(57)【要約】【課題】マイクロホンの数が増えても、少ない本数のケーブルで音声データを転送でき、小型化が可能なマイクロホンアレイ装置を提供する。【解決手段】マイクロホン２００−１〜２００−Ｎの出力信号に基づいて音声データを生成する第１〜第Ｎのマイクロホンユニット２０−１〜２０−Ｎと解析制御部３０とを含み、第Ｎのマイクロホンユニットは、所定の固定値と第Ｎのマイクロホンユニットが生成する音声データとを含むシリアルデータを出力し、第ｎ（ｎは１≦ｎ≦Ｎ−１を満たす整数）のマイクロホンユニットは、第（ｎ＋１）のマイクロホンユニットから受け取ったシリアルデータと第ｎのマイクロホンユニットが生成する音声データとを含むシリアルデータを出力し、解析制御部は第１のマイクロホンユニットからシリアルデータを受け取り、第１〜第Ｎのマイクロホンユニットのそれぞれの音声データを識別する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロホンを含み、前記マイクロホンの出力信号に基づいて音声データを生成する第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数）のマイクロホンユニットと、
解析制御部と、を含み、
第Ｎのマイクロホンユニットは、
前記第Ｎのマイクロホンユニットが生成する前記音声データを含むシリアルデータを出力し、
第ｎ（ｎは１≦ｎ≦Ｎ−１を満たす整数）のマイクロホンユニットは、
第（ｎ＋１）のマイクロホンユニットから受け取ったシリアルデータと、
前記第ｎのマイクロホンユニットが生成する前記音声データと、を含むシリアルデータを出力し、
前記解析制御部は、
第１のマイクロホンユニットから出力されるシリアルデータである最終段シリアルデータを受け取り、
前記最終段シリアルデータに含まれる、前記第１〜第Ｎのマイクロホンユニットのそれぞれの前記音声データを識別する、マイクロホンアレイ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のマイクロホンアレイ装置において、
前記第１〜第Ｎのマイクロホンユニットのそれぞれは、
前記マイクロホンの前記出力信号を所定の間隔でサンプリングして前記音声データを生成する音声データ生成部を含み、
前記解析制御部は、
前記音声データ生成部の前記所定の間隔を、前記第１のマイクロホンユニットから前記最終段シリアルデータを受け取るのに必要な時間よりも長くなるように調整する、マイクロホンアレイ装置。
【請求項３】
請求項１乃至２のいずれか１項に記載のマイクロホンアレイ装置において、
前記解析制御部は、
前記第１〜第Ｎのマイクロホンユニットのそれぞれに、
シリアルデータのシフトクロックとしても用いられる第１のクロックと、
シリアルデータであって、前記第１〜第Ｎのマイクロホンユニットを制御するコマンドである制御コマンドと、を出力し、
前記第１〜第Ｎのマイクロホンユニットのそれぞれは、
前記制御コマンドを前記第１のクロックでサンプリングして、前記制御コマンドを解析するコマンド解析部を含む、マイクロホンアレイ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のマイクロホンアレイ装置において、
前記コマンド解析部は、
前記制御コマンドが第１のコマンドと一致した場合に、
前記音声データを含むシリアルデータを出力させる、マイクロホンアレイ装置。
【請求項５】
請求項４に記載のマイクロホンアレイ装置において、
前記第Ｎのマイクロホンユニットは、
前記コマンド解析部が前記制御コマンドを第２のコマンドであると判断した場合に、
予め定められた自己の識別番号を含むシリアルデータを出力し、
前記第ｎのマイクロホンユニットは、
前記コマンド解析部が前記制御コマンドを第２のコマンドであると判断した場合に、
前記第（ｎ＋１）のマイクロホンユニットから受け取ったシリアルデータに含まれる識別番号に所定の演算を行って得られる値を自己の識別番号とし、
自己の識別番号を含むシリアルデータを出力する、マイクロホンアレイ装置。
【請求項６】
請求項４に記載のマイクロホンアレイ装置において、
前記第Ｎのマイクロホンユニットは、
前記コマンド解析部が前記制御コマンドを第２のコマンドであると判断した場合に、
所定のパルス信号をシリアルデータとして出力し、
前記第ｎのマイクロホンユニットは、
前記第（ｎ＋１）のマイクロホンユニットから受け取ったシリアルデータの、前記コマンド解析部が前記制御コマンドを第２のコマンドであると判断したタイミングからの遅延時間に基づいて、自己の識別番号を判断し、
前記第（ｎ＋１）のマイクロホンユニットから受け取ったシリアルデータを所定の時間遅延させて出力する、マイクロホンアレイ装置。
【請求項７】
請求項５乃至６のいずれか１項に記載のマイクロホンアレイ装置において、
前記コマンド解析部は、
前記制御コマンドに第３のコマンドが含まれる場合には、
前記制御コマンドに含まれる識別番号と自己の識別番号とが一致した場合に、前記制御コマンドに従って処理を行う、マイクロホンアレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロホンアレイ装置に関し、特にマイクロホンを含み自由に配置することが可能なマイクロホンユニット（マイクロホンモジュールとも呼ばれる）を備えたマイクロホンアレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のマイクロホンを例えば平面または曲面に沿って並べ、複数の位置での音声を測定できるマイクロホンアレイが知られている。マイクロホンアレイは、多くの用途で使用されている。例えば、マイクロホンアレイは騒音の音圧分布の測定で用いられ、生活環境を改善するのに利用されることがある。また、マイクロホンアレイは例えばロボットの耳として使用され、マイクロホンアレイからの音声データをもとに音源追跡や音源分離を行い、話者を特定して適切なコミュニケーションを図ることに利用されることがある。
【０００３】
特許文献１の発明は、複数の位置での音声を測定できるマイクロホンアレイであって、マイクロホンがスライド可能に取り付けられている。そのため、各マイクロホンについて、音源からの距離を調整することが可能であり、音源の音圧分布を正確に測定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−９１２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の発明では、複数のマイクロホンとアンプとが１対１で接続されている（特許文献１の図１参照）。そのため、少なくともマイクロホンの数だけケーブルが必要になり、ケーブルのスペースを確保する必要が生じる。
【０００６】
また、複数のマイクロホンと接続される部品（特許文献１ではアンプ）のコネクター部は、マイクロホンの数が増えると大型化することになる。そのため、複数のマイクロホンと接続される部品を小型化することが困難であった。
【０００７】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものである。本発明のいくつかの態様によれば、マイクロホンの数が増えても、少ない本数のケーブルで音声データを転送でき、小型化が可能なマイクロホンアレイ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明は、マイクロホンアレイ装置であって、マイクロホンを含み、前記マイクロホンの出力信号に基づいて音声データを生成する第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数）のマイクロホンユニットと、解析制御部と、を含み、第Ｎのマイクロホンユニットは、前記第Ｎのマイクロホンユニットが生成する前記音声データを含むシリアルデータを出力し、第ｎ（ｎは１≦ｎ≦Ｎ−１を満たす整数）のマイクロホンユニットは、第（ｎ＋１）のマイクロホンユニットから受け取ったシリアルデータと、前記第ｎのマイクロホンユニットが生成する前記音声データと、を含むシリアルデータを出力し、前記解析制御部は、第１のマイクロホンユニットから出力されるシリアルデータである最終段シリアルデータを受け取り、前記最終段シリアルデータに含まれる、前記第１〜第Ｎのマイクロホンユニットのそれぞれの前記音声データを識別する。
【０００９】
本発明のマイクロホンアレイ装置は、第１〜第Ｎのマイクロホンユニットと、解析制御部と、を含む。ここで、Ｎは２以上の整数であり、マイクロホンアレイ装置は複数のマイクロホンユニットを含んでいる。
【００１０】
複数のマイクロホンユニットは、自由に配置可能であり、規則的な形状で平面的に配置されてもよいし、曲面上に配置されてもよいし、間隔がランダムに変化するように配置されてもよい。例えば、複数のマイクロホンユニットを縦にＡ個、横にＢ個（ＡとＢはＡ×Ｂ＝Ｎを満たす自然数）の長方形になるように並べてもよいし、長方形とは異なる多角形、円、楕円、渦巻き形状、十字形、立体的形状等を構成するように並べてもよい。
【００１１】
マイクロホンユニットはマイクロホンを含んでおり、配置された場所で音を検知する。マイクロホンは、ダイナミックマイク、ＥＣＭ等のコンデンサマイクであってもよいが、より小型化可能なＭＥＭＳマイクが好ましい。そして、マイクロホンユニットはマイクロホンの出力信号に基づいて音声データを生成する。音声データはデジタル信号であり、例えばＰＣＭ（Pulse Code Modulation）のデータであってもよい。
【００１２】
本発明のマイクロホンアレイ装置では、第１〜第Ｎのマイクロホンユニットが多段に接続されている。そして、それぞれのマイクロホンユニットは、隣接するマイクロホンユニットから受け取ったシリアルデータに自己の音声データを追加した新たなシリアルデータを生成して、逆方向に隣接するマイクロホンユニットに出力する。自己の音声データは後尾（受け取ったシリアルデータの最後）に追加してもよいし、先頭（受け取ったシリアルデータの最初）に追加してもよい。
【００１３】
なお、解析制御部から最も離れている第Ｎのマイクロホンユニットは、隣接するマイクロホンユニットからシリアルデータを受け取る代わりに所定の固定値を受け取る。所定の固定値は‘１’（シリアルデータのハイレベル）であってもよいし、‘０’（シリアルデータのローレベル）であってもよいが、第１〜第Ｎのマイクロホンユニットの非動作時（シリアルデータを出力しない時）のデフォルト値と異なる値とする。例えば、非動作時に第１〜第Ｎのマイクロホンユニットが‘０’を出力する場合、所定の固定値は‘１’である。このことにより、第Ｎのマイクロホンユニットは、自己が末端のマイクロホンユニットであることを認識できる。
【００１４】
解析制御部は、第１のマイクロホンユニットから出力されるシリアルデータである最終段シリアルデータを受け取る。最終段シリアルデータは、全ての（第１〜第Ｎの）マイクロホンユニットの音声データを含んでいる。そして、解析制御部は、第１〜第Ｎのマイクロホンユニットのそれぞれの音声データを識別する処理を行う。
【００１５】
このとき、第１〜第Ｎのマイクロホンユニットは同じビット数（例えばｍビット、ｍは自然数とする）の音声データを生成しているので、解析制御部はｍビットごとに区切るだけで音声データを識別することが可能である。
【００１６】
本発明によれば、第１〜第Ｎのマイクロホンユニットを多段に接続して、音声データを含むシリアルデータを隣のマイクロホンユニットに出力するため、マイクロホンの数（Ｎ）が増えても、少ない本数（最少で１本）のケーブルで音声データを転送できる。そのため、ケーブルのためのスペースを減らし、ケーブルを接続するコネクターのサイズを小さくできるので、小型化が可能なマイクロホンアレイ装置を実現する。
【００１７】
（２）このマイクロホンアレイ装置において、前記第１〜第Ｎのマイクロホンユニットのそれぞれは、前記マイクロホンの前記出力信号を所定の間隔でサンプリングして前記音声
データを生成する音声データ生成部を含み、前記解析制御部は、前記音声データ生成部の前記所定の間隔を、前記第１のマイクロホンユニットから前記最終段シリアルデータを受け取るのに必要な時間よりも長くなるように調整してもよい。
【００１８】
本発明によれば、第１〜第Ｎのマイクロホンユニットのそれぞれは、マイクロホンの出力信号を所定の間隔でサンプリングして音声データを生成する音声データ生成部を含む。このとき、マイクロホンの出力信号はアナログ信号であり、音声データ生成部は、例えばＡＤＣ（Analog-to-Digital Converter）を用いてデジタル信号である音声データを生成する。
【００１９】
解析制御部は、音声データ生成部のサンプリング間隔である所定の間隔を調整する。この調整は、例えば制御コマンドを第１〜第Ｎのマイクロホンユニットに出力することで実行してもよい。解析制御部は、第１のマイクロホンユニットから最終段シリアルデータを受け取るのに必要な時間よりも、サンプリング間隔が長くなるように調整する。
【００２０】
このとき、解析制御部は、次の音声データが生成されるまでに、第１〜第Ｎのマイクロホンユニットの全ての音声データを含む最終段シリアルデータを受け取ることができる。そのため、音声データをシリアル転送していても、一部の音声データを欠落するようなことがなく、確実に全てのマイクロホンユニットの音声データを受け取ることができる。
【００２１】
（３）このマイクロホンアレイ装置において、前記解析制御部は、前記第１〜第Ｎのマイクロホンユニットのそれぞれに、シリアルデータのシフトクロックとしても用いられる第１のクロックと、シリアルデータであって、前記第１〜第Ｎのマイクロホンユニットを制御するコマンドである制御コマンドと、を出力し、前記第１〜第Ｎのマイクロホンユニットのそれぞれは、前記制御コマンドを前記第１のクロックでサンプリングして、前記制御コマンドを解析するコマンド解析部を含んでもよい。
【００２２】
（４）このマイクロホンアレイ装置において、前記コマンド解析部は、前記制御コマンドが第１のコマンドと一致した場合に、前記音声データを含むシリアルデータを出力させてもよい。
【００２３】
（５）このマイクロホンアレイ装置において、前記第Ｎのマイクロホンユニットは、前記コマンド解析部が前記制御コマンドを第２のコマンドであると判断した場合に、予め定められた自己の識別番号を含むシリアルデータを出力し、前記第ｎのマイクロホンユニットは、前記コマンド解析部が前記制御コマンドを第２のコマンドであると判断した場合に、前記第（ｎ＋１）のマイクロホンユニットから受け取ったシリアルデータに含まれる識別番号に所定の演算を行って得られる値を自己の識別番号とし、自己の識別番号を含むシリアルデータを出力してもよい。
【００２４】
（６）このマイクロホンアレイ装置において、前記第Ｎのマイクロホンユニットは、前記コマンド解析部が前記制御コマンドを第２のコマンドであると判断した場合に、所定のパルス信号をシリアルデータとして出力し、前記第ｎのマイクロホンユニットは、前記第（ｎ＋１）のマイクロホンユニットから受け取ったシリアルデータの、前記コマンド解析部が前記制御コマンドを第２のコマンドであると判断したタイミングからの遅延時間に基づいて、自己の識別番号を判断し、前記第（ｎ＋１）のマイクロホンユニットから受け取ったシリアルデータを所定の時間遅延させて出力してもよい。
【００２５】
（７）このマイクロホンアレイ装置において、前記コマンド解析部は、前記制御コマンドに第３のコマンドが含まれる場合には、前記制御コマンドに含まれる識別番号と自己の識別番号とが一致した場合に、前記制御コマンドに従って処理を行ってもよい。
【００２６】
これらの発明によれば、解析制御部は、第１〜第Ｎのマイクロホンユニットのそれぞれに、シリアルデータのシフトクロックとしても用いられる第１のクロックを出力する。また、解析制御部は、第１〜第Ｎのマイクロホンユニットを制御するコマンドである制御コマンドを出力する。制御コマンドは、シリアルデータであって、第１のクロックに同期して出力される。
【００２７】
そして、第１〜第Ｎのマイクロホンユニットのそれぞれは、制御コマンドを第１のクロックでサンプリングして、制御コマンドを解析するコマンド解析部を含む。そして、第１〜第Ｎのマイクロホンユニットは、制御コマンドに従って指示された処理を実行する。
【００２８】
このとき、コマンド解析部は、制御コマンドが第１のコマンドと一致した場合に、音声データを含むシリアルデータを出力させてもよい。そして、制御コマンドが第１のコマンドでなく第２のコマンドであるとコマンド解析部が判断した場合には、第１〜第Ｎのマイクロホンユニットは、自己の識別番号（ＩＤ）を演算で取得して、その値をシリアル出力してもよい。
【００２９】
例えば、解析制御部から最も離れている第Ｎのマイクロホンユニットは、隣接するマイクロホンユニットから識別番号を受け取ることはないため、自己の識別番号を０とする。つまり、第１〜第Ｎのマイクロホンユニットの非動作時のデフォルトの出力値（例えば‘０’）とは異なる固定値（例えば‘１’）を受け取るので、第Ｎのマイクロホンユニットは末端であることを認識して、自己の識別番号を０とする。そして、その他のマイクロホンユニットは、受け取った隣接するマイクロホンユニットの識別番号に１を加えた番号を自己の識別番号としてもよい。このとき、解析制御部は、第１のマイクロホンユニットから受け取る識別番号により、いくつのマイクロホンユニットが接続されているかを把握することが可能である。
【００３０】
ここで、第１〜第Ｎのマイクロホンユニットは、演算（前記の例では１の加算）等を行わない別の手法によって、自己の識別番号（ＩＤ）を判断することもできる。
【００３１】
例えば、解析制御部から最も離れている第Ｎのマイクロホンユニットは、第２のコマンドを受け取った後に、所定のパルス信号をシリアルデータとして出力してもよい。ここで、例えば、非動作時に第１〜第Ｎのマイクロホンユニットが‘０’を出力する場合、所定のパルス信号はシフトクロックの１クロック分の幅の‘１’であってもよい。なお、第Ｎのマイクロホンユニットが自己の識別番号を０とすることは、前記の自己の識別番号を演算で取得する手法と同様である。
【００３２】
一方、その他のマイクロホンユニットは、隣接するマイクロホンユニットからのシリアルデータを受け取るタイミングが、第２のコマンドを受け取ってから、どれだけ遅延しているかで自己の識別番号を判断できる。例えば、それぞれのマイクロホンユニットにおいて、シリアルデータはシフトクロックの１クロック分の遅延を生じるとする。このとき、第２のコマンドを受け取ってから３クロック遅れて、隣接するマイクロホンユニットからシリアルデータを受け取ったマイクロホンユニットは自己の識別番号を３とすることができる。また、解析制御部も、同様に遅延が何クロックであるかで、いくつのマイクロホンユニットが接続されているかを把握することが可能である。
【００３３】
また、コマンド解析部は、制御コマンドが第１のコマンド、第２のコマンドでなく、第３のコマンドを含んでいると判断した場合に、制御コマンドに含まれる識別番号（例えば、第３のコマンドに続いて指定されてもよい）と自己の識別番号とが一致した場合にのみ、制御コマンドに従って処理を行ってもよい。
【００３４】
これらの発明のマイクロホンアレイ装置では、解析制御部は、第１〜第Ｎのマイクロホンユニットに制御コマンドを出力することで、第１〜第Ｎのマイクロホンユニットの全て、または一部に指定した処理を実行させることができる。そのため、例えば必要なマイクロホンユニットからの音声データを収集するといった、柔軟な処理が可能なマイクロホンアレイ装置を実現できる。
【００３５】
ここで、マイクロホンアレイ装置には、第１〜第Ｎのマイクロホンユニットの全てに接続される制御コマンドのためのケーブルが必要になる。しかし、制御コマンドはシリアルデータとして出力されるため、１ビット分のケーブルが追加されるだけであり、ケーブルの混雑や大きなスペースが必要になるとの問題は生じにくい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施形態のマイクロホンアレイ装置の構成を説明する図。
【図２】本実施形態のマイクロホンアレイ装置を含むシステムを例示する図。
【図３】マイクロホンユニットの構成を説明する図。
【図４】マイクロホンユニットの別の構成を説明する図。
【図５】解析制御部の構成を説明する図。
【図６】サンプリングクロックの調整について説明する図。
【図７】本実施形態の制御コマンドの転送の例を示す図。
【図８】本実施形態の制御コマンドを説明する図。
【図９】音声データ生成の指示の場合のシリアルデータについて説明する図。
【図１０】ＩＤ割り振りの指示の場合のシリアルデータについて説明する図。
【図１１】図１１（Ａ）〜図１１（Ｂ）は、図１０と別の手法によるＩＤ割り振りの指示の場合のシリアルデータについて説明する図。
【図１２】比較例のマイクロホンアレイ装置の構成を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
１．マイクロホンアレイ装置の全体構成
図１は、本実施形態のマイクロホンアレイ装置１０の構成を説明する図である。マイクロホンアレイ装置１０は、第１〜第Ｎのマイクロホンユニット２０−１〜２０−Ｎと、解析制御部３０と、を含む。ここで、Ｎは２以上の整数であり、マイクロホンアレイ装置１０は複数のマイクロホンユニットを含んでいる。
【００３８】
複数のマイクロホンユニットは、それぞれの位置が固定されて、全体としてマイクロホンアレイ１２を構成する。複数のマイクロホンユニットは自由に配置され得るが、図１の例では、第１〜第Ｎのマイクロホンユニット２０−１〜２０−Ｎが２次元的に全体として四角形を作るように配置されている。
【００３９】
第１〜第Ｎのマイクロホンユニット２０−１〜２０−Ｎはそれぞれマイクロホン２００−１〜２００−Ｎを含んでおり、配置された場所で音（例えば可聴音でもよいし、超音波でもよい）を検知する。マイクロホン２００−１〜２００−Ｎの位置は例えば座標で表されて、解析制御部３０は全てのマイクロホン２００−１〜２００−Ｎの位置を把握できる。本実施形態のマイクロホン２００−１〜２００−Ｎは小型のＭＥＭＳマイクである。図１では第１〜第Ｎのマイクロホンユニット２０−１〜２０−Ｎからマイクロホン２００−１〜２００−Ｎがとび出るように描いているが、第１〜第Ｎのマイクロホンユニット２０−１〜２０−Ｎに内蔵されていてもよい。なお、マイクロホン２００−１〜２００−Ｎは、ＭＥＭＳマイクに限るものではなく、例えばダイナミックマイク、ＥＣＭ等のコンデンサマイク等、一般的なマイクロホンを使用できる。
【００４０】
第１〜第Ｎのマイクロホンユニット２０−１〜２０−Ｎはそれぞれマイクロホン２００−１〜２００−Ｎの出力信号に基づいて音声データを生成する。本実施形態では音声データはＰＣＭであって、マイクロホン２００−１〜２００−Ｎのアナログ出力信号を不図示のＡＤＣで変換している。なお、音声データはＰＣＭに限られず、シリアル転送可能なデジタル信号に変換された音声信号であればよい。例えば、非圧縮のＰＣＭだけでなく、非可逆圧縮デジタル音声フォーマット、可逆の圧縮デジタル音声フォーマット等が用いられてもよい。
【００４１】
図１に示すように、マイクロホンアレイ装置１０では、第１〜第Ｎのマイクロホンユニット２０−１〜２０−Ｎが多段に接続されている。そして、それぞれのマイクロホンユニットの入力データ端子ＤＩは、隣接するマイクロホンユニットの出力データ端子ＤＯからのシリアルデータを受け取る。
【００４２】
ここで、第ｎ、第ｎ＋１（ｎは１≦ｎ≦Ｎ−１を満たす整数）のマイクロホンユニット２０−ｎ、２０−（ｎ＋１）を用いてより具体的に説明する。第ｎのマイクロホンユニット２０−ｎは、第（ｎ＋１）のマイクロホンユニット２０−（ｎ＋１）からシリアルデータを受け取る。そして、第ｎのマイクロホンユニット２０−ｎは、受け取ったシリアルデータと自己の音声データとを含むシリアルデータを、出力データ端子ＤＯから不図示の第（ｎ−１）のマイクロホンユニットに出力する。すなわち、第１〜第Ｎのマイクロホンユニット２０−１〜２０−Ｎは、受け取ったシリアルデータに自己の音声データを追加した新たなシリアルデータを生成して出力する。
【００４３】
なお、解析制御部３０から最も離れている第Ｎのマイクロホンユニット２０−Ｎは、隣接するマイクロホンユニットからシリアルデータを受け取る代わりに固定値の‘１’（シリアルデータのハイレベル）を受け取る。ここで、非動作時（すなわち、シリアルデータの非転送時）に、第１〜第Ｎのマイクロホンユニット２０−１〜２０−Ｎはデフォルト値の‘０’（シリアルデータのローレベル）を出力する。そのため、第Ｎのマイクロホンユニットは、デフォルト値‘０’でなく固定値の‘１’を受け取ることで、自己が末端のマイクロホンユニットであることを認識できる。
【００４４】
解析制御部３０は、第１のマイクロホンユニット２０−１から出力されるシリアルデータである最終段シリアルデータ２８０を受け取る。最終段シリアルデータ２８０は、全ての、すなわち第１〜第Ｎのマイクロホンユニット２０−１〜２０−Ｎの音声データを含んでいる。
【００４５】
このとき、第１〜第Ｎのマイクロホンユニット２０−１〜２０−Ｎは同じビット数（例えばｍビット、ｍは自然数とする）の音声データを生成しているので、解析制御部３０はｍビットごとに区切るだけで音声データを識別することが可能である。
【００４６】
なお、解析制御部３０は、最終段シリアルデータ２８０の開始、および終了を第１のマイクロホンユニット２０−１の出力のデフォルト値‘０’からの変化によって知ることができる。例えば、最終段シリアルデータ２８０はスタートビットの‘１’で開始してストップビットの‘１’で終了することが定められていてもよい。そして、例えば第Ｎのマイクロホンユニット２０−Ｎが開始を表す‘１’を、第１のマイクロホンユニット２０−１が最後を表す‘１’をシリアルデータに追加してもよい。なお、解析制御部３０が第１〜第Ｎのマイクロホンユニット２０−１〜２０−Ｎの数を把握している場合などには、最終段シリアルデータ２８０の総ビット数がわかるため、ストップビットの‘１’は省略されてもよい。
【００４７】
そして、解析制御部３０は、シリアルデータのシフトクロックとして用いられるデータ
転送クロックＤＣＬＫ（本発明の第１のクロックに対応）を生成して、第１〜第Ｎのマイクロホンユニット２０−１〜２０−Ｎに出力する。また、解析制御部３０は、制御コマンドＣＯを生成して、第１〜第Ｎのマイクロホンユニット２０−１〜２０−Ｎに出力する。なお、制御コマンドＣＯの詳細については後述する。
【００４８】
ここで、本実施形態のマイクロホンアレイ装置１０のいくつかの特徴を明確にするために、比較例のマイクロホンアレイ装置１１０を説明する。図１２は、比較例のマイクロホンアレイ装置１１０の構成を説明する図である。なお、図１と同じ要素には同じ符号を付しており説明を省略する。
【００４９】
比較例のマイクロホンアレイ装置１１０も、第１〜第Ｎのマイクロホンユニット１２０−１〜１２０−Ｎと、解析制御部１３０と、を含んでいる。しかし、解析制御部１３０は、第１〜第Ｎのマイクロホンユニット１２０−１〜１２０−Ｎと１対１に、すなわちそれぞれと接続されて音声データを受け取る。そのため、解析制御部１３０のコネクター部１３２には、第１〜第Ｎのマイクロホンユニット１２０−１〜１２０−Ｎのそれぞれに対応した入力データ端子ＤＩ１〜ＤＩＮが用意されている。そして、それぞれが第１〜第Ｎのマイクロホンユニット１２０−１〜１２０−Ｎの出力データ端子ＤＯと接続される。
【００５０】
このとき、第１〜第Ｎのマイクロホンユニット１２０−１〜１２０−Ｎからは、ほぼリアルタイムに音声データが解析制御部１３０へと入力される。しかし、第１〜第Ｎのマイクロホンユニット１２０−１〜１２０−Ｎの増加に伴って、ケーブルの数が大きく増えるため、ケーブルのためのスペースを確保する必要が生じる。
【００５１】
また、解析制御部１３０のコネクター部１３２の領域も、第１〜第Ｎのマイクロホンユニット１２０−１〜１２０−Ｎの増加に伴って大きくなるため、解析制御部１３０を小型化することが困難である。そして、第１〜第Ｎのマイクロホンユニット１２０−１〜１２０−Ｎの数の変動に対応して、コネクター部１３２の端子数を増減することも容易にはできない。
【００５２】
図１２に示される比較例のマイクロホンアレイ装置１１０と比べると、本実施形態のマイクロホンアレイ装置１０は、音声データを含むシリアルデータを隣のマイクロホンユニットに出力する構造であるため、マイクロホンユニットの数（この例ではＮ）が増減しても、１本のケーブルで音声データを転送できる。そのため、ケーブルのために必要なスペースを減らし、ケーブルを接続するコネクターのサイズを小さくできるので、小型化が可能なマイクロホンアレイ装置１０を実現する。
【００５３】
なお、本実施形態のマイクロホンアレイ装置１０は、音声データを含むシリアルデータを転送するためのケーブルは１本であるが、複数本であってもよい。例えば、２バイトの音声データをパラレル−シリアル変換する際に、パラレルデータの上位の１バイトと下位の１バイトに分けて別々に変換し（または、変換後に分離し）、２本のケーブルでそれぞれをシリアル転送して、転送に要する時間を短縮することも可能である。この場合でも、比較例のマイクロホンアレイ装置１１０と比べると、ケーブルのために必要なスペースを減らし、ケーブルを接続するコネクターのサイズを小さくできる。
【００５４】
２．マイクロホンアレイ装置の使用例
図２は、マイクロホンアレイ装置１０を含むシステムを例示する図である。本実施形態のマイクロホンアレイ装置１０は、マイクロホンアレイ１２から１本のケーブルで音声データを受け取る。そのため、コネクター部分のサイズを小さくでき、解析制御部３０は、例えばＰＣ４０にＵＳＢ経由で接続される小型の周辺機器として実現することも可能である。
【００５５】
このとき、第１〜第Ｎのマイクロホンユニット２０−１〜２０−Ｎについても、ケーブルの混雑やスペースの確保といった問題がないため、形状に制限を生じないマイクロホンアレイ１２を構成できる。また、ＰＣ４０は、解析制御部３０が識別した第１〜第Ｎのマイクロホンユニット２０−１〜２０−Ｎのそれぞれの音声データをＵＳＢ経由で受け取り、様々なアプリケーションプログラムを実行する。例えば、ＰＣ４０は、第１〜第Ｎのマイクロホンユニット２０−１〜２０−Ｎのそれぞれの位置での音圧の大きさをディスプレイに表示してもよいし、音源追跡や音源分離を行ってユーザーの位置確認や、個人の識別を実行してもよい。
【００５６】
図２に示すように、マイクロホンアレイ装置１０は、解析制御部３０をＰＣ４０の周辺機器程度に小型化でき、ケーブルのスペースを確保する必要がないため自由な形状のマイクロホンアレイ１２を構成できる。そのため、マイクロホンアレイ装置１０を含むシステムも小型で柔軟な構成をとることができ、例えば持ち運びも容易である。
【００５７】
３．マイクロホンユニットの構成
図１〜図２を用いてマイクロホンアレイ装置１０の全体構成を説明したが、図３〜図４を参照して、第１〜第Ｎのマイクロホンユニット２０−１〜２０−Ｎの構成について説明する。なお、図１〜図２と同じ要素には同じ符号を付しており説明を省略する。
【００５８】
ここで第１〜第Ｎのマイクロホンユニット２０−１〜２０−Ｎの構成は同一である。つまり、これらの符号に含まれる「−１」〜「−Ｎ」は複数のマイクロホンユニット２０を個々に区別するためのものであり、構成が異なることを意味するものではない。以下においては、重複説明回避のため特に断ることなく、第１〜第Ｎのマイクロホンユニット２０−１〜２０−Ｎをマイクロホンユニット２０として説明することがある。また、マイクロホン２００−１〜２００−Ｎについてもマイクロホン２００として説明することがある。
【００５９】
図３は、マイクロホンユニット２０の構成を説明する図である。マイクロホンユニット２０は、マイクロホン２００、コマンド解析部２１０、音声データ生成部２２０、データ送受信部２３０を含む。
【００６０】
マイクロホン２００はＭＥＭＳマイクであって、マイクロホンユニット２０が配置された場所での音を検知して、出力信号２０２を音声データ生成部２２０に出力する。ここで、出力信号２０２はアナログ信号である。
【００６１】
音声データ生成部２２０は、マイクロホン２００からの出力信号２０２を、内蔵するＡＤＣでデジタル信号へと変換して、音声データ２２２を生成する。ここでの音声データ２２２はパラレルデータであって、パラレル−シリアル変換は後段のデータ送受信部２３０で行われる。
【００６２】
音声データ生成部２２０は、コマンド解析部２１０から受け取ったサンプリングクロック２１２のタイミングで音声データ２２２を生成する。ここでは、音声データ２２２はｍビット（ｍは自然数とする）のＰＣＭ（Pulse Code Modulation）のデータである。
【００６３】
コマンド解析部２１０は、解析制御部３０からの指示である制御コマンドＣＯを解析して、解析の結果に基づいて、例えばデータ送受信部２３０に内部制御信号２１４を出力する。また、コマンド解析部２１０は、制御コマンドＣＯの指示に基づく周波数を有する、サンプリングクロック２１２を音声データ生成部２２０に出力する。
【００６４】
データ送受信部２３０は、音声データ２２２を受け取りパラレル−シリアル変換を行う
ためのレジスターＲ１〜Ｒｍを含んでいる。なお、レジスターＲ１〜Ｒｍは音声データ２２２に限らず、例えばマイクロホンユニット２０の識別番号等を受け取ってもよい。また、配線の図示を省略しているが、レジスターＲ１〜Ｒｍはデータ転送クロックＤＣＬＫでシフト動作を行う。
【００６５】
ここで、内部制御信号２１４や不図示のデータ送受信部２３０の制御回路からの指示に従って、セレクターは適宜データを選択するものとする。例えば、データ送受信部２３０の制御回路からの指示により、音声データ２２２を受け取った後に、レジスターＲ１〜Ｒｍはシフト動作を行う。また、内部制御信号２１４の指示により、入力データ端子ＤＩ経由で受け取った隣接するマイクロホンユニット２０からのシリアルデータを、出力データ端子ＤＯから出力し、その後に続けてレジスターＲ１〜Ｒｍの自己の音声データ２２２を出力する。
【００６６】
なお、入力データ端子ＤＩ経由で受け取った隣接するマイクロホンユニット２０からのシリアルデータは、図３の例ではレジスターＲ０を経由するため、データ転送クロックＤＣＬＫで１クロック分遅延して出力データ端子ＤＯから出力される。また、音声データ生成部２２０の一部または全ての機能をマイクロホン２００が含んでいてもよい。例えば、マイクロホン２００がサンプリングクロック２１２を受け取って音声データ２２２への変換を行ってもよい。
【００６７】
図４は、マイクロホンユニット２０の別の構成を説明する図である。図３に示すマイクロホンユニット２０は、自己の音声データ２２２を受け取ったシリアルデータの最後に追加して出力する。一方、図４に示すマイクロホンユニット２０は、自己の音声データ２２２を受け取ったシリアルデータの最初に追加して出力することができる。
【００６８】
図４のマイクロホンユニット２０は、データ送受信部２３０Ａを含む。データ送受信部２３０Ａは、図３のデータ送受信部２３０と異なり、入力データ端子ＤＩ経由で受け取った、隣接するマイクロホンユニット２０からのシリアルデータもレジスターＲ１〜Ｒｍを経由して出力される。データ送受信部２３０Ａは、隣接するマイクロホンユニット２０からのシリアルデータを、データ転送クロックＤＣＬＫでｍクロック分遅延させて、最初に自己の音声データ２２２をシリアルデータに変換して出力させることができる。
【００６９】
図３のデータ送受信部２３０を用いた場合も、図４のデータ送受信部２３０Ａを用いた場合も、マイクロホンユニット２０は、自己の音声データを追加したシリアルデータを出力する。そのため、解析制御部３０は第１〜第Ｎのマイクロホンユニット２０−１〜２０−Ｎの全ての音声データを含む最終段シリアルデータ２８０を受け取る。
【００７０】
なお、図４のマイクロホンユニット２０は、データ送受信部２３０Ａを除いて図３のマイクロホンユニット２０と同じ要素で構成されており、データ送受信部２３０Ａ以外の要素については説明を省略する。
【００７１】
４．解析制御部の構成
図５を参照して、解析制御部３０の構成について説明する。なお、図１〜図４と同じ要素には同じ符号を付しており説明を省略する。
【００７２】
図５は、解析制御部３０の構成を説明する図である。解析制御部３０は、クロック生成部３００、処理部３１０、制御コマンド生成部３２０、データ受信部３３０、データバッファー３４０を含む。
【００７３】
クロック生成部３００は、データ転送クロックＤＣＬＫを生成して出力する。クロック
生成部３００は、例えば水晶振動子等の発振子と発振回路で構成されていてもよいし、さらにＰＬＬや分周器を含んでいてもよい。データ転送クロックＤＣＬＫは、マイクロホンユニット２０に供給されて、少なくともシリアルデータを転送するシフトクロックとして用いられる。
【００７４】
処理部３１０は、マイクロホンアレイ装置１０の制御とともに、最終段シリアルデータ２８０の解析を行う。処理部３１０は、例えば本実施形態のようにＣＰＵであって、プログラムに従ってマイクロホンアレイ装置１０の制御や最終段シリアルデータ２８０の解析を行ってもよい。
【００７５】
処理部３１０は、動作モードを指定する動作モード信号３１２を出力することで、マイクロホンアレイ装置１０の制御を行う。動作モード信号３１２の形式は限定されるものではないが、例えば数ビットのパラレルデータであってもよい。
【００７６】
また、処理部３１０は、データバッファー３４０からシリアル−パラレル変換された音声データを受け取って、第１〜第Ｎのマイクロホンユニット２０−１〜２０−Ｎとの対応を解析してもよい。そして、処理部３１０は必要なデータを解析制御部３０の外部または内部に出力してもよい。このとき、処理部３１０はデータバッファー３４０から必要なデータを解析制御部３０の外部または内部に出力させてもよい。解析制御部３０の外部とは、例えば図２のようにＵＳＢで接続されたＰＣ４０であってもよい。
【００７７】
なお、処理部３１０は、データバッファー３４０の音声データ以外のデータを受け取ってもよい。例えば、データ受信部３３０から第１〜第Ｎのマイクロホンユニット２０−１〜２０−Ｎが指示した命令を完了したことを示すステータス信号等を受け取ってもよい。
【００７８】
制御コマンド生成部３２０は、処理部３１０からの動作モード信号３１２に基づいて、データ転送クロックＤＣＬＫに同期したシリアルデータの制御コマンドＣＯを生成して出力する。データ転送クロックＤＣＬＫと制御コマンドＣＯのタイミングの関係については後述する。
【００７９】
データ受信部３３０は、第１のマイクロホンユニット２０−１からの最終段シリアルデータ２８０を入力データ端子ＤＩ経由で受け取り、レジスターｒ１〜ｒｍを用いてシリアル−パラレル変換を行う。
【００８０】
データバッファー３４０は、データ受信部３３０でシリアル−パラレル変換された音声データを記憶する。このとき、データバッファー３４０と処理部３１０とは、例えばｍビットのバスで接続されており、高速な転送が可能になっている。また、データバッファー３４０は音声データを順に記憶するため、処理部３１０は例えばアドレスの指定によって特定のマイクロホンユニット２０の音声データにアクセスすることができる。
【００８１】
５．解析制御部の制御について
５．１．サンプリングクロックの調整
図６は、解析制御部３０によるサンプリングクロック２１２の調整について説明する図である。解析制御部３０は制御コマンドＣＯによって、マイクロホンユニット２０が音声データを生成するタイミングであるサンプリングクロック２１２の周期を調整できる。逆に、マイクロホンユニット２０は制御コマンドＣＯに従って、サンプリングクロック２１２を調整する。
【００８２】
図６において、時刻ｔ１と時刻ｔ４に、サンプリングクロック２１２の立ち上がりエッジが存在する。つまり、これらの間隔であるＴｓｃがサンプリングクロック２１２の周期
である。一方、最終段シリアルデータ２８０は、時刻ｔ２で転送が開始されて時刻ｔ３で完了する。つまり、解析制御部３０は、時刻ｔ２で音声データの受け取りを開始して、時刻ｔ３で全てのマイクロホンユニット２０の音声データを受け取り、これらの間隔はＴｄである。そして、時刻ｔ５で次のサンプリングで取得された音声データの転送が開始される。
【００８３】
解析制御部３０は、後段のＰＣ４０（図２参照）に正確な音源追跡や音源分離を実行させるために、マイクロホンアレイ１２を構成する全てのマイクロホンユニット２０からの音声データを取りこぼすことなく取得する必要がある。図６の表記を用いると、解析制御部３０は、サンプリングクロック２１２の周期Ｔｓｃ（本発明の所定の間隔に対応）が、最終段シリアルデータ２８０を受け取るのに必要な時間Ｔｄよりも長くなるように調整する必要がある。
【００８４】
つまり、本実施形態のマイクロホンアレイ装置１０は、第１〜第Ｎのマイクロホンユニット２０−１〜２０−Ｎの音声データを多段にシリアル転送する。そのため、第１〜第Ｎのマイクロホンユニット２０−１〜２０−Ｎのそれぞれに音声データを転送するためのケーブルが独立して接続されている場合（図１２参照）に比べて時間がかかる。しかし、解析制御部３０がサンプリングクロック２１２の周期Ｔｓｃを調整することで、最終段シリアルデータ２８０の転送時間（Ｔｄ）をサンプリングクロック２１２の周期（Ｔｓｃ）よりも短くすれば、解析制御部３０は全てのマイクロホンユニット２０からの音声データを取りこぼすことなく取得できる。
【００８５】
５．２．制御コマンド
本実施形態のマイクロホンアレイ装置１０は、解析制御部３０が制御コマンドＣＯによって第１〜第Ｎのマイクロホンユニット２０−１〜２０−Ｎの全て、または一部に指示を与えることで、音声データを含むシリアルデータに限らず様々なシリアルデータを転送することが可能になる。
【００８６】
このとき、解析制御部３０から出力される制御コマンドＣＯはシリアルデータである。そのため、制御コマンドＣＯを使用しても１ビット分のケーブルが追加されるだけであり、ケーブルの混雑や大きなスペースが必要になるとの問題は生じにくい。
【００８７】
図７は、制御コマンドＣＯの転送の例を示す図である。制御コマンドＣＯが転送されるケーブルにおいて、制御コマンドＣＯが出力されていない場合には‘１’の状態であるとする。そして、制御コマンドＣＯは‘０１’で開始して‘１０’で終了することが定められているとする。
【００８８】
図７の例では、ＣＯＶと示された部分が転送された制御コマンドＣＯである。マイクロホンユニット２０のコマンド解析部２１０は、制御コマンドＣＯをデータ転送クロックＤＣＬＫの立ち上がりエッジでサンプリングして、‘０１００１０’という制御コマンドＣＯを受け取ったことを認識する。
【００８９】
図８は、制御コマンドＣＯと指示内容とを示すものである。なお、図８は全ての制御コマンドＣＯを示すものではなく、他にも、例えばサンプリングクロック２１２の周期を変更する制御コマンドＣＯ等があるが、ここでは記載を省略している。
【００９０】
図８に示すように、図７の例の‘０１００１０’は第１のコマンドであり、解析制御部３０が音声データ生成を指示するものである。マイクロホンユニット２０のコマンド解析部２１０は、制御コマンドＣＯが第１のコマンドと一致した場合に、データ送受信部２３０に音声データ２２２を含むシリアルデータを出力させる。
【００９１】
図８に示すように‘０１１１１０’は第２のコマンドであり、マイクロホンユニット２０のそれぞれに固有の識別番号（ＩＤ）を割り振るとともに、解析制御部３０がいくつのマイクロホンユニット２０と接続されているかを把握するために、識別番号をシリアル出力させるものである。
【００９２】
なお、本実施形態では識別番号を用いるが、識別番号に代えて識別記号、識別文字が使用されてもよい。すなわち、マイクロホンユニット２０のそれぞれを区別することが可能であれば、識別番号に限られるわけではない。
【００９３】
図８に示すように先頭部分の‘０１１０’が第３のコマンドである。コマンド解析部２１０は、第１のコマンドおよび第２のコマンドについて制御コマンドＣＯとの一致で判断したが、第３のコマンドについては制御コマンドＣＯに含まれるか否かで判断する。
【００９４】
第３のコマンドは、第２のコマンドで得られた識別番号を用いて、一部のマイクロホンユニット２０だけに処理を実行させる（特定のマイクロホンユニット２０を制御する）ものである。コマンド解析部２１０は、制御コマンドＣＯに‘０１１０’が含まれる場合、続く識別番号が自己の識別番号と一致した場合にのみ、さらに続く制御コードに従った処理を行う。
【００９５】
ここで、制御コードは互いに一致しない、‘０’と‘１’からなるコードである。そして、制御コードに従った処理とは、例えばリセット、セルフテスト、フィルターの係数やゲインを変更するパラメーター変更、ステータスの取得等であってもよい。
【００９６】
解析制御部３０が第２のコマンド、第３のコマンドを有することで、本実施形態のマイクロホンアレイ装置１０は、解析制御部３０がマイクロホンユニット２０のそれぞれと接続されている場合と同じように、特定のマイクロホンユニット２０にだけ処理を実行させることができる。
【００９７】
図９〜図１１（Ｂ）は、解析制御部３０からの制御コマンドＣＯに対応して、マイクロホンユニット２０が出力するシリアルデータを例示するものである。図９〜図１１（Ｂ）では、説明の都合上、マイクロホンユニット２０の総数（Ｎ）は３であるとする。また、図１〜図８と同じ要素には同じ符号を付しており説明を省略する。
【００９８】
図９は、制御コマンドＣＯが第１のコマンド（‘０１００１０’）である場合の、シリアルデータを例示する。第１〜第３のマイクロホンユニット２０−１〜２０−３のそれぞれのコマンド解析部２１０は、制御コマンドＣＯが第１のコマンドと一致すると判断して、データ送受信部２３０に音声データ２２２を含むシリアルデータを出力させる。
【００９９】
第３のマイクロホンユニット２０−３は、開始を示すスタートビットの‘１’と自己の音声データ（３）とを出力する。第２のマイクロホンユニット２０−２は、受け取ったシリアルデータの最後に、自己の音声データ（２）を加えて出力する。そして、第１のマイクロホンユニット２０−１は、受け取ったシリアルデータの最後に、自己の音声データ（１）を加えた最終段シリアルデータ２８０を出力する。なお、本実施形態では、シリアルデータの最後を表す‘１’（ストップビット）は省略されるとする。
【０１００】
解析制御部３０は、最終段シリアルデータ２８０として、全てのマイクロホンユニット２０の音声データを受け取ることができる。そして、スタートビットの‘１’を除去した後に、レジスターｒ１〜ｒｍを用いてシリアル−パラレル変換を行って、第１〜第３のマイクロホンユニット２０−１〜２０−３のそれぞれの音声データを識別することができる
。
【０１０１】
図１０は、制御コマンドＣＯが第２のコマンド（‘０１１１１０’）である場合の、シリアルデータを例示する。第１〜第３のマイクロホンユニット２０−１〜２０−３のそれぞれのコマンド解析部２１０は、制御コマンドＣＯが第２のコマンドと一致すると判断して、データ送受信部２３０に自己の識別番号を含むシリアルデータを出力させる。
【０１０２】
第３のマイクロホンユニット２０−３は、固定値‘１’が入力されており末端であると識別できるため、自己の識別番号を０として、スタートビットの‘１’と自己の識別番号‘００００’（この例では４ビット表示とする）とを出力する。第２のマイクロホンユニット２０−２は、受け取ったシリアルデータの識別番号に１を加える演算を実行し、演算結果である１を自己の識別番号とする。そして、スタートビットの‘１’と自己の識別番号‘０００１’とを出力する。第１のマイクロホンユニット２０−１は、受け取ったシリアルデータの識別番号に１を加える演算を実行し、演算結果である２を自己の識別番号とする。そして、スタートビットの‘１’と自己の識別番号‘００１０’とを含む最終段シリアルデータ２８０を出力する。
【０１０３】
解析制御部３０は、最終段シリアルデータ２８０として、第１のマイクロホンユニット２０−１の識別番号「２」を受け取ることができる。そして、解析制御部３０は、最終段シリアルデータ２８０に含まれる識別番号「２」に１を加えることで、マイクロホンアレイ装置１０に３つのマイクロホンユニット２０が接続されていることを認識することができる。
【０１０４】
図１１（Ａ）〜図１１（Ｂ）では、制御コマンドＣＯが第２のコマンドである場合の、別のシリアルデータを例示する。図１１（Ａ）〜図１１（Ｂ）の手法では、識別番号は転送せずに所定のパルス信号を転送して、その遅延時間で識別番号を判断する。この例では、所定のパルス信号は、第１〜第３のマイクロホンユニット２０−１〜２０−３が非動作時に出力するデフォルト値‘０’と異なる値（すなわち‘１’）であって、幅をシフトクロックの１クロック分とする信号である。なお、図１０と同じ要素には同じ符号を付しており説明を省略する。
【０１０５】
図１１（Ａ）のように、第１のマイクロホンユニット２０−１、第２のマイクロホンユニット２０−２からそれぞれシリアルデータ２７６、２７８が出力される。この例では、第２のコマンドの応答として、転送されるシリアルデータ２７６、シリアルデータ２７８、最終段シリアルデータ２８０は同じ内容である。しかし、各マイクロホンユニット２０でデータ転送クロックＤＣＬＫの１クロック分（本発明の所定の時間に対応）の遅延を生じる。ＤＣＬＫの１クロック分の遅延は、例えば図３の構成で実現できる。また、例えば図４でレジスターＲ１の値を出力データ端子ＤＯから出力することで実現できる。
【０１０６】
図１１（Ｂ）は、シリアルデータ２７６、シリアルデータ２７８、最終段シリアルデータ２８０の波形図を例示するものである。第１〜第３のマイクロホンユニット２０−１〜２０−３のそれぞれのコマンド解析部２１０は、同じタイミングで制御コマンドＣＯを受け取り、時刻ｔ１において第２のコマンド（‘０１１１１０’）と一致すると判断する。
【０１０７】
第３のマイクロホンユニット２０−３は、固定値‘１’が入力されており末端であると識別できるため、時刻ｔ２において、第１〜第３のマイクロホンユニット２０−１〜２０−３が出力するデフォルト値‘０’と異なる値（すなわち‘１’）のパルス信号をシリアルデータ２７６として出力する。そして、自己の識別番号は０とする。
【０１０８】
なお、この例ではデータ転送クロックＤＣＬＫの立ち下がりに同期してシリアルデータ
２７６、シリアルデータ２７８、最終段シリアルデータ２８０は出力されるので、時刻ｔ２の前からシリアルデータ２７６の値は‘１’となっている。
【０１０９】
第２のマイクロホンユニット２０−２は、時刻ｔ２でシリアルデータ２７６（‘１’のパルス信号）を受け取る。そして、制御コマンドＣＯが第２のコマンドと一致すると判断した時刻ｔ１からの遅延がＤＣＬＫの１クロック分であるので、自己の識別番号を１であると判断できる。
【０１１０】
遅延時間のカウントは、例えばＤＣＬＫをクロック信号として、制御コマンドＣＯが第２のコマンドと一致するとアップカウントを開始するカウンターで行ってもよい。そして、第２のマイクロホンユニット２０−２は、シリアルデータ２７６をデータ転送クロックＤＣＬＫの１クロック分遅延させて、シリアルデータ２７８として出力する。
【０１１１】
第１のマイクロホンユニット２０−１は、時刻ｔ３でシリアルデータ２７８（‘１’のパルス信号）を受け取る。そして、制御コマンドＣＯが第２のコマンドと一致すると判断した時刻ｔ１からの遅延がＤＣＬＫの２クロック分であるので、自己の識別番号を２であると判断できる。そして、第１のマイクロホンユニット２０−１は、シリアルデータ２７８をデータ転送クロックＤＣＬＫの１クロック分遅延させて、最終段シリアルデータ２８０として出力する。
【０１１２】
解析制御部３０は、時刻ｔ４で最終段シリアルデータ２８０（‘１’のパルス信号）を受け取る。そして、制御コマンドＣＯとして第２のコマンドを送信し終えた時刻ｔ１からの遅延がＤＣＬＫの３クロック分であるので、マイクロホンアレイ装置１０に３つのマイクロホンユニット２０が接続されていることを認識することができる。
【０１１３】
なお、各マイクロホンユニット２０で生じるシリアルデータの遅延時間は、データ転送クロックＤＣＬＫの１クロック分に限らず、２以上のクロック分であってもよい。また、この例では‘１’（ハイレベル）の幅がＤＣＬＫの１クロック分であるパルス信号を用いているが、ＤＣＬＫの２クロック分以上の幅のパルス信号であってもよいし、特定のパターン（例えば‘１０１’等）のデータが用いられてもよい。
【０１１４】
以上のように、本実施形態のマイクロホンアレイ装置１０は、音声データを含むシリアルデータを隣のマイクロホンユニットに出力する構造であるため、マイクロホンユニットの数が増減しても、最少で１本のケーブルで音声データを転送できる。そのため、ケーブルのために必要なスペースを減らし、ケーブルを接続するコネクターのサイズを小さくできるので、小型化が可能なマイクロホンアレイ装置１０を実現する。
【０１１５】
これらの例示に限らず、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【０１１６】
特に前記の例示における‘０’と‘１’は逆であってもよい。例えば、制御コマンドＣＯが送信されない時には、配線の信号レベルがデフォルト値の‘１’となっているが（図７参照）‘０’であってもよい。このとき、制御コマンドＣＯは‘１０’で始まってもよい。また、マイクロホンユニット２０は、非動作時に出力データ端子ＤＯからデフォルト値の‘０’を出力しているが（図６参照）‘１’であってもよい。このとき、第Ｎのマイクロホンユニット２０−Ｎの入力データ端子ＤＩＮには、所定の固定値として‘０’が入
力されてもよい。
【符号の説明】
【０１１７】
１０  マイクロホンアレイ装置、１２  マイクロホンアレイ、２０  マイクロホンユニット、２０−１〜２０−Ｎ  第１〜第Ｎのマイクロホンユニット、３０  解析制御部、４０
ＰＣ、１１０  マイクロホンアレイ装置、１２０−１〜１２０−Ｎ  第１〜第Ｎのマイクロホンユニット、１３０  解析制御部、１３２  コネクター部、２００  マイクロホン、２００−１〜２００−Ｎ  マイクロホン、２０２  出力信号、２１０  コマンド解析部、２１２  サンプリングクロック、２１４  内部制御信号、２２０  音声データ生成部、２２２  音声データ、２３０  データ送受信部、２３０Ａ  データ送受信部、２７６  シリアルデータ、２７８  シリアルデータ、２８０  最終段シリアルデータ、３００  クロック生成部、３１０  処理部、３１２  動作モード信号、３２０  制御コマンド生成部、３３０  データ受信部、３４０  データバッファー、ＣＯ  制御コマンド、ＤＣＬＫ  データ転送クロック、ＤＩ  入力データ端子、ＤＩ１〜ＤＩＮ  入力データ端子、ＤＯ  出力データ端子、Ｒ１〜Ｒｍ  レジスター、ｒ１〜ｒｍ  レジスター
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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