特許 6828804 収音装置および収音方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6828804

(24)【登録日】2021年1月25日

(45)【発行日】2021年2月10日

(54)【発明の名称】収音装置および収音方法

(51)【国際特許分類】

   H04R 3/00 20060101AFI20210128BHJP

   H04R 1/40 20060101ALI20210128BHJP

【ＦＩ】

   H04R3/00 320

   H04R1/40 320A

【請求項の数】13

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2019-506897(P2019-506897)

(86)(22)【出願日】2017年3月24日

(86)【国際出願番号】JP2017012070

(87)【国際公開番号】WO2018173266

(87)【国際公開日】20180927

【審査請求日】2019年9月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004075

【氏名又は名称】ヤマハ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000970

【氏名又は名称】特許業務法人 楓国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鵜飼 訓史

【審査官】 堀 洋介

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１４／１２５８６０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開昭６３−００２５００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２７２８９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２８９７６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０６１４２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３２３１３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０３３４４８９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｒ ３／００

Ｈ０４Ｒ １／４０

Ｇ１０Ｌ ２１／０２０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マイクと、
前記マイクに対して所定範囲の収音を阻害する音響障害物と、
前記マイクの収音信号を複数の収音信号に分岐して、前記複数の収音信号のうち少なくともいずれか１つの収音信号に対して、帯域制限処理を行なう、信号処理部と、
前記信号処理部で前記帯域制限処理がされた後の収音信号を含む、前記複数の収音信号の特徴量を比較し、該特徴量の比較結果に応じて前記マイクのゲイン制御を行なう、ゲイン制御部と、
を備えた収音装置。

【請求項2】

前記帯域制限処理は、低域制限処理を含む、
請求項１に記載の収音装置。

【請求項3】

前記収音信号は、前記所定範囲に属する音源の音が含まれる場合に、前記音響障害物により前記特徴量が変化する、
請求項１または２に記載の収音装置。

【請求項4】

前記特徴量は、信号レベルを含む、
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の収音装置。

【請求項5】

前記特徴量は、異なる周波数における立ち上がり時刻の分散を含む、
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の収音装置。

【請求項6】

前記ゲイン制御部は、複数の収音信号の特徴量の差または比が所定値以上となる場合に、入力レベルに対する出力レベルを低下させる、
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の収音装置。

【請求項7】

前記ゲイン制御部は、前記複数の収音信号の特徴量の差または比の変化に応じて、入力レベルに対する出力レベルを変化させる、
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の収音装置。

【請求項8】

前記音響障害物は、円筒形状の筐体からなる、
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の収音装置。

【請求項9】

前記音響障害物は、直方体形状の筐体からなる、
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の収音装置。

【請求項10】

前記所定範囲は、該収音装置が設置された設置面の水平方向に対して所定角度以下の範囲である、
請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の収音装置。

【請求項11】

前記所定範囲は、該収音装置が設置された設置面の水平方向に対して１６度以下の範囲である、
請求項１０に記載の収音装置。

【請求項12】

前記音響障害物の近傍に配置された吸音材、
をさらに備えた請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の収音装置。

【請求項13】

音響障害物によって所定範囲の収音が阻害されるマイクの収音信号を複数の収音信号に分岐して、前記複数の収音信号のうち少なくともいずれか１つの収音信号に対して、帯域制限処理を行ない、
前記帯域制限処理がされた後の収音信号を含む、前記複数の収音信号の特徴量を比較し、該特徴量の比較結果に応じて前記マイクのゲイン制御を行なう、
収音方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の一実施形態は、マイクを用いて音源の音を取得する収音装置および収音方法に関する。

【背景技術】

【0002】

音源の音をマイクで適切に取得するためには、例えば音源とマイクとの距離を測定することが考えられる。音源とマイクとの距離を測定する方法としては、例えば特許文献１に示す音源位置判定装置、または非特許文献１の手法が知られている。

【0003】

特許文献１の音源位置判定装置は、直接音と反射音を到来時間差を計算する。例えば、マイクと音源との距離が短いほど直接音が早くマイクに到達するため、直接音と反射音との到来時間差が大きくなる。逆に、マイクと音源との距離が長いほど直接音と間接音との到来時間差が小さくなる。

【0004】

非特許文献１の手法は、右耳と左耳とで、到来時間差が生じることを利用し、音源の位置を推定している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３−１７０９３６号公報

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】R. F. Lyon. A computational model of binaural localization andseparation. In Proceedings of the International Conference on Acoustics, Speechand Signal Processing, pages 1148--1151,1983.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、反射音は、部屋の大きさ等、環境によって到来時間に変化が生じる。したがって、特許文献１の様な反射音を用いる方法では、環境によって、推定される距離の値に誤差が出ることになる。また、非特許文献１の様な手法では、同じ方向からの音に対しては到来時間差が同じとなるため、距離の推定ができなくなる。

【0008】

そこで、本発明の一実施形態の目的は、反射音等の環境に依存することなく、音源の音を適切に取得する収音装置および収音方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

収音装置は、マイクと、音響障害物と、信号処理部と、ゲイン制御部と、を備えている。音響障害物は、前記マイクに対して所定範囲の収音を阻害する。信号処理部は、前記マイクの収音信号を複数の収音信号に分岐して、前記複数の収音信号のうち少なくともいずれか１つの収音信号に対して、帯域制限処理を行なう。ゲイン制御部は、前記信号処理部で帯域制限処理がされた後の収音信号を含む、前記複数の収音信号の特徴量を比較し、該特徴量の比較結果に応じてマイクのゲイン制御を行なう。

【0010】

あるいは、収音装置は、第１マイクと、第２マイクと、音響障害物と、ゲイン制御部と、を備えている。音響障害物は、前記第１マイクに対して所定範囲の収音を阻害する。ゲイン制御部は、前記第１マイクの収音信号および前記第２マイクの収音信号の特徴量を比較し、該特徴量の比較結果に応じて前記第１マイクまたは前記第２マイクのゲイン制御を行なう。

【発明の効果】

【0011】

本発明の一実施形態によれば、反射音等の環境に依存することなく、音源の音を適切に取得することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】収音装置の構成を示す概略図である。

【図2】図２（Ａ）は、収音装置に近い話者からの音声の到達状態を表す図であり、図２（Ｂ）は、装置から遠い話者からの音声の到達状体を表す図である。

【図3】マイク、音響障害物、および話者の位置関係を示す図である。

【図4】収音装置のブロック図である。

【図5】ゲイン計算部１７のブロック図である。

【図6】距離と各収音信号のレベルとの関係を示す図である。

【図7】音声特徴量として音声立ち上がり時刻の分散の逆数を用いる場合のゲイン計算部１７のブロック図である。

【図8】音声特徴量として音声立ち上がり時刻の分散の逆数を用いる場合の距離と音声立ち上がり時刻の分散の逆数との関係を示す図である。

【図9】図９（Ａ）および図９（Ｂ）は、ゲインテーブルを示す図である。

【図10】複数のマイクを備えた収音装置の構成を示す概略図である。

【図11】図１１（Ａ）は、収音装置に近い話者からの音声の到達状態を表す図であり、図１１（Ｂ）は、装置から遠い話者からの音声の到達状体を表す図である。

【図12】収音装置のブロック図である。

【図13】変形例１に係る収音装置の構成を示す図である。

【図14】図１４（Ａ）は、変形例２に係る収音装置の構成を示す斜視図であり、図１４（Ｂ）および図１４（Ｃ）は、室内の横断面図の例である。

【図15】ゲイン計算部の動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る収音装置１の構成を示す概略図である。図１においては、収音に係る主構成を記載して、その他の構成は記載していない。収音装置１は、円筒形状の筐体５０と、マイク１０と、を備えている。

【0014】

筐体５０は、金属または樹脂等からなり、遮音性を有する。すなわち、筐体５０は、本発明の音響障害物の一例である。筐体５０は、平面視して、中央部分が音響的に開放されている。

【0015】

マイク１０は、筐体５０の該円筒内に配置されている。マイク１０は、収音装置１が設置された設置面（例えば机上）の水平方向では筐体５０に隠れるようになっている。マイク１０は、収音装置１が設置された設置面の水平方向から所定角度以上で、筐体５０から音響的に開放されるようになっている。

【0016】

筐体５０は、図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように、例えば机上７０に設置される。図２（Ａ）に示すように、収音装置１に近い位置にいる話者５が発した音声は、筐体５０に阻害されずに、マイク１０に直接到達する。しかし、図２（Ｂ）に示すように、収音装置１から遠い位置にいる話者７が発した音声は、筐体５０により阻害される。収音装置１から遠い位置にいる話者７が発した音声は、筐体５０を回り込む成分（主に低域成分）だけがマイク１０に到達する。

【0017】

図３は、マイク１０、音響障害物である筐体５０、および話者（音源）Ｓの位置関係を示す図である。図３に示すように、収音装置１では、机上面（水平方向Ｌ）に対して、所定の角度θ以下では、音源Ｓの音が筐体５０により阻害されるようになっている。

【0018】

音源Ｓの音が阻害される範囲は、マイク１０の位置と筐体５０との距離Ｌ１、および筐体５０の高さＶ１の関係によって決まる。例えば、Ｌ１／Ｖ１＝１とすれば、θ＝４５度となる。一般に、話者が椅子に座って会議等を行なう場合、話者の顔は、机上から約３０ｃｍ程度の高さ（Ｖ２＝３０ｃｍ）に位置することになる。したがって、Ｌ１／Ｖ１＝１＝Ｌ２／Ｖ２とすれば、Ｌ２＝Ｖ２となり、マイク１０の位置を中心とする半径約３０ｃｍの範囲内の話者の音声は、筐体５０に阻害されない。一方で、マイク１０との距離が約３０ｃｍを超える範囲の話者の音声は、筐体５０に阻害される。

【0019】

あるいは、Ｌ１／Ｖ１＝３．３３程度とすると、θ＝１６度となる。Ｌ１／Ｖ１＝３．３３＝Ｌ２／Ｖ２とすれば、Ｌ２＝３．３３・Ｖ２となり、半径約１００ｃｍの範囲内の話者の音声は筐体５０に阻害されない。一方で、マイク１０との距離が約１００ｃｍを超える範囲の話者の音声は、筐体５０に阻害される。

【0020】

一般に、会議等を行なう場合、話者は、机の直近位置から１００ｃｍ程度の範囲内に位置する。したがって、Ｌ１とＶ１との比（Ｌ１／Ｖ１）は、１〜３．３３程度に設定することが好ましい。これにより、半径約３０ｃｍ〜１００ｃｍ程度の範囲における音声は、筐体５０に阻害されずにマイク１０に到達し、半径約３０ｃｍ〜１００ｃｍ程度の範囲外の音声は、筐体５０により阻害される。

【0021】

図４は、収音装置１のブロック図である。収音装置１は、マイク１０、ゲイン調整部１５、ゲイン計算部１７、およびインタフェース（Ｉ／Ｆ）１９を備えている。

【0022】

マイク１０で取得された音声である収音信号は、ゲイン調整部１５でゲイン調整され、Ｉ／Ｆ１９に入力される。Ｉ／Ｆ１９は、例えば通信Ｉ／Ｆであり、該収音信号を、外部の装置（遠隔地）に送信する。あるいは。Ｉ／Ｆ１９は、該収音信号を、記憶部（不図示）に出力する。記憶部は、マイク１０で取得された収音信号を録音データとして記録する。

【0023】

ゲイン計算部１７は、ゲイン調整部１５のゲインを設定する。ゲイン調整部１５およびゲイン計算部１７により、本発明のゲイン制御部が構成される。ゲイン計算部１７には、収音信号が入力される。ただし、収音信号は、複数の収音信号（収音信号Ｓ１および収音信号Ｓ２）に分岐される。なお、ゲイン調整部１５およびゲイン計算部１７の機能は、パーソナルコンピュータ等の一般的な情報処理装置で実現することも可能である。この場合、情報処理装置は、フラッシュメモリ等の記憶媒体に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、ゲイン調整部１５およびゲイン計算部１７の機能を実現する。

【0024】

図５は、ゲイン計算部１７の構成を示すブロック図（機能ブロック図）である。また、図１５は、ゲイン計算部１７の動作を示すフローチャートである。ゲイン計算部１７は、フィルタ部（Ｆｉｌｔｅｒ）１７１Ａ、フィルタ部１７１Ｂ、絶対値計算部（Ａｂｓｏｌｕｔｅ）１７２Ａ、絶対値計算部１７２Ｂ、平均化処理部（Ａｖｅｒａｇｅ）１７３Ａ、平均化処理部１７３Ｂ、比較部（Ｃｏｍｐａｒｅ）１７４、およびゲイン算出部（Ｇａｉｎ）１７５を備えている。

【0025】

フィルタ部１７１Ａには、収音信号Ｓ１が入力され、フィルタ部１７１Ｂには、収音信号Ｓ２が入力される。フィルタ部１７１Ａおよびフィルタ部１７１Ｂは、それぞれ帯域制限処理を行なう（Ｓ１１）。

【0026】

フィルタ部１７１Ａおよびフィルタ部１７１Ｂは、収音装置１に近い位置にいる話者が発した音声と、収音装置１から遠い位置にいる話者が発した音声と、で音響特徴量に差が生じる帯域の抽出処理を行なう。

【0027】

例えば、フィルタ部１７１Ａは低域制限処理（ハイパスフィルタ）となり、フィルタ部１７１Ｂを全帯域通過処理（オールパスフィルタ）となる。上述した様に、収音装置１に近い位置にいる話者が発した音声は、筐体５０に阻害されずにマイク１０に到達し、収音装置１から遠い位置にいる話者が発した音声は、筐体５０を回り込む成分（主に低域成分）がマイク１０に到達する。したがって、収音装置１に近い位置にいる話者が発した音声は、フィルタ部１７１Ａの出力信号も、フィルタ部１７１Ｂの出力信号も、大きなレベル差が生じない。一方で、収音装置１から遠い位置にいる話者が発した音声のうち、高域成分が筐体５０により阻害され、マイク１０に到達し難い。よって、フィルタ部１７１Ａの出力信号のレベルは、著しく低下し、フィルタ部１７１Ｂの出力信号とのレベル差が大きくなる。

【0028】

フィルタ部１７１Ａの出力信号（収音信号）Ｓ１−１は、絶対値計算部１７２Ａで絶対値化されてパワー値Ｓ１−２として算出される（Ｓ１２）。算出されたパワー値は、平均化処理部１７３Ａで所定の時間範囲で平均化され、平均パワー値Ｓ１−３となる（Ｓ１３）。フィルタ部１７１Ｂの出力信号（収音信号）Ｓ２−１は、絶対値計算部１７２Ｂで絶対値化されてパワー値Ｓ２−２として算出される（Ｓ１２）。算出されたパワー値は、平均化処理部１７３Ｂで所定の時間範囲で平均化され、平均パワー値Ｓ２−３となる（Ｓ１３）。

【0029】

比較部１７４は、平均化処理部１７３Ａの出力値（平均パワー値）Ｓ１−３を平均化処理部１７３Ｂの出力値（平均パワー値）Ｓ２−３で除算した値である、値Ｒを求める（Ｓ１４）。除算は、音響特徴量の比較方法の一例である。他にも、例えば、平均化処理部１７３Ａの出力信号を平均化処理部１７３Ｂの出力信号で減算し、差分値をＲとしてもよい。 図６は、距離と各収音信号のレベルとの関係を示す図である。収音信号Ｓ２−１のレベル（例えばパワー値）は、マイク１０からの距離が長くなるにしたがって低下する。図３に示したように、距離Ｌ２よりも遠い位置では、筐体５０により音声の到達が阻害されるため、収音信号Ｓ２−１は、マイク１０からの距離が長くなるにしたがってレベル低下の度合いがより大きくなる。

【0030】

一方で、収音信号Ｓ１−１は、距離Ｌ２までは、収音信号Ｓ２−１と同様に、マイク１０からの距離が長くなるにしたがって低下する。そして、距離Ｌ２よりも遠い位置では、筐体５０により音声の到達が阻害され、かつ、回り込み易い成分である低域成分がカットされているため、収音信号Ｓ１−１は、マイク１０からの距離が長くなるにしたがってレベル低下の度合いがさらに大きくなる。よって、値Ｒは、距離Ｌ２よりも遠い位置の音源がある場合に、大きく低下する。

【0031】

また、収音装置１は、特徴量として、異なる周波数帯域における音声の立ち上がり時刻の分散の逆数を用いて値Ｒを算出してもよい。図７は、特徴量として、異なる周波数帯域における音声の立ち上がり時刻の分散の逆数を用いる場合のゲイン計算部１７の構成を示すブロック図（機能ブロック図）である。

【0032】

ゲイン計算部１７は、フィルタ部１７１Ａ、フィルタ部１７１Ｂ、帯域分割部１８２Ａ、帯域分割部１８２Ｂ、立ち上がり時刻検出部１８３Ａ、立ち上がり時刻検出部１８３Ｂ、分散計算部１８４Ａ、分散計算部１８４Ｂ、逆数計算部１８５Ａ、逆数計算部１８５Ｂ、比較部１７４、およびゲイン算出部１７５を備えている。

【0033】

この場合、フィルタ部１７１Ａの出力信号Ｓ１−１は帯域分割部１８２Ａに入力され、さらに細かい帯域に分割され、信号Ｓ１−４となる。信号Ｓ１−４は、立ち上がり時刻検出部１８２Ａに入力される。フィルタ部１７１Ｂの出力信号Ｓ２−１は、帯域分割部１８２Ｂに入力され、さらに細かい帯域に分割され、信号Ｓ２−４となる。信号Ｓ２−４は、立ち上がり時刻検出部１８２Ｂに入力される。立ち上がり時刻検出部１８２Ａは、信号Ｓ１−４のレベルが一定の閾値を超えた時刻を計算し、時刻値Ｓ１−５として出力する。時刻値Ｓ１−５は、分散計算部１８４Ａに入力される。立ち上がり時刻検出部１８２Ｂは、信号Ｓ２−４のレベルが一定の閾値を超えた時刻を計算し、時刻値Ｓ２−５として出力する。時刻値Ｓ２−５は、分散計算部１８４Ｂに入力される。分散計算部１８４Ａは時刻値Ｓ１−５の帯域に関する分散値を計算し、分散値Ｓ１−６として出力する。分散値Ｓ１−６は、逆数計算部１８５Ａによって逆数Ｓ１−７となる。分散計算部１８４Ｂは時刻値Ｓ２−５の帯域に関する分散値を計算し、分散値Ｓ２−６として出力する。分散値Ｓ２−６は、逆数計算部１８５Ｂによって逆数Ｓ２−７となる。比較部１７４は、逆数Ｓ１−７を逆数Ｓ２−７から除算し、値Ｒを出力する。

【0034】

図８は、距離と逆数Ｓ１−７および逆数Ｓ２−７との関係を示す図である。出力信号Ｓ１−１は、フィルタ部１７１Ａにてオールパスフィルタが適用されているため、障害物の影響を受けにくい低域成分を含んでいる。したがって、信号Ｓ１−１は、距離Ｌ２より近くでも遠くでも、部屋の反射などの間接音よりも直接音が支配的になる。直接音は、音源からマイク１０までの最短経路を通ってくるので、音波の到達時刻を表す時刻値Ｓ１−５は、どの周波数もほぼ一致してほぼ同時刻となるため、立ち上がり時刻の分散Ｓ１−６は小さくなり、立ち上がり時刻の分散の逆数Ｓ１−７は大きい値となる。

【0035】

一方で、出力信号Ｓ２−１には、フィルタ部１７２Ａにてハイパスフィルタが適用されるため、障害物の影響を受けやすい成分しか存在しない。図３に示したように、距離Ｌ２よりも遠い位置では、筐体５０により直接音の到達が阻害されるため、マイク１０からの距離が長くなるにしたがって、出力信号Ｓ２−１における間接音の比率は、大きくなる。間接音は、部屋の中を何度も反射してからマイク１０に到達するので、周波数によって到達時刻が大きく異なる。これより、立ち上がり時刻の分散Ｓ２−６は、より大きくなり、逆数Ｓ２−７は、大きく低下する。これより、逆数Ｓ１−７と逆数Ｓ２−７は、距離Ｌ２を超えると、大きく異なる値になる。よって、値Ｒは、距離Ｌ２よりも遠い位置の音源がある場合に、大きく低下する。

【0036】

ゲイン算出部１７５は、値Ｒに応じて、ゲインＧを算出する（Ｓ１５）。図９（Ａ）は、ゲインテーブルの一例を示す図である。ゲインテーブルは、図９（Ａ）に示すように、値Ｒが、所定の値Ｒ１以上では、減衰しない。所定の値Ｒ１からＲ２までは、値Ｒの低下にしたがって、ゲインが減衰するように設定されている。値ＲがＲ２よりも小さい場合には、最小ゲイン値で維持する。

【0037】

値Ｒは、音源の位置が距離Ｌ２よりも遠方である場合に、距離の増加に応じて減少する。所定値Ｒ１および所定値Ｒ２は、どの様な値に設定してもよいが、所定値Ｒ１は、減衰させずに収音したい最大範囲に応じて設定する。例えば、Ｌ１とＶ１との比（Ｌ１／Ｖ１）が１である場合、音源の位置が半径約３０ｃｍよりも遠い場合に、値Ｒの値が低下するが、距離が約４０ｃｍとなる時の値Ｒの値を、所定値Ｒ１に設定することで、半径約４０ｃｍまでは、減衰させずに収音することができる。また、所定値Ｒ２は、減衰させたい最小範囲に応じて設定する。例えば、距離が１００ｃｍとなる時の値Ｒの値を、所定値Ｒ２に設定することで、距離が１００ｃｍ以上ではほとんど収音されず、距離が１００ｃｍよりも近くなると、徐々にゲインが上昇して収音されることになる。

【0038】

また、所定値Ｒ１および所定値Ｒ２は、固定値ではなく、動的に変化させてもよい。例えば、所定時間内の過去に算出された値Ｒのいつ、最も大きい値Ｒ０を求め、所定値Ｒ１＝Ｒ０＋０．１、所定値Ｒ２＝Ｒ０−０．１とする。これにより、現在の音源の位置を基準として、該音源の位置よりもマイク１０に近い範囲の音は収音され、音源の位置よりも遠い範囲の音が収音されない。

【0039】

図９（Ａ）の例は、所定距離（例えば３０ｃｍ）から急激にゲインが低下して、所定距離（例えば１００ｃｍ）以上の音源はほとんど収音されない態様であり、リミッタの機能に類似する。しかし、ゲインテーブルは、他にも図９（Ｂ）に示すように、様々な態様が考えられる。図９（Ｂ）の例では、距離に応じて徐々にゲインが低下し、所定距離（例えば３０ｃｍ）からゲインの低下度合いが大きくなり、所定距離（例えば１００ｃｍ）以上では、再び徐々にゲインが低下する態様であり、コンプレッサの機能に類似する。

【0040】

以上のように、本実施形態の収音装置１は、マイク１０からの距離が所定範囲内の音源の音を収音し、所定範囲外の音を収音しない態様となり、遠方の音源（例えばノイズ）を著しく低減させることができる。本実施形態の手法では、反射音等の部屋の大きさに依存することもなく、同じ方向からの音に対しても、距離に応じてゲインの調整を行なうことができる。

【0041】

（第２実施形態）
次に、図１０は、第２実施形態に係る収音装置１Ａの構成を示す概略図である。図１０においても、収音に係る主構成を記載して、その他の構成は記載していない。収音装置１Ａは、２つのマイク１０Ａおよびマイク１０Ｂを備えている。

【0042】

この例の収音装置１Ａでは、マイク１０Ａは、筐体５０の該円筒内に配置されている。すなわち、マイク１０Ａは、図１に示したマイク１０と同じ構成である。そして、収音装置１Ａでは、マイク１０Ｂが筐体５０の上面に配置されている。

【0043】

図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）に示すように、マイク１０Ｂは、収音装置１に近い位置にいる話者５が発した音声も、収音装置１から遠い位置にいる話者７が発した音声も、筐体５０に阻害されずに取得することができる。

【0044】

なお、マイク１０Ｂは、筐体５０の上面に配置されることが必須ではない。例えば筐体５０の外周側面に配置されていてもよいし、筐体５０から離れた位置に配置されていてもよい。

【0045】

図１２は、収音装置１Ａのブロック図である。収音装置１Ａは、マイク１０Ａ、マイク１０Ｂ、ゲイン調整部１５、ゲイン計算部１７、およびインタフェース（Ｉ／Ｆ）１９を備えている。

【0046】

マイク１０Ａの収音信号Ｓ１は、ゲイン計算部１７に入力される。マイク１０Ｂの収音信号Ｓ２は、ゲイン調整部１５およびゲイン計算部１７に入力される。マイク１０Ｂの収音信号Ｓ２は、ゲイン調整部１５でゲイン調整され、Ｉ／Ｆ１９に入力される。

【0047】

なお、この例では、マイク１０Ｂの収音信号Ｓ２のゲインを調整して、Ｉ／Ｆ１９に出力する態様となっているが、マイク１０Ａの収音信号Ｓ１のゲインを調整して、Ｉ／Ｆ１９に出力する態様としてもよい。ただし、マイク１０Ａは、円筒形状の筐体５０の内部に配置されているため、筐体５０の内部における反射音が収音され、所定の周波数においてディップまたはピークが生じる可能性がある。よって、マイク１０Ｂの収音信号Ｓ２のゲインを調整して、Ｉ／Ｆ１９に出力することが好ましい。

【0048】

ゲイン計算部１７の構成は、図５に示した第１実施形態のゲイン計算部と同じである。ただし、フィルタ部１７１Ａおよびフィルタ部１７１Ｂの通過帯域は、収音装置１に近い位置にいる話者と、収音装置１から遠い位置にいる話者と、で、値Ｒが最も異なる帯域に設定される。例えば、フィルタ部１７１Ａおよびフィルタ部１７１Ｂは、ともに１ｋＨｚ以上の帯域を通過させる低域制限処理（ハイパスフィルタ）となる。その他の構成は全て第１実施形態と同じ処理を行なう。

【0049】

なお、第２実施形態においては、フィルタ部１７１Ａおよびフィルタ部１７１Ｂによる帯域制限処理は必須ではない。フィルタ部１７１Ａおよびフィルタ部１７１Ｂによる帯域制限処理を行なわずとも、遠方の音源に対して、マイク１０Ａは、筐体５０で阻害され、マイク１０Ｂは筐体５０で阻害されることがないため、マイク１０Ａで収音される音とマイク１０Ｂで収音される音とでは、物理的にレベルが異なることになる。よって、フィルタ部１７１Ａおよびフィルタ部１７１Ｂによる帯域制限処理を行なわずとも、除算値Ｒは、所定の距離以上の遠方で、音源との距離が遠くなるほど低下する。

【0050】

これにより、第２実施形態の収音装置１Ａも、第１実施形態と同様に、マイク１０からの距離が所定範囲内の音源の音を収音し、所定範囲外の音を収音しない態様となり、遠方の音源（例えばノイズ）を著しく低減させることができる。第２実施形態の手法でも、反射音等の部屋の大きさに依存することもなく、同じ方向からの音に対しても、距離に応じてゲインの調整を行なうことができる。

【0051】

図１３は、変形例１に係る収音装置１Ｂの構成を示す概略図である。収音装置１Ｂは、筐体５０の円筒内部に吸音材７５が配置されている。その他の構成は、収音装置１と同じである。

【0052】

収音装置１Ｂは、筐体５０の円筒内部に吸音材７５が配置されているため、該円筒内部における反射音を抑制することができる。よって、マイク１０の収音信号の周波数特性において、不要なディップまたはピークが生じることを抑制することができる。

【0053】

なお、第２実施形態においても同様に、筐体５０の円筒内部に吸音材７５を配置してもよい。

【0054】

次に、図１４（Ａ）は、変形例２に係る収音装置１Ｃの構成を示す概略図である。図１４（Ｂ）および図１４（Ｃ）は、収音装置１Ｃが設置される室内の横断面図の例である。

【0055】

変形例２の収音装置１Ｃは、直方体形状の音響障害物５０Ａと、マイク１０と、を備えている。その他の構成は、図４および図５に示したブロック図と同じ構成である。収音装置１Ａおよび収音装置１Ｂの音響障害物５０は、円筒形状（平面視した形状が円形）であったが、音響障害物は、平面視した形状が長方形状であってもよいし、他にも、平面視した形状が半円形、楕円形、または多角形等、その他種々の形状が考えられる。

【0056】

音響障害物５０Ａは、マイク１０の近傍に配置されている。マイク１０は、収音装置１が設置された平面の水平方向では筐体５０に隠れるようになっている。マイク１０は、収音装置１が設置された平面の水平方向から所定角度以上で、筐体５０から音響的に開放されるようになっている。

【0057】

ただし、音響障害物５０Ａは、平面視した形状が長方形状の一例（直方体形状）であるため、全周囲ではなく、特定の方向のみ、マイク１０への収音を阻害する。例えば、図１４（Ｂ）の例では、収音装置１Ｃは、ディスプレイ（表示器）５５の前方下部に設置されていて、該ディスプレイ５５の前方方向のうち、所定の角度θ以下の範囲の音を収音しないようになっている。

【0058】

音響障害物５０Ａを備えた収音装置１Ｃは、天井に設置する場合も同様である。図１４（Ｃ）に示すように天井に設置する場合、天井面から所定の角度θ以下の範囲の音を収音しないようになる。

【0059】

このように、音響障害物は、収音を阻害する範囲に応じて、適宜種々の形状および配置態様が考えられる。

【0060】

本実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲は、特許請求の範囲と均等の範囲を含む。

【符号の説明】

【0061】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…収音装置
１０，１０Ａ，１０Ｂ…マイク
１５…ゲイン調整部
１７…ゲイン計算部
１９…Ｉ／Ｆ
５０…筐体
５０Ａ…音響障害物
５５…ディスプレイ
７０…机上
７５…吸音材
１７１Ａ，１７１Ｂ…フィルタ部
１７２Ａ，１７２Ｂ…絶対値計算部
１７３Ａ，１７３Ｂ…平均化処理部
１７４…比較部
１７５…ゲイン算出部
１８２Ａ，１８２Ｂ…帯域分割部
１８３Ａ，１８３Ｂ…立ち上がり時刻検出部
１８４Ａ，１８４Ｂ…分散計算部
１８５Ａ，１８５Ｂ…逆数計算部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】