(57)【要約】  センサアレイ全体のサイズを大きくすることなく、広帯域信号を各周波数で同程度に強調または抑圧することを目的とする。この目的を達成するため、目的信号と雑音を含む、複数のセンサから受けた信号に対して信号到来方向を求める方向推定部と、信号到来方向を用いて第１利得を計算する第１利得計算部と、複数のセンサから受けた信号を統合した統合信号を求める統合部と、第１利得と統合信号を乗算する第１乗算器と、を備えた信号処理装置を提供する。
2016076237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目的信号と雑音を含む、複数のセンサから受けた信号に対して信号到来方向を求める方向推定部と、
前記信号到来方向を用いて第１利得を計算する第１利得計算部と、
前記複数のセンサから受けた信号を統合した統合信号を求める統合部と、
前記第１利得と前記統合信号を乗算する第１乗算器と、
を備えた信号処理装置。
【請求項２】
目的信号と雑音を含む信号を入力する複数のセンサのうち、隣接する２つのセンサから受けた２つの信号の位相差を求める第１位相差計算部と、
前記位相差を用いて第２利得を計算する第２利得計算部と、
前記複数のセンサから受けた信号を統合した統合信号を求める統合部と、
前記第２利得と前記統合信号を乗算する第１乗算器と、
を備えた信号処理装置。
【請求項３】
前記第２利得計算部が、周波数に依存する前記第２利得を算出する請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記第２利得計算部が、周波数に比例する前記第２利得を算出する請求項３に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記統合信号に含まれる雑音に対して第１雑音推定値を求める第１雑音推定部と、
第１雑音推定値と前記統合信号を用いて前記統合信号に含まれる雑音を抑圧するための第３利得を計算する第３利得計算部と、
前記第２利得と前記第３利得を乗算する第２乗算器と、
をさらに備え、
前記第１乗算器が前記統合信号と前記第２乗算器の出力を乗算する請求項２から４のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記統合信号に含まれる雑音に対して第１雑音推定値を求める第１雑音推定部と、
第１雑音推定値と前記統合信号を用いて前記統合信号に含まれる雑音を抑圧するための第３利得を計算する第３利得計算部と、
前記統合信号と前記第３利得を乗算する第３乗算器と、
をさらに備え、
前記第１乗算器が前記第２利得と前記第３乗算器の出力を乗算する請求項２から４のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記統合信号に含まれる雑音に対して第１雑音推定値を求める第１雑音推定部と、
第１雑音推定値と前記統合信号を用いて前記統合信号に含まれる雑音を抑圧するための第３利得を計算する第３利得計算部と、
前記第１乗算器の出力と前記第３利得を乗算する第４乗算器と、
をさらに備えた請求項２から４のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項８】
前記第１乗算器の出力に含まれる雑音に対して第２雑音推定値を求める第２雑音推定部と、
第２雑音推定値と前記第１乗算器の出力を用いて前記第１乗算器の出力に含まれる雑音を抑圧するための第４利得を計算する第４利得計算部と、
前記第１乗算器の出力と前記第４利得を乗算する第５乗算器と、
をさらに備えた請求項２から４のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項９】
目的信号と雑音を含む、複数のセンサから受けた信号に対して信号到来方向を求めるステップと、
前記信号到来方向を用いて第１利得を計算するステップと、
前記複数のセンサから受けた信号を統合した統合信号を求めるステップと、
前記第１利得と前記統合信号を乗算するステップと、
を含む信号処理方法。
【請求項１０】
目的信号と雑音を含む、複数のセンサから受けた信号に対して信号到来方向を求めるステップと、
前記信号到来方向を用いて第１利得を計算するステップと、
前記複数のセンサから受けた信号を統合した統合信号を求めるステップと、
前記第１利得と前記統合信号を乗算するステップと、
をコンピュータに実行させる信号処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のセンサが形成する指向性を用いて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、非特許文献１および非特許文献２には、複数のセンサ信号を処理して強調された目標信号を生成し、その目標信号を抑圧することで妨害信号が相対的に強調された擬似妨害信号を生成し、擬似妨害信号と相関のある成分を強調された目標信号から差し引くことで、目標信号を強調し、妨害信号を抑圧する記載がある。【０００３】
この技術は、複数のセンサにおける空間位置の違いに基づく信号の位相差を利用して指向性を形成し、形成した指向性に基づいて、特定の信号を強調または抑圧するものである。【０００４】
また、非特許文献３および非特許文献４には、センサ間隔の異なる複数のアレイを用いることにより、低域から高域まで複数の周波数帯域で、非特許文献１および非特許文献２の技術を組み合わせた構成の記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＵＳ２０１３／００６４３９２Ａ１
【非特許文献】
【０００６】
【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・プロセッシング、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】2001年、「マイクロホン・アレイズ」、第5章、シュプリンガー、ベルリン ハイデルベルグ ニューヨーク (CH.5, MICROPHONE ARRAYS, SPRINGER, BERLIN HEIDELBERG NEW YORK, 2001.)
【非特許文献３】1985年5月、ジャーナル・オブ・アクースティカル・ソサイエティ・オブ・アメリカ、第78巻、第5号、(JOURNAL OF ACOUSTICAL SOCIETY OF AMERICA, VOL.5, No. 5, PP.1508-1518, May 1985) 1508〜1518 ページ
【非特許文献４】1995年5月、アイ・イー・イー・イー・プロシーディングス・オブ・インターナショナル・カンファレンス・オン・アクースティクス・スピーチ・アンド・シグナル・プロセッシング、第V巻、(IEEE PROCEEDINGS OF INTERNATIONAL CONFERENCE ON ACOUSTICS, SPEECH, AND SIGNAL PROCESSING, VOL.V, PP.2995-2998, May 1995) 2995〜2998 ページ
【非特許文献５】2007年、アイ・イー・イー・イー・プロシーディングス・オブ・インターナショナル・カンファレンス・オン・アクースティクス・スピーチ・アンド・シグナル・プロセッシング、第II巻、(IEEE PROCEEDINGS OF INTERNATIONAL CONFERENCE ON ACOUSTICS, SPEECH, AND SIGNAL PROCESSING, VOL. ２, PP.761-764, APRIL 2007) 761-764ページ
【非特許文献６】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.)
【非特許文献７】2011年、アイ・イー・イー・イー・プロシーディングス・オブ・インターナショナル・カンファレンス・オン・アクースティクス・スピーチ・アンド・シグナル・プロセッシング、(IEEE PROCEEDINGS OF INTERNATIONAL CONFERENCE ON ACOUSTICS, SPEECH, AND SIGNAL PROCESSING, PP.4640-4643, MAY 2011) 4640-4643ページ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上述の非特許文献１および２に記載の技術では、低周波数の信号成分に対して十分な指向性を形成できない。これは、中高周波と比較して波が長い低周波数で中高周波と共通のセンサを用いると、相対的に狭くなったセンサ間隔が、複数センサ間で十分に大きな信号間位相差を生成できないためである。また、非特許文献３および４に記載の技術は、増加したセンサ数によるコスト増や、低域に対応した広いセンサ間隔によるアレイサイズ増大が問題となる。【０００８】
このため、これらの文献に記載の技術では、センサアレイのサイズを大きくしたり、センサ数を増加させたりすることなしに、広い周波数帯域で一様に信号を強調または抑圧することはできなかった。【０００９】
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】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る信号処理装置は、
目的信号と雑音を含む、複数のセンサから受けた信号に対して信号到来方向を求める方向推定部と、
前記信号到来方向を用いて第１利得を計算する第１利得計算部と、
前記複数のセンサから受けた信号を統合した統合信号を求める統合部と、
前記第１利得と前記統合信号を乗算する第１乗算器と、
を備えたことを特徴とする。【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係る他の信号処理装置は、
目的信号と雑音を含む信号を入力する複数のセンサのうち、隣接する２つのセンサから受けた２つの信号の位相差を求める第１位相差計算部と、
前記位相差を用いて第２利得を計算する第２利得計算部と、
前記複数のセンサから受けた信号を統合した統合信号を求める統合部と、
前記第２利得と前記統合信号を乗算する第１乗算器と、
を備えたことを特徴とする。【００１２】
上記目的を達成するため、本発明に係る方法は、
目的信号と雑音を含む、複数のセンサから受けた信号に対して信号到来方向を求めるステップと、前記信号到来方向を用いて第１利得を計算するステップと、前記複数のセンサから受けた信号を統合した統合信号を求めるステップと、前記第１利得と前記統合信号を乗算するステップと、
を含むことを特徴とする。【００１３】
上記目的を達成するため、本発明に係る他の方法は、
目的信号と雑音を含む、複数のセンサから受けた信号に対して隣接するセンサにおける信号の位相差を求めるステップと、
前記位相差を用いて第２利得を計算するステップと、
前記複数のセンサから受けた信号を統合した統合信号を求めるステップと、
前記第２利得と前記統合信号を乗算するステップと、
を含む。【００１４】
上記目的を達成するため、本発明に係る信号処理プログラムは、
目的信号と雑音を含む、複数のセンサから受けた信号に対して信号到来方向を求めるステップと、
前記信号到来方向を用いて第１利得を計算するステップと、
前記複数のセンサから受けた信号を統合した統合信号を求めるステップと、
前記第１利得と前記統合信号を乗算するステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする。【００１５】
上記目的を達成するため、本発明に係る他の信号処理プログラムは、
目的信号と雑音を含む、複数のセンサから受けた信号に対して隣接するセンサにおける信号の位相差を求めるステップと、
前記位相差を用いて第２利得を計算するステップと、
前記複数のセンサから受けた信号を統合した統合信号を求めるステップと、
前記第２利得と前記統合信号を乗算するステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする。【００１６】
上記目的を達成するため、本発明に係るさらに他の信号処理プログラムは、
目的信号と雑音を含む、複数のセンサから受けた信号に対して隣接するセンサにおける信号の位相差を求めるステップと、
前記位相差を用いて周波数に依存する第２利得を計算するステップと、
前記複数のセンサから受けた信号を統合した統合信号を求めるステップと、
前記第２利得と前記統合信号を乗算するステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする。【００１７】
上記目的を達成するため、本発明に係るまたさらに他の信号処理プログラムは、
目的信号と雑音を含む、複数のセンサから受けた信号に対して隣接するセンサにおける信号の位相差を求めるステップと、
前記位相差を用いて前記位相差から周波数方向のオフセットを取り除いて得られるオフセット除去位相差が周波数に比例する第２利得を計算するステップと、
前記複数のセンサから受けた信号を統合した統合信号を求めるステップと、
前記第２利得と前記統合信号を乗算するステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする。【００１８】
上記目的を達成するため、本発明に係る信号処理方法は、
空間的に異なった位置に存在する複数のセンサに入力する信号を用いて信号の到来方向を求めるステップと、
前記到来方向に対応した利得を入力信号に作用させ、あるいは対応した入力信号の割合を入力信号から減算することで、信号を選択的に強調または抑圧するステップとを含み、
信号を選択的に強調したい到来方向に対しては大きな利得を、抑圧したい到来方向に対しては小さな利得を設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、センサアレイのサイズを大きくすることなく、広帯域信号を各周波数で同程度に強調または抑圧することができる。すなわち、広い周波数帯域で等しいビームまたはヌルの幅を有したアレイ処理を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る利得計算部で利用する位相差と利得の関係の第１の例を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る利得計算部で利用する位相差と利得の関係の第２の例を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る利得計算部で利用する位相差と利得の関係の第３の例を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る利得計算部で利用する位相差と周波数と利得の関係の第１の例を示す図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第５実施形態に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第６実施形態に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第７実施形態に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第８実施形態に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第９実施形態に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第１０実施形態に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第１０実施形態に係る利得計算部で利用する位相差と利得の関係の例を示すブロック図である。
【図１６】本発明の第１１実施形態に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】本発明の第１２実施形態に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第１３実施形態に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１９】本発明の第１４実施形態に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２０】本発明の第１５実施形態に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２１】本発明の第１５実施形態に係る信号処理装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図２２】本発明の第１５実施形態に係る信号処理装置の処理の流れを説明するフローチャートである。
【図２３】本発明の第１６実施形態に係る信号処理装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２４】本発明の第１６実施形態に係る信号処理装置の構成の他の例を示すブロック図である。
【図２５】本発明の第１７実施形態に係る信号処理装置の適用例を示す上面図である。
【図２６】本発明の第１７実施形態に係る信号処理装置の他の適用例を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。なお、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。また、センサ数が４のものについて説明しているが、これはあくまで例示であり、２以上の任意のセンサ数について同じ説明が成り立つ。さらに、複数のセンサが同一直線状に等間隔で並んでいる例について説明するが、同一直線状に並んでいないセンサ配置や不等間隔のセンサに対しては、空間位置のずれを振幅と位相に関して補正することで、この後の説明と同じように議論することができる。同一直線状に並んでいないセンサ配置の例としては、円弧状配置や円周配置、さらに全くの自由空間配置がある。特に、自由空間配置は、複数人の所有する端末に装備されたセンサを利用したアドホックセンサアレイ信号処理としてその重要性が増しており、非特許文献５に詳細が開示されている。
【００２２】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態としての信号処理装置１００について、図１を用いて説明する。信号処理装置１００は、複数のセンサ１０１〜１０４からの信号を用いて広帯域信号を強調または抑圧する装置である。図１に示すように、信号処理装置１００は、方向推定部１０５、利得計算部１０６、統合部１０７、および乗算器１０８を含む。方向推定部１０５は、複数のセンサ１０１〜１０４から受けた信号を用いて、信号の到来方向を求める。利得計算部１０６は、方向推定部１０５から受けた信号到来方向を用いて第１利得を計算する。統合部１０７は、複数のセンサ１０１〜１０４から受けた信号を統合して統合信号を生成する。乗算器１０８は、第１利得と統合信号を乗算し、その積を目的信号が強調された強調信号とする。
【００２３】
（信号到来方向の計算）
信号到来方向（Direction of Arrival: DOA)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６に開示されている。
【００２４】
信号の到来方向を推定する際には、センサは最低２個あればよい。図１において、隣接する２センサの組合せは、センサ１０１とセンサ１０２、センサ１０２とセンサ１０３、センサ１０３とセンサ１０４の３組である。これらのセンサに到来した信号から求めた時刻ｋの信号到来方向をそれぞれ、φ１２（ｋ）、φ２３（ｋ）、φ３４（ｋ）とする。また、１つ飛ばして隣接する２センサの組合せは、センサ１０１とセンサ１０３、およびセンサ１０２とセンサ１０４の２組である。さらに、２つ飛ばして隣接する２センサの組合せ、センサ１０１とセンサ１０４もある。これらを用いて到来方向の推定をすることもできる。これらのセンサに到来した信号から求めた時刻ｋの信号到来方向をそれぞれ、φ１３（ｋ）、φ２４（ｋ）、φ１４（ｋ）とする。このように、複数のセンサのうちから２つを選択し、あらゆる異なった選択に対応した信号の到来方向を求めることもできる。さらに、２より大きい自然数で表されるセンサを用いて一つの信号到来方向を求めることもできる。
【００２５】
方向推定部１０５から出力する信号到来方向φ（ｋ）としては、これらのいずれかを選択して用いてもよい。また、これら複数の信号到来方向推定値を用いて、一つの信号到来方向φ（ｋ）を計算してもよい。例えば、これらのうちいくつか、または全部の中央値または平均値を求め、中央値または平均値を信号到来方向φ（ｋ）とすることができる。平均値と中央値は、複数の測定値に基づいてより正確な信号到来方向φ（ｋ）を与える。
【００２６】
同様に、複数の信号到来方向に関する推定値に関する統計値を用いてもよい。統計値の例としては、中央値と平均値以外に、最大値、最小値などを挙げることができる。
【００２７】
最大値は、位相差がゼロ近傍の特性をより位相差が大きな領域に広げる効果がある。目的信号を強調する際には、信号通過帯域がゼロ近傍で広がることになり、計算誤差などによって誤って目的信号の一部を抑圧する確率を低減できる。目的信号を抑圧する際には、計算誤差などによって誤って目的信号以外の成分を残留させる確率を低減できる。
【００２８】
最小値は、最大値と反対の効果がある。すなわち、位相差が大きな領域の特性をより位相差が小さな領域に広げる効果がある。目的信号を強調する際には、信号通過帯域がゼロ近傍で狭まることになり、計算誤差などによって誤って目的信号以外の成分を残留させる確率を低減できる。目的信号を抑圧する際には、計算誤差などによって誤って目的信号の一部を抑圧する確率を低減できる。
【００２９】
（利得の計算）
利得計算部１０６は、方向推定部１０５から受けた信号到来方向φ（ｋ）を用いて、次のようにして第１利得Ｇｄ（ｋ）を計算する。まず、あらかじめ定められた信号到来方向と利得の関係を用いて、第１利得Ｇｄ（ｋ）を計算することができる。図２に信号到来方向φ（ｋ）と利得の関係の第１の例を示す。
【００３０】
図２において、横軸は信号到来方向φ（ｋ）を、縦軸は信号到来方向φ（ｋ）に対応する利得を表す。ここでは、利得が１と０の範囲に設定されている。利得が１であることは、入力を減衰なしにそのまま通過させることを表す。利得が０であることは、入力を完全に阻止して、何も通過させないことを表す。利得が１である連続した位相差の範囲を通過域または通過帯域という。利得が０である連続した位相差の範囲を阻止域または阻止帯域という。通過域と阻止域の間には、ゆるやかに利得が１から０に変化する遷移域または遷移帯域があってもよい。
【００３１】
図２では、通過域を白色、遷移域を薄いグレー、阻止域を濃いグレーで着色して見やすくしている。図から明らかなように、第１の例では、信号到来方向φ（ｋ）＝０の周辺に通過域が、０から離れた信号到来方向の領域に阻止域があり、両者は遷移域を介して連続している。この場合、信号到来方向φ（ｋ）が０に近い信号は減衰なしに通過し、信号到来方向φ（ｋ）が０から離れている信号は完全に阻止される。中間には、少し減衰される信号到来方向φ（ｋ）の遷移域が存在する。遷移域なしに、通過域と阻止域が直接連続してもよい。信号到来方向φ（ｋ）＝０は、信号到来方向を求めるために用いたセンサを結んだ直線に直角な方向から信号が到来する、すなわち正面信号であることを表す。したがって、正面方向から到来する信号は通過させ、それ以外の方向から到来する信号は阻止する、信号到来方向φ（ｋ）と利得Ｇｄ（ｋ）の特性であることが理解できる。
【００３２】
図２において、通過域と阻止域を交換することもできる。その際には、正面方向に対応した利得が０、正面から離れた方向から到来する信号は利得が０となる。したがって、正面方向から到来する信号は阻止し、それ以外の方向から到来する信号は通過させる、信号到来方向φ（ｋ）と利得Ｇｄ（ｋ）の特性であることが理解できる。さらに、複数の通過域や複数の阻止域を有するような、位相差対利得特性を有してもよい。
【００３３】
図３に信号到来方向φ（ｋ）と利得の関係の第２の例を示す。図２では、通過域から遷移域への変化点、および遷移域から阻止域への変化点が明確にわかるような軌跡であった。図３では、これらの変化点近傍でゆるやかに、滑らかに軌跡が変化している。図２と同様に、図３の特性でも、通過域と阻止域を交換することができる。
【００３４】
図４に信号到来方向φ（ｋ）と利得の関係の第３の例を示す。図２および図３では、信号到来方向φ（ｋ）の正の値と負の値に対して、絶対値が等しければ、同じ利得が対応した。すなわち、位相差対利得の特性は左右対称であった。図４は左右非対称な信号到来方向対利得の一例である。特に、遷移域に関してもまた、信号到来方向φ（ｋ）＝０を中心として左右非対称である。また、図２および図３では最大利得ｍａｘ｛Ｇｄ（ｋ）｝＝１、最小利得ｍｉｎ｛Ｇｄ（ｋ）｝＝０であったが、図４では最大利得ｍａｘ｛Ｇｄ（ｋ）
｝＜１、最小利得ｍｉｎ｛Ｇｄ（ｋ）｝＞０である。これは、通過域に該当する到来方向または位相差を有する信号にある程度の減衰が加わり、阻止域に該当する到来方向または位相差を有する信号が完全には抑圧されないことを表す。
【００３５】
図２から図４の特性において、全て利得を定数倍してみればわかるように、最大利得または最小利得のいずれか、あるいは双方が１を超える値をとることができる。これは、入力信号を増幅していることに相当する。
【００３６】
図２および３に示すように、信号到来方向φ（ｋ）と利得の関係が信号到来方向φ（ｋ）＝０を中心として左右対称であれば、信号到来方向を求めるために用いた２つのセンサの定義を交換してもよいが、非対称なら定義の交換はできない。非対称のときは、物理的に考えてどちらのセンサの信号が他方に対して遅延しているかを考慮して、信号到来方向と利得の関係を表す特性を設計する必要がある。信号到来方向φ（ｋ）と利得の関係が対称であるときは、信号到来方向φ（ｋ）に続いてその絶対値｜φ（ｋ）｜を求め、信号到来方向の絶対値｜φ（ｋ）｜と利得の関係を利用して第１利得Ｇｄ（ｋ）を計算することができる。信号到来方向と利得の関係が対称であれば、信号到来方向φ（ｋ）と利得Ｇｄ（ｋ）の関係を記憶しておくための記憶容量を半減することができる。
【００３７】
［統合信号の生成］
統合部１０７は、複数のセンサ１０１〜１０４から受けた信号ｘ１（ｋ）、ｘ２（ｋ）、ｘ３（ｋ）、ｘ４（ｋ）を統合して統合信号ｘｓ（ｋ）を生成する。統合信号ｘｓ（ｋ）としては、ｘ１（ｋ）、ｘ２（ｋ）、ｘ３（ｋ）、ｘ４（ｋ）のうち、いずれか任意のものを選択して用いることができる。あるいは、これらの信号に関する統計値を用いてもよい。統計値としては、平均値、最大値、最小値、中央値などを挙げることができる。平均値と中央値は、センサ１０１〜１０４の中央に存在する仮想センサにおける信号を与える。最大値は、信号が正面以外の方向から到来するときに、信号までの距離が最短であるセンサにおける信号を与える。最小値は、信号が正面以外の方向から到来するときに、信号までの距離が最長であるセンサにおける信号を与える。さらに、これらの信号の単純加算を用いることもできる。このようにして計算された値を、統合信号とする。
【００３８】
このような構成により、信号処理装置１００は、広帯域信号に対して周波数に依存しない指向性（信号到来方向に基づく利得）を付与することができる。したがって、センサアレイのサイズを大きくすることなく、広帯域信号を効果的に強調または抑圧することができる。
【００３９】
なお、利得Ｇｄ（ｋ）は時間と共に変化する。すなわち、目的信号がそれ以外の成分よりも強いときには目的信号の方向が、反対に目的信号がそれ以外の成分よりも弱いときには、目的信号以外の成分の方向が、信号到来方向として得られる。このため、入力信号の成分構成に対応して異なった利得が得られることになり、非特許文献１から４に開示された従来のアレイ処理よりも、強調するべき信号と抑圧するべき信号の差がはっきりとついた出力信号が得られる。
【００４０】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態としての信号処理装置５００について、図５を用いて説明する。信号処理装置５００は、複数のセンサ１０１〜１０４からの信号を用いて広帯域信号を強調または抑圧する装置である。図５に示すように、信号処理装置１００は、位相差計算部５０１、利得計算部５０２、統合部１０７、および乗算器１０８を含む。位相差計算部５０１は、複数のセンサ１０１〜１０４から受けた信号に対して、隣接するセンサにおける信号、すなわち、隣接チャネル信号の位相差を求める。利得計算部５０２は、位相差計算部５０１から受けた位相差を用いて第２利得を計算する。統合部１０７は、複数のセンサ１０１〜１０４から受けた信号を統合して統合信号を生成する。乗算器１０８は、第２利得と統合信号を乗算し、その積を目的信号が強調された強調信号とする。
【００４１】
このような構成により、信号処理装置５００は、センサアレイのサイズを大きくすることなく、広帯域信号を効果的に強調または抑圧することができる。
【００４２】
図５の構成は、図１と比較すると、方向推定部１０５と利得計算部１０６が位相差計算部５０１と利得計算部５０２で置換されている以外、同一の構成となっている。そこで、異なる構成要素である位相差計算部５０１と利得計算部５０２の動作だけ説明し、それ以外は省略する。
【００４３】
（位相差の計算）
位相差計算部５０１は、複数のセンサ１０１〜１０４から受けた信号から、次のようにして隣接チャネル信号の位相差Δθ（ｋ）を求める。
【００４４】
隣接チャネル信号の位相差は、複数のセンサのうち、隣接する任意の２つを選択し、これらのセンサの信号を用いて計算する。まず、選択したセンサをセンサ１０１、１０２と仮定する。センサ１０１〜１０４から受けた信号の時刻ｋにおける値をそれぞれ、ｘ１（ｋ）、ｘ２（ｋ）、ｘ３（ｋ）、ｘ４（ｋ）とすると、次式のようにｘ１（ｋ）とｘ２（ｋ）の位相差Δθ１２（ｋ）を求め、これを隣接チャネル信号の位相差とする。
【数１】
2016076237.tif 000003
ここにτ１２（ｋ）は、ｘ１（ｋ）とｘ２（ｋ）相対遅延である。τ１２（ｋ）は、ｘ１（ｋ−τｉ）とｘ２（ｋ）の最大相関Ｃｏｒ１２（ｋ）に対応するτｉであり、Ｃｏｒ１２（ｋ）は次式で求めることができる。
【数２】
2016076237.tif 000004
ここにｋｍａｘはセンサ１０１とセンサ１０２の間隔とサンプリング周波数で定まる最大サンプル数であり、アレイに対して横方向から到来する信号の相対遅延とサンプリング周波数の比に等しい。すなわち、
【数３】
2016076237.tif 000005
ここに、ｄはセンサ間隔、ｃは音速、ｆｓはサンプリング周波数である。数１を用いれば、任意の周波数ｆに対する隣接チャネル信号の位相差Δθ（ｋ）を求めることができる。同様に、Δθ１２（ｋ）の代わりにΔθ２３（ｋ）またはΔθ３１（ｋ）を用いてもよい。位相差から周波数方向のオフセットを取り除いて得られるオフセット除去位相差から周波数に比例する第２利得を計算してもよい。
【００４５】
隣接チャネル信号の位相差として、これら上記３つの値、すなわちΔθ１２（ｋ）、Δθ２３（ｋ）、Δθ３１（ｋ）の統計値を用いてもよい。統計値としては、平均値、最大値、最小値、中央値などを挙げることができる。平均値と中央値は、複数の測定値に基づいてより正確な隣接チャネル信号の位相差を与える。
【００４６】
最大値は、後述するように、位相差がゼロ近傍の特性をより位相差が大きな領域に広げる効果がある。目的信号を強調する際には、信号通過帯域がゼロ近傍で広がることになり、計算誤差などによって誤って目的信号の一部を抑圧する確率を低減できる。目的信号を抑圧する際には、計算誤差などによって誤って目的信号以外の成分を残留させる確率を低減できる。
【００４７】
最小値は、最大値と反対の効果がある。すなわち、位相差が大きな領域の特性をより位相差が小さな領域に広げる効果がある。目的信号を強調する際には、信号通過帯域がゼロ近傍で狭まることになり、計算誤差などによって誤って目的信号以外の成分を残留させる確率を低減できる。目的信号を抑圧する際には、計算誤差などによって誤って目的信号の一部を抑圧する確率を低減できる。
【００４８】
隣接チャネル信号の位相差は、複数のセンサのうち、間に一つのセンサを挟んで隣接する任意の２つを選択し、これらのセンサの信号を用いて計算する。このような組合せとしては、図５に示す４センサの例では、センサ１０１とセンサ１０３またはセンサ１０２とセンサ１０４がある。センサ１０１とセンサ１０３の場合を考えると、ｘ１（ｋ）とｘ３（ｋ）の位相差Δθ１３を求め、これを１／２倍して隣接チャネル信号の位相差とする。これは、位相差がセンサ間隔に比例するためである。
【数４】
2016076237.tif 000006
【数５】
2016076237.tif 000007
ここにｋｍａｘはセンサ１０１およびセンサ１０３の間隔とサンプリング周波数で定まる最大サンプル数である。数４を用いれば、任意の周波数ｆに対する隣接チャネル信号の位相差Δθ（ｋ）を求めることができる。同様に、Δθ１３（ｋ）の代わりにΔθ２４（ｋ）を用いてもよい。また、これらの統計値を利用できることも明らかである。
【００４９】
隣接チャネル信号の位相差は、複数のセンサのうち、間にＭ−１個のセンサを挟んで隣接する任意の２つを選択し、これらのセンサの信号を用いて計算することもできる。このような組合せとしては、図５に示す４センサの例では、Ｍ＝３でセンサ１０１とセンサ１０４がある。ｘ１（ｋ）とｘ４（ｋ）の位相差Δθ１４を求め、これを１／３倍して隣接チャネル信号の位相差とする。すなわち、間に挟まれるセンサの個数に１を加えた数で、求めた位相差を除してその商を用いることになる。
【数６】
2016076237.tif 000008
【数７】
2016076237.tif 000009
ここにｋｍａｘはセンサ１０１とセンサ１０４の間隔とサンプリング周波数で定まる最大サンプル数である。
【００５０】
数６を用いれば、任意の周波数ｆに対する隣接チャネル信号の位相差Δθ（ｋ）を求めることができる。ここではＭ＝３を例として説明したが、この説明はＭ≧１の任意の自然数に対してもあてはまる。Ｍ≧４では、この条件を満たす組合せが複数存在するので、それらの組合せのいずれを用いて位相差Δθ（ｋ）を求めてもよい。また、これらの統計値を利用できることも明らかである。
【００５１】
（利得の計算）
広く知られており、数３からも理解できるように、相対遅延τ１２（ｋ）は信号到来方向φ（ｋ）に依存して数８の関係を有する。したがって、数１はまた、数９のように表すことができる。
【数８】
2016076237.tif 000010
【数９】
2016076237.tif 000011
同様に、数４と数６も、数８においてｄがそれぞれ２ｄ、３ｄになることに注意すれば、数９で表せることがわかる。数９は、同一方向φ（ｋ）から到来する信号に対して、位相差Δθ（ｋ）が周波数ｆに比例することを表している。すなわち、同一方向φ（ｋ）から到来する信号に関する、２センサ間の信号の相対遅延τ（ｋ）は周波数によらず一定であり、２センサ間の信号の位相差Δθ（ｋ）は周波数に比例する。このため、位相差Δθ（ｋ）と利得の関係は、位相差Δθ（ｋ）が周波数に比例しなければならない。
【００５２】
まず、特定の周波数に関して位相差対利得の特性は、信号到来方向対利得と同様に定めることができる。例えば、図２から図４において、横軸の信号到来方向を対応する位相差に置き換えれば、信号到来方向対利得の特性を位相差対利得の特性として、そのまま利用することができる。
【００５３】
位相差Δθ（ｋ）が周波数に比例しなければならないので、上記の特定周波数（第１周波数とする）とは異なる別の周波数（第２周波数）に関する位相差対利得の特性は、第２周波数と第１周波数の比の値で、図２から図４の横軸を左右に拡張したものとなる。すなわち、図２から図４において、奥行き方向に周波数が高くなる周波数軸を設定して、通過域、遷移域、阻止域が手前から奥に向かって広くなるような特性とする。このような、位相差と周波数と利得に関する３次元特性を上方から見た場合の底面への射影の一例を図６に示す。
【００５４】
図６は横軸に周波数、縦軸に位相差Δθ（ｋ）を、紙面に垂直な方向に利得を表したものの一例で、図２に対応する。通過域が白、遷移域が薄いグレー、阻止域が濃いグレーに着色されている。周波数軸の右に行くほど、すなわち周波数が高くなるほど、通過域、遷移域、阻止域が広くなっていることがわかる。なお、最高の性能を望まない場合には、必ずしも位相差と周波数が比例する必要はない。単に、周波数が高くなるほど同じ利得に対応した位相差が大きくなるように設定すれば、広帯域信号に対して周波数に大きく依存しない指向性（信号到来方向に基づく利得）を付与することができる。
【００５５】
このような構成により、信号処理装置５００は、広帯域信号に対して周波数に依存しない指向性（信号到来方向に基づく利得）を付与することができる。したがって、センサアレイのサイズを大きくすることなく、広帯域信号を効果的に強調または抑圧することができる。
【００５６】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態としての信号処理装置７００について、図７を用いて説明する。信号処理装置７００は、複数のセンサ１０１〜１０４からの信号を用いて広帯域信号を強調または抑圧する装置である。図７に示すように、信号処理装置７００は、位相差計算部５０１、利得計算部５０２、統合部１０７、乗算器１０８、雑音推定部７０１、利得計算部７０２、および乗算器７０３を含む。
【００５７】
図７の構成は、図５と比較すると、雑音推定部７０１、利得計算部７０２、乗算器７０３が追加されている以外、同一の構成となっている。そこで、異なる構成要素である雑音推定部７０１、利得計算部７０２、乗算器７０３の動作だけ説明し、それ以外は省略する。
【００５８】
雑音推定部７０１は、統合信号を受けてその中に含まれる雑音成分のパワーまたは絶対振幅を推定する。このような雑音推定の数々の方法については、非特許文献７に開示されているので、ここでは説明を省略する。
【００５９】
利得計算部７０２は、雑音推定値と統合信号を受けて、統合信号に含まれる雑音を抑圧するための利得Ｇｓ（ｋ）を計算する。利得の計算方法については、最小平均２乗誤差（ＭＭＳＥ）法や事後確率最大化（ＭＡＰ）法などがあるが、非特許文献６に詳細に開示されているので、ここでは省略する。
【００６０】
乗算器７０３は、利得Ｇｓ（ｋ）と利得Ｇｄ（ｋ）を乗算して、積Ｇｓ（ｋ）・Ｇｄ（ｋ）を求める。乗算器１０８は、統合信号と積Ｇｓ（ｋ）・Ｇｄ（ｋ）を乗算し、乗算結果を強調信号とする。
【００６１】
このような構成により、信号処理装置７００は、広帯域信号に対して周波数に依存しない指向性（信号到来方向に基づく利得）を付与することができる。したがって、センサアレイのサイズを大きくすることなく、広帯域信号を効果的に強調または抑圧することができる。また、背景雑音を抑圧するための利得Ｇｓ（ｋ）も統合信号に乗算するので、より目的信号が強調された出力が得られる。
【００６２】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態としての信号処理装置８００について、図８を用いて説明する。信号処理装置８００は、複数のセンサ１０１〜１０４からの信号を用いて広帯域信号を強調または抑圧する装置である。図８に示すように、信号処理装置８００は、位相差計算部５０１、利得計算部５０２、統合部１０７、乗算器１０８、雑音推定部７０１、利得計算部７０２、乗算器８０１を含む。
【００６３】
図８の構成は、図７と比較すると、乗算器７０３に代えて乗算器８０１が用いられている以外、同一の構成となっている。そこで、異なる構成要素である乗算器８０１の動作だけ説明し、それ以外は省略する。
【００６４】
乗算器８０１は、利得Ｇｓ（ｋ）と統合信号を乗算して、背景雑音の抑圧された統合信号を求める。乗算器１０８は、背景雑音の抑圧された統合信号と利得Ｇｄ（ｋ）を乗算し、乗算結果を強調信号とする。すなわち、本実施形態と第３実施形態とは強調信号が等しい。
【００６５】
このような構成により、信号処理装置８００は、広帯域信号に対して周波数に依存しない指向性（信号到来方向に基づく利得）を付与することができる。したがって、センサアレイのサイズを大きくすることなく、広帯域信号を効果的に強調または抑圧することができる。また、背景雑音を抑圧するための利得Ｇｓ（ｋ）も統合信号に乗算するので、より目的信号が強調された出力が得られる。
【００６６】
［第５実施形態］
本発明の第５実施形態としての信号処理装置９００について、図９を用いて説明する。信号処理装置９００は、複数のセンサ１０１〜１０４からの信号を用いて広帯域信号を強調または抑圧する装置である。図９に示すように、信号処理装置９００は、位相差計算部５０１、利得計算部５０２、統合部１０７、乗算器１０８、雑音推定部７０１、利得計算部７０２、乗算器９０１を含む。
【００６７】
図９の構成は、図８と比較すると、乗算器８０１に代えて乗算器９０１が用いられている以外、同一の構成となっている。そこで、異なる構成要素である乗算器９０１の動作だけ説明し、それ以外は省略する。
【００６８】
乗算器９０１は、利得Ｇｓ（ｋ）と乗算器１０８の出力を乗算して、乗算結果を強調信号とする。すなわち、第５実施形態と第３および第４実施形態は、強調信号が等しい。
【００６９】
このような構成により、信号処理装置９００は、広帯域信号に対して周波数に依存しない指向性（信号到来方向に基づく利得）を付与することができる。したがって、センサアレイのサイズを大きくすることなく、広帯域信号を効果的に強調または抑圧することができる。また、背景雑音を抑圧するための利得Ｇｓ（ｋ）も統合信号に乗算するので、より目的信号が強調された出力が得られる。
【００７０】
［第６実施形態］
本発明の第６実施形態としての信号処理装置１０００について、図１０を用いて説明する。信号処理装置１０００は、複数のセンサ１０１〜１０４からの信号を用いて広帯域信号を強調または抑圧する装置である。図１０に示すように、信号処理装置１０００は、位相差計算部５０１、利得計算部５０２、統合部１０７、乗算器１０８、雑音推定部１００１、利得計算部１００２、および乗算器１００３を含む。
【００７１】
図１０の構成は、図５と比較すると、雑音推定部１００１、利得計算部１００２、乗算器１００３が追加されている以外、同一の構成となっている。そこで、異なる構成要素である雑音推定部７０１、利得計算部７０２、乗算器７０３の動作だけ説明し、それ以外は省略する。
【００７２】
雑音推定部１００１は、雑音推定部７０１と全く同じ動作で、乗算器１０８の出力を受けてその中に含まれる雑音成分のパワーまたは絶対振幅を推定する。利得計算部１００２は、利得計算部７０２と全く同じ動作で、雑音推定値と乗算器１０８の出力を受けて、乗算器１０８の出力に含まれる雑音を抑圧するための利得Ｇｓ（ｋ）を計算する。乗算器１００３は、乗算器１０８の出力と利得Ｇｓ（ｋ）を乗算して、乗算結果を強調信号とする。
【００７３】
このような構成により、信号処理装置１０００は、広帯域信号に対して周波数に依存しない指向性（信号到来方向に基づく利得）を付与することができる。したがって、センサアレイのサイズを大きくすることなく、広帯域信号を効果的に強調または抑圧することができる。また、背景雑音を抑圧するための利得Ｇｓ（ｋ）も統合信号に乗算するので、より目的信号が強調された出力が得られる。
【００７４】
［第７実施形態］
本発明の第７実施形態としての信号処理装置１１００について、図１１を用いて説明する。信号処理装置１１００は、複数のセンサ１０１〜１０４からの信号を用いて広帯域信号を強調または抑圧する装置である。図１１に示すように、信号処理装置１１００は、位相差計算部５０１、利得計算部５０２、統合部１０７、乗算器１０８、雑音推定部１１０１、利得計算部１１０２、および乗算器１１０３を含む。
【００７５】
図１１の構成は、図７と比較すると、雑音推定部７０１、利得計算部７０２、乗算器７０３が雑音推定部１１０１、利得計算部１１０２、乗算器１１０３で置換されている以外、同一の構成となっている。そこで、異なる構成要素である雑音推定部１１０１、利得計算部１１０２、乗算器１１０３の動作だけ説明し、それ以外は省略する。
【００７６】
雑音推定部１１０１は、複数のセンサ１０１〜１０４からの信号を受けてその中に含まれる目的信号以外の成分のパワーまたは絶対振幅を推定する。具体的には、複数のセンサ１０１〜１０４からの信号を入力とするヌルビーム形成器（ｎｕｌｌ  ｂｅａｍｆｏｒｍｅｒ）として動作することで、目的信号以外の成分のパワーまたは絶対振幅の推定を行う。ヌルビーム形成器に関しては、非特許文献２、６に詳細に開示されているので、ここでは省略する。
【００７７】
このような構成により、信号処理装置１１００は、広帯域信号に対して周波数に依存しない指向性（信号到来方向に基づく利得）を付与することができる。したがって、センサアレイのサイズを大きくすることなく、広帯域信号を効果的に強調または抑圧することができる。また、背景雑音を推定するためにヌルビーム形成器を用いているので、背景雑音以外の方向性信号の影響を低減することができ、正確な背景雑音推定を通じて高音質の強調音声を出力に得ることができる。
【００７８】
［第８実施形態］
本発明の第８実施形態としての信号処理装置１２００について、図１２を用いて説明する。信号処理装置１２００は、複数のセンサ１０１〜１０４からの信号を用いて広帯域信号を強調または抑圧する装置である。図１２に示すように、信号処理装置１２００は、位相差計算部５０１、利得計算部５０２、統合部１０７、乗算器１０８、雑音推定部７０１、利得計算部７０２、乗算器７０３、および位相調整部１２０１を含む。
【００７９】
図１２の構成は、図７と比較すると、位相調整部１２０１が追加されている以外、同一の構成となっている。そこで、異なる構成要素である位相調整部１２０１の動作だけ説明し、それ以外は省略する。
【００８０】
位相調整部１２０１は、複数のセンサ１０１〜１０４からの信号を受けて、目標信号が等価的に正面から到来したと見えるように、各センサからの信号の位相を調整し位相調整信号を出力する。これは、ビームステアリングと呼ばれる処理であり、非特許文献２と６に詳細に開示されているので、ここでは省略する。
【００８１】
このような構成により、信号処理装置１２００は、広帯域信号に対して周波数に依存しない指向性（信号到来方向に基づく利得）を付与することができる。したがって、センサアレイのサイズを大きくすることなく、広帯域信号を効果的に強調または抑圧することができる。また、ビームステアリング機能を有するので、正面以外から到来する目的信号に対しても、正面から到来する目的信号に対する効果と同等の効果が得られる。
【００８２】
［第９実施形態］
本発明の第９実施形態としての信号処理装置１３００について、図１３を用いて説明する。信号処理装置１３００は、複数のセンサ１０１〜１０４からの信号を用いて広帯域信号を強調または抑圧する装置である。図１３に示すように、信号処理装置１３００は、位相差計算部５０１、利得計算部５０２、統合部１０７、乗算器１０８、雑音推定部１１０１、利得計算部１１０２、乗算器１１０３、位相調整部１２０１を含む。
【００８３】
図１３の構成は、図１２と比較すると、雑音推定部７０１、利得計算部７０２、乗算器７０３が雑音推定部１１０１、利得計算部１１０２、乗算器１１０３で置換されている以外、同一の構成となっている。これは、図１１と図７の関係に等しく、すでに説明したので、説明を省略する。
【００８４】
このような構成により、信号処理装置１３００は、広帯域信号に対して周波数に依存しない指向性（信号到来方向に基づく利得）を付与することができる。したがって、センサアレイのサイズを大きくすることなく、広帯域信号を効果的に強調または抑圧することができる。また、背景雑音を推定するためにヌルビーム形成器を用いているので、背景雑音以外の方向性信号の影響を低減することができ、正確な背景雑音推定を通じて高音質の強調音声を出力に得ることができる。さらに、ビームステアリング機能を有するので、正面以外から到来する目的信号に対しても、正面から到来する目的信号に対する効果と同等の効果が得られる。
【００８５】
［第１０実施形態］
本発明の第１０実施形態としての信号処理装置１４００について、図１４を用いて説明する。信号処理装置１４００は、複数のセンサ１０１〜１０４からの信号を用いて広帯域信号を強調または抑圧する装置である。図１４に示すように、信号処理装置１４００は、位相差計算部１４０１、利得計算部１４０２、統合部１４０３、乗算器１０８、雑音推定部７０１、利得計算部７０２、および乗算器７０３を含む。
【００８６】
図１４の構成は、図１２と比較すると、位相調整部１２０１を削除して、位相差計算部５０１、利得計算部５０２、統合部１０７を位相差計算部１４０１、利得計算部１４０２、統合部１４０３で置換している以外、同一の構成となっている。そこで、異なる構成要素である位相差計算部１４０１、利得計算部１４０２、統合部１４０３の動作だけ説明し、それ以外は省略する。
【００８７】
位相差計算部１４０１は、位相差計算部５０１の機能に加えて、複数のセンサ１０１〜１０４からの信号を受けて、目標信号が等価的に正面から到来したと見えるような、各センサからの信号の位相調整量δを求める機能を有する。求めた位相調整量δを、位相差Δθ（ｋ）と共に利得計算部１４０２に供給する。
【００８８】
利得計算部１４０２はまず、図１５に示すように、位相差対利得の特性をδだけ横方向へシフトする。横方向へのシフトδにより、等価的に正面がδずれたことになり、ビームステアリングとして機能する。これに合わせて、統合部１４０３でもビームステアリングが必要になる。このため、統合部１４０３は、位相調整部１２０１の機能と統合部１０７の機能を併せ持つ。統合部１４０３はまず、目的信号の到来方向を推定して、この到来方向が正面に来るようにビームステアリングを行う。ビームステアリングを行った信号に対して、統合部１０７と同じ処理で統合信号（位相調整統合信号）を生成する。
【００８９】
このような構成により、信号処理装置１４００は、広帯域信号に対して周波数に依存しない指向性（信号到来方向に基づく利得）を付与することができる。したがって、センサアレイのサイズを大きくすることなく、広帯域信号を効果的に強調または抑圧することができる。また、ビームステアリング機能を有するので、正面以外から到来する目的信号に対しても、正面から到来する目的信号に対する効果と同等の効果が得られる。
【００９０】
［第１１実施形態］
本発明の第１１実施形態としての信号処理装置１６００について、図１６を用いて説明する。信号処理装置１６００は、複数のセンサ１０１〜１０４からの信号を用いて広帯域信号を強調または抑圧する装置である。図１６に示すように、信号処理装置１６００は、位相差計算部１４０１、利得計算部１４０２、統合部１４０３、乗算器１０８、雑音推定部１１０１、利得計算部１１０２、および乗算器１１０３を含む。
【００９１】
図１６の構成は、図１３と比較すると、位相調整部１２０１を削除して、位相差計算部５０１、利得計算部５０２、統合部１０７が位相差計算部１４０１、利得計算部１４０２、統合部１４０３で置換されている以外、同一の構成となっている。これは、図１４と図１２の関係に等しく、すでに説明したので、説明を省略する。
【００９２】
このような構成により、信号処理装置１６００は、広帯域信号に対して周波数に依存しない指向性（信号到来方向に基づく利得）を付与することができる。したがって、センサアレイのサイズを大きくすることなく、広帯域信号を効果的に強調または抑圧することができる。また、背景雑音を推定するためにヌルビーム形成器を用いているので、背景雑音以外の方向性信号の影響を低減することができ、正確な背景雑音推定を通じて高音質の強調音声を出力に得ることができる。さらに、ビームステアリング機能を有するので、正面以外から到来する目的信号に対しても、正面から到来する目的信号に対する効果と同等の効果が得られる。
【００９３】
［第１２実施形態］
本発明の第１２実施形態としての信号処理装置１７００について、図１７を用いて説明する。信号処理装置１７００は、複数のセンサ１０１〜１０４からの信号を用いて広帯域信号を強調または抑圧する装置である。図１７に示すように、信号処理装置１７００は、位相差計算部５０１、利得計算部５０２、統合部１０７、乗算器１０８、雑音推定部７０１、利得計算部７０２、乗算器７０３、位相調整部１２０１、変換部１７０１〜１７０４、および逆変換部１７０５を含む。
【００９４】
図１７の構成は、図１２と比較すると、変換部１７０１〜１７０４と逆変換部１７０５が追加されている以外、同一の構成となっている。そこで、異なる構成要素である変換部１７０１〜１７０４と逆変換部１７０５の動作だけ説明し、それ以外は省略する。
【００９５】
変換部１７０１〜１７０４は、複数のセンサ１０１〜１０４からの各信号に対してそれぞれ独立に変換を適用し、複数の周波数成分を含む変換信号（周波数領域信号）を出力する。これまで説明してきた全ての処理を、それぞれの周波数に対応したデータに対して独立に行う。信号に変換を適用する具体的な手続き、および装置の構成については、特許文献１に開示されているので、省略する。
位相差計算部５０１、利得計算部５０２、統合部１０７、乗算器１０８、雑音推定部７０１、利得計算部７０２、乗算器７０３、および、位相調整部１２０１は、上述の実施形態と異なり、複数のセンサから受けた信号に代えて複数の変換信号に対して複数の周波数において同一の処理を行う。
【００９６】
逆変換部１７０５は、乗算器１０８の出力であり、複数の周波数に対応したデータから構成される強調信号を逆変換して、時間領域信号にしてから出力する。
【００９７】
このような構成により、信号処理装置１７００は、広帯域信号に対して周波数に依存しない指向性（信号到来方向に基づく利得）を付与することができる。したがって、センサアレイのサイズを大きくすることなく、広帯域信号を効果的に強調または抑圧することができる。また、ビームステアリング機能を有するので、正面以外から到来する目的信号に対しても、正面から到来する目的信号に対する効果と同等の効果が得られる。
【００９８】
［第１３実施形態］
本発明の第１３実施形態としての信号処理装置１８００について、図１８を用いて説明する。信号処理装置１８００は、複数のセンサ１０１〜１０４からの信号を用いて広帯域信号を強調または抑圧する装置である。図１８に示すように、信号処理装置１８００は、位相差計算部５０１、利得計算部５０２、統合部１０７、乗算器１０８、雑音推定部１１０１、利得計算部１１０２、乗算器１１０３、位相調整部１２０１、変換部１７０１〜１７０４、および逆変換部１７０５を含む。
【００９９】
図１８の構成は、図１３と比較すると、変換部１７０１〜１７０４と逆変換部１７０５が追加されている以外、同一の構成となっている。これは、図１７と図１２の関係に等しく、すでに説明したので、説明を省略する。
【０１００】
このような構成により、信号処理装置１８００は、広帯域信号に対して周波数に依存しない指向性（信号到来方向に基づく利得）を付与することができる。したがって、センサアレイのサイズを大きくすることなく、広帯域信号を効果的に強調または抑圧することができる。また、背景雑音を推定するためにヌルビーム形成器を用いているので、背景雑音以外の方向性信号の影響を低減することができ、正確な背景雑音推定を通じて高音質の強調音声を出力に得ることができる。さらに、ビームステアリング機能を有するので、正面以外から到来する目的信号に対しても、正面から到来する目的信号に対する効果と同等の効果が得られる。
【０１０１】
［第１４実施形態］
本発明の第１４実施形態としての信号処理装置１９００について、図１９を用いて説明する。信号処理装置１９００は、複数のセンサ１０１〜１０４からの信号を用いて広帯域信号を強調または抑圧する装置である。図１９に示すように、信号処理装置１９００は、位相差計算部１４０１、利得計算部１４０２、統合部１４０３、乗算器１０８、雑音推定部７０１、利得計算部７０２、乗算器７０３、変換部１７０１〜１７０４、および逆変換部１７０５を含む。
【０１０２】
図１９の構成は、図１４と比較すると、変換部１７０１〜１７０４と逆変換部１７０５が追加されている以外、同一の構成となっている。これは、図１７と図１２の関係に等しく、すでに説明したので、説明を省略する。
【０１０３】
このような構成により、信号処理装置１８００は、広帯域信号に対して周波数に依存しない指向性（信号到来方向に基づく利得）を付与することができる。したがって、センサアレイのサイズを大きくすることなく、広帯域信号を効果的に強調または抑圧することができる。また、ビームステアリング機能を有するので、正面以外から到来する目的信号に対しても、正面から到来する目的信号に対する効果と同等の効果が得られる。
【０１０４】
［第１５実施形態］
本発明の第１５実施形態としての信号処理装置２０００について、図２０を用いて説明する。信号処理装置２０００は、複数のセンサ１０１〜１０４からの信号を用いて広帯域信号を強調または抑圧する装置である。図２０に示すように、信号処理装置２０００は、位相差計算部１４０１、利得計算部１４０２、統合部１４０３、乗算器１０８、雑音推定部１１０１、利得計算部１１０２、乗算器１１０３、変換部１７０１〜１７０４および逆変換部１７０５を含む。
【０１０５】
図２０の構成は、図１６と比較すると、変換部１７０１〜１７０４と逆変換部１７０５が追加されている以外、同一の構成となっている。これは、図１７と図１２の関係に等しく、すでに説明したので、説明を省略する。
【０１０６】
このような構成により、信号処理装置２０００は、広帯域信号に対して周波数に依存しない指向性（信号到来方向に基づく利得）を付与することができる。したがって、センサアレイのサイズを大きくすることなく、広帯域信号を効果的に強調または抑圧することができる。また、背景雑音を推定するためにヌルビーム形成器を用いているので、背景雑音以外の方向性信号の影響を低減することができ、正確な背景雑音推定を通じて高音質の強調音声を出力に得ることができる。さらに、ビームステアリング機能を有するので、正面以外から到来する目的信号に対しても、正面から到来する目的信号に対する効果と同等の効果が得られる。
【０１０７】
図２１は、第１５実施形態に係る信号処理装置２０００を、ソフトウェアを用いて実現する場合のハードウェア構成について説明する図である。他の実施形態に係る信号処理装置も同様のハードウェアによって実現できる。
【０１０８】
信号処理装置２０００は、プロセッサ２１１０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）２１２０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）２１４０、ストレージ２１５０、入出力インタフェース２１６０、操作部２１６１、入力部２１６２、および出力部２１６３を備えている。プロセッサ２１１０は中央処理部であって、様々なプログラムを実行することにより信号処理装置２０００全体を制御する。
【０１０９】
ＲＯＭ２１２０は、プロセッサ２１１０が最初に実行すべきブートプログラムの他、各種パラメータ等を記憶している。ＲＡＭ２１４０は、不図示のプログラムロード領域の他に、入力信号２１４０ａ、位相差２１４０ｂ、利得２１４０ｃ、統合信号２１４０ｄ、強調信号２１４０ｅ（出力信号）等を記憶する領域を有している。
【０１１０】
また、ストレージ２１５０は、信号処理プログラム２１５１を格納している。信号処理プログラム２１５１は、位相差計算モジュール２１５１ａ、利得計算モジュール２１５１ｂ、統合モジュール２１５１ｃ、および乗算モジュール２１５１ｄを含んでいる。信号処理プログラム２１５１に含まれる各モジュールをプロセッサ２１１０が実行することにより、図５の位相差計算部５０１、利得計算部５０２、統合部１０７、および乗算器１０８の各機能を実現できる。
【０１１１】
プロセッサ２１１０が実行した信号処理プログラム２１５１に関する出力である強調信号２１４０ｅは、入出力インタフェース２１６０を介して出力部２１６３から出力される。これにより、例えば、入力部２１６２から入力した入力信号２１４０ａに含まれる雑音や妨害信号などを抑圧し、音声などの目標信号を強調することができる。
【０１１２】
図２２は、信号処理プログラム２１５１による、雑音や妨害信号に混合された音声等の目標信号を強調する処理の流れを説明するためのフローチャートである。ステップＳ２２０１では、センサ１０１〜１０４からの複数の入力信号２１４０ａが位相差計算部に供給される。ステップＳ２２０３では、位相差計算部５０１が、入力信号の位相差を計算する。
【０１１３】
次にステップＳ２２０５において、位相差に応じた利得を計算する処理を実行させる。ステップＳ２２０７において、センサ１０１〜１０４からの複数の入力信号２１４０ａを用いて、統合信号を生成する。ステップＳ２２０９において、統合信号と利得を乗算して、強調信号を生成する。
【０１１４】
最終的には、ステップＳ２２１１では、統合信号と利得の積を、目的信号、すなわち音声が強調され、それ以外が抑圧された信号として出力させる。
【０１１５】
図２２では、本実施形態に係る信号処理装置２０００をソフトウェアで実現する場合の処理の流れを説明するためのフローチャートを示した。しかし、他の実施形態に関しても各々のブロック図における違いを適宜省略および追加することで、同様に実現できる。
【０１１６】
以上の構成により、本実施形態によれば、広帯域信号に対して周波数に依存しない指向性（信号到来方向に基づく利得）を付与することができる。したがって、センサアレイのサイズを大きくすることなく、広帯域信号を効果的に強調または抑圧することができる。
【０１１７】
［第１６実施形態］
本実施形態の強調信号は、乗算の代わりに減算で実現される。統合信号ｘｓ（ｋ）と｛１−Ｇｄ（ｋ）｝の積を求めて、これを統合信号ｘｓ（ｋ）から減算すれば、第１利得Ｇｄ（ｋ）と統合信号ｘｓ（ｋ）の積そのものになることから、明らかである。また、信号到来方向に応じて異なる利得を与えることは、信号到来方向に応じて異なる減算量を設定することでも実現できる。例えば、スペクトルサブトラクションにおける減算量を、信号を抑圧したい方向に対して大きく、強調したい方向に対して小さく、設定した信号到来方向対減算量の特性をあらかじめ準備しておき、これを信号到来方向に応じて利用することで、上述の方法を実現できる。
【０１１８】
すなわち、本実施形態の本質は、図２３および図２４に示すように、空間的に異なった位置に存在する複数のセンサに入力する信号を用いて信号の相対遅延あるいは等価的に信号の到来方向を求め、その相対遅延あるいは到来方向に対応した利得を入力信号に作用させ、あるいは対応した入力信号の割合を入力信号から減算することで、信号を選択的に強調または抑圧することにある。図２４に示すように、減算は乗算器１０８に代えて減算器２４０８が行う。信号を選択的に強調したい到来方向あるいは相対遅延に対しては大きな利得を、抑圧したい到来方向あるいは相対遅延に対しては小さな利得を設定する。大きな利得と小さな利得の代表的な値は１と０であるが、相対的に大きな値と小さな値であれば、いかなる値を用いてもよい。これは、図２から図４に示した通りである。このような利得は、あらかじめ計算して記憶装置に格納しておいてもよいし、時々刻々計算してもよい。時々刻々計算する例としては、計算に用いる位相差または信号到来方向と利得の関係を表す関数または多項式などを記憶装置に格納しておき、その都度利得を計算する方法が挙げられる。もちろん、これらの関係式（関数、多項式など）を複数準備して切り替えて使用したり、適宜組み合わせて使用したりすることも可能である。時々刻々計算することによって、入力信号の特性に応じて、強調したい信号と抑圧したい信号を変化させることができ、より様々な設計上の要求に対応することができる。また、全ての特性を記憶するよりも記憶容量を削減することができる。さらに、計算する代わりに、複数の利得を記憶装置に格納しておき、これを適宜切り替えて使用してもよい。この場合、記憶容量は増加するが、演算量を低減できるので、演算量に対してより要求条件が厳しい場合に有効である。
【０１１９】
［第１７実施形態］
本発明の適用例として、机上に置いたタブレットＰＣを利用して、ネットワークを介したビデオチャットや遠隔通信を行うものが考えられる。図２５に、そのような適用例を上から見た上面図を示す。
【０１２０】
マイクロホンで実現された４つのセンサを含むセンサアレイ２５００をタブレットＰＣ２５０１の表面上部に配置し、センサ２５０２を同裏面下部に配置する。センサ２５０２は、裏面上部や側面に配置してもよい。これらのマイクロホンで取得した音響信号を第１から第８実施形態のいずれかで処理することによって、ソファーに着座したユーザー２５０３の声を強調し、その背後にいる人２５０４の声およびユーザー正面奥にある左右スピーカー２５０５から発生される音楽信号を抑圧することができる。このため、ユーザーの音声だけが出力として得られ、この出力を通話や音声認識に利用することで、快適な通話や高い音声認識率が実現できる。
【０１２１】
また、図２６に示すように、ユーザーから離れた位置に置いたテレビ受信機２６０１を利用して、ネットワークを介したビデオチャットや遠隔通信を行うことも考えられる。図２６は、そのような適用例を上から見た上面図を示す。
【０１２２】
マイクロホンで実現された４つセンサを含むセンサアレイ２６００をテレビ受信機２６０１の表面上部に配置し、センサ２６０２を同裏面下部に配置する。センサ２６０２は、裏面上部や側面に配置してもよい。これらのマイクロホンで取得した音響信号を第１から第８実施形態のいずれかで処理することによって、ソファーに着座したユーザー２６０３の声を強調し、テレビ受信機２６０１の斜め前にいる人２６０４の声およびテレビ受信機側方にある左右スピーカー２６０５から発生される音楽信号を抑圧することができる。このため、ユーザー２６０３の音声だけが出力として得られ、この出力を通話や音声認識に利用することで、快適な通話や高い音声認識率が実現できる。特に、この音声認識機能によってテレビ受信機２６０１を制御することによって、ユーザー２６０３は音声を用いてテレビ受信機２６０１のチャネルやボリュームを変更することができる。
【０１２３】
［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。
【０１２４】
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情報処理プログラムが、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。特に、少なくとも、上述した実施形態に含まれる処理ステップをコンピュータに実行させるプログラムを格納した非一時的コンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）は本発明の範疇に含まれる。
【０１２５】
［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）
目的信号と雑音を含む、複数のセンサから受けた信号に対して信号到来方向を求める方向推定部と、
前記信号到来方向を用いて第１利得を計算する第１利得計算部と、
前記複数のセンサから受けた信号を統合した統合信号を求める統合部と、
前記第１利得と前記統合信号を乗算する第１乗算器と、
を備えたことを特徴とする信号処理装置。
（付記２）
目的信号と雑音を含む信号を入力する複数のセンサのうち、隣接する２つのセンサから受けた２つの信号の位相差を求める第１位相差計算部と、
前記位相差を用いて第２利得を計算する第２利得計算部と、
前記複数のセンサから受けた信号を統合した統合信号を求める統合部と、
前記第２利得と前記統合信号を乗算する第１乗算器と、
を備えたことを特徴とする信号処理装置。
（付記３）
前記第２利得計算部が、周波数に依存する前記第２利得を計算することを特徴とする付記２に記載の信号処理装置。
（付記４）
前記第２利得計算部が、周波数に比例する前記第２利得を計算することを特徴とする付記３に記載の信号処理装置。
（付記５）
前記統合信号に含まれる雑音に対して第１雑音推定値を求める第１雑音推定部と、
第１雑音推定値と前記統合信号を用いて前記統合信号に含まれる雑音を抑圧するための第３利得を計算する第３利得計算部と、
前記第２利得と前記第３利得を乗算する第２乗算器と、
をさらに備え、
前記第１乗算器が前記統合信号と前記第２乗算器の出力を乗算することを特徴とする付記２から４のいずれか１項に記載の信号処理装置。
（付記６）
前記統合信号に含まれる雑音に対して第１雑音推定値を求める第１雑音推定部と、
第１雑音推定値と前記統合信号を用いて前記統合信号に含まれる雑音を抑圧するための第３利得を計算する第３利得計算部と、
前記統合信号と前記第３利得を乗算する第３乗算器と、
をさらに備え、
前記第１乗算器が前記第２利得と前記第３乗算器の出力を乗算することを特徴とする付記２から４のいずれか１項に記載の信号処理装置。
（付記７）
前記統合信号に含まれる雑音に対して第１雑音推定値を求める第１雑音推定部と、
第１雑音推定値と前記統合信号を用いて前記統合信号に含まれる雑音を抑圧するための第３利得を計算する第３利得計算部と、
前記第１乗算器の出力と前記第３利得を乗算する第４乗算器と、
をさらに備えたことを特徴とする付記２から４のいずれか１項に記載の信号処理装置。
（付記８）
前記第１乗算器の出力に含まれる雑音に対して第２雑音推定値を求める第２雑音推定部と、
第２雑音推定値と前記第１乗算器の出力を用いて前記第１乗算器の出力に含まれる雑音を抑圧するための第４利得を計算する第４利得計算部と、
前記第１乗算器の出力と前記第４利得を乗算する第５乗算器と、
をさらに備えたことを特徴とする付記２から４のいずれか１項に記載の信号処理装置。
（付記９）
前記複数のセンサから受けた信号に含まれる雑音に対して第３雑音推定値を求める第３雑音推定部と、
第３雑音推定値と前記統合信号を用いて前記統合信号に含まれる雑音を抑圧するための第５利得を計算する第５利得計算部と、
前記第１利得と前記第５利得を乗算する第４乗算器と、
をさらに備え、
前記第１乗算器が前記統合信号と前記第４乗算器の出力とを乗算することを特徴とする付記２から４のいずれか１項に記載の信号処理装置。
（付記１０）
前記複数のセンサから受けた各信号の位相を調整した位相調整信号を出力する位相調整部をさらに備え、
前記複数のセンサから受けた信号に代えて前記位相調整信号を用いることを特徴とする付記２から９のいずれか１項に記載の信号処理装置。
（付記１１）
前記第１位相差計算部と前記利得計算部と前記第１統合部に代えて、
前記複数のセンサから受けた信号に対して隣接するセンサにおける信号の位相差と前記目的信号の到来方向の正面からのずれ方向を求める第２位相差計算部と、
前記位相差と前記ずれ方向を用いて第６利得を計算する第６利得計算部と、
前記複数のセンサから受けた各信号の位相を調整してから統合した位相調整統合信号を出力する統合部と、
を備え、
前記第２利得に代えて前記第６利得を、前記統合信号に代えて前記位相調整統合信号を用いることを特徴とする付記２から９のいずれか１項に記載の信号処理装置。
（付記１２）
前記複数のセンサから受けた各信号に対してそれぞれ独立に変換を適応して複数の周波数成分を含む変換信号を求める複数の変換部をさらに備え、前記複数のセンサから受けた信号に代えて前記複数の変換信号に対して複数の周波数において同一の処理を行うことを特徴とする付記２から１１のいずれか１項に記載の信号処理装置。
（付記１３）
目的信号と雑音を含む、複数のセンサから受けた信号に対して信号到来方向を求めるステップと、前記信号到来方向を用いて第１利得を計算するステップと、前記複数のセンサから受けた信号を統合した統合信号を求めるステップと、前記第１利得と前記統合信号を乗算するステップと、
を含むことを特徴とする信号処理方法。
（付記１４）
目的信号と雑音を含む、複数のセンサから受けた信号に対して隣接するセンサにおける信号の位相差を求めるステップと、
前記位相差を用いて第２利得を計算するステップと、
前記複数のセンサから受けた信号を統合した統合信号を求めるステップと、
前記第２利得と前記統合信号を乗算するステップと、
を含むことを特徴とする信号処理方法。
（付記１５）
前記第２利得が、周波数に依存することを特徴とする付記１４に記載の信号処理方法。
（付記１６）
前記第２利得が、周波数に比例することを特徴とする付記１５に記載の信号処理方法。
（付記１７）
目的信号と雑音を含む、複数のセンサから受けた信号に対して信号到来方向を求めるステップと、
前記信号到来方向を用いて第１利得を計算するステップと、
前記複数のセンサから受けた信号を統合した統合信号を求めるステップと、
前記第１利得と前記統合信号を乗算するステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする信号処理プログラム。
（付記１８）
目的信号と雑音を含む、複数のセンサから受けた信号に対して隣接するセンサにおける信号の位相差を求めるステップと、
前記位相差を用いて第２利得を計算するステップと、
前記複数のセンサから受けた信号を統合した統合信号を求めるステップと、
前記第２利得と前記統合信号を乗算するステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする信号処理プログラム。
（付記１９）
目的信号と雑音を含む、複数のセンサから受けた信号に対して隣接するセンサにおける信号の位相差を求めるステップと、
前記位相差を用いて周波数に依存する第２利得を計算するステップと、
前記複数のセンサから受けた信号を統合した統合信号を求めるステップと、
前記第２利得と前記統合信号を乗算するステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする信号処理プログラム。
（付記２０）
目的信号と雑音を含む、複数のセンサから受けた信号に対して隣接するセンサにおける信号の位相差を求めるステップと、
前記位相差から周波数方向のオフセットを取り除いて得られるオフセット除去位相差から周波数に比例する第２利得を計算するステップと、
前記複数のセンサから受けた信号を統合した統合信号を求めるステップと、
前記第２利得と前記統合信号を乗算するステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする信号処理プログラム。
（付記２１）
空間的に異なった位置に存在する複数のセンサに入力する信号を用いて信号の到来方向を求めるステップと、
前記到来方向に対応した利得を入力信号に作用させ、あるいは対応した入力信号の割合を入力信号から減算することで、信号を選択的に強調または抑圧するステップとを含み、
信号を選択的に強調したい到来方向に対しては大きな利得を、抑圧したい到来方向に対しては小さな利得を設定することを特徴とする信号処理方法。
【０１２６】
この出願は、２０１４年１１月１０日に出願された日本出願特願２０１４−２２８４９７を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図１】
2016076237.tif 000012
【図２】
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【図３】
2016076237.tif 000014
【図４】
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【図５】
2016076237.tif 000016
【図６】
2016076237.tif 000017
【図７】
2016076237.tif 000018
【図８】
2016076237.tif 000019
【図９】
2016076237.tif 000020
【図１０】
2016076237.tif 000021
【図１１】
2016076237.tif 000022
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2016076237.tif 000029
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
2016076237.tif 000032
【図２２】
2016076237.tif 000033
【図２３】
2016076237.tif 000034
【図２４】
2016076237.tif 000035
【図２５】
2016076237.tif 000036
【図２６】
2016076237.tif 000037
【国際調査報告】
2016076237.tif 000038
2016076237.tif 000039
2016076237.tif 000040
2016076237.tif 000041