(57)【要約】【課題】複数の球面マイクロホンアレーの球面波スペクトルを用いて精度よく音場を測定する音場測定技術を提供する。【解決手段】球面マイクロホンアレーの配置位置を用いて座標系Ｏ０の原点に最も近い球面マイクロホンアレーを決定する最近接マイク決定部と、座標系Ｏ０の原点に最も近い球面マイクロホンアレーの配置位置での相対パワー誤差を算出する相対パワー誤差算出部と、相対パワー誤差が小さいことを示す所定の範囲となる球面マイクロホンアレーを相互変換行列Ｔ（ｋ）の算出に用いる球面マイクロホンアレーとして決定する球面マイクロホンアレー識別子選択部を含む。【選択図】図７
2017055156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｑを１以上の整数、ｑを１以上Ｑ以下の整数、ｊｎ（・）をｎ次の球ベッセル関数、Ｙｎｍ（・）を次数ｎ、ｍの球面調和関数、Ｏｑを識別子ｑの球面マイクロホンアレーの配置位置を原点とする極座標系、Ｓｑ（ｘ，ｋ）を
【数２０】
2017055156.tif 000022
と表現される極座標系Ｏｑにおける点ｘ＝（ｒ，θ，φ）の波数ｋでの音場、ａ（ｑ）νμ（ｋ）を波数ｋごとに定まる極座標系Ｏｑにおける球面波スペクトル、Ａ（ｑ）（ｋ）をＳｑ（ｘ，ｋ）の展開次数をＮと制限することにより
【数２１】
2017055156.tif 000023
と定まる球面波スペクトルベクトル、Ｏ０を推定対象となる音場の中心を原点とする極座標系、Ｓ（ｘ，ｋ）を
【数２２】
2017055156.tif 000024
と表現される極座標系Ｏ０における点ｘ＝（Ｒ，Θ，Φ）の波数ｋでの音場、ａ（０）ｎｍ（ｋ）を波数ｋごとに定まる極座標系Ｏ０における球面波スペクトル、Ｂ（ｋ）をＳ（ｘ，ｋ）の展開次数をＮと制限することにより
【数２３】
2017055156.tif 000025
と定まる球面波スペクトルベクトルとし、
Ａ（ｑ）（ｋ）からＢ（ｋ）を算出する音場測定装置であって、
前記極座標系Ｏ０における原点と識別子ｑの球面マイクロホンアレーの配置位置（Ｒｑ，Θｑ，Φｑ）の距離を求め、求めた距離が最小となる球面マイクロホンアレーの識別子ｑ’を決定する最近接マイク決定部と、
前記識別子ｑ’の球面マイクロホンアレーの球面波スペクトルａ（ｑ’）νμ（ｋ）から前記識別子ｑ’の球面マイクロホンアレーの配置位置（Ｒｑ’，Θｑ’，Φｑ’）における音圧を第１の音圧として算出し、前記識別子ｑ’を除く識別子１〜Ｑの球面マイクロホンアレーの各々について球面波スペクトルａ（ｑ）νμ（ｋ）を用いて前記配置位置（Ｒｑ’，Θｑ’，Φｑ’）における音圧を第２の音圧として算出し、前記第１の音圧に対する前記第２の音圧の相対パワー誤差を相対パワー誤差として算出する相対パワー誤差算出部と、
前記相対パワー誤差が小さいことを示す所定の範囲となる球面マイクロホンアレーの識別子を選択する球面マイクロホンアレー識別子選択部と、
Ｓを前記球面マイクロホンアレー識別子選択部が選択した球面マイクロホンアレーの識別子の数（ただし、Ｓ≦Ｑ）、ｓを１以上Ｑ以下の整数であって前記Ｓ個の球面マイクロホンアレーの識別子を示すパラメータとし、
前記Ｓ個の球面マイクロホンアレーの球面波スペクトルベクトルＡ（ｓ）（ｋ）から前記球面波スペクトルベクトルＢ（ｋ）を算出するために用いる相互変換行列Ｔ（ｋ）を、前記Ｓ個の球面マイクロホンアレーの配置位置（Ｒｓ，Θｓ，Φｓ）を用いて算出するＴ算出部と、
前記球面波スペクトルベクトルＡ（ｓ）（ｋ）と前記相互変換行列Ｔ（ｋ）から、前記球面波スペクトルベクトルＢ（ｋ）を算出する統合部とを含む音場測定装置。
【請求項２】
Ｑを１以上の整数、ｑを１以上Ｑ以下の整数、ｊｎ（・）をｎ次の球ベッセル関数、Ｙｎｍ（・）を次数ｎ、ｍの球面調和関数、Ｏｑを識別子ｑの球面マイクロホンアレーの配置位置を原点とする極座標系、Ｓｑ（ｘ，ｋ）を
【数２４】
2017055156.tif 000026
と表現される極座標系Ｏｑにおける点ｘ＝（ｒ，θ，φ）の波数ｋでの音場、ａ（ｑ）νμ（ｋ）を波数ｋごとに定まる極座標系Ｏｑにおける球面波スペクトル、Ａ（ｑ）（ｋ）をＳｑ（ｘ，ｋ）の展開次数をＮと制限することにより
【数２５】
2017055156.tif 000027
と定まる球面波スペクトルベクトル、Ｏ０を推定対象となる音場の中心を原点とする極座標系、Ｓ（ｘ，ｋ）を
【数２６】
2017055156.tif 000028
と表現される極座標系Ｏ０における点ｘ＝（Ｒ，Θ，Φ）の波数ｋでの音場、ａ（０）ｎｍ（ｋ）を波数ｋごとに定まる極座標系Ｏ０における球面波スペクトル、Ｂ（ｋ）をＳ（ｘ，ｋ）の展開次数をＮと制限することにより
【数２７】
2017055156.tif 000029
と定まる球面波スペクトルベクトルとし、
Ａ（ｑ）（ｋ）からＢ（ｋ）を算出する音場測定装置であって、
前記極座標系Ｏ０における原点と識別子ｑの球面マイクロホンアレーの配置位置（Ｒｑ，Θｑ，Φｑ）の距離および前記極座標系Ｏ０における原点と識別子ｇの全指向性マイクロホンの配置位置（Ｒｇ，Θｇ，Φｇ）（ただし、１≦ｇ≦Ｇ、Ｇは１以上の整数）の距離を求め、求めた距離が最小となる球面マイクロホンアレーの識別子ｑ’または全指向性マイクロホンの識別子ｇ’を決定する最近接マイク決定部と、
前記最近接マイク決定部で決定した識別子が球面マイクロホンアレーのものである場合には、前記識別子ｑ’の球面マイクロホンアレーの球面波スペクトルａ（ｑ’）νμ（ｋ）から前記識別子ｑ’の球面マイクロホンアレーの配置位置（Ｒｑ’，Θｑ’，Φｑ’）における音圧を第１の音圧として算出し、前記識別子ｑ’を除く識別子１〜Ｑの球面マイクロホンアレーの各々について球面波スペクトルａ（ｑ）νμ（ｋ）を用いて前記配置位置（Ｒｑ’，Θｑ’，Φｑ’）における音圧を第２の音圧として算出し、前記第１の音圧に対する前記第２の音圧の相対パワー誤差を相対パワー誤差として算出し、前記最近接マイク決定部で決定した識別子が全指向性マイクロホンのものである場合には、前記識別子ｇ’の全指向性マイクロホンで収録した収音信号から前記識別子ｇ’の全指向性マイクロホンの配置位置（Ｒｇ’，Θｇ’，Φｇ’）における音圧を第３の音圧として算出し、識別子１〜Ｑの球面マイクロホンアレーの各々について球面波スペクトルａ（ｑ）νμ（ｋ）を用いて前記配置位置（Ｒｇ’，Θｇ’，Φｇ’）における音圧を第４の音圧として算出し、前記第３の音圧に対する前記第４の音圧の相対パワー誤差を相対パワー誤差として算出する相対パワー誤差算出部と、
前記相対パワー誤差が小さいことを示す所定の範囲となる球面マイクロホンアレーの識別子を選択する球面マイクロホンアレー識別子選択部と、
Ｓを前記球面マイクロホンアレー識別子選択部が選択した球面マイクロホンアレーの識別子の数（ただし、Ｓ≦Ｑ）、ｓを１以上Ｑ以下の整数であって前記Ｓ個の球面マイクロホンアレーの識別子を示すパラメータとし、
前記Ｓ個の球面マイクロホンアレーの球面波スペクトルベクトルＡ（ｓ）（ｋ）から前記球面波スペクトルベクトルＢ（ｋ）を算出するために用いる相互変換行列Ｔ（ｋ）を、前記Ｓ個の球面マイクロホンアレーの配置位置（Ｒｓ，Θｓ，Φｓ）を用いて算出するＴ算出部と、
前記球面波スペクトルベクトルＡ（ｓ）（ｋ）と前記相互変換行列Ｔ（ｋ）から、前記球面波スペクトルベクトルＢ（ｋ）を算出する統合部とを含む音場測定装置。
【請求項３】
Ｑを１以上の整数、ｑを１以上Ｑ以下の整数、ｊｎ（・）をｎ次の球ベッセル関数、Ｙｎｍ（・）を次数ｎ、ｍの球面調和関数、Ｏｑを識別子ｑの球面マイクロホンアレーの配置位置を原点とする極座標系、Ｓｑ（ｘ，ｋ）を
【数２８】
2017055156.tif 000030
と表現される極座標系Ｏｑにおける点ｘ＝（ｒ，θ，φ）の波数ｋでの音場、ａ（ｑ）νμ（ｋ）を波数ｋごとに定まる極座標系Ｏｑにおける球面波スペクトル、Ａ（ｑ）（ｋ）をＳｑ（ｘ，ｋ）の展開次数をＮと制限することにより
【数２９】
2017055156.tif 000031
と定まる球面波スペクトルベクトル、Ｏ０を推定対象となる音場の中心を原点とする極座標系、Ｓ（ｘ，ｋ）を
【数３０】
2017055156.tif 000032
と表現される極座標系Ｏ０における点ｘ＝（Ｒ，Θ，Φ）の波数ｋでの音場、ａ（０）ｎｍ（ｋ）を波数ｋごとに定まる極座標系Ｏ０における球面波スペクトル、Ｂ（ｋ）をＳ（ｘ，ｋ）の展開次数をＮと制限することにより
【数３１】
2017055156.tif 000033
と定まる球面波スペクトルベクトルとし、
Ａ（ｑ）（ｋ）からＢ（ｋ）を算出する音場測定方法であって、
前記極座標系Ｏ０における原点と識別子ｑの球面マイクロホンアレーの配置位置（Ｒｑ，Θｑ，Φｑ）の距離を求め、求めた距離が最小となる球面マイクロホンアレーの識別子ｑ’を決定する最近接マイク決定ステップと、
前記識別子ｑ’の球面マイクロホンアレーの球面波スペクトルａ（ｑ’）νμ（ｋ）から前記識別子ｑ’の球面マイクロホンアレーの配置位置（Ｒｑ’，Θｑ’，Φｑ’）における音圧を第１の音圧として算出し、前記識別子ｑ’を除く識別子１〜Ｑの球面マイクロホンアレーの各々について球面波スペクトルａ（ｑ）νμ（ｋ）を用いて前記配置位置（Ｒｑ’，Θｑ’，Φｑ’）における音圧を第２の音圧として算出し、前記第１の音圧に対する前記第２の音圧の相対パワー誤差を相対パワー誤差として算出する相対パワー誤差算出ステップと、
前記相対パワー誤差が小さいことを示す所定の範囲となる球面マイクロホンアレーの識別子を選択する球面マイクロホンアレー識別子選択ステップと、
Ｓを前記球面マイクロホンアレー識別子選択ステップにおいて選択された球面マイクロホンアレーの識別子の数（ただし、Ｓ≦Ｑ）、ｓを１以上Ｑ以下の整数であって前記Ｓ個の球面マイクロホンアレーの識別子を示すパラメータとし、
前記Ｓ個の球面マイクロホンアレーの球面波スペクトルベクトルＡ（ｓ）（ｋ）から前記球面波スペクトルベクトルＢ（ｋ）を算出するために用いる相互変換行列Ｔ（ｋ）を、前記Ｓ個の球面マイクロホンアレーの配置位置（Ｒｓ，Θｓ，Φｓ）を用いて算出するＴ算出ステップと、
前記球面波スペクトルベクトルＡ（ｓ）（ｋ）と前記相互変換行列Ｔ（ｋ）から、前記球面波スペクトルベクトルＢ（ｋ）を算出する統合ステップとを含む音場測定方法。
【請求項４】
Ｑを１以上の整数、ｑを１以上Ｑ以下の整数、ｊｎ（・）をｎ次の球ベッセル関数、Ｙｎｍ（・）を次数ｎ、ｍの球面調和関数、Ｏｑを識別子ｑの球面マイクロホンアレーの配置位置を原点とする極座標系、Ｓｑ（ｘ，ｋ）を
【数３２】
2017055156.tif 000034
と表現される極座標系Ｏｑにおける点ｘ＝（ｒ，θ，φ）の波数ｋでの音場、ａ（ｑ）νμ（ｋ）を波数ｋごとに定まる極座標系Ｏｑにおける球面波スペクトル、Ａ（ｑ）（ｋ）をＳｑ（ｘ，ｋ）の展開次数をＮと制限することにより
【数３３】
2017055156.tif 000035
と定まる球面波スペクトルベクトル、Ｏ０を推定対象となる音場の中心を原点とする極座標系、Ｓ（ｘ，ｋ）を
【数３４】
2017055156.tif 000036
と表現される極座標系Ｏ０における点ｘ＝（Ｒ，Θ，Φ）の波数ｋでの音場、ａ（０）ｎｍ（ｋ）を波数ｋごとに定まる極座標系Ｏ０における球面波スペクトル、Ｂ（ｋ）をＳ（ｘ，ｋ）の展開次数をＮと制限することにより
【数３５】
2017055156.tif 000037
と定まる球面波スペクトルベクトルとし、
Ａ（ｑ）（ｋ）からＢ（ｋ）を算出する音場測定方法であって、
前記極座標系Ｏ０における原点と識別子ｑの球面マイクロホンアレーの配置位置（Ｒｑ，Θｑ，Φｑ）の距離および前記極座標系Ｏ０における原点と識別子ｇの全指向性マイクロホンの配置位置（Ｒｇ，Θｇ，Φｇ）（ただし、１≦ｇ≦Ｇ、Ｇは１以上の整数）の距離を求め、求めた距離が最小となる球面マイクロホンアレーの識別子ｑ’または全指向性マイクロホンの識別子ｇ’を決定する最近接マイク決定ステップと、
前記最近接マイク決定ステップで決定した識別子が球面マイクロホンアレーのものである場合には、前記識別子ｑ’の球面マイクロホンアレーの球面波スペクトルａ（ｑ’）νμ（ｋ）から前記識別子ｑ’の球面マイクロホンアレーの配置位置（Ｒｑ’，Θｑ’，Φｑ’）における音圧を第１の音圧として算出し、前記識別子ｑ’を除く識別子１〜Ｑの球面マイクロホンアレーの各々について球面波スペクトルａ（ｑ）νμ（ｋ）を用いて前記配置位置（Ｒｑ’，Θｑ’，Φｑ’）における音圧を第２の音圧として算出し、前記第１の音圧に対する前記第２の音圧の相対パワー誤差を相対パワー誤差として算出し、前記最近接マイク決定ステップで決定した識別子が全指向性マイクロホンのものである場合には、前記識別子ｇ’の全指向性マイクロホンで収録した収音信号から前記識別子ｇ’の全指向性マイクロホンの配置位置（Ｒｇ’，Θｇ’，Φｇ’）における音圧を第３の音圧として算出し、識別子１〜Ｑの球面マイクロホンアレーの各々について球面波スペクトルａ（ｑ）νμ（ｋ）を用いて前記配置位置（Ｒｇ’，Θｇ’，Φｇ’）における音圧を第４の音圧として算出し、前記第３の音圧に対する前記第４の音圧の相対パワー誤差を相対パワー誤差として算出する相対パワー誤差算出ステップと、
前記相対パワー誤差が小さいことを示す所定の範囲となる球面マイクロホンアレーの識別子を選択する球面マイクロホンアレー識別子選択ステップと、
Ｓを前記球面マイクロホンアレー識別子選択ステップにおいて選択された球面マイクロホンアレーの識別子の数（ただし、Ｓ≦Ｑ）、ｓを１以上Ｑ以下の整数であって前記Ｓ個の球面マイクロホンアレーの識別子を示すパラメータとし、
前記Ｓ個の球面マイクロホンアレーの球面波スペクトルベクトルＡ（ｓ）（ｋ）から前記球面波スペクトルベクトルＢ（ｋ）を算出するために用いる相互変換行列Ｔ（ｋ）を、前記Ｓ個の球面マイクロホンアレーの配置位置（Ｒｓ，Θｓ，Φｓ）を用いて算出するＴ算出ステップと、
前記球面波スペクトルベクトルＡ（ｓ）（ｋ）と前記相互変換行列Ｔ（ｋ）から、前記球面波スペクトルベクトルＢ（ｋ）を算出する統合ステップとを含む音場測定方法。
【請求項５】
請求項１または２に記載の音場測定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、音場測定技術に関し、特に複数の球面マイクロホンアレーを用いて広い範囲の音場を測定するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、オーディオ再生技術は２チャネルステレオから５．１チャネル再生に拡大し、さらに、２２．２チャネル再生や波面合成法の研究開発が進められている。その目的は、再生そのものの臨場感を大きく向上させることと、臨場感の高い再生エリアをなるべく拡大することである。
【０００３】
このような多チャネルオーディオ再生方法を評価検証するには、再生された音場を計測することが重要になる。例えば、波面合成法では、実際に収録された音場と再現された音場を比較し、その相違を把握する必要がある。その理由は、収録音場を再生信号へ変換する信号処理、収録した信号のエンコードとデコード、再生装置が設置された部屋の音響特性などの諸要因が音場の再現精度に影響するためである。音場の再現精度の高い手法を確立するためには、まず音場を正確に測定することが重要となる。
【０００４】
音場を測定する方法として従来からいくつかある。以下、従来からある方法について説明する。
（従来技術１）
最初の方法は、測定したいエリアに一定間隔で稠密にマイクロホンを配置し、音場を測定する方法である。この方法では、例えば縦横２０点からなる２次元グリッドにマイクロホンを配置しようとすると、４００本のマイクロホンが必要になる。マイクロホンと付随するケーブルの本数が多量であると同時に、エリアにもかなりの容積を占める。音場の観点からは、多量のマイクロホンとケーブルそのものが音場の撹乱要因になり、実測された音場と本来の所望の音場、すなわち測定系のない音場との乖離が無視できなくなってしまう。
（従来技術２）
次の方法は、対象とする測定エリアの一部に局所的にマイクロホンを集中配置し、その測定結果から測定エリア全体の音場を推定する方法である。このような方法として、球面マイクロホンアレーによる音場測定方法が提案されている（非特許文献１）。球面マイクロホンアレーとは、数十以上のマイクロホン素子を半径数ｃｍ〜十数ｃｍの球面上に配置して構成されるマイクロホンアレーである。
【０００５】
以下、非特許文献１に記載の方法について説明する。非特許文献１に記載の方法は、測定エリアの外側にある音源によって生成された音場を測定するもの、すなわち内部問題を扱うものである。球面マイクロホンアレーの配置位置（球面マイクロホンアレーの中心）を原点とする座標系をＯ０とし、点ｘの座標を極座標（ｒ，θ，φ）で表すこととする。このとき、極座標（ｒ，θ，φ）の点ｘにおける周波数ｆでの音場、すなわち対応する波数ｋ＝２πｆ／ｃ（ただし、ｃは音速とする）での音場Ｓ（ｘ，ｋ）は、
【０００６】
【数１】
2017055156.tif 000003
【０００７】
と表現することができる。ただし、ｊｎ（・）はｎ次の球ベッセル関数、Ｙｎｍ（・）は次数ｎ、ｍの球面調和関数である。また、ａ（０）ｎｍ（ｋ）は球面波スペクトルと呼ばれ、周波数ごと（波数ごと）に座標系Ｏ０における音場を表わす係数である。ａ（０）ｎｍ（ｋ）を音場係数ともいう。
【０００８】
したがって、ａ（０）ｎｍ（ｋ）が分かれば、（式１）を用いることにより、座標系Ｏ０の原点（つまり、球面マイクロホンアレーの配置位置）付近の一定範囲で音場を求めることができる。
【０００９】
以下、図１〜図２を参照して非特許文献１の音場測定装置８００の概略を説明する。図１は、非特許文献１の音場測定装置８００の構成を示すブロック図である。図２は、非特許文献１の音場測定装置８００の動作を示すフローチャートである。図１に示すように非特許文献１の音場測定装置８００は、短時間フーリエ変換部８１０と、球面波スペクトル算出部８２０を含む。また、音場を収録するための球面マイクロホンアレー８５０は音場測定装置８００の外にある。非特許文献１の音場測定装置８００は、球面マイクロホンアレー８５０を用いて収録した収音信号から、球面波スペクトルａ（０）ｎｍ（ｋ）を求めるものである。
【００１０】
短時間フーリエ変換部８１０は、球面マイクロホンアレー８５０を用いて収録した収音信号、つまり球面マイクロホンアレー８５０の球面上に配置された各マイクロホン素子で収音された信号から、短時間フーリエ変換により周波数領域信号を算出する（Ｓ８１０）。球面波スペクトル算出部８２０は、周波数領域信号から、球面波スペクトルａ（０）ｎｍ（ｋ）を算出する（Ｓ８２０）。
【００１１】
以下、球面波スペクトル算出部８２０における処理を詳細に説明する。
球面マイクロホンアレー８５０の半径をｒ０とすると、半径ｒ０の球面上の点ｘ（ｒ０，θ，φ）の音場Ｓ（ｘ，ｋ）は、（式１）より
【００１２】
【数２】
2017055156.tif 000004
【００１３】
と記述される。
ここで、球面調和関数Ｙｎｍ（・）について
【００１４】
【数３】
2017055156.tif 000005
【００１５】
の直交関係が成立する。（式２）、（式３）より
【００１６】
【数４】
2017055156.tif 000006
【００１７】
が得られる。理論的には、当該積分を計算することによって、球面波スペクトルａ（０）ｎｍ（ｋ）を求めることができるが、実際には、球面マイクロホンアレー８５０の球面上に配置したマイクロホン素子の収音信号から球面波スペクトルａ（０）ｎｍ（ｋ）を求めなければならない。そこで、当該マイクロホン素子の数をＤ、当該マイクロホン素子の位置ｘｄの極座標を（ｒ０，θｄ，φｄ）として（１≦ｄ≦Ｄ）、積分を積和に置き換えて球面波スペクトルａ（０）ｎｍ（ｋ）を求める。
【００１８】
【数５】
2017055156.tif 000007
【００１９】
ただし、ｗｄは適切に設定された重みである。
【００２０】
以上より、（式４）を用いて球面波スペクトルａ（０）ｎｍ（ｋ）を算出する処理が球面波スペクトル算出部８２０で行われる処理となる。
（従来技術３）
上述の通り、球面マイクロホンアレーは、半径が数ｃｍ〜十数ｃｍの場合がほとんどであり、測定できる音場の範囲は数十ｃｍ以内にとどまることが多い。そこで、より広い範囲の音場を測定するために、複数の球面マイクロホンアレーを分散的に配置し、そこから音場を推定する方法が提案されている（非特許文献２）。この方法によると、球面マイクロホンアレーと球面マイクロホンアレーの中間位置の音場も測定することができ、球面マイクロホンアレーの設置数を少なく保ったまま、広い範囲の音場を測定することが可能になる。
【００２１】
以下、非特許文献２に記載の方法について説明する。非特許文献２に記載の方法も、非特許文献１に記載の方法と同様、測定エリアの外側にある音源によって生成された音場を測定するもの、すなわち内部問題を扱うものである。
【００２２】
以下、図３〜図４を参照して非特許文献２の音場測定装置９００の概略を説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。図３は、非特許文献２の音場測定装置９００の構成を示すブロック図である。図４は、非特許文献２の音場測定装置９００の動作を示すフローチャートである。図３に示すように非特許文献２の音場測定装置９００は、短時間フーリエ変換部８１０と、球面波スペクトル算出部８２０と、位置計測部９１０と、Ｔ算出部９２０と、統合部９３０を含む。音場を収録するための球面マイクロホンアレー８５０は音場測定装置９００の外にある。また、短時間フーリエ変換部８１０と球面波スペクトル算出部８２０は、球面マイクロホンアレー８５０に対応する形で球面マイクロホンアレー８５０と同数ある。球面マイクロホンアレー８５０はＱ個あり、各々を識別するために識別子ｑが付与されているものとする（Ｑは１以上の整数、１≦ｑ≦Ｑ）。
【００２３】
推定対象としたい音場の中心を原点とする座標系をＯ０とする。また、識別子ｑの球面マイクロホンアレー８５０の配置位置（識別子ｑの球面マイクロホンアレー８５０の中心）を原点とする座標系をＯｑとする。各座標系の姿勢、すなわちｘｙｚ軸方向は一致しており、並進移動のみで重ね合わせることができるものとする。また、いずれの座標系も極座標を用いるものとする。
【００２４】
非特許文献２の音場測定装置９００は、Ｑ個の球面マイクロホンアレー８５０を用いて収録した収音信号から、推定対象としたい音場の中心を原点とする座標系Ｏ０における球面波スペクトルベクトルＢ（ｋ）を求めるものである。
【００２５】
位置計測部９１０は、空間内に配置されたＱ個の球面マイクロホンアレー８５０の配置位置（中心）の、座標系Ｏ０における位置を計測する（Ｓ９１０）。例えば、三角測量の原理に基づいて複数カメラ画像から位置を推定する方法を用いればよい。識別子ｑの球面マイクロホンアレー８５０の配置位置、つまり、座標系Ｏｑの原点の座標系Ｏ０における極座標を（Ｒｑ，Θｑ，Φｑ）とする（１≦ｑ≦Ｑ）。
【００２６】
Ｔ算出部９２０は、Ｑ個の球面マイクロホンアレー８５０を用いて収録した収音信号から算出される球面波スペクトルベクトルＡ（ｑ）（ｋ）（ただし、１≦ｑ≦Ｑ）から球面波スペクトルベクトルＢ（ｋ）を算出するために用いる相互変換行列Ｔ（ｋ）を、座標系Ｏｑの原点の座標系Ｏ０における極座標（Ｒｑ，Θｑ，Φｑ）を用いて算出する（Ｓ９２０）。球面波スペクトルベクトルＡ（ｑ）（ｋ）は座標系Ｏｑにおける極座標表示を用いた場合の球面波スペクトルから求まるものであり、当該球面波スペクトルは非特許文献１に記載の方法で算出すればよい。統合部９３０は、球面波スペクトルベクトルＡ（ｑ）（ｋ）（ただし、１≦ｑ≦Ｑ）と相互変換行列Ｔ（ｋ）から、球面波スペクトルベクトルＢ（ｋ）を算出する（Ｓ９３０）。
【００２７】
以下、Ｔ算出部９２０、統合部９３０における処理について詳細に説明する。
（Ｔ算出部９２０における処理）
点ｘの座標系Ｏ０における極座標を（Ｒ，Θ，Φ）、座標系Ｏｑにおける極座標を（ｒ，θ，φ）とし、点ｘでの音場について考える。Ｓ（ｘ，ｋ）を座標系Ｏ０における点ｘの波数ｋでの音場、Ｓｑ（ｘ，ｋ）を座標系Ｏｑにおける点ｘの波数ｋでの音場とする。点ｘの座標系Ｏ０における極座標表示が（Ｒ，Θ，Φ）であることから、
【００２８】
【数６】
2017055156.tif 000008
【００２９】
と表現される。一方、点ｘの座標系Ｏｑにおける極座標表示は（ｒ，θ，φ）であることから、
【００３０】
【数７】
2017055156.tif 000009
【００３１】
と表現される。（式５）と（式６）は座標系が異なるのみで、同一の音場を表現しているものである。そこで、球面波スペクトルａ（０）ｎｍ（ｋ）とａ（ｑ）νμ（ｋ）の関係を調べる。
【００３２】
球ベッセル関数と球面調和関数の加法定理から、
【００３３】
【数８】
2017055156.tif 000010
【００３４】
が成立する（ｒ＝Ｒ−Ｒｑ）。ここで、
【００３５】
【数９】
2017055156.tif 000011
【００３６】
である。また、Ｗ１、Ｗ２は、Ｗｉｇｎｅｒの３ｊ記号であり、それぞれ
【００３７】
【数１０】
2017055156.tif 000012
【００３８】
である。Ｗ１、Ｗ２の値は、（参考非特許文献３）記載の方法により計算することができる。
（参考非特許文献３：Ａ．メシア、“メシア量子力学２”、東京図書株式会社、1972、付録Ｃ、pp.269-275．）
（式５）、（式６）、（式７）より、
【００３９】
【数１１】
2017055156.tif 000013
となる。
【００４０】
（式５）および（式６）の展開次数をＮとして、座標系Ｏ０における球面波スペクトルａ（０）ｎｍ（ｋ）、座標系Ｏｑにおける球面波スペクトルａ（ｑ）νμ（ｋ）から定まる球面波スペクトルベクトルＢ（ｋ）、球面波スペクトルベクトルＡ（ｑ）（ｋ）をそれぞれ
【００４１】
【数１２】
2017055156.tif 000014
【００４２】
とすると、Ｂ（ｋ）とＡ（ｑ）（ｋ）の関係はＴ（ｑ）（ｋ）を用いて以下のように記述される。
【００４３】
【数１３】
2017055156.tif 000015
【００４４】
さらに、１≦ｑ≦Ｑであることから、
【００４５】
【数１４】
2017055156.tif 000016
【００４６】
が成立する。
【００４７】
以上より、（式８）、（式９−１）、（式９−２）を用いて行列Ｔ（ｋ）を算出する処理がＴ算出部９２０で行われる処理となる。
（統合部９３０における処理）
統合部９３０は、以下の（式１０）を用いてＢ（ｋ）を算出する。
【００４８】
【数１５】
2017055156.tif 000017
【００４９】
ただし、Ｔ（ｋ）ＨはＴ（ｋ）の随伴行列である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００５０】
【非特許文献１】Thushara D. Abhayapala and Darren B. Ward, “Theory and design of high order sound field microphones using spherical microphone array”, in Proc. Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP), IEEE International Conference on, IEEE, 2002, vol.II, pp.II-1949.
【非特許文献２】Prasanga N. Samarasinghe, Thushara D. Abhayapala and M.A. Poletti, “3D spatial soundfield recording over large regions”, International Workshop on Acoustics Signal Enhancement 2012, IEEE, 4-6 Sep. 2012, pp.1-4.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００５１】
従来技術３では、球面波スペクトルベクトルＡ（０）（ｋ）〜Ａ（Ｑ）（ｋ）には誤差がないとする理想状態を扱っている。しかし、実際には、球面マイクロホンアレー８５０のマイクロホン素子には雑音由来の誤差があり、Ａ（０）（ｋ）〜Ａ（Ｑ）（ｋ）にその影響が出る。この影響は、（式１０）からわかるように、Ａ（ｋ）からＢ（ｋ）を算出するときに、Ｔ（ｋ）に応じて増幅されてＢ（ｋ）に伝わっていくことになり、音場推定の誤差要因となってしまう。つまり、Ｂ（ｋ）の推定精度を低下させてしまう。
【００５２】
そこで本発明では、球面マイクロホンアレーのマイクロホン素子の雑音に由来する誤差を抑制することにより推定精度を向上させた球面波スペクトルベクトルＢ（ｋ）を用いて音場を推定する音場測定装置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】
【００５３】
本発明の一態様は、Ｑを１以上の整数、ｑを１以上Ｑ以下の整数、ｊｎ（・）をｎ次の球ベッセル関数、Ｙｎｍ（・）を次数ｎ、ｍの球面調和関数、Ｏｑを識別子ｑの球面マイクロホンアレーの配置位置を原点とする極座標系、Ｓｑ（ｘ，ｋ）を
【００５４】
【数１６】
2017055156.tif 000018
【００５５】
と表現される極座標系Ｏｑにおける点ｘ＝（ｒ，θ，φ）の波数ｋでの音場、ａ（ｑ）νμ（ｋ）を波数ｋごとに定まる極座標系Ｏｑにおける球面波スペクトル、Ａ（ｑ）（ｋ）をＳｑ（ｘ，ｋ）の展開次数をＮと制限することにより
【００５６】
【数１７】
2017055156.tif 000019
【００５７】
と定まる球面波スペクトルベクトル、Ｏ０を推定対象となる音場の中心を原点とする極座標系、Ｓ（ｘ，ｋ）を
【００５８】
【数１８】
2017055156.tif 000020
【００５９】
と表現される極座標系Ｏ０における点ｘ＝（Ｒ，Θ，Φ）の波数ｋでの音場、ａ（０）ｎｍ（ｋ）を波数ｋごとに定まる極座標系Ｏ０における球面波スペクトル、Ｂ（ｋ）をＳ（ｘ，ｋ）の展開次数をＮと制限することにより
【００６０】
【数１９】
2017055156.tif 000021
【００６１】
と定まる球面波スペクトルベクトルとし、Ａ（ｑ）（ｋ）からＢ（ｋ）を算出する音場測定装置であって、前記極座標系Ｏ０における原点と識別子ｑの球面マイクロホンアレーの配置位置（Ｒｑ，Θｑ，Φｑ）の距離を求め、求めた距離が最小となる球面マイクロホンアレーの識別子ｑ’を決定する最近接マイク決定部と、前記識別子ｑ’の球面マイクロホンアレーの球面波スペクトルａ（ｑ’）νμ（ｋ）から前記識別子ｑ’の球面マイクロホンアレーの配置位置（Ｒｑ’，Θｑ’，Φｑ’）における音圧を第１の音圧として算出し、前記識別子ｑ’を除く識別子１〜Ｑの球面マイクロホンアレーの各々について球面波スペクトルａ（ｑ）νμ（ｋ）を用いて前記配置位置（Ｒｑ’，Θｑ’，Φｑ’）における音圧を第２の音圧として算出し、前記第１の音圧に対する前記第２の音圧の相対パワー誤差を相対パワー誤差として算出する相対パワー誤差算出部と、前記相対パワー誤差が小さいことを示す所定の範囲となる球面マイクロホンアレーの識別子を選択する球面マイクロホンアレー識別子選択部と、Ｓを前記球面マイクロホンアレー識別子選択部が選択した球面マイクロホンアレーの識別子の数（ただし、Ｓ≦Ｑ）、ｓを１以上Ｑ以下の整数であって前記Ｓ個の球面マイクロホンアレーの識別子を示すパラメータとし、前記Ｓ個の球面マイクロホンアレーの球面波スペクトルベクトルＡ（ｓ）（ｋ）から前記球面波スペクトルベクトルＢ（ｋ）を算出するために用いる相互変換行列Ｔ（ｋ）を、前記Ｓ個の球面マイクロホンアレーの配置位置（Ｒｓ，Θｓ，Φｓ）を用いて算出するＴ算出部と、前記球面波スペクトルベクトルＡ（ｓ）（ｋ）と前記相互変換行列Ｔ（ｋ）から、前記球面波スペクトルベクトルＢ（ｋ）を算出する統合部とを含む。
【発明の効果】
【００６２】
本発明によれば、球面波スペクトルベクトルＢ（ｋ）を算出する際に、球面マイクロホンアレーのマイクロホン素子の雑音由来の誤差が小さい球面マイクロホンアレーの球面波スペクトルのみを用いることにより、音場測定精度、つまりＢ（ｋ）の推定精度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】非特許文献１の音場測定装置８００の構成を示すブロック図。
【図２】非特許文献１の音場測定装置８００の動作を示すフローチャート。
【図３】非特許文献２の音場測定装置９００の構成を示すブロック図。
【図４】非特許文献２の音場測定装置９００の動作を示すフローチャート。
【図５】実施例１の音場測定装置１００の構成を示すブロック図。
【図６】実施例１の音場測定装置１００の動作を示すフローチャート。
【図７】実施例１の球面マイクロホンアレー選択部１４０の構成を示すブロック図。
【図８】実施例１の球面マイクロホンアレー選択部１４０の動作を示すフローチャート。
【図９】実施例１の球面マイクロホンアレー選択部１４０の動作の一部であるステップＳ１４２の詳細なフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００６４】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。また、本発明の実施の形態においても、非特許文献１に記載の方法や非特許文献２に記載の方法と同様、測定エリアの外側にある音源によって生成された音場を測定するもの、すなわち内部問題を扱うものとする。
【実施例１】
【００６５】
以下、図５〜図６を参照して実施例１の音場測定装置１００について説明する。図５は、実施例１の音場測定装置１００の構成を示すブロック図である。図６は、実施例１の音場測定装置１００の動作を示すフローチャートである。図５に示すように実施例１の音場測定装置１００は、短時間フーリエ変換部８１０と、球面波スペクトル算出部８２０と、位置計測部９１０と、Ｔ算出部９２０と、選択統合部１３０を含む。さらに、選択統合部１３０は、球面マイクロホンアレー選択部１４０と、統合部９３０を含む。音場を収録するための球面マイクロホンアレー８５０と全指向性マイクロホン１８０が、音場測定装置９００の外にそれぞれある。球面マイクロホンアレー８５０はＱ個あり、各々を識別するために識別子ｑが付与されているものとする（Ｑは１以上の整数、１≦ｑ≦Ｑ）。同様に、全指向性マイクロホン１８０はＧ個あり、各々を識別するために識別子ｇが付与されているものとする（Ｇは１以上の整数、１≦ｇ≦Ｇ）。また、球面マイクロホンアレー８５０に対応する形で短時間フーリエ変換部８１０と球面波スペクトル算出部８２０がある。同様に、全指向性マイクロホン１８０に対応する形で短時間フーリエ変換部８１０がある。
【００６６】
推定対象としたい音場の中心を原点とする座標系をＯ０とする。また、識別子ｑの球面マイクロホンアレー８５０の配置位置（識別子ｑの球面マイクロホンアレー８５０の中心）を原点とする座標系をＯｑとする。各座標系の姿勢、すなわちｘｙｚ軸方向は一致しており、並進移動のみで重ね合わせることができるものとする。また、いずれの座標系も極座標を用いるものとする。この点は非特許文献２に記載の方法と同様である。
【００６７】
実施例１の音場測定装置１００は、非特許文献２に記載の方法と同様、Ｑ個の球面マイクロホンアレー８５０を用いて収録した収音信号から、推定対象としたい音場の中心を原点とする座標系Ｏ０における球面波スペクトルベクトルＢ（ｋ）を求めるものであるが、Ｂ（ｋ）の算出に所定の条件を満たす球面マイクロホンアレー８５０の球面波スペクトルベクトルのみを用いる点において異なる。
【００６８】
位置計測部９１０は、空間内に配置されたＱ個の球面マイクロホンアレー８５０とＧ個の全指向性マイクロホン１８０の座標系Ｏ０における位置を計測する（Ｓ９１０）。先述の通り、例えば、三角測量の原理に基づいて複数カメラ画像から位置を推定する方法を用いればよい。識別子ｑの球面マイクロホンアレー８５０の配置位置、つまり、座標系Ｏｑの原点の座標系Ｏ０における極座標を（Ｒｑ，Θｑ，Φｑ）とする（１≦ｑ≦Ｑ）。識別子ｇの全指向性マイクロホン１８０の配置位置（中心）の座標系Ｏ０における極座標を（Ｒｇ，Θｇ，Φｇ）とする（１≦ｇ≦Ｇ）。
【００６９】
球面マイクロホンアレー選択部１４０は、識別子ｑの球面マイクロホンアレー８５０の配置位置（Ｒｑ，Θｑ，Φｑ）と識別子ｇの全指向性マイクロホン１８０の配置位置（Ｒｇ，Θｇ，Φｇ）を用いて（１≦ｑ≦Ｑ、１≦ｇ≦Ｇ）、相互変換行列Ｔ（ｋ）の算出に用いる球面マイクロホンアレー８５０を選択する（Ｓ１４０）。選択した球面マイクロホンアレー８５０は識別子を用いて特定される。Ｓ１４０の処理については後ほど詳述する。
【００７０】
Ｔ算出部９２０は、選択されたＳ個（ただし、Ｓ≦Ｑ）の球面マイクロホンアレー８５０を用いて収録した収音信号から算出される球面波スペクトルベクトルＡ（ｓ）（ｋ）（ただし、ｓを１以上Ｑ以下の整数であって前記選択されたＳ個の球面マイクロホンアレーの識別子を示すパラメータとする）から球面波スペクトルベクトルＢ（ｋ）を算出するために用いる相互変換行列Ｔ（ｋ）を、座標系Ｏｓの原点の座標系Ｏ０における極座標（Ｒｓ，Θｓ，Φｓ）を用いて算出する（Ｓ９２０）。球面波スペクトルベクトルＡ（ｓ）（ｋ）は座標系Ｏｓにおける極座標表示を用いた場合の球面波スペクトルから求まるものであり、当該球面波スペクトルは非特許文献１に記載の方法で算出すればよい。統合部９３０は、球面波スペクトルベクトルＡ（ｓ）（ｋ）と相互変換行列Ｔ（ｋ）から、球面波スペクトルベクトルＢ（ｋ）を算出する（Ｓ９３０）。
【００７１】
以下、図７〜図９を参照して球面マイクロホンアレー選択部１４０について説明する。図７は、球面マイクロホンアレー選択部１４０の構成を示すブロック図である。図８は、球面マイクロホンアレー選択部１４０の動作を示すフローチャートである。図９は、図８に示した球面マイクロホンアレー選択部１４０の動作の一部であるＳ１４２の詳細な処理フローを示す図である。図７に示すように球面マイクロホンアレー選択部１４０は、最近接マイク決定部１４１と、相対パワー誤差算出部１４２と、球面マイクロホンアレー識別子選択部１４３を含む。
【００７２】
最近接マイク決定部１４１は、識別子ｑの球面マイクロホンアレー８５０の配置位置（Ｒｑ，Θｑ，Φｑ）と識別子ｇの全指向性マイクロホン１８０の配置位置（Ｒｇ，Θｇ，Φｇ）を用いて（１≦ｑ≦Ｑ、１≦ｇ≦Ｇ）、推定対象としたい音場の中心である座標系Ｏ０の原点に最も近い球面マイクロホンアレー８５０または全指向性マイクロホン１８０を決定する（Ｓ１４１）。具体的には、Ｒｑ、Ｒｇ（１≦ｑ≦Ｑ、１≦ｇ≦Ｇ）のうち、最小となるものの識別子ｑまたはｇを選択すればよい。
【００７３】
相対パワー誤差算出部１４２は、座標系Ｏ０の原点に最も近いマイクが球面マイクロホンアレー８５０であるか全指向性マイクロホン１８０であるかに応じた方法にて相対パワー誤差を算出する（Ｓ１４２）。最も近いものが、球面マイクロホンアレー８５０（識別子をｑ’とする）である場合（つまり、Ｓ１４２１においてＹＥＳとなる場合）、まず識別子ｑ’の球面マイクロホンアレー８５０の配置位置（Ｒｑ’，Θｑ’，Φｑ’）における音圧を算出する（Ｓ１４２２ａ）。これを第１の音圧とする。第１の音圧は、球面波スペクトルａ（ｑ’）００(ｋ)として算出することができる。次に、識別子ｑ’を除く、識別子１〜Ｑの球面マイクロホンアレー８５０について、球面波スペクトルａ（ｑ）ｎｍ(ｋ)を用いて、識別子ｑ’の球面マイクロホンアレー８５０の配置位置（Ｒｑ’，Θｑ’，Φｑ’）における音圧を推定し、第２の音圧として算出する（Ｓ１４２３ａ）。第２の音圧ａ＾（ｑ’）ｑ(ｋ)は、座標系Ｏｑにおける識別子ｑ’の球面マイクロホンアレー８５０の配置位置の極座標を算出した後、当該極座標を（式６）に代入することにより算出することができる。最後にａ（ｑ’）００(ｋ)に対するａ＾（ｑ’）ｑ(ｋ)の相対パワー誤差を算出する（Ｓ１４２４ａ）。つまり、相対パワー誤差を（Ｑ−１）個算出することになる。当該相対パワー誤差は｜ａ（ｑ’）００(ｋ)−ａ＾（ｑ’）ｑ(ｋ)｜／｜ａ（ｑ’）００(ｋ)｜として算出できる。
【００７４】
一方、最も近いものが、全指向性マイクロホン１８０（識別子をｇ’とする）である場合（つまり、Ｓ１４２１においてＮＯとなる場合）、まず識別子ｇ’の全指向性マイクロホン１８０の配置位置（Ｒｇ’，Θｇ’，Φｇ’）における音圧を算出する（Ｓ１４２２ｂ）。これを第３の音圧とする。第３の音圧ｐｇ’(ｋ)は、識別子ｇ’の全指向性マイクロホン１８０で収録した収音信号に短時間フーリエ変換を施して得られる周波数領域信号から、周波数ｆ＝ｋｃ／２πとして算出することができる。次に、識別子１〜Ｑの球面マイクロホンアレー８５０について、球面波スペクトルａ（ｑ）ｎｍ(ｋ)を用いて、識別子ｇ’の全指向性マイクロホン１８０の配置位置（Ｒｇ’，Θｇ’，Φｇ’）における音圧を推定し、第４の音圧として算出する（Ｓ１４２３ｂ）。第４の音圧ａ＾（ｇ’）ｑ(ｋ)は、Ｓ１４２３ａにおける方法と同様の方法にて算出することができる。最後にｐｇ’(ｋ)に対するａ＾（ｇ’）ｑ(ｋ)の相対パワー誤差を算出する（Ｓ１４２４ｂ）。つまり、相対パワー誤差をＱ個算出することになる。当該相対パワー誤差は、Ｓ１４２４ａにおける方法と同様の方法にて算出することができる。
【００７５】
なお、全指向性マイクロホン１８０が収録した収音信号から短時間フーリエ変換により周波数領域信号を算出する短時間フーリエ変換部８１０における処理は、最も近いものが球面マイクロホンアレー８５０となる場合不要となるので、Ｓ１４２１の判断処理が実行されるまで処理を遅延させてもよい。
【００７６】
球面マイクロホンアレー識別子選択部１４３は、Ｓ１４２で算出した相対パワー誤差が小さいことを示す所定の範囲となる球面マイクロホンアレー８５０を相互変換行列Ｔ（ｋ）の算出に用いる球面マイクロホンアレーとして決定する（Ｓ１４３）。当該所定の範囲は、例えば、あらかじめ設定した閾値以下としてもよいし、あらかじめ設定した閾値より小さいとしてもよい。また、当該閾値は０．２〜０．３とするとよい。
【００７７】
なお、球面マイクロホンアレー８５０と全指向性マイクロホン１８０の配置位置（Ｒｑ，Θｑ，Φｑ）と（Ｒｇ，Θｇ，Φｇ）（１≦ｑ≦Ｑ、１≦ｇ≦Ｇ）があらかじめ既知であれば、音場測定装置１００は位置計測部９１０を有さない形で構成することができる。
【００７８】
また、音場測定装置１００は全指向性マイクロホン１８０を有さない構成とすることもできる。この場合、図９に記載のＳ１４２の処理フローは、Ｓ１４２１の判断処理が不要となることから、Ｓ１４２２ａ、Ｓ１４２３ａ、Ｓ１４２４ａの処理のみを実行する形となる。
【００７９】
球面波スペクトルベクトルＡ（ｓ）（ｋ）と相互変換行列Ｔ（ｋ）から、（式１０）を用いて球面波スペクトルベクトルＢ（ｋ）を算出する。このようにして算出したＢ（ｋ）を用いる音場の推定は基本的に外挿であり、その外挿の誤差は球面マイクロホンアレーの相対位置関係等に影響される。本発明は、この外挿の妥当性をチェックし、妥当とみなせない球面マイクロホンアレー、すなわち相対パワー誤差が所定の範囲内にないものを除外してＢ（ｋ）を算出している。これにより、最終的にＢ（ｋ）をより良好に算出することが可能となる。
＜補記＞
本発明の装置は、例えば単一のハードウェアエンティティとして、キーボードなどが接続可能な入力部、液晶ディスプレイなどが接続可能な出力部、ハードウェアエンティティの外部に通信可能な通信装置（例えば通信ケーブル）が接続可能な通信部、ＣＰＵ（Central Processing Unit、キャッシュメモリやレジスタなどを備えていてもよい）、メモリであるＲＡＭやＲＯＭ、ハードディスクである外部記憶装置並びにこれらの入力部、出力部、通信部、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、外部記憶装置の間のデータのやり取りが可能なように接続するバスを有している。また必要に応じて、ハードウェアエンティティに、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体を読み書きできる装置（ドライブ）などを設けることとしてもよい。このようなハードウェア資源を備えた物理的実体としては、汎用コンピュータなどがある。
【００８０】
ハードウェアエンティティの外部記憶装置には、上述の機能を実現するために必要となるプログラムおよびこのプログラムの処理において必要となるデータなどが記憶されている（外部記憶装置に限らず、例えばプログラムを読み出し専用記憶装置であるＲＯＭに記憶させておくこととしてもよい）。また、これらのプログラムの処理によって得られるデータなどは、ＲＡＭや外部記憶装置などに適宜に記憶される。
【００８１】
ハードウェアエンティティでは、外部記憶装置（あるいはＲＯＭなど）に記憶された各プログラムとこの各プログラムの処理に必要なデータが必要に応じてメモリに読み込まれて、適宜にＣＰＵで解釈実行・処理される。その結果、ＣＰＵが所定の機能（上記、…部、…手段などと表した各構成要件）を実現する。
【００８２】
本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。また、上記実施形態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。
【００８３】
既述のように、上記実施形態において説明したハードウェアエンティティ（本発明の装置）における処理機能をコンピュータによって実現する場合、ハードウェアエンティティ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、上記ハードウェアエンティティにおける処理機能がコンピュータ上で実現される。
【００８４】
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。
【００８５】
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憶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。
【００８６】
このようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、まず、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶装置に格納する。そして、処理の実行時、このコンピュータは、自己の記録媒体に格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。また、このプログラムの別の実行形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。また、サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるＡＳＰ（Application Service Provider）型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。なお、本形態におけるプログラムには、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるもの（コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータ等）を含むものとする。
【００８７】
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、ハードウェアエンティティ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。
【図１】
2017055156.tif 000038
【図２】
2017055156.tif 000039
【図３】
2017055156.tif 000040
【図４】
2017055156.tif 000041
【図５】
2017055156.tif 000042
【図６】
2017055156.tif 000043
【図７】
2017055156.tif 000044
【図８】
2017055156.tif 000045
【図９】
2017055156.tif 000046