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公開番号2025030578
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023136007
出願日2023-08-24
発明の名称雑音抑圧装置、雑音抑圧方法、及びプログラム
出願人日本電気株式会社
代理人個人
主分類H04R 3/00 20060101AFI20250228BHJP(電気通信技術)
要約【課題】雑音重畳信号の雑音をさらに抑圧すること。
【解決手段】本開示に係る雑音抑圧装置は、光ファイバケーブルを用いた分散型音響センシング(Distributed Acoustic Sensing:DAS)により取得され、雑音が重畳された複数の雑音重畳信号を入力し、入力された複数の雑音重畳信号の共通特徴を、雑音が抑圧された雑音抑圧信号として抽出し、抽出された雑音抑圧信号を出力する共通特徴抽出器を備える。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
光ファイバケーブルを用いた分散型音響センシング（Distributed Acoustic Sensing：ＤＡＳ）により取得され、雑音が重畳された複数の雑音重畳信号を入力し、入力された前記複数の雑音重畳信号の共通特徴を、雑音が抑圧された雑音抑圧信号として抽出し、抽出された前記雑音抑圧信号を出力する共通特徴抽出器を備える、
雑音抑圧装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記共通特徴抽出器は、前記光ファイバケーブルの周辺の空間的な特徴を考慮して、前記複数の雑音重畳信号の共通特徴を前記雑音抑圧信号として抽出する、
請求項１に記載の雑音抑圧装置。
【請求項３】
前記複数の雑音重畳信号は、第１雑音重畳信号及び第２雑音重畳信号であり、
前記共通特徴抽出器は、
前記第１雑音重畳信号を入力し、パラメータを用いて前記第１雑音重畳信号を非線形変換する第１非線形変換部と、
前記第２雑音重畳信号を入力し、前記パラメータを用いて前記第２雑音重畳信号を非線形変換する第２非線形変換部と、
前記第１非線形変換部の出力と前記第２非線形変換部の出力との差分を用いて誤差を計算する誤差計算部と、
前記誤差が閾値未満になるまで、前記パラメータの更新を繰り返し、前記誤差が前記閾値未満になると、前記第１非線形変換部の出力又は前記第２非線形変換部の出力を、前記雑音抑圧信号として抽出し、抽出された前記雑音抑圧信号を出力する抽出部と、を備える、
請求項１に記載の雑音抑圧装置。
【請求項４】
前記光ファイバケーブルの周辺の空間的な特徴は、前記光ファイバケーブル上の各地点間での感度の相違であり、
前記誤差計算部は、前記差分と、前記光ファイバケーブル上の各地点間での感度の相違を考慮した正則化項と、を用いて、前記誤差を計算する、
請求項３に記載の雑音抑圧装置。
【請求項５】
前記光ファイバケーブルの周辺の空間的な特徴は、前記第１雑音重畳信号及び前記第２雑音重畳信号の空間的次元の低ランク性であり、
前記第１非線形変換部及び前記第２非線形変換部は、前記第１雑音重畳信号及び前記第２雑音重畳信号に対し、空間的次元の低ランク制約を備えた非線形変換を行う、
請求項３に記載の雑音抑圧装置。
【請求項６】
前記光ファイバケーブルの周辺の空間的な特徴は、前記光ファイバケーブル上の各地点間での感度の相違と、前記第１雑音重畳信号及び前記第２雑音重畳信号の空間的次元の低ランク性と、であり、
前記誤差計算部は、前記差分と、前記光ファイバケーブル上の各地点間での感度の相違を考慮した正則化項と、を用いて、前記誤差を計算し、
前記第１非線形変換部及び前記第２非線形変換部は、前記第１雑音重畳信号及び前記第２雑音重畳信号に対し、空間的次元の低ランク制約を備えた非線形変換を行う、
請求項３に記載の雑音抑圧装置。
【請求項７】
前記第１雑音重畳信号は、前記第２雑音重畳信号が所定の雑音抑圧手法により変換された信号であり、
前記抽出部は、前記誤差が前記閾値未満になると、前記第２非線形変換部の出力を、前記雑音抑圧信号として抽出し、抽出された前記雑音抑圧信号を出力する、
請求項３に記載の雑音抑圧装置。
【請求項８】
前記第１雑音重畳信号及び前記第２雑音重畳信号は、互いに異なる前記光ファイバケーブルを用いて、同じ領域で発生した音響又は振動について前記ＤＡＳにより取得された信号である、
請求項３に記載の雑音抑圧装置。
【請求項９】
雑音抑圧装置により実行される雑音抑圧方法であって、
光ファイバケーブルを用いた分散型音響センシング（Distributed Acoustic Sensing：ＤＡＳ）により取得され、雑音が重畳された複数の雑音重畳信号を入力し、
前記複数の雑音重畳信号の共通特徴を、雑音が抑圧された雑音抑圧信号として抽出し、
前記雑音抑圧信号を出力する、
雑音抑圧方法。
【請求項１０】
コンピュータに、
光ファイバケーブルを用いた分散型音響センシング（Distributed Acoustic Sensing：ＤＡＳ）により取得され、雑音が重畳された複数の雑音重畳信号を入力する手順と、
前記複数の雑音重畳信号の共通特徴を、雑音が抑圧された雑音抑圧信号として抽出する手順と、
前記雑音抑圧信号を出力する手順と、
を実行させるプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、雑音抑圧装置、雑音抑圧方法、及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
ＤＡＳ（Distributed Acoustic Sensing：分散型音響センシング）は、光ファイバケーブルを用いる光ファイバセンシング技術の１つであり、光ファイバケーブル上の地点で発生した音響及び振動を検知することが可能である。
【０００３】
また、ＤＡＳにより検知された音響又は振動を示すＤＡＳ信号を取得し、取得されたＤＡＳ信号に基づいて、光ファイバケーブル上の地点で発生した異常などのイベントを認識することも可能である。
【０００４】
しかし、ＤＡＳ信号は、雑音が重畳された雑音重畳信号である。そのため、そのような雑音重畳信号を用いて、イベントを認識するためには、雑音重畳信号の雑音を抑圧する必要がある。雑音重畳信号の雑音を抑圧するための雑音抑圧手法としては、例えば、特許文献１に記載されたスペクトラル減算と呼ばれる手法が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平１０－１４９１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、雑音抑圧手法としては、特許文献１に記載されたスペクトラル減算という手法が挙げられる。
しかし、雑音抑圧手法として、スペクトラル減算のような既存の手法を用いるだけでは、雑音抑圧効果が不十分な場合もある。そのため、最近は、雑音重畳信号の雑音をさらに抑圧することが可能な技術が望まれている。
【０００７】
そこで本開示の目的は、上述した課題に鑑み、雑音重畳信号の雑音をさらに抑圧することが可能な雑音抑圧装置、雑音抑圧方法、及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様による雑音抑圧装置は、
光ファイバケーブルを用いた分散型音響センシング（Distributed Acoustic Sensing：ＤＡＳ）により取得され、雑音が重畳された複数の雑音重畳信号を入力し、入力された前記複数の雑音重畳信号の共通特徴を、雑音が抑圧された雑音抑圧信号として抽出し、抽出された前記雑音抑圧信号を出力する共通特徴抽出器を備える。
【０００９】
一態様による雑音抑圧方法は、
雑音抑圧装置により実行される雑音抑圧方法であって、
光ファイバケーブルを用いた分散型音響センシング（Distributed Acoustic Sensing：ＤＡＳ）により取得され、雑音が重畳された複数の雑音重畳信号を入力し、
前記複数の雑音重畳信号の共通特徴を、雑音が抑圧された雑音抑圧信号として抽出し、
前記雑音抑圧信号を出力する。
【００１０】
一態様によるプログラムは、
コンピュータに、
光ファイバケーブルを用いた分散型音響センシング（Distributed Acoustic Sensing：ＤＡＳ）により取得され、雑音が重畳された複数の雑音重畳信号を入力する手順と、
前記複数の雑音重畳信号の共通特徴を、雑音が抑圧された雑音抑圧信号として抽出する手順と、
前記雑音抑圧信号を出力する手順と、
を実行させる。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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