音源定位（SSL）技術とは何ですか？音源定位技術とは、複数の マイク 環境内の異なる地点で音響信号を測定します。音はマイクに異なる時間に到達します。受信した音響信号をアルゴリズムで処理し、音源点の相対方向（方位角とピッチ角を含む）、距離、その他の情報を取得します。

人間の耳の位置特定

音源定位について考えると、人間の耳の仕組みを思い浮かべると分かりやすいでしょう。人間の耳には、片耳と両耳の定位能力があります。片耳定位の場合、受信した音波は耳介の様々な部分で反射され、外耳道に入ります。直接音波は耳に到達した際に位相が変化するため、耳介内で干渉し、耳介効果と呼ばれる特殊な聴覚効果を生み出します。頭の回転と相まって、音源の位置を知覚することができます。

両耳定位では、左耳と右耳で受信される信号には、両耳間時間差（ITD）と両耳間レベル差（ILD）が存在します。音源定位は、ITDとILDに基づいて行われます。水平方位角の決定は、図1に示すように、2次元の音響方向推定問題として数学的に表現できます。

ITD情報は中低周波域での方位角推定に優れた効果を発揮し、ILD情報は高周波域での方位角推定に優れた効果を発揮します。耳介効果、頭部回転、優先効果と組み合わせることで、角度、距離、その他の音情報をより正確に認識できるようになります。

超音波測位法

超音波測位は主に反射測距方式を採用し、多方向測位などの手法を用いて物体の位置を特定します。このシステムは、ホストと複数の受信機で構成されます。ホストは測定対象に設置され、受信機は屋内の固定された場所に設置されます。位置を特定するために、ホストは同じ周波数の信号を受信機に送信します。受信機で受信された信号は、ホストに反射されます。エコーと送信波の時間差に基づいて距離を計算し、位置を特定します。

音源定位は、船舶や車両の検出、機械（エンジン、自動車、航空機など）の主要な騒音源の特定、ターゲットの選択、通信機器や音声認識における干渉抑制、機械システムの状態の監視などに使用できます。

さらに、音源強度や音場情報を推定できるため、音源定位法は音響機器や劇場システムの音響設計、非接触振動測定、バーチャルリアリティ音響システムなどに広く応用されています。メタバース、機械学習、クラウドコンピューティング、オンチップエレクトロニクスの発展に伴い、音源定位技術の応用範囲はますます広がっています。

超音波測位の利点

• 1センチメートル以内の高精度
• 比較的単純な構造で、ある程度の貫通性がある
• 強力な耐干渉能力

超音波測位の欠点

• 減衰が大きいため、大規模な状況には適していません
• 反射範囲は、マルチパス効果と視線制限によって大きく影響されます。
• ハードウェア設備への多額の投資

超音波測位アプリケーション

• デジタルペンに広く統合
• 沖合採掘と軍事目的
• 屋内測位：無監督ワークショップにおける物体の測位

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