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講演抄録/キーワード
講演名 2008-05-29 16:50
[フェロー記念講演]独立成分分析に基づくブラインド音源分離
牧野昭二NTTEA2008-17 SIP2008-26
抄録 (和) たくさんの音の中から聞きたい音を聞き分ける音源分離技術として,近年,独立成分分析(Independent Component Analysis, ICA)に基づく手法が脚光を浴びている.この手法は,音源位置の知識や目的音(妨害音)区間の切り出しを原理的に必要とせず,完全なブラインド分離が可能である.統計的処理であるICAは,物理的,音響的にはある種のブラックボックスであり,その中で何が行われているのか,何がどこまで分離できるのかがあまり分かっていなかった.我々はこれまでの研究により,統計的手法であるICAを音響信号処理的な観点から分析して物理的意味付けを与え,従来の音響信号処理技術との関係を解明した.そして,ICAに基づくブラインド音源分離が,適応ビームフォーマ(adaptive beamformer, ABF)と呼ばれるマイクロホンアレーと同じ動作原理を実現しており二乗誤差最小の意味で等価であることを明らかにした.2マイクのABFの支配的な動作は妨害音に1つの死角を向ける動作である.これより,様々な方向からの残響音を消せないことがICAが残響に弱い理由の一つであること,ABFがICAの性能の上限を与えること等を明らかにした.しかしながら,ICAは音源位置の知識や妨害音区間の切り出しが不要で,音源信号が同時に鳴っていても全く問題ないという点で,ABFの高機能版と言える. 
(英) This paper describes a state-of-the-art method for the blind source separation (BSS) of convolutive mixtures of audio signals. A statistical and computational technique, called independent component analysis (ICA), is examined. By achieving nonlinear decorrelation, nonstationary decorrelation, or time-delayed decorrelation, we can find source signals only from observed mixed signals. Particular attention is paid to the physical interpretation of BSS from the acoustical signal processing point of view. Frequency-domain BSS is shown to be equivalent to two sets of frequency domain adaptive microphone arrays, i.e., adaptive beamformers (ABFs). Although BSS can reduce reverberant sounds to some extent in the same way as ABF, it mainly removes the sounds from the jammer direction. This is why BSS has difficulties with long reverberation in the real world. If sources are not ``independent,'' the dependence results in bias noise when obtaining the correct separation filter coefficients. Therefore, the performance of BSS is limited by that of ABF. Although BSS is upper bounded by ABF, BSS has a strong advantage over ABF. BSS can be regarded as an intelligent version of ABF in the sense that it can adapt without any information on the array manifold or the target direction, and sources can be simultaneously active in BSS.
キーワード (和) ブラインド音源分離 / 独立成分分析 / 畳込み混合 / 適応ビームフォーマ / マイクロホンアレー / / /  
(英) Blind source separation / independent component analysis / convolutive mixtures / adaptive beamformers / microphone array / / /  
文献情報 信学技報, vol. 108, no. 68, EA2008-17, pp. 65-73, 2008年5月.
資料番号 EA2008-17 
発行日 2008-05-22 (EA, SIP) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685    Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード EA2008-17 SIP2008-26

研究会情報
研究会 SIP EA  
開催期間 2008-05-29 - 2008-05-30 
開催地(和) 関西大学 
開催地(英) Kansai Univ. 
テーマ(和) 音響信号処理/一般 
テーマ(英)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 EA 
会議コード 2008-05-SIP-EA 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 独立成分分析に基づくブラインド音源分離 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Blind Audio Source Separation based on Independent Component Analysis 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) ブラインド音源分離 / Blind source separation  
キーワード(2)(和/英) 独立成分分析 / independent component analysis  
キーワード(3)(和/英) 畳込み混合 / convolutive mixtures  
キーワード(4)(和/英) 適応ビームフォーマ / adaptive beamformers  
キーワード(5)(和/英) マイクロホンアレー / microphone array  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 牧野 昭二 / Shoji Makino / マキノ ショウジ
第1著者 所属(和/英) 日本電信電話株式会社 (略称: NTT)
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講演者 第1著者 
発表日時 2008-05-29 16:50:00 
発表時間 60分 
申込先研究会 EA 
資料番号 EA2008-17, SIP2008-26 
巻番号(vol) vol.108 
号番号(no) no.68(EA), no.70(SIP) 
ページ範囲 pp.65-73 
ページ数
発行日 2008-05-22 (EA, SIP) 


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