(57)【要約】【課題】ビデオカメラの内蔵マイクロホンにおいて、容易に超指向性信号を得ることが可能な音響信号処理装置及び音響信号処理方法並びに音響信号処理プログラムを得る。【解決手段】複数の音響チャンネルから複数の音響信号を入力し、この複数の音響信号の所定期間における信号レベルを複数のレベル検出手段８で検出し、この検出されるレベル値で最もレベルの小さいレベル値を有する信号を選択手段６により所定期間毎に選択しこの選択した信号を帯域制限手段７により帯域制限した信号を出力することで近接したマイクロホン群から得られる、異なった指向性パターンをもつ複数の音響信号から最小値選択処理によりアンド領域のみを強力に抽出可能な音響信号処理装置及び音響信号処理方法並びに音響信号処理プログラムを提供する。【選択図】図１
2007251801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の音響チャンネルから複数の音響信号を入力する入力手段と、
前記複数の音響信号の所定期間における信号レベルを検出する複数のレベル検出手段と、
前記レベル検出手段から検出されるレベル値で最もレベルの小さいレベル値を有する信号を前記所定期間毎に選択する選択手段と、
前記選択手段からの信号の帯域制限を行う帯域制限手段を有し、
前記帯域制限手段の出力を出力信号とすることを特徴とする音響信号処理装置。
【請求項２】
前記帯域制限手段からの信号と前記複数の音響信号とを夫々の音響チャンネル毎に合成する合成手段を有し、
前記各合成手段の出力を各音響チャンネル出力信号とすることを特徴とする請求項１記載の音響信号処理装置。
【請求項３】
複数の音響チャンネルから複数の音響信号を入力する入力手段と、
前記複数の音響信号から所定帯域を抽出する複数の帯域抽出手段と、
前記複数の帯域抽出手段からの信号の加算平均を演算する演算手段と、
前記複数の帯域抽出手段からの信号の所定期間における信号レベルを検出する複数の第１のレベル検出手段と、
前記演算手段からの信号の所定期間における信号レベルを検出する第２のレベル検出手段と、
前記複数の第１のレベル検出手段からのレベル値及び前記第２のレベル検出手段からのレベル値で最もレベルの小さいレベル値を有する信号を前記所定期間毎に選択する選択手段と、
前記選択手段からの信号の帯域制限を行う帯域制限手段と、
前記帯域制限手段からの信号と前記複数の帯域抽出手段における抽出帯域以外の帯域信号とを夫々の音響チャンネル毎に帯域合成する帯域合成手段を有し、
前記各帯域合成手段の出力を各音響チャンネル出力信号とすることを特徴とする音響信号処理装置。
【請求項４】
前記帯域抽出手段は、複数のフィルタ手段もしくはＦＦＴ手段で構成されることを特徴とする請求項３に記載の音響信号処理装置。
【請求項５】
前記所定期間を構成する最小単位はサンプリング期間であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の音響信号処理装置。
【請求項６】
前記選択手段からの信号レベルに応じた制御係数を生成する制御係数生成手段と、
前記制御係数生成手段からの制御係数により前記複数の音響信号のレベル可変を行う複数のレベル可変手段を有し、
前記各レベル可変手段の出力を各音響チャンネル出力信号とすることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の音響信号処理装置。
【請求項７】
複数の音響チャンネルから複数の音響信号を入力する入力手段と、
前記複数の音響信号から所定帯域を抽出する複数の帯域抽出手段と、
前記複数の帯域抽出手段からの信号の所定期間における信号レベルを検出する複数のレベル検出手段と、前記複数のレベル検出手段からのレベル値で最もレベルの小さいレベル値を有する信号を前記所定期間毎に選択する選択手段と、
前記選択手段からの信号の信号レベルに応じた制御係数を生成する制御係数生成手段と、
前記制御係数生成手段からの制御係数により前記複数の帯域制限手段からの信号のレベル可変を行う複数のレベル可変手段を有し、
前記レベル可変手段からの信号と前記複数の帯域抽出手段における抽出帯域以外の帯域信号とを夫々の音響チャンネル毎に帯域合成する帯域合成手段を有し、
前記各帯域合成手段の出力を各音響チャンネル出力信号とすることを特徴とする音響信号処理装置。
【請求項８】
複数の音響チャンネルから複数の音響信号を入力する入力手段と、
前記複数の音響信号の所定期間における信号レベルを検出する複数のレベル検出手段と、
前記レベル検出手段から検出されるレベル値で最もレベルの小さいレベル値を有する信号を前記所定期間毎に選択する選択手段と、
前記選択手段からの信号の帯域制限を行う帯域制限手段と、
前記帯域制限手段からの信号のレベル可変を行うレベル可変手段を有し、
前記レベル可変手段は別途設定される制御係数に応じてレベル可変されることを特徴とする音響信号処理装置。
【請求項９】
前記制御係数生成手段は前記選択手段からの信号レベルが大きいときに、前記レベル可変手段における可変レベルを大きくするように制御係数を生成することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の、音響信号処理装置。
【請求項１０】
前記別途設定される制御係数は、前記入力する音響信号に関連する画像における特徴パラメータに応じて生成されることを特徴とする請求項８に記載の音響信号処理装置。
【請求項１１】
複数の音響チャンネルからなる入力手段より複数の音響信号を入力し、
前記入力した複数の音響信号の所定期間における信号レベルを複数のレベル検出手段により検出し、
前記レベル検出手段から検出されるレベル値で最もレベルの小さいレベル値を有する信号を所定期間毎に選択手段で選択し、
前記選択手段からの信号を帯域制限手段により帯域制限を行なつた帯域制限出力を出力信号とすることを徴とする音響信号処理方法。
【請求項１２】
複数の複数の音響チャンネルからなる入力手段より複数の音響信号を入力するステップと、
入力した複数の音響信号の所定期間における信号レベルを複数のレベル検出手段により検出スするレベル検出ステップと、
前記レベル検出ステップから検出されるレベル値で最もレベルの小さいレベル値を有する信号を所定期間毎に選択手段で選択する選択ステップと、
前記選択ステップからの信号を帯域制限手段により帯域制限を行う帯域制限ステップで得た帯域制限出力を出力信号とするようしたことを特徴とする音響信号処理用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響信号処理装置及び音響信号処理方法並びに音響信号処理用プログラムに係わり、特にビデオカメラ等の小型電子機器に内蔵可能な超指向特性で風雑音の影響を受けにくいズームマイクロホン等の音響信号処理装置及び音響信号処理方法並びに音響信号処理用プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、カメラなどの光学的なズームレンズや望遠レンズに相当する、音響的な集音装置としてはパラボラ集音器、音響位相管方式指向性マイクロホン、アレイマイクロホン等があげられるが、いずれも装置が大型化してしまい、家庭用ビデオカメラなどの小型電子機器に搭載するには不向きであった。又、単一指向性マイクロホン等の複数の低次指向性のマイクロホンから得られる音声信号にマトリクス処理を施し、更に複数の帯域分割後に最小レベルの信号を選択し、帯域再合成することにより、撮像面のセンター方向からの音声を強調するため複数のマイクロホンから抽出した音声信号の相関係数を算出し、その相関係数の大きさにより入力する音声信号を強調したマイクロホンが特許文献１に開示されている。
【０００３】
又、中央付近に定位する音響信号を抑圧或いは強調するためにステレオ信号のチャンネル間のレベル位相の類似度を判定するか、ステレオ信号のチャンネル間のレベル位相の差成分を判定するようにしたステレオ音響信号処理装置及びその方法が特許文献２に開示されている。
【０００４】
更に、超指向特性のマイクロホンを実現するために、音響位相管やマイクロホンアレイを用いる方法、低次音圧傾斜のマイクロホンから２次音圧傾斜（２次音圧傾度、２次指向性と同意）のマイクロホンを演算により生成する方法や例えば、チャンネル信号間の位相差から、相関信号抽出回路により所定角度範囲から入力する音響信号を抽出するマイクロホン装置及び集音方法が特許文献３に開示されている。
【０００５】
更に、又、適応フィルタにより後方からの音響信号、若しくはチャンネル間の差成分をキャンセルして前方に指向性を生成し、その特性を可変するズームマイクロホンが特許文献４に開示されている。
【特許文献１】特開２００１−８２８５号公報
【特許文献２】特開２００２−７８１００号公報
【特許文献３】特開２００４−７２６３０号公報
【特許文献４】特許第３２７７９５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のマイクロホンとしては、被撮像画面のセンター方向からの音声を強調するため複数のマイクロホンから抽出した音声信号の相関係数を算出し、その相関係数の大きさにより入力する音声信号を強調するために相関係数を使用しなければならない課題を有していたが、本発明は相関係数を使用せずに入力信号から抽出した目的信号を更に強調して高機能、高感度な音響信号処理装置及び音響信号処理方法並びに音響信号処理用プログラムが得られる。
【０００７】
特許文献２に記載のステレオ音響信号処理装置及びその処理方法では、音響信号を抑圧または強調するためにステレオ信号のチャンネル間のレベル位相の類似度を判定するか、ステレオ信号のチャンネル間のレベル位相の差成分を判定するようにしているためにチャンネル間のレベル位相の類似度やチャンネル間のレベル位相の差成分の判定を行わなくてはならない課題を有していたが、本発明は、この様な差成分や類似度を判定する必要なく、演算が容易な音響信号処理装置及び音響信号処理方法並びに音響信号処理用プログラムが得られる。
【０００８】
特許文献３やその他に文献に記載の超指向特性のマイクロホンでは、音響位相管や、マイクロホンアレイを用いる方法、低次音圧傾斜のマイクロホンから２次音圧傾斜のマイクロホンを演算により生成する方法、或いは、チャンネル信号間の位相差から、相関信号抽出回路により所定角度範囲から超指向特性のマイクロホンを得る方法が記載されているが、本発明では音響位相管や、マイクロホンアレイや、位相差を用いることなく２次音圧傾斜のマイクロホンより更に超指向特性の音響信号処理装置及び音響信号処理方法並びに音響信号処理用プログラムが得られる。
【０００９】
特許文献４に記載の音響信号処理装置の特性を可変可能なズームマイクロホンでは、適応フィルタにより後方からの音響信号、若しくはチャンネル間の差成分をキャンセルして前方に指向性を生成するために適応フィルタを必要とするが、本発明では適応フィルタを用いずに音響集音装置の音響信号処理装置及び音響信号処理方法並びに音響信号処理用プログラムが得られる。
【００１０】
上述した様にマイクロホン等の音響集音装置を超指向特性にすることも種々提案されているが、やはりアレイマイクロホンと同様に、指向性を上げるためにはマイクロホン数を増やす必要があり、少ないマイクロホンで鋭い指向特性を得ることは出来なかった。更に、一般的にマイクロホンは、指向特性が鋭くなるほど屋外等で発生する風雑音（風切音、風吹かれ音）の影響を受けやすくなり、目的とする音声等の音響信号を明瞭に集音できない不具合があった。従って、本発明の目的は、小型電子機器に内蔵可能な超指向特性のズームマイクロホンや望遠用マイクロホンを得ると共に風雑音の影響を受けにくい音響信号処理装置及び音響信号処理方法並びに音響信号処理用プログラムを提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の音響信号処理装置は、複数の音響チャンネルから複数の音響信号を入力する入力手段と、複数の音響信号の所定期間における信号レベルを検出する複数のレベル検出手段と、レベル検出手段から検出されるレベル値で最もレベルの小さいレベル値を有する信号を所定期間毎に選択する選択手段と、選択手段からの信号の帯域制限を行う帯域制限手段を有し、帯域制限手段の出力を出力信号とするようしたものである。
【００１２】
本発明の音響信号処理方法は、複数の音響チャンネルからなる入力手段より複数の音響信号を入力し、入力した複数の音響信号の所定期間における信号レベルを複数のレベル検出手段により検出し、レベル検出手段から検出されるレベル値で最もレベルの小さいレベル値を有する信号を所定期間毎に選択手段で選択し、選択手段からの信号を帯域制限手段により帯域制限を行なつた帯域制限出力を出力信号とするようしたものである。
【００１３】
本発明の音響信号処理用プログラムは、複数の音響チャンネルからなる入力手段より複数の音響信号を入力するステップと、入力した複数の音響信号の所定期間における信号レベルを複数のレベル検出手段により検出するステップと、レベル検出手段から検出されるレベル値で最もレベルの小さいレベル値を有する信号を所定期間毎に選択手段で選択するステップと、選択手段からの信号を帯域制限手段により帯域制限を行なうステップで得た帯域制限出力を出力信号とするようしたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、特に近接したマイクロホン群から得られる、異なった指向性パターンをもつ複数の音響信号から最小値選択処理によりアンド領域（同位相、同レベル成分）のみを強力に抽出できるため、ビデオカメラの内蔵マイクロホンに於いて、容易に超指向性信号を得ることが可能な音響信号処理装置及び音響信号処理方法並びに音響信号処理用プログラムを得ることができる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の１形態例の音響信号処理装置及び音響信号処理方法並びに音響信号処理用プログラムを図１乃至図７によって説明する。図１は、本発明の１形態例の音響信号処理装置及び音響信号処理方法並びに音響信号処理用プログラムを説明するための系統図、図２（ａ）乃至図２（ｅ）は、本発明の１形態例の音響信号処理装置及び音響信号処理方法並びに音響信号処理用プログラムに用いるマイクロホンユニットの各種指向特性を説明するための音響指向特性図、図３（ａ）乃至図３（ｃ）は、本発明の１形態例の音響信号処理装置及び音響信号処理方法並びに音響信号処理用プログラムに用いるマイクロホンユニットの指向方向に対する複数の主軸の角度を変化させた場合のアンド領域を説明するための音響指向特性図、図４は、本発明の１形態例の音響信号処理装置及び音響信号処理方法並びに音響信号処理用プログラムに用いるマイクロホンユニットの単一指向特性と双指向特性の組み合わせを示す音響指向特性図、図５は、本発明の１形態例の音響信号処理装置及び音響信号処理方法並びに音響信号処理用プログラムに用いるマイクロホンユニットの３つの単一指向特性の組み合わせた場合のアンド領域を示す音響指向特性図、図６は、本発明の１形態例の音響信号処理装置及び音響信号処理方法並びに音響信号処理用プログラムに用いるマイクロホンユニットのアンド領域の抽出方法とその強調方法を説明するための音響指向特性図、図７は、図１の動作説明用の波形図である。
【００１６】
先ず、図１に示す本発明の１形態例の音響信号処理装置の系統図を説明する前にこの音響信号処理装置に接続される各種マイクロホンユニット（以下、マイクユニットと記す）について図２（ａ）乃至図２（ｅ）により詳記する。図２（ａ）乃至図２（ｅ）はマイクユニットの音響指向特性図（以下、ポーラパターンと記す）を示すものであり、このポーラパターンは、各マイクユニットの全周囲方向からの感度レベルを極座標表示したものである。図２（ａ）乃至図２（ｅ）はビデオカメラに於ける撮影方向を０°とし、半径方向の感度レベルは相対値を示すものであり、中心は感度を零点としている。
【００１７】
図１（ａ）は無指向（全指向）性であり、全方向に同レベルの感度特性をもっている。図２（ｂ）は１次（単一）指向性であり、或る１方向に指向性をもたせる場合に良く使用され、この場合には撮影方向３に指向性をもたせている。図２（ｃ）は図１（ｂ）に示す１次指向性に対して、さらに強い方向選択性を有する２次指向性である。図２（ｄ）と図２（ｅ）は双指向性と呼ばれ、或る方向と、その対極の方向に最大感度をもち、それと９０°方向の感度を零としたものであり、図２（ｄ）と図２（ｅ）は互いに直交した特性をもっている。又、プラス（＋）特性とマイナス（−）特性が対極し、図２（ｄ）と図２（ｅ）は互に位相が１８０°ずれている。そして。これらの指向特性は、マイクユニット単独若くは、少数のマイクユニットの組合せ演算により生成できる。
【００１８】
ここで、本発明に於いては、所定方向に選択性を強めた超指向特性のマイクユニットを小規模なシステムで実現し、更に、特性可変の自由度が大きい音響信号処理装置及び音響信号処理方法並びに音響信号処理用プログラムを提案することを目的とする。先ず、図３（ａ）乃至図３（ｃ）に単一指向特性による本発明のマイクユニットの１形態例について説明する。図３（ａ）乃至図３（ｃ）は図２（ｂ）に示した単一指向性を異なる２方向に生成し、夫々の主軸１及び１の成す角度を可変しており、図３（ａ）、乃至図３（ｃ）は主軸１及び１を夫々任意の角度としたものを示している。ここで本例では、２つのポーラパターンの主軸１及び１の成す角度により変化する重なり領域、つまりアンド領域（塗りつぶし部分）２を抽出し、このアンド領域２によって新たな指向性を持つポーラパターンを生成している。これにより指向特性を容易に可変することができると共に図３（ｃ）のように撮影方向３に容易に任意の超指向性を生成することができる。
【００１９】
又、本発明では、指向特性が異なる２つのポーラパターンからアンド領域２を抽出することもできる。図４は図２（ｂ）に示す単一指向性と図２（ｄ）に示す双指向性によるポーラパターンを示す１形態例であり、これにより双指向性の（＋）領域のみのアンド領域２を抽出することができる。更に、本発明では、３つ以上の指向特性からなるアンド領域２を抽出することもできる。図５は異なる３方向のセンターチャンネル４と左右チャンネル５Ｌ及び５Ｒに向けた図２（ｂ）に示す単一指向性によるポーラパターンである。この様に、すべてのポーラパターンに重複するアンド領域２を簡単に抽出することができ、且つ、選択性を強めた超指向特性が実現できる。
【００２０】
上記した、超指向特性を有するマイクユニットを得るための音響信号処理装置の系統図を図１の１形態例（実施例１）について説明する。図１は本発明の最も基本的な構成を示す系統図で、図１は、２つの指向特性を持つ入力信号からアンド領域２を抽出するものである。図１に於いて、入力端子１０には任意の指向特性のマイクユニットからＡチャンネル（以下Ａｃｈと記す）信号Ｓａを入力し、入力端子１１には任意の指向特性のマイクユニットからＢチャンネル（以下Ｂｃｈと記す）信号Ｓｂを夫々入力する。入力したＡｃｈ信号Ｓａ及びＢｃｈ信号Ｓｂは切換スイッチ６の固定接点ａ、ｂと、レベル値検出／判定手段８に入力され、このレベル値検出／判定手段８にて夫々の信号の所定期間におけるレベル値を算出し、そのレベルの小さい側のチャンネル信号（ｃｈ信号と記す）を切換スイッチ６の可動接片ｃにて選択して、低域通過濾波器（以下、ＬＰＦと記す）７を介して出力端子１２より出力信号を出力する構成と成されている。
【００２１】
上述の図１の音響信号処理装置の動作を図６（ａ）乃至図６（ｃ）により説明する。図６（ａ）は図３（ｂ）に示した異なる２つの主軸１及び１を持つ単一指向性信号からアンド領域２を抽出する場合であり、単一指向性の一方のＡｃｈ信号Ｓａを入力端子１０に入力し、他方のＢｃｈ信号Ｓｂを入力端子１１に入力し、或る瞬間に任意の所定レベルの音源からなる入力信号が方向Ａから入射した場合に、レベル値検出／判定手段８にて×印で示す点１ａ側のレベルと○印で示す点１ｂ側のレベルが検出され、更に、レベルの小さい１ｂ側の入力信号を選択する様に、切換スイッチ６を選択する。同様に図６（ａ）の方向Ｂ、方向Ｃ、方向Ｄからの音源の入力信号に於いても、常にレベルの小さい○印側の信号１ｂを選択して出力することにより、アンド領域２が抽出される。
【００２２】
ここで、更に、図７（ａ）乃図７（ｄ）に実際のＡｃｈ信号Ｓａ及びＢｃｈ信号Ｓｂの入力信号波形を入力した場合の音響信号処理方法を説明する。本例に於いては、ビデオカメラ等に搭載する小型のマイクロホンシステムを前提にしているために、音源までの距離に対して設置される複数のマイク間距離は十分に小さく、平面波として扱えるために、マイクロホンに入力される複数の入力信号は音源方向とマイクロホン間の距離に依存する位相差をもっている。１例を示す図７（ａ〕〜図７（ｄ）に於いて、図７（ａ）に示すＡｃｈ信号Ｓａが、図７（ｂ）に示すＢｃｈ信号Ｓｂよりも所定の位相遅れをもって入力した場合を示しており、更に、レベル値検出／判定手段８にて両者の所定期間における最小信号を選択し、判定出力信号Ｓｄで切換スイッチ６を選択すると図７（ｃ）に示す太線のように選択出力信号Ｓｓが出力される。そして後段のＬＰＦ７にて低域成分を抽出すると図７（ｄ）に示すＬＰＦ出力信号Ｓｆが出力される。ここで、この出力信号Ｓｆは、Ａｃｈ信号ＳａとＢｃｈ信号Ｓｂの同相成分であり、前述したアンド領域２の成分となり得る。
【００２３】
又、本例における最小値（ミニマム）選択のサンプリング間隔と、その後のＬＰＦ７による帯域制限周波数について説明すると、前述の図７（ｃ）の選択出力信号Ｓｓでは、レベル比較して最小値を選択する時間単位を、デジタル信号の最小時間単位であるサンプリング間隔として説明したが、この時のＬＰＦ７における帯域制限のカットオフ周波数は、サンプリング周波数をＦｓとすれば、サンプリング定理によりＦｓ／２以下に設定すれば良い。従って、使用する帯域が更に低域のみである場合には、逆に最小値選択のサンプリング間隔を更に長くすることもできる。
【００２４】
次に、図８により本発明の他の形態例（実施例２）を説明する。以下、本発明の説明に於いて、図１との対応部分には同一の符号を付して重複説明を省略する。図８は図１で抽出した図６（ａ）に示すアンド領域２の成分を入力信号に再び加算器１５及び１６で加算することにより抽出／強調する場合を示している。図８で、入力端子１０及び１１からのＡｃｈ信号Ｓａ及びＢｃｈ信号Ｓｂは切換スイッチ６の固定接点ａ、ｂ及びレベル値検出／判定手段８並びに加算器１５及び加算器１６の１方の入力端子に夫々供給され、切換スイッチ６の可動接片ｃに接続されたＬＰＦ７のＬＰＦ出力信号Ｓｆは加算器１５及び加算器１６の他方の入力端子に夫々供給されて、夫々の加算器１５及び１６は出力端子１３及び１４を介してＡｃｈ信号Ｓａ、及びＢｃｈ信号Ｓｂが出力される。
【００２５】
この様な加算器１５及び加算器１６を追加することで、例えば、Ａｃｈ信号ＳａとＢｃｈ信号Ｓｂでステレオ２ｃｈを構成する場合に図３（ａ）に示す様に抽出されたアンド領域２は図６（ｂ）に示す様な合成した指向特性をもち、ステレオ音場感（独立性）を維持しつつ撮影方向３の音響を強調したアンド領域２ａを有するプレーンパターン（ポーラパターン）を得ることができる。
【００２６】
図９は本発明の更に他の形態例（実施例３）の音響信号処理装置を示すものである。図９に於いて、入力端子１０及び１１からの入力されるＡｃｈ信号Ｓａ及びＢｃｈ信号Ｓｂを夫々に高域通過濾波器（以下、ＨＰＦと記す）２２、ＬＰＦ２３と、ＨＰＦ２５、ＬＰＦ２４で高域成分と低域成分に帯域分割して、低域成分は、レベル値検出／判定手段８により領域抽出処理を施して、再び加算器１５及び１６で帯域合成を行い出力するものであるが、ここで、アンド領域２の抽出処理は前述した図１及び図８で説明したと同様に行っても良いが、本例では、更に、低域成分を加算器２６で加算した（Ａ＋Ｂ）ｃｈ信号Ｓａ、ｂも選択可能にする。上記したように、本発明の小型マイクロホンシステムでは、各マイクロホンから得られる複数の信号のレベル及び位相の相関性は高いが、ビデオカメラのように屋外での使用頻度が多い場合には、風吹かれによるマイクロホン近傍に発生する渦状の気流が原因で風吹かれノイズ信号を発生する。この風吹かれノイズ信号は、音声信号と比較して相関性が無いランダム信号に近似する特徴があり、発生する周波数帯域も１ｋＨｚ以下の低域に存在する。
【００２７】
そこで、図９に於いては、入力端子１０、１１に供給される夫々のＡｃｈ信号Ｓａ及びＢｃｈ信号Ｓｂは夫々ＨＰＦ２２、ＨＰＦ２５及びＬＰＦ２３、LPF２４に供給し、ＨＰＦ２２及びＨＰＦ２５の出力は加算器１５及び加算器１６の１方の端子に供給する。又、ＬＰＦ２３及びＬＰＦ２４の出力は夫々加算器２６、レベル値検出／判定手段８、切換スイッチ６の固定接点ａ、ｃに供給する。加算器２６で加算されたＡｃｈ信号Ｓａ及びＢｃｈ信号Ｓｂの（Ａ＋Ｂ）ｃｈ信号Ｓａ、ｂは１／２アッテネータ２７を介して、半分に減衰され、切換スイッチ６の固定接点ｂに供給する。切換スイッチ６の可動接片ｄはＬＰＦ７を介して、加算器１５及び加算器１６の他の入力端子に供給され、加算器１５及び加算器１６の出力端子１３及び１４からＡｃｈ及びＢｃｈ信号が出力される。
【００２８】
上記した様な、Ａｃｈ信号Ｓａ及びＢｃｈ信号Ｓｂが、図１０（ａ）（ｂ）に示す様に非相関性成分を含む２つの信号の場合にはＬＰＦ２３及び２４からの出力は、加算器２６にて両者が加算され、１／２アッテネータ２７を介した加算平均信号は図１０（ｃ）に示す（Ａ＋Ｂ）／２信号Ｓａ、ｂとなされ、Ａｃｈ信号Ｓａ及びＢｃｈ信号Ｓｂがレベル値検出／判定手段８と切換スイッチ６の固定接点ａ、ｃに入力される。そして所定期間内に於いて、最もレベルの小さい信号を常に出力するように切換スィツチ６を切換えれば、図１０（ｄ）の実線のように選択出力信号Ｓｓ１が出力され、更に、ＬＰＦ７にて低域成分を抽出すると図１０（ｆ）の様にＬＰＦ出力信号Ｓｆ１が出力される。更に、同様の信号が図１及び図８のようにＡｃｈ信号ＳａとＢｃｈ信号Ｓｂのみで処理されたとすれば、図１０（ｄ）の破線のように選択出力信号Ｓｓ２が出力され、更に、ＬＰＦ７にて低域成分を抽出すると図１０（ｅ）のように信号Ｓｆ２が出力される。ここで図１０（ｅ）と図１０（ｆ）の信号波形を比較すれば、非相関性成分を含む入力信号では、図１０（ｆ）の方が非相関成分による影響が少なく、同相成分のみ抽出していることが解る。
【００２９】
図９に示す音響信号処理装置の応用例として、ＬＰＦ２３及び２４の通過帯域を風吹かれノイズの発生帯域に設定することにより、ノイズの影響を受けずにアンド領域２を抽出できる効果がある。
【００３０】
ここで、図９に示すレベル値検出／判定手段８を図１１により説明する。図１及び図８のレベル値検出／判定手段８は選択するｃｈ数が２つであるのに対し、図１１の構成では、ｃｈ数が３つとなされた点が図１及び図８との差であるので、図１１を代表して図９のレベル値検出／判定手段８を説明する。図１１に於いて、入力端子１０、１７、１１からのＡｃｈ信号Ｓａ、（Ａ＋Ｂ）ｃｈ信号Ｓａｂ、Ｂｃｈ信号Ｓｂが夫々に入力され、絶対値処理手段２６、２７、２８に供給されて正値に絶対値化される。更に、レベル検出部２９、３０、３１で夫々のレベルが検出される。このレベル検出部２９、３０、３１の出力はレベル値判定手段３２に供給されて夫々のレベル比較が行われて、その判定結果が端子１８から判定出力Ｓｄとして出力される。
【００３１】
更に、上述の図１１で説明した、レベル値判定手段３２の動作を図１２のフローチャート図で説明する。先ず、第ＩステップＳＴ１でＡｃｈ信号ＳａのＡｃｈレベル値を入力し、第２ステップＳＴ２でＢｃｈ信号ＳｂのＢｃｈレベル値を入力し、第３ステップで（Ａ＋Ｂ）ｃｈ信号Ｓａｂのレベル値を入力し、第４ステップＳＴ４では（Ａ＋Ｂ）ｃｈ≦Ｂｃｈが判断されて、「ＹＥＳ」であれば、第５ステップＳＴ５に進み（Ａ＋Ｂ）ｃｈ≦Ａｃｈが判断されて、「ＹＥＳ」であれば第６ステップＳＴ６に進み（Ａ＋Ｂ）ｃｈを判定出力に設定する。又、第４ステップＳＴ４が「ＮＯ」であれば、第７ステップＳＴ７に進みＡｃｈ≦Ｂｃｈが判断されて、「ＹＥＳ」であれば第８ステップＳＴ８に進みＡｃｈを判定出力Ｓｄに設定し、第７ステップＳＴ７で「ＮＯ」であれば第９ステップＳＴ９にてＢｃｈを判定出力Ｓｄに設定し、第１０ステップＳＴ１０により出力端子１８に夫々の設定された判定出力Ｓｄ出力する。従って、判定出力Ｓｄには、常にレベルの最も小さい信号が選択される様になされている。
【００３２】
図１３は、本発明の更に他の形態例（実施例４）を示す音響信号処理装置の系統図を示すもので、図１３の音響信号処理装置は、図１で示す実施例１、図８で示す実施例２、図９で示す実施例３よりも更にマイクユニットを超指向特性に生成することを目的としている。図１３に於いて、入力端子１０から入力されるＡｃｈ信号Ｓａと、入力端子１１から入力されるＢｃｈ信号Ｓｂは夫々レベル可変手段３４及び３５と、レベル値検出／判定手段８、切換スイッチ６の固定接点Ａ、ｂに入力され、更に、切換スイッチ６とＬＰＦ７を介して制御係数生成手段３３に供給されて、その信号レベルに応じたレベル制御係数Ｓｃｆを生成してレベル可変手段３４及び３５のレベルを制御し、出力端子１３及び１４よりＡｃｈ信号Ｓａ及びＢｃｈ信号Ｓｂを出力する。
【００３３】
例えば、上述の構成で、ＬＰＦ７からの信号レベルが大きいほどレベル可変手段３４及び３５からの出力レベルが大きくなるようにレベル制御係数Ｓｃｆを生成すると、抽出されたアンド領域２の信号レベルが大きい方向で、更に出力レベルを大きくするように帰還ループがかかるため、例えば図６（ａ）の場合には図６（ｃ）のように強調されて、図６（ａ）と図６（ｃ）が合成された指向特性が生成される。
【００３４】
図１４は本発明の更に、他の形態例（実施例５）を示す音響信号処理装置の系統図を示すものである。図１４は、図１３の実施例４に対して、所定帯域のみアンド領域２を抽出／強調する様にしたものである。図１４に於いて、入力端子１０から入力するＡｃｈ信号Ｓａと入力端子１１から入力するＢｃｈ信号Ｓｂは、夫々が所定の帯域通過濾波器（以下、ＢＰＦと記す）３７、３８と、この帯域のみを阻止する帯域阻止濾波器（以下、ＢＥＦと記す）３６、３９にて帯域分割し、所定帯域をレベル値検出／判定手段８、切換スイッチ６の固定接点ａ、ｂ、ＬＰＦ７、制御係数生成手段３３、レベル可変手段３４及び３５でアンド領域２を強調し、更に、加算器１５及び１6で再び帯域合成し、出力端子１３及び１４からＡｃｈ信号及びＢｃｈ信号を出力することで、例えば、ビデオカメラに於いて、所定帯域が音声帯域ならば、撮影方向３の人物が音声を発している時のみ、レベル制御係数Ｓｃｆにより超指向性にして、撮影対象の音声を明瞭に集音することができる効果がある。尚、図１３、図１４においては、ＬＰＦ７は必ずしも必要ではなく、後段の制御係数生成手段３３に含まれる場合が多い。
【００３５】
ここで、本発明におけるマイクロホンの配置例を図１５（ａ）乃至図１５（ｃ）で説明する。本発明では複数の指向特性からアンド領域２を抽出できるためにマイクロホンの指向特性やマイクロホンの配置は限定されないが、図１５（ａ）乃至図１５（ｃ）では、小型のマイクロホンシステムで指向特性を図３（ａ）〜図３（ｃ）に示したように連続可変できる形態例であり、これによりズーム型のマイクロホンを容易に構成できる。図１５（ａ）は無指向性マイクロホＭＩＣ１と２つの双指向性マイクロホンＭＩＣ２及びＭＩＣ３で構成されている。これら複数のマイクロホンＭＩＣ１、ＭＩＣ２，ＭＩＣ３による指向性可変手段を以下、図１６（ａ）乃至図１６（ｃ）並びに図１７（ａ）乃至図１７（ｃ）により詳記する。
【００３６】
図１６（ａ）に於いて、入力端子６０から無指向性マイクロホンＭＩＣ１により図２（ａ）に示すと同様の無指向性信号６０ａが入力され、入力端子６１から第１の双指向性マイクロホンＭＩＣ２により図２（ｄ）に示すと同様の第１の双指向性信号６１ａが入力され、入力端子６２から第２の双指向性マイクロホンＭＩＣ３により図２（ｅ）に示すと同様の第２の双指向性信号６２ａが入力される。そして第１の双指向性信号６１ａと第２の双指向性信号６２ａが第１のレベル可変型加算／減算合成手段４０により、両者を同レベルで加算平均処理すると図１６（ｂ）の双指向性パターンＢに示す様にベクトル合成される。
【００３７】
更に、この合成信号と無指向性信号６０ａを第２のレベル可変型加算／減算合成手段４１で加算平均処理すると逆相側がキャンセルされて図１６（ｃ）の実線に示した単一指向性パターンが生成されて出力端子４１ａから出力される。同様に第１のレベル可変型加算／減算合成手段４０で、第１の双指向性信号６１ａと第２の双指向性信号４２ａを同レベルで減算平均処理すると破線で示す図１６（ｂ）の双指向性パターンＡの様にベクトル合成される。更に、この合成信号と無指向性信号６０ａを第２レベルの可変型加算／減算合成手段４１で加算平均処理すると逆相側がキャンセルされて図１６（ｃ）の破線に示した単一指向性パターンが生成される。そしてレ第１のレベル可変型加算／減算合成手段４０での両者の合成比を変えることにより、すべての方向に双指向性パターンＡ及びＢをベクトル合成することができるため、図３（ａ）乃至図３（ｃ）のよ様に指向性を連続的に可変することができる。
【００３８】
又、図１５（ｂ）のように無指向性マイクロホンＭＩＣ４〜MIC７を使用しても、同様に指向性可変が可能である。つまり、無指向性マイクロホンＭＩＣ７から無指向性マイクロホンＭＩＣ５を減算して周波数特性を整えると第１の双指向性信号６１ａが生成され、無指向性マイクロホンＭＩＣ６から無指向性マイクロホンＭＩＣ４を減算して周波数特性を整えると第２の双指向性信号６２ａが生成される。更に、無指向性マイクロホンＭＩＣ４〜ＭＩＣ７の出力をすべて加算することで無指向性信号６０ａが生成されるために、図１６（ａ）と同様に図３（ａ）乃至図３（ｃ）のように指向性を連続的に可変することができる。
【００３９】
更に、図１５（ｃ）の様に単一指向性マイクロホンＭＩＣ８と双指向性マイクロホンＭＩＣ９を使用して、図１７（ｂ）のように１次指向性パターンと双指向性パターンＣを生成することができる。即ち、図１７（ａ）に於いて、入力端子６１から単一指向性マイクロホンＭＩＣ８により図２（ｂ）に示す１次指向性信号６１ｂを入力し、入力端子６２から双指向性マイクロホンＭＩＣ９により図２（ｅ）に示す双指向性信号６２ａを入力する。そして１次指向性信号６１ｂと双指向性信号６２ａをレベル可変型加算／減算合成手段４０により同レベルで加算平均処理すると、逆相側がキャンセルされて図１７（ｃ）の実線に示した単一指向性パターンが生成される。同様にレベル可変型加算／減算合成手段４０で、両者を同レベルで減算平均処理すると図１７（ｃ）の破線に示した単一指向性パターンが生成される。そして、レベル可変型加算／減算合成手段４０での両者の合成比を変えることにより、すべての方向に双指向性パターンＡ及びＢをベクトル合成することができるため、図３（ａ）〜図３（ｃ）の様に指向性を連続的に可変することができる。
【００４０】
尚、図１５（ａ）〜図１５（ｃ）に示した各種のマイクロホンの配置例は一例であり、本発明の目的の範囲内で変更可能である。ビデオカメラに於いては、光学レンズなどによるズーム動作に合わせて図３（ａ）〜図３（ｃ）の様に連続的に指向性の可変を行うことにより、より撮影画像に適した音響集音が可能になる。図示は省略するが、例えば、ズームが広角（ワイド）側に於いては図３（ａ）に示すアンド領域２を出力し、ズームが望遠側に於いては図３（ｃ）に示すアンド領域２を出力すると、画角に合わせた指向性信号が出力できることになる。
【００４１】
更に、図１８により、本発明の更に他の形態例（実施例６）を詳記する。図１８に示すように、入力端子１０及び１１からのＡｃｈ信号ＳａとＢｃｈ信号Ｓｂは、夫々レベル値検出／判定手段８、切換スイッチ６の固定接点ａ、ｂ、ＬＰＦ７を介して図１と同様にアンド領域２が抽出され、レベル可変手段３４にてアンド領域２を強調し、更に、加算器１５及び１６で再び、Ａｃｈ信号ＳａとＢｃｈ信Ｓｂを加算し、出力端子１３、１４から出力する。ここでレベル可変手段３４の可変レベルをズーム操作に基づき入力端子１9へ入力されるズーム位置情報Ｓｚにより、例えば、ズームが広角（ワイド）側に於いて小さくして、強調しないようにし、逆にズームが望遠（テレスコープ）側においては大きくして、より強調する様にすれば、ズーム位置に合わせて指向性を可変でき、撮像画面に合した音響ズームが実現できる。
【００４２】
尚、図１８に於いては、レベル可変手段３４のレベル可変情報としてズーム位置情報をＳｚ利用したが、本発明はこれに限定されず、入力する音響信号に関連した画像情報に基づく特徴パラメータを利用することができる。前述のズーム位置情報は撮影された画像の画角を示す特徴パラメータであるが、１例として、ビデオカメラでは、レンズフォーカス情報から、被写体までの距離情報が得られるために距離に応じたレベル可変が可能になる。又、画像に含まれるメタデータや、画像認識情報から、特定画像が得られた時にレベル可変を行うようにすることもできる。
【００４３】
次に、図１９で本発明の更に他の形態例（実施例７）として、３チャンネル（３ｃｈ）入力処理と、３バンドの帯域分割処理を行った場合の音響信号処理装置を詳記する。３ｃｈ入力処理と、３バンドの帯域分割処理は各々独立事象であり、個別に実施しても良いし、又、更に多くのチャンネル入力及びバンド分割を行って処理しても良い。図１９は、例えば、図５に示し左右チャンネルＬｃｈ５Ｌ及びＲｃｈ５Ｒ、センターチャンネルＣｃｈ４の３チャンネル入力を想定した場合であり、夫々の入力信号に対してアンド領域２の抽出帯域をバンド１とバンド２に帯域分割して、それ以外の帯域をバンド３とした場合の実施例であり、その帯域分割例を示す周波数特性曲線を図２０に示す。
【００４４】
図１９に於いて、入力端子１０、２１、１１から入力するＡｃｈ信号Ｓａ、Ｃｃｈ信号Ｓｃ、Ｂｃｈ信号Ｓｂは、夫々に第Ｉ群乃至第３群のＢＰＦ１乃至ＢＰＦ３（４２〜４９）により帯域分割される。アンド領域２の抽出帯域は第Ｉ群のＢＰＦ１（４３〜４５）と第２群のＢＰＦ２（４６〜４８）による図２０に示すバンド１とトバンド２の２分割帯域毎に抽出処理される。先ず、夫々の第Ｉ群のＢＰＦ１（４３〜４５）からのＡｃｈ信号Ｓａ、Ｃｃｈ信号Ｓｃ、Ｂｃｈ信号Ｓｂは、レベル値検出／判定手段８ａ及び、切換スイッチ６ａの固定接点ａ、ｂ、ｃに供給されて、図８と同様に最小値選択されて、ＬＰＦ７ａを介して加算器５０に入力される。同様に、夫々の第２群のＢＰＦ２（４６〜４８）からのＡｃｈ信号Ｓａ、Ｃｃｈ信号Ｓｃ、Ｂｃｈ信号Ｓｂは、レベル値検出／判定手段８ｂ及び、切換スイッチ６ｂの固定接点ａ、ｂ、ｃに供給されて、最小値選択されて、ＬＰＦ７ｂを介して加算器５０に入力される。そして加算器５０の出力は第３群のＢＰＦ３の出力が１方の入力端子に接続した加算器１３、１４の他方の端子に供給され、図２０に示すバンド１とバンド２が帯域合成され、更に、夫々のバンド３からのＡｃｈ信号Ｓａ、Ｃｃｈ信号Ｓｃ、Ｂｃｈ信号Ｓｂと帯域合成されて出力端子１３からＡｃｈ信号が、出力端子１４からＢｃｈ信号が出力される。このように帯域分割を行ってから、帯域毎に最小値選択処理することで、同レベル、同位相成分であるアンド領域２の信号の抽出性能を上げることができる。
【００４５】
更に、図２１で本発明の更に他の形態例（実施例８）を説明する。図２１は高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行うことで図１９よりもアンド領域２の信号の抽出性能を上げている。ここでは、入力端子１０、１１から入力するＡｃｈ信号Ｓａ、Ｂｃｈ信号Ｓｂは、夫々ＦＦＴ手段５１、５２で、入力する時間軸信号を周波数ｆ１〜ｆｍのｍ個の周波数軸信号に変換する。ここで各ＦＦＴ手段５１、５２では周波数ｆ１〜ｆｍの周波数軸信号をアンド領域２の抽出帯域の周波数ｆ１〜ｆｎと、それ以外の帯域の周波数ｆ（ｎ＋１）〜ｆｍに分割して、周波数ｆ１〜ｆｎのＡｃｈ信号Ｓａ及びＢｃｈ信号Ｓｂをレベル比較／選択手段５３に入力し、周波数ｆ１〜ｆｎの周波数毎にレベル比較を行い、最もレベルの小さいｃｈ信号を選択する動作を、すべての周波数ｆ１〜ｆｎについて実施する。
【００４６】
そして、選択された周波数ｆ１〜ｆｎの信号を帯域合成手段５４、５５に入力し、再び周波数ｆ（ｎ＋１）〜ｆｍの信号と帯域合成し、周波数ｆ１〜ｆｍの信号として、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）手段５６、５７に送り、周波数軸信号を時間軸信号に変換して出力端子１３、１４からＡｃｈ信号Ｓａ、Ｂｃｈ信号Ｓｂとして出力する。又、上述した図１４の実施例５においても、図１９及び図２１の実施例７、８のように分割帯域を増やして、分割帯域毎にレベル可変処理を行うようにしても良い。
【００４７】
以上の本発明のすべての実施例に於ける、一連のアンド領域２の抽出処理は、マイクロホンからの入力信号に適用し、収音システムもしくは記録システムとして構成しても良いが、本発明はこれに限定されず、再生システムに実施しても良い。またコンピュータ内のアプリケーションソフトウェアのプログラムとして実施し、ビデオ／オーディオファイルの編集時や、ファイル変換時、さらにＤＶＤディスク書き込み時に非リアルタイム処理として実施しても良いことは明らかである。
【００４８】
上記した本発明は図１に示す様に複数の音響チャンネルから複数の音響信号を入力する入力手段と、複数の音響信号の所定期間における信号レベルを検出する複数のレベル検出手段と、このレベル検出手段から検出されるレベル値で最もレベルの小さいレベル値を有する信号を所定期間毎に選択する選択手段と、この選択手段からの信号の帯域制限を行う帯域制限手段を有し、この帯域制限手段の出力を出力信号とすることを特徴とする音響信号処理装置としたので、特に近接したマイク群から得られる、異なった指向性パターンをもつ複数の音響信号から最小値選択処理によりアンド領域（同位相、同レベル成分）のみを強力に抽出できるため、ビデオカメラの内蔵マイクにおいて、容易に超指向性信号を得ることができる。
【００４９】
本発明の図８の構成によれば、図１に示す構成に於いて、帯域制限手段からの信号と複数の音響信号とを夫々の音響チャンネル毎に合成する合成手段を有し、この各合成手段の出力を各音響チャンネル出力信号とする音響信号処理装置としたので、アンド領域の抽出時はモノラル信号となるが、抽出した信号を入力音響信号と合成することにより、各音響チャンネルの音場感（独立性）を保ちながら超指向性信号を得ることができる。
【００５０】
本発明の図９の構成によれば、複数の音響チャンネルから複数の音響信号を入力する入力手段と、複数の音響信号から所定帯域を抽出する複数の帯域抽出手段と、これら複数の帯域抽出手段からの信号の加算平均を演算する演算手段と、複数の帯域抽出手段からの信号の所定期間における信号レベルを検出する複数の第１のレベル検出手段と、演算手段からの信号の所定期間における信号レベルを検出する第２のレベル検出手段と、複数の第１のレベル検出手段からのレベル値及び第２のレベル検出手段からのレベル値で最もレベルの小さいレベル値を有する信号を所定期間毎に選択する選択手段と、この選択手段からの信号の帯域制限を行う帯域制限手段と、この帯域制限手段からの信号と複数の帯域抽出手段における抽出帯域以外の帯域信号とを夫々の音響チャンネル毎に帯域合成する帯域合成手段を有し、各帯域合成手段の出力を各音響チャンネル出力信号とすることを特徴とする音響信号処理装置としたので、指向性パターンにアンド領域が少ない入力信号の場合、例えば、風切り音などが多く含まれる周波数帯域では、入力音響信号に加えて、その加算平均化した信号に対して、最小値選択処理を実施することにより、風切り音を低減しつつ、各音声チャンネルの音場感（独立性）を保つことができる。
【００５１】
図９における帯域抽出手段は、複数のフィルタ手段もしくはＦＦＴ手段で構成させた音響信号処理装置としたのでアンド領域を抽出する場合に、音響チャンネル毎にＢＰＦやＦＦＴ手段を利用して、さらに複数の帯域に分割して夫々に帯域毎に、最小値選択処理を実施し、その後に帯域再合成することにより、各音響チャンネルの信号の再現性を更に良好にすることができる。
【００５２】
図１、図８、図９の音響信号処理装置の所定期間を構成する最小単位はサンプリング期間としたもので、  最小値選択処理を行う最小時間単位は、デジタル信号であればオーディオサンプリング時間であり、この場合の抽出可能帯域はサンプリング定理（ナイキスト定理）によりサンプリング周波数をＦｓとすれば、Ｆｓ／２まで可能となる。更に図１３、図１４のように後段で制御係数生成を行う場合には、抽出帯域を低くできるために抽出帯域周波数をＦｘとすれば、最小値選択処理を行う時間長としては、１／Ｆｓ〜１／Ｆｘとなる。  
【００５３】
本発明の図１３の構成によれば、図１の選択手段からの信号レベルに応じた制御係数を生成する制御係数生成手段と、この制御係数生成手段からの制御係数により複数の音響信号のレベル可変を行う複数のレベル可変手段を有し、この各レベル可変手段の出力を各音響チャンネル出力信号とする音響信号処理装置となし、図１４の構成では、複数の音響チャンネルから複数の音響信号を入力する入力手段と、この複数の音響信号から所定帯域を抽出する複数の帯域抽出手段と、この複数の帯域抽出手段からの信号の所定期間における信号レベルを検出する複数のレベル検出手段と、この複数のレベル検出手段からのレベル値で最もレベルの小さいレベル値を有する信号を所定期間毎に選択する選択手段と、この選択手段からの信号の信号レベルに応じた制御係数を生成する制御係数生成手段と、この制御係数生成手段からの制御係数により複数の帯域制限手段からの信号のレベル可変を行う複数のレベル可変手段を有し、このレベル可変手段からの信号と複数の帯域抽出手段における抽出帯域以外の帯域信号とを夫々の音響チャンネル毎に帯域合成する帯域合成手段を有し、各帯域合成手段の出力を各音響チャンネル出力信号とする音響信号処理装置としたので、最小値選択処理により抽出したアンド領域信号のレベルに応じて制御係数を生成し、その係数で帰還して抽出したアンド領域信号もしくは音響出力信号のレベルを変調すれば、アンド領域信号をさらに強調もしくは減衰することができ、超指向性パターンなどの新たな指向性パターンが生成できる。
【００５４】
本発明の図１８に示す構成によれば、複数の音響チャンネルから複数の音響信号を入力する入力手段と、複数の音響信号の所定期間における信号レベルを検出する複数のレベル検出手段と、このレベル検出手段から検出されるレベル値で最もレベルの小さいレベル値を有する信号を所定期間毎に選択する選択手段と、この選択手段からの信号の帯域制限を行う帯域制限手段と、この帯域制限手段からの信号のレベル可変を行うレベル可変手段を有し、このレベル可変手段は別途設定される制御係数に応じてレベル可変する音響信号処理装置としたので、最小値選択処理により抽出したアンド領域信号を、別途生成する制御係数により、抽出したアンド領域信号若しくは音響出力信号のレベルを変調すれば、音響ズームなどの音響効果を造りだす事ができる。
【００５５】
本発明の図１３及び図１４の制御係数生成手段は選択手段からの信号レベルが大きいときに、レベル可変手段における可変レベルを大きくするように制御係数を生成したので、目的とする超指向性パターンを容易に生成することができる。
【００５６】
本発明の図１８の別途設定される制御係数は、入力する音響信号に関連する画像における特徴パラメータに応じて生成する様にしたので、例えば、ユーザが直接に制御できるユーザインターフェースとして生成しても良く、又、画像ズーム、フォーカス情報などのシステム内の情報から生成しても良く、更に、撮影された時などに画像データと同時に付属する様なメタデータ（ある人物や物を特定する情報）から生成しても良い。更に、又、画像認識や音声認識などから得られる或る人物や物を特定するような特徴パラメータを使用したので画像と音響を関連付けるアプリケーションが構成可能になる効果を有する。
【００５７】
本発明は図１に示す様に複数の音響チャンネルからなる入力手段より複数の音響信号を入力し、入力した複数の音響信号の所定期間における信号レベルを複数のレベル検出手段により検出し、このレベル検出手段から検出されるレベル値で最もレベルの小さいレベル値を有する信号を所定期間毎に選択手段で選択し、この選択手段からの信号を帯域制限手段により帯域制限を行なつた帯域制限出力を出力信号とすることを特徴とする音響信号処理方法としたので、特に近接したマイク群から得られる、異なった指向性パターンをもつ複数の音響信号から最小値選択処理によりアンド領域（同位相、同レベル成分）のみを強力に抽出できるため、ビデオカメラの内蔵マイクに於いて、容易に超指向性信号が抽出可能な音響信号処理方法を得ることができる。
【００５８】
本発明は図１に示す様に複数の複数の音響チャンネルからなる入力手段より複数の音響信号を入力するステップと、入力した複数の音響信号の所定期間における信号レベルを複数のレベル検出手段により検出スするレベル検出ステップと、このレベル検出ステップから検出されるレベル値で最もレベルの小さいレベル値を有する信号を所定期間毎に選択手段で選択する選択ステップと、この選択ステップからの信号を帯域制限手段により帯域制限を行う帯域制限ステップで得た帯域制限出力を出力信号とするようしたことを特徴とする音響信号処理用プログラムとしたので、特に近接したマイク群から得られる、異なった指向性パターンをもつ複数の音響信号から最小値選択処理によりアンド領域（同位相、同レベル成分）のみを強力に抽出できるため、ビデオカメラの内蔵マイクにおいて、容易に超指向性信号が抽出可能な音響信号処理用プログラムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の１形態例（実施例１）の音響信号処理装置及び音響信号処理方法並びに音響信号処理プログラムを説明するための系統図である。
【図２】本発明の１形態例の音響信号処理装置に用いるマイクロホンユニットの各種指向特性を説明するための音響指向特性図である。
【図３】本発明の１形態例の音響信号処理装置に用いるマイクロホンユニットの指向方向に対する複数の主軸の角度を変化させた場合のアンド領域を示す音響指向特性図である。
【図４】本発明の１形態例の音響信号処理装置に用いるマイクロホンユニットの単一指向特性と双指向と特性の組み合わせを示す音響指向特性図である。
【図５】本発明の１形態例の音響信号処理装置に用いるマイクロホンユニットの３つの単一指向特性の組み合わせた場合のアンド領域を示す音響指向特性図である。
【図６】本発明の１形態例の音響信号処理装置に用いるマイクロホンユニットのアンド領域抽出方法とその強調方法を説明するための音響指向特性図である。
【図７】本発明の１形態例の音響信号処理装置の動作説明用の波形説明図である。
【図８】本発明の１形態例（実施例２）の音響信号処理装置及び音響信号処理方法並びに音響信号処理プログラムを説明するための他の系統図である。
【図９】本発明の１形態例（実施例３）の音響信号処理装置及び音響信号処理方法並びに音響信号処理プログラムを説明するための更に他の系統図である。
【図１０】図９の動作説明用の波形説明図である。
【図１１】本発明の１形態例の音響信号処理装置及び音響信号処理方法並びに音響信号処理プログラムに用いられるレベル値検出／判定手段の系統図である。
【図１２】図１１に用いるレベル値検出／判定手段のレベル値判定手段の動作説明用のフローチャートである。
【図１３】本発明の更に他の１形態例（実施例４）を示す音響信号処理装置の系統図である。
【図１４】本発明の更に他の１形態例（実施例５）を示す音響信号処理装置の系統図である。
【図１５】本発明に適用可能なマイクロホンの配置説明図である。
【図１６】本発明の１形態例の音響信号処理装置に用いる指向性可変手段の系統図とポーラパターンである。
【図１７】本発明の１形態例の音響信号処理装置に用いる他の指向性可変手段の系統図とポーラパターンである。
【図１８】本発明の更に他の１形態例（実施例６）を示す音響信号処理装置の系統図である。
【図１９】本発明の更に他の１形態例（実施例７）を示す音響信号処理装置の系統図である。
【図２０】本発明の音響信号処理装置の入力信号の帯域分割帯域を示す周波数特性図である。
【図２１】本発明の更に他の１形態例（実施例８）を示す音響信号処理装置の系統図である。
【符号の説明】
【００６０】
１・・・主軸、２、２ａ・・・アンド領域、３・・・撮影方向、４・・・センターチャンネル、５Ｌ、５Ｒ・・・左右チャンネル、６・・・切換スイッチ、７・・・ＬＰＦ、８レベル値検出／判定手段、１０、１１、１７、１９、２１、６０、６１，６２・・・入力端子、１２、１３、１４・・・出力端子、１５、１６、２６、５０・・・加算器、１８・・・端子、２２、３５・・・ＨＰＦ、２３、２４・・・ＬＰＦ、２７・・・アッテネータ、２６、２７、２８・・・絶対値処理手段、２９、３０、３１・・・レベル検出手段、３２・・・レベル値判定手段、３３・・・制御係数生成手段、３４、３５・・・レベル可変手段、３６、３９、・・・ＢＥＦ、３７、３８・・・ＢＰＦ、４２、４９・・・ＢＰＦ３、４３、４４、４５・・・ＢＰＦ１、４６，４７，４８・・・ＢＰＦ２、５１、５２・・・ＦＦＴ手段、５３・・・帯域合成手段、５６、５７・・・ＩＦＦＴ手段
【図１】
2007251801.tif 000003
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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