(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが異なる収音特性を有するように配設された複数のマイクロホンと、
入力された指定指向性に基づいて、複数のマイクロホンの収音信号を用いて、複数の加工用指向性信号を生成する加工用指向性信号生成部と、
入力された指定指向性に基づいて、複数の加工用指向性信号を用いて出力用指向性信号を生成する出力用指向性信号生成部と、
を備える収音装置。
【請求項２】
請求項１に記載の収音装置であって、
前記出力指向性信号生成部は、前記複数の加工用指向性信号のうちの一つであるメイン指向性信号以外の加工用指向性信号を用いて指向性加工用係数を設定し、該指向性加工用係数と前記メイン指向性信号とを用いて、前記出力用指向性信号を生成する、収音装置。
【請求項３】
入力された付加特性に基づいて、前記出力用指向性信号の音響特性および周波数特性の少なくとも一方を調整する付加特性調整部と、
を備える、請求項１または請求項２に記載の収音装置。
【請求項４】
請求項３に記載の収音装置であって、
前記指定指向性および前記付加特性を入力する操作入力部と、
操作入力の内容を表示する表示部と、を備えた収音装置。
【請求項５】
請求項４に記載の収音装置であって、
前記操作入力部は、前記指定指向性が操作入力される場合に、操作入力動作を検出して、前記表示部へ与え、
前記表示部は、前記操作入力動作に基づいて指向性描画形状を変化させる、収音装置。
【請求項６】
請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の収音装置であって、
前記付加特性調整後の出力指向性信号を記録する記録媒体を備える、収音装置。
【請求項７】
請求項６に記載の収音装置を備えるとともに、
前記付加特性調整後の出力指向性信号もしくは記録媒体に記録された音信号を放音する放音部を備えた、放収音装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マイクロホンを備え、周囲から収音して収音信号を生成する収音装置、特に携帯可能な小型の収音装置と、当該収音装置を備える放収音装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種の携帯型の収音装置が考案されている。例えば、特許文献１に記載の収音装置（音声レコーダ）は、複数のマイクロホンを備える。特許文献１に記載の収音装置（音声レコーダ）は、これらのマイクロホンの収音信号からステレオ形式の音声信号を生成して、記録する。各マイクロホンは筐体に対して回動可能に取り付けられており、各マイクロホンを回動させることで、収音範囲を変化させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３１１８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の従来の収音装置では、主として収音したい方向がある場合には、マイクロホンが当該方向を向くように、マイクロホンを機械的に回動させなければならない。また、回動可能な範囲でしか収音範囲を変化させることができず、収音装置としての実現できる収音指向性のバリエショーンが限られてしまう。また、ユーザが所望する使用環境や使用用途等に対応した音質の収音を行うこともできない。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、ユーザの所望する収音態様で収音信号を生成することができる収音装置、および当該収音装置を含む放収音装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、収音装置に関する。この収音装置は、それぞれが異なる収音特性を有するように配設された複数のマイクロホンと、入力された指定指向性に基づいて、複数のマイクロホンの収音信号を用いて、複数の加工用指向性信号を生成する加工用指向性信号生成部と、入力された指定指向性に基づいて、複数の加工用指向性信号を用いて出力用指向性信号を生成する出力用指向性信号生成部と、を備える。
【０００７】
この構成では、複数のマイクロホンの収音信号から複数の加工用指向性信号が形成され、当該複数の加工用指向性信号から、最終的な出力信号と同じ指向性の出力用指向性信号が形成される。そして、この出力用指向性信号の音響特性や周波数特性を調整することで、最終的な出力信号が得られる。これにより、指向性、音響特性、周波数特性を、様々な態様で実現できる。
【０００８】
また、この発明の収音装置では、出力指向性信号生成部は、複数の加工用指向性信号のうちの一つであるメイン指向性信号以外の加工用指向性信号を用いて指向性加工用係数を設定し、該指向性加工用係数とメイン指向性信号とを用いて、出力用指向性信号を生成する。
【０００９】
この構成では、出力用指向性信号の具体的生成方法を示している。この構成により、複数の加工用収音信号だけで、出力用指向性信号を生成できる。
【００１０】
また、この発明の収音装置は、指定指向性および付加特性を入力する操作入力部と、操作入力の内容を表示する表示部と、を備える。
【００１１】
この構成では、ユーザ自身が操作した内容を、視覚的に容易に確認できる。
【００１２】
また、この発明の収音装置では、操作入力部は、指定指向性が操作入力される場合に、操作入力動作を検出して表示部へ与える。表示部は、操作入力動作に基づいて指向性描画形状を変化させる。
【００１３】
この構成では、操作により指向性を変化させる場合に、指向性の変化の状況を視覚的に容易に確認できる。
【００１４】
また、この発明の収音装置では、付加特性調整後の出力用指向性信号を記録する記録媒体を備える。
【００１５】
この構成では、収音信号に基づく所望の特性からなる出力音信号（付加特性調整後の出力用指向性信号）を記録することができる。
【００１６】
また、この発明は、放収音装置に関する。放収音装置は、上述の収音装置を備えるとともに、付加特性調整後の出力用指向性信号もしくは記録媒体に記録された音信号を放音する放音部を備える。
【００１７】
この構成では、収音信号に基づく出力音信号もしくは記録された音信号を、必要に応じてユーザが聞くことができる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、マイクロホンの収音信号を用いて、収音指向性、音響特性、周波数特性を、様々な態様で実現できる。これにより、ユーザの所望する特性の収音信号に基づく出力音信号を、より確実に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る放収音装置の全体外観図である。
【図２】本発明の実施形態に係る放収音装置の機能ブロック図である。
【図３】図２に示す第１加工用指向性信号形成部１３１の具体的構成例を示す機能ブロック図である。
【図４】図２に示す出力音信号生成部１５の構成を示す機能ブロック図である。
【図５】収音特性の設定画面例を示す図である。
【図６】指向性パターンの設定画面例を示す図である。
【図７】出力音加工用指向性信号形成部１５１の具体的構成例を示す図である。
【図８】付加情報の設定画面例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施形態に係る放収音装置および当該放収音装置に含まれる収音装置について、図を参照して説明する。図１は本発明の実施形態に係る放収音装置の全体外観図である。
【００２１】
放収音装置は、携帯型オーディオプレイヤ９００と収音装置１０とを備える。携帯型オーディオプレイヤ９００は、平板状の筐体９０１を備え、当該筐体９０１の表面に表示部９０２、操作入力部９０３を構成する操作子が取り付けられている。また、携帯型オーディオプレイヤ９００の一端部には、入出力ポート９０４が形成されている。
【００２２】
収音装置１０は、平板状の筐体１１を備える。筐体１１は、携帯型オーディオプレイヤ９００の筐体９０１と略同じ幅であるとよい。筐体１１には、複数のマイクロホンＭＣ１１，ＭＣ１２，ＭＣ１３が配設されている。マイクロホンＭＣ１１，ＭＣ１２，ＭＣ１３は、例えば同じ単一指向性のマイクロホンであり、最大収音感度方向が異なるように、筐体１１に固定配設させている。
【００２３】
携帯型オーディオプレイヤ９００と収音装置１０とは、入出力ポート９０４により機構的に固定設置されるとともに、電気的に接続されている。この入出力ポート９０４を介して、収音装置１０からの出力音信号ＺＺ（ｔ）が携帯型オーディオプレイヤ９００へ伝送され、携帯型オーディオプレイヤ９００からの各種制御情報が収音装置１０へ伝送される。
【００２４】
次に、放収音装置の信号処理系の構成について説明する。図２は本発明の実施形態に係る放収音装置の機能ブロック図である。
【００２５】
まず、簡略的に携帯型オーディオプレイヤ９００の構成を説明する。携帯型オーディオプレイヤ９００は、表示部９０２、操作入力部９０３、制御部９０１、記録部９１１、アプリケーション記録部９１２、およびスピーカＳＰ９００を備える。
【００２６】
制御部９０１は、携帯型オーディオプレイヤ９００の全体制御を行うとともに、収音装置１０との間の通信制御を行う。表示部９０２は液晶ディスプレイ等のフラットディスプレイからなる。操作入力部９０３は、ユーザからの操作入力を受け付けて、制御部９０１へ与える。
【００２７】
記録部９１１は、収音装置１０からの出力音信号ＺＺ（ｔ）に基づく音データや、図示しない外部装置や外部ネットワークから取得して音楽データを記憶する。アプリケーション記憶部９１２は、収音装置１０を制御するアプリケーションが記憶されている。制御部９０１は、当該アプリケーションを読み出して実行することで、各種の収音処理に対する制御を行う。
【００２８】
スピーカＳＰ９００は、上述の音データや音楽データに基づいて放音したり、収音装置１０からの出力音信号ＺＺ（ｔ）に基づいて放音する。
【００２９】
このような構成において、制御部９０１は、収音アプリケーションの実行時に収音処理に関する操作入力を受け付けると、収音アプリケーションや操作情報に基づく画像を表示部９０２に表示させる。この処理とともに、制御部９０１は、操作情報を収音装置１０に与える。
【００３０】
次に、収音装置１０の構成を説明する。収音装置１０は、収音部１２、収音信号制御部１３、操作情報分析部１４、出力音信号生成部１５を備える。
【００３１】
まず、収音信号制御部１３および出力音信号生成部１５に各種パラメータを与える操作情報分析部１４の構成について、説明する。操作情報分析部１４は、操作情報取得部１４１、指向性パラメータ設定部１４２、付加特性情報設定部１４３を備える。
【００３２】
操作情報取得部１４１は、取得した操作情報から指向性情報を抽出し、指向性パラメータ設定部１４２へ与える。また、操作情報取得部１４１は、取得した操作情報から指向性以外の音響特性情報や周波数特性情報を抽出し、付加特性情報設定部１４３へ与える。
【００３３】
指向性パラメータ設定部１４２は、指向性情報に基づいて、出力音信号生成用の指向性パラメータを出力音信号生成部１５へ与える。また、指向性パラメータ設定部１４２は、当該出力音信号の指向性を実現するために必要な各加工用指向性信号用の指向性パラメータを収音信号制御部１３へ与える。
【００３４】
付加特性情報設定部１４３は、音響特性情報や周波数特性情報に基づく付加特性情報を、出力音信号生成部１５へ与える。
【００３５】
収音部１２は、上述の複数のマイクロホンＭＣ１１，ＭＣ１２，ＭＣ１３により構成される。マイクロホンＭＣ１１は収音して収音信号Ｘ１（ｔ）を出力する。マイクロホンＭＣ１２は収音して収音信号Ｘ２（ｔ）を出力する。マイクロホンＭＣ１３収音して収音信号Ｘ３（ｔ）を出力する。
【００３６】
収音制御部１３は、第１加工用指向性信号形成部１３１、第２加工用指向性信号形成部１３２、および第３加工用指向性信号形成部１３３を備える。これらの第１加工用指向性信号形成部１３１、第２加工用指向性信号形成部１３２、および第３加工用指向性信号形成部１３３には、それぞれ収音信号Ｘ１（ｔ），Ｘ２（ｔ），Ｘ３（ｔ）が入力される。第１加工用指向性信号形成部１３１、第２加工用指向性信号形成部１３２、および第３加工用指向性信号形成部１３３は、同じ構成からなり、それぞれに、加工用指向性信号Ｙ１（ｔ），Ｙ２（ｔ），Ｙ３（ｔ）を生成して、出力する。ここでは、第１加工用指向性信号形成部１３１についてのみより具体的な構成を説明する。
【００３７】
図３は図２に示す第１加工用指向性信号形成部１３１の具体的構成例を示す機能ブロック図である。第１加工用指向性信号形成部１３１は、増幅率コントロールアンプ３１１，３１２，３１３、加算器３１４、コントロール部３１５を備える。
【００３８】
コントロール部３１５には、後述する操作情報分析部１４の指向性パラメータ設定部１４２から加工用指向性パラメータが入力されている。例えば、加工用指向性信号Ｙ１（ｔ）として、単一指向性の音信号を生成するのであれば、当該単一指向性の音信号を、収音信号Ｘ１（ｔ），Ｘ２（ｔ），Ｘ３（ｔ）から実現するパラメータが入力される。コントロール部３１５は、加工用指向性パラメータに基づく各増幅率を、増幅率コントロールアンプ３１１，３１２，３１３のそれぞれに与える。
【００３９】
増幅率コントロールアンプ３１１は、設定された増幅率で収音信号Ｘ１（ｔ）を増幅し、加算器３１４へ出力する。増幅率コントロールアンプ３１２は、設定された増幅率で収音信号Ｘ２（ｔ）を増幅し、加算器３１４へ出力する。増幅率コントロールアンプ３１３は、設定された増幅率で収音信号Ｘ３（ｔ）を増幅し、加算器３１４へ出力する。
【００４０】
加算器３１４は、増幅処理された収音信号Ｘ１（ｔ），Ｘ２（ｔ），Ｘ３（ｔ）を加算することで、所定の収音指向性からなる第１の加工用指向性信号Ｙ１（ｔ）を生成して出力する。第１の加工用指向性信号Ｙ１（ｔ）は、出力音信号生成部１５へ入力される。第２、第３の加工用指向性信号Ｙ２（ｔ），Ｙ３（ｔ）も、同様に生成され、出力音信号生成部１５へ入力される。
【００４１】
出力音信号生成部１５は、出力音加工用指向性信号形成部１５１および付加特性調整部１５２を備える。出力音加工用指向性信号形成部１５１は、出力音信号生成用の指向性パラメータに基づいて、加工用指向性信号Ｙ１（ｔ），Ｙ２（ｔ），Ｙ３（ｔ）から出力用指向性信号Ｚ（ｔ）を生成する。例えば、出力音加工用指向性信号形成部１５１は、加工用指向性信号Ｙ１（ｔ），Ｙ２（ｔ），Ｙ３（ｔ）を適宜加減算して出力用指向性信号Ｚ（ｔ）を生成する。また、例えば、出力音加工用指向性信号形成部１５１は、特定の加工用指向性信号をメイン信号として、他の加工用指向性信号から当該メイン信号の指向性を調整する係数を設定して、当該係数をメイン信号に乗算することで出力用指向性信号Ｚ（ｔ）を生成する。
【００４２】
付加特性調整部１５２は、音響特性情報や周波数特性情報に基づく付加特性情報を用いて、出力用指向性信号Ｚ（ｔ）の特性調整を行うことで、出力音信号ＺＺ（ｔ）を生成する。例えば、付加特性調整部１５２は、出力用指向性信号Ｚ（ｔ）に対してＥＱ（イコライザ）処理を行ったり残響音除去処理を行ったりすることで、出力音信号ＺＺ（ｔ）を生成する。
【００４３】
このような処理を行うことで、ユーザが操作指示した所望の指向性や音響特性、および周波数特性からなる収音を実現することができる。
【００４４】
次に、具体的な実施例について図を参照して説明する。ユーザが操作子を操作して収音アプリケーションの実行をすると、図５に示すような収音特性の設定画面が表示部９０２に表示される。図５は収音特性の設定画面例を示す図である。収音特性の設定画面には、図５の例に示すように、「指向性パターン設定」、「音環境情報設定」、および「使用用途情報設定」の項目がある。
【００４５】
ユーザが「指向性パターン設定」の項目を選択すると、図６に示すような各種の基本的な指向性パターンが表示部９０２に表示される。図６は指向性パターンの設定画面例を示す図である。図６（Ａ）は単一指向性の場合、図６（Ｂ）は双指向性の場合、図６（Ｃ）は無指向性の場合、図６（Ｄ）は単一方位狭指向性の場合を示している。また、図６（Ｅ）は、操作子の操作に応じて指向性パターンの表示画面が変化する例を示している。
【００４６】
まず、図６（Ａ）〜（Ｄ）の指向性パターンが選択可能なように表示される。これらに指向性パターンは一括表示してもよく、操作入力部９０３の操作子の操作によって順次一個ずつ表示してもよい。この状態で、指向性パターンを選択すると、選択した指向性パターンがそのまま表示され続ける。ここで、図６（Ｅ）に示すように、ユーザが操作子を用いて回転操作を行うと、指向性パターンも回転操作に応じて回転して表示される。これにより、ユーザは所望とする指向性を、単に基本的な指向性パターンから選ぶだけでなく、指向性パターンを回転させる等により詳細な設定が可能になる。なお、指向性パターンを、より広指向性に設定したり、より狭指向性に設定することもできる。この際、例えばタッチパネルの表示部とすれば、表示画面上で直接的に指向性パターンを操作することができ、ユーザはより直感的に多様な指向性パターンを設定することができる。
【００４７】
このように指向性パターンが設定されると、当該設定された指向性情報は、操作情報の一部として、上述のように収音装置１０の操作情報分析部１４へ与えられる。そして、この指向性情報が、収音制御部１３および出力音信号生成部１５の出力音加工用指向性信号形成部１５１へ与えられる。
【００４８】
例えば、図６（Ｅ）の回転操作後指向性の指向性パターン、すなわち基準方位に対して＋４５°に狭指向性を有する収音指向性パターンが選択されると、加工用指向性信号Ｙ１（ｔ），Ｙ２（ｔ）を＋４５°に最大収音感度方向が設定されたハイパーカーディオイド信号とカーディオイド信号にし、加工用指向性信号Ｙ３（ｔ）を無指向性信号にする指向性パラメータが、収音制御部１３へ与えられる。また、ハイパーカーディオイド信号からなる加工用指向性信号Ｙ１（ｔ）をメイン信号とし、カーディオイド信号からなる加工用指向性信号Ｙ２（ｔ）および無指向性信号からなる加工用指向性信号Ｙ３（ｔ）を係数決定用の信号とする指向性パラメータが、出力音加工用指向性信号形成部１５１へ与えられる。
【００４９】
出力音加工用指向性信号形成部１５１は、例えば図７に示す構成からなる。図７は、出力音加工用指向性信号形成部１５１の具体的構成例を示す図である。出力音加工用指向性信号形成部１５１は、増幅部５１２および増幅率決定部５１１を備える。増幅率決定部５１１は、カーディオイド信号からなる加工用指向性信号Ｙ２（ｔ）および無指向性信号からなる加工用指向性信号Ｙ３（ｔ）の振幅を算出する。増幅率決定部５１１は、カーディオイド信号からなる加工用指向性信号Ｙ２（ｔ）振幅を、無指向性信号からなる加工用指向性信号Ｙ３（ｔ）の振幅で除算することで基本係数を算出し、当該基本係数をべき乗演算することで、増幅率係数Ｇ（ｔ）を設定する。増幅部５１０は、増幅率係数Ｇ（ｔ）を、ハイパーカーディオイド信号からなるメイン信号の加工用指向性信号Ｙ１（ｔ）に乗算することで、ハイパーカーディオイドよりも狭指向性の出力用指向性信号Ｚ（ｔ）を生成することができる。
【００５０】
次に、ユーザが「音環境情報設定」や「使用用途情報設定」の項目を選択すると、図８に示すようなさらに詳細な各種の設定項目が表示部９０２に表示される。付加情報の設定画面例を示す図であり、図８（Ａ）が「音環境情報設定」の詳細項目を設定するための画面例であり、図８（Ｂ）が「使用用途情報設定」の詳細項目を設定するための画面例である。
【００５１】
「音環境情報設定」項目の詳細設定画面には、図８（Ａ）の例に示すように、「暗騒音除去」、「収音残響成分付加」、および「再生残響成分付加」の項目がある。これらの音響特性に関する項目が選択されると、これらの選択情報が操作情報の一部として、上述のように収音装置１０の操作情報分析部１４へ与えられる。そして、これらの選択情報が、付加特性情報として出力音信号生成部１５の付加特性調整部１５２へ与えられる。
【００５２】
付加特性調整部１５２は、当該付加特性情報に基づいて「暗騒音除去」が設定されれば、既知の方法で暗騒音除去処理を、出力用指向性信号Ｚ（ｔ）に対して実行する。付加特性調整部１５２は、当該付加特性情報に基づいて「収音残響成分付加」が設定されれば、マイクロホンで収音した残響音の付加処理を、出力用指向性信号Ｚ（ｔ）に対して実行する。付加特性調整部１５２は、当該付加特性情報に基づいて「再生残響成分付加」が設定されれば、予めユーザが選択した環境に応じた残響音の付加処理を、出力用指向性信号Ｚ（ｔ）に対して実行する。
【００５３】
「使用用途情報設定」項目の詳細設定画面には、図８（Ｂ）の例に示すように、「会議録音」、「演奏再生用録音」、および「演奏再生用録音（練習用）」の項目がある。これらの周波数特性に関する項目が選択されると、これらの選択情報が操作情報の一部として、上述のように収音装置１０の操作情報分析部１４へ与えられる。そして、これらの選択情報が、付加特性情報として出力音信号生成部１５の付加特性調整部部１５２へ与えられる。
【００５４】
付加特性調整部１５２は、当該付加特性情報に基づいて「会議録音」が設定されれば、人の音声帯域を強調するように、出力用指向性信号Ｚ（ｔ）の周波数特性を調整する処理を実行する。付加特性調整部１５２は、当該付加特性情報に基づいて「演奏再生用録音」が設定されれば、例えば高域成分を残すように、出力用指向性信号Ｚ（ｔ）の周波数特性を調整する処理を実行する。付加特性調整部１５２は、当該付加特性情報に基づいて「演奏再生用録音（練習用）」が設定されれば、特定の楽器の音のみが強調されるように、出力用指向性信号Ｚ（ｔ）の周波数特性を調整する処理を実行する。
【００５５】
以上のように、本実施形態の構成を用いることで、ユーザが所望する特性で収音された音信号を、より確実に生成することができる。この際、ユーザは、単に操作子を操作するだけで、所望とする特性の音信号を生成することができる。
【００５６】
なお、上述の音響特性や周波数特性の調整は一例であり、他の特性調整を行うようにしてもよい。
【００５７】
また、上述の説明では、マイクロホンを三台用いた例を示したが、少なくとも二台のマイクロホンが備えられていればよい。
【００５８】
また、三つの加工用収音信号を形成して、当該三つの加工用収音信号から、操作入力された指向性の出力用指向性信号を形成する例を示した。しかしながら、出力用指向性信号を生成するための加工用収音信号はこれに限るものでなく操作入力された指向性を実現可能な数であればよい。例えば、出力用指向性信号を無指向性にするのであれば、無指向性の加工用収音信号だけを生成すればよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０−収音装置、１１−筐体、１２−収音部、１３−収音信号制御部、１３１−第１加工用指向性信号形成部、１３２−第２加工用指向性信号形成部、１３３−第３加工用指向性信号形成部、３１１，３１２，３１３−増幅率コントロールアンプ、３１４−加算器、３１５−コントロール部、１４−操作情報分析部、１４１−操作情報取得部、１４２−指向性パラメータ設定部、１４３−付加特性情報設定部、１５−出力音信号生成部、１５１−出力音加工用指向性信号形成部、１５２−付加特性調整部、
９００−携帯型オーディオプレイヤ、９０１−筐体、９０２−表示部、９０３−操作入力部、９０４−入出力ポート、９１０−制御部、９１１−記録部、９１２−アプリケーション記憶部、
ＭＣ１１，ＭＣ１２，ＭＣ１３−マイクロホン、ＳＰ９００−スピーカ
【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６】
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【図７】
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【図５】
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【図８】
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