複数のマイクを用いて​、指定した到来方向の​音声のみ集音する方法

無指向性のマイクを2〜4つ用いてそれぞれ44.1kHzで録音し、固定ビームフォーミング技術を用いて、予め限定した角度の到来方向から来る音声のみを集音することで、目的の音声をよりクリアに録音したいのですが、どの例を参照すれば良いでしょうか？

Answer 1

[Tohru Kikawada]

一番近そうな例としてはPhased Array System Toolboxの Acoustic Beamforming Using a Microphone Array になるかと思います。 phased.FrostBeamformer が特定の到来方向の音声を抽出するSystem objectになります。リンク先の例のApply Frost Beamforming to ULAもご参照ください。また、Simulinkのモデルでしたら こちら にあります。

3チャネル以上のマイクの収音でしたらAudio System Toolboxの audioDeviceReader System object が使えるかもしれません。

ご参考まで。

[Yoshio]

補足しますとこちらの ページ にPhased Array System Toolboxで使えるビームフォーマーがまとまっています。古典的な時間遅延型のビームフォーマーとして、 phased.TimeDelayBeamformer も可能利用可能ですが、性能的には広帯域アダプティブビームフォーマーとして、Frostアルゴリズムを使った phased.FrostBeamformer が一般的には良いと思います。ただし、アダプティブビームフォーマーはマイク位置の精度や周りの環境(特にマルチパスがある場合）に影響を受けやすく演算量も多いので利用には注意が必要です。

いずれのアルゴリズムを使うにせよ、一旦マイクロフォンの生データを収録後、オフラインで希望の方向の信号を取り出す等で試されるのが良いと思います。なお、等間隔アレイ（ULM）配置のマイクロフォンでは無い配列のアレイマイクロフォンを利用の場合は、こちら Conformal Array の解説をご参照ください。