺）となるようにした場合に関しても、図２Ｂおよび図２Ｇと同様の議論が成り立つ。すなわち、辺ＡＢが水平（下辺）となる場合と辺ＤＡが水平（下辺）となる場合のセンサ間隔はそれぞれ、ｄｃｏｓθおよびｄｓｉｎθ＝ｄｃｏｓ（０．５π−θ）であり、いずれもほとんどの場合に非ゼロの値をとる。したがって、センサ２０１およびセンサ２０２に入力される信号に、非特許文献１から３や特許文献５および特許文献６に記載された技術などを適用して、信号源が存在する水平面上の特定の方向から到来する信号を強調または抑圧することができる。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態によれば、異なった複数の端末保持方向（辺ＡＢ、辺ＤＡのいずれかが上辺または下辺として水平になる４状態）に対して、この端末保持方向と平行な平面（辺ＡＢまたは辺ＤＡのいずれかを含む平面）上の特定の方向から到来する信号を、２センサを用いて選択的に強調または抑圧することができる。
【００５６】
以上の説明をまとめると、本実施形態によれば、異なった複数の端末保持状態に対して、様々な方向から到来する信号を、２センサを用いて選択的に強調または抑圧することができる。
【００５７】
以上、端末装置２００の頂点Ａを挟む位置に配置されたセンサ２０１とセンサ２０２とについて説明したが、端末装置２００の頂点に区別はなく、これらのセンサは、頂点Ｂ，Ｃ，Ｄのいずれかを挟む位置に配置されてもよいことは言うまでもない。
【００５８】
このような構成とセンサの配置により、端末装置２００は、異なる複数の端末保持方向に対して、装置外の様々な方向から到来する信号を２センサで選択的に強調または抑圧することができる。
【００５９】
なお、図２Ｈに示すとおり、端末装置２７０の外周部２７５の形状が５角形の場合にも、外周部２７５のいずれかの辺内に、センサを結ぶ直線が装置のいずれの辺とも平行にならないように、２つのセンサ２７１、２７２を設ければ、上記と同様の効果が得られる。
【００６０】
また、図２Ｉに示すとおり、端末装置２８０の外周部２８５の形状が６角形の場合にも、外周部２８５のいずれかの辺内に、センサを結ぶ直線が装置のいずれの辺とも平行にならないように、２つのセンサ２８１、２８２を設ければ、上記と同様の効果が得られる。
【００６１】
さらに、本実施形態のセンサ配置は、端末装置の外周部が７角形以上の場合にも同様に適用でき、同様の効果をえることができる。
【００６２】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態としての端末装置３００について、図３を用いて説明する。端末装置３００は、センサの設置位置を除いて第１実施形態と等しいので、その動作の詳細については説明を省略し、異なったセンサ位置によって生じる違いについてだけ説明する。
【００６３】
端末装置３００は、図３に示すように、矩形で外周部３１０よりも小さい表示部３２０を含む。端末装置３００は、対向する２つの辺ＡＢと辺ＤＣを構成する外周部３１０にセンサ３０１、３０２を一つずつ装備する。センサ３０１とセンサ３０２とを結ぶ直線Ｌは、装置のいずれの辺ＡＢ，ＢＣ，ＣＤ，ＤＡとも平行ではない。つまり直線Ｌと辺ＡＢとのなす角θは、常に０．５πでない値となる。
【００６４】
そのため、センサ３０１および３０２を結んだ直線は、これらセンサの辺ＣＤおよび辺ＢＡ上の位置によらず、装置の外周を構成するいずれの辺とも、非ゼロの角度をなす。辺ＡＢ、辺ＢＣ、辺ＣＤ、辺ＤＡのいずれかが水平になるように、端末装置３００が保持されていれば、センサ３０１およびセンサ３０２を結んだ直線Ｌは、水平面または地平面と非ゼロの角度をなす。
【００６５】
端末装置３００が頂点ＡおよびＢを含む辺ＡＢが水平となるように保持され、センサ３０１およびセンサ３０２の間隔（最短距離）がｄであるとき、水平面に沿ったセンサ間隔は、ｄｃｏｓθとなる。ただし、θはセンサ３０１とセンサ３０２を結ぶ直線Ｌと辺ＡＢとのなす角である。図２Ｂと同様に辺ＡＢと角度φをなす水平面上の方向から到来する信号Ｓ０、Ｓ１に対しては、センサ３０１およびセンサ３０２に入力される信号の相対時間差τはｃｄｃｏｓθｓｉｎφとなる。すなわち、辺ＡＢを含む平面上であって、地平面または水平面に平行な平面上の特定方向から到来する信号に対しては、センサ３０１およびセンサ３０２に入力される信号の相対時間差は（等価的に相対位相差も）、到来方向φに対応した値となる。したがって、センサ３０１およびセンサ３０２に入力される信号に、非特許文献１から３や特許文献６および７に記載された技術などを適用して、辺ＡＢを含む地平面または水平面に平行な平面上の異なった方向から到来する信号を強調または抑圧することができる。
【００６６】
図２Ｆと同様に端末装置３００が左にα傾いて保持されている場合、センサ３０１、３０２の水平方向間隔は、ｄｃｏｓ（θ＋α）である。したがって、α＝０．５π−θの場合を除いて、端末装置３００が傾いて保持されているときでも、上記効果を奏する。
【００６７】
辺ＡＢが垂直に、辺ＤＡが水平(上辺)となるように、端末装置３００を縦に保持すると、センサ３０１、３０２の水平間隔は、ｄｓｉｎθ＝ｄｃｏｓ（０．５π−θ）となる。辺ＤＡと角度φをなす水平面上の方向から到来する信号に対しては、センサ３０１、３０２に入力される信号の相対時間差τはｃｄｓｉｎθｓｉｎφとなる。さらに、その状態から端末装置３００が左にα傾いて保持されている場合も同様に、センサ３０１、３０２の水平間隔は、ｄｓｉｎ（θ＋α）であり、α＝−θのときゼロとなる。このため、α＝−θの場合を除いて、上記効果を奏する。
【００６８】
したがって、第２実施形態と同様に、センサ３０１、３０２に入力される信号に、非特許文献１から３や特許文献６および７に記載された技術などを適用して、辺ＤＡを含む地平面または水平面に平行な平面上の異なった方向から到来する信号を強調または抑圧することができる。
【００６９】
同様に、端末装置３００を辺ＡＢが水平（下辺）となるように保持した場合、ならびに辺ＤＡが水平（下辺）となるように保持した場合に関しても、同様の議論が成り立つ。すなわち、辺ＡＢが水平（下辺）となる場合と辺ＤＡが水平（下辺）となる場合のセンサ間隔はそれぞれ、ｄｃｏｓθおよびｄｓｉｎθ＝ｄｃｏｓ（０．５π−θ）であり、θ＝０．５πの場合を除いて、いずれも非ゼロの値をとる。したがって、センサ３０１、３０２に入力される信号に、非特許文献１から３や特許文献６および７に記載された技術などを適用して、信号源が存在する水平面上の特定の方向から到来する信号を強調または抑圧することができる。
【００７０】
図２Ｄを用いて説明した平面Ｏ１上に信号源が存在する場合、センサ３０１およびセンサ３０２の平面Ｏ１上の間隔は、ｄｃｏｓθとなる。したがって、θ＝０．５πの場合を除いて、センサ３０１またはセンサ３０２から得られる信号は非ゼロの位相差（時間差）を持ち、平面Ｏ１上で方向φから到来する信号を、非特許文献１から３や特許文献６および７に記載された技術などを適用して、強調または抑圧することができる。
【００７１】
また、図２Ｅを用いて説明した平面Ｏ２上に、信号源が存在する場合、センサ３０１、３０２の平面Ｏ２上の間隔は、ｄｃｏｓ（θ＋δ２）となる。また、図２Ｅを用いて説明したように、δ２＝０とみなすことができる。したがって、θ＝０．５πの場合を除いて、センサ３０１またはセンサ３０２から得られる信号は非ゼロの位相差（時間差）を持ち、平面Ｏ２上で方向φから到来する信号を、非特許文献１から３や特許文献６および７に記載された技術などを適用して、強調または抑圧することができる。
【００７２】
これら２種類の平面Ｏ１，Ｏ２の例からわかるように、端末保持方向に対して平行でない平面上の特定の方向から到来する信号も、非特許文献１から３や特許文献６および７に記載された技術などを適用して、強調または抑圧することができる。
【００７３】
このような構成とセンサの配置により、端末装置３００は、異なる複数の端末保持方向に対して、装置外の様々な方向から到来する信号を２センサで選択的に強調または抑圧することができる。
【００７４】
以上、辺ＡＢにセンサ３０１が配置され辺ＣＤにセンサ３０２が配置されている場合を例として説明してきたが、全く同じ説明が、辺ＤＡと辺ＢＣにそれぞれ１つずつセンサが配置されている場合にもそのまま当てはまる。
【００７５】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態としての端末装置４００について、図４を用いて説明する。端末装置４００は、センサの設置位置を除いて第２実施形態と等しいので、その構成および動作の詳細については説明を省略し、異なったセンサ位置によって生じる違いについてだけ説明する。
【００７６】
端末装置４００は、矩形の外周部４１０よりも小さい表示部４２０を含む。端末装置４００は、対角を構成する外周部４１０、つまり、隣接しない２頂点Ｂ，Ｄにそれぞれ１つずつセンサ４０１、４０２を備えている。これらのセンサの代わりに頂点Ａと頂点Ｃにそれぞれ１つずつセンサを設けてもよい。
【００７７】
端末装置４００が辺ＡＢが水平かつ上辺となるように保持され、センサ４０１、４０２の間隔（最短距離）がｄであるとき、水平面に沿ったセンサ間隔は、ｄｃｏｓθとなる。したがって、センサ４０１、４０２に入力される信号に、非特許文献１から３や特許文献６および７に記載された技術などを適用することにより、信号を強調または抑圧することができる。また、端末装置４００が、傾けて保持された場合や、信号源が、辺ＡＢを含む水平面Ｏと角度をなして存在する場合など、図２Ｃ〜図２Ｇに示した様々な場合も同様に、センサ４０１、４０２に入力される信号に、非特許文献１から３や特許文献６および７に記載された技術などを適用することにより、信号を強調または抑圧することができる。
【００７８】
本実施形態によれば、このようなセンサの配置により、端末装置は、異なる複数の端末保持方向に対して、装置外の様々な方向から到来する信号を２センサで選択的に強調または抑圧することができる。
【００７９】
［第５実施形態］
本発明の第５実施形態としての端末装置５００について、図５を用いて説明する。端末装置５００は、センサの設置位置を除いて第２実施形態と等しいので、同じ構成については同じ符号を付して、その詳細については説明を省略し、異なったセンサ位置によって生じる違いについてだけ説明する。
【００８０】
端末装置５００は、１辺ＡＢを構成する外周部５１０内に２つのセンサ５０１、５０２を装備する。センサ５０１およびセンサ５０２は、共に辺ＡＢ内にあるが、センサ５０１およびセンサ５０２を結ぶ直線Ｌは、装置のいずれの辺ＡＢ，ＢＣ，ＣＤ，ＤＡとも平行ではない。
【００８１】
本実施形態でも、第２実施形態と同様に、センサ５０１、５０２に入力される信号の相対時間差は（等価的に相対位相差も）、到来方向に対応した値となる。したがって、センサ５０１、５０２に入力される信号に、非特許文献１から３や特許文献５および特許文献６に記載された技術などを適用して、装置外部から到来する信号を強調または抑圧することができる。
【００８２】
２つのセンサ５０１、５０２は、辺ＡＢに配置されることを限定されるものではなく、辺ＢＣ、辺ＣＤ、辺ＤＡのいずれの辺に配置されても同じ効果が得られることは言うまでもない。
【００８３】
すなわち、本実施形態によれば、このようなセンサの配置により、端末装置５００は、異なる複数の端末保持方向に対して、装置外の様々な方向から到来する信号を２センサで選択的に強調または抑圧することができる。
【００８４】
なお、図６に示すとおり、端末装置６００の外周部６１０の形状が５角形の場合にも、外周部６１０のいずれかの辺内に、センサを結ぶ直線が装置のいずれの辺とも平行にならないように、２つのセンサ６０１、６０２を設ければ、上記と同様の効果が得られる。
【００８５】
また、図７に示すとおり、端末装置７００の外周部７１０の形状が６角形の場合にも、外周部７１０のいずれかの辺内に、センサを結ぶ直線が装置のいずれの辺とも平行にならないように、２つのセンサ７０１、７０２を設ければ、上記と同様の効果が得られる。
【００８６】
さらに、本実施形態のセンサ配置は、端末装置の外周部が７角形以上の場合にも同様に適用でき、同様の効果をえることができる。
【００８７】
［第６実施形態］
本発明の第６実施形態としての端末装置８００について、図８を用いて説明する。端末装置８００は、第２実施形態と比べると、補正部８０１と入力端子８２０を備えた点で異なる。その他の構成および動作は、第２実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００８８】
＜補正部の動作＞
補正部８０１は、入力端子８２０から受けた遅延情報を用いて、センサ２０１およびセンサ２０２から受けた信号に異なった遅延を与えることによって、遅延入力信号を生成する。さらに、遅延入力信号を信号処理部２４０に伝達する。センサ２０１から受けた信号およびセンサ２０２から受けた信号に与えられる遅延によって、信号処理部２４０において生成する指向性を、与えられた遅延に対応した角度に相当するだけ、右または左方向にシフトさせる。このような指向性のシフトは、ビームステアリングと呼ばれる。補正部８０１においてビームステアリングされた信号を信号処理部２４０で処理することによって、より正確な信号の強調または減衰を行うことができる。その理由を、図９を用いて説明する。
【００８９】
＜補正部８０１が必要となる理由＞
図９は、図２Ｂと同様に辺ＡＢにセンサ２０１およびセンサ２０２を備えた端末装置８００の上面図である。通常、端末装置８００は、その表示面に直角な方向から目標信号が到来するという仮定のもとで使用される。この条件を満たすように、使用者が端末装置８００を保持すると、端末装置８００の辺ＡＢに対する中点Ｕ０の正面に目標信号が存在するようになる。すなわち、目標音源の位置Ｕ１と中点Ｕ０を結ぶ直線Ｕ０Ｕ１は、辺ＡＢと直角に交わる。ところが、センサ２０１およびセンサ２０２を結ぶ直線Ｌを辺ＡＢに投影した線分の中点Ｕ２と辺ＡＢの中点Ｕ０が一致しないために、中点Ｕ２と目標音源の位置Ｕ１を結ぶ直線Ｕ１Ｕ２は、辺ＡＢと直角にならない。
【００９０】
辺ＡＢが直線Ｕ１Ｕ２となす角度をΔ、辺ＡＢと直角で端末装置８００の前方（表示部のある面）に相当する方向を０とすると、端末装置８００の正面にある目標信号源の信号到来方向は、−Δとなる。これを補正するために、補正部８０１はセンサ２０１およびセンサ２０２から受けた信号を＋Δステアリングする。−Δ方向から到来する信号はセンサ２０１に先に到着し、センサ２０２にはそれより遅れて到着する。補正部８０１はセンサ２０２に到着した信号はそのまま、センサ２０１に到着した信号には遅延を与えて出力することで、信号処理部２４０に伝達する遅延入力信号が、センサ２０１およびセンサ２０２に同時に到着した信号に等しくなるようにする。このために必要な遅延時間または等価な位相差を、入力端子８２０に供給する。
【００９１】
また、入力端子８２０には遅延時間の代わりに端末装置８００に関するサイズやセンサ２０１およびセンサ２０２の配置に関する情報を供給して、遅延時間を補正部８０１で求めることもできる。
【００９２】
＜補正部８０１における遅延時間の計算＞
線分Ｕ０Ｕ２の長さをｄ02、線分Ｕ０Ｕ１の長さをｄ01とすると、図１０の抽出図から、補正部８０１が付加する遅延時間に相当する距離ｄ03は、ｄ03＝ｄ02ｓｉｎΔであり、遅延時間はτ03は、τ03＝（ｄ02ｓｉｎΔ）/ｃで与えられる。
【００９３】
＜角度Δの推定＞
線分Ｕ０Ｕ２の長さｄ02は、端末装置２００の詳細が特定されれば求めることができる。また、信号到来方向（Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ａｒｒｉｖａｌ：ＤＯＡ）に相当するΔは、センサ２０１およびセンサ２０２に到来した信号を用いて推定することができる。信号到来方向の推定法として様々なものが知られており、複数センサに到来する信号の位相差を利用した方法（例えば相互相関法、相互スペクトルパワー分析法、ＧＣＣ−ＰＨＡＴなど）、ＭＵＳＩＣ法に代表されるサブスペース法などが、非特許文献４に開示されている。角度Δを別の装置によって推定し、入力端子８２０に、線分Ｕ０Ｕ２の長さｄ02と共に供給してもよい。
【００９４】
＜角度Δの近似計算＞
辺ＡＢが直線Ｕ１Ｕ２となす角度Δは、次のように、近似計算で求めることもできる。ｓｉｎΔは、ｓｉｎ2Δ＋ｃｏｎ2Δ＝１であるから、
【数１】
2018042040.tif 000003
で与えられ、最終的に遅延時間はτ03は、
【数２】
2018042040.tif 000004
となる。このうち、線分Ｕ０Ｕ２の長さｄ02は、端末装置２００の詳細が特定されれば求めることができる。線分Ｕ０Ｕ１の長さｄ01が未知であるが、目標信号源のおよその位置がわかれば、近似値を得て用いることができる。例えば、端末装置２００を両手で保持して利用するときに、利用者の声を目標信号としてとらえるならば、ｄ01＝０．５ｍとすることができる。すなわち、入力端子８２０には、線分Ｕ０Ｕ１の長さｄ01と線分Ｕ０Ｕ２の長さｄ02を供給する。
【００９５】
このようにして得られたτ03、またはその近似値を、センサ２０１に先に到着した信号に付加して遅延入力信号とすることで、ビームステアリングを実現する。センサ２０１およびセンサ２０２のいずれの信号を遅延させるかは、どちらの信号の位相が進んでいるかによって決まる。すなわち、負の遅延は付加できないので、遅延させる信号は常に、センサ２０１およびセンサ２０２の信号のうち、位相の進んでいる方の信号となる。
【００９６】
＜補正部８０１における振幅と遅延の同時補正＞
これまで、センサ２０１およびセンサ２０２のいずれかの信号を遅延させることによってビームステアリングを実現する方法について述べてきたが、補正部８０１は、遅延の付加と同時に、振幅の補正を行ってもよい。センサ２０１およびセンサ２０２の信号のうち、到着時間の遅い信号の方が大きな減衰を受けている。これは、信号源とセンサ間の距離が長いためである。これを補正するために、遅延を付加する信号には合わせて減衰も付加する。この減衰量は、遅延時間τ03または対応する距離ｄ03、端末装置２００を取り囲む媒質、ならびにセンサ２０１およびセンサ２０２に到着する信号の周波数帯域などによって決定され、あらかじめ知ることができる。遅延の付加と同時に減衰の付加を行い、位相と振幅の双方を補正することにより、より正確なビームステアリングを行うことができ、目標信号の強調または抑圧性能を向上させることができる。
【００９７】
［第７実施形態］
本発明の第７実施形態としての端末装置１１００について、図１１を用いて説明する。端末装置１１００は、センサの設置位置を除いて第２実施形態と等しいので、その動作の詳細については説明を省略し、異なったセンサ位置によって生じる違いについてだけ説明する。端末装置１１００は、第５実施形態（図６）と比べると、センサの設置位置が異なる。その他の構成および動作は、第５実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００９８】
正五角形の端末装置１１００は、外周部１１１０よりも小さい表示部１１２０を含む。外周部１１１０は、隣接するいずれか２頂点にセンサ１１０１、１１０２を装備する。
【００９９】
端末装置１１００の辺ＣＤが水平かつ下辺となるように保持され、センサ１１０１およびセンサ１１０２の間隔（最短距離）がｄであるとき、センサの水平間隔は、ｄｃｏｓ（０．２π）となる。ただし、０．２πは辺ＣＤとセンサ１１０１、１１０２を結ぶ直線Ｌとのなす角である。辺ＣＤを含む水平面上において、辺ＣＤと角度φをなす方向から到来する信号に対しては、センサ１１０１およびセンサ１１０２に入力される信号の相対時間差τはｃｄｃｏｓ（０．２π）ｓｉｎφとなる。すなわち、辺ＣＤを含む平面上のいずれかの位置から到来する信号に対しては、センサ１１０１およびセンサ１１０２に入力される信号の相対時間差は（等価的に相対位相差も）、到来方向φに対応した値となる。したがって、センサ１１０１およびセンサ１１０２に入力される信号に、非特許文献１から３や特許文献５および特許文献６に記載された技術などを適用して、辺ＣＤを含む地平面または水平面に平行な平面上の異なった方向から到来する信号を強調または抑圧することができる。
【０１００】
端末装置１１００が水平面から左にα傾いて保持されている場合、水平面に沿ったセンサ１１０１およびセンサ１１０２の間隔は、ｄｃｏｓ（０．２π＋α）である。したがって、α＝０．３πの場合を除いて、端末装置１１００が傾いて保持されているときでも、上記の効果を奏する。次に、図１２に示すように、辺ＢＣが水平(下辺)となるように、端末装置１１００を図１１の状態から右に０．４π回転することを考える。このとき、センサ１１０１およびセンサ１１０２の水平間隔は、ｄｓｉｎ（０．１π）＝ｄｃｏｓ（０．４π）となる。辺ＢＣと角度φをなす水平面上の方向から到来する信号に対しては、センサ１１０１およびセンサ１１０２に入力される信号の相対時間差τはｃｄｓｉｎ（０．１π）ｓｉｎφとなる。したがって、第２実施形態と同様に、センサ１１０１およびセンサ１１０２に入力される信号に、非特許文献１から３や特許文献５および特許文献６に記載された技術などを適用して、辺ＣＤを含む地平面または水平面に平行な平面上の異なった方向から到来する信号を強調または抑圧することができる。
【０１０１】
次に、端末装置１１００が、図２Ｆと同様に、図１２の状態から左にα傾いて保持されている場合を考える。このとき、水平面に沿ったセンサ１１０１およびセンサ１１０２の間隔は、ｄｓｉｎ（０．１π＋α）であり、α＝−０．１πのときゼロとなる。このため、α＝−０．１πの場合を除いて、端末装置１１００が左にα傾いて保持されているときでも、到来する信号を強調または抑圧することができる。
【０１０２】
同様に、端末装置１１００を図１２の状態からさらに右に０．４π回転して辺ＡＢが水平（下辺）となるようにした場合、０．８π回転して辺ＥＡが水平（下辺）となるようにした場合、図１２の状態から左に０．４π回転して辺ＤＣが水平（下辺）となるようにした場合、ならびに０．８π回転して辺ＥＤが水平（下辺）となるようにした場合に関しても、図１１および図１２と同様の議論が成り立つ。すなわち、辺ＡＢが水平（下辺）となる場合、辺ＥＡが水平（下辺）となる場合、辺ＤＣが水平（下辺）となる場合、辺ＥＤが水平（下辺）となる場合のセンサ間隔はそれぞれ、ｄ、ｄｓｉｎ０．１π、ｄｃｏｓ０．２π、およびｄｃｏｓ０．２πであり、いずれも非ゼロの値をとる。したがって、センサ１１０１およびセンサ１１０２に入力される信号に、非特許文献１から３や特許文献５および特許文献６に記載された技術などを適用して、信号源が存在する水平面上の特定の方向から到来する信号を強調または抑圧することができる。
【０１０３】
以上説明したように、本実施形態によれば、異なった複数の端末保持方向（辺ＣＤ、辺ＢＣ、辺ＡＢ、辺ＥＡ、辺ＤＥのいずれかが下辺として水平になる５状態）に対して、この端末保持方向と平行な平面（辺ＣＤ、辺ＢＣ、辺ＡＢ、辺ＥＡ、辺ＤＥのいずれかを含む平面）上の特定の方向から到来する信号を、２センサを用いて選択的に強調または抑圧することができる。
【０１０４】
次に、第２実施形態の図２Ｄと同様に、辺ＣＤを軸として平面Ｏを下方に角度δ１だけ回転した平面Ｏ１を考える。センサ１１０１およびセンサ１１０２の平面Ｏ１上の間隔は、ｄｃｏｓ（０．２π）となる。したがって、センサ１１０１またはセンサ１１０２から得られる信号は非ゼロの位相差（時間差）を持ち、平面Ｏ１上で方向φから到来する信号を、非特許文献１から３や特許文献５および特許文献６に記載された技術などを適用して、強調または抑圧することができる。
【０１０５】
次に、第２実施形態の図２Ｅと同様に、辺ＣＤを含む水平面Ｏと平面Ｏ２が角δ２を成す場合、すなわち、水平面Ｏ２が水平面Ｏに対して左にδ２傾いた場合、センサ１１０１およびセンサ１１０２の平面Ｏ２上の間隔は、ｄｃｏｓ（０．２π＋δ２）となる。したがって、δ＝０．３πの場合を除いて、センサ１１０１またはセンサ１１０２から得られる信号は非ゼロの位相差（時間差）を持ち、平面Ｏ２上で方向φから到来する信号を、非特許文献１から３や特許文献５および特許文献６に記載された技術などを適用して、強調または抑圧することができる。
【０１０６】
これら２種類の平面Ｏ１，Ｏ２の例からわかるように、端末保持方向に対して平行でない平面上の特定の方向から到来する信号も、非特許文献１から３や特許文献５および特許文献６に記載された技術などを適用して、強調または抑圧することができる。
【０１０７】
以上の説明をまとめると、本実施形態によれば、異なった複数の端末保持方向（辺ＣＤ、辺ＢＣ、辺ＡＢ、辺ＥＡ、辺ＤＥのいずれかが水平になる状態）に対して、特定の平面（端末保持方向と平行な平面と非平行な平面）上の特定の方向から到来する信号を、２センサを用いて選択的に強調または抑圧することができる。
【０１０８】
以上、頂点Ａにセンサ１１０１が、頂点Ｂにセンサ１１０２が配置されている場合を例として説明してきたが、頂点Ｂと頂点Ｃのみにそれぞれ１つのセンサが配置された場合も同様の効果を奏する。頂点Ｃと頂点Ｄのみにそれぞれ１つのセンサが配置された場合も同様の効果を奏する。頂点Ｄと頂点Ｅのみにそれぞれ１つのセンサが配置された場合も同様の効果を奏する。頂点Ｅと頂点Ａのみにそれぞれ１つのセンサが配置された場合も同様の効果を奏する。
【０１０９】
このような構成とセンサの配置により、端末装置１１００は、異なった複数の端末保持方向に対して、特定の平面上の特定の方向から到来する信号を２センサで選択的に強調または抑圧することができる。
【０１１０】
［第８実施形態］
本発明の第８実施形態としての端末装置１３００について、図１３および図１４を用いて説明する。端末装置１３００は、第５実施形態（図７）と比べると、センサの設置位置が異なる。その他の構成および動作は、第５実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【０１１１】
端末装置１３００は、図１３、図１４に示すように、正六角形の外周部１３１０と、それよりも小さい表示部１３２０を含む。端末装置１３００は、外周部１３１０の隣接するいずれかの２頂点にセンサ１３０１、１３０２を装備する。
【０１１２】
辺ＡＢが水平かつ上辺となるように端末装置１３００が保持され、センサ１３０１およびセンサ１３０２の間隔（最短距離）がｄであるとき、センサの水平間隔も、ｄとなる。辺ＡＢと角度φをなす水平面上の方向から到来する信号に対しては、センサ１３０１およびセンサ１３０２に入力される信号の相対時間差τはｃｄｓｉｎφとなる。すなわち、辺ＡＢを含む水平面上の特定方向から到来する信号に対しては、センサ１３０１およびセンサ１３０２に入力される信号の相対時間差は（等価的に相対位相差も）、到来方向φに対応した値となる。したがって、センサ１３０１およびセンサ１３０２に入力される信号に、非特許文献１から３や特許文献５および特許文献６に記載された技術などを適用して、辺ＡＢを含む水平面上の異なった方向から到来する信号を強調または抑圧することができる。
【０１１３】
端末装置１３００が水平面から左にα傾いて保持されている場合、水平面に沿ったセンサ１３０１およびセンサ１３０２の間隔は、ｄｃｏｓαである。したがって、α＝０．５πの場合を除いて、端末装置１３００が傾いて保持されているときでも、上記効果を奏する。
【０１１４】
次に、図１４に示すように、辺ＦＡが水平かつ上辺となるように、端末装置１３００を図１３の状態から右にπ／３回転することを考える。このとき、センサ１３０１およびセンサ１３０２の水平面に沿った間隔は、ｄｓｉｎ（π/６）＝ｄｃｏｓ（π/３）となる。辺ＦＡと角度φをなす水平面上の方向から到来する信号に対しては、センサ１３０１およびセンサ１３０２に入力される信号の相対時間差τはｃｄｓｉｎ（π/６）ｓｉｎφとなる。したがって、センサ１３０１およびセンサ１３０２に入力される信号に、非特許文献１から３や特許文献５および特許文献６に記載された技術などを適用して、辺ＦＡを含む平面上の異なった方向から到来する信号を強調または抑圧することができる。
【０１１５】
端末装置１３００が水平面から左にα傾いて保持されている場合、センサ１３０１およびセンサ１３０２の水平間隔は、ｄｓｉｎ（π/６＋α）であり、α＝−π/６のときゼロとなる。このため、α＝−π/６の場合を除いて、端末装置１３００が左にα傾いて保持されているときでも、到来する信号を２センサで選択的に強調または抑圧することができる。
【０１１６】
同様に、端末装置１３００を図１４の状態からさらに右にπ／３回転して辺ＥＦが水平かつ上辺となるようにした場合、２π／３回転して辺ＤＥが水平かつ上辺となるようにした場合、図１３の状態から左にπ／３回転して辺ＥＦが水平かつ下辺となるようにした場合、ならびに２π／３回転して辺ＦＡが水平かつ下辺となるようにした場合に関しても、上述の効果を奏することができる。すなわち、辺ＥＦが水平かつ上辺となる場合、辺ＤＥが水平かつ上辺となる場合、辺ＥＦが水平かつ下辺となる場合、辺ＦＡが水平かつ下辺となる場合のセンサ間隔はそれぞれ、ｄｃｏｓ（π/３）、ｄ、ｄｓｉｎ（π/６）、およびｄｃｏｓ（π/３）、であり、いずれも非ゼロの値をとる。したがって、センサ１３０１およびセンサ１３０２に入力される信号に、非特許文献１から３や特許文献５および特許文献６に記載された技術などを適用して、信号源が存在する水平面上の特定の方向から到来する信号を強調または抑圧することができる。
【０１１７】
次に、図２Ｄと同様に、辺ＡＢを軸として平面Ｏを下方に角度δ１だけ回転した平面Ｏ１を考える。センサ１３０１およびセンサ１３０２の平面Ｏ１上の間隔は、ｄｃｏｓδ１となる。したがって、δ＝０．５πの場合を除いて、センサ１３０１またはセンサ１３０２から得られる信号は非ゼロの位相差（時間差）を持ち、平面Ｏ１上で方向φから到来する信号を、非特許文献１から３や特許文献５および特許文献６に記載された技術などを適用して、強調または抑圧することができる。次に、第２実施形態の図２Ｅと同様に、辺ＡＢを含み、水平面Ｏと平面Ｏ２が角δ２を成す場合、すなわち、平面Ｏ２が水平面Ｏに対して左にδ２傾いた場合、センサ１３０１およびセンサ１３０２の平面Ｏ２上の間隔は、ｄｃｏｓδ２となる。したがって、δ２＝０．５πの場合を除いて、センサ１３０１またはセンサ１３０２から得られる信号は非ゼロの位相差（時間差）を持ち、平面Ｏ２上で方向φから到来する信号を、非特許文献１から３や特許文献５および特許文献６に記載された技術などを適用して、強調または抑圧することができる。
【０１１８】
これら２種類の平面、Ｏ１、Ｏ２の例からわかるように、端末保持方向に対して平行でない平面上の特定の方向から到来する信号も、非特許文献１〜３や特許文献５および特許文献６に記載された技術などを適用して、強調または抑圧することができる。
【０１１９】
以上の説明をまとめると、本実施形態によれば、異なった複数の端末保持方向（辺ＡＢ、辺ＢＣ、辺ＣＤ、辺ＤＥ、辺ＥＦのいずれかが水平になる状態）に対して、特定の平面（端末保持方向と平行な平面と非平行な平面）上の特定の方向から到来する信号を、２センサを用いて選択的に強調または抑圧することができる。
【０１２０】
このような構成とセンサの配置により、端末装置１３００は、異なった複数の端末保持方向に対して、特定の平面上の特定の方向から到来する信号を２センサで選択的に強調または抑圧することができる。
【０１２１】
［他の実施形態］
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたシステムまたは装置も、本発明の範疇に含まれる。
【０１２２】
また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用されてもよいし、単体の装置に適用されてもよい。さらに、本発明は、実施形態の機能を実現する信号処理プログラムが、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給される場合にも適用可能である。したがって、本発明の機能をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされるプログラム、あるいはそのプログラムを格納した媒体、そのプログラムをダウンロードさせるＷＷＷ(World Wide Web)サーバも、本発明の範疇に含まれる。
【０１２３】
［実施形態の他の表現］
上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
信号入力手段として、外周部に第１センサおよび第２センサの２つのみを備えた端末装置であって、
前記第１センサと前記第２センサとを結ぶ直線は、前記端末装置のいずれの外周辺とも平行ではなく、
前記端末装置の外部から前記第１センサおよび前記第２センサに到達した信号の到達時間差を用いて、前記信号を強調または抑圧する信号処理手段を備えた端末装置。
（付記２）  前記第１、第２センサは、前記端末装置の一つの角を挟む２辺を構成する外周部に、一つずつ配置された付記１に記載の端末装置。
（付記３）
前記第１、第２センサは、前記端末装置の対向する２辺を構成する外周部に、一つずつ配置された付記１に記載の端末装置。
（付記４）
前記第１、第２センサは、前記端末装置の対角を構成する外周部に、一つずつ配置された付記１に記載の端末装置。
（付記５）
前記第１、第２センサの双方が、前記端末装置の１辺を構成する外周部内に配置された付記１に記載の端末装置。
（付記６）
前記端末装置の外周辺は、４以上の角を有する付記１乃至５のいずれか１項に記載の端末装置。
（付記７）
前記端末装置は、表示画面を備えた４角形の平板形状である付記１乃至６のいずれか１項に記載の端末装置。
（付記８）
遅延情報を用いて、前記第１、第２センサから受けた信号に異なった遅延を与える補正部をさらに備えた付記１乃至７のいずれか１項に記載の端末装置。
（付記９）
信号入力手段として、第１センサおよび第２センサの２つのみを備えた端末装置の制御方法であって、
前記第１センサと前記第２センサとを結ぶ直線は、前記端末装置のいずれの外周辺とも平行ではなく、
前記端末装置の外部から前記第１センサおよび前記第２センサに到達した信号の到達時間差を用いて、前記信号を強調または抑圧する端末装置の制御方法。
（付記１０）
信号入力手段として、外周部に第１センサおよび第２センサの２つのみを備えた端末装置の制御プログラムであって、
前記第１センサと前記第２センサとを結ぶ直線は、前記端末装置のいずれの外周辺とも平行ではなく、
前記端末装置の外部から前記第１センサおよび前記第２センサに到達した信号の到達時間差を用いて、前記信号を強調または抑圧するステップを端末装置に実行させる制御プログラム。
（付記１１）
外周辺が５角形以上の多角形に形成された端末装置であって、
信号入力手段として、外周部の隣り合う角に第１センサおよび第２センサの２つのみを備え、
前記端末装置の外部から前記第１センサおよび前記第２センサに到達した信号の到達時間差を用いて、前記信号を強調または抑圧する信号処理手段を備えた端末装置。
（付記１２）
外周辺が５角形以上の多角形に形成された端末装置の制御方法であって、
信号入力手段として、外周部の隣り合う角に第１センサおよび第２センサの２つのみを備え、
前記端末装置の外部から前記第１センサおよび前記第２センサに到達した信号の到達時間差を用いて、前記信号を強調または抑圧する信号処理ステップを含む端末装置の制御方法。
（付記１３）
外周辺が５角形以上の多角形に形成された端末装置の制御プログラムであって、
信号入力手段として、外周部の隣り合う角に第１センサおよび第２センサの２つのみを備え、
前記端末装置の外部から前記第１センサおよび前記第２センサに到達した信号の到達時間差を用いて、前記信号を強調または抑圧する信号処理ステップを含む端末装置の制御プログラム。
【図１】
2018042040.tif 000005
【図２Ａ】
2018042040.tif 000006
【図２Ｂ】
2018042040.tif 000007
【図２Ｃ】
2018042040.tif 000008
【図２Ｄ】
2018042040.tif 000009
【図２Ｅ】
2018042040.tif 000010
【図２Ｆ】
2018042040.tif 000011
【図２Ｇ】
2018042040.tif 000012
【図２Ｈ】
2018042040.tif 000013
【図２Ｉ】
2018042040.tif 000014
【図３】
2018042040.tif 000015
【図４】
2018042040.tif 000016
【図５】
2018042040.tif 000017
【図６】
2018042040.tif 000018
【図７】
2018042040.tif 000019
【図８】
2018042040.tif 000020
【図９】
2018042040.tif 000021
【図１０】
2018042040.tif 000022
【図１１】
2018042040.tif 000023
【図１２】
2018042040.tif 000024
【図１３】
2018042040.tif 000025
【図１４】
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