(57)【要約】【課題】抽出領域に存在する目的音源と妨害音源と方向性に関わらず、目的音源から伝搬する音を確実に抽出し得る音源抽出システム等を提供する。【解決手段】本発明の音源抽出システムは、複数の単位領域に分割される抽出領域から伝搬する音を収集する複数のマイクロホン（１ａ、１ｂ）からの出力信号に基づき、予め各音源（３０、３１ａ、３１ｂ）の位置に対応付けられた各単位領域から各マイクロホンに至る音伝搬の複数の伝達関数を要素として含む行列を算出し、それから得られた１つの逆行列を求めておき、この逆行列を用いて目的音源（３０）から伝搬する音を抽出する。【選択図】図６
2017059956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目的音源から伝搬する音を抽出する音源抽出システムであって、
複数の単位領域に分割される所定の抽出領域外に分散配置され、前記目的音源を含む１又は２以上の音源から伝搬する音を収集する複数のマイクロホンと、
前記複数のマイクロホンのそれぞれの出力信号に基づき、予め前記１又は２以上の音源の位置に対応付けられた前記複数の単位領域の各々から前記複数のマイクロホンの各々に至る音伝搬の複数の伝達関数を要素として含む行列を算出し、当該行列から１つの逆行列を求めておき、この逆行列を用いて前記目的音源から伝搬する音を抽出する演算手段と、
を備えることを特徴とする音源抽出システム。
【請求項２】
前記複数のマイクロホンに含まれる所定数の前記マイクロホンをそれぞれ具備し、前記抽出領域外の異なる位置に配置された複数のマイクロホンアレイを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の音源抽出システム。
【請求項３】
前記複数のマイクロホンアレイは、前記抽出領域の外縁部の近傍に分散配置されることを特徴とする請求項２に記載の音源抽出システム。
【請求項４】
前記複数のマイクロホンアレイは、球形状のバッフルの表面に前記所定数のマイクロホンが配置された球状マイクロホンアレイであることを特徴とする請求項２又は３に記載の音源抽出システム。
【請求項５】
目的音源から伝搬する音を抽出する音源抽出方法であって、
複数の単位領域に分割される所定の抽出領域外に分散配置された複数のマイクロホンにより、前記目的音源を含む１又は２以上の音源から伝搬する音を収集する音収集ステップと、
前記複数のマイクロホンのそれぞれの出力信号に基づき、予め前記１又は２以上の音源の位置に対応付けられた前記複数の単位領域の各々から前記複数のマイクロホンの各々に至る音伝搬の複数の伝達関数を要素として含む行列を算出し、当該行列から得られた１つの逆行列を求めておき、この逆行列を用いて前記目的音源から伝搬する音を抽出する演算ステップと、
を備えることを特徴とする音源抽出方法。
【請求項６】
前記複数のマイクロホンに含まれる所定数の前記マイクロホンをそれぞれ具備し、前記抽出領域外の異なる位置に配置された複数のマイクロホンアレイを更に備えることを特徴とする請求項５に記載の音源抽出方法。
【請求項７】
前記演算ステップでは、前記複数のマイクロホンの配置に応じた空間的窓関数を用いて前記目的音源を抽出することを特徴とする請求項６に記載の音源抽出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のマイクロホンを用いて目的音源から伝搬する音を抽出する音源抽出システム及び音源抽出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、多様な音源が存在する空間の中から、目的とする特定の音源から伝搬する音のみを抽出するための種々の技術が知られている（特許文献１参照）。このうち、特にビームフォーミング法は、複数のマイクロホンを有するマイクロホンアレイを用いて、所定位置に存在する目的音源から伝搬した音を収集し、演算処理により目的音源が位置する方向を特定することで、目的音源を他の音源から分離して抽出することが可能となる。このようなビームフォーミング法を適用することにより、目的音源が静止している場合だけではなく、目的音源が移動している場合もそれに追随することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１８３３５８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記ビームフォーミングを適用する場合、マイクロホンアレイから見て目的音源と同じ方向に妨害音源が存在すると、目的音源と妨害音源とを分離できない事態も生じ得る。この場合、マイクロホンアレイから目的音源に向かうビームの幅を狭めることで、目的音源を妨害音源から分離して音の空間分解能を高める効果が得られる。しかし、ビームフォーミング法によるビームの幅を狭めることは、マイクロホンや音の各種パラメータによる制約を受けるとともに、空間分解能を高めるための演算量の増加が避けられない。また、多数のマイクロホンアレイを設置して目的音源を多様な方向から監視することも想定されるが、この場合であっても各々のマイクロホンアレイが独立に目的音源を抽出するので、それぞれのビームの幅の範囲内に妨害音が存在する場合には、上述の問題を回避することは困難である。
【０００５】
本発明はこれらの問題を解決するためになされたものであり、目的音源からの音を抽出する際の演算処理により、ビームフォーミング法を適用する場合に比べて良好な性能を確保し得る音源抽出システム等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】
上記課題を解決するために、本発明の音源抽出システムは、目的音源から伝搬する音を抽出する音源抽出システムであって、複数の単位領域に分割される所定の抽出領域外に分散配置され、前記目的音源を含む１又は２以上の音源から伝搬する音を収集する複数のマイクロホンと、前記複数のマイクロホンのそれぞれの出力信号に基づき、予め前記１又は２以上の音源の位置に対応付けられた前記複数の単位領域の各々から前記複数のマイクロホンの各々に至る音伝搬の複数の伝達関数を要素として含む行列を算出し、当該行列から１つの逆行列を求めておき、この逆行列を用いて前記目的音源から発生する音を抽出する演算手段と、を備えて構成される。
【０００７】
本発明の音源抽出システムによれば、目的音源と妨害音源が存在する抽出領域を複数の単位領域に区分し、複数のマイクロホンの各出力信号に基づき、予め各単位領域の位置毎に音伝搬の伝達関数を求めて、その逆特性を与える１つの逆行列を用いることで、目的音源から伝搬する音を抽出するものである。よって、各マイクロホンの位置から同一方向に目的音源と妨害音源が存在する状況であっても、従来のビームフォーミング法の音源分離のような煩雑な演算を行うことなく、抽出領域の全体に分布するマイクロホンの出力信号に基づき確実に目的音源を妨害音源から分離して抽出可能となる。
【０００８】
本発明において、前記複数のマイクロホンに含まれる所定数の前記マイクロホンをそれぞれ具備し、前記抽出領域外の異なる位置に配置された複数のマイクロホンアレイを更に設けることができる。この場合、音源抽出システムにおける複数のマイクロホンアレイは、所謂アレイオブアレイズ（array of arrays）を構成する。例えば、Ｌ個のマイクロホンアレイの各々がＭ個のマイクロホンを有する場合、全部でＬ×Ｍ個のマイクロホンが設置されることになる。このような配置であっても、システム全体で１つの逆行列を生成するので、前述のように同一方向に存在する目的音源と妨害音源を分離する効果が得られることに加え、容易に設置できる点で有用性が高い。なお、複数のマイクロホンアレイは、抽出領域外で偏った配置にせずに、外縁部の近傍に分散配置することが望ましい。
【０００９】
本発明において、前記複数のマイクロホンアレイとして、球形状のバッフルの表面に前記所定数のマイクロホンが配置された球状マイクロホンアレイを用いることができる。球状マイクロンアレイは小型に構成できる点でメリットがあるとともに、比較的簡単に前述の逆行列を生成する演算を行うことが可能となる。また、システムとしてロバストになる。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、本発明の音源抽出方法は、目的音源から伝搬する音を抽出する音源抽出方法であって、複数の単位領域に分割される所定の抽出領域外に分散配置された複数のマイクロホンにより、前記目的音源を含む１又は２以上の音源から伝搬する音を収集する音収集ステップと、前記複数のマイクロホンのそれぞれの出力信号に基づき、予め前記１又は２以上の音源の位置に対応付けられた前記複数の単位領域の各々から前記複数のマイクロホンの各々に至る音伝搬の複数の伝達関数を要素として含む行列を算出し、当該行列から得られた１つの逆行列を求めておき、この逆行列を用いて前記目的音源から伝搬する音を抽出する演算ステップと、を備えている。
【００１１】
本発明の音源抽出方法によれば、前述の音源抽出システムと同様の作用効果を実現することができる。また、複数のマイクロホンアレイを更に設ける構成についても、前述と同様に適用可能である。なお、本発明の音源抽出方法において、前記演算ステップでは、前記複数のマイクロホンの配置に応じた空間的窓関数を用いて前記目的音源を抽出することが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数の単位領域に分割される抽出領域外に複数のマイクロホンを分散配置し、音伝搬の複数の伝達関数に基づいて得られる１つの逆行列を用いて目的音源から伝搬する音を抽出するようにしたので、従来のビームフォーミング法で問題となる目的音源と妨害音源の方向性による影響を回避しつつ、シンプルな演算処理により信頼性の高い音源抽出システムを構築することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の音源抽出システムで用いる主な構成要素である球状マイクロホンアレイの構造を示す図である。
【図２】本実施形態の音源抽出システムにおける複数のマイクロホンアレイの配置例を示す図である。
【図３】図２の配置例に対応する音源抽出システムの機能ブロックの一例を示す図である。
【図４】演算処理部で実行される演算処理のうち主に逆行列の演算に関連する処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】本実施形態の音源抽出システムにおいて演算処理を適用する場合との比較のため、従来のビームフォーミング法を適用する場合を模式的に示す図である。
【図６】本実施形態の音源抽出システムにおいて演算処理を適用する場合を模式的に示す図である。
【図７】本実施形態の音源抽出システムを用いる場合の性能の検証結果を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を適用した音源抽出システムの実施形態について添付図面を参照しながら説明する。ただし、以下に述べる実施形態は本発明の技術思想を適用した形態の例であって、本発明が本実施形態の内容により限定されることはない。
【００１５】
図１は、本実施形態の音源抽出システムで用いる主な構成要素である球状マイクロホンアレイ（以下、単に「マイクロホンアレイ」という）１の構造を示している。図１に示すマイクロホンアレイ１は、硬質材料からなる球形状のバッフル１０と、このバッフル１０の球表面の所定位置にそれぞれ配置された複数のマイクロホン１１と、複数のマイクロホン１１から出力される電気信号を伝送する複数の配線が収納された配線部１２とを備えている。
【００１６】
図１の下部に示すように、本実施形態の音源抽出システムを含む空間内の位置は、Ｘ、Ｙ、Ｚ座標を変換して、方位角θ、仰角φ、距離ｒによる極座標で表示される。例えば、任意のマイクロホン１１の極座標上の位置は、（θｍ、φｍ、ｒｍ）と表すことができ、球形状のバッフル１０の中心を原点と仮定すれば、１つのマイクロホンアレイ１に取り付けられた全てのマイクロホン１１は互いに等しい距離ｒｍに設定されることになる。  
【００１７】
１つのマイクロホンアレイ１が有する複数のマイクロホン１１のそれぞれの位置については制約されないが、一般的なビームフォーミング法と同様の構成を採用することができる。また、１つのマイクロホンアレイ１が有する複数のマイクロホン１１の個数については、少なすぎると精度が低下し、多すぎると後述の演算に必要な演算量が増大する。例えば、１つのマイクロホンアレイ１に６４個のマイクロホン１１が取り付けられる。
【００１８】
ここで、各マイクロホン１１の音圧ｐｍは、次の（１）式で表される。
【数１】
2017059956.tif 000003
ただし、ｋ：波数（＝２πｆ／ｃ）
ｒ→ｍ：マイクロホンの位置べクトル
ｒ→ｓ：音源の位置べクトル
ｐｓ：音源の音圧
ｈｎ：球ハンケル関数
ｈ’ｎ：ｈｎを微分した関数
Ｐｎ：ｎ次ルジャンドル多項式
【００１９】
なお、従来の手法では、上述の音圧ｐｍをそれぞれのマイクロホン１１について取得し、所謂ビームフォーミング法を用いて目的音源の抽出を行うのに対し、本実施形態の音源抽出システムにおいては、従来のビームフォーミング法とは異なる手法で目的音源の抽出を行う点が特徴的である。この点の詳細については後述する。
【００２０】
本実施形態の音源抽出システムでは、図１のマイクロホンアレイ１を複数個用いることで、所謂アレイオブアレイズ（array of arrays）を構成する。各マイクロホン１１及び各マイクロホンアレイ１はサンプリング同期させる必要がある。図２は、本実施形態の音源抽出システムにおける複数のマイクロホンアレイ１の配置例を示している。図２では、理解の容易のため、ＸＹ座標で表される領域ＡＡに配置される音源抽出システムを想定しているが、実際の音源抽出システムはＺ方向も含む３次元空間に構成される。図２の例では、抽出領域Ａを含む矩形状の領域ＡＡのうち、抽出領域Ａの外部における４つの角部に対称的に配置された４つのマイクロホンアレイ１（ａ）、１（ｂ）、１（ｃ）、１（ｄ）を示している。この場合、各々のマイクロホンアレイ１がＮ個ずつのマイクロホン１１を有する場合、全部で４Ｎ個のマイクロホン１１が存在することになる。なお、それぞれのマイクロホンアレイ１の設置位置は自由に定めることができるが、できるだけ位置が偏らないよう、抽出領域Ａの外縁部の近傍に分散配置することが望ましい。
【００２１】
抽出領域Ａは、Ｘ方向及びＹ方向に沿って等間隔に配置された直線群により多数のグリッドＧ（本発明の単位領域）を構成する。そして、抽出すべき目的音源を含む１又は２以上の音源の各々は、抽出領域ＡのいずれかのグリッドＧに点音源として配置されると仮定し、そのグリッドＧの位置に基づいて各音源から個々のマイクロホン１１に至る伝達関数による音源抽出の演算処理が行われる。なお、具体的な演算処理については後述する。ここで、抽出領域Ａ内におけるグリッドＧのサイズ及び個数は特に制約されないが、演算量と空間分解能に応じて適切に設定される。すなわち、抽出領域Ａ内において、グリッドＧが小さ過ぎると演算量が増加し、グリッドＧが大き過ぎると空間分解能が足りずに音源同士の分離が難しくなるので、グリッドＧを適度なサイズに設定する必要がある。
【００２２】
図３は、図２の配置例に対応する音源抽出システムの機能ブロックの一例を示している。図３に示す音源抽出システムには、図２の４つのマイクロホンアレイ１（ａ）、１（ｂ）、１（ｃ）、１（ｄ）に加えて、ＡＤ変換部２０と、演算処理部２１と、出力部２２とを備えている。このうち、ＡＤ変換部２０、演算処理部２１、出力部２２は、例えば、前述のマイクロホンアレイ１の４つの配線部１２と接続可能なパーソナルコンピュータ等により一体的に構成することができる。
【００２３】
４つのマイクロホンアレイ１が有する４Ｎ個のマイクロホン１１は、各音源から伝搬した音を収集してアナログ信号Ｓａにそれぞれ変換し、それを対応する配線部１２を経由してＡＤ変換部２０に伝送する。ＡＤ変換部２０は、４Ｎ個のマイクロホン１１から出力された４Ｎ個のアナログ信号Ｓａを所定のサンプリング周波数でそれぞれサンプリングし、４Ｎ個のディジタル信号Ｓｄに変換する。すなわち、ＡＤ変換部２０には、少なくともマイクロホン１１の個数に相当する複数のＡＤ変換器が並列に配置されている。演算処理部２１は、ＡＤ変換部２０で得られた各ディジタル信号Ｓｄを用いて、目的音源の抽出に必要な後述の演算処理を実行し、演算結果に対応する信号Ｓを生成する。出力部２２は、演算処理部２１から出力された信号Ｓを、システム外部の装置あるいはシステム内部の記憶手段や表示手段等に出力する。
【００２４】
次に、本実施形態の音源抽出システムにおける演算処理の概要について説明する。図４は、予め逆行列を算出する処理の流れを示すフローチャートである。ここでは、所定の抽出領域Ａ内に存在するグリッドＧに既知の出力音を発生する基準音源を配置する。図４に示すように、各マイクロホン１１の出力信号（図３のディジタル信号Ｓｄに相当）に基づいて、Ｎ個のマイクロホンアレイ１が有する全てのマイクロホン１１の出力信号に対応する音圧ｐｍを取得する（ステップＳ１）。例えば、全部でＬ個のマイクロホン１１が存在する場合、それぞれに対応するＬ個の音圧ｐｍが得られる。
【００２５】
ここで、球状のマイクロホンアレイ１を用いる場合の各々のマイクロホン１１における音圧ｐｍは、既に説明したように、前述の（１）式で表される。グリッドＧに存在する基準音源からの音は、多様な経路を経て各々のマイクロホン１１に入力される。よって、各々のマイクロホンアレイ１が有する各々のマイクロホン１１に関し、当該基準音源の位置（図２のグリッドＧに対応）からの音伝搬の伝達関数を得ることができ、これを全てのグリッドＧに対して順次計算する（ステップＳ２）。ステップＳ２において、所定のマイクロホンアレイ１が有する各マイクロホン１１の伝達関数Ｈａｍは、例えば、（１）式に関連して、次の（２）式で表すことができる。
【数２】
2017059956.tif 000004
ただし、ｒ→ｍ：マイクロホンの位置べクトル
ｒ→ａ：マイクロホンアレイの位置べクトル
ｒ→：音源の位置べクトル
Ｒａ：バッフルの半径
ｈｎ：球ハンケル関数
ｈ’ｎ：ｈｎを微分した関数
Ｐｎ：ｎ次ルジャンドル多項式
【００２６】
ここで、所定のマイクロホンアレイ１が有する各マイクロホン１１の全音圧ｐａｍは、実際には、次の（３）式で表すように抽出領域Ａ内の体積積分で表される。
【数３】
2017059956.tif 000005
ただし、ψ：各位置の音源の分布
【００２７】
一方、本実施形態の抽出領域Ａは前述のようにグリッドＧに分割されるので、所定の空間分解能に応じて（３）式の演算回数が増減し、グリッドＧの設定により演算処理を簡素化することができる。まず、全てのマイクロホンアレイ１が有する全てのマイクロホン１１の出力を要素とする出力ベクトルＳを用いると、次の（４）式が成り立つ。
【数４】
2017059956.tif 000006
ただし、Ｈ：全ての伝達関数Ｈａｍからなる行列
Λ：全てのグリッド点に音源があると仮定したときにそれぞれの音源が発生している音の大きさ（分布）
（４）式において、分布Λの要素は、抽出領域Ａ内の任意のグリッドＧにおける音エネルギーの合計を表している。
【００２８】
本実施形態の音源抽出システムでは、上述の分布Λを求めるために（４）式より全ての伝達関数Ｈａｍを要素とする行列Ｈを求め、さらにその逆行列Ｈ−１を予め求めておき、この１つの逆行列Ｈ−１を用いた演算を行う点が特徴的である。従って、（２）式で得られる全ての伝達関数Ｈａｍに基づき、前述の逆行列Ｈ−１を生成する（ステップＳ３）。一方、抽出領域Ａ内にある目的音源の音圧ｐｔを求める場合は、まず全てのマイクロホンアレイ１が有する全てのマイクロホン１１の出力信号に基づき、出力ベクトルＳを決定する。
【００２９】
次いで、目的音源の音圧ｐｔを次の（５）式に基づき算出する。
【数５】
2017059956.tif 000007
ただし、Ｗｔ：空間的窓関数
【００３０】
なお、（５）式で用いる空間的窓関数Ｗｔは、グリッド化された抽出領域Ａの空間分解能に依存して適宜に設定される。以上のようにして、本実施形態の音源抽出システムの演算処理の結果、抽出領域Ａ内における目的音源が抽出でき、後述するように妨害音源が存在する場合であっても、目的音源を確実に分離可能となる。
【００３１】
ここで、本実施形態の音源抽出システムにおいて、前述の演算処理を適用する場合の効果について、図５及び図６を用いて説明する。図５は、２個のマイクロホンアレイ１ａ、１ｂにより目的音源３０を抽出する際、それぞれ同じ方向に２個の妨害音源３１ａ、３１ｂが存在する状況で、従来のビームフォーミング法を適用する場合を模式的に示し、図６は、図５と同様の状況で本発明に係る手法を適用する場合を模式的に示している。いずれにおいても、一方のマイクロホンアレイ１ａからビームＢａの方向に目的音源３０及び一方の妨害音源３１ａが配置され、他方のマイクロホンアレイ１ｂから見てビームＢｂの方向に目的音源３０及び他方の妨害音源３１ｂが配置され、さらに両方のビームＢａ、Ｂｂが互いに直交する位置関係にある。
【００３２】
まず、図５に示すように従来の手法を適用する場合には、一方のマイクロホンアレイ１ａによるビームＢａの範囲に目的音源３０と妨害音源３１ａの両方が存在するとともに、他方のマイクロホンアレイ１ｂによるビームＢｂの範囲に目的音源３０と妨害音源３１ｂの両方が存在する状態にある。従来の手法では、２個のマイクロホンアレイ１ａ、１ｂは、それぞれが独立に音響拡散の逆特性を計算して目的音源３０を抽出するので、それぞれのビームＢａ、Ｂｂの指向性（ビーム幅）の制約により目的音源３０を妨害音源３１ａ、３１ｂから分離することが困難となる。この場合、複雑な音源分離アルゴリズムを適用して目的音源３０と妨害音源３１ａ、３１ｂを分離することは演算量の増加を招くので現実的ではない。
【００３３】
これに対し、図６では、本発明に係る手法を適用する場合において、予めそれぞれのマイクロホンアレイ１ａ、１ｂの全てのマイクロホン１１の出力に基づき計算される前述の１つの逆行列を用いて目的音源３０を抽出する。よって、例えば、一方のマイクロホンアレイ１ａから見たとき、図６に仮想的なビームＢｃを示すように、互いに方向が異なる目的音源３０と妨害音源３１ａ、３１ｂを分離することができる。他方のマイクロホンアレイ１ｂから見たときの目的音源３０と妨害音源３１ａ、３１ｂの関係についても同様である。従って、音源抽出システムの全体において、目的音源３０とそれ以外の多数の妨害音源がそれぞれ異なるグリッドＧに位置している限り、各々の妨害音源の影響を受けることなく目的音源３０を容易に抽出することが可能となる。
【００３４】
次に、本実施形態の音源抽出システムを用いる場合の性能のシミュレーション検証結果について、図７を用いて説明する。本発明との対比のため、図７（Ａ）は音源抽出に関する手法を適用しない場合、図７（Ｂ）は従来のビームフォーミング法を適用する場合、図７（Ｃ）は本発明に係る手法を適用する場合のそれぞれの実験による検証結果が示される。いずれの図においても、目的音源３０と妨害音源３１の両方が存在する状況で、それぞれ目的音源３０の抽出性能を比較した。横軸の時間範囲は１秒とし、縦軸は−１〜＋１の範囲で正規化された音圧とした。また、音源抽出システムとしては、音源抽出の対象である抽出領域の中心から互いに３ｍ離れた２個のマイクロホンアレイ１を設置し、それぞれに６４個のマイクロホン１１を取り付けた条件とした。また、目的音源３０としては、２５ｍｓのホワイトノイズのバースト信号の出力期間と２５ｍｓの信号停止期間とを繰り返すように設定した。なお、目的音源３０と妨害音源３１は独立である。
【００３５】
図７（Ａ）に示すように、上記各手法を適用しない場合の結果から、目的音源３０と妨害音源３１は、それぞれの音圧レベルのピークが等しくなるように設定した。よって、図７（Ａ）では、目的音源３０の音圧レベルが妨害音源３１に埋もれた状態となる。一方、従来のビームフォーミング法を適用した図７（Ｂ）では、目的音源３０を妨害音源３１から分離できるが、そのＳＮ比は約１０．４ｄＢであった。これに対し、本発明に係る手法を適用した図７（Ｃ）では、目的音源３０を妨害音源３１から分離でき、かつＳＮ比が約１８．６ｄＢとなり、図７（Ｂ）に比べて明確に改善されたことが確認できた。
【００３６】
以上説明したように、本発明を適用した音源抽出システム（音源抽出方法）を採用することにより、グリッド化した抽出領域Ａ内の各音源から全てのマイクロホン１１に至る伝達関数の行列を反転した１つの逆行列を生成し、それにより妨害音源の方向性に影響されることなく目的音源を良好な性能で抽出することができる。この場合、従来のビームフォーミング法で用いる複雑な音源分離アルゴリズムは不要であり、シンプルな演算処理で目的音源の抽出が可能となる。また、本発明を適用した音源抽出システムにより、目的音源が静止している場合だけではなく、目的音源が移動している場合もそれに追随して抽出することができる。なお、抽出領域Ａ内の複数のマイクロホン１１は、マイクロホンアレイ１を構成しない場合も本発明の適用が可能であるが、所定数のマイクロホンアレイ１を用いることで、抽出領域Ａの角部などに簡単に設置できる効果を得られる。
【００３７】
以上、本実施形態に基づき本発明の内容を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で多様な変更を施すことができる。上記実施形態の主な構成要素（図１、図２、図３）や演算処理の手順（図４）などについては、上記実施形態で開示した内容に限定されるものではなく、本発明の作用効果を得られる限り、適宜に変更可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１…マイクロホンアレイ
１０…バッフル
１１…マイクロホン
１２…配線部
２０…ＡＤ変換部
２１…演算処理部
２２…出力部
３０…目的音源
３１…妨害音源
Ａ…抽出領域
Ｇ…グリッド
【図１】
2017059956.tif 000008
【図２】
2017059956.tif 000009
【図３】
2017059956.tif 000010
【図４】
2017059956.tif 000011
【図５】
2017059956.tif 000012
【図６】
2017059956.tif 000013
【図７】
2017059956.tif 000014