(57)【要約】【課題】屋内と屋外との環境を検出し、撮影条件の違いに応じて屋内と屋外とで音声周波数特性を変更し風雑音抑制できる撮像装置を提供する。【解決手段】屋内用音声処理回路１１０１は、Ｌｃｈ用マイク１０９２の音声信号からＲｃｈ用マイク１０９１の音声信号に低域通過フィルタであるＬＰＦ１１０６を通過させた音声信号を加算器１１０７に負で供給し減算する。Ｒｃｈ用マイク１０９１の音声信号からＬｃｈ用マイク１０９２の音声信号に低域通過フィルタであるＬＰＦ１１０５を通過させた音声信号を加算器１１０８に負で供給し減算する。こうして得られた音声信号に補正回路１１０９，１１１０で所望のレベル及び周波数特性補正を加え、記録するＬｃｈ，Ｒｃｈの音の出力を出力端子１１０３，１１０４から音声Ａ／Ｄ変換部１１１に出力する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像処理を行う撮像部と、
前記撮像部が撮像する環境光を検出する光センサと、
前記光センサの出力から前記撮像する環境が屋内か屋外かを判別する判別部と、
音声を取得し、第１の音声信号に変換する第１のマイクと、
音声を取得し、第２の音声信号に変換する第２のマイクと、
屋内音声信号回路と屋外音声信号回路とを備え、前記第１の音声信号及び前記第２の音声信号を処理し、それぞれ第１及び第２の記録する音声信号に変換する音声信号処理部と、を有し、
前記判別部の判別結果に応じて、前記屋内音声信号回路と屋外音声信号回路とのいずれかを選択し、前記音声信号処理部における記録する音声信号に変換する処理を行うようにしたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記判別部は、前記光センサの光レベル出力と、前記光レベルのフリッカと、から前記撮像する環境が屋内か屋外かを判別することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記屋内音声信号回路は、前記第１の音声信号から前記第２の音声信号に低域通過フィルタを通過させた音声信号を減算した信号を前記第１の記録する音声信号、前記第２の音声信号から前記第１の音声信号に低域通過フィルタを通過させた音声信号を減算した信号を前記第２の記録する音声信号とし、
前期屋外音声信号回路は、前記第１の音声信号から前記第２の音声信号に高域通過フィルタを通過させた音声信号を加算した信号を前記第１の記録する音声信号、前記第２の音声信号から前記第１の音声信号に高域通過フィルタを通過させた音声信号を加算した信号を前記第２の記録する音声信号とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像装置の音声は、撮像装置の筐体に装着されたマイクロフォンからの音声出力をマイクアンプにて増幅し、その後記録回路に入力されて記録媒体に記録されていた。しかしながらこのような構成では、撮影条件の違いに関わらず特性が一定のため屋外の空間での音と屋内の空間での音とは両立できず、中途半端な音になるという問題点を有していた。
【０００３】
このような問題点を解決するために撮像装置のカメラ部の色温度検出信号に応じて、記録すべき音声信号の特性を適宜切替えられるようにしたカメラ一体型磁気録画再生装置が提案されている（ 特許文献１参照） 。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１６１１０１号広報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の提案では、発明者の経験および複数の人へのアンケート調査により、野外撮影時には、屋内撮影時に比べて、音声信号の周波数を１００Hz近傍の低域と８ＫHz近傍の高域とをそれぞれ３〜６ｄＢ程度持ち上げると良いことが確認されているので、前記屋外用補正回路３と屋内用補正回路４でこの特性が得られるよう構成しておけば良いとあり、実際の屋外で最も問題となる風雑音の特性を考慮されたものになっていないという問題があった。
【０００６】
また、撮像装置の筐体内にＬｃｈ用とＲｃｈ用として２つのマイクロフォンを配置しステレオ音声を記録する場合には、マイクロフォン間の距離が近くなる。そのため、収録する音声信号のうち、特に低周波数分については、両ｃｈの差はほとんどなく、高周波数になるにつれて、音源と２つのマイクロフォンとの位置に応じた、本来のステレオ成分の差が存在する。一方、風雑音は主に１ＫＨｚ以下の低周波成分が主体であり、風雑音はＬｃｈ用とＲｃｈ用のマイクロフォンで相関なく発生することについて考慮されたものになっていないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、屋内と屋外との環境を検出し、撮影条件の違いに応じて屋内と屋外とでステレオ感を強調するとともに、風雑音の強調を抑えられる撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために、以下に記載の手段よりなる。
すなわち、
撮像処理を行う撮像部と、
前記撮像部が撮像する環境光を検出する光センサと、
前記光センサの出力から前記撮像する環境が屋内か屋外かを判別する判別部と、
音声を取得し、第１の音声信号に変換する第１のマイクと、
音声を取得し、第２の音声信号に変換する第２のマイクと、
屋内音声信号回路と屋外音声信号回路とを備え、前記第１の音声信号及び前記第２の音声信号を処理し、それぞれ第１及び第２の記録する音声信号に変換する音声信号処理部と、を有し、
前記判別部の判別結果に応じて、前記屋内音声信号回路と屋外音声信号回路とのいずれかを選択し、前記音声信号処理部における記録する音声信号に変換する処理を行うようにしたことを特徴とする撮像装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、風雑音を効果的に低減できるとともに、ステレオ感を強調しながら音声信号の劣化を最低限にできる撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１にかかる撮像装置１の外観図である。
【図２】実施の形態１にかかる撮像装置１の内部構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１にかかる屋内用音声信号処理回路の構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態１にかかる屋外用音声信号処理回路の構成を示すブロック図である。
【図５】風雑音スペクトラムの一例を示す図である。
【図６】屋外の場合の音声信号周波数特性の一例を示す図である。
【図７】屋内の場合の音声信号周波数特性の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜実施の形態１＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態にかかる撮像装置１は、動画像及び静止画像を撮像することができる。撮像装置１の外観斜視図を図１に示す。
【００１２】
図１は、本実施の形態に係る撮像装置１の全体的な構成を示す外観図である。以下の説明では、説明の明確化のため、図に示すようなｘｙｚ直交座標系を用いて説明を行う。
【００１３】
ここでは、ｘ軸が、撮像装置１の前後方向を示し、ｙ軸が撮像装置１の上下方向（鉛直方向）を示し、ｚ軸が撮像装置１の左右方向（横方向、幅方向）を示している。すなわち、ｘ方向が、撮像装置１に設けられたレンズの光軸に平行な方向であり、ｙ方向、及びｚ方向が撮像装置１に設けられたレンズの光軸と垂直な方向である。さらに、撮像装置１を把持するユーザを基準に方向を特定する。
【００１４】
すなわち、＋ｘ側が後方側（レンズ鏡筒の開口部側の反対側）、−ｘ側が前方側（レンズ鏡筒の開口部側）、＋ｙ側が上方側、−ｙ側が下方側、＋ｚ側が左側、−ｚ側が右側とする。もちろん、上記の方向は、相対的なものであり、撮像装置１の向きに応じて変化する。
【００１５】
図１では、人間の手で把持可能なハンディタイプの撮像装置１を図示しているが、当該撮像装置１は建物や住居の壁面に固定することも可能である。撮像装置１のレンズ鏡筒の開口部側下部には、Ｌｃｈ用マイク１０９２、Ｒｃｈ用マイク１０９１が備えられている。
【００１６】
次に撮像装置１の内部構成について説明する。図２は、本実施の形態にかかる撮像装置１の内部構成を示すブロック図である。撮像装置１は、ズームレンズ１０１、フォーカスレンズ１０２、絞り１０３、及び撮像素子１０４で構成される撮像部１００を有する。ズームレンズ１０１は図示しないズームアクチュエータによって光軸ＬＡに沿って移動する。同様に、フォーカスレンズ１０２は、図示しないフォーカスアクチュエータによって光軸ＬＡに沿って移動する。絞り１０３は、図示しない絞りアクチュエータに駆動されて動作する。撮像素子１０４は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等で構成される。
【００１７】
撮像装置１を用いた撮像は以下の手順で行われる。撮像素子１０４は、ズームレンズ１０１、フォーカスレンズ１０２、及び絞り１０３を通過した光を光電変換して、被写体のアナログ画像信号を生成する。アナログ画像信号処理部１０５が、このアナログ画像信号を増幅した後、画像Ａ／Ｄ変換部１０６が、その増幅された信号をデジタル画像データに変換する。画像入力コントローラ１０７は、画像Ａ／Ｄ変換部１０６から出力されたデジタル画像データを撮像データとして取り込んで、バス２００を介してメインメモリ２０５に格納する。
【００１８】
デジタル信号処理部１０８は、バス２００を介して中央制御部４００からの指令に基づき、メインメモリ２０５に格納された撮像データを取り込み、ＲＧＢ信号に対して、所定の信号処理を施して輝度信号と色差信号とからなるデータを生成する。デジタル信号処理部１０８はまた、オフセット処理、ホワイトバランス調整処理、ガンマ補正処理、ＲＧＢ補完処理、ノイズ低減処理、輪郭補正処理、歪み補正処理、色調補正処理、光源種別判定処理等の各種デジタル補正を行う。
【００１９】
音声信号の処理について説明するが、説明を簡素化するため、マイクはマイク１０９を備えたものとして説明する。マイク１０９は撮像時の周囲の音声を収音し、アナログ音声信号を生成する。アナログ音声信号処理部１１０がそのアナログ音声信号を増幅した後、音声Ａ／Ｄ変換部１１１が、その増幅された信号をデジタル音声データに変換する。音声入力コントローラ１１２は、音声Ａ／Ｄ変換部１１１から出力されたデジタル音声データを撮像データと併せてメインメモリ２０５に格納する。アナログ音声信号処理部１１０の詳細な動作については後述する。
【００２０】
多重化部１１３は、メインメモリ２０５に格納された撮像データ及びデジタル音声データの圧縮データを多重化しストリームデータを生成する。また、多重化部１１３は、カード型記録媒体３０２に格納されたストリームデータに逆多重化処理を施し、映像の圧縮データと音声の圧縮データをそれぞれ分離して生成する。
【００２１】
圧縮・伸長処理部２０１は、バス２００を介して中央制御部４００からの指示に従い、メインメモリ２０５に格納された撮像データ及びデジタル音声データに所定の圧縮処理を施し、圧縮データを生成する。また、圧縮・伸長処理部２０１は、中央制御部４００からの指令に従い、カード型記録媒体３０２等に格納された映像の圧縮データ及び音声の圧縮データに所定形式の伸張処理を施し、非圧縮データを生成する。なお、本実施の形態の撮像装置１では、静止画像に対してはＪＰＥＧ規格に準拠した圧縮方式が、動画像に対してはＭＰＥＧ２規格やＡＶＣ／Ｈ．２６４規格に準拠した圧縮方式が採用される。
【００２２】
音声・画像処理部２０２は、バス２００を介して中央制御部４００の指示に従い、メインメモリ２０５から読み出したデジタルデータに所定の画像処理を施す。例えばメニュー画像やＯＳＤ画像等、各種処理のための画像データを生成し、その画像データをメインメモリ２０５から読み出されたオリジナルの撮像データに重畳させて液晶モニタ３０４に出力する。この出力によって、液晶モニタ３０４に表示される画像は各種画像データが合成されたものとなる。なお、液晶モニタ３０４の代わりに有機ＥＬ（Electro-Luminescence）モニタ等の他のモニタを用いることも可能である。
【００２３】
ＲＯＭ２０３は、バス２００を介して中央制御部４００に接続されており、中央制御部４００が実行する制御プログラム及び制御に必要な各種データ等を格納している。フラッシュＲＯＭ２０４は、ユーザの設定情報等、撮像装置１の動作に関する各種設定情報を格納している。例えば、撮像装置１は、様々な撮像のシチュエーションに応じて、いくつかの撮像モードと、各モードにあわせた撮像条件の設定を予めフラッシュＲＯＭ２０４に記憶している。そして、ユーザは撮像を開始する前に、各モードの中から最適なモードを選択することにより、最適な撮像条件で撮像を実施することができる。例えば、特定の人物の撮像に適した「ポートレートモード」、運動会等の撮像に適した「スポーツモード」、又は夜景等の暗い場所の撮像に適した「夜景モード」等である。
【００２４】
メインメモリ２０５は、撮像データ（動画像及び静止画）の一時記憶領域として使用される。メインメモリ２０５は、中央制御部４００の指令に応じて、保持している多重化されたストリームデータをカード型記録媒体３０２に格納する。また、メインメモリ２０５は、中央制御部４００が参照する各種データを保持する。
【００２５】
メディア制御部２０６は、中央制御部４００の指令に従い、カードＩ／Ｆ３０１を通じてカード型記録媒体３０２へのデータの書き込みやデータの読み出しを制御する。カード型記録媒体３０２はＳＤカードやコンパクトフラッシュ（登録商標）等の外部メモリであり、撮像装置１に対して脱着可能に設けられている。
【００２６】
ジャイロセンサ２０７は、３軸の加速度及び角速度の変化を検出し、撮像装置１のパンチルト量や上下及び左右の手ぶれ量を検出する。時計２０８は、撮像データの生成日時の情報を生成する。
【００２７】
液晶モニタ３０４、スピーカ３０５、操作部３０６及び入出力端子３０７は入出力Ｉ／Ｆ３０３に接続されている。液晶モニタ３０４は、例えばメインメモリ２０５に一時記録された撮像データや各種メニュー画像データ等、各種画像データから生成された画像を表示する。スピーカ３０５は、例えばメインメモリ２０５に一時記録された音声を出力する。操作部３０６は、上記のように、レリーズ・スイッチや電源スイッチを含む操作キー、十字キー、ジョイスティック、又は液晶モニタ３０４上に重畳されたタッチパネル等から構成されており、ユーザの撮像装置１への操作入力を受け付ける。入出力端子３０７は、パンチルト動作が可能な雲台やテレビモニタ、ＰＣ（Personal  Computer）等に接続される。
【００２８】
無線モジュール３０９は、バス２００及び無線Ｉ／Ｆ３０８を介して、操作端末との間で信号の送受信を行う。具体的には、無線モジュール３０９は、Ｗｉ−Ｆｉ等の無線ＬＡＮ規格に準拠した通信処理を行う。これにより、操作端末との通信が可能になる。
【００２９】
中央制御部４００は、ＣＰＵ、各種プログラムが格納されたＲＯＭ、及びワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路により構成され、撮像、各種画像の表示、及び連携撮影に関する情報の送受信等の撮像装置１全体の処理を統括的に制御する。
【００３０】
光センサ５００は、撮像装置１の例えば、レンズ鏡筒の開口部近傍等撮像環境の光を検出できる場所に設けられている。光センサは、自然光全域を検出してもよく、赤外領域の光を受光し電気信号に変換して、必要な情報を取り出して応用するいわゆる赤外線センサとしてもよい。ここでの説明は、赤外線センサを用いた例について説明する。
【００３１】
光センサ５００である赤外線センサが、赤外領域の光を受光し電気信号に変換して中央制御部４００に出力する。中央制御部４００は、この電気信号から電気信号のレベルと周期であるフリッカを検出する。レベルとフリッカの閾値を設定しその閾値に対して、レベル大フリッカ小を屋内、その他のパターンであるレベル大フリッカ大、レベル小フリッカ大、レベル小フリッカ小を屋内と判別する。
【００３２】
中央制御部４００内に屋内か屋外かを判別する判別部を設けているが、判別部は他の回路ブロックで検出を行ってもよい。また、光センサ５００を赤外線センサで構成し、光センサ５００の出力より屋内か屋外かを判別するように判別部を構成しているため、ホワイトバランスセンサを用いて判別するより正確に屋内か屋外かの検出が可能である。
【００３３】
次に、図３，図４を用いて、アナログ音声信号処理部１１０の詳細な動作について説明する。図３は、屋内用音声処理回路１１０１、図４は、屋外用音声処理回路１１０２のブロック構成を示した図である。中央制御部４００内に設けた屋内か屋外かを判別する判別部により、屋内と判別された場合、アナログ音声信号処理部１１０は、屋内用音声処理回路１１０１を選択し、屋外と判別された場合、アナログ音声信号処理部１１０は、屋外用音声処理回路１１０２を選択する。
【００３４】
図３に示すように屋内用音声処理回路１１０１は、Ｌｃｈ用マイク１０９２の音声信号からＲｃｈ用マイク１０９１の音声信号に低域通過フィルタであるＬＰＦ１１０６を通過させた音声信号を加算器１１０７に負で供給し減算する。こうして得られた音声信号に補正回路１１０９で所望のレベル及び周波数特性補正を加え、記録するＬｃｈの音の出力を出力端子１１０３から音声Ａ／Ｄ変換部１１１に出力する。
【００３５】
同様に、Ｒｃｈ用マイク１０９１の音声信号からＬｃｈ用マイク１０９２の音声信号に低域通過フィルタであるＬＰＦ１１０５を通過させた音声信号を加算器１１０８に負で供給し減算する。こうして得られた音声信号に補正回路１１１０で所望のレベル及び周波数特性補正を加え、記録するＲｃｈの音の出力を出力端子１１０４から音声Ａ／Ｄ変換部１１１に出力する。補正回路１１０９，１１１０での所望のレベル及び周波数特性補正であるが、音声処理回路全体のダイナミックレンジに適応するようレベルの調整を行う、また音声信号を記録する条件に応じた周波数特性補正を行う回路である。以下の補正回路も同様の動作を行う。
【００３６】
上述のように、撮像装置の筐体内にＬｃｈ用とＲｃｈ用として２つのマイクロフォンを配置しステレオ音声を記録する場合には、マイクロフォン間の距離が近くなる。そのため、収録する音声信号のうち、特に低周波数分については、両ｃｈの差はほとんどなく、高周波数になるにつれて、音源と２つのマイクロフォンとの位置に応じた、本来のステレオ成分の差が存在する。一方、風雑音は主に１ＫＨｚ以下の低周波成分が主体であり、風雑音はＬｃｈ用とＲｃｈ用のマイクロフォンで相関なく発生する。
【００３７】
従って、撮像環境が屋内と判別された場合、屋内用音声処理回路１１０１では、主音声信号から他の入力の音声信号をＬＰＦに通過させた音声信号を減算することで、Ｌｃｈ用とＲｃｈ用として２つのマイクロフォン間の離間距離分の音声をそれぞれ減算し、ステレオ成分を出力するようにする。
【００３８】
図４に示すように屋外用音声処理回路１１０２は、Ｌｃｈ用マイク１０９２の音声信号にＲｃｈ用マイク１０９１の音声信号を高い域通過フィルタであるＨＰＦ１１１２を通過させた音声信号を加算器１１１３に供給し加算する。こうして得られた音声信号に補正回路１１１５で所望のレベル及び周波数特性補正を加え、記録するＬｃｈの音の出力を出力端子１１０３から音声Ａ／Ｄ変換部１１１に出力する。
【００３９】
同様に、屋外用音声処理回路１１０２は、Ｒｃｈ用マイク１０９１の音声信号にＬｃｈ用マイク１０９２の音声信号を高い域通過フィルタであるＨＰＦ１１１１を通過させた音声信号を加算器１１１４に供給し加算する。こうして得られた音声信号に補正回路１１１６で所望のレベル及び周波数特性補正を加え、記録するＬｃｈの音の出力を出力端子１１０４から音声Ａ／Ｄ変換部１１１に出力する。
【００４０】
従って、撮像環境が屋外と判別された場合、屋外用音声処理回路１１０２では、主音声信号に他の入力の音声信号をＨＰＦに通過させた音声信号を加算することで、主に１ＫＨｚ以下の低周波成分でＬｃｈ用とＲｃｈ用のマイクロフォンで相関なく発生する風雑音を効果的に低減している。
【００４１】
図５に風雑音のスペクトラムの一例を示す。撮像装置１に搭載してあるステレオ感強調回路は、ＬＰＦのミックスをしているため、低帯域の周波数が主成分の風雑音は強調される傾向がある。屋内と屋外でステレオ感強調回路を変更することで風雑音の強調を抑えられる。
【００４２】
図６，７に音源が右側の時の周波数特性図の一例を示す。図６は、屋外の場合における音源が右側の時の周波数特性図の一例を示している。図７は、屋内の場合における音源が右側の時の周波数特性図の一例を示している。
【００４３】
風雑音は、低域の周波数が主体の信号でありほぼ１ＫＨｚ以下の帯域である。屋外の時は1ｋＨｚ以下の帯域のステレオ感強調を低減することにより風雑音に影響が出ないようにしている。
【００４４】
上述のように、屋内か屋外かの判別に応じて、音声信号処理部１１０は、屋内用音声処理回路１１０１、屋外用音声処理回路１１０２を選択するようにしているので風、騒音等の影響の少ない屋内で、低域を含めた周波数特性／感度の最適化が図れ、屋内での音声記録性能を向上できる。
【００４５】
なお、上述の例では、屋内か屋外かの判別に応じて、アナログ音声信号処理部の屋内用音声処理回路、屋外用音声処理回路を選択する構成としたが、音声Ａ／Ｄ変換部の後段の音声入力コントローラ等のブロックにおいて屋内用音声処理回路、屋外用音声処理回路を選択する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１００    撮像部
１０１    ズームレンズ
１０２    フォーカスレンズ
１０３    絞り
１０４    撮像素子
１０５    アナログ画像信号処理部
１０６    画像Ａ／Ｄ変換部
１０７    画像入力コントローラ
１０８    デジタル信号処理部
１０９    マイク
１０９１  Ｒｃｈ用マイク
１０９２  Ｌｃｈ用マイク
１１０    アナログ音声信号処理部
１１０１  屋内用音声処理回路
１１０２  屋外用音声処理回路
１１０５，１１０６  ＬＰＦ
１１０７，１１０８，１１１３，１１１４  加算器
１１０９，１１１０，１１１５，１１１６  補正回路
１１１１，１１１２  ＨＰＦ
１１１    音声Ａ／Ｄ変換部
１１２    音声入力コントローラ
１１３    多重化部
２０１    圧縮・伸張処理部
２０２    音声・画像処理部
２０３    ＲＯＭ
２０４    フラッシュＲＯＭ
２０５    メインメモリ
２０６    メディア制御部
２０７    ジャイロセンサ
２１０    画像保持部
２１１    ユーザテーブル
３０１    カードＩ／Ｆ
３０２    カード型記録媒体
３０３    入出力Ｉ／Ｆ
３０４    液晶モニタ
３０５    スピーカ
３０６    操作部
３０７    入出力端子
３０８    無線Ｉ／Ｆ
３０９    無線モジュール
４００    中央制御部
５００    光センサ
【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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【図７】
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