(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロホンアレーに含まれる複数個のマイクロホンで受音された受音信号を周波数領域に変換して得られる周波数領域信号を用い、前記周波数領域信号のパワー推定値を得る受信音パワー推定部と、
前記周波数領域信号に対して直接音源方向から到来した信号成分を主に通過させる処理を行って得られた直接音方向信号のパワー推定値、又は、前記受音信号に対して直接音源方向から到来した信号成分を主に通過させる処理を行った信号を周波数領域に変換して得られた直接音方向信号のパワー推定値を得る直接音方向パワー推定部と、
主に前記直接音源方向以外から到来した信号成分を、前記直接音方向パワー推定部の前記直接音源方向から到来した信号成分を主に通過させる処理と同じ指向性形状で通過させる処理を行って得られた残響音方向信号のパワー推定値、又は、前記受音信号に対して主に前記直接音源方向以外から到来した信号成分を通過させる処理を行った信号を周波数領域に変換して有られた残響音方向信号のパワー推定値、を得る残響音方向パワー推定部と、
前記直接音方向信号のパワー推定値から前記残響音方向信号のパワー推定値を減算した直接音パワー推定値を出力する減算部と、
前記周波数領域信号のパワー推定値及び前記残響音方向信号のパワー推定値を用い、前記残響音方向信号のパワー推定値に対する直接音のパワー推定値の比率を表す直間比推定値を得る直間比算出部と、
前記直間比推定値と距離の関係を記録した距離−直間比データベースと、
前記直間比推定値を入力として前記距離−直間比データベースを参照し、前記直間比推定値と対応する音源距離推定値を出力する距離判定部と、
を具備する音源距離推定装置。
【請求項２】
マイクロホンアレーに含まれる複数個のマイクロホンで受音された受音信号を周波数領域に変換して得られる周波数領域信号を用い、前記周波数領域信号のパワー推定値を得る受信音パワー推定部と、
前記周波数領域信号に対して直接音源方向から到来した信号成分を主に通過させる処理を行って得られた直接音方向信号のパワー推定値、又は、前記受音信号に対して直接音源方向から到来した信号成分を主に通過させる処理を行った信号を周波数領域に変換して得られた直接音方向信号のパワー推定値を得る直接音方向パワー推定部と、
主に前記直接音源方向以外から到来した信号成分を、前記直接音方向パワー推定部の前記直接音源方向から到来した信号成分を主に通過させる処理と同じ指向性形状で通過させる処理を行って得られた残響音方向信号のパワー推定値、又は、前記受音信号に対して主に前記直接音源方向以外から到来した信号成分を通過させる処理を行った信号を周波数領域に変換して有られた残響音方向信号のパワー推定値、を得る残響音方向パワー推定部と、
前記直接音方向信号のパワー推定値から前記残響音方向信号のパワー推定値を減算した直接音パワー推定値を出力する減算部と、
前記周波数領域信号のパワー推定値及び前記残響音方向信号のパワー推定値を用い、前記残響音方向信号のパワー推定値に対する直接音のパワー推定値の比率を表す直間比推定値を得る直間比算出部と、
を具備する直間比推定装置。
【請求項３】
請求項２に記載した直間比推定装置と、
上記直間比推定装置内の複数の周波数領域変換部の出力する周波数領域の信号を入力として処理対象信号を生成する処理対象信号生成部と、
前記直間比推定装置が出力する直間比推定値と、前記処理対象信号とを入力として、前記直間比推定値に応じて前記処理対象信号の振幅を調整した処理後信号を生成する対象信号調整部と、
前記処理後信号を時間領域の信号に変換する逆周波数領域変換部と、
を具備する雑音除去装置。
【請求項４】
マイクロホンアレーに含まれる複数個のマイクロホンで受音された受音信号を周波数領域に変換して得られる周波数領域信号を用い、前記周波数領域信号のパワー推定値を得る受信音パワー推定ステップと、
前記周波数領域信号に対して直接音源方向から到来した信号成分を主に通過させる処理を行って得られた直接音方向信号のパワー推定値、又は、前記受音信号に対して直接音源方向から到来した信号成分を主に通過させる処理を行った信号を周波数領域に変換して得られた直接音方向信号のパワー推定値を得る直接音方向パワー推定ステップと、
主に前記直接音源方向以外から到来した信号成分を、前記直接音方向パワー推定ステップの前記直接音源方向から到来した信号成分を主に通過させる処理と同じ指向性形状で通過させる処理を行って得られた残響音方向信号のパワー推定値、又は、前記受音信号に対して主に前記直接音源方向以外から到来した信号成分を通過させる処理を行った信号を周波数領域に変換して有られた残響音方向信号のパワー推定値、を得る残響音方向パワー推定ステップと、
前記直接音方向信号のパワー推定値から前記残響音方向信号のパワー推定値を減算した直接音パワー推定値を出力する減算ステップと、
前記周波数領域信号のパワー推定値及び前記残響音方向信号のパワー推定値を用い、前記残響音方向信号のパワー推定値に対する直接音のパワー推定値の比率を表す直間比推定値を得る直間比算出ステップと、
前記直間比推定値を入力として距離−直間比データベースに記録された直間比推定値と距離との関係を参照して、入力された直間比推定値と対応する音源距離推定値を出力する距離判定ステップと、
を備える音源距離推定方法。
【請求項５】
マイクロホンアレーに含まれる複数個のマイクロホンで受音された受音信号を周波数領域に変換して得られる周波数領域信号を用い、前記周波数領域信号のパワー推定値を得る受信音パワー推定ステップと、
前記周波数領域信号に対して直接音源方向から到来した信号成分を主に通過させる処理を行って得られた直接音方向信号のパワー推定値、又は、前記受音信号に対して直接音源方向から到来した信号成分を主に通過させる処理を行った信号を周波数領域に変換して得られた直接音方向信号のパワー推定値を得る直接音方向パワー推定ステップと、
主に前記直接音源方向以外から到来した信号成分を、前記直接音方向パワー推定ステップの前記直接音源方向から到来した信号成分を主に通過させる処理と同じ指向性形状で通過させる処理を行って得られた残響音方向信号のパワー推定値、又は、前記受音信号に対して主に前記直接音源方向以外から到来した信号成分を通過させる処理を行った信号を周波数領域に変換して有られた残響音方向信号のパワー推定値、を得る残響音方向パワー推定ステップと、
前記直接音方向信号のパワー推定値から前記残響音方向信号のパワー推定値を減算した直接音パワー推定値を出力する減算ステップと、
前記周波数領域信号のパワー推定値及び前記残響音方向信号のパワー推定値を用い、前記残響音方向信号のパワー推定値に対する直接音のパワー推定値の比率を表す直間比推定値を得る直間比算出ステップと、
を備える直間比推定方法。
【請求項６】
請求項５に記載した直間比推定方法と、
前記直間比推定方法内で得られた複数の周波数領域の信号を入力として処理対象信号を生成する処理対象信号生成ステップと、
前記直間比推定方法で求めた直間比推定値と、前記処理対象信号とを入力として、前記直間比推定値に応じて前記処理対象信号の振幅を調整した処理後信号を生成する対象信号調整ステップと、
前記処理後信号を時間領域の信号に変換する逆周波数領域変換ステップと、
を備える雑音除去方法。
【請求項７】
請求項１の音源距離測定装置若しくは請求項２の直間比推定装置、又は請求項３の雑音除去装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、音声入力によって機器を操作するハンズフリー方式等に応用可能な、マイクロホンアレーを用いてマイクロホンアレーから音源までの距離を推定する音源距離測定装置、雑音除去装置、それらに用いられる直間比推定装置、それらの方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示す従来技術では、直間比を求めるためにマイクロホンアレーの受音信号を周波数領域に変換し、その信号から求められる空間相関行列を用いて直接音と間接音のそれぞれのパワーを求めている（例えば、実施例１の段落〔００２５〕〜〔００４０〕参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−５３０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された方法では、直接音とそれと同じ方向から到来する間接音との区別がつかないため、直接音の方向から到来する音はすべて直接音と判断されてしまう。結果として直接音パワーを過大評価（または間接音パワーを過小評価）してしまい、最終的に求められる直間比が真の値よりも大きくなってしまう課題がある。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、直接音の方向から到来する残響音を区別して、直接音パワーと残響音パワーを推定することで、従来手法に比べてより真値に近い直間比推定値（ＤＲＲ:Direct-to-Reverberation energy Ratio）を得ることのできる直間比推定装置を提供すると共に、その直間比推定装置を用いた音源距離推定装置と雑音除去装置と、それらの方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の直間比推定装置は、受信音パワー推定部と、直接音方向パワー推定部と、残響音方向パワー推定部と、減算部と、直間比算出部と、を有する。受信音パワー推定部は、マイクロホンアレーに含まれる複数個のマイクロホンで受音された受音信号を周波数領域に変換して得られる周波数領域信号を用い、当該周波数領域信号のパワー推定値を得る。直接音方向パワー推定部は、周波数領域信号に対して直接音源方向から到来した信号成分を主に通過させる処理を行って得られた直接音方向信号のパワー推定値、又は、受音信号に対して直接音源方向から到来した信号成分を主に通過させる処理を行った信号を周波数領域に変換して得られた直接音方向信号のパワー推定値を得る。残響音方向パワー推定部は、主に直接音源方向以外から到来した信号成分を、直接音方向パワー推定部の直接音源方向から到来した信号成分を主に通過させる処理と同じ指向性形状で通過させる処理を行って得られた残響音方向信号のパワー推定値、又は、受音信号に対して主に前記直接音源方向以外から到来した信号成分を通過する処理を行った信号を周波数領域に変換して有られた残響音方向信号のパワー推定値、を得る。減算部は、直接音方向信号のパワー推定値から残響音方向信号のパワー推定値を減算した直接音パワー推定値を出力する。直間比算出部は、周波数領域信号のパワー推定値及び残響音方向信号のパワー推定値を用い、残響音方向信号のパワー推定値に対する直接音のパワー推定値の比率を表す直間比推定値を得る。
【０００７】
また、本発明の音源距離推定装置は、前記した直間比推定装置が出力する直間比推定値を用いて、音源との距離を推定する。また、本発明の雑音除去装置は、前記した直間比推定値を用いて所望の音源以外の音を除去する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の直間比推定装置は、残響音の拡散性が強いことによるその等方性に着目して直間比を求める新しい装置である。その直間比推定方法は、マイクロホンアレーにより実現される指向性形状が同一な２つ以上のビームフォーマによって、直接音方向から到来する信号のうち直接音と残響音を区別し、それぞれのパワーを正しく推定することができる。よって、本発明の直間比推定装置は、直間比の推定精度を向上させることができる。
【０００９】
また、本発明の音源距離推定装置は、提案する直間比推定方法で求めた直間比推定値に基づいて、音源との距離を正確に推定することができる。また、本発明の雑音除去装置は、前記した直間比推定値に応じて受信音をフィルタリングすることで一定の距離範囲内にあると判定された音源の成分だけを強調又は抑圧して収音することができる。その結果、マイクロホンアレーで特定の距離にある音源だけを正確に収音することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】音源距離推定装置４００を利用する場面の一例を示す図。
【図２】屋内での音の伝搬経路を示す図。
【図３】直間比とマイクロホン間距離との関係を示す図。
【図４】実施例に対応する原理を概念的に示す図。
【図５】音源方向を表す単位ベクトルを示す図であり、（ａ）は３次元単位ベクトルｒ、（ｂ）は２次元単位ベクトルｕ、の例を示す図である。
【図６】同じ指向性形状を持ち、メインビームが異なる方向に向けられた２つのビームフォーマを示す図であり、（ａ）は音源方向にビームを向けたビームフォーマ、（ｂ）は音源方向にヌルを向けたビームフォーマを示す。
【図７】実施例１の直間比推定装置１００の機能構成例を示す図。
【図８】直間比推定装置１００の動作フローを示す図。
【図９】直間比計算部４４の機能構成例を示す図。
【図１０】直間比計算部４４′の機能構成例を示す図。
【図１１】各残響指向性形成部４４３１１〜４４３１Ｎの指向性形状の例を模式的に示す図。
【図１２】直間比計算部４４″の機能構成例を示す図
【図１３】実施例２の音源距離推定装置４００の機能構成例を示す図。
【図１４】実施例３の雑音除去装置７００の機能構成例を示す図。
【図１５】雑音除去装置７００の動作フローを示す図。
【図１６】処理対象信号生成部７２の機能構成例を示す図。
【図１７】効果確認実験の実験条件を示す図。
【図１８】直間比推定のシミュレーション結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。複数の図面中同一のものには同じ参照符号を付し、説明は繰り返さない。また、以下の説明において、テキスト中で使用する記号「￣」や「＾」等は、本来直後の文字の真上に記載されるべきものであるが、テキスト記法の制限により、当該文字の直前に記載する。式中においてはこれらの記号は本来の位置に記述している。
【００１２】
実施例の説明の前に、各実施例に対応する原理について説明する。
〔原理〕
図１に、実施例２の音源距離推定装置４００を利用する場面を例示する。残響特性を持つ部屋１０の中に、マイクロホンアレー１１と、発話者１２が存在している。マイクロホンアレー１１と発話者１２は距離を置いて配置されている。
【００１３】
この状況において、発話者１２とマイクロホンアレー１１との間の距離ｄを推定したい。そこで、本発明は、直間比推定値を用いて音源とマイクロホンアレー間の距離を推定する。
【００１４】
直間比とは、受信音に含まれる直接音と間接音（残響音とも称する）との比（例えば、パワーの比、パワースペクトルの比、パワースペクトル密度の比、振幅の単調増加関数値の比）である。間接音のパワー推定値に対する直接音のパワー推定値の比率を表す値を「直間比推定値」と呼ぶ。例えば、直接音のパワー推定値を間接音のパワー推定値で除した値を直間比推定値としてもよいし、間接音のパワー推定値を直接音のパワー推定値で除した値を直間比推定値としてもよいし、それら何れかの関数値を直間比推定値としてもよい。パワー推定値とは、パワーの増加に応じて増加する値を意味する。パワー推定値の例は、パワー、パワースペクトル、パワースペクトル密度、振幅の単調増加関数値、それらの推定値などである。
【００１５】
図２に屋内にマイクロホンを置いて音を収録した際の、音源２１からマイクロホン２２までの音の伝搬経路を示す。直接音とは、音源２１からマイクロホンまで直接到達する太い実線で示す音波である。一方の残響音とは、音源２１から発した音が壁や床や天井などで反射してからマイクロホン２２に到達する破線で示す音波である。
【００１６】
図３に直間比とマイクロホン間距離との関係を示す。図３の横軸はマイクロホンから音源までの距離、縦軸は直間比である。一般的に間接音はマイクロホンからの距離に依存しない一定の大きさを示す。その間接音に対して直接音は、マイクロホンからの距離の増加に伴って単調に減少する特性を示す。その直接音を間接音で除した直間比は、直接音と同様に距離の増加に伴って単調に減少する特性になる。この直間比から、マイクロホンアレー１１で受音した受信音からマイクロホンアレーと音源との間の距離を推定することが可能になる。本発明の直間比推定装置は、直間比推定値を出力する。また、本発明の雑音除去装置は、直間比推定装置が出力する直間比推定値に応じて受音信号の雑音を除去する。
【００１７】
図４に、この原理の考えを概念的に示す。一般に残響が十分ある場合には残響音に拡散性を仮定することができ、マイクロホンから見た場合に残響音はあらゆる方向から同じ大きさで到来する音としてモデル化できることが知られている。小型マイクロホンアレー１１の出力信号に任意のビームフォーマＢＦ１を適用すると、所定の指向性形状Ｄ１で残響音方向パワー２３を受音することができる。残響音方向パワー２３の３本の矢印は、指向性形状Ｄ１で得られる残響音の大きさを模式的に表現している。
【００１８】
いま音源２１の位置が既知であると仮定した場合、音源２１から小型マイクロホンアレー１１に直接到来する直接音パワー２５は、ビームフォーマＢＦ０の指向性形状Ｄ０を、Ｄ１と同じとし、その指向方向を音源２１方向とすることで、残響音方向パワー２３と同じ大きさの残響音方向パワーを含む直接音方向パワー２６を受音することができる。
【００１９】
残響音方向パワー２３と同じ残響成分を含む直接音方向パワー２６から、残響音方向パワー２３を差し引くことで直接音パワー２５を得ることができる。次に、この原理を理論的に説明する。
【００２０】
＜残響音の等方到来モデル＞
提案方式では、残響音の等方性を考慮したモデルを導入する。ここでは、パワー推定値としてパワースペクトル密度又はその推定値を用いた例を説明するが、これは本発明を限定するものではない。
【００２１】
Ｍ（Ｍ≧２）個のマイクロホンからなるマイクロホンアレーのｍ番目のマイクロホンでの受音信号を短時間フーリエ変換等によって周波数領域に変換すると、以下の周波数領域信号Ｘ（ｍ）（ω，ｔ）が得られる。
【００２２】
【数１】
0005698166.tif 000002
【００２３】
ただし、ωは周波数であり、ＨＤ（ｍ）（ω）は音源からｍ番目のマイクロホンまでの直接音の伝達関数であり、ＨＲ（ｍ）（ω）は音源からｍ番目のマイクロホンまでの間接音の伝達関数であり、Ｓ（ω，ｔ）は音源の音を周波数領域に変換して得られる信号である。ｔは時間フレームのインデックスである。
【００２４】
ここで直接音はコヒーレント（coherent）である一方、間接音はその主な成分が残響であることから拡散音（diffuse）であると仮定する。すなわち、それぞれの到来方向に着目した場合、直接音は音源の方向からのみ到来するのに対し、間接音はあらゆる方向から一様なパワーで到来する性質（以下「等方性」という）を持つ。提案方法ではこれら空間的な到来特性の違いに着目して直接音パワーと間接音パワーを推定して直間比を求める。
【００２５】
前提条件として直接音の到来方向（以下「直接音源方向」という）は既知であり、直接音及び任意の方向から到来する間接音は平面波とみなせるとし、拡散音の定義より直接音と間接音は互いに無相関とする。このとき音源からｍ番目のマイクロホンまでの直接音、間接音の伝達関数ＨＤ（ｍ）（ω），ＨＲ（ｍ）（ω）は、それぞれ以下のように表現できる。
【００２６】
【数２】
0005698166.tif 000003
【００２７】
ただし、ＨＤｒｅｆ（ω）は音源からマイクロホンアレーの基準点（「基準点」という）までの伝達関数の直接音成分であり、ＨＲｒｅｆ，θ（ω）は基準点からみた方向θの間接音成分である。基準点はマイクロホンアレーの内部に存在してもよいし、マイクロホンアレーの外部に存在してもよい。マイクロホンアレーの内部とは、例えば、マイクロホンアレーを構成する複数のマイクロホンを通る直線上、当該複数のマイクロホンを通る線分で囲まれた平面の内部、又は当該複数のマイクロホンを通る面で囲まれた立体の内部を意味する。マイクロホンアレーの外部とは、マイクロホンアレーの内部以外の位置を意味する。例えば、マイクロホンアレーを構成する複数のマイクロホンそれぞれと基準点との距離は、マイクロホンそれぞれと直接音源との距離よりも短い。基準点の例は、マイクロホンアレーの中心点、何れか１個のマイクロホンの位置である。このとき方向θから到来する音の上記基準点からｍ番目のマイクロホンまでの間での伝搬遅延τθ（ｍ）は、次式のように表される。
【００２８】
【数３】
0005698166.tif 000004
【００２９】
ここで第ｍ番目のマイクロホンの位置ｐｍは式（５）で表現され、図５（ａ）及び５（ｂ）に示すように直接音源方向を表す単位ベクトルｕは、式（６）で表せる。ｃは音波の伝搬速度である。
【００３０】
【数４】
0005698166.tif 000005
【００３１】
また、θＤは基準点からみた直接音源方向であり、ｊは虚数単位であり、ｅは自然対数である（式（２），（３））。また、θについての積分は０≦θ＜２πの範囲で行われる（以下の積分についても同様）。
【００３２】
すなわち、直接音と間接音の伝達関数ＨＤ（ｍ）（ω），ＨＲ（ｍ）（ω）のそれぞれは、音源から基準点までの伝達関数成分と、基準点からｍ番目のマイクロホンまでの伝搬遅延による位相差成分とに分解して表すことができる。従って、周波数領域信号Ｘ（ｍ）（ω，ｔ）（ｍ∈{１，…，Ｍ}）を要素とするマイクロホンアレー入力ベクトル→ｘ（ω，ｔ）＝[Ｘ（１）（ω，ｔ），…，Ｘ（Ｍ）（ω，ｔ）]Ｔは次式で表される。Ｔは転置を表す。
【００３３】
【数５】
0005698166.tif 000006
【００３４】
ただし、ＳＤ（ω，ｔ）＝ＨＤｒｅｆ（ω）Ｓ（ω，ｔ），ＳＲ，θ（ω，ｔ）＝ＨＲｒｅｆ，θ（ω）Ｓ（ω，ｔ）である。→ａθ（ω）は式（８）で表されるθ方向のステアリングベクトルである。アレイ・マニフォールド・ベクトルの各要素は伝搬遅延τθ（ｍ）に依存する。直接音及び間接音が平面波とみなせる場合、伝搬遅延τθ（ｍ）はマイクロホンアレーの基準点に対する各マイクロホンの相対位置及び方向θに依存する。なお、アレイ・マニフォールド・ベクトルの詳細については、例えば、参考文献１「浅野太著，“音のアレイ信号処理−音源の定位・追跡と分離（日本音響学会編  音響テクノロジーシリーズ）”，株式会社コロナ社，2011年2月25日，ISBN978-4-339-01116-6」の第１章（ｐ1〜26）を参照されたい。
【００３５】
このマイクロホンアレー入力に任意のビームフォーマ（ＢＦ）を適用すると、その出力パワースペクトル密度（ＰＳＤ）は、式（９）に示す直接音と間接音のそれぞれの出力パワースペクトル密度（ＰＳＤ）にビームフォーマ（ＢＦ）のパワーゲイン｜Ｄθ（ω）｜２を乗じた和となる。
【００３６】
【数６】
0005698166.tif 000007
【００３７】
ただし、ＰＤ（ω）＝Ｅ[｜ＳＤ（ω，ｔ）｜２]ｔ，ＰＲ，θ（ω）＝Ｅ[｜ＳＲ（ω，ｔ）｜２]ｔ，→ｗ（ω）はビームフォーマ（ＢＦ）のフィルタ係数、Ｒ（ω）はｉｊ成分にＲｉｊ（ω）＝Ｅ[Ｘｉ（ω，ｔ）Ｘｊ＊（ω，ｔ）]ｔを持つマイクロホンアレーの入力信号空間相関行列である。Ｅ[・]は期待値演算を表している。
【００３８】
＜複数のビームフォーマを用いた直間比推定＞
式（９）において間接音が等方的に到来すると仮定できる音場では、残響音パワーＰＲ，θ（ω）は方向θに依らない定数￣ＰＲ（ω）で置き換えることができ、出力パワースペクトル密度は式（１０）で表せる。
【００３９】
【数７】
0005698166.tif 000008
【００４０】
ここで、図６に示すように同じ指向性形状を持ち、メインビームが異なる方向に向けられた２つのビームフォーマＢＦ０とＢＦ１があるとすると、式（１０）の右辺第二項∫θ｜Ｄθ（ω）｜２ｄθは等しくなり、各ビームフォーマの出力は、右辺第一項すなわち直接音に対するビームフォーマのパワーゲインによってのみ変化する。
【００４１】
そこで、音源方向にビームを向けたビームフォーマＢＦ０の出力パワースペクトル密度Ｐ０（ω）から音源方向にヌル（指向性感度の低い点）を向けたビームフォーマＢＦ１の出力パワースペクトル密度Ｐ１（ω）を減算することで、直接音パワー２５を求めることができる。
【００４２】
【数８】
0005698166.tif 000009
【００４３】
以上の原理により、直接音源方向から到来する残響音を区別することができ、結果として直間比の推定精度を向上させることが可能になる。
【実施例１】
【００４４】
図７に、実施例１の直間比推定装置１００の機能構成例を示す。その動作フローを図８に示す。直間比推定装置１００は、マイクロホンアレー４１と、複数の周波数領域変換部４２１〜４２Ｍと、直間比計算部４４と、を具備する。マイクロホンアレー４１を除く各機能構成部は、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ等で構成されるコンピュータに所定のプログラムが読み込まれて、ＣＰＵがそのプログラムを実行することで実現されるものである。
【００４５】
マイクロホンアレー４１は複数のマイクロホンｍ1，…ｍMから成る。複数の周波数領域変換部４２1，…，４２Mは、複数のマイクロホンｍ1，…ｍMで受音された受音信号ｘm（ｎ）がそれぞれ入力され、各受音信号を周波数領域の信号に変換する（ステップＳ４２）。周波数領域変換部４２1，…，４２Mは、受音信号ｘm（ｎ）を、例えばサンプリング周波数１６ｋＨｚでサンプリングしてディジタル信号に変換し、例えば２５６個のサンプルを１フレームとして、それぞれのフレームにおいて離散フーリエ変換を行い周波数成分Ｘm（ω，ｔ）を出力する（ステップＳ４２）。ωは周波数、ｔはフレーム番号である。なお、受音信号ｘm（ｎ）をディジタル信号に変換するＡ/Ｄ変換器は省略している。
【００４６】
直間比計算部４４は、複数の周波数領域変換部４２1，…，４２mが出力する周波数領域の信号Ｘm（ω，ｔ）を入力として受音信号の直間比推定値ＤＲＲ（ω，ｔ）を計算する（ステップＳ４４）。
【００４７】
図９に、直間比計算部４４の機能構成例を示す。直間比計算部４４は、受信音パワー推定部４４１と、直接音方向パワー推定部４４２と、残響音方向パワー推定部４４３と、減算部４４４と、直間比算出部４４５と、を備える。
【００４８】
受信音パワー推定部４４１は、マイクロホンアレー４１に含まれる複数個のマイクロホンで受音された受音信号を周波数領域に変換して得られる周波数領域信号Ｘ１（ω，ｔ），…，ＸＭ（ω，ｔ）を用い、受音信号に対応する周波数領域信号のパワー推定値を生成して出力する。このパワー推定値は、式（１２）のように何れか１個のマイクロホンｍ（ｍ∈{１，…，Ｍ}）に対応する周波数領域信号Ｘｍ（ω，ｔ）のパワー推定値であってもよいし、式（１３）のように周波数領域信号Ｘ１（ω，ｔ），…，ＸＭ（ω，ｔ）それぞれのパワー推定値を重み付け平均したものであってもよい。実施例１では、受音信号に対応する周波数領域信号のパワー推定値としてパワースペクトル密度ＰＸ，Ｌ（ω）を求める。
【００４９】
【数９】
0005698166.tif 000010
【００５０】
ただし、Ｌはフレーム数、αｍは式（１４）と成るように設定されるマイクロホンｍへの非負の重みである。Ｅ[・]は期待値演算を表している。
【００５１】
【数１０】
0005698166.tif 000011
【００５２】
直接音方向パワー推定部４４２は、周波数領域信号Ｘ１（ω，ｔ），…，ＸＭ（ω，ｔ）に対して直接音源方向から到来した信号成分のみを通過する処理を行って得られた直接音方向信号のパワー推定値ＰＤＤ（ω）、又は、受音信号に対して直接音源方向から到来した信号成分のみを通過する処理を行った信号を周波数領域に変換して得られた直接音方向信号のパワー推定値ＰＤＤ（ω）を得る。直接音方向信号のパワーＰＤＤ（ω）は、前記した式（１１）のＰ０（ω）と同じものである。
【００５３】
直接音方向パワー推定部４４２は、指向性形成部４４２１とパワー推定部４４２２を備える。指向性形成部４４２１は、あらかじめ与えられた方向に指向性のビームが向くように指向性を形成し、その指向性を通過した信号を出力する。指向性形成部４４２１の指向性は、直接音方向に指向性のメインビームが向くように設定される。指向性形成の方法としては、例えば参考文献１（浅野太著，「音のアレイ信号処理−音源の定位・追跡と分離」コロナ社，pp.70-79））に記載されている遅延和ビームフォーミングなどの方法を用いることができる。
【００５４】
指向性形成部４４２１の出力をＹＢＦ（ω，ｔ）と表記した場合、パワー推定部４４２２の出力する直接音方向信号のパワー推定値ＰＤＤ（ω）は、式（１５）によって得られる。
【００５５】
【数１１】
0005698166.tif 000012
【００５６】
また、直接音方向信号のパワー推定値ＰＤＤ（ω）の出力パワースペクトル密度は式（１６）で表される。
【００５７】
【数１２】
0005698166.tif 000013
【００５８】
ここで｜Ｄ０，θ（ω）｜２は、図４で説明したビームフォーマＢＦ０のθ方向に対するパワーゲインに当たる。
【００５９】
残響音方向パワー推定部４４３は、主に直接音源方向以外から到来した信号成分を、直接音方向パワー推定部４４２の直接音源方向から到来した信号成分を主に通過させる処理と同じ指向性形状で通過させる処理を行って得られた残響音方向信号のパワー推定値、又は、主に受音信号に対して直接音源方向以外から到来した信号成分を通過する処理を行った信号を周波数領域に変換して有られた残響音方向信号のパワー推定値を得る。
【００６０】
理想的には、残響音方向パワー推定部４４３は、残響指向性形成部４４３１と残響パワー推定部４４３２を備える。残響指向性形成部４４３１の指向性は、指向性のメインビームが直接音方向を避けるように設定される。その指向性形状は指向性形成部４４２１と同じに設定される。残響指向性形成部４４３１と指向性形成部４４２１の指向性形状は、極力同じ形状になるように設定するのが望ましい。その指向性形状の設定は従来技術で容易に実現することができる。
【００６１】
残響パワー推定部４４３２は、直接音方向を避けるようにして受音された残響音を入力として残響音方向信号のパワー推定値ＰＲＤ（ω）を出力する（式１７）。残響音方向信号のパワー推定値ＰＲＤ（ω）には、直接音方向を避けるようにして受音しているので、｜Ｄ１，θＤ｜２≪１と設定することで、直接音成分｜Ｄ０，θ（ω）｜２ＰＤ（ω）は、十分小さくなる。
【００６２】
【数１３】
0005698166.tif 000014
【００６３】
ここで｜Ｄ１，θ（ω）｜２は、図４で説明したビームフォーマＢＦ１のθ方向に対するパワーゲインに当たる。
【００６４】
減算部４４４は、直接音方向パワー推定部４４２が出力する直接音方向信号のパワー推定値ＰＤＤ（ω）から、残響パワー推定部４４３２が出力する残響音方向信号のパワー推定値ＰＲＤ（ω）を減算した直接音パワー推定値＾ＰＤ（ω）を出力する（式（１８））。
【００６５】
【数１４】
0005698166.tif 000015
【００６６】
式（１８）の分母は、指向性形成部４４２１と残響指向性形成部４４３１のそれぞれのビームフォーマ（ＢＦ）のパワーゲインの差によって直接音パワー推定値＾ＰＤ（ω）を正規化するための項である。
【００６７】
直間比算出部４４５は、受信音パワー推定部４４１が出力するパワースペクトル密度ＰＸ，Ｌ（ω）及び直接音パワー推定値＾ＰＤ（ω）を用い、直接音パワー推定値＾ＰＤ（ω）と、残響音方向信号のパワー推定値のパワーの比である直間比推定値ＤＲＲ（ω）を得る（式（１９））。
【００６８】
【数１５】
0005698166.tif 000016
【００６９】
また、受信音パワー推定部４４１の出力する受信音パワーが、何れか１個のマイクロホンｍ（ｍ∈{１，…，Ｍ}）に対応する式（１２）で表記される場合、直間比は式（２０）で推定することもできる。
【００７０】
【数１６】
0005698166.tif 000017
【００７１】
さらに、直間比は周波数によらない直間比として式（２１），（２２）で推定することもできる。なお、フレーム数Ｌごとに求めた値であるのでＤＲＲ（ω）と表記しているが、１フレームごと周波数ごとに求めた値はＤＲＲ（ω，ｔ）と表記される。
【００７２】
【数１７】
0005698166.tif 000018
【００７３】
以上説明した直間比推定法は、残響音は拡散性が強い信号であることからマイクロホンアレーに対して等方的に到来することに着目した新しい方法である。マイクロホンアレーにより実現される指向性形状が同一な２つのビームフォーマによって、直接音と残響音を含む信号と、残響音のみを含む信号と、を得ることで直接音成分と間接音成分を正しく分離することができ、その結果として直間比の推定精度を向上させることができる。
【００７４】
式（１９），（２０）、式（２１），（２２）は、以下のようにデシベル表記しない直間比推定値ＤＲＲであってもよい。
【００７５】
【数１８】
0005698166.tif 000019
【００７６】
〔変形例１〕
図１０に、直間比計算部４４の残響音方向パワー推定部４４３の機能構成を変形した直間比計算部４４′の機能構成例を示す。直間比計算部４４′は、残響音方向パワーＰＲＤ（ω）を、複数（２個以上）の指向方向の残響音方向パワーＰＲＤ1（ω）〜ＰＲＤＮ（ω）を平均して求めるようにしたものである。
【００７７】
直間比計算部４４′の残響音方向パワー推定部４４３′は、２個以上の残響指向性形成部４４３１１〜４４３１Ｎと、２個以上の残響パワー推定部４４３２１〜４４３２Ｎと、残響方向パワー算出部４４３３を備える点で、直間比計算部４４と異なる。残響指向性形成部４４３１１のビームフォーマのメインビームの方向は例えば基準点から方向θ１である。残響指向性形成部４４３１２のビームフォーマのメインビームの方向は方向θ１であり、残響指向性形成部４４３１Ｎのビームフォーマのメインビームの方向は方向θＮである。
【００７８】
図１１に各残響指向性形成部４４３１１〜４４３１Ｎの指向性形状を模式的に示す。各残響指向性形成部４４３１１〜４４３１Ｎの指向性形状は、そのメインビームの方向θのみが異なりその形状は同じものである。各々の残響指向性形成部４４３１１〜４４３１Ｎの指向性を通過した信号から、それぞれに接続された残響パワー推定部４４３２１〜４４３２Ｎによって各指向方向の残響音パワー推定値ＰＲＤ１（ω）〜ＰＲＤＮ（ω）が求められる。
【００７９】
残響方向パワー算出部４４３３は、複数のパワー推定値ＰＲＤ１（ω）〜ＰＲＤＮ（ω）を、重み付け平均（式２３）して残響音方向パワーＰＲＤ（ω）を算出する。
【００８０】
【数１９】
0005698166.tif 000020
【００８１】
ただし、βｎは非負の重み係数であり、式（２４）を満たすようにあらかじめ設定される。このようにして求めた残響音方向パワーＰＲＤ（ω）は、複数の方向の残響音方向パワーを平均して求めた値なので、その精度を向上させることができる。その結果、直間比推定値ＤＲＲ（ω）の精度を向上させることができる。
【００８２】
〔変形例２〕
図１２に、直間比計算部４４の残響音方向パワー推定部４４３の機能構成を変更した直間比計算部４４″の機能構成例を示す。直間比計算部４４″は、指向性形成部４４２１と残響指向性形成部４４３１のビームフォーマのメインビームの方向を自動的に設定できるようにしたものである。
【００８３】
直間比計算部４４″は、音源方向推定部４４６と、ビームフォーマ生成部４４７と、を備える点で、直間比計算部４４と異なる。音源方向推定部４４６は、マイクロホンアレー４１に含まれる複数個のマイクロホンで受音された受音信号を周波数領域に変換して得られる周波数領域信号Ｘ１（ω，ｔ），…，ＸＭ（ω，ｔ）を入力として、音源の方向を推定して音源方向信号を出力する。音源の方向は、例えば、周波数領域信号Ｘ１（ω，ｔ），…，ＸＭ（ω，ｔ）の位相差等から従来技術で求めることが可能である。音源の方向の推定については、例えば、参考文献２「大賀，山崎，金田著，“音響システムとディジタル信号処理”電子情報通信学会発行」の７.２章に記載されている。
【００８４】
ビームフォーマ生成部４４７は、音源方向信号を入力として、その音源方向にメインビームを持つビームフォーマＢＦ０と、その音源方向を避けるようにメインビームが設定されたビームフォーマＢＦ１とを生成して、ビームフォーマＢＦ０を直接音方向パワー推定部４４２へ、ビームフォーマＢＦ１を残響音方向パワー推定部４４３に出力する。直接音方向パワー推定部４４２の指向性形成部４４２１は、ビームフォーマＢＦ０を適用して上記した出力信号ＹＢＦ（ω，ｔ）を出力する。残響音方向パワー推定部４４３は、ビームフォーマＢＦ１を適用して残響音方向パワーＰＲＤ（ω）を出力する。
【００８５】
このように直間比計算部４４″は、自動的に直接音方向パワー推定部４４２と残響音方向パワー推定部４４３の指向性形状を設定することができる。
【００８６】
以上、直間比計算部４４，４４′，４４″の動作を周波数領域で動作する例で説明を行ったが、変形例を含めて本発明の技術思想は、そのまま時間領域の動作に適用することが可能である。また、直間比計算部４４″の考えを、直間比計算部４４′に適用することも可能である。
【実施例２】
【００８７】
図１３に実施例２の音響距離推定装置４００の機能構成例を示す。音響距離推定装置４００は、直間比推定装置１００と、距離−直間比データベース（以降、距離−直間比ＤＢと称する）４５と、距離判定部４６と、を具備する。直間比推定装置１００は、実施例１で説明したものと同じである。マイクロホンアレー４１を除く各機能構成部は、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ等で構成されるコンピュータに所定のプログラムが読み込まれて、ＣＰＵがそのプログラムを実行することで実現されるものである。
【００８８】
距離−直間比ＤＢ４５には、距離と直間比との関係に関する情報が予め記録されている。距離と直間比との関係に関する情報とは、実際に実験により求めた距離と直間比とを対応付けた組（ｄ1，ＤＲＲ1），（ｄ2，ＤＲＲ2），…を線形補間して得られる関数や、（ｄ1，ＤＲＲ1），（ｄ2，ＤＲＲ2），…の組から求めた近似関数等の距離と直間比との関係を示す関数式ｄ＝ｆ（ＤＲＲ）とする。関数ｆ（ＤＲＲ）は、例えば、参考文献「M.Tohyama et. al.”The Nature and Technology of Acoustic Space,”Academic Press,1995.」に記載されている。
【００８９】
距離判定部４６は、直間比推定装置１００から入力される直間比推定値ＤＲＲと、距離−直間比ＤＢ４５に記録されている距離と直間比との関係を参照して、直間比ＤＲＲに対応する音源距離推定値＾ｄを出力する。
【００９０】
距離と直間比とを対応付けた組（ｄ1，ＤＲＲ1），（ｄ2，ＤＲＲ2），…そのものが距離−直間比ＤＢ４５に格納されている場合は、次の三つのステップにより音源距離推定値＾ｄを求めて出力する。
【００９１】
第一ステップ：距離−直間比ＤＢ４５に格納されたＤＲＲ1，ＤＲＲ2，…の内、直間比推定装置１００で求めた直間比推定値ＤＲＲに隣接する２つの直間比ＤＲＲmとＤＲＲnを求める。
【００９２】
第二ステップ：直間比ＤＲＲmとＤＲＲnのそれぞれに対応する距離ｄmとｄnを距離−直間比ＤＢ４４より求める。
【００９３】
第三ステップ：距離ｄmとｄnとから音源距離推定値＾ｄを式（２５）に示すように線形補間して求める。
【００９４】
【数２０】
0005698166.tif 000021
【００９５】
なお、距離ｄｍとｄｎとから音源距離推定値＾ｄを推定する際に、特定の周波数（または周波数帯域）のＤＲＲ（ω）を使ってもよい。その場合、式（２５）は次式となる。
【００９６】
【数２１】
0005698166.tif 000022
【００９７】
また、距離判定部４６は、関数式ｄ＝ｆ（ＤＲＲ）が距離−直間比ＤＢ４５に格納されている場合には、直間比推定装置１００から入力される直間比推定値ＤＲＲから音源距離推定値＾ｄを計算して出力する。
【実施例３】
【００９８】
図１４に、本発明の雑音除去装置７００の機能構成例を示す。その動作フローを図１５に示す。雑音除去装置７００は、実施例１で述べた直間比推定装置１００と、処理対象信号生成部７２と、対象信号調整部７３と、逆周波数領域変換部７４と、を具備する。
【００９９】
処理対象信号生成部７２は、直間比推定装置１００内の複数の周波数領域変換部４２1〜４２Ｍが出力する周波数領域の信号Ｘm（ω，ｔ）を入力として処理対象信号Ｘ（ω，ｔ）を出力する（ステップＳ７２）。処理対象信号Ｙ（ω，ｔ）は、周波数領域の信号Ｘm（ω，ｔ）を例えば図示しない加算手段等で合成したものである。加算する前に、各周波数領域の信号Ｘm（ω，ｔ）に、重みを乗じる様にしても良い。
【０１００】
図１６に処理対象信号生成部７２のより具体的な機能構成例を示す。処理対象信号生成部７２は、複数の重み乗算手段７２１1〜７２１Mと、加算手段７２２を備える。複数の重み乗算手段７２１1〜７２１Mは、Ｍ個のマイクロホンで受音した複数の受音信号ｘm（ｎ）の、それぞれの周波数成分Ｘ1（ω，ｔ），…，ＸM（ω，ｔ）に重み係数ｗm（ω）を乗ずる。
【０１０１】
重み乗算手段７２１1〜７２１Mで使用する重みには、例えばＭ個のマイクロホンが無指向性の場合にはｗm＝１/Ｍとすることで全ての周波数成分Ｘ1（ω，ｔ），…，ＸM（ω，ｔ）の平均を取ることで、処理対象信号Ｙ（ω，ｔ）を安定化させる。また、Ｍ個のマイクロホンが指向性を持つ場合には、ｗ1＝１，ｗm＝０（ｍ＝{２，…，Ｍ}）とすることで、特定のマイクロホンの信号だけを使用することができる。例えば、参考文献２「大賀、山崎、金田著、“音響システムとディジタル信号処理”電子情報通信学会発行」に記載されているような方法を利用して、重みビームフォーミングのフィルタ係数を使用すれば、マイクロホンアレーで任意の指向性を形成することもできる。
【０１０２】
加算手段７２２は、重みが乗ぜられた全ての周波数成分Ｘ1（ω，ｔ），…，ＸM（ω，ｔ）を加算して処理対象信号Ｙ（ω，ｔ）を出力する。
【０１０３】
対象信号調整部７３は、直間比推定装置１００が出力する直間比推定値ＤＲＲ（ω）と、処理対象信号生成部７２が出力する処理対象信号Ｘ（ω，ｔ）を入力として、処理対象信号Ｘ（ω，ｔ）の振幅を調整した処理後信号Ｙ（ω，ｔ）を生成する（ステップＳ７３）。逆周波数領域変換部７４は、処理後信号Ｙ（ω，ｔ）を時間領域の信号ｙ（ｎ）に変換する（ステップＳ７４）。
【０１０４】
対象信号調整部７３は、例えば、距離算出手段７３１、フィルタ形成手段７３２、乗算手段７３３、を備える。距離算出手段７２１は、マイクロホンアレー４１と音源との間の距離と、直間比推定値ＤＲＲとの関係を示す関数式ｄ＝ｆ（ＤＲＲ）を内蔵し、入力される直間比推定値ＤＲＲに応じた音源距離推定値＾ｄを算出する（距離算出ステップＳ７３１）。
【０１０５】
フィルタ形成手段７３２は、式（２７）に示すように、音源距離推定値＾ｄが、２つの大きさが異なる閾値ｄfとｄnの間の値を取る時間周波数成分を強調するように設定し、２つの距離区間内の帯状の領域にある音源だけを強調するフィルタを形成する。
【０１０６】
【数２２】
0005698166.tif 000023
【０１０７】
ここで、Ｇ（ω，ｔ）のｔとωは、上記した直間比推定装置１００の処理の内、受信音パワー推定部４４１，直接音方向パワー推定部４４２，残響音方向パワー推定部４４３で、平均を行ったＬ個のフレーム及び平均を行った周波数に含まれる全ての周波数に対して、同じＧ（ω，ｔ）が乗算される。また、式（２２）においてＧ（ω，ｔ）の値は必ずしも１と０である必要は無く、例えば、０.９と０.１のように十分大きさが異なる値でも良い。
【０１０８】
乗算手段７３３は、処理対象信号Ｘ（ω，ｔ）に、フィルタＧ（ω，ｔ）を乗じて処理後信号Ｙ（ω，ｔ）を生成する。したがって、処理後信号Ｙ（ω，ｔ）は、２つの距離区間内、つまり、マイクロホンアレー４１から特定の距離範囲に位置する音源の音声が、強調若しくは抑圧されたものとなる。この処理後信号Ｙ（ω，ｔ）は、逆周波数領域変換部７４で時間領域の信号ｙ（ｎ）に変換される。
【０１０９】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、周波数ω単位で求めたＤＲＲ（ω）を直間比推定値として実施例２が実行されてもよい。ＤＲＲ（ω）の具体例は、式（１９），（２０）若しくは式（２１），（２２）の直間比推定値である。この場合には、あらかじめ周波数ωごとに用意した関係式ｄ（ω）＝ｆ（ＤＲＲ（ω））に直間比推定値ＤＲＲ（ω）を代入して＾ｄ（ω）を求め、式（２８）のようにフィルタを形成する。ただし、ｄｆ（ω）とｄｎ（ω）は、あらかじめ用意された互いに大きさが異なる閾値である。
【０１１０】
【数２３】
0005698166.tif 000024
【０１１１】
音源距離測定装置、直間比推定装置、又は雑音除去装置に含まれる機能構成が外部の装置によって実現されてもよい。例えば、音源距離測定装置４００や雑音除去装置７００が、マイクロホンアレーを含まず、外部のマイクロホンアレーに接続されて同様の機能が実現されてもよい。同様に、雑音除去装置７００が、周波数領域変換部や逆周波数領域変換部を含まず、外部の周波数領域変換部や逆周波数領域変換部を利用して同様の機能が実現されてもよい。
〔実験結果〕
本発明の効果を確認する目的で、鏡像法を用いたシミュレーション実験を行った。
【０１１２】
図１７にシミュレーション条件を示す。図１７は平面図であり、幅４ｍ、奥行き６ｍで、高さが２.７ｍの部屋を想定した。壁の吸音率はα＝０.０５（残響時間Ｔ６０＝１.８秒）に設定した。８個のマイクロホンを円状に配置したマイクロホンアレーを用い、その基準点の高さは１.５ｍとした。音源の高さも１.５ｍとした。
【０１１３】
この条件において、インパルス応答から推定したＤＲＲの実測値ＤＲＲactual（□）と、本発明（▽）と、従来法（○）と、を比較した結果を図１８に示す。本発明の方法により推定したＤＲＲ（▽）は、従来法と比べて実測値ＤＲＲactual（□）に近づいており、特に音源が遠方にある場合では３ｄＢ程度改善している。
【０１１４】
一般に間接成分のパワーは音源の距離によらず一定であるのに対して、直接成分のパワーは距離の２乗に反比例する。このため遠方の音源の場合、直接成分のパワーは間接成分のそれと比べて微小になり、推定された直接成分に含まれる誤差が小さくてもＤＲＲの推定結果には大きな影響を与える。本発明の方法では、マイクロホンアレーの指向性制御により、音源方向から到来する信号の影響を極力抑えて間接音のパワーを求めることから、より精度の高い推定が可能となり、より遠方の音源までＤＲＲを正しく推定できるようになる。
【０１１５】
以上説明したように、本発明の新しい直間比推定方法は、残響音は拡散性が強い信号であることからマイクロホンアレーに対して等方的に到来すると仮定する新しい方法である。マイクロホンアレーにより実現される指向性形状が同一でメインビームの方向が直接音源方向に設定されたビームフォーマと、メインビームの方向が直接音源方向を避けるように設定されたビームフォーマと、によって音源方向から到来する直接成分と間接成分とを正しく分離することができ、その結果として直間比の推定値精度を上げることができる。
【０１１６】
また、音源距離推定装置４００は、正確な直間比推定値を用いるので、音源との距離を正確に推定することができる。また、雑音除去装置７００は、正確な直間比推定値を用いるので、特定の距離にある音源だけを正確に収音することが可能になる。
【０１１７】
なお、直間比推定値ＤＲＲとしてデジベル表記した例を式（１９）〜（２２）に示したが、直間比推定値はパワースペクトル密度の比で求めてよいことは言うまでもないことであり、上記した式で表されるＤＲＲの値に、何れかの定数が乗じられたものを直間比推定値としてもよいし、上記した式で表されたＤＲＲの値の逆数に定数が乗じられたものを直間比推定値としてもよい。また、その定数は単調増加関数値であってもよい。つまり、本発明の直間比推定値ＤＲＲは、上記した式（１９）〜（２２）で表されたものに限定されない。
【０１１８】
なお、上記方法及び装置において説明した処理は、記載の順に従って時系列に実行され
るのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されるとしてもよい。
【０１１９】
また、上記装置における処理手段をコンピュータによって実現する場合、各装置が有すべき機能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、各装置における処理手段がコンピュータ上で実現される。
【０１２０】
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。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等どのようなものでもよい。具体的には、例えば、磁気記録装置として、ハードディスク装置、フレキシブルディスク、磁気テープ等を、光ディスクとして、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）/ＲＷ（ReWritable）等を、光磁気記録媒体として、ＭＯ（Magneto Optical disc）等を、半導体メモリとしてＥＥＰ−ＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable-Read Only Memory）等を用いることができる。
【０１２１】
また、このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記録装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。
【０１２２】
また、各手段は、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構成することにしてもよいし、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。
【図１】
0005698166.tif 000025
【図２】
0005698166.tif 000026
【図３】
0005698166.tif 000027
【図４】
0005698166.tif 000028
【図５】
0005698166.tif 000029
【図６】
0005698166.tif 000030
【図７】
0005698166.tif 000031
【図８】
0005698166.tif 000032
【図９】
0005698166.tif 000033
【図１０】
0005698166.tif 000034
【図１１】
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【図１２】
0005698166.tif 000036
【図１３】
0005698166.tif 000037
【図１４】
0005698166.tif 000038
【図１５】
0005698166.tif 000039
【図１６】
0005698166.tif 000040
【図１７】
0005698166.tif 000041
【図１８】
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