(57)【要約】【課題】  効率良く、かつ安定的にエリア収音を行う収音装置を提供する。【解決手段】  本発明は、収音装置に関する。そして、本発明の収音装置は、複数の異なる指向性のマイクアレイを形成可能なマイクアレイ部からの入力信号に基づいて、２パターン以上のマイクアレイの組み合わせに基づき複数の収音エリアのエリア収音成分を取得す手段と、取得した収音エリアの全てをカバーする全エリアから分けられる２以上の収音エリアが重複する部分エリアと、収音エリア同士で重複しない部分エリアのそれぞれのエリア収音成分について各収音エリアのエリア収音成分に基づいて取得する部分エリア成分算出手段と、各部分エリアのエリア収音成分から１又は複数の部分エリアのエリア収音成分を選択し、選択されたエリア収音成分に基づく収音結果を取得することを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の異なる指向性のマイクアレイを形成可能なマイクアレイ部からの入力信号に基づいて、２パターン以上の前記マイクアレイの組み合わせに基づき複数の収音エリアのエリア収音成分を取得するエリア収音手段と、
前記エリア収音手段が取得した前記収音エリアの全てをカバーする全エリアから分けられる２以上の前記収音エリアが重複する部分エリアと、前記収音エリア同士で重複しない部分エリアのそれぞれのエリア収音成分について、前記エリア収音手段が取得した各パターンの前記収音エリアのエリア収音成分に基づいて取得する部分エリア成分算出手段と、
前記部分エリア成分算出手段が算出した部分エリアのエリア収音成分から、１又は複数の部分エリアのエリア収音成分を選択し、選択されたエリア収音成分に基づく収音結果を取得する部分エリア選択手段と
を有することを特徴とする収音装置。
【請求項２】
前記部分エリア選択手段は、それぞれの部分エリアのエリア収音成分のパワーを比較した結果に基づいて、１又は複数の部分エリアのエリア収音成分を選択することを特徴とする請求項１に記載の収音装置。
【請求項３】
前記部分エリア選択手段は、前記部分エリア成分算出手段が算出した部分エリアのエリア収音成分から、最もパワーの強いエリア収音成分を選択することを特徴とする請求項２に記載の収音装置。
【請求項４】
前記部分エリア選択手段は、複数の部分エリアのエリア収音成分を選択した場合、選択した複数のエリア収音成分を加算した結果を収音結果として取得することを特徴とする請求項１又は２に記載の収音装置。
【請求項５】
コンピュータを、
複数の異なる指向性のマイクアレイを形成可能なマイクアレイ部からの入力信号に基づいて、２パターン以上の前記マイクアレイの組み合わせに基づき複数の収音エリアのエリア収音成分を取得するエリア収音手段と、
前記エリア収音手段が取得した前記収音エリアの全てをカバーする全エリアから分けられる２以上の前記収音エリアが重複する部分エリアと、前記収音エリア同士で重複しない部分エリアのそれぞれのエリア収音成分について、前記エリア収音手段が取得した各パターンの前記収音エリアのエリア収音成分に基づいて取得する部分エリア成分算出手段と、
前記部分エリア成分算出手段が算出した部分エリアのエリア収音成分から、１又は複数の部分エリアのエリア収音成分を選択し、選択されたエリア収音成分に基づく収音結果を取得する部分エリア選択手段と
して機能させることを特徴とする収音プログラム。
【請求項６】
収音装置が行う収音方法において、
エリア収音手段、部分エリア成分算出手段、及び部分エリア選択手段を備え、
前記エリア収音手段は、複数の異なる指向性のマイクアレイを形成可能なマイクアレイ部からの入力信号に基づいて、２パターン以上の前記マイクアレイの組み合わせに基づき複数の収音エリアのエリア収音成分を取得し、
前記部分エリア成分算出手段は、前記エリア収音手段が取得した前記収音エリアの全てをカバーする全エリアから分けられる２以上の前記収音エリアが重複する部分エリアと、前記収音エリア同士で重複しない部分エリアのそれぞれのエリア収音成分について、前記エリア収音手段が取得した各パターンの前記収音エリアのエリア収音成分に基づいて取得し、
前記部分エリア選択手段は、前記部分エリア成分算出手段が算出した部分エリアのエリア収音成分から、１又は複数の部分エリアのエリア収音成分を選択し、選択されたエリア収音成分に基づく収音結果を取得する
ことを特徴とする収音方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、収音装置、プログラム及び方法に関し、例えば、雑音環境下で用いられる音声通信システム等に適用し得る。
【背景技術】
【０００２】
雑音環境下で音声通信システムや音声認識応用システムを利用する場合、必要な目的音声と同時に混入する周囲の雑音は、良好なコミュニケーションを阻害し、音声認識率の低下をもたらす厄介な存在である。従来、このような複数の音源が存在する環境下において、特定の方向の音のみ分離・収音することで不要音の混入を避け必要な目的音を得る技術として、マイクアレイを用いたビームフォーマ（Ｂｅａｍ  Ｆｏｒｍｅｒ；以下「ＢＦ」とも呼ぶ；特許文献２、３参照）がある。ＢＦとは各マイクロホンに到達する信号の時間差を利用して指向性を形成する技術である。しかしＢＦだけでは収音を目的とするエリア（以下、「目的エリア」と呼ぶ）の周囲に他の音源が存在する場合、目的エリア内に存在する音（以下、「目的エリア音」と呼ぶ）だけを収音することが難しい。そのため、従来、特許文献１等により、複数のマイクアレイを用いて目的エリアを収音するエリア収音方式が提案されている。
【０００３】
図２５は、２つのマイクアレイＭＡ１００、ＭＡ２００を用いて、目的エリアの音源からの目的エリア音を収音する処理について示した説明図（グラフ）である。
【０００４】
図２５（ａ）は、各マイクアレイＭＡ１００、ＭＡ２００の構成例について示した説明図である。図２５（ｂ）、図２５（ｃ）は、それぞれ図２５（ａ）に示すマイクアレイＭＡ１００、ＭＡ２００のＢＦ出力について周波数領域で示した図（グラフ形式のイメージ図)である。図２５において各マイクアレイＭＡ１００、ＭＡ２００は、それぞれ２つのマイクロホンｃｈ１、ｃｈ２により構成されている。
【０００５】
従来のエリア収音では、図２５（ａ）に示すように、マイクアレイＭＡ１００、ＭＡ２００の指向性を別々の方向から収音したいエリア（目的エリア）で交差させて収音する。図２５（ａ）の状態では、各マイクアレイＭＡ１００、ＭＡ２００の指向性に目的エリア内に存在する音（目的エリア音）だけでなく、目的エリア方向の雑音（非目的エリア音）も含まれている。しかし、図２５（ｂ）、図２５（ｃ）に示すように、マイクアレイＭＡ１００、ＭＡ２００の指向性を周波数領域で比較すると、目的エリア音成分はどちらの出力にも含まれるが、非目的エリア音成分は各マイクアレイで異なることになる。従来のエリア収音技術では、このような特性を利用し、２つのマイクアレイＭＡ１００、ＭＡ２００のＢＦ出力に、共通に含まれる成分以外を抑圧することで目的エリア音のみ抽出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−０７２７０８号公報
【特許文献２】特開２００５−１９５９５５号公報
【特許文献３】特開２０１６−１２７４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、サイレンが鳴り響く火災現場や、救急現場から指令センタ（消防本部）への緊急連絡の手段として、緊急車両には連絡用のハンドセット（送受話器）が備えられている。従来の緊急車両に搭載されるハンドセットは、利用環境が大騒音下であるが故、現場からの連絡が周囲の騒音でかき消されて、本部（例えば、緊急車両の搭乗員を指揮する本部）に正確な情報を伝えられず誤った情報となり、的確な判断の阻害や、対応の遅れなどの問題が生じるおそれがある。そのため、これまでもハンドセットについて様々な雑音除去技術の活用が検討されてきたが、通話品質の確保、コスト増大など導入には多くの課題があった。このような利用環境において、上述のエリア収音技術は有効な解決策として期待される。例えば、ハンドセットの送話口周辺に２つのマイクアレイを設置し、当該２つのマイクアレイのそれぞれの指向性を、送話口の前で交差させエリア収音を機能させることにより、サイレン等の大騒音を排除し、消防隊員等の送話者の音声だけを本部他に正確に伝達することが可能になる。
【０００８】
エリア収音を実現するためには、少なくても２つのマイクアレイが必要である。一方、ハンドセットにおいて送話口部分の大きさは外形で直径６ｃｍ程度と小さく、そこにエリア収音実現のために２つのマイクアレイを装着する場合、それぞれのマイクアレイを非常に近接した状態で設置する必要がある。その結果、当該ハンドセットを用いたエリア収音において、収音エリアは送話器直近の非常に狭いエリアに限定される。しかしながら、ハンドセットに、従来のエリア収音処理を適用する場合、利用者（話者）によってハンドセットの持ち方や顔の大きさが異なり、口元が上述の狭く限定された収音エリア（ハンドセットについて設定される収音エリア）からずれる可能性がある。この場合、ハンドセットの収音エリアから利用者（話者）の口元がずれると、収音した音声の歪や脱落が生じ、安定した収音ができないという問題があった。
【０００９】
そのため、効率良く、かつ安定的にエリア収音を行うことができる収音装置、プログラム及び方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の本発明の収音装置は、（１）複数の異なる指向性のマイクアレイを形成可能なマイクアレイ部からの入力信号に基づいて、２パターン以上の前記マイクアレイの組み合わせに基づき複数の収音エリアのエリア収音成分を取得するエリア収音手段と、（２）前記エリア収音手段が取得した前記収音エリアの全てをカバーする全エリアから分けられる２以上の前記収音エリアが重複する部分エリアと、前記収音エリア同士で重複しない部分エリアのそれぞれのエリア収音成分について、前記エリア収音手段が取得した各パターンの前記収音エリアのエリア収音成分に基づいて取得する部分エリア成分算出手段と、（３）前記部分エリア成分算出手段が算出した部分エリアのエリア収音成分から、１又は複数の部分エリアのエリア収音成分を選択し、選択されたエリア収音成分に基づく収音結果を取得する部分エリア選択手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
第２の本発明の収音プログラムは、コンピュータを、（１）複数の異なる指向性のマイクアレイを形成可能なマイクアレイ部からの入力信号に基づいて、２パターン以上の前記マイクアレイの組み合わせに基づき複数の収音エリアのエリア収音成分を取得するエリア収音手段と、（２）前記エリア収音手段が取得した前記収音エリアの全てをカバーする全エリアから分けられる２以上の前記収音エリアが重複する部分エリアと、前記収音エリア同士で重複しない部分エリアのそれぞれのエリア収音成分について、前記エリア収音手段が取得した各パターンの前記収音エリアのエリア収音成分に基づいて取得する部分エリア成分算出手段と、（３）前記部分エリア成分算出手段が算出した部分エリアのエリア収音成分から、１又は複数の部分エリアのエリア収音成分を選択し、選択されたエリア収音成分に基づく収音結果を取得する部分エリア選択手段として機能させることを特徴とする。
【００１２】
第３の本発明は、収音装置が行う収音方法において、（１）エリア収音手段、部分エリア成分算出手段、及び部分エリア選択手段を備え、（２）前記エリア収音手段は、複数の異なる指向性のマイクアレイを形成可能なマイクアレイ部からの入力信号に基づいて、２パターン以上の前記マイクアレイの組み合わせに基づき複数の収音エリアのエリア収音成分を取得し、（３）前記部分エリア成分算出手段は、前記エリア収音手段が取得した前記収音エリアの全てをカバーする全エリアから分けられる２以上の前記収音エリアが重複する部分エリアと、前記収音エリア同士で重複しない部分エリアのそれぞれのエリア収音成分について、前記エリア収音手段が取得した各パターンの前記収音エリアのエリア収音成分に基づいて取得し、（４）前記部分エリア選択手段は、前記部分エリア成分算出手段が算出した部分エリアのエリア収音成分から、１又は複数の部分エリアのエリア収音成分を選択し、選択されたエリア収音成分に基づく収音結果を取得することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、効率良く、かつ安定的にエリア収音を行う収音装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係る各装置の構成（実施形態に係る収音部（収音装置）の機能的構成を含む）について示したブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係るハンドセットの使用状態について示した図（斜視図）である。
【図３】第１の実施形態に係るハンドセットの送話口部分を拡大して示した図である。
【図４】３個のマイクロホンにより形成されるマイクアレイの構成例について示した説明図（イメージ図）である。
【図５】３個のマイクロホンにより形成されるマイクアレイの各組み合わせ（組み合わせのパターン）に対応するエリア収音処理について示した説明図（イメージ図）である。
【図６】２つのマイクアレイの指向性を交差させた場合におけるエリア収音の感度の分布（計算上の感度の分布）を示した図である。
【図７】マイクロホン数が２個の場合の減算型ＢＦに係る構成を示すブロック図である。
【図８】２個のマイクロホンを用いた減算型ＢＦにより形成される指向特性を示す図である。
【図９】第２の実施形態に関連する各装置の構成について示したブロック図である。
【図１０】第２の実施形態に係るマイクアレイ部における６つのマイクロホンの配置及びマイクアレイの構成例について示した図である。
【図１１】第２の実施形態に係る目的エリア音抽出部がエリア収音をおこなう収音エリアの分布について示した説明図である。
【図１２】第２の実施形態に係る収音エリアにおいて、複数の収音エリアで重複しない独立エリアと、複数の収音エリアで重複する重複エリアについて示した説明図である。
【図１３】第２の実施形態に係る各収音エリアの組成イメージ（成分ごとのパワー）を棒グラフの形式で示した説明図である。
【図１４】第２の実施形態に係る独立エリア成分算出部による処理（その１：独立エリアのエリア収音成分を取得する処理）の手順を示した説明図である。
【図１５】第２の実施形態に係る独立エリア成分算出部による処理（その２：重複エリアのエリア収音成分を取得する処理）の手順を示した説明図である。
【図１６】第３の実施形態に関連する各装置の構成について示したブロック図である。
【図１７】第３の実施形態に係る通信装置（スマートホン）の平面図について示した図である。
【図１８】第３の実施形態に係る３つの収音エリアのイメージについて示した説明図である。
【図１９】第３の実施形態に係る３つの収音エリアにおける組み合わせパターン（第１〜第３の組み合わせパターン）の分解イメージについて示した説明図である。
【図２０】第３の実施形態に係るエリアＡ、Ｄで生じる独立部分のイメージについて示した説明図である。
【図２１】第３の実施形態に係るエリアＢ、Ｅで生じる独立部分のイメージについて示した説明図である。
【図２２】第３の実施形態に係るエリアＣ、Ｆで生じる独立部分のイメージについて示した説明図である。
【図２３】第３の実施形態に係る３つのエリアの重複部分のイメージについて示した説明図である。
【図２４】実施形態に係るマイクアレイ部のマイクロホンの数を４つとした場合の構成（実施形態に係る変形例の構成）について示した説明図である。
【図２５】従来の収音装置において、２つのマイクアレイのビームフォーマ（ＢＦ）による指向性を別々の方向から目的エリアへ向けた場合の構成例について示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明による収音装置、プログラム及び方法の第１の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。この実施形態では、本発明の収音装置、プログラム及び方法を収音部に適用した例について説明する。
【００１６】
まず、この実施形態におけるマイクアレイを用いたエリア収音処理の基本的な原理について図４〜図６を用いて説明する。
【００１７】
多角形の各頂点の位置にマイクロホンを配置すると、多角形の中心方向に複数のエリア収音を構築することが出来る。
【００１８】
例えば、３個のマイクロホンを用いたエリア収音の構成を考えた場合、図４に示すように、マイクロホンの組み合わせによって最大３個のマイクアレイ（指向性の方向の異なる３個のマイクアレイ）を設定することができる。図４に示すように、３個のマイクロホンｃｈ１〜ｃｈ３では、マイクロホンｃｈ１、ｃｈ２を対とするマイクアレイＭＡ３０１、マイクロホンｃｈ２、ｃｈ３を対とするマイクアレイＭＡ３０２、及びマイクロホンｃｈ３、ｃｈ１を対とするマイクアレイＭＡ３０３を設定することができる。
【００１９】
さらに、３個のマイクロホンｃｈ１〜ｃｈ３の構成では、図５に示すように、３個のマイクアレイＭＡ３０１、ＭＡ３０２、ＭＡ３０３の組み合わせ（３通りの組み合わせのパターン）に応じたエリア収音が可能となる。
【００２０】
図５（ａ）では、マイクアレイＭＡ３０１の指向性を一点鎖線で図示し、マイクアレイＭＡ３０２の指向性を二点鎖線で図示している。また、図５（ｂ）では、マイクアレイＭＡ３０２の指向性を一点鎖線で図示し、マイクアレイＭＡ３０３の指向性を二点鎖線で図示している。さらに、図５（ｃ）では、マイクアレイＭＡ３０１の指向性を一点鎖線で図示し、マイクアレイＭＡ３０３の指向性を二点鎖線で図示している。さらにまた、図５（ａ）では、マイクアレイＭＡ３０１、ＭＡ３０２の組み合わせ（パターン）に応じた収音エリアＡ３０１にハッチ（斜線）を付している。また、図５（ｂ）では、マイクアレイＭＡ３０２、ＭＡ３０３の組み合わせ（パターン）に応じた収音エリアＡ３０２にハッチ（斜線）を付している。さらに、図５（ｃ）では、マイクアレイＭＡ３０１、ＭＡ３０３の組み合わせ（パターン）に応じた収音エリアＡ３０３にハッチ（斜線）を付している。
【００２１】
図５に示すように、３個のマイクロホンｃｈ１〜ｃｈ３の構成では、いずれのマイクアレイでも、マイクアレイ同士（マイクアレイを構成する２つのマイクロホンの位置を結ぶ線分同士）で角度を有することから、互いの指向性を交差させて、組み合わせ毎に異なるエリア収音（異なる領域のエリア収音）が実現可能である。
【００２２】
一方、マイクアレイを用いたエリア収音の収音エリアは、マイクアレイの前方（マイクアレイから遠い方）に拡がる性質がある。以下、その性質について図６を用いて説明する。
【００２３】
図６は、２つのマイクアレイＭＡ４００、ＭＡ５００の指向性を互いに直角を成すように交差させた場合におけるエリア収音の感度の分布（計算上の感度の分布）を示した図である。言い換えると、図６では、２つのマイクアレイＭＡ４００、ＭＡ５００の指向性が交差する領域及びその周辺におけるエリア収音の感度を図示している。なお、図６では、マイクアレイＭＡ４００、ＭＡ５００は、それぞれ２つのマイクロホンｃｈ１、ｃｈ２を備えている。また、図６では、エリア収音の感度を５段階（０〜−５ｄＢ、−５〜−１０ｄＢ、−１０〜−１５ｄＢ、−１５〜−２０ｄＢ、−２０〜−２５ｄＢ）に分けて、段階ごとに異なるパターン（模様）を付している。図６に示すように、マイクアレイＭＡ４００、ＭＡ５００から遠い方（すなわち、右下方向）に向けて感度が高い領域が伸びている状態となることが分かる。
【００２４】
したがって、図５（ａ）の組み合わせ（マイクアレイＭＡ３０１、ＭＡ３０２の組み合わせ）、図５（ｂ）の組み合わせ（マイクアレイＭＡ３０２、ＭＡ３０３の組み合わせ）、図５（ｃ）の組み合わせ（マイクアレイＭＡ３０３、ＭＡ３０１の組み合わせ）によるエリア収音の収音エリア（エリア収音の感度の分布）は、それぞれマイクアレイの組み合わせ毎に異なり、重なる部分とそうでない部分（感度の分布が一致する部分と一致しない部分）が生じることになる。
【００２５】
すなわち、図５に示すように、３個のマイクロホンｃｈ１〜ｃｈ３の構成において、異なる２つないし３つのマイクアレイの組み合わせでエリア収音を行い、それぞれの収音結果を足し合わせれば、１つのマイクアレイの組合せで実現した収音エリアより広い範囲のエリア収音が可能になる。
【００２６】
そこで、この実施形態では、多角形（Ｎ角形；Ｎは３以上の整数）の角頂点の位置に配置されたマイクロホンで形成される複数のマイクアレイのうち、異なる複数のマイクアレイの組み合わせ（組み合わせのパターン）でエリア収音を行い、それぞれのエリア収音結果（エリア収音の出力）を加算又は加算平均した結果を、最終的な目的エリアの収音結果として取り扱う処理を行うものとする。これにより、この実施形態のエリア収音処理では、結果として話者の口元の位置（送話器から見た話者の口元の位置）の差異に対して、より頑健なエリア収音（より安定的なエリア収音）を行うことができる。
【００２７】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、この実施形態に関連する各装置の構成について示したブロック図である。
【００２８】
図１では、この実施形態に係る収音部１２０を備える通信装置１００と、通信装置２００とを図示している。また、図１では、通信装置１００、２００間は、通信路Ｐにより通信可能な構成となっている。
【００２９】
通信装置１００は、第１のユーザＵ１が発話した音声（音）を収音し、収音した音声の音声データを通信路Ｐを介して通信装置２００に送信するとともに、通信装置２００から受信した音声データに基づく音声（第２のユーザＵ２が発話した音声）を表音出力する装置である。また、通信装置２００は、第２のユーザＵ２が発話した音声（音）を収音し、収音した音声の音声データを通信路Ｐを介して通信装置１００に送信するとともに、通信装置１００から受信した音声データに基づく音声（第１のユーザＵ１が発話した音声）を表音出力する装置である。
【００３０】
第１のユーザＵ１は、例えば、救急車や消防車等の緊急車両に登場する搭乗員等が該当し、第２のユーザＵ２としては、例えば、遠隔地（例えば、緊急車両を指揮する司令センタ）の司令担当者等が該当する。
【００３１】
通信路Ｐは、有線・無線に限定されず種々の接続手段や接続構成（ネットワーク構成）を適用することができる。
【００３２】
次に、通信装置１００の構成概要について図１を用いて説明する。
【００３３】
通信装置１００は、ハンドセット１１０、収音部１２０、通信部１３０、及び出力部１４０を有している。
【００３４】
ハンドセット１１０は、３個のマイクロホンＭＣ１〜ＭＣ３（３ｃｈマイクロホン）により構成されるマイクアレイ部１１１とスピーカ１１２とを備えている。
【００３５】
通信部１３０は、通信路Ｐを介して通信装置２００と通信するための通信インタフェースである。
【００３６】
収音部１２０は、マイクアレイ部１１１で捕捉した音響信号に基づいて第１のユーザＵ１の発話した音声（音）を収音する。そして、通信部１３０は、収音部１２０が収音した音声の音声データを通信装置２００側に送信する。
【００３７】
出力部１４０は、通信部１３０を介して通信装置２００から音声データ（第２のユーザＵ２が発話した音声の音声データ）を取得し、当該音声データに基づく音響信号をスピーカ１１２に供給し、スピーカ１１２に当該音響信号を表音出力させる。
【００３８】
通信装置１００のハードウェア的な構成については限定されないものであるが、この実施形態の例では、図１に示すように、通信装置１００は、ハードウェア的にはハンドセット１１０を備える電話機の構成となっているものとする。なお、通信装置１００は、必ずしもハンドセット１１０を備える必要はなく、スマートホンのように筐体（シャーシ）全体が、実質的にハンドセットとして機能する構成（例えば、スマートホンの筐体の一部に送話口が設定された構成）としてもよい。
【００３９】
次に、通信装置２００の構成概要について図１を用いて説明する。
【００４０】
通信装置２００は、スピーカ２１０、マイク２２０、通信部２３０、出力部２４０、及び収音部２５０を有している。通信装置２００のハードウェア構成についても限定されないものであるが、例えば、種々の電話装置（例えば、スピーカホン等）を適用することができる。
【００４１】
通信部２３０は、通信路Ｐを介して通信装置２００と通信するための通信インタフェースである。
【００４２】
収音部２５０は、マイク２２０で捕捉した音響信号に基づいて第２のユーザＵ２の発話した音声（音）を収音する。そして、通信部２３０は、収音部２５０が収音した音声の音声データを通信装置１００側に送信する。
【００４３】
出力部２４０は、通信部２３０を介して通信装置１００から音声データ（第１のユーザＵ１が発話した音声の音声データ）を取得し、当該音声データに基づく音響信号をスピーカ２１０に供給し、スピーカ２１０に当該音響信号を表音出力させる。
【００４４】
次に、収音部１２０の詳細構成について図１を用いて説明する。
【００４５】
収音部１２０は、信号入力部１２１、周波数変換部１２２、指向性形成部１２３、目的エリア音抽出部１２４及びエリア音加算部１２５を有している。
【００４６】
収音部１２０は、例えば、プロセッサやメモリ等を備えるコンピュータにプログラム（実施形態に係る収音プログラムを含む）を実行させるようにしてもよいが、その場合であっても、機能的には、図１のように示すことができる。収音部１２０の各構成要素の処理の詳細については後述する。
【００４７】
次に、送受話器としてのハンドセット１１０の構成について図２、図３を用いて説明する。
【００４８】
図２は、ハンドセット１１０が第１のユーザＵ１の手Ｕ１ａで把持されている状態について示した斜視図である。
【００４９】
図２に示すようにハンドセット１１０は、第１のユーザＵ１（手Ｕ１ａ）に把持させるための棒形状の把手部１１５と、把手部１１５の一端に設けられた送話口１１３（送話器）と、把手部１１５の他端に設けられた受話口１１４（受話器）とを有している。
【００５０】
図３は、ハンドセット１１０の送話口１１３の部分を拡大して示した図である。
【００５１】
図２、に示すように、受話口１１４にはスピーカ１１２が配置されている。また、図２、図３に示すように、円形の面を備える送話口１１３には、マイクアレイ部１１１（マイクロホンＭＣ１〜ＭＣ３）が配置されている。
【００５２】
次に、マイクアレイ部１１１の構成について、図２、図３を用いて説明する。
【００５３】
この実施形態の例では、マイクアレイ部１１１は、３個のマイクロホンＭＣ１〜ＭＣ３を有する構成であるものとする。
【００５４】
図２に示すように、第１のユーザＵ１が通信装置１００を手Ｕ１ａで把持し、耳にスピーカＳＰを押し付けた場合に、第１のユーザＵ１の口元が位置する送話口１１３の周囲（第１のユーザＵ１の口元と最も近接する部分の周囲）に３個のマイクロホンＭＣ１〜ＭＣ３が配置されている。
【００５５】
図２、図３に示すハンドセット１１０では、上述の図４、図５に示す構成と同様に、マイクアレイ部１１１を構成する３個のマイクロホンＭＣ１〜ＭＣ３の各位置（各マイクロホンの中心位置）が、送話口１１３の周囲上で、正三角形の頂点となるように配置されている。図２、図３では、収音エリアの拡大を等方向とするため、マイクロホンＭＣ１〜ＭＣ３による三角形の各辺を同じ距離（マイクロホンＭＣ１〜ＭＣ３による三角形が正三角形）としているが、各辺の距離や各角の角度は全て同じでなくてもよい。
【００５６】
なお、図３に示すように、以下では、マイクアレイ部１１１において、マイクロホンＭＣ１、ＭＣ２を対とするマイクアレイをＭＡ１、マイクロホンＭＣ２、ＭＣ３を対とするマイクアレイをＭＡ２、マイクロホンＭＣ３、ＭＣ１を対とするマイクアレイをＭＡ３と呼ぶものとする。
【００５７】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有するこの実施形態の動作（実施形態に係る収音方法）を説明する。
【００５８】
通信装置１００では、収音部１２０が、マイクアレイ部１１１のマイクロホンＭＣ１〜ＭＣ３から供給される音響信号を用いて、目的エリアの目的エリア音を収音する目的エリア音収音処理を行う。
【００５９】
以下では、通信装置１００を構成する収音部１２０内部の動作を中心に説明する。
【００６０】
信号入力部１２１は、各マイクロホンＭＣ１〜ＭＣ３で収音した音響信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、周波数変換部１２２に供給する。その後、周波数変換部１２２では、例えば高速フーリエ変換を用いてマイク信号を時間領域から周波数領域へ変換する。指向性形成部１２３はＢＦにより指向性を形成する。
【００６１】
ここで、図７、図８を用いてＢＦによる指向性形成について説明する。
【００６２】
ＢＦとは、マイクアレイにおいて各マイクロホンに到達する信号の時間差を利用して収音の指向性を形成する技術である（非特許文献１参照）。ＢＦは加算型と減算型の大きく２つの種類に分けられが、ここでは少ないマイクロホン数で指向性を形成できる減算型ＢＦについて説明する。
【００６３】
図７は、マイクロホン数が２個（ＭＣ１、ＭＣ２）の場合の減算型ＢＦ６００に係る構成を示すブロック図である。
【００６４】
図８は、２個のマイクロホンＭＣ１、ＭＣ２を用いた減算型ＢＦ６００により形成される指向特性を示す図である。
【００６５】
減算型ＢＦ６００は、まず遅延器６１０により目的とする方向に存在する音（以下、「目的音」と呼ぶ）が各マイクロホンＭＣ１、ＭＣ２に到来する信号の時間差を算出し、遅延を加えることにより目的音の位相を合わせる。時間差は（１）式により算出される。ここで、ｄはマイクロホンＭＣ１、ＭＣ２間の距離、ｃは音速、τｉは遅延量を示している。またθＬは、マイクロホンＭＣ１、Ｍ２の位置を結んだ直線に対する垂直方向から目的方向への角度を示している。
【００６６】
ここで、死角がマイクロホンＭＣ１とマイクロホンＭＣ２の中心に対し、マイクロホンＭＣ１の方向に存在する場合、遅延器６１０は、マイクロホンＭＣ１の入力信号ｘ１（ｔ）に対し遅延処理を行う。その後、減算器６２０が、（２）式に従い減算処理を行う。減算器６２０では、この減算処理は周波数領域でも同様に行うことができ、その場合（２）式は（３）式のように変更される。
【数１】
2020048038.tif 000003
【００６７】
ここでθＬ＝±π／２の場合、形成される指向性は図８（ａ）に示すように、カージオイド型の単一指向性となり、θＬ＝０，πの場合は、図８（ｂ）のような８の字型の双指向性となる。また、減算器６２０では、スペクトル減算法（Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ）の処理（以下、単に「ＳＳ」とも呼ぶ）を用いることで、双指向性の死角に強い指向性を形成することもできる。ＳＳによる指向性は、（４）式に従い全周波数、もしくは指定した周波数帯域で形成される。（４）式では、マイクロホンＭＣ１の入力信号Ｘ１を用いているが、マイクロホンＭＣ２の入力信号Ｘ２でも同様の効果を得ることができる。ここで、ｎはフレーム番号、βはＳＳの強度を調節するための係数を示している。減算器６２０では、減算時に値がマイナスなった場合は、０または元の値を小さくした値に置き換えるフロアリング処理を行うようにしてもよい。この方式では、双指向性の特性によって目的方向以外に存在する音（以下、「非目的音」と呼ぶ）を抽出し、抽出した非目的音の振幅スペクトルを入力信号の振幅スペクトルから減算することで、目的音を強調することができる。
【数２】
2020048038.tif 000004
【００６８】
ところで、ある特定の目的エリア内に存在する目的エリア音だけを収音したい場合、減算型ＢＦを用いるだけでは、そのエリアと同一方向の線上に存在する音源（以下、「非目的エリア音」と呼ぶ）も収音してしまう。
【００６９】
そこで、指向性形成部１２３では、特許文献１で提案されているエリア収音処理（複数のマイクアレイを用い、それぞれ別々の方向から目的エリアへ指向性を向け、指向性を目的エリアで交差させることで目的エリア音を収音する処理）を行うものとして説明する。具体的には、指向性形成部１２３は、以下のような処理によりエリア収音処理を行うようにしてもよい。
【００７０】
指向性形成部１２３は、マイクアレイＭＡ１〜ＭＡ３のそれぞれについて、三角形（マイクロホンＭＣ１〜ＭＣ３により形成される三角形）の内側に向かってＢＦによって指向性を形成する。そして、指向性形成部１２３は、マイクアレイＭＡ１、ＭＡ２、ＭＡ３の各ＢＦ出力Ｙ１（ｎ）、Ｙ２（ｎ）、Ｙ３（ｎ）を、目的エリア音抽出部１２４に供給する。
【００７１】
目的エリア音抽出部１２４は、指向性形成部１２３で形成したマイクアレイＭＡ１、ＭＡ２、ＭＡ３のＢＦ出力Ｙ１（ｎ）、Ｙ２（ｎ）、Ｙ３（ｎ）を用いてエリア音を抽出する。上述の通り、各ＢＦ出力（Ｙ１（ｎ）、Ｙ２（ｎ）、Ｙ３（ｎ））は、３角形（マイクロホンＭＣ１〜ＭＣ３により形成される三角形）の各辺から中心（三角形の内側方向）に向かう指向性を成したものである。したがって、各ＢＦ出力は、そのいずれの２つの組み合せ（組み合わせのパターン）においても２つの指向性が３角形の中心付近で交差するため、目的エリア音抽出部１２４は、以下に記すエリア収音方法によって、互いの指向性が交差したエリアの音を抽出することが出来る。ここでは、代表として、マイクアレイＭＡ１のＢＦ出力Ｙ１（ｎ）と、マイクアレイＭＡ２のＢＦ出力Ｙ２（ｎ）を用いた場合について説明する。目的エリア音抽出部１２４は、Ｙ１（ｎ）、Ｙ２（ｎ）を（５）、もしくは（６）式に従いＳＳし、目的エリア方向に存在する非目的エリア音Ｎ１−１（ｎ）、Ｎ１−２（ｎ）を抽出する。ここでα１、α２は、目的エリアと各マイクアレイの距離の違いによって生じる信号レベルの差を補正する補正係数であり、所定の処理によって逐一計算されるべきものであり、その手法は特許文献１にも記載されているが、ここでは簡単のため、目的エリアと各マイクアレイまでの距離は同一（α１（ｎ）＝α２（ｎ）＝１）とし、（５）、（６）式を（７）、（８）式に代える。
【数３】
2020048038.tif 000005
【００７２】
その後、目的エリア音抽出部１２４は、（９）、（１０）式に従い、各ＢＦ出力から非目的エリア音をＳＳして目的エリア音を抽出する。ここで、γ１（ｎ）、γ２（ｎ）はＳＳ時の強度を変更するための係数である。
【数４】
2020048038.tif 000006
【００７３】
目的エリア音抽出部１２４において、強調音Ｚ１−１（ｎ）、Ｚ１−２（ｎ）のうちいずれを出力としても構わないが、ここではＺ１−１（ｎ）をマイクアレイＭＡ１−マイクアレイＭＡ２の組み合せ（組み合わせのパターン）によるエリア収音出力Ｚ１（ｎ）として用いることとする。
【００７４】
同様にして目的エリア音抽出部１２４は、マイクアレイＭＡ２−マイクアレイＭＡ３の組み合せによるエリア収音出力Ｚ２（ｎ）、及びマイクアレイＭＡ３−マイクアレイＭＡ１の組み合せによるエリア収音出力Ｚ３（ｎ）を抽出し、エリア音加算部１２５へ供給する。
【００７５】
図２に示すように、マイクロホンＭＣ１〜ＭＣ３は、いずれもハンドセット１１０の送話口１１３における数センチ径の狭い範囲に装着されている。したがって、各マイクアレイＭＡ１、ＭＡ２、ＭＡ３は、非常に近接（密集）した配置であり、それぞれの収音エリアも送話口１１３前の狭い範囲に限られる。しかし、上述の図６に示すように、エリア収音による収音エリアは、２つのマイクアレイの遠方方向に拡がる特性があることが判っている。したがって、それぞれ異なる３方向に拡がった収音エリア（Ｚ１（ｎ）、Ｚ２（ｎ）、Ｚ３（ｎ）のそれぞれに対応する収音エリア）を重ね合わせれば、単独の収音エリア（Ｚ１（ｎ）、Ｚ２（ｎ）、Ｚ３（ｎ）のうちいずれか１つに対応する収音エリア）に比べ、より広い範囲のエリア収音が可能になる。
【００７６】
そこで、エリア音加算部１２５では、３個のエリア収音の出力Ｚ１（ｎ）、Ｚ２（ｎ）、Ｚ３（ｎ）を加算又は加算平均して最終出力（収音結果）Ｗ（ｎ）を生成して収音部１２０の収音結果として出力する。エリア音加算部１２５は、当該加算処理においてはエリア同士が重なる部分があることを考慮し、３個のエリア収音の出力の加算値（Ｚ１（ｎ）＋Ｚ２（ｎ）、＋Ｚ３（ｎ））を平均化、あるいは式（１１）に示すようにゲイン調整の係数αを乗じてもよい。なお、エリア音加算部１２５は、３個のエリア収音の出力（Ｚ１（ｎ）、Ｚ２（ｎ）、Ｚ３（ｎ））のうち、２以上の出力だけを加算（又は加算平均）する処理を行うようにしてもよい。例えば、エリア音加算部１２５は、３個のエリア収音の出力のうち、２つの出力だけを加算（又は加算平均）する処理を行うようにしてもよい。
【数５】
2020048038.tif 000007
【００７７】
以上のように、収音部１２０は、拡大されたエリアから収音された目的音声として最終出力Ｗ（ｎ）を出力する。このとき、収音部１２０は、Ｗ（ｎ）を周波数−時間変換した音声データとして出力するようにしてもよい。
【００７８】
そして、通信部１３０は、最終出力Ｗ（ｎ）に基づく音声データを、通信路Ｐを介して通信装置２００に送信する。
【００７９】
そして、通信装置２００の通信部２３０は、通信装置１００から受信した音声データ（Ｗ（ｎ）に基づく音声データ）を出力部１４０に供給する。出力部１４０は、受信した音声データに基づく音響信号をスピーカ２１０に供給して表音出力（第２のユーザＵ２に向けて表音出力）させる。
【００８０】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
この実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００８１】
この実施形態の収音部１２０では、別々の方向からエリア収音を行い、それらを足し合わせることで、従来の１組（２つ）のマイクアレイを用いたエリア収音よりも広く、等方向性をもった収音エリア（拡大した収音エリア）を形成することができる。これにより、収音部１２０では、ハンドセット１１０の送話口１１３に付けられたマイクロホンＭＣ１〜ＭＣ３を用いたエリア収音を行う際に、話者（第１のユーザＵ１）の口元と送話口１１３との相対的な位置がずれた場合でも安定した音声収音が可能となる。
【００８２】
（Ｂ）第２の実施形態
以下、本発明による収音装置、プログラム及び方法の第２の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。この実施形態では、本発明の収音装置、プログラム及び方法を収音部に適用した例について説明する。
【００８３】
上述の通り、第１の実施形態の収音部１２０では、別々の方向からエリア収音を行い、それらを重ね合わせる（足し合わせる）ことで、従来の１組（２つ）のマイクアレイを用いたエリア収音よりも広く、等方向性をもった収音エリア（拡大した収音エリア）を形成している。
【００８４】
しかしながら、第１の実施形態の収音部１２０のように、収音エリアを拡げる試みは、一方で、特定のエリアのみの音を収音することで周辺の不要音を抑圧し、目的音を強調するというエリア収音本来の効果を減ずる恐れがある。
【００８５】
そこで、第２の実施形態の収音部１２０Ａでは、第１の実施形態における上述のような問題を解決するために収音可能エリアを拡げつつも目的音強調性能の劣化を抑制する構成となっている。
【００８６】
（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
図９は、第２の実施形態に関連する各装置の構成について示したブロック図である。図９では、上述の図１と同一部分又は対応部分には、同一符号又は対応符号を付している。
【００８７】
第２の実施形態では、通信装置１００が通信装置１００Ａに置き換わっている。また、第２の実施形態の通信装置１００Ａでは、マイクアレイ部１１１と収音部１２０が、マイクアレイ部１１１Ａと収音部１２０Ａに置き換わっている。
【００８８】
次に、第２の実施形態における収音部１２０Ａの内部構成について説明する。
【００８９】
次に、収音部１２０Ａの内部構成について図９を用いて説明する。
【００９０】
収音部１２０Ａでは、目的エリア音抽出部１２４が目的エリア音抽出部１２４Ａに置き換わり、エリア音加算部１２５が除外されている点で第１の実施形態と異なっている。また、収音部１２０Ａでは、部分エリア成分算出部１２６と部分エリア選択部１２７が追加されている点で第１の実施形態と異なっている。
【００９１】
次に、第２の実施形態のマイクアレイ部１１１Ａの構成について説明する。
【００９２】
図９に示すように、第２の実施形態において、マイクアレイ部１１１Ａは、６つのマイクロホンＭＣ１〜ＭＣ６を有している。
【００９３】
図１０は、マイクアレイ部１１１Ａにおける６つのマイクロホンＭＣ１〜ＭＣ６の配置及びマイクアレイの構成例について示した図である。
【００９４】
図１０に示すように、マイクアレイ部１１１Ａを構成する６つのマイクロホンＭＣ１〜ＭＣ６は、２つずつのマイクロホンを対として３つのマイクアレイＭＡ１（マイクロホンＭＣ１、ＭＣ２を対とするマイクアレイ）、ＭＡ２（マイクロホンＭＣ３、ＭＣ４を対とするマイクアレイ）、ＭＡ３（マイクロホンＭＣ５、ＭＣ６を対とするマイクアレイ）を構成している。
【００９５】
分割数を増やしピンポイントのエリアから目的音を抽出する観点からは、３エリア以上の構成を有することが望ましいが、第２の実施形態では、本発明の原理を解り易く説明するため、重なりを持つ２つのエリアのエリア収音を行なう例について説明する。重なりを持つ３つのエリアによる構成については、後述する第３の実施形態で示す。
【００９６】
（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する第２の実施形態の動作（実施形態に係る収音方法）を説明する。
【００９７】
信号入力部１２１は、６つのマイクロホンＭＣ１〜ＭＣ６で収音した音響信号を、それぞれアナログ信号からデジタル信号ｘ１〜ｘ６に変換し、周波数変換部１２２に供給する。
【００９８】
周波数変換部１２２では、例えば高速フーリエ変換を用いてマイクロホン信号ｘ１〜ｘ６を、時間領域から周波数領域の信号Ｘ１〜Ｘ６へ変換する。
【００９９】
指向性形成部１２３は、周波数変換部１２２によって時間−周波数変換された各マイクロホンの入力信号を用いてＢＦにより指向性を形成する。第２の実施形態では、マイクアレイＭＡ１によるＢＦ出力をＹ１、マイクアレイＭＡ２によるＢＦ出力をＹ２、マイクアレイＭＡ３によるＢＦ出力をＹ３とする。ＢＦ出力Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３の指向性は図１０に示す通りである。第２の実施形態では図１０に示す通り、マイクアレイＭＡ１〜ＭＡ３が三角形の各頂点の位置に配置されており、ＢＦ出力Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３の指向性（マイクアレイＭＡ１〜ＭＡ３の指向性）はそれぞれ三角形の内側を向けられている。
【０１００】
目的エリア音抽出部１２４Ａでは、指向性形成部１２３で生成されたＢＦ出力を用いてエリア収音処理を行なう。エリア収音は、異なる方向からＢＦの指向性を向け、指向性が交差したエリアの成分（エリア音）を分離・抽出するものである。ＢＦ出力Ｙ１、Ｙ２の組み合わせ、およびＢＦ出力Ｙ１、Ｙ３の組み合わせのそれぞれからエリア収音が実現できる。
【０１０１】
図１１は、目的エリア音抽出部１２４Ａがエリア収音をおこなう収音エリアの分布について示した説明図である。
【０１０２】
上述の図６で示したように、エリア収音ではマイクアレイから遠い方向に収音エリアが広がる特性を持つ。そのため、マイクアレイＭＡ１−ＭＡ２によるエリア収音領域（第２の実施形態では、「エリア１」又は「収音エリア１」と呼ぶ）と、マイクアレイＭＡ２−ＭＡ３によるエリア収音領域（第２の実施形態では、「エリア２」又は「収音エリア２」と呼ぶ）は、図１１のようなイメージになる。第２の実施形態では、収音エリア１のエリア収音成分（エリア収音出力）をＺ１、エリア２のエリア収音成分（エリア収音出力）をＺ２とする。
【０１０３】
それぞれの収音エリアは、図１２のように２つの収音エリアが重複する部分と、重複しない独立した部分に分けられる。
【０１０４】
図１２では、エリア１、２で重複する領域を重複エリア１∧２としている。また、図１２では、エリア１内で、重複エリア１∧２を除く独立した領域（他の収音エリアと重複していない領域）を独立エリアＡとしている。さらに、図１２では、エリア２内で、重複エリア１∧２を除く独立した領域を独立エリアＢとしている。なお、１つの収音エリアから派生する独立エリア（独立部分）は、図１２に示すように複数の領域に分割される場合が有りえるが、本明細書では１つの収音エリアから発生した独立エリアについてはまとめて１つの符号で示すものとする。例えば、図１２では、に独立エリアＡは重複エリア１∧２により２つの領域に分割（分断）されているが、ここでは、この２つの領域をまとめて独立エリアＡと呼ぶことになる。
【０１０５】
以上により、エリア１は重複エリア１∧２と独立エリアＡ（エリア１から重複エリア１∧２を除いた領域）とから成り、エリア２は重複エリア１∧２と独立エリアＢ（エリア２から重複エリア１∧２を除いた領域）とから成る。エリア１のエリア収音出力Ｚ１と、エリア２のエリア収音出力Ｚ２を重ね合わせる（足し合わせる）と、広い範囲のエリアから収音できるが、重複エリア１∧２の成分が二重に加わることになり収音エリア全体として均一な収音特性は得られない。したがって、重複エリア１∧２と独立エリアＡ、Ｂの音源を個別に分離・抽出することができれば、それぞれのエリアを重複することなく統合することでエリア１、２の全範囲に亘って均一な収音特性が得られることになる。
【０１０６】
部分エリア成分算出部１２６は、重複エリア１∧２を有する２つのエリア収音成分（ここでは、エリア１、２のエリア収音成分）から、重複エリア１∧２の収音成分と、独立エリアのエリア収音成分（ここでは、独立エリアＡ、Ｂのエリア収音成分）を分離する。
【０１０７】
図１３は、図１２に示す各エリアの組成イメージ（成分ごとのパワー）を棒グラフの形式で示した説明図である。
【０１０８】
図１３（ａ）は、エリア１のエリア収音成分Ｚ１の組成イメージ示し、図１３（ｂ）は、エリア２のエリア収音成分Ｚ２の組成イメージを示している。また、図１３（ｃ）は、図１３（ａ）に示すエリア収音成分Ｚ１の組成イメージについて、重複エリア１∧２の成分にハッチ（斜線パターン）を付して示したものである。さらに、図１３（ｄ）は、図１３（ｂ）に示すエリア収音出力Ｚ２の組成イメージについて、重複エリア１∧２の成分にハッチ（斜線パターン）を付して示したものである。
【０１０９】
エリア１とエリア２の重複エリア１∧２は、文字通り重複して共通であるから、Ｚ１とＺ２の中にそれぞれ同一の成分として含まれている。そこで、目的エリア音抽出部１２４Ａでは、エリア収音と同じ原理に基づき、スペクトル減算法（ＳＳ）を用いることで、それぞれの成分を分離する。
【０１１０】
部分エリア成分算出部１２６は、エリア収音出力Ｚ１からエリア収音出力Ｚ２をＳＳする。部分エリア成分算出部１２６は、ＳＳに際して負になる成分は０にクリッピングする。そうすることで、目的エリア音抽出部１２４Ａでは、エリア収音出力Ｚ１から重複エリア１∧２のエリア収音成分が除かれ、独立エリアＡのエリア収音成分（第１の実施形態では「ＶＡ」と呼ぶ）が分離される。同様に、部分エリア成分算出部１２６は、エリア収音出力Ｚ２からエリア収音出力Ｚ１をＳＳすることで、独立エリアＢのエリア収音成分（第１の実施形態では、「ＶＢ」と呼ぶ）を分離することができる。
【０１１１】
図１４は、部分エリア成分算出部１２６が独立エリアのエリア（独立エリアＡ、Ｂ）の収音成分（ＶＡ、ＶＢ）を算出する処理の手順を示した説明図である。
【０１１２】
図１４（ａ）〜図１４（ｃ）全体で、部分エリア成分算出部１２６が、エリア１のエリア収音出力Ｚ１から、エリア２のエリア収音出力Ｚ２をＳＳして独立エリアＡのエリア収音成分ＶＡを抽出する処理（以下の（２１）式に相当する処理）について示し、図１４（ａ）〜図１４（ｃ）の個々のグラフは、それぞれエリア１のエリア収音成分Ｚ１、エリア２のエリア収音成分Ｚ２、及び独立エリアＡのエリア収音成分ＶＡの組成イメージを表している。
【０１１３】
同様に、図１４（ｄ）〜図１４（ｆ）全体は、部分エリア成分算出部１２６が、エリア２のエリア収音成分Ｚ２から、エリア１のエリア収音成分Ｚ１をＳＳして独立エリアＢのエリア収音成分ＶＢを抽出する処理（以下の（２２）式に相当する処理）について示し、図１４（ｄ）〜図１４（ｆ）の個々のグラフは、それぞれエリア２のエリア収音成分Ｚ２、エリア１のエリア収音成分Ｚ１、及び独立エリアＢのエリア収音成分ＶＢの組成イメージを表している。
【０１１４】
なお、図１４に示す各組成イメージでは、重複エリア１∧２のエリア収音成分と、独立エリアＡのエリア収音成分ＶＡと、独立エリアＢのエリア収音成分ＶＢとに、それぞれ異なるパターンを付して図示している。
【０１１５】
部分エリア成分算出部１２６では、独立エリアＡのエリア収音成分ＶＡ又は独立エリアＢのエリア収音成分ＶＢに基づいて、重複エリア１∧２のエリア収音成分（以下、「Ｖ１∧２」と呼ぶ）を求めることができる。例えば、部分エリア成分算出部１２６は、エリア収音出力Ｚ１から独立エリアＡのエリア収音成分ＶＡをＳＳする。部分エリア成分算出部１２６は、ＳＳに際して負になる成分は０にクリッピングする。そうすることで、目的エリア音抽出部１２４Ａでは、エリア収音出力Ｚ１から独立エリアＡのエリア収音成分ＶＡが除かれ、重複エリア１∧２のエリア収音成分Ｖ１∧２が分離される。同様に、部分エリア成分算出部１２６は、エリア収音出力Ｚ２から独立エリアＢのエリア収音成分ＶＢをＳＳすることで、重複エリア１∧２のエリア収音成分Ｖ１∧２を分離することができる。
【０１１６】
図１５は、部分エリア成分算出部１２６が重複エリア１∧２のエリア収音成分Ｖ１∧２を算出する処理の手順を示した説明図である。
【０１１７】
図１５（ａ）、図１５（ｂ）、図１５（ｅ）は、部分エリア成分算出部１２６が、エリア収音出力Ｚ１から独立エリアＡのエリア収音成分ＶＡをＳＳして重複エリア１∧２のエリア収音成分Ｖ１∧２を抽出する処理（以下の（２３）式に相当する処理）について示している。図１５（ｃ）、図１５（ｄ）、図１５（ｅ）は、部分エリア成分算出部１２６が、エリア収音出力Ｚ２から独立エリアＢのエリア収音成分ＶＢをＳＳして重複エリア１∧２のエリア収音成分Ｖ１∧２を抽出する処理（以下の（２４）式に相当する処理）について示している。以上のように、部分エリア成分算出部１２６では、独立エリアＡのエリア収音成分ＶＡ、独立エリアＢのエリア収音成分ＶＢ、及び重複エリア１∧２のエリア収音成分Ｖ１∧２を分離・抽出することができる。
【数６】
2020048038.tif 000008
【０１１８】
部分エリア選択部１２７は、エリア収音成分Ｚ１、Ｚ２に加えて、分割された各部分エリアのエリア収音成分Ｖ１−２、ＶＡ、ＶＢのいずれかを選択して出力（最終的な収音結果Ｗとして出力）する。なお、部分エリア選択部１２７による選択処理方式については限定されないものである。
【０１１９】
以上のように、収音部１２０Ａは、部分エリア選択部１２７により選択されたエリア収音成分を最終出力Ｗ（ｎ）として出力する。
【０１２０】
そして、通信部１３０は、最終出力Ｗ（ｎ）に基づく音声データを、通信路Ｐを介して通信装置２００に送信する。
【０１２１】
そして、通信装置２００の通信部２３０は、通信装置１００Ａから受信した音声データ（Ｗ（ｎ）に基づく音声データ）を出力部１４０に供給する。出力部１４０は、受信した音声データに基づく音響信号をスピーカ２１０に供給して表音出力（第２のユーザＵ２に向けて表音出力）させる。
【０１２２】
（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
第２の実施形態によれば、第１の実施形態と比較して以下のような効果を奏することができる。
【０１２３】
第２の実施形態の収音部１２０Ａでは、重複エリアを有する２つのエリア収音出力に対し、エリア同士の重複を活用し、重複エリアと重複しない独立エリアの各々のエリア成分を分離・抽出することによって、エリア全体を複数の小エリアに分割する。そして、第２の実施形態の収音部１２０Ａでは、分割された小エリアの中から目的音収音エリアとして最も相応しいエリアを選択することで、複数エリア収音によるエリア全体の範囲をカバーしつつ、目的音が含まれるピンポイントのエリアから強調音声を取り出すことが可能になる。
【０１２４】
（Ｃ）第３の実施形態
以下、本発明による収音装置、プログラム及び方法の第２の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。この実施形態では、本発明の収音装置、プログラム及び方法を収音部に適用した例について説明する。
【０１２５】
（Ｃ−１）第３の実施形態の構成
図１６は、第３の実施形態に関連する各装置の構成について示したブロック図である。
【０１２６】
図１６では、上述のＹ１と同一部分又は対応部分には、同一符号又は対応符号を付している。以下では、第３の実施形態について、第２の実施形態との差異を中心に説明する。
【０１２７】
第３の実施形態では、通信装置１００Ａが通信装置１００Ｂに置き換わっている点で第２の実施形態と異なっている。また、第３の実施形態の通信装置１００Ｂでは、マイクアレイ部１１１Ａがマイクアレイ部１１１Ｂに置き換わっている点で第２の実施形態と異なっている。さらに、第３の実施形態の通信装置１００Ｂでは、収音部１２０Ａが収音部１２０Ｂに置き換わっている点で第２の実施形態と異なっている。
【０１２８】
次に、第３の実施形態における収音部１２０Ｂの内部構成について説明する。
【０１２９】
第３の実施形態の収音部１２０Ｂでは、目的エリア音抽出部１２４Ａと部分エリア成分算出部１２６と部分エリア選択部１２７とが、それぞれ目的エリア音抽出部１２４Ｂと部分エリア成分算出部１２６Ｂと部分エリア選択部１２７Ｂとに置き換わっている点で第２の実施形態と異なっている。
【０１３０】
次に、マイクアレイ部１１１Ｂの構成について、図１７を用いて説明する。
【０１３１】
この実施形態の例では、図１７に示すように、通信装置１００Ｂは、ハードウェア的にはスマートホン（話者Ｕ１が所持するスマートホン）の構成となっているものとする。また、第３の実施形態の例では、マイクアレイ部１Ｂは、３つのマイクロホンＭＣ１〜ＭＣ３を有する構成であるものとする。
【０１３２】
そして、図１７に示すように、この実施形態の例では、通信装置１００はスマートホンの構成であるため、この３つのマイクロホンＭＣ１〜ＭＣ３は、スマートホンにおいて通常送話口となる部分（スピーカＳＰが配置されている部分と反対側の端）の周囲に配置されることが望ましい。言い換えると、通信装置１００において、３つのマイクロホンＭＣ１〜ＭＣ３は、通信装置１００の使用時に話者Ｕ１の口元と対向する部分（話者Ｕ１の口元と最も近接する部分）の周囲に配置することが望ましい。図１７では、話者Ｕ１が通信装置１００を手で把持し、耳にスピーカＳＰを押し付けた場合に、話者Ｕ１の口元が位置する部分（図１７の方向から見て下側の部分）の周囲（話者Ｕ１の口元と最も近接する部分の周囲）に３つのマイクロホンＭＣ１〜ＭＣ３が配置されている。
【０１３３】
図１７に示す通信装置１００（マイクアレイ部１）では、３個のマイクロホンＭＣ１〜ＭＣ３の各位置（各マイクロホンの中心位置）が正三角形の頂点となるように配置されている。この実施形態では、３つのマイクロホンＭＣ１〜ＭＣ３の組み合わせにより、３つのマイクアレイＭＡ１〜ＭＡ３が構成されるものとする。以下では、図１７に示すように、マイクロホンＭＣ１、ＭＣ２を対とするマイクアレイをＭＡ１、マイクロホンＭＣ２、ＭＣ３を対とするマイクアレイをＭＡ２、マイクロホンＭＣ３、ＭＣ１を対とするマイクアレイをＭＡ３と呼ぶものとする。
【０１３４】
この実施形態では、エリアの拡大を等方向にするためマイクロホンＭＣ１〜ＭＣ３を正三角形に配置したが、必ずしも正三角形に限定されるものではない。すなわち、マイクロホンＭＣ１〜ＭＣ３による三角形の各辺の距離や各角の角度は全て同じでなくてもよい。
【０１３５】
以上のように、第３の実施形態では、図１８に示すように、３個のマイクロホン（ＭＣ１〜ＭＣ３）から３個のマイクアレイ（ＭＡ１〜ＭＡ３）を構成し、マイクアレイの組み合せによって３箇所のエリア収音を行なうものとする。
【０１３６】
（Ｃ−２）第３の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する第３の実施形態の動作（実施形態に係る収音方法）を説明する。
【０１３７】
信号入力部１２１は、３つのマイクロホンＭＣ１〜ＭＣ３で収音した音響信号をアナログ信号からデジタル信号ｘ１〜ｘ３に変換し、周波数変換部１２２に供給する。
【０１３８】
周波数変換部１２２では、例えば、高速フーリエ変換を用いてマイクロホン信号を時間領域から周波数領域の信号Ｘ１〜Ｘ３へ変換する。
【０１３９】
指向性形成部１２３は、周波数変換部１２２によって時間−周波数変換された各マイクロホンの入力信号を用いてＢＦにより指向性を形成する。第３の実施形態では、マイクアレイＭＡ１によるＢＦ出力をＹ１、マイクアレイＭＡ２によるＢＦ出力をＹ２、マイクアレイＭＡ３によるＢＦ出力をＹ３とする。
【０１４０】
目的エリア音抽出部１２４では、指向性形成部１２３で形成したＢＦ出力Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、を用い、Ｙ１−Ｙ２、Ｙ２−Ｙ３、Ｙ３−Ｙ１の組合せで、それぞれエリア収音処理を行なう。
【０１４１】
第３の実施形態では、Ｙ１−Ｙ２の組み合せによるエリア（収音エリア）を「１」、Ｙ２−Ｙ３の組み合せによるエリア（収音エリア）を２、Ｙ３−Ｙ１の組み合せによるエリア（収音エリア）を「３」と呼ぶものとする。
【０１４２】
上述の図６で示したように、エリア収音ではマイクアレイから遠い方向に収音エリアが広がる特性を持つ。そのため、ＢＦ出力Ｙ１−Ｙ２（マイクアレイＭＡ１−ＭＡ２）によるエリア１、ＢＦ出力Ｙ２−Ｙ３（マイクアレイＭＡ２−ＭＡ３）によるエリア２、ＢＦ出力Ｙ３−Ｙ１（マイクアレイＭＡ３−ＭＡ１）による収音エリアの分布は、図１８のようなイメージになる。なお、第３の実施形態では、エリア１、２、３のそれぞれのエリア収音成分（エリア収音出力）をＺ１、Ｚ２、Ｚ３とする。
【０１４３】
部分エリア成分算出部１２６Ｂではエリア収音出力Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３を用い、上記３つのエリアが重複する部分と、２つのエリアが重複する部分と、重複なく独立した部分とをそれぞれ算出する。第２の実施形態では２つの収音エリアの重複を考えたが、第３の実施形態では収音エリアが３つになるため、第２の実施形態と比較して重複のパターンがより複雑になる。３つの収音エリアの重なり合うエリアの各部分の算出は、エリア収音成分が既知の２つのエリア収音成分の組み合わせに分解することで、第２の実施形態と同じ手法（算出方法）が利用可能となる。
【０１４４】
具体的には、部分エリア成分算出部１２６Ｂでは、各部分のエリア収音成分を算出する際に、２つの収音エリアの各組み合わせ（エリア１、２の組み合わせ、エリア２、３の組み合わせ、エリア３、１の組み合わせ）のパターン（以下、「組み合わせパターン」と呼ぶ）に分解することで、第２の実施形態と同じ手法が利用可能となる。すなわち、部分エリア成分算出部１２６Ｂにおいて、重複エリアを有する２つの収音エリアのエリア収音成分を、重複エリアの部分と、独立エリアの部分に分離する処理は第２の実施形態と同様である。
【０１４５】
以下では、エリア１、２の組み合わせパターンを「第１の組み合わせパターン」と呼び、エリア２、３の組み合わせパターンを「第２の組み合わせパターン」と呼び、エリア３、１の組み合わせパターンを「第３の組み合わせパターン」と呼ぶものとする。
【０１４６】
図１９は、３つのエリア１〜３について２つの収音エリアの組み合わせパターン（第１〜第３の組み合わせパターン）の分解イメージについて示した説明図（イメージ図）である。
【０１４７】
図１９（ａ）は、３つのエリア１〜３を重ねて示した図となっている。図１９（ｂ）〜図１９（ｄ）は、それぞれ第１〜第３の組み合わせパターンに分解したイメージについて示した説明図である。
【０１４８】
まず、図１９（ｂ）〜図１９（ｄ）に示す３つの組み合わせパターンから、図１９（ｂ）に示す第１の組み合わせパターン（エリア１、２の組み合わせパターン）を代表例として説明する。
【０１４９】
部分エリア成分算出部１２６Ｂは、エリア収音出力Ｚ１からエリア収音出力Ｚ２をＳＳすることで、エリア１のエリア２に対して独立した部分（この実施形態では、「エリアＡ」と呼ぶものとする；図１９（ｂ）参照）のエリア収音成分（第３の実施形態では「ＶＡ」と呼ぶ）を得る。また、部分エリア成分算出部１２６Ｂは、エリア収音出力Ｚ２からエリア収音出力Ｚ１をＳＳすることで、エリア２のエリア１に対して独立した部分（この実施形態では、「エリアＢ」と呼ぶものとする；図１９（ｂ）参照）のエリア収音成分（第３の実施形態では「ＶＢ」と呼ぶ）を得ることができる。部分エリア成分算出部１２６Ｂでは、第２の実施形態と同様に、上記の（２１）式、（２２）式の計算式により、エリア収音成分ＶＡ、ＶＢを得ることができる。
【０１５０】
部分エリア成分算出部１２６Ｂでは、第２の組み合わせパターン（エリア２、３の組み合わせパターン）についても同様に、エリア２のエリア３に対して独立した部分（この実施形態では、「エリアＣ」と呼ぶものとする；図１９（ｃ）参照）のエリア収音成分（第３の実施形態では「ＶＣ」と呼ぶ）と、エリア３のエリア２に対して独立した部分（第３の実施形態では、「エリアＤ」と呼ぶものとする；図１９（ｃ）参照）のエリア収音成分（第３の実施形態では「ＶＤ」と呼ぶ）を得ることができる。また、部分エリア成分算出部１２６Ｂでは、第３の組み合わせパターン（エリア３、１の組み合わせパターン）についても同様に、エリア３のエリア１に対して独立した部分（この実施形態では、「エリアＥ」と呼ぶものとする；図１９（ｄ）参照）のエリア収音成分（第３の実施形態では「ＶＥ」と呼ぶ）と、エリア１のエリア３に対して独立した部分（この実施形態では、「エリアＦ」と呼ぶものとする；図１９（ｄ）参照）のエリア収音成分（第３の実施形態では「ＶＦ」と呼ぶ）を得ることができる。
【０１５１】
部分エリア成分算出部１２６Ｂでは、以下の（３１）式〜（３４）式の計算式により、エリア収音成分ＶＣ、ＶＤ、ＶＥ、ＶＦを得ることができる。
【数７】
2020048038.tif 000009
【０１５２】
部分エリア成分算出部１２６Ｂでは、エリアＡのエリア収音成分ＶＡ、又はエリアＢのエリア収音成分ＶＢが既知となると、エリア１、２が重複する部分（この実施形態では「重複エリア１∧２」と呼ぶ；図１９（ｂ）参照）のエリア収音成分（この実施形態では「Ｖ１∧２」と呼ぶ）を得ることができる。具体的には、部分エリア成分算出部１２６Ｂは、以下の（３５）式に示すように、エリア収音出力Ｚ１からエリアＡのエリア収音成分ＶＡをＳＳすることで、エリア１∧２のエリア収音成分を得ることができる。また、部分エリア成分算出部１２６Ｂは、以下の（３６）式に示すように、エリア収音出力Ｚ２からエリアＢのエリア収音成分ＶＢをＳＳすることでも、エリア１∧２のエリア収音成分を得ることができる。
【０１５３】
同様に、部分エリア成分算出部１２６Ｂでは、以下の（３７）式、（３８）式に示すように、エリアＣのエリア収音成分ＶＣ又はエリアＤのエリア収音成分ＶＤに基づいて、エリア２、３が重複するエリア（この実施形態では「重複エリア２∧３」と呼ぶ；図１９（ｃ）参照）のエリア収音成分（この実施形態では「Ｖ２∧３」と呼ぶ）を得ることができる。また、部分エリア成分算出部１２６Ｂでは、以下の（３９）式、（４０）式に示すように、エリアＥのエリア収音成分ＶＥ又はエリアＦのエリア収音成分ＶＦに基づいて、エリア３、１が重複するエリア（この実施形態では「重複エリア３∧１」と呼ぶ；図１９（ｄ）参照）のエリア収音成分（この実施形態では「Ｖ３∧１」と呼ぶ）を得ることができる。
【数８】
2020048038.tif 000010
【０１５４】
部分エリア成分算出部１２６Ｂでは、エリア１、エリア２、エリア３の３つのエリアの中の２つのエリアの組み合せで生じる独立部分のエリア収音成分（ＶＡ、ＶＢ、ＶＣ、ＶＤ、ＶＥ、ＶＦ）と重複部分（Ｖ１∧２、Ｖ２∧３、Ｖ３∧１）のすべてが算出されると、それらのエリア収音成分を元に、３エリアを同時に重ねた場合の各部分エリアのエリア収音成分が算出できる。
【０１５５】
図２０〜図２３は、エリア１、エリア２、エリア３の３つのエリアを同時に重ねた場合の各部分エリアについて示した説明図である。例えば、上記の計算で、エリアＡのエリア収音成分ＶＡと、エリアＤのエリア収音成分ＶＤが既知となっているため、部分エリア成分算出部１２６Ｂは、以下の（４１）式に示すように、エリアＡのエリア収音成分ＶＡからエリアＤのエリア収音成分ＶＤを、これまでと同様の計算によりＳＳすることで、エリアＡの独立部分（以下、「エリアＡｄ」と呼ぶ；図２０参照）のエリア収音成分（以下、「ＶＡｄ」と呼ぶ）を得ることができる。また、部分エリア成分算出部１２６Ｂは、以下の（４２）式に示すように、エリアＤのエリア収音成分ＶＤからエリアＡのエリア収音成分ＶＤを、これまでと同様の計算によりＳＳすることで、エリアＤの独立部分（以下、「エリアＤａ」と呼ぶ；図２０参照）のエリア収音成分（以下、「ＶＤａ」と呼ぶ）を得ることができる。
【０１５６】
そして、部分エリア成分算出部１２６Ｂは、エリアＡｄのエリア収音成分ＶＡｄ又はエリアＤａのエリア収音成分ＶＤａが得られると、エリアＡとエリアＤの重複部分（以下、「エリアＡ∧Ｄ」と呼ぶ；図２０参照）のエリア収音成分（以下、「ＶＡ∧Ｄ」と呼ぶ）を算出することができる。
【０１５７】
具体的には、部分エリア成分算出部１２６Ｂは、以下の（４３）式に示すように、エリアＤのエリア収音出力ＶＤからエリアＡｄのエリア収音成分ＶＡｄを、これまでと同様の計算方法によりＳＳすることで、エリアＡ∧Ｄのエリア収音成分ＶＡ∧Ｄを算出することができる。また、部分エリア成分算出部１２６Ｂは、以下の（４４）式に示すように、エリアＡのエリア収音出力ＶＡからエリアＤａのエリア収音成分ＶＤａをＳＳすることでも、エリアＡ∧Ｄのエリア収音成分ＶＡ∧Ｄを算出することができる。
【数９】
2020048038.tif 000011
【０１５８】
同様に、部分エリア成分算出部１２６Ｂでは、以下の（４５）式、（４７）式に示すように、エリアＢの独立部分（以下、「エリアＢｅ」と呼ぶ；図２１参照）のエリア収音成分（以下、「ＶＢｅ」と呼ぶ）と、エリアＥの独立部分（以下、「エリアＥｂ」と呼ぶ；図２１参照）のエリア収音成分（以下、「ＶＥｂ」と呼ぶ）を得ることができる。そして、部分エリア成分算出部１２６Ｂでは、以下の（４６）式、（４８）式に示すように、エリアＢｅのエリア収音成分ＶＢｅ又はエリアＥｂのエリア収音成分ＶＥｂに基づいて、エリアＢとエリアＥの重複部分（以下、「エリアＢ∧Ｅ」と呼ぶ；図２１参照）のエリア収音成分（以下、「ＶＢ∧Ｅ」と呼ぶ）を算出することができる。
【０１５９】
また、部分エリア成分算出部１２６Ｂでは、以下の（４９）式、（５１）式に示すように、エリアＣの独立部分（以下、「エリアＣｆ」と呼ぶ；図２２参照）のエリア収音成分（以下、「ＶＣｆ」と呼ぶ）と、エリアＦの独立部分（以下、「エリアＦｃ」と呼ぶ；図２２参照）のエリア収音成分（以下、「ＶＦｃ」と呼ぶ）を得ることができる。そして、部分エリア成分算出部１２６Ｂでは、以下の（５０）式、（５２）式に示すように、エリアＣｆのエリア収音成分ＶＣｆ又はエリアＦｃのエリア収音成分ＶＦｃに基づいて、エリアＣとエリアＦの重複部分（以下、「エリアＣ∧Ｆ」と呼ぶ；図２２参照）のエリア収音成分（以下、「ＶＣ∧Ｆ」と呼ぶ）を算出することができる。
【数１０】
2020048038.tif 000012
【０１６０】
そして、部分エリア成分算出部１２６Ｂでは、エリア収音成分Ｖ１∧２とエリア収音成分ＶＣ∧Ｆが既知になると、エリア１、エリア２、エリア３の３つのエリアの共通部分のエリア（以下、「エリア１∧２∧３」と呼ぶ；図２３参照）のエリア収音成分（以下、「Ｖ１∧２∧３」と呼ぶ）を取得することができる。具体的には、部分エリア成分算出部１２６Ｂでは、以下の（５３）式に示すように、エリア収音成分Ｖ１∧２からエリア収音成分ＶＣ∧Ｆをこれまでと同様の計算方法によりＳＳすることで、エリア１∧２∧３のエリア収音成分Ｖ１∧２∧３を得ることができる。
【０１６１】
また、同様に、部分エリア成分算出部１２６Ｂでは、エリア収音成分Ｖ２∧３とエリア収音成分ＶＢ∧Ｅが既知になると、以下の（５４）式により、エリア１∧２∧３のＶ１∧２∧３を取得することができる。さらに、部分エリア成分算出部１２６Ｂでは、エリア収音成分Ｖ３∧１とエリア収音成分ＶＡ∧Ｄが既知になると、以下の（５５）式により、エリア１∧２∧３のＶ１∧２∧３を取得することができる。
【数１１】
2020048038.tif 000013
【０１６２】
以上の処理により、部分エリア成分算出部１２６Ｂでは、重複を含む３つのエリアのエリア収音により、３つのエリアが重複する部分のエリア収音成分（Ｖ１∧２∧３）と、３つのうち２つのエリアが重複する部分のエリア収音成分（ＶＡ∧Ｄ、ＶＢ∧Ｅ、ＶＣ∧Ｆ）と、３つのエリアの中で他のエリアとは重複無く独立した部分のエリア収音成分（ＶＡｄ、ＶＤａ、ＶＢｅ、ＶＥｂ、ＶＣｆ、ＶＦｃ）が分離抽出することができる。
【０１６３】
部分エリア選択部１２７Ｂでは、このように各部分に分解されたエリアのエリア収音成分の中から、最も目的音成分が多く含まれていると推定されるエリアのエリア収音成分を、収音結果Ｗとして選択（取得）する。以下では、部分エリア選択部１２７Ｂにおいて全エリア（エリア１、２、３がカバーする全エリア）から分けられた各エリアを「部分エリア」と呼ぶものとする。例えば、部分エリア選択部１２７Ｂでは、部分エリアとして、エリア１、２、３、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、１∧２、２∧３、３∧１、１∧２∧３、Ａｄ、Ｄａ、Ａ∧Ｄ、Ｂｅ、Ｅｂ、Ｂ∧Ｅ、Ｃｆ、Ｆｃ、Ｃ∧Ｆのうち一部又は全部を設定するようにしてもよい。
【０１６４】
部分エリア選択部１２７Ｂが、それぞれの部分エリア（エリア収音成分）からいずれかを選択する方式については限定されないものである。なお、以下では、部分エリア選択部１２７Ｂが選択した部分エリアを「選択エリア」とも呼ぶものとする。
【０１６５】
例えば、部分エリア選択部１２７Ｂは、最も大きなパワーの部分エリア（例えば、当該部分エリアのエリア収音成分を構成する各周波数成分を平均した平均パワースペクトルが最も大きいエリア）を選択するようにしてもよい。また、その際、部分エリア選択部１２７Ｂは、各部分エリアのパワーを面積で正規化して評価した評価値に基づいて、いずれかの部分エリアを選択するようにしてもよい。例えば、部分エリア選択部１２７Ｂは、各部分エリアについて、同じパワーでも面積が狭いエリアの方が評価が高くなるような評価値を算出し、最も評価（評価値）の高い部分エリアを選択するようにしてもよい。
【０１６６】
また、部分エリア選択部１２７Ｂは、部分エリアを選択する際に、全ての部分エリアを選択対象としなくてもよい。例えば、部分エリア選択部１２７Ｂは、領域（面積）が他の部分エリアに比して狭いエリアを選択対象から除外（例えば、一番大きい部分エリアと比較して３分の１以下の面積しかない部分エリアを選択対象から除外）し、残った部分エリア（除外されなかった部分エリア）から選択するようにしてもよい。
【０１６７】
さらに、部分エリア選択部１２７Ｂは、上記の方式により選択したエリアに隣接するエリア（境界を接するエリア）も含めて統合して１つの部分エリアとして選択するようにしてもよい。例えば、部分エリア選択部１２７Ｂは、最もパワーの大きいエリアと、当該エリアに隣接するエリアを選択するようにしてもよい。
【０１６８】
さらにまた、部分エリア選択部１２７Ｂが選択対象とする部分エリアは、必ずしも互いに独立である必要はない。例えば、部分エリア選択部１２７Ｂは、図２０に示すエリアＤとエリアＡのように、互いに重複エリアを有する部分エリアを選択対象として選択するようにしてもよい。言い換えると、部分エリア選択部１２７Ｂでは、全体（エリア１、２、３がカバーする全領域）に比べて選択されるエリアが小さく、目的音を抽出する上で不要なエリアを含まないような部分エリアが選択されればよい。
【０１６９】
そして、部分エリア選択部１２７Ｂは、以上の処理により選択された部分エリアのエリア収音成分を最終的な収音結果Ｗ（ｎ）として取得する。なお、部分エリア選択部１２７Ｂにおける上記のような部分エリア（部分エリアのエリア収音成分）の選択方法は、第２の実施形態の部分エリア選択部１２７Ａに適用するようにしてもよい。
【０１７０】
以上のように、収音部１２０Ｂは部分エリア選択部１２７Ｂにより選択されたエリア収音成分を最終出力Ｗ（ｎ）として出力する。
【０１７１】
そして、通信部１３０は、最終出力Ｗ（ｎ）に基づく音声データを、通信路Ｐを介して通信装置２００に送信する。
【０１７２】
そして、通信装置２００の通信部２３０は、通信装置１００Ｂから受信した音声データ（Ｗ（ｎ）に基づく音声データ）を出力部１４０に供給する。出力部１４０は、受信した音声データに基づく音響信号をスピーカ２１０に供給して表音出力（第２のユーザＵ２に向けて表音出力）させる。
【０１７３】
（Ｃ−３）第３の実施形態の効果
第３の実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
【０１７４】
第３の実施形態の通信装置１００Ｂ（収音部１２０Ｂ）では、重なりを持つ３つの収音エリアに対して、どこのエリアとも重複しない独立したエリアと、２つのエリアが重複したエリアと、３つのエリアすべてが重複したエリア、それぞれの部分の成分を算出している。そして、第３の実施形態の通信装置１００Ｂ（収音部１２０Ｂ）では、分割されたエリアの中から目的音収音エリアとして最も相応しいエリアが選択し、選択されたエリアのエリア収音成分を最終的な収音結果として出力している。これにより、第３の実施形態の通信装置１００Ｂ（収音部１２０Ｂ）では、複数のエリア収音結果によるエリア全体の範囲をカバーしつつ、選択エリアはエリア全体に比べ遥かに小さいエリアとなるため、不必要なエリア成分を含むことなく、目的音が含まれるピンポイントのエリアから強調音声を取り出すことが可能になる。
【０１７５】
（Ｄ）他の実施形態
本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような変形実施形態も挙げることができる。
【０１７６】
（Ｄ−１）上記の各実施形態では、収音部は通信装置の一部を構成するものとして説明したが、独立した装置として構成するようにしてもよい。また、上記の各実施形態では、収音部にマイクアレイ部は含まない構成として説明したが、収音部とマイクアレイ部を一体とした装置として構成するようにしてもよい。
【０１７７】
（Ｄ−２）上記の各実施形態では、本発明の収音装置（収音部）をハンドセット等の手持ち型の送話器（送受話器）を備える装置等に適用する例について説明したが、本発明の収音装置は、ヘッドセットやウェアラブルデバイス（例えば、マイクロホン付きのヘッドマウントディスプレイ、マイクロホン付きのネックバンド型ヘッドホン等）に適用し、第１のユーザＵ１による装着時に第１のユーザＵ１の口元が位置する領域を目的エリアとし、その周囲（送話口）の多角形（Ｎ角形）の各頂点にマイクロホンを設置し、上記の実施形態と同様にエリア収音処理するようにしてもよい。
【０１７８】
（Ｄ−３）第１、第３の実施形態では、３個のマイクロホンＭＣ１〜ＭＣ３を用いたエリア収音の例について示したが、マイクアレイ部１１１に設置するマイクロホンの数（マイクロホンを配置する多角形の辺（角）の数）は限定されないものでる。例えば、３方向あるいは４方向からエリア収音を行なうようにしてもよい。例えば、第１、第３の実施形態において、４つのマイクロホンを四角形の角頂点に配置するようにしてもよい。
【０１７９】
図２４は、マイクアレイ部１１１のマイクロホンの数を４つとした場合の構成について示した説明図である。
【０１８０】
図２４では、４つのマイクロホンＭＣ１〜ＭＣ４が四角形（正方形）の角頂点の位置に配置されている。４つのマイクロホンＭＣ１〜ＭＣ４は互いに隣り合うマイクロホン同士と組み合わされて、マイクロホンＭＣ１、ＭＣ２の対により形成されるマイクアレイＭＡ７０１と、マイクロホンＭＣ２、ＭＣ３の対により形成されるマイクアレイＭＡ７０２と、マイクロホンＭＣ３、ＭＣ４の対により形成されるマイクアレイＭＡ７０３と、マイクロホンＭＣ４、ＭＣ１の対により形成されるマイクアレイＭＡ７０４の４つが形成される。さらにこれらのマイクロアレイは隣り合うマイクアレイとの組み合わせ（一部のマイクロホンを共有するマイクアレイの組み合わせ）により４つのエリア収音が可能となる。例えば、マイクアレイ部１１１に、４つのマイクロホンＭＣ１〜ＭＣ４の構成を適用した場合、収音部１２０Ｂでは、マイクアレイＭＡ７０１、ＭＡ７０２の組み合わせによるエリア収音と、マイクアレイＭＡ７０２、ＭＡ７０３の組み合わせによるエリア収音と、マイクアレイＭＡ７０３、ＭＡ７０４の組み合わせによるエリア収音と、マイクアレイＭＡ７０４、ＭＡ７０１の組み合わせによるエリア収音の各出力（４つのエリア収音の出力）を取得することができる。そして、収音部１２０Ｂでは、上述の４つのエリア収音の出力に基づいた収音結果を取得することができる。
【０１８１】
（Ｄ−４）第３の実施形態の収音部１２０Ｂ（部分エリア選択部１２７Ｂ）では、複数のエリアから目的音が最も多く含まれる１つのエリアを選択していたが、複数のエリアを選択するようにしてもよい。この場合、第３の実施形態の収音部１２０Ｂ（部分エリア選択部１２７Ｂ）では、選択した複数のエリアのエリア収音成分を統合（加算）して収音結果Ｗとして取得するようにしてもよい。ただし、この場合、第３の実施形態の収音部１２０Ｂ（部分エリア選択部１２７Ｂ）では、選択された複数のエリアは、互いに共通部分（重複部分）を有さないように、選択対象となるエリアを予め配慮しておく必要がある。
【符号の説明】
【０１８２】
１００、１００Ａ、１００Ｂ…通信装置、１１０…ハンドセット、１１１…マイクアレイ部、ＭＣ１〜ＭＣ６…マイクロホン、１１２…スピーカ、１１３…送話口、１１４…受話口、１１５…把手部、１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ…収音部、１２１…信号入力部、１２２…周波数変換部、１２３…指向性形成部、１２４、１２４Ａ、１２４Ｂ…目的エリア音抽出部、１２５…エリア音加算部、１２６、１２６Ｂ…部分エリア成分算出部、１２７、１２７Ｂ…部分エリア選択部、１３０…通信部、１４０…出力部、２００…通信装置、２１０…スピーカ、２２０…マイク、２３０…通信部、２４０…出力部、２５０…収音部、Ｕ１…第１のユーザ、Ｕ１ａ…聴者の手、Ｕ２…第２のユーザ、Ｐ…通信路。
【図１】
2020048038.tif 000014
【図２】
2020048038.tif 000015
【図３】
2020048038.tif 000016
【図４】
2020048038.tif 000017
【図５】
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【図６】
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【図７】
2020048038.tif 000020
【図８】
2020048038.tif 000021
【図９】
2020048038.tif 000022
【図１０】
2020048038.tif 000023
【図１１】
2020048038.tif 000024
【図１２】
2020048038.tif 000025
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2020048038.tif 000029
【図１７】
2020048038.tif 000030
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2020048038.tif 000035
【図２３】
2020048038.tif 000036
【図２４】
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【図２５】
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