JP7349410B2 - System and method for reproducing acoustic signals from a predetermined direction of arrival - Google Patents
System and method for reproducing acoustic signals from a predetermined direction of arrival Download PDFInfo
- Publication number
- JP7349410B2 JP7349410B2 JP2020101319A JP2020101319A JP7349410B2 JP 7349410 B2 JP7349410 B2 JP 7349410B2 JP 2020101319 A JP2020101319 A JP 2020101319A JP 2020101319 A JP2020101319 A JP 2020101319A JP 7349410 B2 JP7349410 B2 JP 7349410B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acoustic
- tag
- sound
- arrival
- collection device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Stereophonic System (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
Description
本発明は、環境音に内在する音響信号の検出及び再生の技術に関する。特に、ネットワークを介したテレプレゼンス(テレビ会議)システムに適する。 The present invention relates to technology for detecting and reproducing acoustic signals inherent in environmental sounds. It is particularly suitable for telepresence (video conference) systems via networks.
仕事や業務に限らず、離れて暮らす親と子など、メンバ同士が異なる拠点間で離れて活動や生活をする場合が多い。この場合、スマートフォンやパソコンなどの電話や通信の機能によって、相手の状況を認識し合おうとする。このとき、自発的にコミュニケーションをとる必要があり、遠隔で活動するメンバが疎外感を抱くなどの問題が指摘されている(例えば非特許文献1参照)。 In many cases, members engage in activities and lives apart from each other in different locations, not just for work or business, but also for parents and children who live far apart. In this case, each party tries to recognize the other party's situation using the telephone and communication functions of smartphones, computers, etc. At this time, it is necessary to communicate spontaneously, and it has been pointed out that members working remotely may feel left out (for example, see Non-Patent Document 1).
これに対し、複数の拠点間で、映像及び音声を常時流し続けるテレプレゼンスシステムが利用されるようになってきている(例えば非特許文献2、3参照)。これは、テレビ会議システムと同じであるが、通話又は会議中にのみ接続するものではなく、常時接続されている。このシステムによれば、遠隔の異なる拠点に滞在するメンバ(親子、家族、社員)同士であっても、相手周辺の環境音や画像を常時送信することによって、互いの状況を共有しながら、あたかも同じ居所にいるような環境を提供することができる。テレプレゼンスシステムは、国内及び海外における拠点間のみではなく、会社と在宅又はシェアオフィスとの間でも、ネットワークを介して手軽に接続することができる。
例えば代表的なテレビ電話のSkype(登録商標)によれば、遠隔拠点のメンバの動向を共有するために、「在籍/離席」の状態を、相手側の端末のディスプレイに表示することができる。
In contrast, telepresence systems that constantly stream video and audio between multiple locations have come into use (for example, see Non-Patent
For example, according to Skype (registered trademark), a typical videophone service, in order to share the movements of members at remote locations, it is possible to display the status of "attended/away" on the display of the other party's terminal. .
尚、他の従来技術として、映像を拡大表示する際に、複数のマイクで収音した音響信号の音場の方向、広さを調整し、ユーザが指定した映像の範囲に合った音場を再現する技術もある(例えば特許文献1参照)。この技術によれば、複数のマイクで収音した音響信号の音場の方向、広さを調整し再生することができる。
また、作業中にディスプレイを見ていなくても、遠隔拠点のメンバの状況を知るために、その相手方の状況を合成音で伝える技術もある(例えば非特許文献4参照)。
更に、遠隔拠点間で互いに多様な環境音を認識し合う環境音認識装置の技術もある(例えば特許文献2参照)。
Another conventional technique is to adjust the direction and width of the sound field of acoustic signals picked up by multiple microphones to create a sound field that matches the range of the video specified by the user when displaying an enlarged video. There is also a technique for reproducing this (for example, see Patent Document 1). According to this technology, the direction and width of the sound field of acoustic signals collected by multiple microphones can be adjusted and reproduced.
In addition, there is also a technology in which the situation of a member at a remote site is communicated using a synthesized voice in order to know the situation of a member at a remote site even if the user is not looking at the display while working (for example, see Non-Patent Document 4).
Furthermore, there is a technology for an environmental sound recognition device that mutually recognizes various environmental sounds between remote locations (for example, see Patent Document 2).
既存のテレプレゼンスシステムによれば、第1の拠点の収音装置によって収音された音響信号を、第2の拠点の再生装置によって再生することができる。このとき、第1の拠点の環境音を単に録音し、第2の拠点ではその環境音をそのまま再生するだけである。 According to the existing telepresence system, a sound signal picked up by a sound pickup device at a first base can be reproduced by a playback device at a second base. At this time, the environmental sounds at the first base are simply recorded, and the second base simply plays back the environmental sounds as they are.
これに対し、本願の発明者らは、第2の拠点では、当該第2の拠点の音源位置に応じて第1の拠点の環境音を再生した方が、第2の拠点のユーザは、第1の拠点のユーザの存在を雰囲気的に感じることができないか、と考えた。例えば、第1の拠点で水道の蛇口音が収音された場合、第2の拠点における水道の位置から、第1の拠点の水道の蛇口音が到来するように再生することができないか、と考えた。
また、そのように考えると、収音機能を搭載した再生装置の場合、所定の音響信号を収音した際に、その音響信号の到来方向から、再生対象となる別の音響信号を再生することものできるのではないか、と考えた。
In contrast, the inventors of the present application have found that if the environmental sound of the first base is played back at the second base according to the sound source position of the second base, the user of the second base will We wondered if it would be possible to feel the presence of the users at
Also, considering this, in the case of a playback device equipped with a sound collection function, when a predetermined sound signal is collected, it is possible to play back another sound signal to be played from the direction of arrival of the sound signal. I thought I might be able to do something.
そこで、本発明は、再生対象の音響信号、又は、遠隔の収音装置から受信した音響信号を、所定の到来方向から再生するシステム及び方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a system and method for reproducing an acoustic signal to be reproduced or an acoustic signal received from a remote sound collection device from a predetermined arrival direction.
本発明によれば、環境音を収音する複数のマイクを有する収音装置と、環境音を収音する複数のマイクと複数のスピーカとを有する再生装置とが、ネットワークを介して接続されたシステムであって、
収音装置は、
音響タグ毎に、音響信号を紐付けて蓄積する第1の音響データベースと、
環境音に内在する1つ以上の音響信号を検出する第1の音源分離手段と、
第1の音響データベースを用いて、環境音に内在する1つ以上の音響信号を検出し、当該音響信号の音響タグを推定する第1の音響タグ推定手段と、
音響タグを、再生装置へ送信する音響タグ送信手段と
を有し、
再生装置は、
音響タグ毎に、音響信号を紐付けて蓄積する第2の音響データベースと、
環境音に内在する1つ以上の音響信号を検出すると共に、音響信号毎の到来方向を推定する第2の音源分離手段と、
第2の音響データベースを用いて、音響信号の音響タグを推定する第2の音響タグ推定手段と、
収音装置から受信した音響タグに紐付く音響信号が、検出された同一の音響タグの到来方向から聞こえるように合成した環境音を、複数のスピーカから出力する環境音再生手段と
を有することを特徴とするシステム。
According to the present invention, a sound collection device having a plurality of microphones for picking up environmental sounds, and a playback device having a plurality of microphones and a plurality of speakers for picking up environmental sounds are connected via a network. A system that
The sound collection device is
a first acoustic database that associates and accumulates acoustic signals for each acoustic tag;
a first sound source separation means for detecting one or more acoustic signals inherent in the environmental sound;
a first acoustic tag estimating means for detecting one or more acoustic signals inherent in environmental sounds using a first acoustic database and estimating an acoustic tag of the acoustic signals;
acoustic tag transmitting means for transmitting the acoustic tag to the playback device;
has
The playback device is
a second acoustic database that associates and accumulates acoustic signals for each acoustic tag;
a second sound source separation means that detects one or more acoustic signals inherent in the environmental sound and estimates the direction of arrival of each acoustic signal;
a second acoustic tag estimation means for estimating an acoustic tag of an acoustic signal using a second acoustic database;
and an environmental sound reproduction means for outputting from a plurality of speakers an environmental sound synthesized so that the acoustic signal associated with the acoustic tag received from the sound collection device can be heard from the direction of arrival of the same detected acoustic tag. Featured system.
本発明のシステムにおける他の実施形態によれば、
収音装置の第1の音源分離手段及び再生装置の第2の音源分離手段は、複数のマイクを用いたブラインド音源分離方式又はビームフォーミング方式によって、音響信号の到来方向を推定することも好ましい。
According to other embodiments of the system of the invention:
It is also preferable that the first sound source separation means of the sound collection device and the second sound source separation means of the reproduction device estimate the arrival direction of the acoustic signal by a blind sound source separation method or a beamforming method using a plurality of microphones.
本発明のシステムにおける他の実施形態によれば、
再生装置は、音響タグ毎に、当該音響タグに紐付く音響信号における所定期間の到来方向の分布から到来方向を決定する第2の到来方向決定手段を更に有することも好ましい。
According to other embodiments of the system of the invention:
It is also preferable that the playback device further includes a second direction of arrival determining means for determining the direction of arrival for each acoustic tag based on the distribution of directions of arrival for a predetermined period in the acoustic signals associated with the acoustic tag.
本発明のシステムにおける他の実施形態によれば、
収音装置について、
第1の音源分離手段は、音響信号毎の到来方向を更に推定し、
音響タグ送信手段は、到来方向を再生装置へ更に送信し、
再生装置について、
環境音再生手段は、再生対象の音響タグに紐付く音響信号を、収音装置から受信した到来方向から聞こえるように合成した環境音を再生する
ことも好ましい。
According to other embodiments of the system of the invention:
Regarding the sound collection device,
The first sound source separation means further estimates the arrival direction of each acoustic signal,
The acoustic tag transmitting means further transmits the direction of arrival to the playback device,
Regarding the playback device,
It is also preferable that the environmental sound reproducing means reproduces an environmental sound that is synthesized from the acoustic signal associated with the acoustic tag to be reproduced so as to be audible from the direction of arrival received from the sound collection device.
本発明のシステムにおける他の実施形態によれば、
収音装置について、
音響タグ送信手段は、第1の音源分離手段から出力された音響信号を更に送信し、
再生装置について、
環境音再生手段は、収音装置から受信した音響信号を再生する
ことも好ましい。
According to other embodiments of the system of the invention:
Regarding the sound collection device,
The acoustic tag transmitting means further transmits the acoustic signal output from the first sound source separating means,
Regarding the playback device,
It is also preferable that the environmental sound reproduction means reproduces the acoustic signal received from the sound collection device.
本発明のシステムにおける他の実施形態によれば、
再生装置における環境音再生手段は、収音装置から受信した音響タグのうち、第2の音響タグ推定手段によって検出された音響タグ以外の音響タグのみを、再生対象の音響タグとすることも好ましい。
According to other embodiments of the system of the invention:
It is also preferable that the environmental sound reproduction means in the reproduction device selects only the acoustic tags other than the acoustic tag detected by the second acoustic tag estimation means, among the acoustic tags received from the sound collection device, as acoustic tags to be reproduced. .
本発明のシステムにおける他の実施形態によれば、
音響タグ同士は、音響信号同士の類似度を算出可能となるように表現されており、
再生装置における環境音再生手段は、収音装置から受信した音響タグと、第2の音響タグ推定手段によって検出された音響タグとの間の類似度を算出し、当該類似度が所定閾値以下(類似しない)となる音響タグのみを、再生対象の音響タグとする
ことも好ましい。
According to other embodiments of the system of the invention:
Acoustic tags are expressed in such a way that it is possible to calculate the similarity between acoustic signals.
The environmental sound reproduction means in the reproduction device calculates the degree of similarity between the acoustic tag received from the sound collection device and the acoustic tag detected by the second acoustic tag estimation means, and calculates the degree of similarity between the acoustic tag received from the sound collection device and the acoustic tag detected by the second acoustic tag estimating means, and if the degree of similarity is equal to or less than a predetermined threshold ( It is also preferable to select only the acoustic tags that are not similar as the acoustic tags to be reproduced.
本発明のシステムにおける他の実施形態によれば、
再生装置の第2の音響データベースに蓄積された音響タグ及び音響信号は、収音装置の第1の音響データベースに蓄積された音響タグ及び音響信号の一部又は全部であり、
再生装置の第2の音響データベースに蓄積された音響タグと、収音装置の第1の音響データベースに蓄積された音響タグとが同一であっても、異なる音響信号に基づく音響信号である
ことも好ましい。
According to other embodiments of the system of the invention:
The acoustic tags and acoustic signals accumulated in the second acoustic database of the playback device are part or all of the acoustic tags and acoustic signals accumulated in the first acoustic database of the sound collection device,
Even if the acoustic tag stored in the second acoustic database of the playback device and the acoustic tag accumulated in the first acoustic database of the sound collection device are the same, the acoustic signals may be based on different acoustic signals. preferable.
本発明によれば、環境音を収音する複数のマイクを有する収音装置と、環境音を収音する複数のマイクと複数のスピーカとを有する再生装置とが、ネットワークを介して接続されたシステムにおける音響信号の再生方法であって、
収音装置は、
音響タグ毎に、音響信号を紐付けて蓄積する第1の音響データベースを有し
環境音に内在する1つ以上の音響信号を検出する第1のステップと、
第1の音響データベースを用いて、環境音に内在する1つ以上の音響信号を検出し、当該音響信号の音響タグを推定する第2のステップと、
音響タグを、再生装置へ送信する第3のステップと
を実行し、
再生装置は、
音響タグ毎に、音響信号を紐付けて蓄積する第2の音響データベースを有し、
環境音に内在する1つ以上の音響信号を検出すると共に、音響信号毎の到来方向を推定する第4のステップと、
第2の音響データベースを用いて、音響信号の音響タグを推定する第5のステップと、
収音装置から受信した音響タグに紐付く音響信号が、検出された同一の音響タグの到来方向から聞こえるように合成した環境音を、複数のスピーカから出力する第6のステップと
を実行することを特徴とする。
According to the present invention, a sound collection device having a plurality of microphones for picking up environmental sounds, and a playback device having a plurality of microphones and a plurality of speakers for picking up environmental sounds are connected via a network. A method for reproducing an acoustic signal in a system comprising:
The sound collection device is
Each acoustic tag has a first acoustic database that associates and accumulates acoustic signals.
a first step of detecting one or more acoustic signals inherent in the environmental sound;
a second step of detecting one or more acoustic signals inherent in the environmental sounds using the first acoustic database and estimating an acoustic tag of the acoustic signals;
a third step of transmitting the acoustic tag to the playback device;
Run
The playback device is
Each acoustic tag has a second acoustic database that stores acoustic signals in association with each other;
a fourth step of detecting one or more acoustic signals inherent in the environmental sound and estimating the arrival direction of each acoustic signal;
a fifth step of estimating an acoustic tag of the acoustic signal using the second acoustic database;
and a sixth step of outputting, from a plurality of speakers, an environmental sound synthesized so that the acoustic signal associated with the acoustic tag received from the sound collection device can be heard from the direction of arrival of the same detected acoustic tag. It is characterized by
本発明によれば、複数のマイクによって環境音を収音すると共に、前述した再生装置とネットワークを介して接続される収音装置の収音方法であって、
収音装置は、
音響タグ毎に、音響信号を蓄積する第1の音響データベースを有し、
環境音に内在する1つ以上の音響信号を検出する第1のステップと、
第1の音響データベースを用いて、環境音に内在する1つ以上の音響信号を検出し、当該音響信号の音響タグを推定する第2のステップと、
音響タグを、再生装置へ送信する第3のステップと
を実行し、
再生装置は、収音装置から受信した音響タグを、再生対象の音響タグとする
ように実行することを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a sound collection method using a sound collection device that collects environmental sounds using a plurality of microphones and is connected to the above-mentioned playback device via a network.
The sound collection device is
a first acoustic database for accumulating acoustic signals for each acoustic tag;
a first step of detecting one or more acoustic signals inherent in the environmental sound;
a second step of detecting one or more acoustic signals inherent in the environmental sounds using the first acoustic database and estimating an acoustic tag of the acoustic signals;
a third step of transmitting the acoustic tag to the playback device;
The playback device is characterized in that it executes the acoustic tag received from the sound collection device so as to set it as a playback target acoustic tag.
本発明のシステム及び方法によれば、再生対象の音響信号、又は、遠隔の収音装置から受信した音響信号を、所定の到来方向から聞こえるよう再生することができる。
本発明によれば、具体的には、収音側における各音源の音響信号を、再生側における各音源の位置に応じてその音響信号を再生することができる。収音装置と再生装置とが異なる拠点に配置された場合であっても、遠隔に滞在するメンバ同士で、互いの環境音を共有することができる。
According to the system and method of the present invention, an acoustic signal to be reproduced or an acoustic signal received from a remote sound collection device can be reproduced so that it can be heard from a predetermined direction of arrival.
According to the present invention, specifically, the acoustic signal of each sound source on the sound collection side can be reproduced according to the position of each sound source on the reproduction side. Even if the sound collection device and the playback device are located at different bases, members staying remotely can share each other's environmental sounds.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail using the drawings.
本発明によれば、以下の2つの実施形態について説明する。
第1の実施形態は、拠点内に配置された再生装置のみから構成され、図1~図7で後述する。
第2の実施形態は、第1の拠点内に配置された収音装置と、第2の拠点内に配置された再生装置とから構成され、図8~図13で後述する。
According to the present invention, the following two embodiments will be described.
The first embodiment is comprised only of playback devices placed within the base, and will be described later with reference to FIGS. 1 to 7.
The second embodiment includes a sound collection device placed in a first base and a playback device placed in a second base, and will be described later with reference to FIGS. 8 to 13.
<第1の実施形態>
再生装置は、その拠点内のユーザに聞こえる環境音から複数の音響信号の到来方向を検出し、所定の音響信号が到来する方向から聞こえるように、所定の再生対象の音響信号を再生する。
<First embodiment>
The playback device detects the direction of arrival of a plurality of acoustic signals from the environmental sounds heard by users within the base, and plays back the sound signal to be played back so that the sound signal can be heard from the direction from which the sound signal arrives.
図1は、再生装置が配置された拠点Bの環境音を表す第1の外観図である。
図1によれば、ユーザbの周辺環境の外観が表されており、水道や窓、洗濯機が配置されている。このとき、ユーザbには、水道の蛇口音「シャー」や、窓の開閉音「キーッ」、洗濯機の駆動音「クルンクルン」が混在した環境音が聞こえている。
また、図1によれば、拠点B内に、本発明の再生装置2が配置されている。再生装置2は、環境音を収音するための複数のマイクと、再生対象の音響信号を所定の到来方向から聞こえるように再生するための複数のスピーカとを搭載する。
FIG. 1 is a first external view showing the environmental sounds of base B where the playback device is placed.
According to FIG. 1, the external appearance of user b's surrounding environment is shown, and a water supply, windows, and a washing machine are arranged therein. At this time, user b hears an environmental sound that includes a mixture of the water faucet sound, "squeak", the sound of windows opening and closing, and the "crunching" sound of the washing machine.
Further, according to FIG. 1, a
<再生装置2>
図2は、本発明における再生装置の機能構成図である。
<
FIG. 2 is a functional configuration diagram of the playback device according to the present invention.
図2によれば、再生装置2は、マイク201と、スピーカ202と、第2の音響データベース21と、第2の音源分離部22と、第2の音響タグ推定部23と、第2の到来方向決定部24と、環境音再生部25とを有する。これら機能構成部は、装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現できる。また、これら機能構成部の処理の流れは、環境音再生方法としても理解できる。
According to FIG. 2, the
[マイク201]
マイク201は、環境音を収音する複数のマイクロフォンからなる。例えばマイクロフォンアレイのようなものであってもよい。マイクロフォンアレイは、複数のマイクによって収音された環境音を信号処理することによって、音の空間的な情報を取得することができる。
[Mike 201]
The
[スピーカ202]
スピーカ202は、複数のスピーカからなり、再生対象の音響信号を所定の方向から到来するように聞こえる環境音を再生する。音響信号毎に到来方向が制御された環境音を再生することができる。
[Speaker 202]
The
[第2の音響データベース21]
第2の音響データベース21は、音響タグ毎に音響信号を蓄積する。
音響タグ<->音響信号
「音響タグ」は、音響信号を特定するための識別子である。
「音響信号」は、音響信号そのものに限らず、時系列の周波数スペクトルのような音響的特徴量の標準パターンのようなものであってもよい。
[Second acoustic database 21]
The second
Acoustic tag<->acoustic signal An “acoustic tag” is an identifier for specifying an acoustic signal.
The "acoustic signal" is not limited to the acoustic signal itself, but may be a standard pattern of acoustic features such as a time-series frequency spectrum.
[第2の音源分離部22]
第2の音源分離部22は、環境音に内在する1つ以上の音響信号を検出すると共に、音響信号毎の到来方向を推定する。
[Second sound source separation unit 22]
The second sound
図3は、再生装置における第2の音源分離部及び第2の音響タグ推定部の説明図である。
図3によれば、第2の音源分離部22には、マイク201によって収音された環境音が入力される。この環境音には、例えば以下のような様々な音響信号が内在している。
「キーッ」
「ク ル ン ク ル ン」
「シ ャ ー」
第2の音源分離部22は、音源毎に分離して検出した音響信号と、その到来方向とを出力する。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the second sound source separation unit and the second acoustic tag estimation unit in the playback device.
According to FIG. 3, the environmental sound picked up by the
"Squeak"
"Krunkrun"
"Shah"
The second sound
第2の音源分離部22には、音響信号の到来方向を推定するために、ブラインド音源分離方式又はビームフォーミング方式を採用することができる。これら方式によれば、環境音に混在する音響信号を検出し、各音響信号の到来方向も検出することができる。
The second sound
(ブラインド音源分離方式)
図4は、ブラインド音源分離方式を用いた到来方向の検出を表す説明図である。
ブラインド音源分離方式とは、例えば独立成分分析に基づく場合(非特許文献5参照)、複数音源が未知であっても統計的に互いに独立であるとする仮定の下、分離信号が互いに独立となるようなフィルタを構成する。音響信号は、(マイクの数-1)個まで検出可能となる。尚、ブラインド音源分離方式は、音源の種類や空間的位置の知識、目的音の区間の切り出し、合成条件などの情報を原理的に必要とせず、音源信号の調波構造の仮定も用いない。
(Blind sound source separation method)
FIG. 4 is an explanatory diagram showing arrival direction detection using the blind sound source separation method.
A blind sound source separation method is, for example, when based on independent component analysis (see Non-Patent Document 5), separated signals are made independent of each other under the assumption that multiple sound sources are statistically independent from each other even if they are unknown. Configure a filter like this. Up to (number of microphones - 1) acoustic signals can be detected. Note that the blind sound source separation method does not in principle require information such as knowledge of the type and spatial position of the sound source, extraction of the target sound section, and synthesis conditions, and does not use assumptions about the harmonic structure of the sound source signal.
(ビームフォーミング方式)
図5は、ビームフォーミング方式を用いた到来方向の検出を表す説明図である。
ビームフォーミング方式は、各マイクが目的方向の音源の音響信号を検出する方式をいう(例えば非特許文献5参照)。音源から各マイクロフォンへの音波伝搬がそれぞれ異なることに基づいて、遅延及びフィルタによって位相や振幅を制御する。これによって、目的方向以外の音響信号の感度を低下させて、目的方向の音響信号の感度(S/N比)を確保する。
具体的には、マイクロフォンアレイからの角度を複数に分割し(図5によれば8分割)、角度範囲毎に、目的方向として音響信号を収音する。
(Beamforming method)
FIG. 5 is an explanatory diagram showing detection of the direction of arrival using the beamforming method.
The beamforming method is a method in which each microphone detects an acoustic signal of a sound source in a target direction (see, for example, Non-Patent Document 5). Based on the fact that the sound waves propagate differently from the sound source to each microphone, the phase and amplitude are controlled by delays and filters. This reduces the sensitivity of acoustic signals in directions other than the target direction, and ensures the sensitivity (S/N ratio) of the acoustic signals in the target direction.
Specifically, the angle from the microphone array is divided into a plurality of parts (eight divisions according to FIG. 5), and an acoustic signal is collected in each angular range as a target direction.
[第2の音響タグ推定部23]
第2の音響タグ推定部23は、第2の音響データベース21を用いて、音響信号の音響タグを推定する。
[Second acoustic tag estimation unit 23]
The second acoustic
第2の音響タグ推定部23は、メル周波数ケプストラム係数(MFCC)を特徴量とし抽出し、深層学習に基づくニューラルネットワークを用いて音響信号を識別する(例えば非特許文献3、4参照)。これは、制約付きボルツマンマシン(RBM)に基づく自己符号化器によって事前学習された隠れ層を積み重ねて、多層の階層ネットワークを構築し、最終層の出力を使った識別ネットワークを追加して、全体として教師あり学習によって音響タグを検出している。
第2の音響タグ推定部23は、学習段階として、第2の音響データベース21に蓄積された音響タグ及び音響信号を対応付けた教師データによって学習する。推定段階として、第2の音源分離部22からの音響信号を入力し、当該音響信号に対応する音響タグを出力する。
The second acoustic
As a learning stage, the second acoustic
図3によれば、第2の音響タグ推定部23は、例えば以下のように音響タグを推定している。
音響タグ101(水道の蛇口音)
音響タグ167(洗濯機の駆動音)
音響タグ143(窓の開閉音)
According to FIG. 3, the second acoustic
Acoustic tag 101 (water faucet sound)
Acoustic tag 167 (washing machine driving sound)
Acoustic tag 143 (window opening/closing sound)
[第2の到来方向決定部24]
第2の到来方向決定部24は、第2の音響タグ推定部23から音響タグを入力し、第2の音源分離部22から到来方向を入力する。そして、第2の到来方向決定部24は、各音響タグが紐付く音響信号毎に、所定期間における到来方向の分布から到来方向を決定する。所定期間分析することによって、各音響タグが紐付く音響信号を発する音源が位置する方向を決定する。
そして、第2の到来方向決定部24は、再生装置2の周辺の環境音に基づく音響タグ及び到来方向を紐付けて記憶する。例えば、以下のように紐付けて記憶しているとする。
音響タグ101(水道の蛇口音) <->到来方向2
音響タグ167(洗濯機の駆動音)<->到来方向7
音響タグ143(窓の開閉音) <->到来方向1
[Second arrival direction determining unit 24]
The second direction of
Then, the second arrival
Acoustic tag 101 (water faucet sound) <->Direction of
Acoustic tag 167 (washing machine driving sound) <-> Direction of arrival 7
Acoustic tag 143 (window opening/closing sound) <->Direction of
[環境音再生部25]
環境音再生部25は、再生対象の音響信号を再生するべきトリガが発生した際に、第2の到来方向決定部24に対して音響タグを参照する。そして、その音響タグに紐付けられた到来方向を取得する。
次に、環境音再生部25は、再生対象の音響タグに紐付く音響信号が、第2の到来方向決定部24によって決定された同一の音響タグの到来方向から聞こえるように合成し、環境音を再生する。環境音は、複数のスピーカ202へ出力される。
即ち、第2の到来方向決定部24に音響タグが蓄積されている場合にのみ、環境音再生部25は、その到来方向を参照し、再生対象の音響信号をその到来方向から再生する。
[Environmental sound reproduction section 25]
The environmental
Next, the environmental
That is, only when the acoustic tag is stored in the second direction of
図6は、再生装置における環境音再生部の説明図である。
図6によれば、環境音再生部25には、再生対象となる音響信号及び音響タグ143が、トリガとなる再生時に入力される。
音響タグ143(窓の開閉音) <->音響信号「ビーッ」
このとき、環境音再生部25は、その音響タグ143で第2の到来方向決定部24を参照し、到来方向1を取得する。そして、環境音再生部25は、再生対象の音響信号「ビーッ」を到来方向1から再生するように環境音を合成する。
FIG. 6 is an explanatory diagram of the environmental sound reproduction section in the reproduction device.
According to FIG. 6, the acoustic signal to be reproduced and the acoustic tag 143 are input to the environmental
Acoustic tag 143 (window opening/closing sound) <->Acoustic signal "beep"
At this time, the environmental
図7は、再生装置によって再生された拠点Bの環境音を表す第2の外観図である。
図7によれば、拠点Bの環境音として、窓の方向から音響信号「ビーッ」が再生されている。これは、再生装置2が、収音した環境音に基づく窓の開閉音の到来方向から、再生対象の音響信号「ビーッ」が到来するように再生する。
このように、第1の実施形態によれば、再生対象の音響信号を、収音した音響信号の到来方向に応じた位置の音源(例えば窓)から聞こえるような環境音として、再生することができる。
FIG. 7 is a second external view showing the environmental sounds of base B reproduced by the reproduction device.
According to FIG. 7, as the environmental sound of base B, an acoustic signal "beep" is reproduced from the direction of the window. This is so that the
As described above, according to the first embodiment, it is possible to reproduce the acoustic signal to be reproduced as an environmental sound that can be heard from a sound source (for example, a window) at a position corresponding to the arrival direction of the collected acoustic signal. can.
<第2の実施形態>
収音装置は、第1の拠点内のユーザに聞こえる環境音から、各音響信号の音響タグを検出し、その音響タグを再生装置へ送信する。また、収音装置は、各音響信号の到来方向及び/又は音響信号を更に検出し、それらも再生装置へ送信するものであってもよい。
再生装置は、第1の拠点の収音装置から受信した1つ以上の音響タグに紐付く音響信号を、第2の拠点内の環境音として合成して再生する。このとき、各音響信号を、所定の到来方向(再生装置自ら収音した音響信号の到来方向、又は、収音装置から受信した音響タグに紐付く音響信号の到来方向)から再生することができる。
<Second embodiment>
The sound collection device detects the acoustic tag of each acoustic signal from the environmental sounds heard by users in the first base, and transmits the acoustic tag to the playback device. Further, the sound collection device may further detect the direction of arrival of each acoustic signal and/or the acoustic signal, and may also transmit them to the playback device.
The reproduction device synthesizes and reproduces the acoustic signals associated with one or more acoustic tags received from the sound collection device at the first base as an environmental sound within the second base. At this time, each acoustic signal can be reproduced from a predetermined arrival direction (the arrival direction of the acoustic signal collected by the reproduction device itself, or the arrival direction of the acoustic signal associated with the acoustic tag received from the sound collection device). .
図8は、収音装置が配置された拠点Aの環境音を表す外観図である。
図8によれば、ユーザa1、a2の周辺環境の外観が表されており、水道や窓、洗濯機が配置されている。このとき、ユーザa1、a2には、以下のような音響信号が混在した環境音として聞こえている。
水道の蛇口音 「ジャー」
窓の開閉音 「バタッ」
洗濯機の駆動音「グルングルン」
また、図8によれば、拠点A内に、本発明の収音装置1が配置されている。収音装置1は、環境音を収音するための複数のマイクを搭載すると共に、ネットワークを介して遠隔の再生装置2と通信する。
FIG. 8 is an external view showing the environmental sounds of base A where the sound collection device is placed.
According to FIG. 8, the external appearance of the surrounding environment of users a1 and a2 is shown, and a water supply, windows, and a washing machine are arranged. At this time, users a1 and a2 hear environmental sounds that include a mixture of the following acoustic signals.
Water faucet sound "jar"
Window opening/closing sound “bap”
Washing machine driving sound "Grungurun"
Moreover, according to FIG. 8, the
図9は、拠点Bの周辺環境に再生装置が配置された外観図である。
図9によれば、ユーザbの周辺環境の外観が表されており、水道や窓、洗濯機が配置されている。ここで、拠点Aの水道や窓、洗濯機の配置位置と、拠点Bの水道や窓、洗濯機の配置位置とは、当然に異なっている。そのために、拠点Aの環境音における音源の位置と、拠点Bの環境音における音源の位置とも、当然に異なっている。
FIG. 9 is an external view of playback devices arranged in the surrounding environment of base B.
According to FIG. 9, the external appearance of the surrounding environment of user b is shown, and a water supply, windows, and a washing machine are arranged. Here, the locations of the water supply, windows, and washing machines at base A are naturally different from the locations of the water supply, windows, and washing machines at base B. Therefore, the position of the sound source in the environmental sound of base A is naturally different from the position of the sound source in the environmental sound of base B.
<収音装置1>
図10は、本発明における収音装置の機能構成図である。
<
FIG. 10 is a functional configuration diagram of the sound collection device according to the present invention.
図10によれば、収音装置1は、複数のマイク101と、第1の音響データベース11と、第1の音源分離部12と、第1の音響タグ推定部13と、音響タグ送信部14とを有する。これら機能構成部は、装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現できる。また、これら機能構成部の処理の流れは、収音送信方法としても理解できる。
According to FIG. 10, the
[第1の音響データベース11]
第1の音響データベース11は、音響タグ毎に、音響信号を蓄積する。基本的に、収音装置1の第1の音響データベース11は、前述した再生装置2の第2の音響データベースと同じ機能のものである。
[First acoustic database 11]
The first
ここで、再生装置2の第2の音響データベース21に蓄積された音響タグ及び音響信号は、収音装置1の第1の音響データベース11に蓄積された音響タグ及び音響信号の一部又は全部であってもよい。
例えば、収音装置1の第1の音響データベース11に蓄積された音響タグ及び音響信号が、再生装置2の第2の音響データベース21に蓄積されていない場合、その音響信号は再生されないだけである。
一方で、収音装置1の第1の音響データベース11に蓄積された音響タグ及び音響信号が、再生装置2の第2の音響データベース21にも蓄積されている場合、再生装置2における第2の音響データベース21の音響信号によって合成された環境音が再生される。即ち、再生装置2の第2の音響データベース21に蓄積された音響タグと、収音装置1の第1の音響データベース11に蓄積された音響タグとが、異なる音響信号である場合、第2の音響データベース21の音響信号によって変換された環境音が再生されることとなる。
Here, the acoustic tags and acoustic signals accumulated in the second
For example, if the acoustic tag and acoustic signal accumulated in the first
On the other hand, if the acoustic tags and acoustic signals accumulated in the first
[第1の音源分離部12]
第1の音源分離部12は、拠点Aの環境音に内在する1つ以上の音響信号を検出すると共に、音響信号毎の到来方向を推定する。前述した再生装置2の第2の音源分離部22と同じ機能のものである。
[First sound source separation unit 12]
The first sound
[第1の音響タグ推定部13]
第1の音響タグ推定部13は、第1の音響データベース11を用いて、環境音に内在する1つ以上の音響信号を検出し、当該音響信号の音響タグを推定する。前述した再生装置2の第2の音響タグ推定部23と同じ機能のものである。
[First acoustic tag estimation unit 13]
The first acoustic
[音響タグ送信部14]
音響タグ送信部14は、音響タグ(音響タグのみを又は音響タグ及び到来方向の両方)を、再生装置2へ送信する。
また、他の実施形態として、収音装置1で収音した音響信号をそのまま、再生装置2で再生する場合、音響タグ送信部14は、「音響信号」自体も再生装置2へ送信する。
[Acoustic tag transmitter 14]
The
Further, as another embodiment, when the acoustic signal collected by the
図11は、図10の収音装置から音響タグ及び到来方向を受信する再生装置の機能構成図である。
図11によれば、再生装置2は、音響タグ受信部26を更に有し、収音装置1から、音響タグ(及び到来方向)を受信する。受信した音響タグ(及び到来方向)は、前述した図2の再生装置2における再生対象となる。それ以外の機能構成部は、前述した図2の再生装置2の機能構成図と同じものである。
FIG. 11 is a functional configuration diagram of a playback device that receives an acoustic tag and direction of arrival from the sound collection device of FIG. 10.
According to FIG. 11, the
図12は、収音装置から再生装置へ送信されるデータを表す説明図である。 FIG. 12 is an explanatory diagram showing data transmitted from the sound collection device to the playback device.
図12によれば、例えば以下の4つのパターンの実施例がある。
(第1のパターン)
収音装置1の音響タグ送信部14は、「音響タグ」のみを、再生装置2の音響タグ受信部26へ送信する。
(収音装置)
音響タグ101(水道の蛇口音) ->
音響タグ167(洗濯機の駆動音)->
音響タグ143(窓の開閉音) ->
図13は、第1のパターンによって再生された音響信号を表す外観図である。
(再生装置)
-> 音響タグ101(水道の蛇口音) :到来方向3:音響信号「シャー」
-> 音響タグ167(洗濯機の駆動音):到来方向7:音響信号「クルンクルン」
-> 音響タグ143(窓の開閉音) :到来方向1:音響信号「キーッ」
再生装置2は、音響タグしか受信していない場合、音響タグ毎に自ら検知した到来方向と、第2の音響データベース21に登録された音響信号とを用いて再生する。第1のパターンでは、拠点Aの環境音に内在する各音響信号に対応する別の音響信号が、拠点Bの周辺環境に応じた到来方向から再生される。
According to FIG. 12, there are examples of the following four patterns, for example.
(First pattern)
The
(sound collection device)
Acoustic tag 101 (water faucet sound) ->
Acoustic tag 167 (washing machine driving sound) ->
Acoustic tag 143 (window opening/closing sound) ->
FIG. 13 is an external view showing the acoustic signal reproduced according to the first pattern.
(Playback device)
-> Acoustic tag 101 (water faucet sound): Direction of arrival 3: Acoustic signal "Shar"
-> Acoustic tag 167 (washing machine driving sound): Arrival direction 7: Acoustic signal "Krunkrun"
-> Acoustic tag 143 (window opening/closing sound): Arrival direction 1: Acoustic signal "squeak"
If only acoustic tags are received, the
(第2のパターン)
収音装置1の音響タグ送信部14は、「音響タグ」「到来方向」を、再生装置2の音響タグ受信部26へ送信する。
(収音装置)
音響タグ101(水道の蛇口音) :到来方向1 ->
音響タグ167(洗濯機の駆動音):到来方向3 ->
音響タグ143(窓の開閉音) :到来方向8 ->
図14は、第2のパターンによって再生された音響信号を表す外観図である。
(再生装置)
-> 音響タグ101(水道の蛇口音) :到来方向1:音響信号「シャー」
-> 音響タグ167(洗濯機の駆動音):到来方向3:音響信号「クルンクルン」
-> 音響タグ143(窓の開閉音) :到来方向8:音響信号「キーッ」
再生装置2は、音響タグ及び到来方向を受信しているために、第2の音響データベース21に登録された音響信号を用いて再生する。第2のパターンでは、拠点Aの環境音に内在する各音響信号に対応する別の音響信号が、拠点Bでも同じ到来方向から再生される。
(Second pattern)
The
(sound collection device)
Acoustic tag 101 (water faucet sound): Direction of arrival 1 ->
Acoustic tag 167 (washing machine driving sound): Direction of arrival 3 ->
Acoustic tag 143 (window opening/closing sound): Direction of arrival 8 ->
FIG. 14 is an external view showing the acoustic signal reproduced by the second pattern.
(Playback device)
-> Acoustic tag 101 (water faucet sound): Direction of arrival 1: Acoustic signal "Shar"
-> Acoustic tag 167 (washing machine driving sound): Arrival direction 3: Acoustic signal "Kurunkurun"
-> Acoustic tag 143 (window opening/closing sound): Arrival direction 8: Acoustic signal "squeak"
Since the reproducing
(第3のパターン)
収音装置1の音響タグ送信部14は、「音響タグ」「音響信号」を、再生装置2の音響タグ受信部26へ送信する。
(収音装置)
音響タグ101(水道の蛇口音) :音響信号「ジャー」 ->
音響タグ167(洗濯機の駆動音):音響信号「グルングルン」 ->
音響タグ143(窓の開閉音) :音響信号「バタッ」 ->
図15は、第3のパターンによって再生された音響信号を表す外観図である。
(再生装置)
-> 音響タグ101(水道の蛇口音) :到来方向3:音響信号「ジャー」
-> 音響タグ167(洗濯機の駆動音):到来方向7:音響信号「グルングルン」
-> 音響タグ143(窓の開閉音) :到来方向1:音響信号「バタッ」
再生装置2は、音響タグ及び音響信号を受信しているために、音響タグ毎に自ら検知した到来方向を用いて再生する。第3のパターンでは、拠点Aの環境音に内在する各音響信号が、拠点Bの周辺環境に応じた到来方向から再生される。
(Third pattern)
The
(sound collection device)
Acoustic tag 101 (water faucet sound): Acoustic signal "jar"->
Acoustic tag 167 (washing machine driving sound): Acoustic signal "Grungurun"->
Acoustic tag 143 (window opening/closing sound): Acoustic signal "bap"->
FIG. 15 is an external view showing the acoustic signal reproduced according to the third pattern.
(Playback device)
-> Acoustic tag 101 (water faucet sound): Direction of arrival 3: Acoustic signal "Jah"
-> Acoustic tag 167 (washing machine driving sound): Arrival direction 7: Acoustic signal "Grungurun"
-> Acoustic tag 143 (window opening/closing sound): Arrival direction 1: Acoustic signal "bap"
Since the
特に、第3のパターン及び図15によれば、ユーザbには、拠点Bの水道の位置から、拠点Aの水道の蛇口音「ジャー」が聞こえるようになる。また、拠点Bの窓の位置から、拠点Aの窓の開閉音「バタッ」が聞こえるようになる。更に、拠点Bの洗濯機の位置から、拠点Aの洗濯機の駆動音「グルングルン」が聞こえるようになる。
これによって、ユーザbは、ユーザa1、a2と同じ拠点に存在するかのような環境音を耳にすることができる。
In particular, according to the third pattern and FIG. 15, user b can hear the "jar" sound of the water tap at base A from the location of the water supply at base B. Additionally, from the position of the window at base B, the sound of the windows at base A opening and closing can be heard. Furthermore, from the location of the washing machine at location B, the driving sound of the washing machine at location A, "Grungurun", can be heard.
As a result, user b can hear environmental sounds as if they were present at the same base as users a1 and a2.
(第4のパターン)
収音装置1の音響タグ送信部14は、「音響タグ」「到来方向」「音響信号」を、再生装置2の音響タグ受信部26へ送信する。
(収音装置)
音響タグ101(水道の蛇口音) :到来方向1:音響信号「ジャー」 ->
音響タグ167(洗濯機の駆動音):到来方向3:音響信号「グルングルン」 ->
音響タグ143(窓の開閉音) :到来方向8:音響信号「バタッ」 ->
図16は、第4のパターンによって再生された音響信号を表す外観図である。
(再生装置)
-> 音響タグ101(水道の蛇口音) :到来方向1:音響信号「ジャー」
-> 音響タグ167(洗濯機の駆動音):到来方向3:音響信号「グルングルン」
-> 音響タグ143(窓の開閉音) :到来方向8:音響信号「バタッ」
再生装置2は、音響タグ、到来方向及び音響信号を受信しているために、そのまま再生する。第4のパターンでは、拠点Aの環境音に内在する各音響信号が、拠点Bでも同じ到来方向から再生される。
(Fourth pattern)
The acoustic
(sound collection device)
Acoustic tag 101 (water faucet sound): Direction of arrival 1: Acoustic signal "Jar"->
Acoustic tag 167 (washing machine driving sound): Arrival direction 3: Acoustic signal "Grungurun"->
Acoustic tag 143 (window opening/closing sound): Arrival direction 8: Acoustic signal "bap"->
FIG. 16 is an external view showing the acoustic signal reproduced by the fourth pattern.
(Playback device)
-> Acoustic tag 101 (water faucet sound): Direction of arrival 1: Acoustic signal "Jah"
-> Acoustic tag 167 (washing machine driving sound): Arrival direction 3: Acoustic signal "Grungurun"
-> Acoustic tag 143 (window opening/closing sound): Arrival direction 8: Acoustic signal "bap"
Since the reproducing
他の実施形態として、再生装置2における環境音再生部25は、収音装置1から受信した音響タグのうち、第2の音響タグ推定部23によって検出された音響タグ以外の音響タグのみを、再生対象の音響タグとすることも好ましい。
(再生装置のマイクで収音された音響信号から推定された音響タグ)
音響タグ143(窓の開閉音)
音響タグ167(洗濯機の駆動音)
(再生装置が収音装置から受信した音響タグ)
-> 音響タグ101(水道の蛇口音)
-> 音響タグ167(洗濯機の駆動音)
-> 音響タグ143(窓の開閉音)
(再生装置で再生すべき音響タグ)
音響タグ101(水道の蛇口音)
これによって、例えば拠点Aで収音された音響信号であって、拠点Bでは収音されない音響信号のみが、拠点Bで再生されることとなる。
As another embodiment, the environmental
(Acoustic tag estimated from the acoustic signal picked up by the microphone of the playback device)
Acoustic tag 143 (window opening/closing sound)
Acoustic tag 167 (washing machine driving sound)
(Acoustic tag received by the playback device from the sound collection device)
-> Acoustic tag 101 (water faucet sound)
-> Acoustic tag 167 (washing machine driving sound)
-> Acoustic tag 143 (window opening/closing sound)
(Sound tag that should be played on the playback device)
Acoustic tag 101 (water faucet sound)
As a result, for example, only the acoustic signals collected at base A but not at base B will be reproduced at base B.
更に、他の実施形態として、音響タグ同士は、音響信号同士の類似度を算出可能となるように表現されたものであってもよい。
再生装置2における環境音再生部25は、収音装置1から受信した音響タグと、第2の音響タグ推定部23によって検出された音響タグとの間の類似度を算出し、当該類似度が所定閾値以下(類似しない)となる音響タグのみを、再生対象の音響タグとすることも好ましい。
(再生装置のマイクで収音された音響信号から推定された音響タグ)
音響タグ101(水道の蛇口音)
音響タグ167(洗濯機の駆動音)
音響タグ143(窓の開閉音)
(再生装置が収音装置から受信した音響タグ)
-> 音響タグ101(水道の蛇口音)
(再生装置で再生すべき音響タグ)
音響タグ143(窓の開閉音)
音響タグ101 <-( 同一 )-> 音響タグ101
音響タグ101 <-(所定閾値よりも高く類似)-> 音響タグ167
音響タグ101 <-(所定閾値以下で非類似 )-> 音響タグ143
これによって、例えば拠点Aで収音された音響信号であって、拠点Bでは収音されない音響信号のみが、拠点Bで再生されることとなる。
Furthermore, as another embodiment, the acoustic tags may be expressed in such a way that it is possible to calculate the degree of similarity between the acoustic signals.
The environmental
(Acoustic tag estimated from the acoustic signal picked up by the microphone of the playback device)
Acoustic tag 101 (water faucet sound)
Acoustic tag 167 (washing machine driving sound)
Acoustic tag 143 (window opening/closing sound)
(Acoustic tag received by the playback device from the sound collection device)
-> Acoustic tag 101 (water faucet sound)
(Sound tag that should be played on the playback device)
Acoustic tag 143 (window opening/closing sound)
As a result, for example, only the acoustic signals collected at base A but not at base B will be reproduced at base B.
以上、詳細に説明したように、本発明のシステム及び方法によれば、再生対象の音響信号、又は、遠隔の収音装置から受信した音響信号を、所定の到来方向から再生することができる。
本発明によれば、具体的には、収音側における各音源の音響信号を、再生側における各音源の位置に応じてその音響信号を再生することができる。収音装置と再生装置とが異なる拠点に配置された場合であっても、遠隔に滞在するメンバ同士で、互いの環境音を共有することができる。
As described above in detail, according to the system and method of the present invention, an acoustic signal to be reproduced or an acoustic signal received from a remote sound collection device can be reproduced from a predetermined arrival direction.
According to the present invention, specifically, the acoustic signal of each sound source on the sound collection side can be reproduced according to the position of each sound source on the reproduction side. Even if the sound collection device and the playback device are located at different bases, members staying remotely can share each other's environmental sounds.
前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。 Regarding the various embodiments of the present invention described above, various changes, modifications, and omissions within the scope of the technical idea and viewpoint of the present invention can be easily made by those skilled in the art. The above description is merely an example and is not intended to be limiting in any way. The invention is limited only by the claims and their equivalents.
1 収音装置
101 マイク
11 第1の音響データベース
12 第1の音源分離部
13 第1の音響タグ推定部
14 音響タグ送信部
2 再生装置
201 マイク
202 スピーカ
21 第2の音響データベース
22 第2の音源分離部
23 第2の音響タグ推定部
24 第2の到来方向決定部
25 環境音再生部
26 音響タグ受信部
1
Claims (9)
収音装置は、
音響タグ毎に、音響信号を紐付けて蓄積する第1の音響データベースと、
環境音に内在する1つ以上の音響信号を検出する第1の音源分離手段と、
第1の音響データベースを用いて、環境音に内在する1つ以上の音響信号を検出し、当該音響信号の音響タグを推定する第1の音響タグ推定手段と、
音響タグを、再生装置へ送信する音響タグ送信手段と
を有し、
再生装置は、
音響タグ毎に、音響信号を紐付けて蓄積する第2の音響データベースと、
環境音に内在する1つ以上の音響信号を検出すると共に、音響信号毎の到来方向を推定する第2の音源分離手段と、
第2の音響データベースを用いて、音響信号の音響タグを推定する第2の音響タグ推定手段と、
収音装置から受信した音響タグに紐付く音響信号が、検出された同一の音響タグの到来方向から聞こえるように合成した環境音を、複数のスピーカから出力する環境音再生手段と
を有することを特徴とするシステム。 A system in which a sound collection device having a plurality of microphones for collecting environmental sounds, and a playback device having a plurality of microphones and a plurality of speakers for collecting environmental sounds are connected via a network,
The sound collection device is
a first acoustic database that associates and accumulates acoustic signals for each acoustic tag;
a first sound source separation means for detecting one or more acoustic signals inherent in the environmental sound;
a first acoustic tag estimating means for detecting one or more acoustic signals inherent in environmental sounds using a first acoustic database and estimating an acoustic tag of the acoustic signals;
acoustic tag transmitting means for transmitting the acoustic tag to the playback device;
has
The playback device is
a second acoustic database that associates and accumulates acoustic signals for each acoustic tag;
a second sound source separation means that detects one or more acoustic signals inherent in the environmental sound and estimates the direction of arrival of each acoustic signal;
a second acoustic tag estimation means for estimating an acoustic tag of an acoustic signal using a second acoustic database;
and an environmental sound reproduction means for outputting from a plurality of speakers an environmental sound synthesized so that the acoustic signal associated with the acoustic tag received from the sound collection device can be heard from the direction of arrival of the same detected acoustic tag. Featured system.
ことを特徴とする請求項1に記載のシステム。 The first sound source separation means of the sound collection device and the second sound source separation means of the reproduction device are characterized in that the direction of arrival of the acoustic signal is estimated by a blind sound source separation method or a beamforming method using a plurality of microphones. The system of claim 1.
ことを特徴とする請求項2に記載のシステム。 2. The playback device further comprises a second direction of arrival determining means for determining the direction of arrival for each acoustic tag based on the distribution of directions of arrival for a predetermined period in the acoustic signal associated with the acoustic tag. system described in.
第1の音源分離手段は、音響信号毎の到来方向を更に推定し、
音響タグ送信手段は、到来方向を再生装置へ更に送信し、
再生装置について、
環境音再生手段は、再生対象の音響タグに紐付く音響信号を、収音装置から受信した到来方向から聞こえるように合成した環境音を再生する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のシステム。 Regarding the sound collection device,
The first sound source separation means further estimates the arrival direction of each acoustic signal,
The acoustic tag transmitting means further transmits the direction of arrival to the playback device,
Regarding the playback device,
3. The environmental sound reproduction means reproduces an environmental sound that is synthesized from the acoustic signal associated with the acoustic tag to be reproduced so as to be heard from the direction of arrival received from the sound collection device. system.
音響タグ送信手段は、第1の音源分離手段から出力された音響信号を更に送信し、
再生装置について、
環境音再生手段は、収音装置から受信した音響信号を再生する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のシステム。 Regarding the sound collection device,
The acoustic tag transmitting means further transmits the acoustic signal output from the first sound source separating means,
Regarding the playback device,
5. The system according to claim 1 , wherein the environmental sound reproduction means reproduces an acoustic signal received from a sound collection device.
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のシステム。 The environmental sound reproduction means in the reproduction device is characterized in that, among the acoustic tags received from the sound collection device, only acoustic tags other than the acoustic tag detected by the second acoustic tag estimation means are acoustic tags to be reproduced. A system according to any one of claims 1 to 5 .
再生装置における環境音再生手段は、収音装置から受信した音響タグと、第2の音響タグ推定手段によって検出された音響タグとの間の類似度を算出し、当該類似度が所定閾値以下(類似しない)となる音響タグのみを、再生対象の音響タグとする
ことを特徴とする請求項6に記載のシステム。 Acoustic tags are expressed in such a way that it is possible to calculate the similarity between acoustic signals.
The environmental sound reproduction means in the reproduction device calculates the degree of similarity between the acoustic tag received from the sound collection device and the acoustic tag detected by the second acoustic tag estimation means, and calculates the degree of similarity between the acoustic tag received from the sound collection device and the acoustic tag detected by the second acoustic tag estimating means, and if the degree of similarity is equal to or less than a predetermined threshold ( 7. The system according to claim 6 , wherein only acoustic tags that are not similar are selected as acoustic tags to be reproduced.
再生装置の第2の音響データベースに蓄積された音響タグと、収音装置の第1の音響データベースに蓄積された音響タグとが同一であっても、異なる音響信号に基づく音響信号である
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のシステム。 The acoustic tags and acoustic signals accumulated in the second acoustic database of the playback device are part or all of the acoustic tags and acoustic signals accumulated in the first acoustic database of the sound collection device,
Even if the acoustic tag stored in the second acoustic database of the playback device and the acoustic tag accumulated in the first acoustic database of the sound collection device are the same, it can be determined that the acoustic signals are based on different acoustic signals. 8. A system according to any one of claims 1 to 7 .
収音装置は、
音響タグ毎に、音響信号を紐付けて蓄積する第1の音響データベースを有し
環境音に内在する1つ以上の音響信号を検出する第1のステップと、
第1の音響データベースを用いて、環境音に内在する1つ以上の音響信号を検出し、当該音響信号の音響タグを推定する第2のステップと、
音響タグを、再生装置へ送信する第3のステップと
を実行し、
再生装置は、
音響タグ毎に、音響信号を紐付けて蓄積する第2の音響データベースを有し、
環境音に内在する1つ以上の音響信号を検出すると共に、音響信号毎の到来方向を推定する第4のステップと、
第2の音響データベースを用いて、音響信号の音響タグを推定する第5のステップと、
収音装置から受信した音響タグに紐付く音響信号が、検出された同一の音響タグの到来方向から聞こえるように合成した環境音を、複数のスピーカから出力する第6のステップと
を実行することを特徴とする音響信号の再生方法。 A system in which a sound collection device having a plurality of microphones for collecting environmental sounds and a playback device having a plurality of microphones for collecting environmental sounds and a plurality of speakers are connected via a network. A reproduction method,
The sound collection device is
Each acoustic tag has a first acoustic database that associates and accumulates acoustic signals.
a first step of detecting one or more acoustic signals inherent in the environmental sound;
a second step of detecting one or more acoustic signals inherent in the environmental sounds using the first acoustic database and estimating an acoustic tag of the acoustic signals;
a third step of transmitting the acoustic tag to the playback device;
Run
The playback device is
Each acoustic tag has a second acoustic database that stores acoustic signals in association with each other;
a fourth step of detecting one or more acoustic signals inherent in the environmental sound and estimating the arrival direction of each acoustic signal;
a fifth step of estimating an acoustic tag of the acoustic signal using the second acoustic database;
and a sixth step of outputting, from a plurality of speakers, an environmental sound synthesized so that the acoustic signal associated with the acoustic tag received from the sound collection device can be heard from the direction of arrival of the same detected acoustic tag. A method for reproducing an acoustic signal, characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020101319A JP7349410B2 (en) | 2020-06-11 | 2020-06-11 | System and method for reproducing acoustic signals from a predetermined direction of arrival |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020101319A JP7349410B2 (en) | 2020-06-11 | 2020-06-11 | System and method for reproducing acoustic signals from a predetermined direction of arrival |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021197591A JP2021197591A (en) | 2021-12-27 |
| JP7349410B2 true JP7349410B2 (en) | 2023-09-22 |
Family
ID=79196206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020101319A Active JP7349410B2 (en) | 2020-06-11 | 2020-06-11 | System and method for reproducing acoustic signals from a predetermined direction of arrival |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7349410B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12452590B2 (en) * | 2022-03-07 | 2025-10-21 | Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. | Method and system for sound event localization and detection |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013072919A (en) | 2011-09-27 | 2013-04-22 | Nec Corp | Sound determination system, sound determination method, and sound determination program |
| JP2020030376A (en) | 2018-08-24 | 2020-02-27 | 本田技研工業株式会社 | Acoustic scene reconstruction device, acoustic scene reconstruction method, and program |
-
2020
- 2020-06-11 JP JP2020101319A patent/JP7349410B2/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013072919A (en) | 2011-09-27 | 2013-04-22 | Nec Corp | Sound determination system, sound determination method, and sound determination program |
| JP2020030376A (en) | 2018-08-24 | 2020-02-27 | 本田技研工業株式会社 | Acoustic scene reconstruction device, acoustic scene reconstruction method, and program |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2021197591A (en) | 2021-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20230071638A1 (en) | System and method for differentially locating and modifying audio sources | |
| US10943619B2 (en) | Enhancing audio using multiple recording devices | |
| JP7652892B2 (en) | Hearing enhancement and wearable systems with localized feedback | |
| CN103733602B (en) | System and method for muting audio associated with a source | |
| JP6102923B2 (en) | Information processing system and storage medium | |
| US8581700B2 (en) | Wearable device | |
| EP1913708B1 (en) | Determination of audio device quality | |
| JP2019518985A (en) | Processing audio from distributed microphones | |
| US12229472B2 (en) | Hearing augmentation and wearable system with localized feedback | |
| EP3900399B1 (en) | Source separation in hearing devices and related methods | |
| Schmalenstroeer et al. | Online diarization of streaming audio-visual data for smart environments | |
| JP7349410B2 (en) | System and method for reproducing acoustic signals from a predetermined direction of arrival | |
| WO2010118790A1 (en) | Spatial conferencing system and method | |
| JP7403392B2 (en) | Sound collection device, system, program, and method for transmitting environmental sound signals collected by multiple microphones to a playback device | |
| JP7316974B2 (en) | SOUND COLLECTION DEVICE, SYSTEM, PROGRAM AND METHOD THAT TRANSMITS ENVIRONMENTAL SOUND IN WHICH SPECIAL SOUND SIGNAL IS SUPPRESSED | |
| US12354582B2 (en) | Adaptive enhancement of audio or video signals | |
| Cruz et al. | Digital MEMS beamforming microphone array for small-scale video conferencing | |
| JP6392161B2 (en) | Audio conference system, audio conference apparatus, method and program thereof | |
| JP6230969B2 (en) | Voice pickup system, host device, and program | |
| Nicol et al. | Acoustic research for telecoms: bridging the heritage to the future | |
| CN121397411A (en) | Headset intercom method, headset and intercom system | |
| Fuhrmann | Personalized sound zoning for communication means: user studies and evaluation | |
| Rehg et al. | Sound Source Localization in Domestic Environment | |
| JP2014110546A (en) | Video conference system | |
| JP2003189000A (en) | Talking system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220526 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230213 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230320 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230427 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230824 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230911 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7349410 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |