(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
４つ以上の収音部で収音された収音信号から、左チャネル信号の元である左チャネル元信号および右チャネル信号の元である右チャネル元信号を選択するための選択情報が入力される入力部と、
前記選択情報を用いて、左チャネル元信号および右チャネル元信号とを選択するスイッチング処理部と、
各々の左チャネル元信号を加算することで前記左チャネル信号を求め、各々の右チャネル元信号を加算することで前記右チャネル信号を求める加算部とを、具備する収音装置。
【請求項２】
音源の位置を推定することで、当該音源の位置の位置情報を求め、当該位置情報を用いて、４つ以上の収音部で収音された収音信号から、左チャネル信号の元である左チャネル元信号および右チャネル信号の元である右チャネル元信号を選択するための選択情報を生成する位置推定部と、
前記選択情報を用いて、左チャネル元信号および右チャネル元信号とを選択するスイッチング処理部と、
各々の左チャネル元信号を加算することで前記左チャネル信号を求め、各々の右チャネル元信号を加算することで前記右チャネル信号を求める加算部とを、具備する収音装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の収音装置であって、
更に、入力された信号を用いて、指向性を鋭くするフィルタ処理部を有することを特徴とする収音装置。
【請求項４】
請求項３記載の収音装置であって、
前記フィルタ処理部は、
入力された信号ごとに周波数領域に変換して、周波数帯域に分割する帯域分割手段と、
前記周波数帯域ごとに、レベルの最も高い信号である高レベル信号を同定する同定手段と、
前記周波数帯域ごとに、前記高レベル信号のレベルと他の信号のレベルの差が大きくなるように重みを付けることで重み付け信号を求める重み付け手段と、
前記重み付け信号を時間領域に変換する合成手段と、
を有することを特徴とする収音装置。
【請求項５】
４つ以上の収音部で収音された収音信号から、左チャネル信号の元である左チャネル元信号および右チャネル信号の元である右チャネル元信号を選択するための選択情報が入力される入力過程と、
前記選択情報を用いて、左チャネル元信号および右チャネル元信号とを選択する選択過程と、
各々の左チャネル元信号を加算することで前記左チャネル信号を求め、各々の右チャネル元信号を加算することで前記右チャネル信号を求める加算過程とを、有する収音方法。
【請求項６】
音源の位置を推定することで、当該音源の位置の位置情報を求め、当該位置情報を用いて、４つ以上の収音部で収音された収音信号から、左チャネル信号の元である左チャネル元信号および右チャネル信号の元である右チャネル元信号を選択するための選択情報を生成する選択情報生成過程と、
選択情報を用いて、左チャネル元信号および右チャネル元信号とを選択する選択過程と、
各々の左チャネル元信号を加算することで前記左チャネル信号を求め、各々の右チャネル元信号を加算することで前記右チャネル信号を求める加算過程と、を有する収音方法。
【請求項７】
請求項５または６記載の収音方法であって、
更に、入力された信号を用いて、指向性を鋭くするフィルタ処理過程を有することを特徴とする収音方法。
【請求項８】
請求項７記載の収音方法であって、
前記フィルタ処理過程は、
入力された信号ごとに周波数領域に変換して、周波数帯域に分割する帯域分割ステップと、
前記周波数帯域ごとに、レベルの最も高い信号である高レベル信号を同定する同定ステップと、
前記周波数帯域ごとに、前記高レベル信号のレベルと他の信号のレベルの差が大きくなるように重みを付けることで重み付け信号を求める重み付けステップと、
前記重み付け信号を時間領域に変換する合成ステップと、
を有することを特徴とする収音方法。
【請求項９】
請求項１〜４何れかに記載の収音装置としてコンピュータを動作させるプログラム。
【請求項１０】
請求項９記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、音源から発せられた音響信号を収音する収音装置、収音方法、そのプログラム、その記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ユーザが所望する音響信号を感度よく収音するために、単一指向特性を持つマイクロホンが用いられている。例えば非特許文献１に記載されているように、単一指向特性を持つマイクロホンには様々な種類がある。
【非特許文献１】「音響映像設備マニュアル」  リットー・ミュージック・ムック  第４４号  平成８年４月２６日号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の単一指向特性を持つマイクロホンは、指向性の向きがほぼ限定されており、音源（話者）が複数の場合や、音源がある領域に偏って発生している場合に、マイクロホンの向きをユーザが変更しなければ、指向性の向きを変えることができなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明の収音装置は、入力部と、スイッチング処理部と、加算部と、を有する。入力部には、４つ以上の収音部で収音された収音信号から、左チャネル信号の元である左チャネル元信号および右チャネル信号の元である右チャネル元信号を選択するための選択情報が入力される。スイッチング処理部は、選択情報を用いて、左チャネル元信号および右チャネル元信号とを選択する。加算部は、各々の左チャネル元信号を加算することで左チャネル信号を求め、各々の右チャネル元信号を加算することで右チャネル信号を求める。
【発明の効果】
【０００５】
この発明の収音装置であれば、複数の収音部（例えば、マイクロホン）を有しており、これらの収音部から、左チャネルの収音信号（以下、「左チャネル信号」という。）として収音する収音部と、右チャネルの収音信号（以下、「右チャネル信号」という。）として収音する収音部と、ユーザの手動もしくは自動で選択することで、容易に指向性を変化させ、感度よくステレオ収音を行うことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下に、発明を実施するための最良の形態を示す。なお、同じ機能を持つ構成部や同じ処理を行う過程には同じ番号を付し、重複説明を省略する。
【実施例１】
【０００７】
図１に実施例１の収音装置１００の機能構成例を示す。この発明の収音装置は、指向性を容易に変化できるものであり、実施例１の収音装置１００は、手動で、指向性を変化させるものである。収音装置１００は、スイッチング処理部４、加算部６、入力部８とを有する。収音装置１００は４つ以上の収音部２ｑ（４≦ｑ≦Ｑとし、ｑおよびＱは整数とする。）に接続される。収音部２ｑの数は偶数であることが好ましく、収音部は、例えば、単一指向性マイクロホンなどが好ましい。また、以下の説明では収音部が４つの場合（Ｑ＝４）を説明する。図１に示すように、それぞれの収音部２ｑは円周に沿って等角度間隔（図１の例では９０度）で配置させ、対向する収音部の正面２ａｑ（図１では収音部２１の正面２ａ１のみ図示）を、お互いに逆向きにかつ外側に向かせて配置させることが好ましい。そして、この実施例の収音装置は、左チャネルと右チャネルと分けて収音する（ステレオ収音）ことを前提としている。
【０００８】
ここで、「指向性を変化させる」ということについて説明する。以下の説明では、収音部２１、２２でそれぞれ収音された収音信号（収音部２１、２２からの出力信号）Ｐ１、Ｐ２、（以下では、「左チャネル元信号」という。）それぞれを加算して左チャネル信号ＰＬとし、収音部２３、２４でそれぞれ収音された収音信号（収音部２３、２４からの出力信号）Ｐ３、Ｐ４、（以下では、「右チャネル元信号」という。）それぞれを加算して右チャネル信号ＰＲとすることを状態１の処理とする。また、収音部２１、２４で収音された収音信号Ｐ１、Ｐ４、それぞれを加算して左チャネル信号ＰＬとし、収音部２２、２３で収音された収音信号Ｐ２、Ｐ３、それぞれを加算して右チャネル信号ＰＲとすることを状態２の処理とする。そしてこの実施例１では、ユーザにより入力部８から状態１の処理または状態２の処理を行うかを決める選択情報が入力される。
【０００９】
図２に４つの収音部２１〜２４それぞれが本来持つ指向性パターンＡ１〜Ａ４（変化前の指向性パターン）の例を破線で模式的に示す。以下の説明では、「指向性パターン」を単に、「指向性」という。更に、図２に状態１の処理の場合の収音部２１、２２の指向性Ａ１、Ａ２を合成した（変化後の）指向性ＢＬおよび、収音部２３、２４の指向性Ａ３、Ａ４を合成した（変化後の）指向性ＢＲを一点鎖線で示す。図２、後述する図３の例では、収音部２１〜２４が本来持つ指向性Ａを表す曲線はハート形をしているものとすると、合成後の指向性ＢＬ、ＢＲを表す曲線は略楕円状になる。つまり、状態１の処理では、収音部２１、２２が一体となり、左チャネル信号用の収音部（指向性はＢＬ）を形成し、収音部２３、２４が一体となり、右チャネル信号用の収音部（指向性はＢＲ）を形成しているともいえる。
【００１０】
次に図３に状態２の処理の場合の収音部２１〜２４の指向性Ａ１〜Ａ４を破線で示し、変化後の指向性ＢＬ（Ａ２、Ａ３を合成）、ＢＲ（Ａ１、Ａ4を合成）を一点鎖線で示す。状態２の処理の場合は、上述のように、収音部２１、２４で収音された収音信号Ｐ１、Ｐ４、それぞれを加算して左チャネル信号ＰＬとし、収音部２２、２３で収音された収音信号Ｐ２、Ｐ３、それぞれを加算して右チャネル信号ＰＲとする。つまり、状態２の処理では、収音部２１、２４が一体となり、左チャネル信号用の収音部（指向性はＢＬ）を形成し、収音部２２、２３が一体となり、右チャネル信号用の収音部（指向性はＢＲ）を形成しているともいえる《「指向性を変化させる」の説明終わり》。
【００１１】
この実施例１の収音装置１００では、ユーザは、収音部が４つの場合には、状態１（図２記載）または状態２（図３記載）にするかを選択（実施例１ではユーザ自身が選択）することで、容易に指向性を変化させることが出来る。
【００１２】
以下、図１を用いて処理の流れを説明する。また、図４に処理フローを示す。
まず、入力部８から、ユーザにより選択情報が入力される（ステップＳ２）。ここで選択情報とは、Ｑ個（上記説明ではＱ＝４）の収音部２ｑで収音された収音信号から、左チャネル信号の元である左チャネル元信号および右チャネル信号の元である右チャネル元信号を選択するための情報である。図２、図３の例は、状態１の場合であると、左チャネル元信号は収音信号Ｐ１、Ｐ２が該当し、右チャネル元信号は収音信号Ｐ３、Ｐ４が該当する。そして、状態２の場合であると、左チャネル元信号は収音信号Ｐ１、Ｐ４が該当し、右チャネル元信号は収音信号Ｐ２、Ｐ３が該当する。
【００１３】
スイッチング処理部４は、入力部８から入力された選択情報を用いて、左チャネル元信号および右チャネル元信号とを選択する（ステップＳ４）。例えば、状態１の処理についての選択情報が入力部８から入力された場合には、収音信号Ｐ１、Ｐ２に左チャネル元信号である旨のフラグを付して、収音信号Ｐ３、Ｐ４に右チャネル元信号である旨のフラグを付せば良い。
【００１４】
そして、加算部６は、各々の左チャネル元信号を加算することで（状態１の処理であればＰ１＋Ｐ２、状態２の処理であればＰ１＋Ｐ４）、左チャネル信号ＰＬを求め、各々の右チャネル元信号を加算することで（状態１の処理であればＰ３＋Ｐ４、状態２の処理であればＰ２＋Ｐ３）、右チャネル信号を求める（ステップＳ６）。そして求められた左チャネル信号、右チャネル信号ＰＲは出力される。つまり、上記の例であると、ユーザが入力部８に選択情報を入力することで、状態１または状態２を選択することができる。
【００１５】
収音装置１００の効果を説明する。以下の説明では、指向性ＢＬ、ＢＲを表す曲線で囲まれる領域を指向性領域ＣＬ、ＣＲとする。そして、指向性領域ＣＬ、ＣＲ内に存在する音源からの音響信号をそれぞれ左チャネル信号、右チャネル信号として、収音することで感度よくステレオ収音できるとする。効果の説明として、２つの状況を考える。まず第１の状況としては、２つの音源２０１、２０２（図示せず）が存在する状況である。この場合には、例えば２０１よりの音響信号を左チャネル信号として収音し、２０２よりの音響信号を右チャネル信号として収音する、つまり、２つの音源２０１、２０２よりの音響信号Ｇ１、Ｇ２を左右別チャネルに分けてステレオ収音をする場合には、例えば、ユーザが２つの音源２０１、２０２を目視すると、選択情報の入力により、音源２０１よりの音響信号を左チャネル信号として、音源２０２よりの音響信号を右チャネル信号として、収音することが出来る。
【００１６】
次に、第２の状況は、ある時間経過後に音源の位置が変わる状況である。音源の位置が変わるとは、例えば、（ｉ）話者が移動したり、（ｉｉ）２人の発声者Ｘ、Ｙが存在して、発声者がＸからＹに変わることである。例えば、図２に示すように、音源２０（話者）が指向性領域ＣＬ内の位置αに存在しており（つまり、収音部２１、２２の付近に音源が存在している）、状態１の処理が選択されている場合には、収音装置１００は音源２０の音響信号を左チャネル信号として感度よく収音できる。ところが、音源２０がβの位置（図２では収音部２１、２４の付近）に移動した場合に、状態１の処理が選択されていると、指向性領域外に音源があるため、音源よりの音響信号を感度よく収音できない。そこで、利用者が選択情報の入力により、状態１から状態２（図３参照）に切り替えることで、容易に指向性を変化でき、結果として、音源２０がαからβへ移動した場合であっても、容易に音源２０よりの音響信号を感度よく収音できる。
【００１７】
従来は、音源２０が移動した場合には、ユーザ自身がマイクロホン自体の向きを変えなければならなかった。しかし、本実施例１の収音装置１００であれば、ユーザにより入力される選択情報により、ユーザは容易に指向性を変更できる。従って、音源２０が移動した場合であっても、本実施例１の収音装置１００であれば、容易に感度よく音源２０よりの音響信号を収音できる。
【実施例２】
【００１８】
実施例１で説明した収音装置１００は、ユーザの手動（選択情報の入力）により指向性を変化させていたが、この実施例２の収音装置２００は、音源の位置（方向）を推定することで、当該音源の位置に応じて自動で指向性を変化させる。図５に収音装置２００の機能構成例を示す。収音装置２００は、入力部８が位置推定部３０に代替されている点で、実施例１の収音装置１００と異なる。
【００１９】
４つの収音部２１〜２４それぞれで収音された収音信号Ｐ１〜Ｐ４は、スイッチング処理部４と位置推定部３０に入力される。位置推定部３０は、収音信号Ｐ１〜Ｐ４の信号レベルＦ１〜Ｆ４を比較し、最も信号レベルが大きい収音信号を収音した収音部の付近に音源が存在すると判断する手法がある。この手法である場合には、例えば、位置推定部３０は信号レベル測定手段３０２、信号レベル比較手段３０４と、選択情報生成手段３０６とを有する。
【００２０】
信号レベル測定手段３０２は、入力された収音信号Ｐ１〜Ｐ４の信号レベルＦ１〜Ｆ４を測定する。測定された信号レベルＦ１〜Ｆ４は、信号レベル比較手段３０４に入力される。信号レベル比較手段３０４は、信号レベルＦ１〜Ｆ４を比較して、最もレベルが高い信号レベルを選択する。そして、最も信号レベルが高い収音信号を収音した収音部の付近に音源が存在すると判断することで、音源の位置を示す位置情報を生成する。音源の位置の推定手法は上記に限られず、従来、提案されてきた位置推定手法を用いても良い。また、これらの音源の位置の推定は、音源が２つ以上であっても、適用できる。
【００２１】
選択情報生成手段３０６は、信号レベル比較手段３０４よりの位置情報を用いて、選択情報を生成する。選択情報は実施例１で説明したとおり、収音部２１〜２４で収音された収音信号Ｐ１〜Ｐ４から、左チャネル信号ＰＬの元である左チャネル元信号および右チャネル信号ＰＲの元である右チャネル元信号を選択するための情報である。選択情報生成手段３０６の選択情報の生成基準は、様々であるが、ここでは、上記第１、第２の状況に沿って説明する。
【００２２】
まず第１の状況（２つの音源２０１、２０２が存在する状況）について説明する。例えば、信号レベル測定手段３０２、信号レベル比較手段３０４により、音源２０１は、収音部２１の付近に存在すると推定され、音源２０２は、収音部２２の付近に存在すると推定されたとする。この場合には、効果的なステレオ収音するために、収音部２１よりの収音信号Ｐ１と収音部２２よりの収音信号Ｐ２とを左右別チャネルに分けて収音されるように、選択情報生成手段３０６は選択情報を生成する必要がある。例えば、収音信号Ｐ１を左チャネル信号ＰＬとして収音し（つまり、収音信号Ｐ１が左チャネル元信号となり）、収音信号Ｐ２を右チャネル信号ＰＲとして収音するように、（つまり、収音信号Ｐ２が右チャネル元信号となり）選択情報生成手段３０６は選択情報を生成すればよい。そして、図５の例では、収音部２１は収音部２４と隣接しており、収音部２２は収音部２３と隣接している。従って、収音部２１、２４よりの収音信号Ｐ１、Ｐ４を左チャネル元信号とし、収音部２２、２３よりの収音信号Ｐ２、Ｐ３を右チャネル元信号として選択するような選択情報を選択情報生成手段３０６は生成すればよい。生成された選択情報は、スイッチング処理部４に入力される。
【００２３】
スイッチング処理部４は入力された選択情報を用いて、左チャネル元信号および右チャネル元信号を選択する。上記の例では、スイッチング処理部４は、収音信号Ｐ１、Ｐ４を左チャネル元信号とし、収音部２２、２３よりの収音信号Ｐ２、Ｐ３を右チャネル元信号として選択する。そして、加算部６は、各々の左チャネル元信号（この例ではＰ１、Ｐ４）を加算することで左チャネル信号ＰＬを求め、各々の右チャネル元信号（この例ではＰ２、Ｐ３）を加算することで右チャネル信号ＰＲを求める。
【００２４】
もしも、収音部２１、２２よりの収音信号Ｐ１、Ｐ２が、左チャネル元信号として選択され加算されて左チャネル信号となり、収音部２３、２４よりの収音信号Ｐ３、Ｐ４が、右チャネル元信号として選択され加算されて右チャネル信号となる指向性しか持たないような（指向性が固定された）収音装置であったら、音源の位置によっては、効果的にステレオ収音されず、ユーザが収音部を廻すなどをして指向性を変える必要が生じる。
【００２５】
次に、２つ目の状況（ある時間が経過すると、音源の位置が変わる状況）を図２、図３を用いて説明する。図２、図３に示すように、音源２０の位置がαの位置からβの位置に移動しても、位置推定部３０内の信号レベル測定手段３０２、信号レベル比較手段３０４が音源２０の移動に追随して、音源の位置を推定できる。例えば、図２に示すように、音源２０（話者）が指向性領域ＣＬ内の位置αに存在している（つまり、収音部２１、２２の付近に音源が存在している）場合には、位置推定部３０で生成される選択情報により、音源２０よりの音響信号Ｇは左チャネル信号として感度よく収音できる。そして、音源２０がβの位置（図２では収音部４１、４４の付近）に移動した場合であっても、信号レベル測定手段３０２、信号レベル比較手段３０４により、移動後の（βの位置にある）音源２０の位置を推定できる。従って、選択情報生成手段３０６により生成された選択情報により、図３に示すように自動的に指向性は変化される。よって、音源２０が移動したとしても、収音装置２００は自動的に音源２０よりの音響信号を左チャネル信号、右チャネル信号のどちらかに、振り分けて収音でき、ユーザは指向性を気にすることなく、ステレオ収音ができる。
【００２６】
このように、実施例２の収音装置２００であれば、音源が移動したり、音源が複数存在する場合でも、自動的に指向性を変化させることができる。
【実施例３】
【００２７】
図６に実施例３の収音装置３００の機能構成例を示す。収音装置３００は、収音装置１００にフィルタ処理部４０が付加された構成である。フィルタ処理部４０は、形成された指向性ＢＬもしくはＢＲを鋭くする役割を果たす。図７に、音源２０１がγの位置にある場合に、指向性ＢＲ（一点鎖線で示す）と、フィルタ処理部４０により鋭くなった指向性ＢＲ’（二点鎖線で示す）とを示す。図７に示すように、音源２０１が収音部２１付近（以下、「位置γ」という。）にある場合は、指向性ＢＲを形成するもう一方の収音部２４の周りに形成された指向性が小さくなる。特に、収音部２４の後方の指向性の箇所（図７ではＥと示す）についても、収音部２４に寄る。つまり、収音部２４の後方からの音響信号を収音し難くなり、結果として、音源２０よりの音響信号について、よりステレオ感（音の定位憾）がはっきりした収音が可能になる。
【００２８】
以下、フィルタ処理部４０の具体的な処理を説明する。また、以下の説明では、２つ音源２０１、２０２が固定されている場合を想定し、音源２０１、２０２よりの音響信号をそれぞれＧ１、Ｇ２と表す。図６に示すように、音源２０１は、収音部２１付近にあり、音源２０２（図７には図示しない）は、収音部２３付近にあるとする。つまり、収音部２１で収音される音響信号Ｇ１の収音レベルは他の収音部２２、２３、２４、で収音される音響信号Ｇ１の収音レベルよりも大きくなり、収音部２３で収音される音響信号Ｇ２の収音レベルは他の収音部２１、２２、２４、で収音される音響信号Ｇ２の収音レベルよりも大きくなる。
【００２９】
また、図６の例では、フィルタ処理部４０は、スイッチング処理部４の前段に設けられているが、スイッチング処理部４の後段、加算部６の後段に設けることもできる。この実施例のフィルタ処理部４０は帯域分割手段４０２、同定手段４０４、重み付け手段４０６、合成手段４０８を有する。また、図８に、フィルタ処理部４０による入力された信号に対する処理について簡略化して示す。図８Ａ〜図８Ｄにはそれぞれ、収音信号Ｐ１〜Ｐ４に対する、帯域分割手段４０２、同定手段４０４、重み付け手段４０６により施された処理について記載する。図８Ａ〜図８Ｄそれぞれに、周波数領域に変換された収音信号Ｐ１〜Ｐ４の振幅スペクトルを示す。横軸は周波数を示し、縦軸はパワースペクトル（レベル）を表す。横軸に示すωｍなどについては後述する。図８Ｅ〜図８Ｈにはそれぞれ、収音信号Ｐ１〜Ｐ４について、重み付け手段４０６から出力された周波数領域の信号が合成手段４０８により時間領域に変換された信号の波形について示す。横軸は時間ｔ、縦軸はレベルを示す。
【００３０】
帯域分割手段４０２は、入力された信号ごとに周波数領域に変換して、周波数帯域に分割する。この例では、「入力された信号」とは、収音部２１〜２４よりの収音信号Ｐ１〜Ｐ４のことである。フィルタ処理部４０を設ける位置は、スイッチング処理部４の後段などで良いので、「入力された信号」はフィルタ処理部４０の設ける位置により変わる。また、周波数領域に変換の手法として、公知であるＦＦＴ（Fast Fourier Transform）等を用いればよい。周波数帯域の数をＭ（Ｍは整数）とし、周波数をωｍ（ｍ＝１，．．．，Ｍ）と表す。帯域分割手段からの出力信号である周波数帯域信号をＸｑ（ωｍ）とする。ただし、上述のようにｑは収音部のインデックス（ｑ＝１，．．．，Ｑであり、ここではＱ＝４）である。図８Ａ〜図８Ｄの記載では、各帯域ωｍ−１〜ωｍについて収音された音響信号Ｇ１、Ｇ２について示す。ここで、図８Ａ〜Ｄに示すように、各帯域ωｍ−１〜ωｍ内で音響信号Ｇ１、Ｇ２が分離（独立）して存在させることができる理由を説明する。各収音信号の細かく帯域分割した結果、各帯域成分がそれぞれどの音源からのものであるかを判定し、判定された成分は全て出力する。すなわち、音源２０１、２０２よりの音響信号Ｇ１、Ｇ２の周波数成分が互いに重なっていなければ、特定の周波数帯域を欠落させることなく処理を行うため、音質を高く保ったまま音源２０１、２０２よりの音響信号を分離することが可能になる。
【００３１】
そして、周波数帯域に分割された信号Ｘｑ（ωｍ）は、同定手段４０４に入力される。同定手段４０４は、周波数帯域ごとに、レベルの最も高い信号である高レベル信号を同定する。この例では、全ての周波数帯において、収音部２１で収音される音響信号Ｇ１のパワースペクトル（レベル）が最も高くなり（図８Ａ）、当該信号を高レベル信号として同定する。同様に、収音部２３で収音される音響信号Ｇ２のパワースペクトル（レベル）が最も高くなり（図８Ｃ）、当該信号を高レベル信号として同定する。このように、同定された高レベル信号には例えば、フラグを付せばよい。
【００３２】
重み付け手段４０６は、高レベル信号のレベルと他の信号のレベルの差が大きくなるように重みを付ける。ここで、「他の信号」とは、高レベル信号が属する周波数帯域内の他の信号を意味する。例えば、重み付けの手法として、高レベル信号には重み値１を乗算し、他の信号には重み値α（０＜α＜１）を乗算する（図８Ａ〜Ｄ参照）。また、高レベル信号と他の信号のレベル差が大きくなればよいので、この重み付け手法に限られない。重み付け手段４０６は、周波数帯域ごとに重み付け処理を行うことで重み付け信号Ｗｑ（ωｍ）（ｑ＝１〜４）を求める。
【００３３】
そして、合成手段４０８は周波数領域の重み付け信号Ｗｑ（ωｍ）を時間領域に変換することで合成信号ｗｑ（ｔ）を求める。ただしｔは時間を示す。時間領域の変換については、逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）等を用いれば良い（図８Ｅ〜図８Ｈ参照）。このようにフィルタ処理部４０を設けることで、音源２０の位置する側に向けて指向性を鋭くすることができる。また、上記の説明では、音源が２つの場合を説明したが、音源が１つもしくは３つ以上でも適用可能である。
【００３４】
また、フィルタ処理部４０は、時間領域で処理を行わず、周波数領域で処理を行った理由を説明する。２つの音源２０１、２０２が存在する場合に、２０１よりの音響信号Ｇ１のレベルが、２０２よりの音響信号Ｇ２のレベルより大きい場合を考える。この場合に、フィルタ処理部４０が、時間領域で処理を行うとすると、レベルが大きい音響信号Ｇ１に、レベルが小さい音響信号Ｇ２が埋もれてしまい、同定手段４０４が、高レベル信号を同定することができなくなってしまうからである。従って音源が１つの場合には、同定手段は、各収音信号Ｐ１〜Ｐ４において、高レベル信号を同定できるので、周波数領域に変換する必要もない。つまり、図９Ａに示すように、帯域分割手段４０２、合成手段４０８を省略して同定手段４０４、重み付け手段４０６により構成できる。
【００３５】
また、フィルタ処理部４０の変形例をフィルタ処理部５０として、各収音信号Ｐ１〜Ｐ４の位相差を用いて、処理を行うこともできる。つまり、位相差を用いて、それぞれの収音部２１〜２４のうち、音響信号が最も早く到達した収音部の付近に音源が存在するということが分かる。図９Ｂに位相差を用いるフィルタ処理部の機能構成例を示す。フィルタ処理部６０は位相差測手段４１０、重み付け手段４０６により構成される。まず、入力された信号それぞれの位相差を測定する。そして、当該測定結果から音源が最も近くに存在する収音部を認識する。そして、重み付け手段４０６は、当該収音部からの収音信号を高レベル信号として、重みつけ処理を行う。
【００３６】
また、音源２０がγの位置から図１０記載のγ’の位置に移動した場合を考える。この場合は、逐次、フィルタ処理部の処理を行うことで、音源の移動に追随して、指向性を鋭くする処理を行うことができる。音源２０がγ’の位置に到達した場合には図１０に示す指向性が形成される。
このように、フィルタ処理部４０を用いることで、音源の位置に対応して、指向性を鋭くすることができる。また、音源２０が移動する場合であっても、フィルタ処理部４０の処理を逐次行うことで、音源の移動に追随して、指向性を鋭くすることができる。
【実施例４】
【００３７】
図１１に実施例４の収音装置４００の機能構成例を示す。収音装置４００は、収音装置２００のスイッチング処理部４の前段に、フィルタ処理部４０を設けた構成である。このような構成にすると、収音装置２００と比較して、より指向性が鋭くなり、ステレオ感（音の定位感）がはっきりとした収音が可能である。また、フィルタ処理部４０はスイッチング処理部４の前段または加算部６の前段または加算部６の後段に設けても良い。
【００３８】
また、上記の説明では、収音部の数は４で説明したが、収音部の数は４以上でも良い。収音部の数が多いほど、より細やかに、指向性を変化させることができる。また、左チャネル元信号、右チャネル元信号の数は同数でなくてもよい。この場合に、加算部６の加算処理後に、レベルを合わせるために、レベル調整を行えばよい。
【００３９】
＜ハードウェア構成＞
本発明は上述の実施の形態に限定されるものではない。また、上述の各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。
また、上述の構成をコンピュータによって実現する場合、収音装置１００〜４００が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、処理機能がコンピュータ上で実現される。
【００４０】
この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等どのようなものでもよいが、具体的には、例えば、磁気記録装置として、ハードディスク装置、フレキシブルディスク、磁気テープ等を、光ディスクとして、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）等を、光磁気記録媒体として、ＭＯ（Magneto-Optical disc）等を、半導体メモリとしてＥＥＰ−ＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable-Read Only Memory）等を用いることができる。
【００４１】
また、このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。
【００４２】
このようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、まず、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶装置に格納する。そして、処理の実行時、このコンピュータは、自己の記録媒体に格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。また、このプログラムの別の実行形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。また、サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるＡＳＰ（Application Service Provider）型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。なお、本形態におけるプログラムには、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるもの（コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータ等）を含むものとする。
【００４３】
また、この形態では、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより、本装置を構成することとしたが、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。
また、本実施例で説明した単語追加装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、入力部、出力部、補助記憶装置、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びバスを有している（何れも図示せず）。
【００４４】
ＣＰＵは、読み込まれた各種プログラムに従って様々な演算処理を実行する。補助記憶装置は、例えば、ハードディスク、ＭＯ（Magneto-Optical disc）、半導体メモリ等であり、ＲＡＭは、ＳＲＡＭ(Static Random Access Memory)、ＤＲＡＭ (Dynamic Random Access Memory)等である。また、バスは、ＣＰＵ、入力部、出力部、補助記憶装置、ＲＡＭ及びＲＯＭを通信可能に接続している。
【００４５】
＜ハードウェアとソフトウェアとの協働＞
本実施例の単語追加装置は、上述のようなハードウェアに所定のプログラムが読み込まれ、ＣＰＵがそれを実行することによって構築される。以下、このように構築される各装置の機能構成を説明する。
入力部８は、所定のプログラムが読み込まれたＣＰＵの制御のもと駆動するＬＡＮカード、モデム等の通信装置である。スイッチング処理部、加算部、位置推定部、フィルタ処理部、は所定のプログラムがＣＰＵに読み込まれ、実行されることによって構築される演算部である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】実施例１の収音装置の機能構成例。
【図２】状態１の処理の場合に形成された指向性を示す図。
【図３】状態２の処理の場合に形成された指向性を示す図。
【図４】本実施例の収音装置の処理フローを示した図。
【図５】実施例２の収音装置の機能構成例。
【図６】実施例３の収音装置の機能構成例。
【図７】フィルタ処理部により鋭くされた指向性を示す図。
【図８】フィルタ処理部の処理を示した図。
【図９】図９Ａはフィルタ処理部５０、図９Ｂはフィルタ処理部６０の機能構成例を示す図。
【図１０】音源がγ’の位置に移動した場合の指向性を示す図。
【図１１】実施例４の収音装置の機能構成例を示す図。
【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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