(57)【要約】【課題】収音したい音声信号の音質をできるだけ損なうことなく、強風時においても風雑音を更に抑圧することのできるマイクロホン装置を実現することを目的とする。【解決手段】本発明にかかるマイクロホン装置は、音声を取得するマイクと、マイクが取得した音声のうち、風に基づく成分を抽出する風抽出手段と、マイクが取得した音声から高周波成分の音声を抽出する高周波抽出手段と、マイクが取得した音声と、高周波抽出手段により抽出された音声とを混合する混合手段と、を備え、混合手段は、風抽出手段により抽出された風に基づく成分に基づいて、マイクが取得した音声と、高周波抽出手段により抽出された音声との混合比率を調整する。【選択図】図１
2011193330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声を取得するマイクと、
前記マイクが取得した音声のうち、風に基づく成分を抽出する風抽出手段と、
前記マイクが取得した音声から高周波成分の音声を抽出する高周波抽出手段と、
前記マイクが取得した音声と、前記高周波抽出手段により抽出された音声とを混合する混合手段と、を備え、
前記混合手段は、前記抽出手段により抽出された風に基づく成分に基づいて、前記マイクが取得した音声と、前記高周波抽出手段により抽出された音声との混合比率を調整する、
マイクロホン装置。
【請求項２】
前記混合手段は、前記抽出手段により抽出された風に基づく成分の増加量に基づいて、前記混合比率を調整する、
請求項１に記載のマイクロホン装置。
【請求項３】
前記混合手段は、前記抽出手段により抽出された風に基づく成分の増加量が第１の量である場合に、前記第１の量よりも少ない第２の量である場合よりも、前記高周波抽出手段により抽出された高周波成分の音声の混合比率を高くする、
請求項２に記載のマイクロホン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のマイクロホンユニットの合成により音圧傾度型の指向性マイクロホンを構成することにより、風雑音低減処理が可能なマイクロホン装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の風雑音低減処理が可能なマイクロホン装置の構成について図５を用いて説明する。第１のマイクロホンユニット１の出力はＡ／Ｄ変換手段１１に入力され、第２のマイクロホンユニット２の出力はＡ／Ｄ変換手段２１に入力される。Ａ／Ｄ変換手段１１、２１は音響信号を指向性合成手段１００及び周波数特性補正手段２００でデジタル信号処理するため、アナログ信号をデジタル変換する手段である。
【０００３】
第１、第２のマイクロホンユニット１、２の出力信号は風雑音検出手段３００にも入力される。指向性合成手段１００は、第１の信号遅延手段２２、第１の信号増幅手段２３、信号減算手段５１から構成される。第１の信号遅延手段２２はＡ／Ｄ変換手段２１の出力信号を時間τ１だけ遅延させるものである。第１の信号増幅手段２３は第１の信号遅延手段２２の出力信号を、風雑音検出手段３００の出力する風雑音レベルに応じて設定されたパラメータαに基づいて可変増幅するものである。このパラメータαは０≦α≦１で変化する増幅率である。無風時は１、最強風時には０となる。信号減算手段５１はＡ／Ｄ変換手段１１の出力信号から信号増幅手段２３の出力信号を減算する手段である。
【０００４】
周波数特性補正手段２００は信号加算手段６１、第２の信号遅延手段６２、第２の信号増幅手段６３により構成される。信号加算手段６１は信号減算手段５１の出力信号と信号遅延手段６２の出力する周波数特性補正信号とを加算するものである。第２の信号遅延手段６２は信号加算手段６１の出力信号を時間τ２だけ遅延させるものである。第２の信号増幅手段６３は第２の信号遅延手段６２の出力信号を、風雑音検出手段３００の出力する風雑音のレベルに対応したパラメータαに応じて可変増幅するものである。
【０００５】
風雑音検出手段３００は、第１及び第２のマイクロホンユニット１、２からの信号を入力し、風雑音を検出するものである。風雑音の検出方法は、周波数スペクトルを利用すべく、低域と高域の成分を比較するものや、２つのマイクロホンユニット１、２の出力信号の相互相関を演算し、音声信号に比べて風雑音は信号の相関値が低いことを利用するものである。より具体的には、特許文献２に示す手法などがある。
【０００６】
このように構成することにより、信号遅延手段２２と信号減算器５１により図面下方向からの音波が打ち消され、無風時には指向性合成手段１００からは６dB／ｏｃｔで高域が強調される周波数特性を有し、図面上方向から来る音声信号が出力される。周波数特性補正手段２００は、無風時には通常の積分器として動作するので、周波数特性補正手段２００とは逆特性となる６dB／ｏｃｔで高域が減衰される特性を有する。故に、フラットな周波数特性を有する音声信号が周波数特性補正手段２００より得られる。
【０００７】
風が吹いた場合にはパラメータαの値が減少する。故に、信号減算手段５１、信号遅延手段２２による下方向からの音波の打ち消し効果が減少し、指向性が無くなる方向で変化すると同時に、周波数特性が平坦から６dB／ｏｃｔで高域が強調に移るポイントが上昇する。即ち、低域における信号の低下が抑えられる。一方、周波数特性補正手段２００ではパラメータαが減少することにより低域部で周波数特性が平坦となるため、周波数特性補正手段２００における周波数特性の変化と相まって全体としての周波数特性は平坦となる。
【０００８】
このように、低域における周波数特性の減少を抑えて補正量を減らすことにより、低域に多い風雑音成分の増強を抑えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−１２６８７８号公報
【特許文献２】特開平１０−２３５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら上記の構成では、風雑音検出手段３００の出力であるパラメータαの値が０になった場合以上に風雑音を抑えることが出来ない。なぜならばこの場合においては、マイクロホンユニット１によって捉えられた音がそのまま出力されるのみであり、もし風雑音がマイクロホンユニット１によって捉えられていればそれがそのまま出力されてしまうという課題があった。
【００１１】
本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、収音したい音声信号の音質をできるだけ損なうことなく、強風時においても風雑音を更に抑圧することのできるマイクロホン装置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】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明にかかるマイクロホン装置は、音声を取得するマイクと、マイクが取得した音声のうち、風に基づく成分を抽出する風抽出手段と、マイクが取得した音声から高周波成分の音声を抽出する高周波抽出手段と、マイクが取得した音声と、高周波抽出手段により抽出された音声とを混合する混合手段と、を備え、混合手段は、風抽出手段により抽出された風に基づく成分に基づいて、マイクが取得した音声と、高周波抽出手段により抽出された音声との混合比率を調整する。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように本発明のマイクロホン装置によれば、通常レベルの風雑音に対しては従来通り指向性を無指向性へと変化させることで、音質を損なうことなく風雑音を抑え、強風時や、急激な風の変化、例えば突風時には更に低域成分を抑えることにより、従来では抑えることが出来なかった風雑音をも抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１にかかるマイクロホン装置の構成を示すブロック図
【図２】実施の形態１にかかるマイクロホン装置の動作を示すフローチャート
【図３】実施の形態１にかかるマイクロホン装置の音声出力の特性を示す模式図
【図４】他の実施の形態にかかるマイクロホン装置の特徴を説明するための模式図
【図５】従来のマイクロホン装置の構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
〔１．実施の形態１〕
〔１−１．構成〕
本発明の第１の実施の形態におけるマイクロホン装置について図１を用いて説明する。図１は本実施の形態のマイクロホン装置の基本構成を示すブロック図である。この図において、図５と同一の機能を有するブロックにおいては同一の符号を付し細かな説明は省略する。
【００１６】
第１、第２のマイクロホンユニット１、２の出力信号は共に指向性合成手段１００に入力された後、周波数特性補正手段２００に入力され、指向性合成された音声信号として出力される。また、マイクロホンユニット１、２の出力信号は風雑音検出手段３００へも入力され、風雑音レベルαが検出される。ここでは、無風、即ち、風雑音が無い時α＝１を出力し、風雑音が増すにつれてα＝０まで減少するようになっている。
【００１７】
変化量検出手段３は風雑音検出手段３００出力αの変化量を検出する。微分回路により構成され、ここでは、入力値の減少幅に応じて０〜１の値をＡとして出力するようになっている。フィルタ４は音声信号を入力とし、遮断周波数２００Hzのハイパスフィルタであり、音声信号の低域成分をカットする。減算器５により、変化量検出手段３の出力Ａを１から減じた値が得られるようになっており、乗算器６、７、加算器８と併せてフィルタ４の出力とフィルタ４の入力である音声信号との重み付け加算出力が得られるようになっている。即ち、音声信号の変化量Ａに応じた低域カットが行われるもので、図３に示すように、変化量Ａが０の時は（Ａ）のように全く低域カットが施されず、変化量Ａの値が大きくなるにつれ、（Ｂ）、（Ｃ）、と、より深く低域成分のカットが行われる。
【００１８】
〔１−２．動作〕
このように構成されたマイクロホン装置の動作について図２とともに説明する。ステップＳ１００において記録モードとなり、動作が開始されると、ステップＳ１１０においてマイクロホンユニット１、２による音の取得が開始され、指向性合成手段１００及び周波数特性補正手段２００によって指向性合成された音声信号が出力される。
【００１９】
次に、ステップＳ１２０で風雑音検出手段３００により風音（風雑音）が抽出され、風雑音レベルαが出力される。無風時は風雑音レベルα＝１で変動しないが、風が吹くと、風雑音レベルαの値が１から０に向かって減少し、風が吹き続けると風の強さに応じた値でその近傍で細かく変化する。
【００２０】
次に、ステップＳ１３０で、変化量検出手段３が風雑音レベルαの変化量Ａを算出する。無風時は風雑音レベルα＝１で変動しないので変化量Ａ＝０である。風が吹き始めた時は、風雑音レベルαが減少するので、風量に応じた値が出力される。急に強い風が吹き始めたときは１に近い値が出力され、弱い風が吹き始めた場合は０に近い小さな値が出力される。また、風が吹き続けている場合であっても、例えば風が急に強くなった場合には風雑音レベルαの値が急激に減少するので１に近い大きな値が出力される。変化量Ａは、一方は直接乗算器６へ、他方は減算器５を介して乗算器７へ与えられる。
【００２１】
変化量Ａに基づき、ステップＳ１４０において低域カットされた音声信号と低域カットされていない音声信号が混合される。無風時において、変化量Ａは０であるので、前述のとおり、図３（Ａ）に示す特性となり、音声信号が低域カットされることなくそのまま出力される。
【００２２】
ここで、急に強い風が吹き始めたときにおいて、変化量Ａは１に近い値が出力される。従って、フィルタ４を通過した出力、つまり、大きく低域カットされた音声信号の混合比率が増える。その結果、図３における（Ｃ）の特性となる。次いでこのまま風が吹き続けると、前述のとおり変化量Ａは小さな値となる。従って、フィルタ４を通過した出力、つまり、大きく低域カットされた音声信号の混合比率が減少する。その結果、図３（Ｂ）の特性となる。
【００２３】
このようにして本実施の形態のマイクロホン装置は、風雑音の変化量に応じて風雑音成分が大きい低域部をカットするようにしているので、特に風雑音が耳につきやすくなる風の吹き初めや、急激な風力変化時における風雑音を低減することができる。しかも、風雑音の変化が少ない場合には低域カット量が小さくなるので、音質の変化も小さく押さえることができる。
〔２．他の実施の形態〕
以上により、本発明の実施の形態として、実施の形態１を説明した。しかし、本発明は、これらには限定されない。そこで、本発明の他の実施の形態を本欄にまとめて説明する。
【００２４】
変化量検出手段３として、単に風雑音レベルαの微分値を検出するようにしたが、例えば、図４に示すように、一定の閾値を設け、風雑音レベルαが一定レベル以下になったときに変化量Ａの値が０より大きくなるようにしても良い。このようにすることで、例えば弱い風が吹いたり、或いは弱い風の変化である場合にはフィルタ４による低域カットは行わず、一定以上の強い風が吹いているときは常時低域をカットすることができる。従来方式であれば、強力な風が吹くと風雑音が除去できなくなるが、本実施形態であればその場合においても風雑音を除去できる。この場合、音質が変化することになるが、元々不要な風雑音を除去するのであり、問題は最小限に抑えられる。
【００２５】
また、変化量検出手段３として、予め入力風雑音レベルα、或いは、風雑音レベルαの変化分に対する変換テーブルを用意しておき、フィルタ４のフィルタ係数を直接制御する（変更する）ようにしても良い。この場合は、図１における変化量Ａの値は１に固定することになる。このように構成することにより、風雑音レベルαの強さに応じて、或いは、風雑音レベルαの変化の度合いに応じて自由にフィルタ４の特性を変化させることができる。例えば、風雑音レベルαが１の時はフィルタ４の遮断周波数を２０Hzと低くし、風雑音レベルαが小さくなる、即ち風が強くなるに応じてフィルタ４の遮断周波数が徐々に３００Hzに近づくように設定すれば、微風時には殆ど音質の変化が無く、強風時にはより広い帯域の低域成分がカットされることで、より風雑音の抑圧が大きくできる、という効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用できる。
【符号の説明】
【００２７】
１    マイクロホンユニット
２    マイクロホンユニット
３    変化量検出手段
４    フィルタ
５    減算器
６    乗算器
７    乗算器
８    加算器
１００    指向性合成手段
２００    周波数特性補正手段
３００    風雑音検出手段
【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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