(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２個のマイクロホンと、当該マイクロホンが設けられる筐体の傾きを測定可能なセンサと連携動作可能な指向性制御装置であって、
前記筐体の傾きを示す傾き情報を前記センサから取得する傾き情報取得部と、
前記マイクロホンから取得した音情報に基づいて、音源の方向を示す音源方向情報を計算する音源方向取得部と、
前記筐体の傾きと前記マイクロホンに対する前記音源の方向との関係を示す対応関係データを記録する記録部と、
前記音情報が目的音か否かを判断する目的音判定部と、
前記音情報が目的音と判断された場合に、前記音源方向情報および前記傾き情報に基づいて、前記対応関係データを更新する対応関係補正部と、
前記音情報が目的音でないと判断された場合に、前記対応関係データを用いて前記傾き情報取得部で取得される傾き情報に対応する音源の方向を決定する音源方向推定部と、
前記音情報が目的音と判断された場合は、前記音源方向取得部により取得された音源方向情報に応じて、前記音情報が目的音でないと判断された場合は、前記音源方向推定部により決定された音源の方向に応じて、前記マイクロホンの指向性を調整する指向性制御部とを備える、指向性制御装置。
【請求項２】
前記目的音判定部により取得した音情報が目的音でないと判断され、且つ前記筐体の傾きが大きくなるように変化した場合に、前記音源方向推定部は、前記対応関係データを用いて前記傾き情報に対応する音源の方向を決定する、請求項１に記載の指向性制御装置。
【請求項３】
前記目的音判定部により取得した音情報が目的音でないと判断され、且つ前記筐体の傾きが小さくなるように変化した場合は、前記指向性制御部は、前記音源と前記マイクロホンとの相対位置関係が変化していないとみなし、前記マイクロホンの指向性を維持し、前記対応関係補正部は、当該傾きの変化に応じて前記対応関係データを補正する、請求項１または２に記載の指向性制御装置。
【請求項４】
前記傾き情報取得部が取得した傾き情報と、該傾き情報取得時に取得された音源方向情報との組を蓄積した履歴データを記録する履歴記録部と、
前記履歴記録部に記録された前記履歴データが所定数以上蓄積されると、前記履歴データを用いて、前記傾き情報と前記音源方向情報の対応関係を表す関数を求め、該関数を用いて前記対応関係データを生成する適応部をさらに備える、請求項１又は２に記載の指向性制御装置。
【請求項５】
背景雑音レベルを推定する雑音レベル推定部をさらに有し、
前記背景雑音レベルがしきい値を超えた場合には、前記指向性制御部は、前記対応関係データを用いて前記傾き情報取得部で取得される傾き情報に対応する音源の方向を決定する音源方向推定部により推定された音源の方向に応じて前記マイクロホンの指向性を制御する、請求項１、２、４のいずれか１項に記載の指向性制御装置。
【請求項６】
携帯電話に設けられるマイクロホンの指向性を制御する指向性制御装置であって、
前記傾き情報を用いて、ユーザが前記携帯電話を右手で持っているか左手で持っているかを判断する左右判定部をさらに備え、
前記対応関係データは、ユーザが前記携帯電話を右手で持っている場合の前記筐体の傾きと音源方向との関係を示す右手用データと、ユーザが前記携帯電話を左手で持っている場合の前記マイクロホンの傾きと音源方向との関係を示す左手用データとを含み、
前記対応関係補正部は、前記左右判定部によりユーザが携帯電話を右手で持っていると判断された場合は前記右手用データを更新し、左手で持っていると判断された場合は前記左手用データを更新し、
前記音源方向推定部は、前記左右判定部によりユーザが携帯電話を右手で持っていると判断された場合は前記右手用データを用いて音源方向を決定し、左手で持っていると判断された場合は前記左手用データを用いて音源方向を決定する、請求項１、２、４、５のいずれか１項に記載の指向性制御装置。
【請求項７】
携帯電話に設けられるマイクロホンの指向性を制御する指向性制御装置であって、
前記携帯電話の運動を検知して前記携帯電話を持ったユーザが歩行中であるか否かを判断する、歩行判定部をさらに備え、
前記指向性制御部は、前記歩行判定部により歩行中であると判断された場合に、指向性を広げる、請求項１、２、４〜６のいずれか１項に記載の指向性制御装置。
【請求項８】
携帯電話に設けられるマイクロホンの指向性を制御する指向性制御装置であって、
前記音源方向取得部で取得される音源方向情報に応じて、前記マイクロホンの出力する音の音量を制御する、マイクゲイン制御部をさらに備える、請求項１、２、４〜７のいずれか１項に記載の指向性制御装置。
【請求項９】
携帯機器に設けられるマイクロホンの指向性を制御する指向性制御装置であって、
前記携帯電話の運動を検知して前記携帯機器の運動が異常であるか否かを判断する判断する、異常運動判定部をさらに備え、
前記対応関係補正部は、前記異常運動判定部により前記携帯機器の運動が異常と判断された場合には、前記対応関係データの更新をしないことを特徴とする、請求項１、２、４〜８のいずれか１項に記載の指向性制御装置。
【請求項１０】
携帯機器に設けられる指向性制御装置であって、
前記携帯電話の運動を検知して前記携帯機器の運動が異常であるか否かを判断する判断する、異常運動判定部をさらに備え、
前記指向性制御部は、前記異常運動判定部により前記携帯機器の運動が異常と判断された場合には、指向性を広げる、請求項１、２、４〜９のいずれか１項に記載の指向性制御装置。
【請求項１１】
音の入力機能を有する携帯機器であって、
指向性制御可能なマイクロホンと、
前記携帯機器の動きを検知するセンサと、
前記センサで検出される前記携帯機器の動きから、前記携帯機器の傾きを示す情報を取得する、傾き情報取得部と、
前記マイクロホンで取得した音情報を用いて目的音の音源の方向を示す音源方向情報を計算する音源方向取得部と、
前記携帯機器の傾きと前記マイクロホンに対する前記音源の方向との関係を示す対応関係データを記録する記録部と、
前記マイクロホンで取得した音情報が目的音か否かを判断する目的音判定部と、
前記目的音判定部により取得した音情報が目的音と判断された場合に、前記音源方向情報および前記傾き情報に基づいて前記対応関係データを更新する対応関係補正部と、
前記目的音判定部により取得した音情報が目的音でないと判断された場合に、前記傾き情報に対応する音源の方向を、前記対応関係データを用いて決定する音源方向推定部と、
前記音情報が目的音と判断された場合は、前記音源方向取得部により取得された音源方向情報に応じて、前記音情報が目的音でないと判断された場合は、前記音源方向推定部により決定された音源の方向に応じて、前記マイクロホンの指向性を調整する指向性制御部とを備える、携帯機器。
【請求項１２】
少なくとも２個のマイクロホンと、当該マイクロホンが設けられる筐体の傾きを測定可能なセンサと連携動作可能なコンピュータを制御するための、指向性制御プログラムであ
って、
前記筐体の傾きを示す傾き情報を前記センサから取得する傾き情報取得処理と、
前記マイクロホンで取得した音情報を用いて音源の方向を示す音源方向情報を計算する音源方向取得処理と、
前記筐体の傾きと前記マイクロホンに対する前記音源の方向との関係を示す対応関係データを記録した記録部にアクセスする処理と、
前記マイクロホンで取得した音情報が目的音か否かを判断する目的音判定処理と、
前記音情報が目的音と判断された場合に、前記音源方向情報および前記傾き情報に基づいて、前記対応関係データを更新する対応関係補正処理と、
前記音情報が目的音でないと判断された場合に、前記対応関係データを用いて前記傾き情報に対応する音源の方向を決定する音源方向推定処理と、
前記音情報が目的音と判断された場合は、前記音源方向取得処理により取得された音源方向情報に応じて、前記音情報が目的音でないと判断された場合は、前記音源方向推定処理により決定された音源の方向に応じて、前記マイクロホンの指向性を調整する指向性制御処理とをコンピュータに実行させる、指向性制御プログラム。
【請求項１３】
少なくとも２個のマイクロホンと、当該マイクロホンが設けられる筐体の傾きを測定可能なセンサと連携動作可能なコンピュータが実行するマイクロホンの指向性制御方法であって、
前記筐体の傾きを示す傾き情報を前記センサから取得する傾き情報取得工程と、
前記筐体で取得した音情報を用いて音源の方向を示す音源方向情報を計算する音源方向取得工程と、
前記筐体の傾きと前記マイクロホンに対する前記音源の方向との関係を示す対応関係データを記録した記録部にアクセスする工程と、
前記音情報が目的音か否かを判断する目的音判定工程と、
前記音情報が目的音と判断された場合に、前記音源方向情報および前記傾き情報に基づいて前記対応関係データを更新する対応関係補正工程と、
前記音情報が目的音でないと判断された場合に、前記対応関係データを用いて前記傾き情報取得工程で取得される傾き情報に対応する音源の方向を決定する音源方向推定工程と、
前記音情報が目的音と判断された場合は、前記音源方向取得工程により取得された音源方向情報に応じて、前記音情報が目的音でないと判断された場合は、前記音源方向推定工程により決定された音源の方向に応じて、前記マイクロホンの指向性を調整する指向性制御工程とを含む、指向性制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロホンの指向性制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マイクロホンで目的音を強調して収音する技術として、マイクロホンの指向性を制御し、背景雑音を抑制する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。例えば、マイクアレイの指向性を絞ることで、雑音抑圧量を増やすことができる。しかし、目的音の音源とマイクロホンとの相対位置関係が収音時において変化すると、音源がマイクロホンの指向性から外れて、目的音が抑制される場合がある。
【０００３】
例えば、マイクアレイを携帯電話に搭載した場合、マイクアレイの指向性が絞られていると、ユーザが携帯電話を傾けて持ったときに、口の方向がマイクアレイの指向性から外れ、マイクアレイで検出される音声が抑圧されることがある。また、ユーザが歩きながら通話する場合には、口とマイクアレイの位置関係が安定せず、口の位置がマイクアレイの指向性から外れ、音声が抑圧されることがある。
【０００４】
これに対して、マイクアレイが検出した音声信号に基づいて口（音源）の方向を推定し、指向性を制御する方法が容易に導出される。しかし、この方法だと、ＳＮＲ(Signal to Noise Rate)が悪い場合には音源方向の検出精度が悪くなる。そのため、マイクを搭載する携帯電話端末の傾きにマイクの指向性補正値を対応付けてデータベースに記憶しておき、当該データベースを参照することにより、傾斜センサで検知される携帯電話端末の傾きに応じて指向性を補正する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２０４４９３号公報
【特許文献２】特開２００８−１６７３２３号公報（１０頁  段落００４８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術では、ユーザが発声していないと音源の方向が推定できないという問題がある。さらに、特許文献２では、携帯電話端末の傾きと指向性補正値を対応付けたルックアップテーブルにより指向性補正値を決定するので、例えば、ユーザが上向き加減や下向き下限に顔を向けていたり、寝そべっていたりした場合には、間違った方向に口（音源）があると推定される。そのため、ユーザが発声していない場合にも、指向性が口方向から外れない適切な指向性制御を実現することが課題であった。
【０００７】
ゆえに、本発明は、マイクが目的音を検出していないときでも、指向性が音源方向から外れにくい適切な指向性制御を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願開示の指向性制御装置は、少なくとも2個のマイクロホンと、当該マイクロホンが設けられる筐体の傾きを測定可能なセンサと連携動作可能な指向性制御装置である。この指向性制御装置は、前記筐体の傾きを示す傾き情報を前記センサから取得する傾き情報取得部と、前記マイクロホンから取得した音情報に基づいて、音源の方向を示す音源方向情報を計算する音源方向取得部と、前記筐体の傾きと前記マイクロホンに対する前記音源の方向との関係を示す対応関係データを記録する記録部と、前記音情報が目的音か否かを判断する目的音判定部と、前記音情報が目的音と判断された場合に、前記音源方向情報および前記傾き情報に基づいて、前記対応関係データを更新する対応関係補正部と、前記音情報が目的音でないと判断された場合に、前記対応関係データを用いて前記傾き情報取得部で取得される傾き情報に対応する音源の方向を決定する音源方向推定部と、前記音情報が目的音と判断された場合は、前記音源方向取得部により取得された音源方向情報に応じて、前記音情報が目的音でないと判断された場合は、前記音源方向推定部により決定された音源の方向に応じて、前記マイクロホンの指向性を調整する指向性制御部とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本願明細書の開示によれば、目的音が検出されていないときにも、指向性が音源方向から外れにくい適切な指向性制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態にかかる指向性制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図２Ａ】携帯電話を持って話すユーザを下から見た図である。
【図２Ｂ】携帯電話の筐体を下面側から見た図である。
【図３】傾斜角の例を説明するための図である。
【図４】指向性制御装置による指向性制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図５Ａ】対応関係データで表される音の入射角θと携帯電話の傾きφとの対応関係の一例を示す図である。
【図５Ｂ】対応関係データの補正例を示す図である。
【図５Ｃ】対応関係データを用いて音源方向推定する例を示す図である。
【図５Ｄ】対応関係データの補正例を示す図である。
【図６】第２の実施形態にかかる指向性制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図７】対応関係を示す関数の一例を示す図である。
【図８】第３の実施形態にかかる指向性制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図９】第３の実施形態の指向性制御装置の動作例を示すフローチャートである。
【図１０Ａ】右手保持時の携帯電話の傾斜角と対応関係データの例を示す図である。
【図１０Ｂ】左手保持時の携帯電話の傾斜角と対応関係データの例を示す図である。
【図１１】第４の実施形態にかかる指向性制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図１２】入射角θとマイクゲインの関係の一例を表す図である。
【図１３】第５の実施形態にかかる指向性制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図１４】指向性制御装置が、ユーザが歩行状態か否かを判定して指向性を制御する動作例を示すフローチャートである。
【図１５】第６の実施形態にかかる指向性制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図１６】第７の実施形態にかかる指向性制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１の実施形態）
［装置の構成例］
図１は、本実施形態にかかるマイクロホンの指向性制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。指向性制御装置４は、例えば、マイクロホンを備える携帯電話に設けることができる。図１に示す指向性制御装置４は、指向性を有するマイクロホンの受音した音の音源方向および携帯電話の筐体の傾斜、つまりマイロホンの傾斜に関する情報を取得して、これらの情報に基づいてマイクロホンの指向性を制御する装置である。
【００１２】
図１に示す例では、指向性制御装置４は、受音部２が受音した音信号を入力し、音響処理部３に対して指向性制御信号を出力する。音響処理部３は、指向性制御信号に基づいて、受音部２が受音した音信号を処理し、雑音が抑圧された音信号を出力する。
【００１３】
受音部２は、一例として、複数のマイクロホン１ａ、１ｂを含むマイクアレイ１を備えた構成である。例えば、受音部２を携帯電話に設ける場合、マイクロホン１ａ、１ｂは、例えば、携帯電話の正面に横方向に２個並んで配置されてもよいし、正面に１個、背面に１個、配置されてもよい。
【００１４】
なお、受音部２の構成は、図１に示す例に限られない。例えば、受音部２は、３個以上のマイクロホンを備える構成であってもよいし、増幅器、Ａ／Ｄ変換器または遅延回路等、その他の機能部を必要に応じて設けてもよい。
【００１５】
指向性制御装置４は、音源方向取得部５、目的音判定部６、傾き情報取得部７、対応関係補正部８、指向性制御部９、音源方向推定部１０および記録部１１を備える。これらの各機能ブロックの機能は、電子回路および記録媒体により実現されてもよいし、プロセッサが所定のプログラムを実行することで実現されてもよい。したがって、コンピュータに、音源方向取得部５、目的音判定部６、傾き情報取得部７、対応関係補正部８、指向性制御部９、音源方向推定部１０の機能を実行させるプログラムおよび、そのようなプログラムを記録した記録媒体も、本発明の実施形態に含まれる。
【００１６】
音源方向取得部５は、マイクロホン１ａ、１ｂ（マイクアレイ１）で検出された音の音源の方向を示す音源方向情報を取得する。例えば、音源方向取得部５は、マイクアレイ１で検出された音情報に基づいて音源の方向を計算することができる。音源の方向は、例えば、マイクアレイに対する音源の方向で表すことができる。音源方向の計算には、例えば、マイクアレイを用いた音源定位の技術を用いることができる。
【００１７】
本実施形態では、一例として、音源方向は、音源およびマイクアレイ１を結ぶ線と、マイクロホン１ａ、１ｂが並ぶ面の法線とのなす角（入射角θ：図２参照）により表すことができる。図２Ａは、携帯電話を持って話すユーザを下から見た図である。図２Ｂは、携帯電話の筐体１３を下面側から見た図である。図２Ａおよび図２Ｂに示す例では、携帯電話の筐体１３の下端にマイクアレイ１が設けられ、マイクアレイ１の並ぶ面の法線と口からマイクアレイ１のマイクロホン１ａ、１ｂを結ぶ線とのなす角が入射角θである。なお、図２に示す入射角は、音源方向を表す値の一例であって、音源方向の表し方はこれに限定されない。
【００１８】
傾き情報取得部７は、マイクロホン１ａ、１ｂが設けられる装置の筐体の傾きを示す傾き情報を取得する。例えば、傾き情報取得部７は、マイクロホン１ａ、１ｂが設けられる装置本体（例えば、携帯電話）に接続された加速度センサ１２から、装置本体の傾き（すなわち、マイクロホン１ａ、１ｂの傾き）を表す情報を取得することができる。このように、センサとマイクロホンが1つの筐体に設けられている場合、筐体の傾きを測定しているセンサから、センサが設けられている筐体の傾きを取得して、これをマイクの傾きとして後の計算に使うができる。
【００１９】
加速度センサ１２は、マイクロホン１ａ、１ｂの動きを検知するセンサの一例である。加速度センサ１２は、例えば、３軸の加速度センサを用いることができる。加速度センサ１２に替えて角速度センサ（ジャイロセンサ）を用いてもよいし、加速度センサ１２および角速度センサを併用してもよい。
【００２０】
なお、傾き情報取得部７は、加速度センサ１２により得られる加速度（重力）の情報を、傾きを示す情報に変換してもよいし、加速度センサ１２から傾斜を示す情報を受け取ってもよい。本実施形態では、一例として、傾き情報取得部７が、携帯電話の中心線と水平面とのなす角（傾斜角φ：図３参照）を、傾き情報として取得する場合について説明する。
【００２１】
図３は、携帯電話を持って話すユーザを横から見た図である。図３に示す例では、携帯電話の筐体３の中心線と水平面との成す角が傾斜角φとなっている。なお、図３に示す傾斜角φは、携帯電話またはマイクロホン１ａ、１ｂの傾きを表す値の一例であって、傾きの表し方はこれに限定されない。例えば、携帯電話においてマイクアレイとスピーカとを結ぶ線が水平方向となす角を、傾斜角度とすることができる。
【００２２】
記録部１１は、マイクロホン１ａ、１ｂの傾き（例えば、傾斜角φ）とマイクロホン１ａ、１ｂに対する音源の方向（例えば、入射角θ）との関係を示す対応関係データを記録する。例えば、傾きを示す値と、音源の方向を示す値とを対応付けたテーブルが記録部１１に記録されてもよいし、あるいは、傾きを示す値を、音源の方向を示す値に変換する関数が記録されてもよい。
【００２３】
目的音判定部６は、マイクロホン１ａ、１ｂが目的音を検出したか否かを判断する。目的音判定部６は、例えば、音声／無音判定により、目的音検出の有無を判断する。一例として、マイクアレイ１から受信した音信号のレベルが閾値を越えているか否かにより目的音の有無を判断することができるし、あるいは、その他の公知の音声区間検出の技術を用いることができる。また、音源方向取得部５で取得される音源方向情報および傾き情報取得部７で取得される傾き情報に基づいて、目的音検出の有無を判断してもよい。
【００２４】
対応関係補正部８は、目的音判定部６により目的音が検出されたと判断された場合に、音源方向取得部５で取得される音源方向情報および傾き情報取得部７で取得される傾き情報に基づいて対応関係データを更新する。
【００２５】
音源方向推定部１０は、目的音判定部６により目的音が検出されていない、または背景雑音レベルが大きいと判断された場合に、傾き情報取得部７で取得される傾き情報に対応する音源の方向を、対応関係データを用いて決定する。
【００２６】
指向性制御部９は、音源方向取得部５により取得された音源方向情報または音源方向推定部１０により決定された音源の方向に応じて、マイクロホン１ａ、１ｂの指向性を調整する。すなわち、指向性制御部９は、マイクロホン１ａ、１ｂから取得した音情報が目的音と判断された場合は、音源方向取得部５により取得された音源方向情報に応じてマイクロホン１ａ、１ｂの指向性を調整する。音情報が目的音でないと判断された場合は、指向性制御部９は、音源方向推定部１０により決定された音源の方向に応じて、マイクロホン１ａ、１ｂの指向性を調整する。
【００２７】
指向性制御部９は、音源方向取得部５または音源方向推定部１０から音源方向を示す情報として、例えば、入射角φを受け取ることができる。この場合、指向性制御部９は、音響処理部３に入射角φを通知し、入射角φの指向特性を持った音信号を音響処理部３に出力させることができる。例えば、音響処理部３は、マイクアレイ１の感度特性が入射角φの方向にピークを持つように信号処理を実行してもよい。すなわち、音響処理部３は、マイクアレイ１に入射角φより小さい角度で入射する音を選択的に取り出して出力することができる。これにより、入射角φより大きい角度で入射する音の信号は雑音として抑制される。
【００２８】
上記構成によれば、指向性制御装置４は、目的音が検出されたときは、実際に検出された目的音の音源方向情報と筐体の傾き情報とに基づいて対応関係データを更新し、傾きと音源方向との対応関係データが実際の対応関係に近くなるよう補正することができる。これにより、実際に検出された目的音の音源方向と傾きに基づいて指向性が調整される。一方、目的音が検出されない場合は、音源方向推定部１０は、補正された対応関係データを用いて、傾き情報に対応する音源方向を推定することができる。このように、目的音の検出時には、対応関係データが示す傾きと音源方向との対応関係が実際のものに近くなるように補正し、目的音の非検出時には対応関係データを用いて音源方向を推定することが可能になる。その結果、目的音が検出されていないときにも、目的音の音源から外れにくい適切な指向性制御を実現することができる。
【００２９】
一例として、指向性制御装置４を携帯電話に設けた場合の機能について説明する。この場合、まず、目的音判定部６が音声・無音判定を行い、音声の場合には、指向性制御部９が、音源方向取得部５で取得された口の方向θを用いて指向性を制御するとともに、対応関係補正部８が、加速度センサ１２から携帯電話の現在の傾斜角φと、音源方向取得部５から現在の音源方向、すなわち、口の入射角θの値の情報をもらい、両者の数値の座標あわせを行う。またユーザが発声していないと判定された場合には、加速度センサ１２から携帯電話の現在の傾斜角φの情報を用いて、記録部１１に記録された、傾斜角と目的音源入射角の対応関係を用いて、現在の口の方向（入射角θS）を推定する。指向性制御部９は、推定した入射角θSを用いて指向性を制御する。
【００３０】
上記構成において、音源方向推定部１０および指向性制御部９は、マイクロホン１ａ、１ｂの傾きの変化に応じて処理を異ならせてもよい。例えば、目的音判定部６により目的音が検出されていないと判断され、且つマイクロホン１ａ、１ｂの傾きが大きくなるように変化した場合に、音源方向推定部１０が、対応関係データを用いて傾き情報に対応する音源方向を決定する態様とすることができる。指向性制御部９は、決定された音源方向の音の信号を選択的に取り出すよう指向性を制御する。
【００３１】
また、目的音判定部６により目的音が検出されていないと判断され、且つマイクロホン１ａ、１ｂの傾きが小さくなるように変化した場合に、対応関係補正部８が、当該傾きの変化に応じて対応関係データを補正する態様にすることもできる。このように、マイクロホン１ａ、１ｂの傾き変化の仕方によって音源方法推定部１０または指向性制御部９の処理を変えることで、より適切な指向性制御を実現することができる。
【００３２】
［装置の動作例］
次に、指向性制御装置４の動作例を説明する。図４は、指向性制御装置４による指向性制御処理の一例を示すフローチャートである。ここで、一例として、指向性制御装置４が携帯電話に設けられた場合の動作例を説明する。図４に示す例では、傾き情報取得部７が、加速度センサから傾斜角φ1を取得する（Ｏｐ１）。また、目的音判定部６は、マイクロホン１ａ、１ｂから入力された信号により目的音の有無を判断する（Ｏｐ２）。ここでは一例として、目的音判定部６は、ユーザが発声しているか否かを判定する。
【００３３】
［ユーザが発声している時の処理（Ｏｐ８〜Ｏｐ１０）の例］
ユーザが発声している場合には（Ｏｐ２でＹｅｓ）、音源方向取得部５が、マイクロホン１ａ、１ｂから入力された信号より入射角θ1を計算する（Ｏｐ８）。入射角θ1は、対応関係補正部８に通知されるとともに、現在の音源方向（口の方向）として、指向性制御部９にも通知される。
【００３４】
対応関係補正部８は、現在の携帯電話の傾きφ1と口からの音声の入射角θ1の対応関係に従って、記録部１１の対応関係データを補正する（Ｏｐ９）。対応関係データ補正の詳細については、後述する。
【００３５】
指向性制御部９は、音声の入射角θ1を音響処理部３に通知し、音響処理部３は、入射角θ1に基づいてマイクアレイ１の指向性を制御する（Ｏｐ１０）。音響処理部３は、例えば、入射角θ1でマイクアレイ１に入ってくる音の信号を選択的に取り出すことができる。すなわち、入射角θ1から外れた角度でマイクアレイ１に到来する音の信号は、雑音として抑制することができる。一例として、直線上に規則的に配置された複数のマイクロホンそれぞれに角度θLで入射する音の信号を、マイクロホン毎に設けられた遅延器により同相化することにより、角度θLで入射する音の信号を強調して取り出すことができる。
【００３６】
［Ｏｐ９の処理の具体例］
ここで、Ｏｐ９の処理の具体例について説明する。図５Ａは、対応関係データで表される音の入射角θと携帯電話の傾きφとの対応関係の一例を示す図である。図５Ａに示す例では、音の入射角θが、携帯電話の傾きφの一次関数で表される。この場合、例えば、対応関係を表す一次関数（θ＝Ａφ＋Ｂ）の係数Ａ、Ｂの値を対応関係データとして記録部１１に記録することができる。なお、図５Ａ〜図５Dにおいて、縦軸は目的音源の入射角θ、横軸は携帯電話の傾斜角φを示している。
【００３７】
Ｏｐ９において、対応関係補正部８は、例えば、現在の音の入射角θ1と携帯電話の傾斜角φ1の組が、一次関数θ＝Ａφ＋Ｂの関係を満たすように係数Ｂを補正することができる。具体的には、図５Ｂに示すように、φθ平面において、直線θ＝Ａφ＋Ｂが点（θ1、φ1）を通るように係数Ｂを補正することができる。この例は、φとθの対応関係を表す関数をφθ平面において平行移動させるような補正である。図５Ｂにおいて、直線ｆ１は補正前の対応関係を示す直線であり、直線ｆ２は補正後の対応関係を示す直線である。
【００３８】
例えば、ユーザが携帯電話で話しながら寝転ぶなどして姿勢を変化させた場合、マイクロホン１ａ、１ｂに対する口（音源）の方向（例えば入射角θ）と、携帯電話の傾き（すなわち傾斜角φ）との関係は変化する。ユーザが姿勢を変化させて入射角θ0からθ1に変化した場合に、対応関係補正部８は、図５Ｂに示すように、対応関係が直線ｆ１から直線ｆ２になるように係数Ｂを補正することができる。このようにして、ユーザが発声している間は、携帯電話の傾きと口からの音の入射角との対応関係が、ユーザの姿勢に応じて最新の状態で更新されることになる。
【００３９】
［ユーザが発声していないときの処理（Ｏｐ３〜Ｏｐ７）の例］
再び、図４を参照して、ユーザが発声していないと判定された場合（Ｏｐ２でＮｏの場合）、音源方向推定部１０は、傾き情報取得部７が取得した現在の携帯電話の傾きφ1から、携帯電話の傾きと口の入射角の対応関係を示す対応関係データを用いて、入射角θS1を推定する（Ｏｐ４）。上記Ｏｐ９の処理により、ユーザが発声している間は、対応関係データで示されるφとθの関係がユーザの姿勢に応じて補正し続けられる。そのため、ユーザが発声中に顔を動かしたり、寝転んだりしても、ユーザの姿勢変化によるφとθの対応関係の変化が、対応関係データに反映される。その結果、発声がないときにも、ユーザの姿勢の変化に応じた適切な口の方向（入射角θS1）を推定することができる。
【００４０】
図４に示す例では、ユーザが発声していないと判定された場合に、携帯電話の傾斜角φが増加した場合（Ｏｐ３でＹｅｓ）と、減少した場合（Ｏｐ３でＮｏ）とで異なる処理が実行される。
【００４１】
ユーザが発声していないと判定され、且つ携帯電話の傾斜角φ1が大きくなった場合（Ｏｐ２でＮｏ、Ｏｐ３でＹｅｓ）には、音源方向推定部１０は、対応関係データを参照して携帯電話の傾斜角φ1に対応する音源方向（入射角θS1）を推定する。
【００４２】
例えば、傾き情報取得部７は、一定時間間隔で周期的に傾斜角φを取得し、前回取得時の傾斜角φ0より大きな傾斜角φ1（φ0＜φ1）を取得した場合に音源方向推定部１０へ傾斜角φ1を通知する。この場合、音源方向推定部１０は、例えば、図５Ｃに示すように、傾斜角φ1を一次関数θ＝Ａφ＋Ｂに代入して、傾斜角φ1に対応する入射角θS1＝Ａφ1＋Ｂを求めることができる。
【００４３】
指向性制御部９は、推定された入射角θS1に応じてマイクロホン１ａ、１ｂの指向性を制御する。例えば、入射角θS1より小さい角度で入射する音の信号を選択的に取り出し、入射角θS1より大きな角度で入射する音の信号を雑音として抑制する制御が可能である。この場合、推定値である入射角θS1が大きくなると、マイクロホン１ａ、１ｂが検出する音の入射角が広がることになるので、指向性が広がることになる。ユーザが発声していないときに携帯電話の傾きが増加した場合（φ0→φ1）、口から音の入射角が大きくなる可能性が高いので、音源方向推定部１０は、対応関係データに従って入射角θS1もそれに応じて大きくなるように計算し、これにより、指向性を広げることができる。
【００４４】
逆に、携帯電話の傾斜角φが小さくなった場合（Ｏｐ２でＮｏ，Ｏｐ３でＮｏ）には、指向性を絞らずに、現在の指向性を維持するよう制御することができる（Ｏｐ６）。携帯電話の傾斜角φが小さくなった場合は、ユーザの顔の動きに合わせて携帯電話が動いた可能性が高い。すなわち、傾斜角φが小さくなった場合は、音源である口とマイクロホン１ａ、１ｂとの相対位置関係の変化が少ないことが多い。そのため、マイクロホン１ａ、１ｂの指向性変化を少なくするかあるいは省略することができる。これにより、マイクロホン１ａ、１ｂに対する音源（口）の方向が変わっていないにも関わらず、指向性を狭くしすぎて目的音の信号をも抑圧してしまうことを防ぐことができる。
【００４５】
例えば、傾き情報取得部７は、一定時間間隔で周期的に傾斜角φを取得し、前回取得時の傾斜角φ0より小さな傾斜角φ1（φ0＞φ1）を取得した場合に、指向性制御部９へ傾斜角φ1を通知する。この場合、指向性制御部９は、指向性を狭くすると音声を抑圧する危険があるので、現在の指向性を維持するように動作する（Ｏｐ６）。
【００４６】
さらに、対応関係補正部８は、傾斜角φ1に基づいて対応関係の関数の補正を行うこともできる（Ｏｐ７）。傾斜角φ1が、前回取得の傾斜角φ0より小さくなっている場合は、音源とマイクロホン１ａ、１ｂとの相対位置関係は変化していないとみなすことができる。すなわち、入射角θは、すでに取得しているθ0から変化していないとみなすことができる。そこで、対応関係補正部８は、すでに取得している入射角θ0と現在の傾斜角φ1の対応関係を基に、対応関係データを補正することができる。
【００４７】
図５Ｄは、対応関係補正部８による対応関係データの示す直線θ＝Ａφ＋Ｂを補正する場合の具体例を示す図である。図５Ｄに示すように、対応関係補正部８は、φθ平面において、直線θ＝Ａφ＋Ｂが点（θ0、φ1）を通るようにＢを補正することができる。図５Ｂにおいて、直線ｆ１は補正前の対応関係を示す直線であり、直線ｆ２は補正後の対応関係を示す直線である。このように、対応関係データを補正することにより、ユーザの姿勢などに合う適切な入射角θSを推定することが可能になる。
【００４８】
図４に示す動作例によれば、ユーザの発話があるときには目的音源の入射角θ1と傾斜角φ1を用いて、対応関係データで示される、両者の対応関係の関数を補正することができる。ユーザの発話がないときは、上記対応関係データの関数を用いて目的音源の入射角θSを推定することができる。これにより、マイクアレイ１の指向性が音源方向から外れないように制御することが可能になる。なお、指向性制御装置４の動作は、上記例に限られない。例えば、図４におけるＯｐ６およびＯｐ７の処理を省略してもよい。さらに、Ｏｐ３、Ｏｐ６およびＯｐ７の処理を省略することもできるし、Ｏｐ３、Ｏｐ４およびＯｐ５の処理も省略することもできる。
【００４９】
上記実施形態によれば、ユーザが発声している間、対応関係補正部８は、口方向と携帯電話の傾きの関係を最新の状態に更新しているため、ユーザが発声していない場合でも携帯電話の傾きの情報から口の方向を推定することができる。そのため、ユーザは、口方向を指向性から外すことなく通話をすることができる。すなわち、筐体の傾きの情報と音源方向の情報を統合することで、より確実に、目的の音源である口方向を指向性の範囲内に維持し、音声の抑圧を防止することが可能となる。
【００５０】
（第２の実施形態）
図６は、第２の実施形態にかかる指向性制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。図６において、図１と同じ機能ブロックには同じ番号を付す。図６に示す指向性制御装置４ａにおいて、記録部１１は、履歴データを記録する履歴記録部としても機能する。履歴データは、傾き情報取得部７が取得した傾き情報と、その傾き情報取得時に取得された音源方向情報との組を蓄積したデータである。指向性制御装置４ａは、この履歴記録部に蓄積された履歴データを用いて、対応関係データを生成する適応部１４をさらに備える。これにより、傾きと音源方向との対応関係を学習し、実際の現象を反映した対応関係データを生成することができる。その結果、より適切な音源方向の推定が可能になる。
【００５１】
対応関係補正部８は、音源方向取得部５から出力された音源方向情報（例えば、入射角θ1）と、傾き情報取得部７から出力された傾き情報（例えば、傾斜角φ1）とを対応付けて記録部１１へ記録する。対応関係補正部８は、ユーザが発声している間に、例えば、（θn、φn）の組みの情報を、記録部１１に記録する。入射角θnと対応する傾斜角φnとを一組のレコードとして、複数のレコードが履歴データとして蓄積される。
【００５２】
適応部１４は、蓄積された複数のレコードを用いて、入射角θと傾斜角φとの対応関係を示す関数またはマッピングテーブルを生成することができる。例えば、適応部１４は、蓄積されたθとφの組みのサンプルを用いて平均値や分散を求め、目的音源の入射角と傾斜角の対応関係の関数を、この平均値や分散にフィットするように適応させることができる。一例として、適応部１４は、入射角θと傾斜角φの散布図の一次直線近似により、対応関係を示す関数θ＝Ａφ＋Ｂの係数Ａ、Ｂを求めることができる。
【００５３】
ここで、適応処理の方法は、平均値や分散を用いる例に限定されない。例えば、複数の正規分布の組み合わせで目的音源の入射角と傾斜角の対応関係を確率分布として扱ってもよい。あるいは、傾斜角φごとのθの平均値を結ぶ線を、対応関係を示す関数として求めることもできる。
【００５４】
適応部１４で生成された対応関係データは記録部１１に記録される。適応部１４は、記録部１１の容量に余裕があれば、対応関係データを生成するたびに新たに保存し、蓄積してもよい。あるいは、古い対応関係データを捨てて新しい対応関係データに置き換えてもよい。例えば、記録部１１には、予め標準的な対応関係を示す対応関係データを記録しておき、履歴データのレコードが所定数以上蓄積されると、適応部１４が対応関係データを生成し、元の対応関係データと置き換えることができる。
【００５５】
図７は、適応部１４によって生成される、対応関係を示す関数の一例を示す図である。図７に示す例では、φθ平面に、履歴データに含まれる過去の入射角θnと傾斜角φnの組がプロットされている。直線ｆ１は、予め設定された標準的な対応関係の関数を示す直線であり、直線ｆ２は、履歴データを基に、適応部１４によって求められた対応関係の関数を示す直線である。直線ｆ２の関数は、過去の入射角θと傾斜角φの組の一次直線近似により計算することができる。
【００５６】
なお、対応関係を示す関数は、一次関数に限られず、例えば、２次関数または高次関数であってもよい。また、例えば、第１の区間０＜θ＜４５°では関数ｆ1（φ）、第２の区間４５°＝＜θ＜９０°では、関数ｆ2（φ）というように、φの区間ごとに異なる関数が定義されてもよい。さらにまた、関数ではなく、入射角θと対応するφの平均値とを対応付けて記録したマッピングテーブルを対応関係データとして生成することもできる。
【００５７】
目的音源の入射角と傾斜角の対応関係の関数は、すべての人に共通ではない。体格や顔の形および持ち方の癖によって対応関係は異なる。本実施形態によれば、目的音源の入射角と傾斜角の対応関係の関数をユーザに適応することができる。例えば、携帯電話の傾斜角φと目的音の入射角θの組の履歴を用いて、ユーザの携帯電話の持ち方の癖や、顔の骨格のばらつきを、対応関係を示す関数に適応させることができる。例えば、ユーザのφとθの組を学習し、対応関係の関数を、ユーザの持ち方の癖や顔の骨格の違いに適応させることが可能である。
【００５８】
（第３の実施形態）
図８は、第３の実施形態にかかる指向性制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。本実施形態は、指向性制御装置が携帯電話に設けられた場合の例である。図８において、図１と同じ機能ブロックには同じ番号を付す。図８に示す指向性制御装置４ｂは、携帯電話に設けられるマイクロホン１ａ、１ｂの指向性を制御する。
【００５９】
指向性制御装置４ｂは、左右判定部１５をさらに備える。左右判定部１５は、傾き情報を用いて、ユーザが前記携帯電話を右手で持っているか左手で持っているかを判断する。指向性制御装置４ｂにおいて、記録部１１の対応関係データは、ユーザが携帯電話を右手で持っている場合のマイクロホン１ａ、１ｂの傾きと音源方向との関係を示す右手用データと、ユーザが携帯電話を左手で持っている場合のマイクロホン１ａ、１ｂの傾きと音源方向との関係を示す左手用データとを含む。
【００６０】
左右判定部１５によりユーザが携帯電話を右手で持っていると判断された場合、対応関係補正部８は、右手用データを更新し、左手で持っていると判断された場合は左手用データを更新する。また、音源方向推定部１０は、左右判定部１５によりユーザが携帯電話を右手で持っていると判断された場合は右手用データを用いて音源方向を決定し、左手で持っていると判断された場合は左手用データを用いて音源方向を決定する。
【００６１】
上記構成により、指向性制御４ｂは、ユーザが携帯電話を右手で持っているか左手で持っているかを検出して、これにより指向性の制御を変えることが可能になる。
【００６２】
［動作例］
図９は、本実施形態の指向性制御装置４ｂの動作例を示すフローチャートである。図９に示す例では、左右判定部１５が、加速度センサ１２の情報から求められる傾斜角φにより、ユーザが右手で持っているのか左手で持っているのかを判断し、対応関係補正部８が、音源方向θと傾斜角φの対応関係を切り替える。
【００６３】
まず、傾き情報取得部７が、加速度センサ１２から傾斜角φ1を取得する(Ｓ１)。左右判定部は、傾斜角φ1により、ユーザが右手で持っているか否かを判定する(Ｓ２)。ここで、図１０Ａおよび図１０Ｂは、右手保持時および左手保持時それぞれについて、携帯電話の傾斜角と、対応関係データの例を示す図である。図１０Ａおよび図１０Ｂに示す例では、一例として、携帯電話の右側面が水平でかつ下を向いた場合の傾斜角を０°とし、携帯電話の中心線と水平面とのなす角を傾斜角としている。
【００６４】
この場合、左右判定部１５は、傾斜角が-90〜90°の場合に右手で持っていると判定し、傾斜角φが90°〜270°の場合に左手で持っていると判定することができる。なお、傾斜角φが90°の場合および-90°の場合には、持ち手が判定できないため、判定できるまでマイクアレイの指向性制御処理を止めるようにしてもよい。
【００６５】
また、図１０Ａの下段のグラフ中の直線ｆ１は、右手用の対応関係を示す関数の一例である。図１０Ｂの下段のグラフ中の直線ｆ２は、右手用の対応関係を示す関数の一例である。このように、傾斜角φが右手の角度の範囲（一例として-90〜90°）にある場合の対応関係の関数を右手用データとし、傾斜角φが左手の角度の範囲（一例として90°〜270°）にある場合の対応関係の関数を左手用データとすることができる。
【００６６】
右手で持っていると判定された場合（Ｓ２でＹｅｓ）、対応関係補正部８は、右手用のφとθの対応関係データを記録部１１から取得する(Ｓ３)。そして、音源方向取得部５から得た入射角θ1と、傾き情報取得部７から得た傾斜角φ1を用いて、右手用のφとθの対応関係を示すデータを補正する(Ｓ４)。
【００６７】
左右判定部１５は、再度、傾斜角φ2を測定し、傾斜角φ2が右手で持ったときの傾き角度か否か判定する（Ｓ５）。傾斜角φ2が右手の場合にはＳ４に戻る。右手でない角度になった場合には、対応関係補正部８は、左手用のφとθの対応関係の関数を取得する（Ｓ６）。
【００６８】
また、Ｓ２において、左手で持っていると判定された場合も、対応関係補正部８は、左手用のφとθの対応関係の関数を取得する（Ｓ６）。対応関係補正部８は、音源方向取得部５により検出された音源方向（例えば、入射角θ2）と傾き情報取得部７による傾斜角φ2の情報を用いてφとθの対応関係を補正する（Ｓ７）。その後、左右判定部１５は、再度、傾斜角φ3を測定し、傾斜角φ3が右手で持ったときの傾き角度か否か判定する（Ｓ８）。傾斜角φ3が右手で持ったときの傾斜角である場合にはＳ３に移り、左手で持った状態の傾斜角である場合には、Ｓ７に戻る。以上の処理を通信が終了するまで繰り返す。
【００６９】
図９に示した動作例は、左右判定部１５および対応関係補正部８の動作例である。図９の処理と同様にして、左右判定部１５が、ユーザが右手で持っているのか左手で持っているのかを判断し、音源方向推定部１０が、音源方向の推定に用いる対応関係データを右手の場合と左手の場合とで、切り替えることができる。例えば、Ｓ３およびＳ４の処理は、音源方向推定部１０が、右手用の対応関係データを用いて、傾き情報取得部７から取得した傾斜角φ1によって音源方向を推定する処理に置き換えることが可能である。この場合、Ｓ６およびＳ７の処理は、音源方向推定部１０が、左手用の対応関係データを用いて音源方向を推定する処理に置き換えられる。また、対応関係補正部８および音源方向推定部１０の双方が、左右判定部１５の判断結果に基づいて処理を切り替える態様とすることもできるし、少なくともいずれか１つが左右判定部１５の判断結果に基づいて処理を切り替える態様とすることもできる。
【００７０】
（第４の実施形態）
図１１は、第４の実施形態にかかる指向性制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。本実施形態は、指向性制御装置が携帯電話に設けられた場合の例である。図１１において、図１と同じ機能ブロックには同じ番号を付す。図１１に示す指向性制御装置４ｃは、携帯電話に設けられるマイクロホン１ａ、１ｂの指向性を制御する。
【００７１】
指向性制御装置４ｃは、音源方向取得部５で取得される音源方向情報に応じて、マイクロホンから入力された音信号を増幅する時のゲインを調整することにより、マイクロホンから出力される音の音量を制御するマイクゲイン制御部１６をさらに備える。これにより、携帯電話で通話中のユーザの口とマイクロホンとの相対位置関係の変化に応じて、マイクロホンの音量を調整することができる。
【００７２】
例えば、マイクゲイン制御部１６は、口とマイクが離れている状態を口方向の入射角θの値を使って判定することができる。マイクゲイン制御部１６は、口とマイクが離れている判定すると、マイクゲインを上げる。なお、マイクゲイン制御部１６は、指向性制御部９と音響処理部３の間に挿入されてもよい。
【００７３】
図１２は、入射角θとマイクゲインの関係の一例を表す図である。図１２に示す例では、入射角θがある閾値（例えば、４０°）より小さい場合には、マイクゲインは変化させず、入射角θが閾値を越えると、マイクゲインを上げるように制御される。すなわち、入射角θが小さいうちは、口とマイク間の距離は小さいため、マイクゲインを上げなくてもよい。入射角θが大きい場合には、携帯電話の持ち方が垂直に近いような状況になるため、口とマイク間の距離が大きくなる。そのため、入射角θが大きい場合は、マイクロホンから出力される音の音量が小さくなるのを抑えるため、マイクゲインを上げることが好ましい。これにより、マイクアレイ処理部から出力する音の音量を上げて、声が聞こえる程度の音量になるようにマイクゲイン制御部１６で制御することができる。
【００７４】
（第５の実施形態）
図１３は、第５の実施形態にかかる指向性制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。本実施形態は、指向性制御装置が携帯電話に設けられた場合の例である。図１３において、図１と同じ機能ブロックには同じ番号を付す。図１３に示す指向性制御装置４ｄは、携帯電話に設けられるマイクロホン１ａ、１ｂの指向性を制御する。
【００７５】
指向性制御装置４ｄは、携帯電話の運動を検知して携帯電話を持ったユーザが歩行中であるか否かを判断する歩行判定部１７をさらに備える。例えば、歩行判定部１７は、加速度センサ１２で検出される加速度と、予め記録された加速度のパターンとを比較することによって、歩行状態か否かを判断することができる。この判断には、加速度センサを用いた歩数計の技術を用いることができる。また、携帯電話の運動を検知する方法は、加速度センサを用いる方法に限られない。例えば、バネ等の弾性体に接続された振り子を用いて歩行動作を検出することもできる。また、携帯電話に予め搭載されている歩数計の加速度センサを利用してもよい。
【００７６】
指向性制御部９は、歩行判定部１７により歩行中であると判断された場合に指向性を広げる。指向性を広げる処理の例として、選択的に取り出す音の入射角を広げる処理や、雑音として抑制する範囲を狭める処理等が挙げられる。図１３に示す構成により、ユーザが歩行状態か否かによって指向性を広げたり狭めたりすることが可能になる。
【００７７】
図１４は、指向性制御装置４ｄが、ユーザが歩行状態か否かを判定して指向性を制御する動作例を示すフローチャートである。図中の“flag”は、指向性をα°だけ広げているか(flag=1)、広げていないか(flag=0)を表すフラグである。
【００７８】
まず、指向性制御装置４ｄは、フラグを初期化(flag=0)し、広げていない状態を初期値とする（Ｓ１１）。歩行判定部１７は、加速度センサ１２の情報から歩行状態か否かの情報を取得する（Ｓ１２）。次に、指向性制御部９は、歩行状態か否かで処理を切り替える（Ｓ１３）。
【００７９】
歩行状態であれば（Ｓ１３でＹｅｓ）、指向性制御部９は、指向性を広げているかどうかを示すフラグflagの値が“1”であるか否かを判断し（Ｓ１４）、flagが“1”でなければ、指向性をα°だけ広げてflagに“1”を代入する（Ｓ１５）。α°だけ広げる処理は、例えば、ポーラパターンの受音範囲の両側を一定量（例えば10°）ずつ広げる処理とすることができる。これにより、ユーザの歩行により口の位置が受音範囲から外れるのを防ぐことができる。flagが“1”である場合には既に指向性を広げた状態であるので、指向性制御部９は何もしない。そして、Ｓ１６において、音源方向と傾き情報によるφとθの対応関係の補正を行う。この補正は、上記第１〜４の実施形態で述べた補正と同様に実行できる。そして、Ｓ１２に戻る。
【００８０】
Ｓ１３において歩行状態でない（Ｓ１３でＮｏ）と判定された場合には、指向性制御部９は、flagの値が“1”であるか否か判断する（Ｓ１７）。flagが“1”であれば、指向性制御部９は、既にα°広げた指向性を元に戻し、flagに“0”を代入し（Ｓ１８）、Ｓ１６に移る。flagが“0”の場合はＳ１６の処理に戻る。
【００８１】
上記本実施形態によれば、歩行状態によって、指向性と口の関係が激しく変動するような場合であっても、指向性の受音範囲に余裕を持たせることにより、受音範囲から口がずれることを防ぐことが可能となる。すなわち、口とマイクの位置関係が変わりやすい歩行状態での通話時においても、音声抑圧を起こさず通話を行うことが可能となる。
【００８２】
（第６の実施形態）
図１５は、第６の実施形態にかかる指向性制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。本実施形態は、指向性制御装置が携帯電話に設けられた場合の例である。図１５において、図１と同じ機能ブロックには同じ番号を付す。図１５に示す指向性制御装置４ｅは、携帯電話に設けられるマイクロホン１ａ、１ｂの指向性を制御する。
【００８３】
指向性制御装置４ｅは、携帯電話の運動を検知して、前記携帯機器の運動が異常であるか否かを判断する異常運動判定部１８をさらに備える。例えば、異常運動判定部１８は、加速度センサ１２で検出される加速度と、予め記録された加速度のパターンとを比較することによって、運動が異常であるか否かを判断することができる。
【００８４】
例えば、異常運動判定部１８は、加速度センサ１２が所定値より強い衝撃を検出した場合、携帯電話を落とす、あるいは、通話中に人にぶつかるといった異常運動がなされたと判断することができる。また、加速度センサ１２による検出される加速度の変化パターンが、歩行運動の変化パターンより早く変化している場合（通常歩行よりも加速度の変化が大きい場合）、通話しながら階段を駆け上がる、あるいは降りるといった運動をしていると判断することができる。さらに、傾き情報取得部７で取得される携帯電話の傾斜角により、携帯電話が横向きに一定時間以上置かれた状態であることが検出された場合、携帯電話を机の上において通話していると判断することができる。
【００８５】
指向性制御部９は、異常運動判定部１８により携帯電話の運動が異常と判断された場合には、指向性を広げることができる。指向性を広げる処理は、上記第５の実施形態と同様に実行することができる。また、対応関係補正部８は、異常運動判定部１８により携帯電話の運動が異常と判断された場合には、対応関係データの更新をしないようにすることができる。指向性制御部９および対応関係補正部８の処理がいずれも実行される態様であってもよいし、いずれか一方のみが実行される態様であってもよい。
【００８６】
本実施形態によれば、通話中に携帯電話が異常な運動（例えば、ユーザが携帯電話を落とす、携帯電話が何かとぶつかる等）を行っても、指向性の受音範囲に余裕を持たせることにより、受音範囲から口がずれることを防ぐことが可能となる。すなわち、口とマイクの位置関係が大きく変化しやすい異常運動状態での通話時においても、音声抑圧を起こさず通話を行うことが可能となる。その結果、音声抑圧や雑音の誤推定を防ぐことが可能となる。
【００８７】
（第７の実施形態）
図１６は、第７の実施形態にかかる指向性制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。本実施形態は、指向性制御装置が携帯電話に設けられた場合の例である。図１６において、図１と同じ機能ブロックには同じ番号を付す。
【００８８】
指向性制御装置４ｆは、背景雑音レベルを推定する雑音レベル推定部１９をさらに備える。雑音レベル推定部１９で推定される背景雑音レベルが閾値を超えた場合には、指向性制御部９は、記録部１１の対応関係データを用いて、傾き情報取得部７で取得される傾き情報に対応する音源の方向を決定する音源方向推定部１０により推定された音源の方向に応じてマイクロホン１ａ、１ｂの指向性を制御する。
【００８９】
本実施形態では、音源方向推定部１０は、目的音判定部６により目的音が検出されていない、または背景雑音レベルが大きいと判断された場合に、傾き情報取得部７で取得される傾き情報に対応する音源の方向を、対応関係データを用いて決定する。
【００９０】
雑音レベル推定部１９は、目的音判定部６に入力される音信号の情報を用いて、背景雑音レベルを推定する。背景雑音レベルが閾値を超える場合には、目的音検出が正しく行うことが困難であるので、背景雑音レベルが大きいと判定する。例えば、背景雑音レベルの閾値としては非常に騒がしい環境での騒音レベルである80〜90dBAを設定することができる。背景雑音レベルの推定は、無音と判定された区間の音信号のパワーの時間平均を算出することで求めることができるが、この方法に限定されず、その他の背景雑音レベルを求める方法を用いることもできる。
【００９１】
本実施形態では、指向性制御装置４ｆは、背景雑音レベルを推定する手段をさらに持ち、背景雑音レベルがしきい値を超えた場合には、加速度センサ１２からの情報と、携帯端末の傾斜角φと口からの入射角θの座標合わせの対応関係データを用いて口の方向を推定し、マイクアレイの指向性を制御することができる。
【００９２】
なお、上記第１〜7の実施形態は、携帯電話に限られず、その他、マイク機能付きの機器、例えば、ＰＤＡ、ゲーム機、ＧＰＳ、カーナビゲーション、車載電話機等に適用することができる。また、上記実施形態の指向性制御装置を備えた携帯機器等の電子機器も本発明の実施形態に含まれる。さらに、上記第１〜６の実施形態のうち少なくとも２つの形態の組み合わせた形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００９３】
１      マイクアレイ
２      受音部
３      音響処理部
４      指向性制御装置
５      音源方向取得部
６      目的音判定部
７      傾き情報取得部
８      対応関係補正部
９      指向性制御部
１０    音源方向推定部
１１    記録部
１２    加速度センサ
１３    筐体
１４    適応部
１５    左右判定部
１６    マイクゲイン制御部
１７    歩行判定部
１８    異常運動判定部
１９    雑音レベル推定部
【図１】
0005407848.tif 000002
【図２Ａ】
0005407848.tif 000003
【図２Ｂ】
0005407848.tif 000004
【図３】
0005407848.tif 000005
【図４】
0005407848.tif 000006
【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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