(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前方の被写体を撮像する撮像手段と、
前記被写体側に配置され第１の音声信号を取得する第１のマイクと、
前記第１のマイクより後方に配置され第２の音声信号を取得する第２のマイクと、
前記第１の音声信号のレベルの平均値を求める検出手段と、
前記第１の音声信号のレベルが前記第２の音声信号のレベルよりも大きいか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に応じて前記第１の音声信号のレベルを制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記判定手段により前記第２の音声信号のレベルが前記第１の音声信号のレベルよりも大きいと判定された場合に、前記第１の音声信号のレベルが前記第２の音声信号のレベルよりも大きいと判定されたときの前記第１の音声信号のレベルの平均値に近づくよう前記第１の音声信号のレベルを制御することを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
前方の被写体を撮像する撮像手段と、
前記被写体側に配置され第１の音声信号を取得する第１のマイクと、
前記第１のマイクより後方に配置され第２の音声信号を取得する第２のマイクと、
前記第１の音声信号のレベルの平均値を求める検出手段と、
前記第１の音声信号が前記第２の音声信号よりも所定期間以上遅れているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に応じて前記第１の音声信号のレベルを制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記判定手段により前記第１の音声信号が前記第２の音声信号よりも所定量以上遅れていると判定された場合に、前記第１の音声信号が前記第２の音声信号よりも所定時間以上遅れていないと判定されたときの前記第１の音声信号のレベルの平均値に近づくよう前記第１の音声信号のレベルを制御することを特徴とする信号処理装置。
【請求項３】
前記第１の音声信号は右チャンネルの音声信号と左チャンネルの音声信号を有するステレオ音声信号であることを特徴とする請求項１または２記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記制御手段によりレベル制御された第１の音声信号を記録する記録手段を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記記録手段は前記第１の音声信号を符号化する符号化手段を有することを特徴とする請求項４記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記撮像手段により得られた画像信号と前記第１の音声信号とを記録媒体に記録する記録手段とを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は信号処理装置に関し、特には、音声信号の処理に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、音声信号と画像信号を記録再生する装置としてカメラ一体型ＶＴＲが知られている。カメラ一体型ＶＴＲにおいては、本体に内蔵したマイクにより得られた音声を記録するが、遠く離れた被写体の音声は小さく記録され、近くにいる場合には大きく記録されるのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この種のカメラ一体型ＶＴＲにおいては、撮影者の音声は常に大きな声で記録される。従って、遠く離れた被写体を撮影している場合、被写体と撮影者との音声の信号レベルが大きく異なってしまう。
【０００４】
このように記録された音声信号を再生し、モニタする場合、遠く離れた被写体の音声を聞き取れるようモニタのボリュームを設定しているときに撮影者の音声が入ると、突然大きな音となってしまう。
【０００５】
一般にカメラ一体型ＶＴＲの音声信号処理系にはＡＬＣ(Automatic Level Control)回路が装備されており、これによりある程度大小の音声レベルを近づけることは可能であるが、レベルを近づけようとして感度を上げると周囲のノイズを拾いすぎる、あるいは不自然になるといった問題がある。
【０００６】
本発明は前述の如き問題を解決することを目的とする。
【０００７】
本発明の更に他の目的は、音声信号の不自然さをなくし、良好な音声を得る処にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的下において、本発明においては、前方の被写体を撮像する撮像手段と、前記被写体側に配置され第１の音声信号を取得する第１のマイクと、前記第１のマイクより後方に配置され第２の音声信号を取得する第２のマイクと、前記第１の音声信号のレベルの平均値を求める検出手段と、前記第１の音声信号のレベルが前記第２の音声信号のレベルよりも大きいか否かを判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に応じて前記第１の音声信号のレベルを制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記判定手段により前記第２の音声信号のレベルが前記第１の音声信号のレベルよりも大きいと判定された場合に、前記第１の音声信号のレベルが前記第２の音声信号のレベルよりも大きいと判定されたときの前記第１の音声信号のレベルの平均値に近づくよう前記第１の音声信号のレベルを制御することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について詳細に説明する。本実施形態においては、本発明をカメラ一体型ＶＴＲに適用した場合について説明する。
【００１０】
図１は本形態のＶＴＲの構成を示す図である。
【００１１】
まず、図１の装置の全体の動作について説明する。
【００１２】
撮像部１０１により得られた画像信号は画像処理回路１０５に出力され、情報量の圧縮、符号化等の処理が施されて記録回路１１３に出力されるとともに、ファインダ１０７に出力される。ファインダ１０７は撮像部１０１により得られた画像信号に係る画像を表示する。
【００１３】
また、マイク部１０３は後述の如く左右２つのマイクを有し、このマイク部１０３より得られた音声信号は音声処理回路１０９に出力される。また、１１１はサブマイクであり、マイク部１０３の２つのマイクに対して装置後方に配置され、主に撮影者の音声を拾って音声処理回路１０９に出力する。
【００１４】
音声処理回路１０９はサブマイク１１１からの音声信号に基づいてマイク部１０３からの音声信号のレベルを制御するとともに、この音声信号を符号化して記録回路１１３に出力する。
【００１５】
記録回路１１３は画像処理回路１０５からの画像信号と音声処理回路１０９からの音声信号とを記録フォーマットに従って多重して、テープ１１５に記録する。
【００１６】
図２は本実施形態のＶＴＲの外観を示す図である。
【００１７】
図２のように、マイク部１０３の左右２つのマイクを装置前方に配置し、サブマイク１１１を後方に配置している。
【００１８】
次に、音声処理回路１０９について説明する。音声処理回路１０９は図３のように入力処理部２０１と符号化部２０３からなり、入力処理部２０１はサブマイク１１１からの音声信号に基づいてマイク部１０３からの音声信号レベルを制御し、符号化部２０３に出力する。符号化部２０３は入力処理部２０１からの音声信号を符号化し、記録回路１１３に出力する。
【００１９】
図４は入力処理部２０１の要部構成を示す図である。
【００２０】
図４において、左右のステレオマイク１０３Ｌ、１０３ＲからのＬチャンネル音声信号及びＲチャンネル音声信号はそれぞれ、増幅回路３０３、３０１により増幅され、レベルコントロール回路３０７、３０９に出力されるとともに、加算器３０５に出力される。レベルコントロール回路３０７、３０９はそれぞれ、制御回路３１３からの制御信号に基づいて増幅回路３０１、３０３からのＲチャンネル、Ｌチャンネルの音声信号レベルを制御し、符号化部２０３に出力する。
【００２１】
また、サブマイク１１１からの音声信号は増幅回路３１１により増幅された後、制御回路３１３に出力される。制御回路３１３は加算器３０５からの出力信号及び、増幅回路３１１からの音声信号とに基づいてＲ、Ｌチャンネルの音声信号のレベルを制御する。
【００２２】
次に、制御回路３１３の動作について説明する。
【００２３】
図５は制御回路３１３の構成を示すブロック図であり、本形態ではマイク部１０３からの前方の音声信号のレベルと、サブマイク１１１からの後方の音声信号のレベルとを比較し、この比較結果に基づいてマイク部１０３からの音声信号のレベルを制御するものである。
【００２４】
図５において、加算器３０５からの音声信号は特定の帯域を抽出するバンドパスフィルタ４０１及び、スイッチ４１３に出力され、ＢＰＦ４０１によりフィルタ処理された後、検波回路４０３に出力される。検波回路４０３はＢＰＦ４０１からの音声信号のアベレージまたはピークレベルを検出し、レベル比較回路４０９に出力する。
【００２５】
一方、増幅回路３１１からの後方音声信号はＢＰＦ４０５によりフィルタ処理された後、検波回路４０７に出力される。検波回路４０７は検波回路４９３と同様にＢＰＦ４０５からの音声信号レベルを検出し、レベル比較回路４０９に出力する。
【００２６】
レベル比較回路４０９は検波回路４０３及び４０７により検出された音声信号レベルを比較し、検波回路４０３からの音声信号、即ち、前方の音声信号レベルの方が大きい場合にローレベルとなり、検波回路４０７からの音声信号、即ち、後方の音声信号レベルの方が大きい場合にハイレベルとなる２値信号を発生し、コントロールレベル設定回路４１１及びスイッチ４１３に出力する。
【００２７】
スイッチ４１３はレベル比較回路４０９からの出力がローレベルの期間、即ち、前方の音声信号レベルの方が後方の音声信号レベルよりも高い場合に加算器３０５からの音声信号をアベレージ回路４１５に出力する。アベレージ回路４１５はスイッチ４１３を介して入力される音声信号の所定期間の平均レベルを求める。
【００２８】
また、コントロールレベル設定回路４１１は、レベル比較回路４０９からの出力がハイレベルの場合、即ち、後方の音声信号レベルの方が前方の音声信号レベルよりも大きい場合には、アベレージ回路４１５からの平均信号レベルに基づいて、マイク部１０３からの前方の音声信号レベルを制御するための制御信号の設定値を決定し、図３のレベルコントロール回路３０７、３０９に出力する。
【００２９】
図６は、本形態のＶＴＲにおいて、前方からの音声が支配的であった場合と、後方からの音声が支配的であった場合の前方、後方のそれぞれの音声信号レベルを示す図である。図中ではマイク１０３からの前方の音声信号をＦＲＯＮＴで示し、サブマイク１１１からの後方の音声信号をＲＥＡＲとしている。
【００３０】
本形態では、図６（ｂ）のようにＲＥＡＲの音声信号レベルがＦＲＯＮＴの音声信号レベルよりも高くなった場合には、後方、即ち撮影者の音声であると判断し、アベレージ回路４１５により得られたＦＲＯＮＴ信号の平均レベルに近くなるようにレベル制御信号を発生する。
【００３１】
また、図６（ａ）のようにＦＲＯＮＴの音声信号レベルの方がＲＥＡＲの音声信号レベルよりも高くなった場合には、検波回路４０３の出力に基づき、マイク１０３からの音声信号が所定のレベルになるよう制御信号を発生する。
【００３２】
図７は本形態のレベル制御の動作を説明する図である。
【００３３】
図７（ａ）のように、遠くの被写体を撮影している期間７０１においては被写体からの音声信号レベルが低くなっており、このような状態で撮影者から音声が発せられると、７０３のように突然高レベルの音声信号がマイク１０３より入力される。従って、このまま記録するとこの期間においては音声信号レベルが大きく変動してしまう。
【００３４】
これに対し、本形態では、図７（ｂ）に示したように、期間７０９のように被写体からの音声信号レベルが低いときに、期間７１１において撮影者からの高レベルの音声信号が入力された場合であっても、期間７０９におけるＦＲＯＮＴ音声信号レベルの平均値に基づいて、この平均レベルに近くなるようマイク１０３からの音声信号レベルを制御するための制御信号を発生するものである。
【００３５】
また、期間７１３のように被写体からの音声信号レベルが高くなり、サブマイク１１１からのＲＥＡＲ音声信号レベルよりも高くなった場合には、マイク１０３からの音声信号レベルが所定のレベルになるよう制御信号を発生するとともに、再びマイク１０３からのＦＲＯＮＴ音声信号の平均レベルを検出する。
【００３６】
ただし、本形態では、検波回路４０３によりマイク１０３からの音声信号の無音期間を検出した場合、コントロールレベル設定回路４１１はＲＥＡＲの音声信号が入力された場合であっても無音にするのではなく、所定のレベルになるよう制御信号を発生する。
【００３７】
このように、本形態では、前方のマイクからの音声信号レベルと後方のサブマイクからの音声信号レベルとを比較し、後方の音声信号レベルの方が高い場合には直前の期間における前方の音声信号の平均レベルに近づくよう音声信号レベルを制御するため、被写体が遠方にあり、被写体からの音声が小さいときに、突然撮影者の音声が大きなレベルで記録されるのを防止することができ、良好な音声信号を記録することが可能となる。
【００３８】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。
【００３９】
前述の実施形態では、マイク１０３からのＦＲＯＮＴ音声信号のレベルとサブマイク１１１からのＲＥＡＲ音声信号のレベルとを比較した比較結果に基づいてコントロールレベルの制御信号を発生していたが、本形態では、これらＦＲＯＮＴ音声信号とＲＥＡＲ音声信号との位相差に基づいてコントロールレベルの制御信号を発生するものである。
【００４０】
図８は図４の制御回路３１３の他の構成例を示す図である。図５と同様の構成については同一番号を付して説明する。
【００４１】
図８において、加算器３０５からのＦＲＯＮＴの音声信号はＢＰＦ４０１を介して検波回路４０３及び位相比較回路４１７に供給される。また、増幅回路３１１からのＲＥＡＲの音声信号はＢＰＦ４０５を介して位相比較回路４１７に出力される。
【００４２】
位相比較回路４１７はこれらＦＲＯＮＴ音声信号とＲＥＡＲ音声信号の位相を比較し、ＦＲＯＮＴの音声信号の位相がＲＥＡＲの音声信号の位相に対して所定期間以上遅れた場合にハイレベルの信号を出力し、それ以外の場合にはローレベルの信号を出力する。
【００４３】
コントロールレベル設定回路４１１は、位相比較回路４１７よりハイレベルの信号が出力されている場合にはアベレージ回路４１５により得られたＦＲＯＮＴの音声信号レベルの平均値に基づき、マイク１０３からの音声信号レベルが直前の所定期間におけるＦＲＯＮＴの音声信号の平均レベルに近いレベルとなるよう制御信号を発生する。
【００４４】
図９は、本形態のＶＴＲにおいて、前方からの音声が支配的であった場合と、後方からの音声が支配的であった場合の前方、後方のそれぞれの音声信号レベルを示す図である。図９では、本形態では、マイクの配置が離れている関係でＦＲＯＮＴの音声信号とＲＥＡＲの音声信号に位相差が生じる。
【００４５】
図９（ａ）は前方からの音声が支配的であった場合で、ＲＥＡＲの音声信号の位相が遅れている。また、図９（ｂ）は後方からの音声が支配的であった場合で、ＦＲＯＮＴの音声信号の位相が遅れている。
【００４６】
本形態では、図９（ｂ）のようにＦＲＯＮＴの音声信号の位相がＲＥＡＲの音声信号の位相に対して所定期間以上遅れた場合には、後方、即ち撮影者の音声であると判断し、アベレージ回路４１５により得られたＦＲＯＮＴ信号の平均レベルに近くなるようにレベル制御信号を発生する。
【００４７】
また、図６（ａ）のようにＲＥＡＲの音声信号の位相がＦＲＯＮＴの音声信号の位相よりも遅れている、あるいは、ＦＲＯＮＴの音声信号の位相遅れが所定期間未満である場合には、検波回路４０３の出力に基づき、マイク１０３からの音声信号が所定のレベルになるよう制御信号を発生する。
【００４８】
このように、本形態においては、前方のマイクからの音声信号の位相と後方のサブマイクからの音声信号の位相とを比較し、前方の音声信号の位相が後方の音声信号の位相に対して所定期間以上遅れた場合には直前の所定期間における前方の音声信号の平均レベルに近づくよう音声信号レベルを制御するため、被写体が遠方にあり、被写体からの音声が小さいときに、突然撮影者の音声が大きなレベルで記録されるのを防止することができ、良好な音声信号を記録することが可能となる。
【００４９】
次に、本発明の更に他の実施形態について説明する。本形態においても、図４と同様本発明を図１のＶＴＲの入力処理部に適用した場合について説明する。図１０は本形態の構成を示す図であり、図４と同様のものには同一番号を付して説明する。
【００５０】
図１０では、サブマイク１１１からの音声信号を増幅する増幅回路３１１の出力を乗算器３１５に出力する。また、制御回路３１３は図５あるいは図８の構成を持ち、制御回路３１３のコントロールレベル設定回路４１１は前述のように、ＦＲＯＮＴ音声信号とＲＥＡＲ音声信号とのレベル差、あるいは、位相差に基づき、後方の音声信号の方が支配的である場合にはＦＲＯＮＴ音声信号の平均レベルに従い乗算器３１５の係数を決定し出力する。
【００５１】
乗算器３１５は増幅回路３１１からの音声信号に対して制御回路３１３からの係数を乗算し、ディレイ回路３１７及び３１９に出力する。ディレイ回路３１７と３１９はそれぞれ乗算器３１５の出力を所定期間遅延した後、減算器３２１及び３２３に出力する。減算器３２１及び３２３はそれぞれ、マイク１０３Ｌ、マイク１０３Ｒにより得られたＦＲＯＮＴ音声信号からディレイ回路３１７、３１９の出力を減算し、符号化部２０３に出力する。このように構成することで、後方からの音声信号の方が支配的である場合には、その直前の前方からの音声信号レベルに応じて抑圧することができる。
【００５２】
なお、前述の実施形態では、サブマイク１１１を音声信号レベルの制御用に飲み用いたが、これをナレーションマイクとして用い、増幅器３１１の出力を増幅器３０１と３０３の出力に加算してもよい。
【００５３】
また、図５の回路と図８の回路の構成を組み合わせて用いてもよい。
【００５４】
次に、本発明の更に他の実施形態について説明する。
【００５５】
前述の各実施形態では、マイク１０３の後方に設けられたサブマイク１１１からの音声信号を利用して音声信号レベルを制御していたが、本形態では、マイク１０３からの音声信号のみを利用して音声信号レベルを制御するものである。
【００５６】
図１１は本形態におけるＶＴＲの音声信号の入力処理部の構成を示す図であり、図４と同様の構成には同一番号を付して説明する。
【００５７】
図２に示した如きカメラ一体型ＶＴＲでは、撮影者は右目、あるいは左目の一方でファインダを覗いている。また、ファインダとは別に液晶ディスプレイパネルを備えているものもあるが、この場合には装置の左側に設けられている場合が多い。
【００５８】
従って、撮影者が発声する位置はマイク１０３Ｒと１０３Ｌの中間の真後ろということはほとんどなく、多くは本体の左側で発声し、まれに右側で発声する。
【００５９】
制御回路３２５はマイク１０３Ｒからの音声信号とマイク１０３Ｌからの音声信号に基づき、左後方あるいは右後方からの信号であると判断した場合、直前までの前方からの音声信号の平均レベルに応じたレベルになるようレベルコントロール回路３０７、３０９の制御信号を出力する。
【００６０】
図１２は制御回路３２５の構成を示す図である。
【００６１】
図１２において、５０１、５０３はそれぞれ、増幅回路３０１、３０３からの音声信号（Ｒｃｈ、Ｌｃｈ）を複数の所定の周波数成分に分割する周波数分割回路、５０５はＲｃｈとＬｃｈの各周波数成分のスペクトラム比較と位相比較とを行うスペクトラム＆位相比較回路、５０７はコントロールレベル設定回路、５０９は加算器、５１１は加算器５０９の出力をアベレージ回路５１３に出力するスイッチ、５１２は加算器５０９の出力信号の所定期間の平均レベルを求めるアベレージ回路である。
【００６２】
このような構成において、撮影者が左後方から発声した場合、図２からもわかるように、Ｒｃｈの信号がＬｃｈの信号よりも遅れる。左後方はＲｃｈのマイク１０３Ｒからは死角となり、図１３に示す様に低域と高域の指向性の関係から高域ほどレベルに差が現れる。
【００６３】
これらの位相差及びレベルの差をスペクトラム＆位相比較回路５０５において検出し、マイク１０３より入力された音声信号が左後方のものかを判断する。スペクトラム＆位相比較回路５０５は左後方からの音声信号であると判断した場合、ハイレベルの信号を発生し、コントロールレベル設定回路５０７及びスイッチ５１１に出力する。また、それ以外の場合にはローレベルの信号を出力する。
【００６４】
コントロールレベル設定回路５０７はハイレベルの信号が入力されると、アベレージ回路５１３からの平均レベルに基づいて、直前の入力音声信号レベルと同様のレベルになるようレベルコントロール回路３０７、３０９の制御信号を発生する。スイッチ５１１はスペクトラム＆位相比較回路５０５からハイレベルの信号が出力されている間は開放し、ローレベルの信号が出力されている場合には接続して加算器５０９からの音声信号をアベレージ回路５１３に出力する。アベレージ回路５１３は所定期間の加算器５０９の出力信号の平均レベルを求める。
【００６５】
この結果、図７（ｂ）に示したように、撮影者が発声した場合には左後方からの音声であると判断し、直前の前方の音声信号レベルに合わせて撮影者の音声信号レベルを抑圧することができる。
【００６６】
このように、本形態では、前方の２つのマイクの出力音声信号のみを用いて撮影者の音声を判別し、入力音声信号のレベルを制御することが可能となる。
【００６７】
前述の各実施形態では、音声信号をアナログ形態で処理したが、デジタル信号に変換した後に処理を行うことも可能である。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、音声の不自然さを解消し、良好な音声信号を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるＶＴＲの構成を示す図である。
【図２】本発明が適用されるＶＴＲの外観の様子を示す図である。
【図３】図１の音声処理回路の構成を示す図である。
【図４】図３の入力処理部の要部の構成を示す図である。
【図５】図４の制御回路の構成を示す図である。
【図６】図４の回路の動作を説明するための図である。
【図７】図４の回路の動作を説明するための図である。
【図８】図４の制御回路の他の構成を示す図である。
【図９】図８の回路の動作を説明するための図である。
【図１０】図３の入力処理部の他の構成を示す図である。
【図１１】図３の入力処理部の他の構成を示す図である。
【図１２】図１１の制御回路の構成を示す図である。
【図１３】図１１の回路の動作を説明するための図である。
【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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【図１３】
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