【手続補正書】
【提出日】平成26年2月12日(2014.2.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３つのマイクロホンを有する少なくとも二次元のマイクロホンアレイからマイクロホン信号を受信するための受信回路と、異なる方向特性を持つ少なくとも３つの基準ビームの信号をマイクロホン信号から生成するための基準回路と、２つの音源に対する同時の方向推定を生成するための推定回路とを有する音源位置決め装置であって、前記推定回路は、前記少なくとも３つの基準ビームの前記信号を結合することにより、結合信号に対する音声ビームフォームの形状を反映するビーム形状パラメータと、前記結合信号に対する音声ビームフォームの方向を反映するビーム方向パラメータとを持つ前記結合信号を生成するための回路と、前記結合信号のエネルギー尺度を示すコスト尺度を生成するための回路と、前記コスト尺度に対する局所的最小に対応するビーム方向パラメータのビーム方向パラメータ値とビーム形状パラメータのビーム形状パラメータ値とを推定するための回路と、前記ビーム形状パラメータ値及び前記ビーム方向パラメータ値の関数として、第１の音源の第１の方向推定と第２の音源の第２の方向推定とを決定するための回路とを有する、音源位置決め装置。
【請求項２】
前記推定回路は、前記結合信号、ビーム形状パラメータの現在の値及びビーム方向パラメータの現在の値に応じてビーム形状パラメータ及びビーム方向パラメータの少なくとも第１のパラメータに対する更新値を繰り返し決定し、第１のパラメータの現在の値及び前記更新値から第１のパラメータに対する新規な値を生成する、請求項１に記載の音源位置決め装置。
【請求項３】
前記更新値が第１のパラメータに関するコスト尺度の微分値に依存する、請求項２に記載の音源位置決め装置。
【請求項４】
前記推定回路が、ビーム形状パラメータ及びビーム方向パラメータ両方の更新値を独立して決定する、請求項２に記載の音源位置決め装置。
【請求項５】
前記推定回路が、ビーム形状パラメータ及びビーム方向パラメータのうちの少なくとも１つに対する勾配探索プロセスを使用して、局所的最小を推定する、請求項１に記載の音源位置決め装置。
【請求項６】
前記推定回路は、前記少なくとも３つの基準ビームの第２及び第３の基準ビームの結合加重より小さな前記少なくとも３つの基準ビームの第１の基準ビームの最大加重となる値にビーム形状パラメータを制限する、請求項１に記載の音源位置決め装置。
【請求項７】
第１の方向推定及び第２の方向推定が平面内の２次元の方向推定であり、前記推定回路が、平面外の前記音源の仰角に対して第１の方向推定及び第２の方向推定を補償する、請求項１に記載の音源位置決め装置。
【請求項８】
前記マイクロホンアレイが少なくとも４つのマイクロホンを有する３次元マイクロホンアレイであり、前記基準回路は更に第４の基準ビームを生成し、前記推定回路は、第４の基準ビームと前記少なくとも３つの基準ビームの少なくとも２つの他の基準ビームとの信号を結合することにより他の結合信号を生成する回路であって、前記他の結合信号は、前記他の結合信号に対する音声ビームフォームの形状を反映する他のビーム形状パラメータと、前記他の結合信号に対する他の音声ビームフォームの方向を反映する他のビーム方向パラメータとを持つ前記他の結合信号を生成する回路と、前記他の結合信号のエネルギー尺度を示す他のコスト尺度を生成する回路と、前記他のコスト尺度に対する局所的最小に対応する、前記他のビーム形状パラメータの他のビーム形状パラメータ値と、前記ビーム方向パラメータの他のビーム方向パラメータ値とを推定する回路とを有し、第１の方向推定及び第２の方向推定を決定するための回路は、前記他のビーム形状パラメータ値及び前記他のビーム方向パラメータ値に応じて、更に第１の方向推定及び第２の方向推定を決定する、請求項１に記載の音源位置決め装置。
【請求項９】
前記ビーム形状パラメータ値及び前記ビーム方向パラメータ値は、前記ビーム形状パラメータ及び前記ビーム方向パラメータのうちの少なくとも１つに関する前記コスト尺度の微分値がゼロである３次元ポイントの第１のセットを特徴づけ、前記他のビーム形状パラメータ値及び前記他のビーム方向パラメータ値は、前記他のビーム形状パラメータ及び前記他のビーム方向パラメータのうちの少なくとも１つに関する前記他のコスト尺度の微分値がゼロである３次元ポイントの第２のセットを特徴づけ、前記推定回路は、３次元ポイントの第１のセット及び３次元ポイントの第２のセット両方に含まれる少なくとも２つの３次元ポイントに対する方向推定として、第１の方向推定及び第２の方向推定を決定する、請求項８に記載の音源位置決め装置。
【請求項１０】
前記推定回路は、前記少なくとも２つの３次元ポイントが予め定められたゲイン値に対応するという要求に応じて前記少なくとも２つの３次元ポイントを選択する、請求項９に記載の音源位置決め装置。
【請求項１１】
前記推定回路は、前記ビーム形状パラメータ値及び前記ビーム方向パラメータ値に対して、前記ビーム形状パラメータ及び前記ビーム方向パラメータのうちの少なくとも１つに関するコスト関数の解析的微分値がゼロである方向推定として、第１の方向推定及び第２の方向推定を決定する、請求項１に記載の音源位置決め装置。
【請求項１２】
前記少なくとも３つの基準ビームの第１の基準ビームがモノポールであり、前記少なくとも３つの基準ビームの少なくとも第２の基準ビーム及び第３の基準ビームは、異なる方向のダイポールである、請求項１に記載の音源位置決め装置。
【請求項１３】
前記ビーム方向パラメータが第３の基準ビームに対する第２の基準ビームの加重を示し、前記ビーム形状パラメータが第２及び第３の基準ビームに対する第１の基準ビームの加重を示し、請求項１１に記載の音源位置決め装置。
【請求項１４】
前記結合は、
ｙ［ｋ］＝αｍ［ｋ］＋（１−α）［ｃｏｓ（φｓ）ｄｘ［ｋ］＋ｓｉｎ（φｓ）ｄｙ［ｋ］］
により実質的に与えられ、ここで、ｙ［ｋ］が前記結合信号のサンプルｋを表し、ｍ［ｋ］が第１の基準ビームのサンプルｋを表し、ｄｘ［ｋ］が第２の基準信号のサンプルｋを表し、ｄｙ［ｋ］は第３の基準信号のサンプルｋを表し、αがビーム形状パラメータであり、φｓがビーム方向パラメータである、請求項１に記載の音源位置決め装置。
【請求項１５】
少なくとも３つのマイクロホンを有する少なくとも２次元のマイクロホンアレイからマイクロホン信号を受信するステップと、
前記マイクロホン信号から異なる方向特性を持つ少なくとも３つの基準ビームの信号を生成するステップと、以下のステップを実施することにより、２つの音源に対する同時の方向推定を生成するステップとを有し、前記以下のステップは、
前記少なくとも３つの基準ビームの前記信号を結合することにより、結合信号に対する音声ビームフォームの形状を反映するビーム形状パラメータと、前記結合信号に対する音声ビームフォームの方向を反映するビーム方向パラメータとを持つ前記結合信号を生成するステップと、前記結合信号のエネルギー尺度を示すコスト尺度を生成するステップと、前記コスト尺度に対する局所的最小に対応するビーム方向パラメータのビーム方向パラメータ値とビーム形状パラメータのビーム形状パラメータ値とを推定するステップと、前記ビーム形状パラメータ値及び前記ビーム方向パラメータ値の関数として、第１の音源の第１の方向推定と第２の音源の第２の方向推定とを決定するステップとである、音源位置決めの方法。