(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単に設置でき、しかも計測環境による制約を受けずに、マイクアレイに搭載される各マイクロホンの感度特性及び位相特性を簡易に計測するマイクアレイ調整装置及び調整方法を提供する。【解決手段】マイクアレイ１１の調整装置１２において、平板状のバッフル板２１と、平面状のアレイ筺体表面２３に垂直な中心軸２４を中心とした円周上に複数のマイクロホン１４が所定間隔で設けられ、アレイ筺体表面２３とバッフル板２１との間に挟まれてアレイ筺体表面２３とバッフル板２１とを平行に位置決めし、バッフル板２１及びアレイ筺体表面２３の間に、中心軸２４を中心とした外周が開放される空間部１９を形成する音響的に透明な複数の支柱１８と、バッフル板２１又はアレイ筺体表面２３に配置され円形の中心を中心軸２４に一致させて空間部１９に向けられるスピーカ２０と、を設けた。【選択図】図１２
2016054455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状のマイクロホン対向板と、
平面状のアレイ筺体表面に垂直な中心軸を中心とした円周上に複数のマイクロホンが所定間隔毎に設けられたマイクアレイの前記アレイ筺体表面と前記マイクロホン対向板との間に挟まれて前記アレイ筺体表面と前記マイクロホン対向板とを平行に位置決めし、前記マイクロホン対向板と前記アレイ筺体表面との間に、前記中心軸を中心とした外周が開放される空間部を形成する音響的に透明な複数の支柱と、
前記マイクロホン対向板又は前記アレイ筺体表面に配置され、円形の中心を前記中心軸に一致させて前記空間部に向けられるスピーカと、を備える、
マイクアレイ調整装置。
【請求項２】
請求項１に記載のマイクアレイ調整装置であって、
前記マイクロホン対向板は、前記スピーカを取り付けたバッフル板であり、
各々の前記支柱の基端は、前記バッフル板に固定され、
各々の前記支柱の先端は、前記マイクアレイの中央部に取り付けられたカメラを脱着した後のカメラ取付部に取り付けられる、
マイクアレイ調整装置。
【請求項３】
請求項１に記載のマイクアレイ調整装置であって、
前記マイクロホン対向板は、前記スピーカを取り付けたバッフル板であり、
各々の前記支柱の基端は、前記バッフル板に固定され、
各々の前記支柱の先端は、前記マイクアレイに弾性的に係止する、
マイクアレイ調整装置。
【請求項４】
請求項１に記載のマイクアレイ調整装置であって、
前記マイクロホン対向板は、机天板又は定盤であり、
前記マイクアレイの中央部に取り付けられたカメラを脱着した後のカメラ取付部に反射板が取り付けられ、
前記スピーカは、前記反射板に取り付けられ、
各々の前記支柱の基端は、前記反射板に固定され、
各々の前記支柱の先端は、前記机天板又は定盤に当接する、
マイクアレイ調整装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のマイクアレイ調整装置であって、
前記スピーカからの試験音を各々の前記マイクロホンにより音信号として収音し、収音された前記音信号に応じて各々の前記マイクロホンの感度特性及び位相特性の各補正値を算出する計測部、を更に備える、
マイクアレイ調整装置。
【請求項６】
請求項２、３及び５のうちいずれか一項に記載のマイクアレイ調整装置であって、
前記マイクアレイによって収音される音信号の最大周波数の波長λｍａｘと、各々の前記支柱の外径φｄとの間に、
φｄ＜λｍａｘ／４
が成り立つ、
マイクアレイ調整装置。
【請求項７】
請求項２、３、５及び６のうちいずれか一項に記載のマイクアレイ調整装置であって、
前記マイクアレイによって収音される音信号の最大周波数の波長λｍａｘと、前記マイクロホン対向板及び前記アレイ筺体表面の離間距離Ｌとの間に、
Ｌ＜λｍａｘ／２
が成り立つ、
マイクアレイ調整装置。
【請求項８】
請求項２、３、５、６及び７のうちいずれか一項に記載のマイクアレイ調整装置であって、
前記アレイ筺体表面の外径Ｄｍと、前記マイクロホン対向板の外径Ｄｂとの間に、
Ｄｍ＜Ｄｂ
が成り立つ、
マイクアレイ調整装置。
【請求項９】
請求項２、３、５、６及び７のうちいずれか一項に記載のマイクアレイ調整装置であって、
前記マイクロホン対向板の前記アレイ筺体表面に対向する面側の外周縁部に面取部が形成されていない場合に、前記アレイ筺体表面の外径Ｄｍと、前記マイクロホン対向板の外径Ｄｂと、前記マイクロホン対向板及び前記アレイ筺体表面の離間距離Ｌとの間に、
Ｄｍ＋Ｌ＜Ｄｂ
が成り立つ、
マイクアレイ調整装置。
【請求項１０】
請求項１に記載のマイクアレイ調整装置におけるマイクアレイ調整方法であって、
前記スピーカから試験音を発振するステップと、
前記試験音に対する各々の前記マイクロホンの感度特性及び位相特性を計測するステップと、
計測された前記感度特性及び位相特性が所定の許容精度の範囲内であれば正常と判断し、前記所定の許容精度の範囲外であれば異常と判断するステップと、
異常と判断されたマイクロホンがある場合に、前記異常と判断されたマイクロホンの前記所定の許容精度が所定の調整範囲内であれば、前記正常と判断されたマイクロホンの前記感度特性及び位相特性の計測結果の平均値を基準として、前記異常と判断されたマイクロホンに対しての前記感度特性及び位相特性の各補正値を算出するステップと、を含む、
マイクアレイ調整方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載のマイクアレイ調整方法であって、
前記マイクロホンにより収音された音信号の音量が既定音量より小さい場合又は大きい場合に、音量設定指示を表示部に表示させるステップ、を更に含む、
マイクアレイ調整方法。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載のマイクアレイ調整方法であって、
前記マイクロホンで周囲の騒音を収音して音圧レベルを算出するステップと、
算出された前記騒音の前記音圧レベルが既定レベルより大きい場合に、測定環境変更指示を表示部に表示させるステップと、を更に含む、
マイクアレイ調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクアレイの特性を調整するマイクアレイ調整装置及びマイクアレイ調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マイクアレイに搭載される複数のマイクロホンは、例えば感度や位相特性が一律に揃っていることが前提で用いられる。マイクアレイは、それぞれのマイクロホンの感度や位相特性が揃っていないと、例えば指向性を形成するための信号処理を行った場合には、指向性の特性が著しく劣化してしまう。しかし、マイクロホンは、それぞれが同じ製造工程で製造される場合でも、完全にこれらの性能を一致させたものを製造することは難しく、マイクロホン毎に感度や位相特性にバラツキが出てしまうことはある。そのために、マイクロホンは、それぞれの特性を測定し、補正する必要がある。
【０００３】
従来のマイクロホンの感度を測定する方法としては、例えば特許文献１に示す特性差補正用校正器のように、校正用信号音場を発生するスピーカを有する密閉小空間内部に、２個のマイクロホンを挿入して特性を補正する方法がある。この特性差補正用校正器は、外部騒音を遮断した密閉空間でマイク感度を正確に計測することができる。
【０００４】
また、特許文献２に示す画像表示装置の測定ユニットは、マイクロホン支持台によって支持される複数の超音波マイクロホンと、ホワイトノイズ発生器に接続される音源（スピーカ）とを有する。スピーカは、各マイクロホンから等距離だけ離れた位置に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平５−１５９７２号公報
【特許文献２】特開２０１３−９０２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
マイクロホンの製造時では、例えば無響室や防音室での各マイクロホンの特性の計測が可能であるが、工場出荷後の実環境に設置された場合には、例えば経年変化による特性のチェックや、マイクロホンの故障による交換後の再調整等、無響室や防音室の無い場所での調整を行う必要がある。
【０００７】
特許文献１の特性差補正用校正器では、使用する密閉空間の大きさが大きくなると、空間内部の共振周波数が低くなるため、大きな密閉空間でマイクロホンの特性を測定しようとすると、限られた低い周波数領域だけしか計測できなくなる。そのため、複数のマイクロホンが一つの筐体内に配置された大きなサイズのマイクアレイの特性を広い周波数領域にわたって測定することが困難である。
【０００８】
また、特許文献２に示す画像表示装置の測定ユニットは、ホワイトノイズを発生するスピーカを、各マイクロホンから離れた場所で等距離に設置しなければならず、マイクロホンとスピーカとが別体になっているので、設置及び調整の精度が求められるので、不便である。また、周囲からの騒音の影響も受けやすく、計測環境の制約を受けてしまう。
【０００９】
本発明は、上述した状況に鑑みてなされたもので、簡単に設置でき、しかも計測環境による制約を受けずに、マイクアレイに搭載される各マイクロホンの感度特性及び位相特性を簡易に計測するマイクアレイ調整装置及びマイクアレイ調整方法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】
【００１０】
本発明は、平板状のマイクロホン対向板と、平面状のアレイ筺体表面に垂直な中心軸を中心とした円周上に複数のマイクロホンが所定間隔毎に設けられたマイクアレイの前記アレイ筺体表面と前記マイクロホン対向板との間に挟まれて前記アレイ筺体表面と前記マイクロホン対向板とを平行に位置決めし、前記マイクロホン対向板と前記アレイ筺体表面との間に、前記中心軸を中心とした外周が開放される空間部を形成する音響的に透明な複数の支柱と、前記マイクロホン対向板又は前記アレイ筺体表面に配置され、円形の中心を前記中心軸に一致させて前記空間部に向けられるスピーカと、を備える、マイクアレイ調整装置である。
【００１１】
また、本発明は、上述したマイクアレイ調整装置におけるマイクアレイ調整方法であって、前記スピーカから試験音を発振するステップと、前記試験音に対する各々の前記マイクロホンの感度特性及び位相特性を計測するステップと、計測された前記感度特性及び位相特性が所定の許容精度の範囲内であれば正常と判断し、前記所定の許容精度の範囲外であれば異常と判断するステップと、異常と判断されたマイクロホンがある場合に、前記異常と判断されたマイクロホンの前記所定の許容精度が所定の調整範囲内であれば、前記正常と判断されたマイクロホンの前記感度特性及び位相特性の計測結果の平均値を基準として、前記異常と判断されたマイクロホンに対しての前記感度特性及び位相特性の各補正値を算出するステップと、を含む、マイクアレイ調整方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、マイクアレイ調整装置を簡単に設置することができ、しかも計測環境による制約を受けずに、マイクアレイに搭載される各マイクロホンの感度特性及び位相特性を簡易に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】マイクアレイを取り付けた第１の実施形態の調整装置の全体斜視図
【図２】（Ａ）〜（Ｄ）マイクアレイの形状例を示す斜視図
【図３】（Ａ）図１に示す調整装置の平面図、（Ｂ）（Ａ）のＡ−Ａ断面図
【図４】（Ａ）全方位カメラを装備したマイクアレイの斜視図、（Ｂ）全方位カメラが取り外されたマイクアレイの斜視図
【図５】第１の実施形態の調整装置の発振装置の斜視図
【図６】（Ａ）マイクアレイに形成されたカメラ取付部への調整装置固定前の要部拡大説明図、（Ｂ）調整装置固定後の要部拡大説明図
【図７】（Ａ）面取部を有するバッフル板のマイクアレイに対する望ましい寸法例を示す要部断面図、（Ｂ）面取部を有しないバッフル板のマイクアレイに対する望ましい寸法例を示す要部断面図
【図８】音響解析によるスピーカからの音の伝播状態を示す音圧分布のシミュレーションの一例を示す図
【図９】マイクアレイと第１の実施形態の調整装置との各内部構成の一例を示すブロック図
【図１０】第１の実施形態の調整装置における調整方法の基本処理手順を説明するフローチャート
【図１１】第１の実施形態の調整装置における感度特性及び位相特性の計測の詳細処理手順を説明するフローチャート
【図１２】（Ａ）第１の実施形態の調整装置の内部構成を概念的に示すブロック図、（Ｂ）マイクアレイに発振装置を取り付けた状態の断面図
【図１３】（Ａ）第２の実施形態の調整装置にマイクアレイが取り付けられた状態の側面図、（Ｂ）（Ａ）に示す支柱をそのＢ−Ｂ断面と共に示した要部説明図
【図１４】第２の実施形態の調整装置における計測環境の測定手順及び音量の自動調整手順を説明するフローチャート
【図１５】（Ａ）第３の実施形態の調整装置の内部構成を示すブロック図、（Ｂ）（Ａ）に示す調整装置にマイクアレイが取り付けられた状態の側面図
【図１６】（Ａ）第３の実施形態の変形例の調整装置の内部構成を示すブロック図、（Ｂ）（Ａ）に示す調整装置にマイクアレイが取り付けられた状態の側面図
【図１７】第４の実施形態の調整装置にマイクアレイが取り付けられた状態の側断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係るマイクアレイ調整装置及びマイクアレイ調整方法の各実施形態について、図面を参照して説明する。以下、マイクアレイ調整装置を単に「調整装置」と記載する。また、マイクアレイ調整方法を単に「調整方法」と記載することがある。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、マイクアレイ１１を取り付けた第１の実施形態の調整装置１２の全体斜視図である。本実施形態のマイクアレイ１１の調整装置１２は、アレイ筺体１３の外径が円形に形成され、その円形の同心円上に複数のマイクロホンが配置されたマイクアレイ１１のそれぞれのマイクロホンのマイク特性（例えば感度特性及び位相特性）を検査・調整する用途に適する。
【００１６】
図２（Ａ）〜（Ｄ）は、マイクアレイ１１の形状例を示す斜視図である。マイクアレイ１１は、アレイ筺体１３が例えば図２（Ｂ）及び（Ｃ）に示す円盤状、図２（Ａ）に示す円環状、又は図２（Ｄ）に示す円錐台形状となった筐体が検査・調整の対象として適する。いずれのアレイ筺体１３においても、その円形の同心円上に複数のマイクロホン１４が等間隔で配設される。円環状のアレイ筺体１３は、中央の内穴１５にカメラ（例えば魚眼レンズを用いて３６０度の全方位の画像を撮像可能な全方位カメラ。以下、カメラの一例として全方位カメラとして説明する。）が装着可能となる。調整装置１２は、全方位カメラを脱着した後の内穴１５を利用して取り付けることが可能となる。なお、調整装置１２は、内穴１５が無い場合のマイクアレイ１１（即ち、全方位カメラが装備されないマイクアレイ、或いは全方位カメラが脱着できないマイクアレイ）に対しても取り付けが可能となる。また、図２（Ｂ）に示す大外径のマイクアレイ１１は、各々のマイクロホン間の距離が長いので低音域の収音に適する。一方、図２（Ｃ）に示す小外径のマイクアレイ１１は、各々のマイクロホン間の距離が短いので高音域の収音に適する。
【００１７】
本実施形態のマイクアレイ１１の調整装置１２に、図１に示すように、内穴１５に全方位カメラが着脱自在となった円環状のマイクアレイ１１が取り付けられる。調整装置１２は、詳細は後述するが、発振装置１６と、計測装置１７とを含む構成である。
【００１８】
図３（Ａ）は、図１に示す調整装置１２の平面図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。図３（Ｂ）に示す発振装置１６は、マイクロホン対向板と、複数の支柱１８と、空間部１９と、スピーカ２０とを含む構成である。
【００１９】
マイクロホン対向板は、平板状に形成される。本実施形態において、マイクロホン対向板は、スピーカ２０を取り付けた円形のバッフル板２１として形成される。バッフル板２１の中央には、同心円のスピーカ取付穴２２が穿設される。マイクアレイ１１は、アレイ筺体表面２３が、平面状に形成される。複数のマイクロホン１４は、アレイ筺体表面２３に垂直な中心軸２４を中心とした円周上に所定間隔（等間隔）毎に配設される。スピーカ取付穴２２は、この中心軸２４と中心が一致する。
【００２０】
バッフル板２１のマイクアレイ１１と反対側の面には、スピーカボックス２５が設けられる。スピーカボックス２５は、スピーカ取付穴２２のみで開放される。従って、スピーカ取付穴２２にスピーカ２０が取り付けられることで、スピーカボックス内は閉鎖空間となる。この閉鎖空間内には、空気が封入される。この空気は、スピーカ２０の円形振動板（例えばコーン紙）が振動する際の振動負荷となって、試験音を適正に振動させるよう作用する。スピーカボックス２５の内壁面には、吸音材２６が貼付される。吸音材２６は、スピーカボックス内で振動が不要に反響することを抑制する。スピーカボックス２５は、コーン紙の裏側で振動した試験音がバッフル板２１の表側へ回り込むことを防止する。なお、スピーカ２０は、後部が開放しないものを使用することができる。この場合、スピーカボックス２５や吸音材２６は不要となる。その意味では、スピーカボックス２５や吸音材２６は、調整装置１２において設けられなくてもよい。
【００２１】
支柱１８は、基端が、バッフル板２１に固定される。支柱１８の先端は、マイクアレイ１１の中央部（内穴１５）に取り付けられた全方位カメラを脱着した後のカメラ取付部２７（図１参照）に取り付けられる。なお、本実施形態では、支柱１８の先端は、後述の反射板２９を介してカメラ取付部２７に取り付けられる。
【００２２】
次に、マイクアレイ１１を調整装置１２の発振装置１６に取り付ける手順を説明する。図４（Ａ）は、全方位カメラ２８を装備したマイクアレイ１１の斜視図である。図４（Ｂ）は、全方位カメラ２８が取り外されたマイクアレイ１１の斜視図である。図４（Ａ）に示すように、マイクアレイ１１の中央部には全方位カメラ２８が装着されている。全方位カメラ２８は、アレイ筺体１３に対して一方向に所定角度回転させることにより、マイクアレイ１１の内穴１５との間の係合が解除され、図４（Ｂ）に示すように、内穴１５からの脱着が可能となる。全方位カメラ２８が脱着された内穴１５には、カメラ取付部２７が露出する。本実施形態において、カメラ取付部２７は、例えば内穴１５の内周方向に３箇所設けられているが、３箇所に限定されない。
【００２３】
図５は、第１の実施形態の調整装置１２の発振装置１６の斜視図である。発振装置１６は、バッフル板２１に、中心軸２４を中心とした円周方向に、上述した複数（例えば８本）の支柱１８が立設される。それぞれの支柱１８の先端は、一つの円形の反射板２９に固定される。反射板２９は、中心が中心軸２４と一致する。本実施形態において、反射板２９は、スピーカ取付穴２２よりも大径となる。従って、バッフル板２１の平面視では、スピーカ取付穴２２は、反射板２９の裏側に隠れる。反射板２９は、アレイ筺体１３の内穴１５を塞ぐ。図３（Ｂ）に示すように、内穴１５を塞いだ反射板２９は、アレイ筺体表面２３と同一平面に配置される。反射板２９の支柱１８と反対側の面には、複数（図３（Ｂ）では３個）のマイクアレイ取付部３０が立設される。それぞれのマイクアレイ取付部３０は、全方位カメラ２８を脱着した後の複数（図３（Ｂ）では３個）のカメラ取付部２７のそれぞれに取り付けが可能となる。
【００２４】
図６（Ａ）は、マイクアレイ１１に形成されたカメラ取付部２７への調整装置固定前の要部拡大説明図である。図６（Ｂ）は、調整装置固定後の要部拡大説明図である。カメラ取付部２７は、係止穴３１の形成された取付片３２を有する。係止穴３１は、円周方向に沿う曲溝で形成され、一端に大径部３３、他端に小径部３４を有する。一方、マイクアレイ取付部３０は、カメラ取付部２７に応じて配設される。マイクアレイ取付部３０は、バッフル板２１に固定される円柱状の台座３５と、台座３５の上端に設けられた固定ピン３６と、を有する。固定ピン３６は、基部が小軸部３７となり、先端が小軸部３７よりも大径の頭部３８となる。小軸部３７は、係止穴３１の小径部３４に、中心軸２４の直交方向から進入が可能となる。頭部３８は、係止穴３１の大径部３３に挿入が可能となる。また、頭部３８は、小径部３４よりも外径が大きく形成される。
【００２５】
発振装置１６にマイクアレイ１１を取り付けるには、マイクアレイ１１の内穴１５を、発振装置１６の反射板２９に一致させる。その際、図６（Ａ）に示すように、マイクアレイ取付部３０の頭部３８を、カメラ取付部２７の大径部３３に進入させる。次いで、マイクアレイ１１を、頭部３８が小径部３４へ移動する方向へ回転させる。すると、図６（Ｂ）に示すように、固定ピン３６の小軸部３７が、カメラ取付部２７の小径部３４に移動する。この状態で、頭部３８と台座３５とによって取付片３２が挟まれる。これにより、発振装置１６とマイクアレイ１１とは、中心軸２４に沿う方向の離脱が規制され、一体に固定される。このようにして一体となった発振装置１６とマイクアレイ１１は、図３（Ｂ）に示すように、アレイ筺体表面２３と反射板２９とが同一平面を形成する。
【００２６】
支柱１８は、アレイ筺体表面２３とバッフル板２１との間に挟まれて、アレイ筺体表面２３とバッフル板２１とを平行に位置決めする。支柱１８は、後述するように、音響的に透明である。この状態で、複数のマイクロホン１４、アレイ筺体表面２３の外周、バッフル板２１の外周、複数の支柱１８、スピーカ２０の外周、及び反射板２９の外周は、中心軸２４を中心とした異なる複数の同心円上に配置される。
【００２７】
支柱１８は、バッフル板２１及びアレイ筺体表面２３の間に、空間部１９を形成する。空間部１９は、支柱１８によって、アレイ筺体表面２３とバッフル板２１とが平行に位置決めされることによって形成される。空間部１９を挟むバッフル板２１とアレイ筺体表面２３とは、平行平面となる。空間部１９は、中心軸２４を中心とした外周が開放される。この空間部１９には、支柱１８の他、他部材は設置されない。
【００２８】
なお、本実施形態では、発振装置１６に、マイクアレイ１１が取り付けられる例を説明した。この他、発振装置１６は、例えば建物に既に設置されて固定された状態のマイクアレイ１１に対し、全方位カメラ２８を脱着した内穴１５のカメラ取付部２７を利用して取り付けることもできる。
【００２９】
スピーカ２０は、マイクロホン対向板又はアレイ筺体表面２３に配置され、円形の中心を中心軸２４に一致させて空間部１９に向けられる。本実施形態では、マイクロホン対向板の一例がバッフル板２１である。バッフル板２１には、中心を中心軸２４に一致させたスピーカ取付穴２２が穿設される。スピーカ２０は、このバッフル板２１のスピーカ取付穴２２に、空間部１９に向かって取り付けられている。本実施形態において、スピーカ２０は、円環状のフレームを外周に有する。スピーカ２０は、このフレームを介してスピーカ取付穴２２に固定される。また、フレームには、円錐状に成形されたコーン紙の大径部周縁が緩衝材を介して固定される。コーン紙の小径側には、駆動部、マグネット等が設けられている。
【００３０】
マイクアレイ１１の調整装置１２は、計測部の一例としての計測装置１７を有する。計測装置１７は、スピーカ２０からの試験音をそれぞれのマイクロホン１４によって音信号として収音して計測する。計測装置１７は、収音した音信号に応じて、それぞれのマイクロホン１４の感度特性及び位相特性の各補正値を算出する。本実施形態において、計測装置１７は、中央演算装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）である制御部を備えたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）である。
【００３１】
この他、発振装置１６には、図５に示すように、スピーカボックス２５に延設される基台３９等に、スピーカ用パワーアンプ４０や電源部４１（例えばＡＣアダプタ）が設けられる。電源部４１は、商用電源又はＡＣ電源に接続される。電源部４１は、スピーカ用パワーアンプ４０に給電する。図１に示すように、発振装置１６のスピーカ用パワーアンプ４０は、オーディオケーブル４２によって調整装置１２に接続される。また、スピーカ用パワーアンプ４０は、マイクアレイＤＣ供給線４３によって、マイクアレイ１１へ給電する。調整装置１２は、イーサーネットケーブル等のネットワークケーブル４４によってマイクアレイ１１の送受信部に接続される。
【００３２】
次に、発振装置１６とマイクアレイ１１の寸法関係について説明する。図７（Ａ）は、面取部４５を有するバッフル板２１のマイクアレイ１１に対する望ましい寸法例を示す要部断面図である。図７（Ｂ）は、面取部４５を有しないバッフル板２１のマイクアレイ１１に対する望ましい寸法例を示す要部断面図である。発振装置１６は、音響インピーダンスの急激な変化を避けるための望ましい寸法を有している。即ち、発振装置１６は、マイクアレイ１１によって収音される音信号の最大周波数の波長λｍａｘと、支柱１８の外径φｄとの間に、φｄ＜λｍａｘ／４の条件を満たすことが好ましい。
【００３３】
このマイクアレイ１１の調整装置１２では、支柱１８の外径φｄであるとき、φｄ＜λｍａｘ／４の条件を満たすことで、支柱１８が音響的に透明となる。音響的に透明とは、支柱１８の外径φｄが収音対象とする音声の上限周波数の波長λｍａｘの１／４以下となる状態では、音信号の振幅の減衰が発生しないことと、位相が乱れないことを意味する。例えばマイクアレイ１１が８ｋＨｚを上限周波数とする音声を収音する場合、音速を３４０ｍ／ｓとすると、λ＝４２．５ｍｍとなる。従って、支柱１８の外径が波長λの１／４に相当する１０．６ｍｍ以下のサイズであれば、支柱１８は音響的に透明と見なされる。その結果、収音音声波形の振幅は、支柱１８によっては減衰しないので、マイクロホンの感度特性及び位相特性に音響的な影響を与えないことになる。本実施形態では、支柱１８の外径は、１０．６ｍｍ以下に設定される。
【００３４】
このように、発振装置１６では、空間部１９に配置された音響的に透明な支柱１８によってマイクアレイ１１に支持される。空間部１９においては、音声信号の振幅が減衰せず、音響反射も生じない。さらに、位相に乱れが生じない。つまり、本実施形態の発振装置１６は、音響的には、空間部１９に支柱１８が存在しない場合と同様の構成となる。
【００３５】
また、発振装置１６において、マイクアレイ１１によって計測される最大周波数の波長λｍａｘと、マイクロホン対向板及びアレイ筺体表面２３の離間距離Ｌとの間に、Ｌ＜λｍａｘ／２の条件を満たすことが好ましい。
【００３６】
発振装置１６では、マイクロホン対向板とアレイ筺体表面２３との離間距離Ｌを、上限周波数の波長λｍａｘの１／２以下とすることで、空間部１９のいずれの場所においても、中心軸２４の方向の音圧レベルが一定になり、各マイクロホン１４に同一の音圧レベル及び位相特性を有する試験音の音信号を入力（収音）することができる。
【００３７】
また、発振装置１６において、アレイ筺体表面２３の外径Ｄｍと、マイクロホン対向板の外径Ｄｂとの間には、Ｄｍ＜Ｄｂの条件を満たすことが好ましい。
【００３８】
この発振装置１６では、バッフル板２１の外周円が、アレイ筺体表面２３の外周円の外側で同心円状に配置される。つまり、マイクロホン１４は、それぞれの前方に、バッフル板２１が確実に対向配置される。これにより、マイクロホン１４がマイクアレイ１１のアレイ筺体表面２３から、円錐台形状のくぼみによって表面から少し奥になっていても、音響インピーダンスの急激な変化が抑制される。
【００３９】
また、マイクロホン対向板のアレイ筺体表面２３に対向する面側の外周縁部に面取部４５が形成されていない場合には、調整装置１２において、アレイ筺体表面２３の外径Ｄｍと、マイクロホン対向板の外径Ｄｂと、Ｄｍ＋Ｌ＜Ｄｂの条件を満たすことが好ましい。
【００４０】
この発振装置１６では、バッフル板２１の外周縁部に面取部４５が形成されていない場合には、バッフル板２１の外径が、面取部４５が形成されている場合に比べて上述した離間距離Ｌだけ大きく設定される。面取部４５は、急激な音響インピーダンス変化を避けるために有効となる。また、バッフル板２１の外径の増加も急激な音響インピーダンス変化を避けるために有効となる。このため、面取部４５が設けられない場合であっても、バッフル板２１の外径を離間距離Ｌだけ大きく設定することにより、急激な音響インピーダンスの変化が抑制される。
【００４１】
次に、音響解析によって発振装置１６のスピーカ２０からの音の伝播状態をシミュレーションした結果を説明する。
図８は、音響解析によるスピーカ２０からの音の伝播状態を示す音圧分布のシミュレーション画像図である。なお、図８中のＸＹ方向はアレイ筺体表面上の直交方向を示し、Ｚ方向は中心軸２４に沿う方向を示す。
【００４２】
より具体的には、図８には空間部１９の音信号の伝播を可視化するため、アレイ筺体表面２３とバッフル板２１の間の空間部１９（この例では直径で分割した半分のもの）を有限要素法によってモデル化し、スピーカ２０のコーン紙に１ｋＨｚ、１０００Ｐａの圧力を正弦波で加えた時の応答解析の音圧分布が示されている。なお、図８に示すシミュレーション結果における計算条件で、スピーカの圧力を１０００Ｐａと音圧レベルとしては非常に大きな値（１５４ｄＢ）であるが、計算は線形計算のため、実際の音圧レベル（例えば６０ｄＢ）においても、音圧分布形状に変化は無い。
【００４３】
図８に示すシミュレーション結果から分かるように、発振装置１６の構成によれば、スピーカ２０から出た音の等音圧面４６，４７，４８，４９，５０，５１，５２，５３が、同心円状に、かつアレイ筺体表面２３には垂直（Ｚ方向）に分布している。これにより、それぞれのマイクロホン１４に、試験音が同じ音圧、位相で伝搬していることがわかる。また、発振装置１６は、支柱１８による音場の乱れも発生していないことがわかる。
【００４４】
図９は、マイクアレイ１１と第１の実施形態の調整装置１２との各内部構成の一例を示すブロック図である。調整装置１２の説明に先立ち、図９に示すマイクアレイ１１の概略の構成を説明する。
【００４５】
マイクアレイ１１は、収音素子の一例としてのマイクロホンを複数含み、複数のマイクロホンを用いて、マイクアレイ１１の設置位置を中心として３６０°の方向（全方位）からの音声を無指向状態で収音する全方位マイクアレイ装置である。
【００４６】
図９に示すマイクアレイ１１は、複数のマイクロホン１４と、マイクロホン１４と同数の複数のマイクロホン用アンプ５４と、マイクロホン１４と同数の複数のＡ／Ｄ変換部５５と、符号化部５６と、送受信部５７と、補正値記憶部５８とを含む構成である。
【００４７】
マイクロホン１４は、それぞれが周囲の音信号又は人の音声信号を収音する。それぞれのマイクロホン１４には、マイクロホン用アンプ５４が接続される。マイクロホン用アンプ５４は、マイクロホン１４からの音声信号を増幅する。マイクロホン用アンプ５４は、Ａ／Ｄ変換部５５を介して符号化部５６に接続される。増幅された音声信号は、Ａ／Ｄ変換部５５によってアナログ信号からデジタル信号に変換され、符号化部５６へ送られる。符号化部５６に送られた音声信号は、調整装置１２との間において予め規定された符号化方式に従って符号化されて符号化音声データとなる。符号化音声データは、送受信部５７へ送られる。送受信部５７は、符号化音声データに、補正値記憶部５８に記憶された製造時に予め計測された感度特性及び位相特性の各補正値に関する補正データを、パケットデータのヘッダ領域に書き込み、音声パケットとしてネットワークケーブル４４に送出する。
【００４８】
図９に示す調整装置１２は、発振装置１６と、計測部の一例としての計測装置１７とを含む構成である。計測装置１７は、例えばＰＣ（Personal Computer）を用いて構成され、送受信部５９と、制御部６０と、補正値算出部６１と、操作部６２と、表示部６３と、試験音源６４とを含む構成である。計測装置１７では、送受信部５９が、ネットワークケーブル４４に接続される。送受信部５９には、ネットワークケーブル４４を介してマイクアレイ１１からの音声パケットが送られる。送受信部５９は、音声パケットの補正データや、復号された音声信号を音声データとして制御部６０へ送る。
【００４９】
制御部６０は、送受信部５９、操作部６２、補正値算出部６１、表示部６３、試験音源６４に接続される。制御部６０は、送受信部５９から送られた音声データを基に、補正値算出部６１に、感度特性及び位相特性の各補正値の算出を指示する。この際、制御部６０は、必要に応じて判断値（例えば調整工程又は修理工程の選択値等）や必要入力値（例えばＰＣの音量設定値等）の入力要請を表示部６３に表示させる指示を行う。
【００５０】
補正値算出部６１は、制御部６０からの音声データを基に、それぞれのマイクロホン１４に対し、必要な場合に、感度特性及び位相特性の各補正値の算出を行う。補正値算出部６１は、例えばプログラムとして、ＰＣのメモリ（図示略）等に格納される。制御部６０は、音声データの感度特性及び位相特性が所定の許容精度の範囲を超えたマイクロホンを異常マイクと判断し、所定の許容精度の範囲内であるマイクロホンを正常マイクと判断する。補正値算出部６１は、異常マイクと判断されたマイクロホンがある場合には、正常マイクの計測結果（つまり、感度特性及び位相特性）から平均値を求め、その平均値を基準として、異常マイクに対する感度特性及び位相特性の各補正値の算出を行う。なお、本実施形態を含む各実施形態において、収音された音声信号又は音信号を用いて感度特性及び位相特性を算出する処理は公知技術であるため、詳細な説明は割愛する。
【００５１】
試験音源６４は、所定の周波数の試験音を発振するための試験音信号を、ＰＣのメモリに格納している。試験音信号は、複数種類のものを備えることができる。この場合、試験音信号は、例えば複数の音信号の種類が表示部６３に表示され、操作部６２によって選択された種類に対応する所望の音信号が発振装置１６へ送られる。
【００５２】
操作部６２は、例えばＰＣのキーボード、マウスである。
【００５３】
表示部６３は、例えば、ＰＣのディスプレイである。
【００５４】
発振装置１６は、スピーカ用パワーアンプ４０と、スピーカ２０とを含む構成である。発振装置１６は、スピーカ用パワーアンプ４０が、オーディオケーブル４２によって計測装置１７の試験音源６４と接続される。発振装置１６は、試験音源６４から送られた試験音信号を、スピーカ用パワーアンプ４０によって増幅してスピーカ２０に入力する。試験音信号の入力されたスピーカ２０は、コーン紙を振動させることによって、所定の試験音を空間部１９に発振させる。空間部１９に発振された試験音は、マイクアレイ１１の各マイクロホン１４によって収音されることになる。
【００５５】
次に、マイクアレイ１１の調整装置１２を用いたマイクアレイ１１の調整方法の手順を説明する。図１０は、第１の実施形態の調整装置１２における調整方法の基本処理手順を説明するフローチャートである。
【００５６】
先ず、本実施形態のマイクアレイ１１の調整装置１２における調整方法の概要は、スピーカ２０から試験音を発振するステップと、試験音に対するそれぞれのマイクロホン１４の感度特性及び位相特性を計測（算出）するステップと、計測（算出）によって得られた感度特性及び位相特性が所定の許容精度の範囲内であれば正常と判断し、所定の許容精度の範囲外であれば異常と判断するステップと、異常と判断されたマイクロホン１４がある場合には、異常と判断されたマイクロホン１４の所定の許容精度が所定の調整範囲内であれば、正常と判断されたマイクロホン１４の感度特性及び位相特性の計測結果（算出結果）から平均値を算出し、算出された平均値を基準として、異常と判断されたマイクロホン１４に対しての感度特性及び位相特性の各補正値を算出するステップと、を含む。
【００５７】
また、マイクアレイ１１の調整装置１２における調整方法では、マイクロホン１４が計測した試験音の音量が小さい時又は大きい時には、音量設定を促すための指示（音量設定指示）を表示部６３に表示させるステップも含まれる。
【００５８】
次に、マイクアレイ１１の調整装置１２における調整方法のより具体的な手順（ステップ）を説明する。
【００５９】
図１０において、調整装置１２がマイクアレイ１１を調整するには、先ず、ユーザにより、調整装置１２が設置され、計測装置１７の操作部６２において調整開始の指示が入力される。計測装置１７は、マイクアレイ１１から送信された各マイクロホン１４の情報（例えば音信号の感度特性及び位相特性の各補正値のデータ）を取得する（Ｓ１）。
【００６０】
ステップＳ１の後、計測装置１７は、各マイクロホン１４の感度特性及び位相特性の計測を行う（Ｓ２）。ステップＳ２の詳細については図１１を参照して後述する。ステップＳ２の後、全てのマイクロホン１４の感度特性及び位相特性が所定の許容精度の範囲内にあれば（Ｓ３、ＯＫ）、計測装置１７の制御部６０は、各マイクロホン１４がＯＫであると判断し、図１０に示す処理は終了する。
【００６１】
感度特性及び位相特性が所定の許容精度の範囲外であるマイクロホン１４がある場合には（Ｓ３、ＮＧ）、計測装置１７の制御部６０は、該当するマイクロホン１４をＮＧと判断し、引き続き調整処理又は修理処理のいずれに進むのか、それとも図１０に示す処理を中止して終了させるかを表示部６３の画面に表示させて、ユーザに選択させる（Ｓ４）。ＮＧと判断されたいずれかのマイクロホン１４の感度特性及び位相特性が所定の調整範囲の範囲外にある場合は（Ｓ４、修正）、計測装置１７の制御部６０は、そのＮＧと判断されたマイクロホン１４を故障と判断し、マイクロホン１４の交換の作業（修理）の実行をユーザに促す（Ｓ５）。一方、ＮＧと判断されたいずれのマイクロホン１４の感度特性及び位相特性も所定の調整範囲内であれば（Ｓ４、調整）、計測装置１７の制御部６０は、該当するマイクロホン１４の感度特性及び位相特性の調整を行う（Ｓ６）。
【００６２】
マイクロホン１４の修理処理は、人手によって行われる。マイクアレイ１１は、例えば４個のマイクロホン１４が配置した基板（不図示）が、円周方向に等間隔で例えば４枚配置される。この場合、いずれかのマイクロホン１４が故障したときは、基板毎の交換が行われる。また、マイクロホン１４に接続されているリード線が、コネクタによって基板に接続されている場合には、コネクタの結合を解除することによって、マイクロホン単位での交換を行う。
【００６３】
しかし、感度特性及び位相特性の調整処理後も所定の調整精度の範囲内にならない場合は（Ｓ７、ＮＯ）、計測装置１７の制御部６０は、所定の調整精度の範囲内に収まらないマイクロホン１４を故障と判断する。この場合には、ステップＳ５の修理処理に進む。修理処理後に、計測装置１７の制御部６０は、各マイクロホン１４の感度特性及び位相特性の調整を行う（Ｓ８）。
【００６４】
次いで、計測装置１７の制御部６０は、ステップＳ８の後、又はステップＳ７において感度特性及び位相特性の調整処理後も所定の調整精度の範囲内になる場合には（Ｓ７、ＹＥＳ）、各マイクロホン１４の感度特性及び位相特性の計測を行い（Ｓ９）、性能の確認を行う。ステップＳ９の後、計測装置１７の制御部６０は、感度特性及び位相特性の各補正値（例えば、ステップＳ９において計測された感度特性及び位相特性と所定の感度特性及び位相特性の基準値との差分）を、マイクアレイ１１又はマイクアレイ１１を操作するための操作装置（不図示）に書き込み（Ｓ１０）、図１０に示す処理は終了する。
【００６５】
ここで、ステップＳ２の感度特性及び位相特性の計測について、更に詳しく説明する。図１１は、第１の実施形態の調整装置１２における感度特性及び位相特性の計測の詳細処理手順を説明するフローチャートである。
【００６６】
図１１において、マイクアレイ１１から送信された各マイクロホン１４の情報（例えば音信号の感度特性及び位相特性の各補正値のデータ）が計測装置１７において読み込まれた後、計測装置１７から試験音信号が入力されたスピーカ２０は、試験音（例えばホワイトノイズ、ピンクノイズ）を一定時間（例えば３０秒）の間発振する（Ｓ１１）。試験音信号は各マイクロホン１４において収音される（Ｓ１２）。
【００６７】
各マイクロホン１４からの信号は、デジタル信号に変換され、計測装置１７に送信され、計測装置１７のメモリ（不図示）に記憶される。計測装置１７の制御部６０は、送信された試験音の音量が既定音量レベルより小さいか大きすぎると判断した場合には（Ｓ１３、ＮＯ）、計測装置１７の音量の設定を促す旨の音量設定指示を表示部６３に表示させ（Ｓ１４）、その後、図１１に示す処理は終了する。
【００６８】
一方、計測装置１７の制御部６０は、送信された試験音の音量が既定音量レベルと同等の適正な音量レベルと判断した場合には（Ｓ１３、ＹＥＳ）、マイクアレイ１１から送信された各マイクロホン１４の情報を用いて感度特性及び位相特性を補正した後の音声データを基に、各マイクロホン１４の感度特性及び位相特性を算出する（Ｓ１５）。次いで、計測装置１７の制御部６０は、ステップＳ１５において算出された各マイクロホン１４の感度特性及び位相特性が所定の調整精度の範囲内（例えば感度であればｋ［ｄＢ］以内、位相であればｌ［ｍｍ］以内）に収まっているか否かの判定を行う（Ｓ１６）。ステップＳ１６の後、計測装置１７の制御部６０は、ステップＳ１６の判定結果を表示部６３に表示させる（Ｓ１７）。ステップＳ１７の後、図１０に示す感度特性及び位相特性の精度の判定へ進む（Ｓ３）。
【００６９】
このマイクアレイ１１の調整装置１２における調整方法では、マイクアレイ１１の調整装置１２を簡単に設置可能となり、マイクアレイ１１の調整装置１２は、計測環境に制約を受けずに、異常と判断されたマイクロホン１４に対しての感度特性及び位相特性の各補正値が簡易に得られる。
【００７０】
また、このマイクアレイ１１の調整装置１２における調整方法では、マイクアレイ１１の調整装置１２は、計測装置１７（例えばＰＣ）の音量設定を適正化することができ、試験音の音量が小さい時又は大きすぎる時の計測精度の低下が未然に防止される。
【００７１】
次に、第１の実施形態のマイクアレイ１１の調整装置１２の作用を説明する。図１２（Ａ）は、第１の実施形態の調整装置１２の内部構成を概念的に表したブロック図である。図１２（Ｂ）は、マイクアレイ１１に発振装置１６を取り付けた状態の断面図である。
【００７２】
本実施形態の調整装置１２の発振装置１６は、支柱１８によって、バッフル板２１とアレイ筺体表面２３との間に、外周の開放された空間部１９が形成される。この空間部１９に向かって、スピーカ２０が配置される。スピーカ２０は、円形に形成され、中心が、複数のマイクロホン１４が配置される円の中心と一致する。スピーカ２０は、狭い空間部内で試験音を発振する。このため、調整装置１２は、マイクロホン１４の収音する音圧レベルが高くなり、外周を開放にしていても外部騒音の影響を受け難くなる。また、発振装置１６は、密閉空間のような低い周波数で共振モードが発生することが無いため、無響室のような静寂な環境でなくても、通常の事務所のような実際の運用上の設置場所での検査・調整が可能となる。
【００７３】
また、発振装置１６では、スピーカ２０が、バッフル板２１に取り付けられる。バッフル板２１には、支柱１８の基端が固定される。支柱１８は、先端が、全方位カメラ２８を脱着した後のカメラ取付部２７に着脱自在に取り付けられる。つまり、バッフル板２１は、支柱１８によって、アレイ筺体表面２３との間に空間部１９を形成してマイクアレイ１１に装着される。スピーカ２０は、バッフル板２１によって、空間部１９に向けて支持される。これにより、空間部１９の形成と、スピーカ２０の正確な位置決めが簡単に行える。
【００７４】
また、調整装置１２では、計測装置１７が、各マイクロホン１４の感度及び位相特性を計測する。計測装置１７は、計測によって得られた感度と位相特性が許容精度を超えたもの（異常）と判断すると、正常と判断されたマイクロホン１４の計測結果から平均値を求める。計測装置１７は、この平均値を基準として、異常と判断されたマイクロホン１４に対しての感度と位相特性の補正値を算出することができる。
【００７５】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態のマイクアレイ１１の調整装置６５について説明する。なお、本実施形態において、第１の実施形態のマイクアレイ１１の調整装置１２で説明した部材と同等の部材・部位には同一の符号を付し重複する説明は省略する。
【００７６】
図１３（Ａ）は、第２の実施形態の調整装置６５にマイクアレイ１１が取り付けられた状態の側面図である。図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）に示す支柱６６をそのＢ−Ｂ断面と共に示した要部説明図である。
【００７７】
マイクアレイ１１の調整装置６５は、発振装置６７のマイクロホン対向板が、スピーカ２０を取り付けたバッフル板２１であり、複数（本実施形態では３個）の支柱６６の基端が、バッフル板２１に固定され、支柱６６の先端が、マイクアレイ１１に弾性的に係止する。
【００７８】
支柱６６の基端には、アレイ筺体表面２３が載置される段部状の高さ決め部６８と、横決め部６９と、が形成される。支柱６６の先端には、高さ決め部６８とでアレイ筺体１３を挟む鉤状の係止爪７０が形成されている。係止爪７０の上端には内側に向かって下る傾斜面（案内面７１）が形成される。発振装置６７は、マイクアレイ１１が中心軸２４に沿う方向（図１３（Ｂ）に示す矢印方向）で押し込まれると、案内面７１によって全ての支柱６６が外側に弾性的に変形する。支柱６６は、アレイ筺体表面２３が高さ決め部６８に当接すると、弾性的に復帰し、係止爪７０がアレイ筺体１３の上面周縁に係止する。これと同時に、支柱６６は、横決め部６９によってアレイ筺体１３の中心軸２４と、バッフル板２１の中心とが一致するように、アレイ筺体１３を位置決めする。
【００７９】
支柱６６は、中心軸２４に直交する方向の断面形状が、図１３（Ｂ）に示す正方形となる。支柱６６は、１辺の長さＷが、Ｗ＜λｍａｘ／４の条件を満たすことで、音響的に透明となる。それぞれの支柱６６は、中心軸２４を中心とした円周上に配置される。また、支柱６６は、両側面が、中心軸２４を中心とする放射方向に沿う向きで立設される。なお、支柱６６は、可撓性を有した可撓係止爪に限定されるものではない。支柱６６は、高さ決め部６８より下部がＷ ＜λｍａｘ／４の条件を満たせば、それより上部の幅Ｗはこの制約を受けず、マイクアレイ１１を固定できる他の構造であっても構わない。
【００８０】
このように、調整装置６５の発振装置６７では、スピーカ２０が、バッフル板２１に取り付けられる。バッフル板２１には、支柱６６の基端が固定される。支柱６６は、先端が、マイクアレイ１１に弾性的に係止可能となっている。支柱６６によって取り付けられたマイクアレイ１１と発振装置６７は、高さ方向と横方向とが、高さ決め部６８及び横決め部６９によって位置決めされる。バッフル板２１は、アレイ筺体表面２３との間に空間部１９を形成してマイクアレイ１１に装着される。スピーカ２０は、バッフル板２１によって、空間部１９に向けて支持される。これにより、発振装置６７は、マイクアレイ１１が全方位カメラ２８を装備しているか否かに関わらず、空間部１９の形成と、スピーカ２０の正確な位置決めが簡単に行える。
【００８１】
図１４は、第２の実施形態の調整装置６５における計測環境の測定手順及び音量の自動調整手順を説明するフローチャートである。本実施形態のマイクアレイ１１の調整装置６５における調整方法の概要は、各々のマイクロホン１４で周囲の騒音を収音して音圧レベルを算出するステップと、騒音の音圧レベルが既定レベルより大きな場合には、測定環境の変更を促す旨の測定環境変更指示を表示部６３に表示するステップと、を含む。
【００８２】
次に、マイクアレイ１１の調整装置６５における調整方法のより具体的な手順（ステップ）を説明する。
【００８３】
図１４において、本実施形態の計測環境測定及び音量自動調整では、先ず、マイクアレイ１１のマイクロホン１４で周囲の騒音を収音して計測装置１７へ送信し、計測装置１７は収音された音圧レベルの算出を行う（Ｓ２１）。騒音の音圧レベルが規定内であれば（Ｓ２２、ＹＥＳ）、次のステップへ進み、規定より大きな場合は（Ｓ２２、ＮＯ）、計測装置１７の制御部６０は、計測環境の変更を促す旨の計測環境変更指示を表示部６３に表示させる（Ｓ２３）。ステップＳ２３の後、図１４に示す処理は終了する。
【００８４】
騒音の音圧レベルが規定内の場合には（Ｓ２２、ＹＥＳ）、計測装置１７の制御部６０は、スピーカ２０、スピーカ用パワーアンプ４０の保護のため、マイクロホン１４において収音された音声データを用いて試験音の音圧レベルを算出しながら、音量を漸増して規定音量まで上げる（Ｓ２４）。
【００８５】
ステップＳ２４の処理の結果、最大音量でも規定音量まで達していないと判断される場合は（Ｓ２５、ＮＯ）、計測装置１７（ＰＣ）の音量出力のボリュームが小さくなっていると思われるので、計測装置１７の制御部６０は、ボリューム調整を促す旨の表示を行う（Ｓ２６）。ボリューム調整の変更が終了した後（Ｓ２７）、再度音量調整が行われる。
【００８６】
本実施形態の調整装置６５を用いたマイクアレイ１１の調整方法では、騒音の音圧レベルが規定より大きな場合には、計測環境変更の指示が表示部６３に表示される。これにより、環境が計測に適しているか否かの判断が可能となり、計測精度の低下が未然に防止される。
【００８７】
また、この調整方法によれば、計測する環境が適しているのか（騒音が大きすぎないか）を判定し、試験音の音量を自動的に最適な音圧になるよう自動調整を行う。これにより、計測装置１７（ＰＣ）の音量設定が適切でない場合においても対応できるようになる。
【００８８】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態のマイクアレイ１１の調整装置７２について説明する。なお、本実施形態において、第１、第２の実施形態で説明した部材と同等の部材・部位には同一の符号を付し重複する説明は省略する。
【００８９】
図１５（Ａ）は、第３の実施形態の調整装置７２の内部構成を示すブロック図である。図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）に示す調整装置７２にマイクアレイ１１が取り付けられた状態の側面図である。
【００９０】
本実施形態の調整装置７２は、発振装置７３と計測装置とが、ＵＳＢケーブル７４によって接続される。発振装置７３は、支柱６６を用いた第２の実施形態と同様の取付構造によってマイクアレイ１１に取り付けられ、少なくともスピーカ（例えばスピーカ２０に対応）とアンプ（例えばスピーカ用パワーアンプ４０に対応）とを含む構成である。本実施形態の計測装置は、指向性制御装置７５（例えばＰＣを用いて構成）において、ソフトウェアとしての計測部７６として搭載される。指向性制御装置７５は、マイクアレイ１１により収音された音声を再生部のスピーカ８１から出力する際に、ディスプレイ８０に表示された画面の中から操作部６２により指定された方向に音声の指向性を形成するための信号処理を行う。指向性制御装置７５は、この他、受信部７７と、信号処理部７８と、記憶部７９と、ディスプレイ８０と、スピーカ８１と、操作部６２と、を有する。
【００９１】
受信部７７は、ネットワークを介してマイクアレイ１１から送信された音声パケットを受信して信号処理部７８に出力する。信号処理部７８は、操作部６２による指向性の形成方向の指定操作に応じて、上述した音声の指向性を形成するための信号処理を行う。記憶部７９は、例えばメモリであり、指向性制御装置７５におけるワークメモリとしての機能を有し、その他各部の処理結果を保存する。指向性制御装置７５は、ネットワークケーブル４４によってマイクアレイ１１に接続される。
【００９２】
指向性制御装置７５の内部に搭載される計測部７６は、例えばソフトウェアとして構成される。計測部７６は、発振装置７３に対し、ＵＳＢケーブル７４を用いた電力供給と計測用音源の送信を行う。
【００９３】
再生部はディスプレイ８０とスピーカ８１とを含む構成であり、ディスプレイ８０は指向性制御装置７５においてインストールされた各種アプリケーションの処理結果又は各種の画面を表示する。スピーカ８１は、マイクアレイ１１から送信された音声パケットに含まれる音声データを出力する。操作部６２は、例えばマウス、キーボードを用いて構成され、ユーザの入力操作を受け付けて信号処理部７８に出力する。なお、発振装置７３は、全方位カメラ２８を取り外して取り付ける第１の実施形態と同様の取付構造であってもよい。また、マイクロホン１４の特性(補正値)情報は、マイクアレイ１１でなく調整装置７２の記憶部７９に記憶されていてもよい。この調整装置７２によれば、マイクアレイ１１を実際の運用上の設置場所に取り付けた状態で、マイクアレイ１１の各マイクロホン１４における感度特性及び位相特性の評価を行うことができる。
【００９４】
（第３の実施形態の変形例）
次に、第３の実施形態の変形例のマイクアレイ１１の調整装置８２について説明する。図１６（Ａ）は、第３の実施形態の変形例の調整装置８２の内部構成を示すブロック図である。図１６（Ｂ）は、図１６（Ａ）に示す調整装置８２のマイクアレイ１１が取り付けられた状態の側面図である。なお、本変形例において、第１、第２、第３の実施形態で説明した部材と同等の部材・部位には同一の符号を付し重複する説明は省略する。
【００９５】
本変形例の調整装置８２は、発振装置８３と計測装置８４とが、無線通信を行う。発振装置８３は、支柱６６を用いた第２の実施形態と同様の取付構造によってマイクアレイ１１に取り付けられ、少なくともスピーカ（例えばスピーカ２０に対応）と、アンプ（例えばスピーカ用パワーアンプ４０に対応）と、音源（例えば試験音源６４に対応）と、電池と、制御部（例えば制御部６０に対応）と、送受信部（例えば送受信部５９に対応）を含む構成である。発振装置８３は、無線通信によって計測装置８４からの制御信号を受け取る。計測装置８４は、指向性の形成のための信号処理を行う指向性制御装置８５（例えばＰＣ）に、ネットワークケーブル４４を介して接続され、マイクアレイ１１のマイクロホン１４に関する情報や音信号を受け取る。計測装置８４は、無線装置を内部に備え、発振装置８３の制御を行う。無線装置が用いる無線方式としては、例えばＷｉＦｉ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ、ＤＥＣＴ等が用いられる。
【００９６】
この調整装置８２によれば、マイクアレイ１１と計測装置８４が物理的に離れていてもマイクアレイ１１の各マイクロホン１４における感度特性及び位相特性の評価を行うことができる。
【００９７】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態のマイクアレイ１１の調整装置８６について説明する。図１７は、第４の実施形態の調整装置８６にマイクアレイ１１が取り付けられた状態の側断面図である。なお、本実施形態において、第１の実施形態で説明した部材と同等の部材・部位には同一の符号を付し重複する説明は省略する。
【００９８】
マイクアレイ１１の調整装置８６は、マイクロホン対向板が、机天板８７又は定盤（不図示）であり、マイクアレイ１１の中央部に取り付けられた全方位カメラ２８を脱着した後のカメラ取付部２７に反射板８８が取り付けられる。スピーカ２０は、反射板８８に取り付けられる。支柱１８の基端は、反射板８８に固定される。支柱１８の先端は、机天板８７又は定盤に当接する。
【００９９】
このマイクアレイ１１の調整装置８６では、マイクアレイ１１の全方位カメラ２８を脱着した後のカメラ取付部２７に、反射板８８が取り付けられる。なお、この場合、マイクアレイ１１は、取り外されて単体となっていることが好ましい。反射板８８には、スピーカ２０が取り付けられている。また、反射板８８には、支柱１８の基端が固定される。支柱１８の先端は、机天板８７又は定盤に当接される。つまり、マイクアレイ１１は、カメラ取付部２７に取り付けた反射板８８から垂下した支柱１８によって、机天板８７又は定盤から浮上した状態で支持される。アレイ筺体表面２３と、机天板８７又は定盤との間には、支柱１８によって空間部１９が形成される。スピーカ２０は、反射板８８によって、空間部１９に向けて支持される。
【０１００】
このマイクアレイ１１の調整装置８６によれば、空間部１９の形成と、スピーカ２０の正確な位置決めが、机天板８７又は定盤を利用することで、バッフル板２１を不要にし、簡単に行える。
【０１０１】
従って、本実施形態に係るマイクアレイ１１の調整装置１２、調整装置６５、調整装置７２、調整装置８２、調整装置８６及びマイクアレイ１１の調整方法によれば、簡単に設置することができ、しかも計測環境に制約を受けずに、マイクアレイ１１に搭載される各マイクロホン１４の感度及び位相特性を計測できる。
【０１０２】
最後に、本発明に係るマイクアレイ調整装置及びマイクアレイ調整方法の構成、作用、効果について説明する。
【０１０３】
本発明の一実施形態は、平板状のマイクロホン対向板と、平面状のアレイ筺体表面に垂直な中心軸を中心とした円周上に複数のマイクロホンが所定間隔毎に設けられたマイクアレイの前記アレイ筺体表面と前記マイクロホン対向板との間に挟まれて前記アレイ筺体表面と前記マイクロホン対向板とを平行に位置決めし、前記マイクロホン対向板と前記アレイ筺体表面との間に、前記中心軸を中心とした外周が開放される空間部を形成する音響的に透明な複数の支柱と、前記マイクロホン対向板又は前記アレイ筺体表面に配置され、円形の中心を前記中心軸に一致させて前記空間部に向けられるスピーカと、を備える、マイクアレイ調整装置である。
【０１０４】
この構成によれば、マイクアレイ調整装置には、複数の支柱によって、マイクロホン対向板とアレイ筺体表面との間に、外周の開放された空間部が形成される。この空間部に向かって、スピーカが配置される。スピーカは、円形に形成され、中心が、複数のマイクロホンが配置される円の中心と一致する。スピーカは、狭い空間部内で試験音を発振する。このため、マイクアレイ調整装置は、各々のマイクロホンの収音する音圧レベルが高くなり、外周を開放にしていても外部騒音の影響を受け難くなる。また、マイクアレイ調整装置は、密閉空間のような低い周波数で共振モードが発生することが無いため、無響室のような静寂な環境でなくても、例えば通常の事務所のような実際の運用上の設置場所での検査・調整が可能となる。
【０１０５】
また、本発明の一実施形態は、前記マイクロホン対向板は、前記スピーカを取り付けたバッフル板であり、各々の前記支柱の基端は、前記バッフル板に固定され、各々の前記支柱の先端は、前記マイクアレイの中央部に取り付けられたカメラを脱着した後のカメラ取付部に取り付けられる、マイクアレイ調整装置である。
【０１０６】
この構成によれば、マイクアレイ調整装置では、スピーカが、バッフル板に取り付けられる。バッフル板には、支柱の基端が固定される。支柱は、先端が、カメラ（例えば全方位カメラ）を脱着した後のカメラ取付部に着脱自在に取り付けられる。つまり、バッフル板は、支柱によって、アレイ筺体表面との間に空間部を形成してマイクアレイに装着される。スピーカは、バッフル板によって、空間部に向けて支持される。これにより、空間部の形成と、スピーカの正確な位置決めが簡単に行える。
【０１０７】
また、本発明の一実施形態は、前記マイクロホン対向板は、前記スピーカを取り付けたバッフル板であり、各々の前記支柱の基端は、前記バッフル板に固定され、各々の前記支柱の先端は、前記マイクアレイに弾性的に係止する、マイクアレイ調整装置である。
【０１０８】
この構成によれば、マイクアレイ調整装置では、スピーカが、バッフル板に取り付けられる。バッフル板には、支柱の基端が固定される。支柱は、先端が、マイクアレイに弾性的に係止可能となっている。支柱は、例えば弾性を有する可撓係止爪とすることができる。バッフル板は、支柱によって、マイクアレイの例えば外周に弾性的に係止して直接取り付けられる。バッフル板は、アレイ筺体表面との間に空間部を形成してマイクアレイに装着される。スピーカは、バッフル板によって、空間部に向けて支持される。これにより、マイクアレイ調整装置は、マイクアレイがカメラ（例えば全方位カメラ）を装備しているか否かに関わらず、空間部の形成と、スピーカの正確な位置決めが簡単に行える。
【０１０９】
また、本発明の一実施形態は、前記マイクロホン対向板は、机天板又は定盤であり、前記マイクアレイの中央部に取り付けられたカメラを脱着した後のカメラ取付部に反射板が取り付けられ、前記スピーカは、前記反射板に取り付けられ、各々の前記支柱の基端は、前記反射板に固定され、各々の前記支柱の先端は、前記机天板又は定盤に当接する、マイクアレイ調整装置である。
【０１１０】
この構成によれば、マイクアレイ調整装置では、マイクアレイのカメラ（例えば全方位カメラ）を脱着した後のカメラ取付部に、反射板が取り付けられる。なお、この場合、マイクアレイは、取り外されて単体となっていることが好ましい。反射板には、スピーカが取り付けられている。また、反射板には、各々の支柱の基端が固定される。各々の支柱の先端は、机天板又は定盤に当接される。つまり、マイクアレイは、カメラ取付部に取り付けた反射板から垂下した支柱によって、机天板又は定盤から浮上した状態で支持される。アレイ筺体表面と、机天板又は定盤との間には、支柱によって空間部が形成される。スピーカは、反射板によって、空間部に向けて支持される。これにより、空間部の形成と、スピーカの正確な位置決めが簡単に行える。
【０１１１】
また、本発明の一実施形態は、前記スピーカからの試験音を各々の前記マイクロホンにより音信号として収音し、収音された前記音信号に応じて各々の前記マイクロホンの感度特性及び位相特性の各補正値を算出する計測部、を更に備える、マイクアレイ調整装置である。
【０１１２】
この構成によれば、マイクアレイ調整装置では、計測部が、各マイクロホンにおいて、スピーカからの試験音を音信号として収音し、収音された音信号に応じて各々のマイクロホンにおける感度特性及び位相特性を計測（算出）する。計測部は、計測によって得られた感度特性及び位相特性が予め決められた許容精度を超えたと判断すると、正常と判断されたマイクロホンの計測結果から感度特性及び位相特性の平均値を求める。計測部は、この平均値を基準として、異常と判断されたマイクロホンに対しての感度特性及び位相特性の各補正値を得ることができる。
【０１１３】
また、本発明の一実施形態は、前記マイクアレイによって収音される音信号の最大周波数の波長λｍａｘと、各々の前記支柱の外径φｄとの間に、φｄ＜λｍａｘ／４が成り立つ、マイクアレイ調整装置である。
【０１１４】
この構成によれば、マイクアレイ調整装置において、各々の支柱の外径φｄが、φｄ＜λｍａｘ／４の条件を満たすことで、各々の支柱が音響的に透明となる。音響的に透明とは、支柱の外径φｄが収音対象とする音信号の上限周波数の波長λｍａｘの１／４以下となる状態では、音信号の振幅の減衰や位相の乱れが発生しないことを意味する。従って、マイクアレイ調整装置では、各々の支柱が設けられても、各マイクロホンの音響特性（例えば感度特性及び位相特性）に影響を与えることがなく、音響特性上は各々の支柱が存在しない場合と同様の音響特性が得られる。
【０１１５】
また、本発明の一実施形態は、前記マイクアレイによって収音される音信号の最大周波数の波長λｍａｘと、前記マイクロホン対向板及び前記アレイ筺体表面の離間距離Ｌとの間に、Ｌ＜λｍａｘ／２が成り立つ、マイクアレイ調整装置である。
【０１１６】
この構成によれば、マイクアレイ調整装置において、マイクロホン対向板とアレイ筺体表面との離間距離を、上限周波数の波長λｍａｘの１／２以下とすることで、空間部のいずれの場所においても離間方向の音圧レベルが一定になり、各マイクロホンに同一の音圧レベル及び位相特性を有する試験音の音信号を入力（収音）することができる。
【０１１７】
また、本発明の一実施形態は、前記アレイ筺体表面の外径Ｄｍと、前記マイクロホン対向板の外径Ｄｂとの間に、Ｄｍ＜Ｄｂが成り立つ、マイクアレイ調整装置である。
【０１１８】
この構成によれば、マイクアレイ調整装置において、マイクロホン対向板の外周円が、アレイ筺体表面の外周円の外側で同心円状に配置される。つまり、マイクロホンは、それぞれの前方に、マイクロホン対向板が確実に対向配置される。これにより、音響インピーダンスの急激な変化が抑制される。
【０１１９】
また、本発明の一実施形態は、前記マイクロホン対向板の前記アレイ筺体表面に対向する面側の外周縁部に面取部が形成されていない場合に、前記アレイ筐体表面の外径Ｄｍと、前記マイクロホン対向板の外径Ｄｂと、前記マイクロホン対向板及び前記アレイ筐体表面の離間距離Ｌとの間に、Ｄｍ＋Ｌ＜Ｄｂが成り立つ、マイクアレイ調整装置である。
【０１２０】
この構成によれば、マイクアレイ調整装置において、マイクロホン対向板の外周縁部に面取部が形成されていない場合、マイクロホン対向板の外径が、面取部が形成されている場合に比べて上記の離間距離Ｌだけ大きく設定される。面取部は、急激な音響インピーダンス変化を避けるために有効となる。また、マイクロホン対向板の外径の増加も急激な音響インピーダンス変化を避けるために有効となる。このため、面取部が設けられない場合であっても、マイクロホン対向板の外径を離間距離Ｌだけ大きく設定することにより、急激な音響インピーダンスの変化が抑制される。
【０１２１】
また、本発明の一実施形態は、マイクアレイ調整装置におけるマイクアレイ調整方法であって、前記スピーカから試験音を発振するステップと、前記試験音に対する各々の前記マイクロホンの感度特性及び位相特性を計測するステップと、計測された前記感度特性及び位相特性が所定の許容精度の範囲内であれば正常と判断し、前記所定の許容精度の範囲外であれば異常と判断するステップと、異常と判断されたマイクロホンがある場合に、前記異常と判断されたマイクロホンの前記所定の許容精度が所定の調整範囲内であれば、前記正常と判断されたマイクロホンの前記感度特性及び位相特性の計測結果の平均値を基準として、前記異常と判断されたマイクロホンに対しての前記感度特性及び位相特性の各補正値を算出するステップと、を含む、マイクアレイ調整方法である。
【０１２２】
この方法によれば、マイクアレイ調整装置を簡単に設置可能となり、マイクアレイ調整装置は、計測環境に制約を受けずに、異常と判断されたマイクロホンに対しての感度特性及び位相特性の各補正値が簡易に得られる。
【０１２３】
また、本発明の一実施形態は、前記マイクロホンにより収音された前記音信号の音量が既定音量より小さい場合又は大きい場合に、音量設定指示を表示部に表示させるステップ、を更に含む、マイクアレイ調整方法である。
【０１２４】
この方法によれば、マイクアレイ調整装置は、計測部（例えばＰＣ）の音量設定を適正化することができ、試験音の音量が小さい時又は大きすぎる時の計測精度の低下が未然に防止される。
【０１２５】
また、本発明の一実施形態は、前記マイクロホンで周囲の騒音を収音して音圧レベルを算出するステップと、算出された前記騒音の前記音圧レベルが既定レベルより大きい場合に、測定環境変更指示を表示部に表示させるステップと、を更に含む、マイクアレイ調整方法である。
【０１２６】
この方法によれば、マイクアレイ調整装置は、騒音の音圧レベルが既定レベルより大きい場合には、計測環境変更指示を表示部に表示させるので、周囲の環境が計測に適しているか否かを判断することができ、計測精度の低下を未然に防止することができる。
【０１２７】
以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【０１２８】
本発明は、簡単に設置でき、しかも計測環境による制約を受けずに、マイクアレイに搭載される各マイクロホンの感度特性及び位相特性を簡易に計測するマイクアレイ調整装置及びマイクアレイ調整方法として有用である。
【符号の説明】
【０１２９】
１１  マイクアレイ
１２、６５、７２、８２、８６  調整装置
１４  マイクロホン
１７  計測装置
１８  支柱
１９  空間部
２０  スピーカ
２１  バッフル板（マイクロホン対向板）
２３  アレイ筺体表面
２４  中心軸
２７  カメラ取付部
２８  全方位カメラ
２９  反射板
４５  面取部
６３  表示部
８７  机天板（マイクロホン対向板）
【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】
2016054455.tif 000016
【図１６】
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【図１７】
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【図８】
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