(57)【要約】【課題】  目的エリア内に複数の音源が存在しても、音質を保ったまま全ての音源のレベルを同じようにして抽出できる収音装置を提供する。【解決手段】  各マイクロホンアレイのビームフォーマ出力間で、目的エリア音源のパワーに差がある場合、目的エリア音補正係数の値を変えることにより各目的エリア音源成分を推定できる。そして、目的エリアに対する収音処理後のデータに含まれる各目的エリア音源の平均パワーを求め、目標パワー（例えば、最も大きいパワーの目的エリア音源のパワー）と同じパワーレベルになるように、目的エリア音源のパワーを調節する。【選択図】      図１
2015171030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のマイクロホンアレイと、
上記各マイクロホンアレイからの入力をビームフォーマによって目的エリア方向へ指向性を形成する指向性形成手段と、
上記各マイクロホンアレイのビームフォーマ出力間で周波数毎に振幅スペクトルの比率を算出し、比率の頻度を算出し、頻度のピーク値を検出し、ある一定以上の頻度のピーク値を求め、補正係数とする目的エリア音パワー補正係数算出手段と、
上記目的エリア音パワー補正係数算出手段が算出した補正係数の最大値を用い、上記各マイクロホンアレイのビームフォーマ出力を補正し、それぞれをスペクトル減算することで目的エリア方向に存在する非目的エリア音を抽出し、抽出した非目的エリア音を各マイクロホンアレイのビームフォーマ出力からスペクトル減算することにより目的エリア音を抽出する目的エリア音抽出手段と、
上記目的エリア音パワー補正係数算出手段が算出した補正係数の大きい順にビームフォーマ出力を補正してスペクトル減算を行い、非目的エリア音成分と１又は複数の目的エリア音成分を含んだ目的エリア混合成分を抽出し、異なる目的エリア音成分を含んだ目的エリア混合成分間の相違に基づいて、各目的エリア音成分を推定する目的エリア音成分推定手段と、
上記目的エリア音成分推定手段によって推定された各目的エリア音成分のパワー情報を求め、上記目的エリア音抽出手段から出力された複数の音源に係る目的エリア音出力のパワーレベルが揃うように調節する目的エリア音レベル調節手段と
を備えることを特徴とする収音装置。
【請求項２】
上記目的エリア音レベル調節手段は、上記目的エリア音抽出手段から出力された複数の目的エリア音出力の中のパワー情報が最大の目的エリア音出力のパワーレベルに、他の目的エリア音出力のパワーレベルを揃うように調節することを特徴とする請求項１に記載の収音装置。
【請求項３】
目的エリア内の音源からの音響が、上記各マイクロホンアレイに到達するのに要する伝播遅延時間の差を吸収する補正処理を行う伝播遅延差補正手段をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の収音装置。
【請求項４】
複数のマイクロホンアレイを有する収音装置に搭載されるコンピュータを、
上記各マイクロホンアレイからの入力をビームフォーマによって目的エリア方向へ指向性を形成する指向性形成手段と、
上記各マイクロホンアレイのビームフォーマ出力間で周波数毎に振幅スペクトルの比率を算出し、比率の頻度を算出し、頻度のピーク値を検出し、ある一定以上の頻度のピーク値を求め、補正係数とする目的エリア音パワー補正係数算出手段と、
上記目的エリア音パワー補正係数算出手段が算出した補正係数の最大値を用い、上記各マイクロホンアレイのビームフォーマ出力を補正し、それぞれをスペクトル減算することで目的エリア方向に存在する非目的エリア音を抽出し、抽出した非目的エリア音を各マイクロホンアレイのビームフォーマ出力からスペクトル減算することにより目的エリア音を抽出する目的エリア音抽出手段と、
上記目的エリア音パワー補正係数算出手段が算出した補正係数の大きい順にビームフォーマ出力を補正してスペクトル減算を行い、非目的エリア音成分と１又は複数の目的エリア音成分を含んだ目的エリア混合成分を抽出し、異なる目的エリア音成分を含んだ目的エリア混合成分間の相違に基づいて、各目的エリア音成分を推定する目的エリア音成分推定手段と、
上記目的エリア音成分推定手段によって推定された各目的エリア音成分のパワー情報を求め、上記目的エリア音抽出手段から出力された複数の音源に係る目的エリア音出力のパワーレベルが揃うように調節する目的エリア音レベル調節手段と
して機能させることを特徴とする収音プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収音装置及びプログラムに関し、例えば、特定のエリアの音のみを強調し、それ以外のエリアの音を抑圧する場合に適用し得るものである。
【背景技術】
【０００２】
特定の方向に存在する音（音声や音響；以下、音声及び音響をまとめて音響と呼ぶこともある）を強調し、それ以外の音を抑圧する技術として、マイクロホンアレイを用いたビームフォーマがある。ビームフォーマとは、各マイクロホンに到達する信号の時間差を利用して指向性や死角を形成する技術である（非特許文献１、非特許文献２参照）。
【０００３】
しかし、単純にビームフォーマの指向性を収音目的とするエリア（以下、目的エリアと呼ぶ）に向けただけでは、目的エリアの周囲に雑音源が存在する場合、目的エリア内に存在する音源（以下、目的エリア音と呼ぶ）だけでなく、目的エリアの外に存在する音源（以下、非目的エリア音と呼ぶ）も同時に収音してしまうという問題が存在する。
【０００４】
この問題に対して、本願発明者は、複数のマイクロホンアレイを用いて、別々の方向から指向性を目的エリアへ向けて交差させ、目的エリア音を収音する方式（以下、第１の従来法と呼ぶ）を既に提案している（特願２０１２−２１７３１５号明細書及び図面）。第１の従来法は、各マイクロホンアレイのビームフォーマ出力を同時に処理することで、目的エリア音を抽出する。以下、第１の従来法を簡単に説明する。
【０００５】
図５（Ａ）は、２つのマイクロホンアレイＭＡ１及びＭＡ２の指向性を目的エリアＴＡＲに向けたときのイメージである。この状態では、各マイクロホンアレイＭＡ１、ＭＡ２のビームフォーマの出力に共に、目的エリアＴＡＲにある音源による目的エリア音だけでなく、同じ指向性方向の非目的エリアにある音源による非目的エリア音が含まれる。しかし、目的エリアＴＡＲは、全てのマイクロホンアレイＭＡ１及びＭＡ２の指向性に含まれているため、目的エリア音の成分は、図５（Ｂ）に示すように、各ビームフォーマの出力に、同じ割合、分布で含まれる。これと比較して、非目的エリア音成分は、ビームフォーマ出力毎に異なっている。このような特微から、各ビームフォーマ出力に共通に含まれる成分は、目的エリア音が有する成分と推定することができ、これに基づいて、第１の従来法が構築された。
【０００６】
図６は、第１の従来法に従った収音装置の概要構成を演算式に沿って示すブロック図である。
【０００７】
マイクロホンアレイＭＡ１を構成する複数のマイクロホンからの捕捉信号ｘ１１（ｔ）〜ｘ１Ｍ（ｔ）から第１の指向性形成部１１によって目的エリアＴＡＲ方向のビームフォーマ出力Ｘｍａ１(ｔ)が得られ、同様に、マイクロホンアレイＭＡ２を構成する複数のマイクロホンからの捕捉信号ｘ２１（ｔ）〜ｘ２Ｍ（ｔ）から第２の指向性形成部１２によって目的エリアＴＡＲ方向のビームフォーマ出力Ｘｍａ２(ｔ)が得られる。
【０００８】
一方のビームフォーマ出力Ｘｍａ１から他方のビームフォーマ出力Ｘｍａ２をスペクトル減算することにより、両ビームフォーマ出力で重なっている目的エリア音成分は消去されるが、各ビームフォーマ出力中の非目的エリア音成分は重ならないため、被減算側のビームフォーマ出力に含まれている非目的エリア音成分Ｎｍａ１が抽出される。（１）式は、概ねこのような考え方に従っている算出式である。
【０００９】
被減算側のビームフォーマ出力Ｘｍａ１から、そこに含まれている非目的エリア音成分Ｎｍａ１をスペクトル減算することにより、目的エリア音成分Ｙｍａ１が抽出される。（２）式は、概ねこのような考え方に従っている算出式である。（２）式におけるγｍａ１は、非目的エリア音成分の除去強度を定めている一定値をとる係数（スカラー量）である。
【００１０】
なお、（１）式及び（２）式におけるビームフォーマ出力Ｘｍａ１、Ｘｍａ２、非目的エリア音成分Ｎｍａ１、目的エリア音成分Ｙｍａ１はそれぞれ、周波数毎の振幅スペクトル値を要素としたベクトルとして表記している。
【数１】
2015171030.tif 000003
【００１１】
上述のような２回のスペクトル減算を適用した方式により目的エリア音Ｙｍａ１を抽出するためには、スペクトル減算される各ビームフォーマ出力Ｘｍａ１、Ｘｍａ２、に、同じタイミングの目的エリア音が同じパワーで含まれることが前提となる。図６における伝播遅延差補正部１３は、（１）式の演算に供する各ビームフォーマ出力Ｘｍａ１、Ｘｍａ２、のタイミングを同じにするためのものであり、パワー差補正部１４は、各ビームフォーマ出力Ｘｍａ１、Ｘｍａ２における目的エリア音のパワーを揃えるものである。これにより、非目的エリア音抽出用スペクトル減算部１５が（１）式の演算を実行でき、目的エリア音抽出用スペクトル減算部１６が（２）式の演算を実行できる。
【００１２】
目的エリア音が各マイクロホンアレイＭＡ１、ＭＡ２に到達する時間差τは、マイクロホンアレイＭＡ１、ＭＡ２と目的エリアＴＡＲ（例えば、エリアの中心位置を適用する）の位置情報が既知であれば、予め伝播遅延を計算して補正することができる。しかし、位置情報だけが既知では、各ビームフォーマ出力Ｘｍａ１、Ｘｍａ２間の目的エリア音のパワーを補正することが難しい。これは、目的エリア音成分が未知であることに加え、人間の音声には指向性があるため、目的エリアＴＡＲ内で話者の向きが変わると、その度にパワーが変化してしまうためである。
【００１３】
そこで、第１の従来法では、各ビームフォーマ出力Ｘｍａ１、Ｘｍａ２間で振幅スペクトルの比率を利用し、目的エリア音のパワー補正係数（スカラー）αｍａ１を算出している。この算出方法を説明する。
【００１４】
（３）式に従い、タイミングを揃えたビームフォーマ出力Ｘｍａ１(ｔ)及びＸｍａ２(ｔ−τ)間で周波数毎に振幅スペクトルの比を求め、その比率の最頻値αｍａ１を算出する。（３）式におけるｍｏｄｅ（Ａ（ｋ））は、変数ｋにより値が変わる関数値Ａ（ｋ）のうち最も多く出現した値（最頻値）を表している。（３）式におけるｋは周波数を表すパラメータであり、Ｍ、Ｎはそれぞれ、収音帯域の下限周波数、上限周波数である。Ｘｍａ１ｋ(ｔ)はビームフォーマ出力Ｘｍａ１(ｔ)の周波数ｋの振幅スペクトルを表し、Ｘｍａ２ｋ(ｔ−τ)はビームフォーマ出力Ｘｍａ２(ｔ−τ)の周波数ｋの振幅スペクトルを表している。上述のように、目的エリア音成分は、全てのビームフォーマ出力Ｘｍａ１(ｔ)及びＸｍａ２(ｔ−τ)に同じ割合、分布で含まれているため、目的エリア音の周波数では、比率が全て同じになる。逆に、非目的エリア音成分は、分布が各ビームフォーマ出力Ｘｍａ１(ｔ)、Ｘｍａ２(ｔ−τ)で異なるので、比率はばらつくことになる。この特性から、全ての周波数についてそれぞれ比率を求めた後、比率の最頻値を求めれば、その値がそのまま各ビームフォーマ出力の目的エリア音のパワーが等しくなるように補正する係数αｍａ１(ｔ)となる。
【数２】
2015171030.tif 000004
【００１５】
図７は、各ビームフォーマ出力間の周波数毎の振幅スペクトルの比率をヒストグラムで表した説明図である。図７（Ａ）は、各マイクロホンアレイＭＡ１、ＭＡ２が目的エリアＴＡＲから等距離に配置されている場合である。目的エリアＴＡＲからの距離が同じため、入力される目的エリア音のパワーはほぼ等しく、比率の最頻値は１に近い値となっている。図７（Ｂ）は、マイクロホンアレイＭＡ１よりもマイクロホンアレイＭＡ２の方が目的エリアＴＡＲに近い場合である。目的エリアＴＡＲに近いマイクロホンアレイＭＡ２の方が目的エリア音のパワーが大きいため、比率の最頻値は１より小さい値となる。算出したパワー補正係数を用い、各ビームフォーマ出力Ｘｍａ１(ｔ)及びＸｍａ２(ｔ−τ)に含まれる目的エリア音のパワーが全て等しくなるように補正した後、上記手法により目的エリア音を抽出することができる。
【００１６】
上述した（１）式〜（３）式は、マイクロホンアレイＭＡ１をメイン、マイクロホンアレイＭＡ２をサブとした処理を示しているが、マイクロホンアレイＭＡ１及びＭＡ２を逆にしても、同様に、目的エリア音の収音が可能である。
【００１７】
このように、第１の従来法を用いれば、目的エリアＴＡＲの周囲に非目的エリア音源が存在していても、目的エリア音のみを収音することができる。
【００１８】
しかし、目的エリアＴＡＲ内に複数の音源が存在していると、各マイクロホンアレイＭＡ１、ＭＡ２で収音される各音源のパワーにばらつきが生じる場合がある。例えば、図８に示すように、目的エリアＴＡＲ内に指向性を持った音源ＳＡ及びＳＢが存在し、音源ＳＡ及びＳＢ共にマイクロホンアレイＭＡ１に対して９０度方向（一方は時計回りに９０度方向、他方は反時計回りに９０度方向）を向いているが、マイクロホンアレイＭＡ２に対して音源ＳＡは後ろ、音源ＳＢは正面を向いている、という状況もあり得る。この場合において、各マイクロホンアレイＭＡ１、ＭＡ２と目的エリアＴＡＲの距離が等しければ、各マイクロホンアレイＭＡ１、ＭＡ２で収音された音源ＳＡのパワーは、マイクロホンアレイＭＡ１の方がマイクロホンアレイＭＡ２よりも大きくなる。逆に、音源Ｂに関しては、マイクロホンアレイＭＡ２の方がマイクロホンアレイＭＡ１よりも大きくなる。この場合、各ビームフォーマ出力間の比率を算出すると、音源ＳＡとＳＢの比率はそれぞれ異なり、比率のヒストグラムでは、図９に示すように、単峰にならず極値（以下、ピーク値と呼ぶ）が複数できる多峰になる。第１の従来法は、最頻値の比率をパワー補正係数とするため、音源によってはパワー補正が充分でなく、目的エリア音の抽出の際に、目的エリア音の成分の一部が抑圧されてしまう可能性がある。
【００１９】
そこで、特許出願人は、各ビームフォーマ出力間の比率の頻度を求めた後、ある一定以上の頻度をもつピーク値だけを検出し、各ピーク値の中で最大の値をパワー補正係数とする方式（以下、第２の従来法と呼ぶ）を提案している（特願２０１３−１５１８９３号明細書及び図面）。
【００２０】
図１０は、目的エリア内に複数の音源が存在する場合の各目的エリア音源に対するパワー補正係数と抽出した雑音のパワーの関係の一例を示した図表である。第１の従来法に係る課題の条件から、例えば、マイクロホンアレイＭＡ１のビームフォーマ出力Ｘｍａ１に含まれる目的エリア音源Ａ、Ｂのパワーが共に６、マイクロホンアレイＭＡ２のビームフォーマ出力Ｘｍａ２では音源Ａのパワーが３、音源Ｂのパワーが９であるとする。まず、マイクロホンアレイＭＡ１をメイン、マイクロホンアレイＭＡ２をサブとしてエリア収音する場合を考える。周波数毎に振幅スペクトルの比率を求め、その頻度をヒストグラムに表すと、ピーク値が０．６７と２の２箇所に現れることになる。
【００２１】
ここで、第１の従来法のように、最頻値をパワー補正係数として設定すると、ピーク値０．６７と２の頻度は状況によって変わるため、どちらが選択されるか予想できない。仮に、ピーク値０．６７がパワー補正係数αｍａ１として選択された場合、（１）式で抽出される非目的エリア音Ｎｍａ１には、音源Ａのパワーが４．０だけ含まれる。つまり、音源Ａに対するパワー補正が充分でないため、スペクトル減算後に音源Ａの成分が消えずに残っている状態である。このまま（２）式に従って目的エリア音を抽出すると、音源Ａの成分が減算されて抑圧されてしまう。逆に、ピーク値２．０がパワー補正係数αｍａ１として選択された場合、（１）式に従って抽出した非目的エリア音Ｎｍａ１に含まれる音源Ｂのパワーは−１２になる。しかし、スペクトル減算では、処理結果が０未満になることはないので、成分がマイナスになった場合は、０に置き換えるかフロアリングにより０に近い値とする。そのため、抽出された非目的エリア音Ｎｍａ１には音源Ａ、Ｂが共に含まれず、続く処理でどちらの音源も抑圧されずに目的エリア音が抽出されることになる。同様に、マイクロホンアレイＭＡ２をメイン、マイクロホンアレイＭＡ１をサブとした場合では、補正係数αｍａ２を０．５とすると音源Ｂが抑圧されてしまうが、補正係数αｍａ２を１．５にしたときは、どちらの音源Ａ、Ｂも抑圧されず目的エリア音として抽出することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００２２】
【非特許文献１】浅野太著、“音のアレイ信号処理  −音源の定位・追跡と分離”、社団法人日本音響学会、コロナ社、２０１１年２月２５日発行
【非特許文献２】矢頭隆、森戸誠、山田圭、小川哲司共著、“正方形マイクロホンアレイによる音源分離技術（＜特集＞音声認識技術の実用化への取り組み）”、一般社団法人情報処理学会、情報処理５１（１１）、ｐｐ．１４１０−１４１６、２０１０年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
第２の従来法を用いれば、目的エリア内に音源が複数存在する状況においても、全ての目的エリア音源を抑圧することなく抽出することができる。つまり、エリア収音後の各目的エリア音源の（音量）レベルは、もともとビームフォーマ出力に含まれている大きさを保っていることになる。そのため、図８に示すような音源の配置の場合でも、マイクロホンアレイＭＡ２をメインとして第２の従来法によるエリア収音処理を行うと、マイクロホンアレイＭＡ２に対して後ろを向いている音源Ａのレベルが音源Ｂに比べて小さい状態のままで出力され、会話が聞き取り難いという状況が発生する可能性がある。第２の従来法では、比率の頻度のピーク値の最大値から最小値の間で、目的エリア音パワー補正係数の値を設定することにより、音源のレベルを調節する方法も提案している。
【００２４】
しかしながら、この方法はレベルの調節にスペクトル減算を用いるため、調節後に音源の音質が劣化する可能性がある。また、一方の音源のレベルを一定量だけ小さくすることはできても、大きくすることはできないため、全ての目的エリア音源を同じレベルに調節できる状況が限られている。
【００２５】
そのため、目的エリア内に複数の音源が存在する場合において、音質を保ったまま全ての音源のレベルを同じようにすることが可能な収音装置及びプログラムが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
第１の本発明の収音装置は、（１）複数のマイクロホンアレイと、（２）上記各マイクロホンアレイからの入力をビームフォーマによって目的エリア方向へ指向性を形成する指向性形成手段と、（３）上記各マイクロホンアレイのビームフォーマ出力間で周波数毎に振幅スペクトルの比率を算出し、比率の頻度を算出し、頻度のピーク値を検出し、ある一定以上の頻度のピーク値を求め、補正係数とする目的エリア音パワー補正係数算出手段と、（４）上記目的エリア音パワー補正係数算出手段が算出した補正係数の最大値を用い、上記各マイクロホンアレイのビームフォーマ出力を補正し、それぞれをスペクトル減算することで目的エリア方向に存在する非目的エリア音を抽出し、抽出した非目的エリア音を各マイクロホンアレイのビームフォーマ出力からスペクトル減算することにより目的エリア音を抽出する目的エリア音抽出手段と、（５）上記目的エリア音パワー補正係数算出手段が算出した補正係数の大きい順にビームフォーマ出力を補正してスペクトル減算を行い、非目的エリア音成分と１又は複数の目的エリア音成分を含んだ目的エリア混合成分を抽出し、異なる目的エリア音成分を含んだ目的エリア混合成分間の相違に基づいて、各目的エリア音成分を推定する目的エリア音成分推定手段と、（６）上記目的エリア音成分推定手段によって推定された各目的エリア音成分のパワー情報を求め、上記目的エリア音抽出手段から出力された複数の音源に係る目的エリア音出力のパワーレベルが揃うように調節する目的エリア音レベル調節手段とを備えることを特徴とする。
【００２７】
第２の本発明の収音プログラムは、複数のマイクロホンアレイを有する収音装置に搭載されるコンピュータを、（１）上記各マイクロホンアレイからの入力をビームフォーマによって目的エリア方向へ指向性を形成する指向性形成手段と、（２）上記各マイクロホンアレイのビームフォーマ出力間で周波数毎に振幅スペクトルの比率を算出し、比率の頻度を算出し、頻度のピーク値を検出し、ある一定以上の頻度のピーク値を求め、補正係数とする目的エリア音パワー補正係数算出手段と、（３）上記目的エリア音パワー補正係数算出手段が算出した補正係数の最大値を用い、上記各マイクロホンアレイのビームフォーマ出力を補正し、それぞれをスペクトル減算することで目的エリア方向に存在する非目的エリア音を抽出し、抽出した非目的エリア音を各マイクロホンアレイのビームフォーマ出力からスペクトル減算することにより目的エリア音を抽出する目的エリア音抽出手段と、（４）上記目的エリア音パワー補正係数算出手段が算出した補正係数の大きい順にビームフォーマ出力を補正してスペクトル減算を行い、非目的エリア音成分と１又は複数の目的エリア音成分を含んだ目的エリア混合成分を抽出し、異なる目的エリア音成分を含んだ目的エリア混合成分間の相違に基づいて、各目的エリア音成分を推定する目的エリア音成分推定手段と、（５）上記目的エリア音成分推定手段によって推定された各目的エリア音成分のパワー情報を求め、上記目的エリア音抽出手段から出力された複数の音源に係る目的エリア音出力のパワーレベルが揃うように調節する目的エリア音レベル調節手段として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、目的エリア内に複数の音源が存在する場合において、音質を保ったまま全ての音源のレベルを同じようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１の実施形態に係る収音装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る収音装置における目的エリア音パワー補正係数の算出方法と目的エリア音成分の推定方法の手順を示すフローチャートである。
【図３】マイクロホンアレイＭＡ２をメインとしてエリア収音処理をする場合のパワー補正係数値に対する各目的エリア音源のパワーの変化を示した説明図である。
【図４】マイクロホンアレイＭＡ１をメインとしてエリア収音処理をする場合のパワー補正係数値に対する各目的エリア音源のパワーの変化を示した説明図である。
【図５】２つのマイクロホンアレイを用い、別々の場所から指向性を目的エリア方向に向けた状態と、そのときのスペクトルを示す説明図である。
【図６】第１の従来法による収音装置の構成を示すブロック図である。
【図７】各マイクロホンアレイのビームフォーマ出力間の周波数毎の振幅スペクトルの比率をヒストグラムで示した説明図である。
【図８】第１の従来法で課題が生じる２つのマイクロホンアレイの配置例を示す説明図である。
【図９】目的エリア内に複数の音源が存在する場合の各ビームフォーマ出力間の周波数毎の振幅スペクトルの比率をヒストグラムで示した説明図である。
【図１０】目的エリア内に２つの音源が存在する場合の各目的エリア音源に対するパワー補正係数と抽出した非目的エリア音のパワーの関係の一例を示した図表である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明による収音装置及びプログラムの第１の実施形態を、図面を参照にして説明する。
【００３１】
（Ａ−１）第１の実施形態における技術思想
第１の実施形態の収音装置における構成及び動作の説明に先立ち、第１の実施形態の収音装置が適用している技術思想について説明する。
【００３２】
第１の実施形態では、各目的エリア音源の成分を推定し、エリア収音処理後のデータに含まれる各目的エリア音源の平均パワーを求め、最も大きいパワーの目的エリア音源と同じレベルになるように、他の目的エリア音源のパワーを補正する。
【００３３】
通常、エリア収音後のデータは、複数の目的エリア音源が混ざったままであり、どの周波数がどの目的エリア音源に含まれるのかを推定することは難しい。しかし、各マイクロホンアレイのビームフォーマ出力間で、目的エリア音源のパワーに差がある場合、目的エリア音補正係数の値を変えることにより各目的エリア音源成分を推定することができる。図３は、各ビームフォーマ出力中の各目的エリア音成分が図１０に示す値であった場合、マイクロホンアレイＭＡ２をメインとしてエリア収音処理を行う過程において、目的エリア音補正係数の値を変えていったときの各音源のパワーの変化を表している。音源のパワーが変化しなくなった目的エリア音補正係数値が、その音源に対応した補正係数値（比率の頻度のピーク値）となる。第２の従来法のように、目的エリア音源Ｂに係るパワーが変化しなくなった一定値Ｐ２を補正係数としてエリア収音処理を行った場合、目的エリア音源Ａ及びＢ共に各ビームフォーマ出力に含まれるパワーは等しくなっているため、（１）式の出力は非目的エリア音成分Ｎ０だけとなる。それに対して、目的エリア音源Ａに係る変化しなくなった一定値Ｐ１を補正係数とした場合、目的エリア音源Ａに関しては、各ビームフォーマ出力に含まれるパワーは等しいため、（１）式の出力には、目的エリア音源Ａの成分ＳＡは含まれない。しかし、目的エリア音源Ｂに関しては、パワーの補正が充分でないため（１）式の出力に成分が残ってしまう。つまり、補正係数値をＰ１としたとき、（１）式の出力ＮＳ１（＝Ｎｍａ１）には、非目的エリア音成分Ｎ０と目的エリア音源Ｂの成分ＳＢが含まれることになる。そのため、このままエリア収音処理を行うと、目的エリア音源Ｂの成分ＳＢがスペクトル減算により削られ、音質が劣化する原因となる。
【００３４】
第１の実施形態では、本来、エリア収音処理に適さない非目的エリア音と目的エリア音源Ｂが混ざった出力ＮＳＢを利用して目的エリア音源成分の推定を行う。非目的エリア音成分は、Ｎ０とＮＳＢのどちらにも含まれているため、（４）式に従ってスペクトル減算を行えば、目的エリア音源Ｂの成分ＳＢのみ抽出することができる。ここで、α０はスペクトル減算の強度係数であり、通常の収音環境では例えば１．０を適用することができる。
【数３】
2015171030.tif 000005
【００３５】
その後、（５）式に従って再びスペクトル減算することにより、他方の目的エリア音源Ａの成分ＳＡを抽出することができる。ここで、α１はスペクトル減算の強度係数であり、（６）式に従って算出する。（６）式では、（３）式と同様にビームフォーマ出力Ｘｍａ２と目的エリア音源Ｂの成分ＳＢのパワーの比率を求め、求めた比率をヒストグラムにして、その最頻値を算出している。
【数４】
2015171030.tif 000006
【００３６】
各目的エリア音源の成分は、スペクトル減算の出力のままでも良いが、以下のような操作を行って出力するようにしても良い。
【００３７】
例えば、バイナリマスクなどの手法を使い、目的エリア音源Ａの成分ＳＡと目的エリア音源Ｂの成分ＳＢのパワーを周波数毎に比較し、小さい方の成分は全て０とするようにしても良い。目的エリア音源Ａの成分ＳＡと目的エリア音源Ｂの成分ＳＢを推定した後、（７）式に示すように、目的エリア音源Ｂに係る変化しなくなったパワーに対応した補正係数値Ｐ２での目的エリア音源Ａの成分ＳＡと目的エリア音源Ｂの成分ＳＢの平均パワーＰＳＢ及びＰＳＡの比率を求め、この比率βを目的エリア音源Ａの成分ＳＡにのみ乗算することで、目的エリア音源Ａの成分ＳＡと目的エリア音源Ｂの成分ＳＢのパワーを同じにすることができる。
【００３８】
β＝ＰＳＢ／ＰＳＡ      …（７）
但し、比率βの値が１．０に近い場合（設定した閾値の範囲内にある場合）には、レベル補正を行わないようにしても良い。これにより、上述した場合とは逆にマイクロホンアレイＭＡ１をメインにエリア収音処理した場合においても（図４に示すような目的エリア音源Ａ及びＢ間でほとんど音量差がないような状況においても）問題なく動作させることができる。ここで、図４は、マイクロホンアレイＭＡ１をメインとしてエリア収音処理をする場合のパワー補正係数値に対する各目的エリア音源のパワーの変化を示した説明図であり、マイクロホンアレイＭＡ２をメインとした図３に対応する図面である。
【００３９】
（Ａ−２）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態に係る収音装置の構成を示すブロック図である。マイクロホンアレイを除く図１に示す部分は、ハードウェア的に各種回路を接続して構築されても良く、また、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有する汎用的な装置若しくはユニットが所定のプログラムを実行することで該当する機能を実現するように構築されても良く、いずれの構築方法を採用した場合であっても、機能的には、図１で表すことができる。
【００４０】
図１において、第１の実施形態に係る収音装置２０は、複数（図１は２個の場合を示している）のマイクロホンアレイＭＡ１及びＭＡ２、データ入力部２１、指向性形成部２２、伝播遅延差補正部２３、空間座標データ保持部２４、目的エリア音パワー補正係数算出部２５、目的エリア音抽出部２６、目的エリア音成分推定部２７及び目的エリア音レベル調節部２８を備える。
【００４１】
第１のマイクロホンアレイＭＡ１は、目的エリア（以下、符号ＴＡＲを用いる；図５参照）が存在する空間の、目的エリアＴＡＲを指向できる場所に配置される。第１のマイクロホンアレイＭＡ１は、図６に示したように、Ｍ個（Ｍ≧２）のマイクロホンａ１１、ａ１２、…、ａ１Ｍから構成され、各マイクロホンａ１１、ａ１２、…、ａ１Ｍが音響を収音（捕捉）して音響信号ｘ１１、ｘ１２、…、ｘ１Ｍを当該収音装置２０の本体に入力する。
【００４２】
第２のマイクロホンアレイＭＡ２は、第１のマイクロホンアレイＭＡ１とは異なる、目的エリアＴＡＲを指向できる場所に配置されるが、第１のマイクロホンアレイＭＡ１と同様な構成を有する。第２のマイクロホンアレイＭＡ２を構成する各マイクロホンａ２１、ａ２２、…、ａ２Ｍから音響信号ｘ２１、ｘ２２、…、ｘ２Ｍが入力される。
【００４３】
図１では、第１及び第２のマイクロホンアレイＭＡ１及びＭＡ２が直線上に並設されているように記載しているが、これは紙面上の都合のためであり、実際的な配置では、第１のマイクロホンアレイＭＡ１（のマイクロホンの配置平面）が目的エリアＴＡＲを臨む方向と、第２のマイクロホンアレイＭＡ２が目的エリアＴＡＲを臨む方向とがなす角度がある程度の値（例えば、４５度以上）であることが好ましい（上述した図５参照）。
【００４４】
第１又は第２のマイクロホンアレイＭＡ１、ＭＡ２を構成するＭ個のマイクロホンの配置はビームフォーマを実行できる配置であれば良く、例えば、横一列、縦一列、十字状又は格子状のいずれかであっても良い。
【００４５】
データ入力部２１は、マイクロホンアレイＭＡ１、ＭＡ２で収音した音響信号をアナログ信号からデジタル信号（データ）に変換するものである。なお、上述した図６では、データ入力部の図示を省略している。
【００４６】
指向性形成部２２は、各マイクロホンアレイＭＡ１、ＭＡ２からの出力（デジタル信号）に対するビームフォーマにより、目的エリア方向に向けた指向性ビームを形成し、各マイクロホンアレイＭＡ１、ＭＡ２についてのビームフォーマ出力Ｘｍａ１(ｔ)及びＸｍａ２(ｔ)を得るものである。ビームフォーマ法として、加算型の遅延和法、減算型のスペクトル減算法など各種手法を使うことができる。また、ターゲットとする目的エリアＴＡＲの範囲に応じて指向性の強度を変更するようにしても良い。ここで、指向性形成部２２が、上述した図６における第１及び第２の指向性形成部１１及び１２に対応している。
【００４７】
空間座標データ保持部２４は、目的エリアＴＡＲ（の中心）の位置情報や、各マイクロホンアレイＭＡ１、ＭＡ２の位置情報を保持しているものである。
【００４８】
伝播遅延差補正部２３は、目的エリアＴＡＲと各マイクロホンアレイＭＡ１、ＭＡ２の距離の違いにより発生する伝播遅延時間の差を算出し、その差を吸収するように、各マイクロホンアレイＭＡ１、ＭＡ２についてのビームフォーマ出力Ｘｍａ１(ｔ)及びＸｍａ２(ｔ)の少なくとも一方を補正するものである。具体的な手順例は、以下の通りであり、マイクロホンアレイの数が３以上でも適用できるように説明する。まず、空間座標データ保持部２４から、目的エリアＴＡＲの位置と各マイクロホンアレイの位置を取得し、各マイクロホンアレイへの目的エリア音の到達時間（伝播遅延時間）の差を算出する。目的エリアＴＡＲから最も遠い位置に配置されたマイクロホンアレイに目的エリア音が到達するタイミングを基準とし、全てのマイクロホンアレイに目的エリア音が同時に到達するように、基準のマイクロホンアレイ以外の他の全てのマイクロホンアレイのビームフォーマ出力に遅延を加える。
【００４９】
ここで、伝播遅延差補正部２３及び空間座標データ保持部２４が、上述した図６における伝播遅延差補正部１４に対応している。
【００５０】
なお、目的エリアＴＡＲが変更されることなく、かつ、その目的エリアＴＡＲと各マイクロホンアレイＭＡ１、ＭＡ２との距離が等しい場合には、伝播遅延差補正部２３及び空間座標データ保持部２４を省略することができる。
【００５１】
目的エリア音パワー補正係数算出部２５は、各ビームフォーマ出力Ｘｍａ１、Ｘｍａ２における目的エリア音のパワーを揃えるための補正係数を算出するものである。目的エリア音パワー補正係数算出部２５の詳細については、動作説明の項で明らかにする。
【００５２】
目的エリア音抽出部２６は、目的エリア音パワー補正係数算出部２５で算出した補正係数の内で最大値を選択し、各ビームフォーマ出力を補正した後にスペクトル減算することにより、目的エリア方向に存在する非目的エリア音を抽出し、さらに、抽出した非目的エリア音を各ビームフォーマの出力からスペクトル減算することにより、目的エリア音を抽出するものである。
【００５３】
目的エリア音成分推定部２７は、目的エリア音パワー補正係数算出部２５で算出した補正係数値の大きい順に各ビームフォーマ出力を補正してスペクトル減算を行い、非目的エリア音成分と各目的エリア音成分を推定するものである。目的エリア音成分推定部２７の詳細については、動作説明の項で明らかにする。
【００５４】
目的エリア音レベル調節部２８は、目的エリア音抽出部２６の出力の中で最も大きい平均パワーの目的エリア音源とそれ以外の音源との平均パワーの比を求め、後述する条件を満たす場合に、各比率をそれぞれ対応した目的エリア音源成分に乗算し、パワーレベルを調節するものである。ここで、目的エリア音レベル調節部２８がレベル調節を行う条件は、比率が１．０±任意の定数の範囲を超えているという条件である。
【００５５】
（Ａ−３）第１の実施形態の動作
次に、上述した構成を有する第１の実施形態に係る収音装置２０の動作を説明する。
【００５６】
目的エリアＴＡＲに位置している全ての音源が放音した音響は、目的エリアＴＡＲを処理対象としている、全てのマイクロホンアレイＭＡ１及びＭＡ２のマイクロホンａ１１、ａ１２、…、ａ１Ｍ、ａ２１、ａ２２、…、ａ２Ｍによって捕捉される。なお、マイクロホンアレイＭＡ１及びＭＡ２のマイクロホンａ１１、ａ１２、…、ａ１Ｍ、ａ２１、ａ２２、…、ａ２Ｍは、目的エリアＴＡＲ以外のエリアに存在する音源からの音響も捕捉する。
【００５７】
第１のマイクロホンアレイＭＡ１の全てのマイクロホンａ１１、ａ１２、…、ａ１Ｍが捕捉して得た音響信号（アナログ信号）ｘ１１、ｘ１２、…、ｘ１Ｍは、データ入力部２１によってデジタル信号に変換されて指向性形成部２２に与えられ、同様に、第２のマイクロホンアレイＭＡ２の全てのマイクロホンａ２１、ａ２２、…、ａ２Ｍが捕捉して得た音響信号（アナログ信号）ｘ２１、ｘ２２、…、ｘ２Ｍは、データ入力部２１によってデジタル信号に変換されて指向性形成部２２に与えられる。
【００５８】
第１のマイクロホンアレイＭＡ１からのデジタル信号に変換された全ての音響信号に対し、指向性形成部２２によって、目的エリアＴＡＲの方向を指向性方向とするビームフォーマ処理が施されて、メインのビームフォーマ出力Ｘｍａ１(ｔ)が得られて伝播遅延差補正部２３に与えられる。また、第２のマイクロホンアレイＭＡ２からのデジタル信号に変換された全ての音響信号に対し、指向性形成部２２によって、目的エリアＴＡＲの方向を指向性方向とするビームフォーマ処理が施されて、サブのビームフォーマ出力Ｘｍａ２(ｔ)が得られて伝播遅延差補正部２３に与えられる。
【００５９】
伝播遅延差補正部２３において、空間座標データ保持部２４の保持データに基づいて、目的エリアＴＡＲと各マイクロホンアレイＭＡ１、ＭＡ２の距離の違いにより発生する、目的エリアＴＡＲから第１のマイクロホンアレイＭＡ１への伝播遅延時間と、目的エリアＴＡＲから第２のマイクロホンアレイＭＡへの伝播遅延時間との差が算出され、その時間差を吸収するように、各マイクロホンアレイＭＡ１、ＭＡ２についてのビームフォーマ出力Ｘｍａ１(ｔ)及びＸｍａ２(ｔ)の少なくとも１つの時間軸が補正される。
【００６０】
以上のようにして時間軸が揃えられたビームフォーマ出力（周波数領域の信号）Ｘｍａ１(ｔ)及びＸｍａ２(ｔ−τ)が、目的エリア音パワー補正係数算出部２５に与えられる。遅延が付与されるビームフォーマ出力がサブのマイクロホンアレイのビームフォーマ出力に限らないが、上述では、サブのマイクロホンアレイのビームフォーマ出力をＸｍａ２(ｔ−τ)と表記した。
【００６１】
目的エリア音パワー補正係数算出部２５においては、時間軸が揃えられたビームフォーマ出力Ｘｍａ１(ｔ)及びＸｍａ２(ｔ−τ)に基づいて、これらビームフォーマ出力Ｘｍａ１(ｔ)及びＸｍａ２(ｔ−τ) における目的エリア音のパワーを揃えるための補正係数が算出される。
【００６２】
図２は、目的エリア音パワー補正係数算出部２５及び目的エリア音成分推定部２７における処理を示すフローチャートである。なお、見方を変えれば、図２は、目的エリア音パワー補正係数算出部２５及び目的エリア音成分推定部２７の詳細構成を示すブロック図と見ることもできる。
【００６３】
最初に、目的エリア音パワー補正係数算出部２５は、各ビームフォーマ出力Ｘｍａ１(ｔ)、Ｘｍａ２(ｔ−τ)間で、周波数毎に振幅スペクトルの比率を求める（ステップＳ１）。
【００６４】
次に、目的エリア音パワー補正係数算出部２５は、求めた振幅スペクトルの比率の頻度を算出し（ステップＳ２）、頻度のピーク値を検出する（ステップＳ３）。例えば、データの中で１階微分値が０であって（極値）、２階微分値がマイナスであるデータ点（極大値）の振幅スペクトルの比率の値をピーク値とすることにより、ピーク値を検出する。また、頻度が何回か連続で増加した後（ここでは、振幅スペクトルの比率を１単位分だけ増加させることを１回と表現している）、何回か連続で減少したとき、その変換点をピーク値であると判定するようにしても良い。
【００６５】
目的エリア音パワー補正係数算出部２５は、ピーク値を検出すると、予め設定されている閾値以上の頻度を有するピーク値をそれぞれ、パワー補正係数とする（ステップＳ４）。この際、目的エリアＴＡＲを撮像した画像情報の分析などから、予め音源数が分かっている場合には、頻度の高い方から順に音源数だけピーク値を選んでパワー補正係数とするようにしても良い。
【００６６】
以上にようにして決定されたパワー補正係数は、目的エリア音抽出部２６及び目的エリア音成分推定部２７に与えられる。
【００６７】
目的エリア音抽出部６において、目的エリア音パワー補正係数算出部５が算出したパワー補正係数の内の最大値が選択され、サブのマイクロホンアレイに係るビームフォーマ出力に乗算された後、メインのマイクロホンアレイに係るビームフォーマ出力からスペクトル減算され、非目的エリア音成分が抽出される。さらに、目的エリア音抽出部６において、抽出された非目的エリア音が各ビームフォーマ出力からスペクトル減算されることにより、目的エリア音が抽出される。
【００６８】
目的エリア音成分推定部２７において、目的エリア音パワー補正係数算出部５で算出されたパワー補正係数値の大きい順に各ビームフォーマ出力が補正された後、スペクトル減算が実行され、非目的エリア音成分と各目的エリア音成分が推定される。
【００６９】
図２の右側は、目的エリア音成分推定部２７における目的エリア音成分を推定する処理を示している。目的エリア音源が２つの場合、まず、パワー補正係数の最大値をサブのマイクロホンアレイに係るビームフォーマ出力に乗算した後、メインのマイクロホンアレイに係るビームフォーマ出力からスペクトル減算することにより、非目的エリア音成分Ｎ０が抽出される。この非目的エリア音成分Ｎ０の抽出処理は、目的エリア音抽出部２６における処理の一部と同じであるので流用することができる。
【００７０】
さらに、２番目に大きいパワー補正係数が、サブのマイクロホンアレイに係るビームフォーマ出力に乗算された後、メインのマイクロホンアレイに係るビームフォーマ出力からスペクトル減算されることにより、非目的エリア音成分Ｎ０を含んだ目的エリア音成分ＮＳ１（＝ＮＳＢ）が抽出される（Ｓ５）。
【００７１】
次に、（４）式に従って、抽出された非目的エリア音成分Ｎ０を含んだ目的エリア音成分ＮＳ１から、非目的エリア音成分Ｎ０がスペクトル減算されることにより、一方の目的エリア音源成分Ｓ１（＝ＳＢ）が推定される（Ｓ６）。推定する際に、スペクトル減算の後にバイナリマスクを行うことで、ある周波数を一つの目的エリア音源成分に属するように振り分けるようにしても良い。
【００７２】
その後、(５)式に従って、メインのマイクロホンアレイに係るビームフォーマ出力から、他の目的エリア音源成分Ｓ１（＝ＳＢ）と非目的エリア音成分Ｎ０がそれぞれスペクトル減算されて、もう一方の目的エリア音成分Ｓ２（＝ＳＡ）が推定される（Ｓ７）。このスペクトル減算時に、他の目的エリア音源成分Ｓ１（＝ＳＢ）に乗算する係数α１は、例えば、（６）式に示したように、メインのマイクロホンアレイに係るビームフォーマ出力と他の目的エリア音源成分Ｓ１（＝ＳＢ）を周波数毎に比を求め、その比をヒストグラムにしたときの最頻値とする。
【００７３】
目的エリア音レベル調節部２８において、（７）式に示したように、目的エリア音抽出部６の出力中で最も大きい平均パワーの目的エリア音源の平均パワーと、それ以外の目的エリア音源の平均パワーの比が求められ、各比率が、それぞれ対応した目的エリア音源成分に乗算され、目的エリア音源成分毎のパワーレベルが揃うように調節される。この際、比率が１．０±任意の定数の範囲内に含まれる目的エリア音源については、レベルの補正は実行されない。
【００７４】
（Ａ−４）第１の実施形態の効果
第１の実施形態によれば、各目的エリア音源の成分を推定し、エリア収音処理後のデータに含まれる各目的エリア音源の平均パワーを求め、最も大きいパワーの目的エリア音源と同じレベルになるように、他の目的エリア音源のパワーを補正するようにしたので、目的エリア内に複数の音源が存在する場合において、音質を保ったまま全ての音源のレベルを同様にすることができる。
【００７５】
（Ｂ）他の実施形態
上記各実施形態の説明においても種々変形実施形態に言及したが、さらに、以下に例示するような変形実施形態を挙げることができる。
【００７６】
第１の実施形態においては、複数の目的エリア音源成分のパワーを揃うようにさせる比率βを（７）式に従って算出する場合を示したが、他の算出方法を適用するようにしても良い。例えば、各時刻での比率をそれぞれ算出し、その複数の比率の平均を、パワーを揃うようにさせる比率βとして適用するようにしても良い。
【００７７】
また、第１の実施形態においては、平均パワーが最大な目的エリア音源成分の平均パワーに、他の目的エリア音源成分の平均パワーを揃うようにさせる場合を示したが、平均パワーが最大な目的エリア音源成分を含め、全ての目的エリア音源成分のレベル（例えば平均パワー）が予め定められている所定レベルになるように、各目的エリア音源成分のレベルを調節するようにしても良い。
【００７８】
さらに、第１の実施形態においては、第１のマイクロホンアレイに係るビームフォーム出力をメインとし、第２のマイクロホンアレイに係るビームフォーム出力をサブとして目的エリア音を抽出するものを示したが、第１及び第２のマイクロホンアレイに係るビームフォーム出力を利用した他の方法によって目的エリア音を抽出するようにしても良い。例えば、第１のマイクロホンアレイに係るビームフォーム出力をメイン、第２のマイクロホンアレイに係るビームフォーム出力をサブとして抽出した目的エリア音と、第２のマイクロホンアレイに係るビームフォーム出力をメイン、第１のマイクロホンアレイに係るビームフォーム出力をサブとして抽出した目的エリア音のうち、一方を出力する目的エリア音として選択するようにしても良い。例えば、抽出された目的エリア音の音量レベルやパワーの大小から一方を選択する。また例えば、第１のマイクロホンアレイに係るビームフォーム出力をメイン、第２のマイクロホンアレイに係るビームフォーム出力をサブとして抽出した目的エリア音と、第２のマイクロホンアレイに係るビームフォーム出力をメイン、第１のマイクロホンアレイに係るビームフォーム出力をサブとして抽出した目的エリア音との平均値や加算値を、出力する目的エリア音とするようにしても良い。
【００７９】
第１の実施形態では、マイクロホンアレイが２つの場合において、各目的エリア音源成分を推定する場合を示したが、目的エリア音源が３つ以上の場合でも同様に各目的エリア音源成分を推定することができる。例えば、目的エリア音源がＡ、Ｂ、Ｃの３つの場合、補正係数として検出されるピークはＰ１、Ｐ２、Ｐ３の３つとなる。この順番で値が大きいとすれば、まず、補正係数値Ｐ３でビームフォーマ出力を補正した後にスペクトル減算を行い、非目的エリア音源成分Ｎ０を抽出する。同様に、補正係数値Ｐ２及びＰ１を適用して、スペクトル減算を行い、それぞれ、非目的エリア音成分Ｎ０と目的エリア音源Ｃの成分ＳＣが含まれる混合成分ＮＳ１と、非目的エリア音成分Ｎ０と目的エリア音源Ｃの成分ＳＣと目的エリア音源Ｂの成分ＳＢが含まれる混合成分ＮＳ２とを抽出する。次に、（４）式と同様なスペクトル減算を行うことにより、目的エリア音源Ｃの成分ＳＣを抽出し、抽出した目的エリア音源Ｃの成分ＳＣも利用し、（４）式に準じた演算を実行することにより目的エリア音源Ｂの成分ＳＢを抽出する。最後に（５）式に準じた演算を実行することにより、目的エリア音源Ａの成分ＳＡを抽出する。以上のように、目的エリア音源が３つ以上の場合にも、第１の実施形態で説明した考え方（技術思想）により、各目的エリア音源成分を推定することができる。
【００８０】
第１の実施形態では、図１に示すように各部が配置されているものを示したが、本発明の特徴から離れないならば、各部の位置関係が逆であっても良い。例えば、伝播遅延差補正部２３を指向性形成部２２の前段に設けるようにしても良い。
【００８１】
第１の実施形態では、ピーク値として取り扱う振幅スペクトル比率は、その頻度が閾値以上であることを要するものを示したが、これに代え、又は、これに加えて、他の条件を導入するようにしても良い。例えば、最大頻度の所定割合以上の頻度をとることを、ピーク値として取り扱う振幅スペクトル比率の条件とするようにしても良い。
【００８２】
第１の実施形態では、目的エリア音レベル調節部が常にレベル調節を行うものを示したが、レベル調節を行うか否かをオペレータが選択できるようにしても良い。
【００８３】
第１の実施形態では、各目的エリア音としてレベル調節が実行されたものを出力するものを示したが、レベル調節前の平均パワーの情報をも併せて出力するようにしても良い。
【００８４】
第１の実施形態では、マイクロホンアレイが捕捉して得た音響信号をリアルタイムに処理するものを示したが、マイクロホンアレイが捕捉して得た音響信号を記憶媒体に記憶させ、その後、記憶媒体から読み出して処理して目的エリア音の強調信号を得るようにしても良い。このように記憶媒体を利用する場合には、マイクロホンアレイが設定されている場所と、目的エリア音の抽出処理する場所とが離れていても良い。同様に、リアルタイムに処理する場合にも、マイクロホンアレイが設定されている場所と、目的エリア音の抽出処理する場所とが離れていても良く、通信により信号を遠隔地に供給するようにしても良い。以上のような記憶媒体や通信を利用したりする場合も、本発明の「収音装置」の概念に含まれるものとする。
【００８５】
上記各実施形態では、各マイクロホンアレイにおけるマイクロホンの数が同じものを示したが、各マイクロホンアレイにおけるマイクロホンの数が異なっていても良い。
【符号の説明】
【００８６】
ＭＡ１、ＭＡ２…マイクロホンアレイ、２０…収音装置、２１…データ入力部、２２…指向性形成部、２３…伝播遅延差補正部、２４…空間座標データ保持部、２５…目的エリア音パワー補正係数算出部、２６…目的エリア音抽出部、２７…目的エリア音成分推定部、２８…目的エリア音レベル調節部。
【図１】
2015171030.tif 000007
【図２】
2015171030.tif 000008
【図３】
2015171030.tif 000009
【図４】
2015171030.tif 000010
【図５】
2015171030.tif 000011
【図６】
2015171030.tif 000012
【図７】
2015171030.tif 000013
【図８】
2015171030.tif 000014
【図９】
2015171030.tif 000015
【図１０】
2015171030.tif 000016