(57)【要約】【課題】複数の収音手段を用いて、収音対象からの距離やその音圧に応じた音を収音できるようにする。【解決手段】収音装置１０は、収音方向に向かって開口する開口部１００Ａを有する筐体１００に、マイクロホン１１０ａ、１１０ｂ及び１１０ｃを備える。マイクロホン１１０ａ、１１０ｂ及び１１０ｃは、収音方向に対する距離が異なるように配置されている。また、収音装置１０は、音を減衰させる減衰部材１４０を備え、マイクロホン１１０ａで収音される音よりもマイクロホン１１０ｂで収音される音の方が小さく（弱く）なり、マイクロホン１１０ｂで収音される音よりもマイクロホン１１０ｃで収音される音の方が小さくなるようになされている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
収音方向に対して近い位置から遠い位置へと配置され、各々が収音した音に応じた音声信号を生成する複数の収音手段と、
前記複数の収音手段から少なくともいずれかを選択する選択手段と、
前記選択手段により選択された収音手段により生成された音声信号を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする収音装置。
【請求項２】
収音方向に対して隣り合う前記収音手段の間に音を減衰させる減衰部材を備え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】
前記選択手段が、
前記複数の収音手段のうち収音方向に対して近い位置にある第１の収音手段を選択し、
前記第１の収音手段が収音して得られる音声信号により表される音圧が所定レベルを所定期間上回ると、前記複数の収音手段のうち当該第１の収音手段よりも収音方向に対して遠い位置にある第２の収音手段を選択する
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４】
前記選択手段が、
前記複数の収音手段のうち収音方向に対して遠い位置にある第１の収音手段を選択し、
前記第１の収音手段が収音して得られる音声信号により表される音圧が所定レベルを所定期間下回ると、前記複数の収音手段のうち当該第１の収音手段よりも収音方向に対して近い位置にある第２の収音手段を選択する
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】
前記出力手段が、
前記選択手段により選択された収音手段により生成された第１の音声信号と、他の収音手段により生成された第２の音声信号とを、各々の利得を相対的に異ならせて出力する
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の収音装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収音する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の収音手段による収音結果を加算して出力する技術がある。例えば、特許文献１には、マイクキャビネットの前方側に設けられたマイクカプセルからの音声信号と、マイクキャビネットの後方側に設けられたマイクカプセルからの音声信号とを加算して出力する技術が記載されている。
【特許文献１】特開平８−７９８８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
複数の収音手段による収音結果を加算して出力した場合、望ましくない出力結果が得られる場合がある。例えば、複数の収音手段のいずれかが音源に接近しており、その音源からの音量が過大である場合には、音源からの音が音割れするなどし、本来の音と異なる歪んだ音として収音されることがある。
そこで、本発明は、複数の収音手段を用いて、収音対象からの距離やその音圧に応じた音を収音できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る収音装置は、収音方向に対して近い位置から遠い位置へと配置され、各々が収音した音に応じた音声信号を生成する複数の収音手段と、前記複数の収音手段から少なくともいずれかを選択する選択手段と、前記選択手段により選択された収音手段により生成された音声信号を出力する出力手段とを備える構成を特徴とする。
【０００５】
本発明に係る収音装置は、収音方向に対して隣り合う前記収音手段の間に音を減衰させる減衰部材を備える構成であってもよい。
本発明に係る収音装置は、前記選択手段が、前記複数の収音手段のうち収音方向に対して近い位置にある第１の収音手段を選択し、前記第１の収音手段が収音して得られる音声信号により表される音圧が所定レベルを所定期間上回ると、前記複数の収音手段のうち当該第１の収音手段よりも収音方向に対して遠い位置にある第２の収音手段を選択する構成であってもよい。
本発明に係る収音装置は、前記選択手段が、前記複数の収音手段のうち収音方向に対して遠い位置にある第１の収音手段を選択し、前記第１の収音手段が収音して得られる音声信号により表される音圧が所定レベルを所定期間下回ると、前記複数の収音手段のうち当該第１の収音手段よりも収音方向に対して近い位置にある第２の収音手段を選択する構成であってもよい。
本発明に係る収音装置は、前記出力手段が、前記選択手段により選択された収音手段により生成された第１の音声信号と、他の収音手段により生成された第２の音声信号とを、各々の利得を相対的に異ならせて出力する構成であってもよい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、複数の収音手段を用いて、収音対象からの距離やその音圧に応じた音を収音することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
［実施形態］
図１は、本発明の一実施形態である収音装置の内部の構成を示す断面図である。同図に示す収音装置１０は、筐体１００に収められた複数のマイクロホン１１０ａ、１１０ｂ及び１１０ｃを備える。この収音装置１０は、筐体１００の収音方向に相当する位置に開口部１００Ａを有し、使用者がこの開口部１００Ａを収音対象に向けるようにして使用される。マイクロホン１１０ａ、１１０ｂ及び１１０ｃは、開口部１００Ａからの距離が異なるように並べて配置されている。具体的には、マイクロホン１１０ａが開口部１００Ａに最も近い位置にあり、マイクロホン１１０ｃが開口部１００Ａに最も遠い位置にある。なお、マイクロホン１１０ａ、１１０ｂ及び１１０ｃは、その位置が異なるが、内部の構成は同様である。以下においては、マイクロホン１１０ａ、１１０ｂ及び１１０ｃを区別する必要がない場合には、これらを総称して「マイクロホン１１０」という。マイクロホン１１０は、本発明における収音手段の一例であり、本実施形態においてはシリコンマイクロホンであるが、他のマイクロホンであってもよい。また、収音装置１０は、図示せぬ電源を内部に備えてもよいし、いわゆるプラグインパワー方式で動作してもよい。
【０００８】
ここにおいて、シリコンマイクロホンとは、半導体集積回路の製造プロセスを用いて製造可能なマイクロホンをいう。シリコンマイクロホンは、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術により製造可能であり、比較的小型である。例えば、シリコンマイクロホンであれば、ダイアフラム及びバックプレートの径を数ｍｍ程度（例えば１．０ｍｍ程度）にすることが可能であり、さらに小さくすることも可能である。
【０００９】
図２は、マイクロホン１１０ａ（及び１１０ｂ）とその周辺を示す図であり、マイクロホン１１０ａを収音方向側から示す図である。マイクロホン１１０ａは、筐体１００の内壁面から張り出した支持部１００Ｂによって支持されることによって、その位置を固定されている。また、マイクロホン１１０ａの近傍には、減衰部材１４０が設けられている。減衰部材１４０は、音を減衰させる材料からなり、例えば、多孔質吸音材や吸音膜である。減衰部材１４０は、マイクロホン１１０ａとマイクロホン１１０ｂとの間や、マイクロホン１１０ｂとマイクロホン１１０ｃとの間に設けられている。減衰部材１４０は、収音方向から遠い側にあるマイクロホン１１０に収音される音の経路の少なくともいずれかを含むように設けられている。すなわち、減衰部材１４０は、マイクロホン１１０ｂによって収音される音がマイクロホン１１０ａによって収音される音よりも減衰し、マイクロホン１１０ｃによって収音される音がマイクロホン１１０ｂによって収音される音よりも減衰するように設けられている。したがって、減衰部材１４０は、収音方向から近い側にあるマイクロホン１１０と収音方向から遠い側にあるマイクロホン１１０との間にある空間の全体を満たすように設けられてもよい。
【００１０】
図３は、本実施形態のマイクロホン１１０の構成を概略的に示す図である。同図に示すように、マイクロホン１１０は、音響口を有するシリコン基板１１８上に形成されたダイアフラム１１１とバックプレート１１２とを有するとともに、抵抗器１１３、プリアンプ１１４及びリード線１１５〜１１７を備える。なお、抵抗器１１３、プリアンプ１１４及びリード線１１５〜１１７は、二点鎖線で示すカバーの外部にあるが、当該カバーの内部に納められていてもよい。ダイアフラム１１１は、多結晶シリコン等の半導体膜であり、音を受けて振動する。バックプレート１１２は、ダイアフラム１１１に対して所定の間隔をもって対向するように固定的に設けられる。バックプレート１１２は、ダイアフラム１１１と同様の多結晶シリコン等の半導体であり、接地されたリード線１１６に接続され、ダイアフラム１１１と絶縁されている。ダイアフラム１１１及びバックプレート１１２は、例えば円形であるが、円の一部を切除したり、孔を設けたりした形状などであってもよいし、多角形でもよい。
【００１１】
図４は、ダイアフラム１１１及びバックプレート１１２の構成例を示す図である。同図において、ダイアフラム１１１は、バックプレート１１２の外周より小さい円形であり、複数の貫通する孔部を有する。バックプレート１１２は、中心の円形の部分と外周をなす環形の部分とを有し、これらは複数の腕部によって一体にされている。すなわち、バックプレート１１２は、隣り合う腕部の間隙に相当する扇面状の部分を切除した円形の部材である。なお、腕部の数や形状は、任意である。また、バックプレート１１２は、ダイアフラム１１１と同様に、複数の孔部を有する。
【００１２】
ダイアフラム１１１とバックプレート１１２との間には、静電容量が蓄積される。この静電容量は、ダイアフラム１１１が振動し、ダイアフラム１１１とバックプレート１１２との間隔（距離）が変化することによって変動する。
【００１３】
抵抗器１１３は、所定の電気抵抗を有し、ダイアフラム１１１は、リード線１１７を介してプリアンプ１１４に接続されている。プリアンプ１１４は、ダイアフラム１１１に接続されたリード線１１７と接地されたリード線１１５とに接続されており、ダイアフラム１１１とバックプレート１１２との間の静電容量の変化を電圧変化として増幅して出力する。なお、これらの電気回路は、ダイアフラム１１１やバックプレート１１２と同様に、シリコン基板１１０上に形成されてもよい。例えば、これらの電気回路を形成した後、これらを保護しながらダイアフラム１１１等の可動型微細構造を形成することができる。
【００１４】
以上の構成により、マイクロホン１１０は、音、すなわち音圧の変化を電気信号に変換し、これを増幅して音声信号として出力する。すなわち、マイクロホン１１０は、音声の入力により変化するダイアフラム１１１とバックプレート１１２との間の静電容量に応じた電気信号である音声信号を生成する。
【００１５】
図５は、収音装置１０の構成を示すブロック図である。同図に示すように、収音装置１０は、マイクロホン１１０ａ、１１０ｂ及び１１０ｃに加え、使用者の操作を受け付ける操作部１２０と、音声信号に対して所定の処理を行う音声処理部１３０とを備える。操作部１２０は、ボタンやスイッチを備え、収音装置１０による収音の収音レベルを切り替える。操作部１２０は、使用者が指定した収音レベルに応じた操作信号を生成し、音声処理部１３０に供給する。本実施形態において、操作部１２０は、収音レベルを「大」、「中」、「小」の３段階のいずれかに指定することができる構成であるとする。ここにおいて、収音レベルが「大」である場合とは、収音対象からの音をより大きく（強く）収音する場合をいうものであり、収音レベルが「小」である場合とは、収音対象からの音をより小さく（弱く）収音する場合をいうものであり、収音レベルが「中」である場合とは、「大」である場合と「小」である場合の間のレベルで収音する場合をいうものである。
【００１６】
音声処理部１３０は、より詳細には、選択部１３１と出力部１３２とを有する。選択部１３１は、本発明における選択手段の一例であり、出力部１３２は、本発明における出力手段の一例である。選択部１３１は、マイクロホン１１０ａ、１１０ｂ及び１１０ｃにより出力された音声信号のいずれかを選択するものであり、選択する音声信号を操作部１２０により供給される操作信号に応じて切り替える。出力部１３２は、例えば、所定の出力端子を有し、選択部１３１により選択された音声信号を外部装置に出力する。なお、出力部１３２は、アナログ信号である音声信号をデジタルデータに変換し、デジタルデータを無線又は有線の通信手段によって出力（送信）してもよいし、デジタルデータをフラッシュメモリ等の記憶手段に出力（記憶）してもよい。
【００１７】
本実施形態の収音装置１０の構成は、以上のとおりである。使用者は、この収音装置１０を使用するに際し、操作部１２０によって収音レベルを指定する。収音装置１０は、使用者により指定された収音レベルに応じた態様で収音を行う。なお、使用者は、収音装置１０にスピーカ等の外部装置を接続し、収音装置１０に収音された音を聴取しながら収音レベルを切り替えてもよい。
【００１８】
収音装置１０は、収音レベルが「大」であることを表す操作信号を得ると、マイクロホン１１０ａにより収音された音声信号を出力し、収音レベルが「中」であることを表す操作信号を得ると、マイクロホン１１０ｂにより収音された音声信号を出力し、収音レベルが「小」であることを表す操作信号を得ると、マイクロホン１１０ｃにより収音された音声信号を出力する。このとき、収音装置１０においては、選択部１３１が操作信号に応じた音声信号を選択し、当該選択した音声信号以外の音声信号が出力されないようにする。
【００１９】
本実施形態の収音装置１０によると、収音レベルが「大」である場合には、収音レベルが「中」又は「小」である場合に比べ、減衰がより少ない音が音声信号として出力される。すなわち、収音レベルが「大」である場合に収音される音は、その音圧レベルが比較的大きくなる。一方、収音レベルが「小」である場合には、収音レベルが「中」又は「大」である場合に比べ、減衰がより多い音、すなわち音圧レベルが比較的小さい音が音声信号として出力される。
【００２０】
したがって、使用者は、この収音装置１０を用いて、状況に応じた収音の態様を選択することができる。例えば、あらかじめ収音レベルとして「大」を設定して収音を開始した場合において、収音される音が大きすぎてマイクロホン１１０のダイナミックレンジを超えるような歪んだ音声信号が生成されるときには、収音レベルを「中」や「小」に切り替えて、より歪みの少ない音声信号を得ることが可能である。また、収音レベルを「中」に設定した場合において、収音される音が小さすぎるときには、収音レベルを「大」に切り替えて、より音圧レベルの大きい音声信号を得ることも可能である。
【００２１】
なお、複数のマイクロホン１１０における減衰の程度は、マイクロホン１１０どうしの距離を調節したり、あるいは減衰部材１４０の量を調節したりすることによって変更可能である。この場合において、減衰の程度をより小さくするために、減衰部材１４０を設けないようにしてもよい。また、収音レベルの段階を増減させるために、マイクロホン１１０の数を増減させてもよい。
【００２２】
［変形例］
本発明は、上述した実施形態と異なる形態での実施が可能である。以下に示す変形例は、本発明に適用可能な変形の一例である。
【００２３】
（１）変形例１
本発明において、選択手段は、使用者による操作によらずに収音手段を選択するものであってもよい。選択手段は、例えば、あらかじめ決められた収音手段を基準の収音手段として最初に選択し、所定の条件が満たされた場合に、選択対象の収音手段を基準の収音手段から変更するものであってもよい。かかる選択手段を上述した実施形態のマイクロホン１１０ａ、１１０ｂ及び１１０ｃを用いて説明すると、以下の例のようになる。すなわち、選択手段は、最初にマイクロホン１１０ｂを基準の収音手段として選択するとともに、このマイクロホン１１０ｂにより生成された音声信号の音圧レベルを検知し、検知した音圧レベルが所定レベル（第１の音圧レベル）を所定期間上回った場合には、選択する収音手段をマイクロホン１１０ｃに変更する一方、検知した音圧レベルが第１の音圧レベルと異なる所定レベル（第２の音圧レベル）を所定期間上回った場合には、選択する収音手段をマイクロホン１１０ａに変更する。かかる選択手段によれば、収音された音の音圧が適正でない（すなわち、過大又は過小である）場合に、より適正な音が収音されるように収音手段を切り替えることが可能となる。
【００２４】
なお、本例において、基準の収音手段は、複数ある収音手段のいずれから選択されてもよい。また、本例でいう「所定期間」は、その長さを問わず、また、期間が連続していなくてもよい。例えば、本例でいう「所定期間」を「１秒」とした場合、選択手段は、音圧レベルが第１の音圧レベルを上回った期間が収音を開始してから通算して１秒以上になると、選択対象の収音手段を切り替えるものであってもよいし、音圧レベルが第１の音圧レベルを上回った期間が連続して１秒以上になると、選択対象の収音手段を切り替えるものであってもよい。
【００２５】
（２）変形例２
図６は、本発明に適用可能な出力調整部の構成を示すブロック図である。本発明に係る収音装置は、図５に示す選択部１３１に代えて、この出力調整部１５０を備えてもよい。出力調整部１５０は、マイクロホン１１０ａ、１１０ｂ及び１１０ｃのそれぞれに対応する出力調整器１５１ａ、１５１ｂ及び１５１ｃを備え、マイクロホン１１０ａ、１１０ｂ及び１１０ｃにより出力された音声信号の利得（ゲイン）を調整して出力する。出力調整器１５１ａ、１５１ｂ及び１５１ｃは、操作部１３０から供給される操作信号に応じて利得を決定する。出力調整部１５０は、収音レベルが「大」である場合には、マイクロホン１１０ａにより出力された音声信号の利得を他の音声信号よりも相対的に大きくして出力する。同様に、出力調整部１５０は、収音レベルが「中」である場合には、マイクロホン１１０ｂにより出力された音声信号の利得を他の音声信号よりも相対的に大きくし、収音レベルが「小」である場合には、マイクロホン１１０ｃにより出力された音声信号の利得を他の音声信号よりも相対的に大きくする。このとき、出力部１３２は、出力調整部１５０から出力された音声信号を重畳して出力する。なお、この場合において、相対的に小さくなる方の音声信号の利得を０とすれば、上述した実施形態と同様の出力結果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】収音装置の内部の構成を示す断面図
【図２】マイクロホンとその周辺を示す図
【図３】マイクロホンの構成を概略的に示す図
【図４】ダイアフラム及びバックプレートの構成例を示す図
【図５】収音装置の構成を示すブロック図
【図６】出力調整部の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００２７】
１０…収音装置、１１０、１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ…マイクロホン、１２０…操作部、１３０…音声処理部、１３１…選択部、１３２…出力部、１４０…減衰部材、１５０…出力調整部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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