特開 2023-179188 収音装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023179188

(43)【公開日】2023-12-19

(54)【発明の名称】収音装置

(51)【国際特許分類】

   H04R 3/00 20060101AFI20231212BHJP

【ＦＩ】

H04R3/00 320

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022092339

(22)【出願日】2022-06-07

(71)【出願人】

【識別番号】390037154

【氏名又は名称】大和ハウス工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100152984

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 秀明

(74)【代理人】

【識別番号】100149401

【弁理士】

【氏名又は名称】上西 浩史

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 将平

【テーマコード（参考）】

5D220

【Ｆターム（参考）】

5D220AB06

5D220BA06

(57)【要約】

【課題】特定の音域成分を明瞭に収音できる収音装置を提供する。
【解決手段】収音装置１は、音源Ｓからの距離が互いに異なる複数のマイクアレイであって、マイクアレイ間の間隔Ｇが音源Ｓから発せられる音の周波数に応じて調整可能な複数のマイクアレイ１０，２０と、音源Ｓに近い側のマイクアレイ１０から出力される収音信号を間隔Ｇに応じて遅延させる信号遅延部３０と、信号遅延部３０から出力される収音信号と、音源Ｓから離れた側のマイクアレイ２０から出力される収音信号とを合成する合成処理部４０と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

音源からの距離が互いに異なる複数のマイクアレイであって、前記マイクアレイ間の間隔が前記音源から発せられる音の周波数に応じて調整可能な複数のマイクアレイと、
前記音源に近い側の前記マイクアレイから出力される収音信号を前記間隔に応じて遅延させる信号遅延部と、
前記信号遅延部から出力される収音信号と、前記音源から離れた側の前記マイクアレイから出力される収音信号とを合成する合成処理部と、を備える、収音装置。

【請求項2】

前記マイクアレイに含まれる複数のマイクは、平面視で円弧をなし、且つ、前記マイクアレイから見て前記円弧の中心と前記音源とが同じ側に位置するように並べて配置されている、請求項１に記載の収音装置。

【請求項3】

前記マイクアレイに含まれる複数のマイクから出力される前記収音信号に対して同期加算を実施する、請求項１に記載の収音装置。

【請求項4】

それぞれの前記マイクアレイから出力される前記収音信号と、それぞれの前記マイクアレイにおける前記音源からの前記距離とに基づいて前記音源の位置を推定する位置推定部を更に備える、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の収音装置。

【請求項5】

前記音源から離れた側の前記マイクアレイが配置された範囲は、前記音源に近い側の前記マイクアレイが配置された範囲に比べて広い、請求項４に記載の収音装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、特定の音域成分を明瞭に収音することが可能な収音装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の収音装置として、複数のマイクで構成されたマイクアレイと、当該マイクアレイから出力される収音信号に基づいて音源位置を推定する位置推定部と、を備えた収音装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１－１９３１７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、狙いとする特定の音域成分を明瞭に収音したいという要望に対し、上記の収音装置では、音源位置を推定できるものの、狙いとする特定の音域成分を明瞭に収音できない。

【0005】

そこで、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、特定の音域成分を明瞭に収音できる収音装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題は、音源からの距離が互いに異なる複数のマイクアレイであって、マイクアレイ間の間隔が音源から発せられる音の周波数に応じて調整可能な複数のマイクアレイと、音源に近い側のマイクアレイから出力される収音信号を当該間隔に応じて遅延させる信号遅延部と、信号遅延部から出力される収音信号と、音源から離れた側のマイクアレイから出力される収音信号とを合成する合成処理部と、を備えることにより解決される。

【0007】

上記の構成によれば、合成処理部から出力される収音信号において、音源から発せられる音及び周囲の雑音のうち、特定の周波数及びその周辺の周波数帯域が増幅し、周囲の雑音を含むそれ以外の周波数帯域の音が低減するので、特定の音域成分を明瞭に収音できる。

【0008】

また、マイクアレイに含まれる複数のマイクは、平面視で円弧をなし、且つ、マイクアレイから見て円弧の中心と音源とが同じ側に位置するように並べて配置されてもよい。上記の構成によれば、収音装置は、円弧の内側の音を効率よく収音できる。

【0009】

また、上記の収音装置は、マイクアレイに含まれる複数のマイクから出力される収音信号に対して同期加算を実施してもよい。上記の構成によれば、周囲の雑音が低減するので、特定の音域成分を一層明瞭に収音できる。

【0010】

また、上記の収音装置は、それぞれのマイクアレイから出力される収音信号と、それぞれのマイクアレイにおける音源からの距離とに基づいて音源の位置を推定する位置推定部を更に備えてもよい。上記の構成によれば、位置推定部は、例えば面音源であったとしても音源位置を推定できる。

【0011】

また、上記の収音装置において、音源から離れた側のマイクアレイが配置された範囲は、音源に近い側のマイクアレイが配置された範囲に比べて広くてもよい。上記の構成によれば、位置推定部は、それぞれのマイクアレイの外側に位置するそれぞれのマイクを用いて音源位置を推定できる。

【発明の効果】

【0012】

本発明の収音装置によれば、特定の音域成分を明瞭に収音することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一つの実施形態に係る収音装置の構成を示す図である。

【図2】図１の収音装置を構成するマイクアレイの模式図である。

【図3】図２のマイクアレイを正面視（図２の矢印Ａ方向）した模式図である。

【図4】図２のマイクアレイを平面視（図２の矢印Ｂ方向）した模式図である。

【図5】図２のマイクアレイのＶ－Ｖ線に沿って切断した端面を示す模式図である。

【図6】図１の収音装置における音源位置の推定方法を説明する図である。

【図7】図１の収音装置における特定の音域成分を収音するフローを示す図である。

【図8】図２のマイクアレイにおける間隔を調整する方法の変形例を示す図である。

【図9】図１の収音装置における音源位置の推定方法の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

＜＜本発明の一つの実施形態に係る収音装置について＞＞
以下、本発明の一つの実施形態（以下、本実施形態）について、添付の図面を参照しながら説明する。
なお、図面では、説明を分かり易くするために幾分簡略化及び模式化して各部材を図示している。また、図中に示す各部材のサイズ（寸法）及び部材間の間隔等についても、実際のものとは異なっている。

【0015】

本実施形態の収音装置１は、周囲の雑音と音源から発せられる音とが混在する環境下において、音源から発せられる音のうち、特定の音域成分を収音する。音源は、例えば収音対象とする音を発する物又は人である。収音装置１は、例えば会議等で話者の音を収音（抽出）することができる。

【0016】

本実施形態では、音源Ｓ（図１参照）から発せられる音のうち、特定の音域成分として、５００Ｈｚの周波数を例に挙げて説明する。５００Ｈｚは、一般的には成人男性の声において特徴的な周波数となる。空気中の音速を３４０ｍ／ｓとすると、５００Ｈｚと対応する波長は６８ｃｍ程度となり、周期は２ｍｓｅｃ程度となる。

【0017】

本実施形態では、収音装置１の収音対象となる音源Ｓは面音源とする。面音源は面から音を放射する音源である。面音源から放射される平面波は、伝播距離による音の広がりが少なく音圧の低減も少ない。

【0018】

図１に示されるように、収音装置１は、マイクアレイ１０と、マイクアレイ２０と、信号遅延部３０と、合成処理部４０と、収録機器５０と、位置推定部６０と、を備えている。

【0019】

マイクアレイ１０は、音声を収音信号（電気信号）に変換する。図２～図５に示されるように、マイクアレイ１０は、複数のマイク１１と、支持フレーム（不図示）と、を含んで構成されている。本実施形態では、マイク１１の本数分の収音信号で構成された信号が、「マイクアレイ１０の収音信号」に相当する。図３に示されるように、マイクアレイ１０は複数のマイク群１０Ａを含んでいる。マイク群１０Ａは、鉛直方向Ｈ（図３の縦方向）に沿ってピッチＰで等間隔に並べられた複数のマイク１１（図示のケースでは５つのマイク１１）で構成されている。なお、Ｈは鉛直方向に限定されない。

【0020】

図４に示されるように、複数のマイク群１０Ａ（図示のケースでは５つのマイク群１０Ａ）は、鉛直方向Ｈにおける一方側からマイクアレイ１０を平面視したときに、音源Ｓの近傍を中心とする仮想円の円周方向Ｃに沿って角度ピッチηで等間隔に並べられている。すなわち、マイクアレイ１０に含まれる複数のマイク１１は、平面視で円弧状をなし、且つ、マイクアレイ１０から見て円弧の中心と音源Ｓとが同じ側に位置するように並べて配置されている。マイクアレイ１０に含まれるマイク１１は、音源Ｓ側からマイクアレイ１０を正面視したとき、５行５列に配置されている（図３参照）。図示のケースでは、行方向は水平方向を示し、列方向は鉛直方向Ｈを示すこととする。不図示の支持フレームは、それぞれのマイク１１を支持している。

【0021】

マイク１１は、種類及び指向性の有無を問わない。マイク１１としては、例えばガンマイク、ピンマイク、又はボーカルマイク等が用いられる。

【0022】

マイクアレイ２０は、音声を収音信号（電気信号）に変換する。マイクアレイ２０は、複数のマイク２１と、支持フレーム（不図示）と、を含んで構成されている。本実施形態では、マイク２１の本数分の収音信号で構成された信号が、「マイクアレイ２０の収音信号」に相当する。図３に示されるように、マイクアレイ２０は複数のマイク群２０Ａを含んでいる。マイク群２０Ａは、鉛直方向Ｈに沿ってピッチＰで等間隔に並べられた複数のマイク２１（図示のケースでは７つのマイク２１）で構成されている。

【0023】

図４に示されるように、複数のマイク群２０Ａ（図示のケースでは７つのマイク群２０Ａ）は、マイクアレイ２０を鉛直方向Ｈの一方側から平面視したときに、円周方向Ｃに沿って角度ピッチηで等間隔に並べられている。すなわち、マイクアレイ２０に含まれる複数のマイク２１は、平面視で円弧状をなし、且つ、マイクアレイ２０から見て円弧の中心と音源Ｓとが同じ側に位置するように並べて配置されている。マイクアレイ２０に含まれるマイク２１は、音源Ｓ側からマイクアレイ２０を正面視したとき、７行７列に配置されている（図３参照）。不図示の支持フレームは、それぞれのマイク２１を支持している。

【0024】

マイク２１としては、マイク１１と同じ種類のマイクが利用されるので、マイク２１に関する説明を省略することとする。

【0025】

マイクアレイ１０及びマイクアレイ２０は、音源Ｓからの距離が互いに異なる位置に配置されている。図４に示されるように、音源Ｓとマイクアレイ１０との距離は、鉛直方向Ｈにおける一方側から平面視したときに距離Ｒとなっている。距離Ｒは、予め設定された距離である。より詳細には、距離Ｒは、音源Ｓからマイク１１までの距離である。例えば収音装置１が会議室の天井に設置されている場合、距離Ｒは椅子に座っている話者の口から収音装置１のマイクアレイ１０の受音点での距離（例えば１ｍ程度）となる。距離Ｒの調整は、音源Ｓとマイクアレイ１０の少なくとも一方の配置位置を調整することにより実施される。

【0026】

音源Ｓに近い側のマイクアレイ１０と音源Ｓから離れた側のマイクアレイ２０との間隔はＧとなっている。間隔Ｇは、マイク１１の受音点からマイク２１の受音点での距離である。マイクアレイ１０，２０間の間隔Ｇが、音源Ｓから発せられる音の周波数に応じて調整可能となっている。本実施形態では、間隔Ｇは、例えば周波数５００Ｈｚの波長（波の１サイクルの幅）である６８ｃｍに設定される。ここで「周波数に応じて調整」とは、波長６８ｃｍを含むある程度幅を持った範囲に間隔Ｇが収まるように調整することを意味する。間隔Ｇの調整幅は、例えばオペレーターによる調整作業の誤差を考慮して決められる。間隔Ｇの調整は、例えば、上記のマイク１１を支持する支持フレーム、及びマイク２１を支持する支持フレームの少なくとも一方の配置位置を調整することにより実施される。

【0027】

音源Ｓから離れた側のマイクアレイ２０が配置された範囲は、音源Ｓに近い側のマイクアレイ１０が配置された範囲に比べて広くなっている。より詳細には、図３に示されるように、マイクアレイ２０は、鉛直方向Ｈにおいて最も外側に位置するマイク１１よりも更にピッチＰ分だけ外側にマイク２１を有している。また、マイクアレイ２０は、図４に示されるように、円周方向Ｃにおける最も外側に位置するマイク１１よりも更に角度ピッチη分だけ外側にマイク２１を有している。

【0028】

続いて、信号遅延部３０、合成処理部４０、収録機器５０、及び位置推定部６０について説明する。図１に示されるように、信号遅延部３０、合成処理部４０、及び位置推定部６０は、制御装置７０を構成する。制御装置７０は、制御回路又は汎用的なコンピュータ等によって構成され、プロセッサを備える。このプロセッサには、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の製造後に回路構成を変更可能なＰＬＤ（Programmable Logic Device）、及び、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるための専用の回路構成を有する専用電気回路等が含まれ得る。また、例えば、ＳｏＣ（System on Chip）等に代表されるように、制御装置７０に搭載された機能すべてを１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサも利用可能である。また、上記のプロセッサを構成するハードウェアは、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路（Circuitry）でもよい。

【0029】

信号遅延部３０は、音源Ｓに近い側のマイクアレイ１０から出力される収音信号を間隔Ｇに応じて遅延させる。より詳細には、信号遅延部３０は、例えば、周波数５００Ｈｚの音を収音する場合には、マイクアレイ１０から出力される収音信号を２ｍｓｅｃ分遅延させる。２ｍｓｅｃは、上記で示したように、周波数５００Ｈｚの周期である。ここで、間隔Ｇに応じて遅延させる態様には、間隔Ｇの調整幅と対応して遅延量もある程度の調整幅を持つケースが含まれ得る。

【0030】

合成処理部４０は、マイクアレイ１０，２０に含まれる複数のマイク１１，２１から出力される収音信号に対して同期加算を実施する。より詳細には、合成処理部４０は、それぞれのマイク１１から信号遅延部３０を介して出力される全ての収音信号に対して同期加算を実施する。同様に、合成処理部４０は、それぞれのマイク２１から出力される全ての収音信号に対して同期加算を実施する。同期加算の実施後、合成処理部４０は、信号遅延部３０から出力される収音信号と、音源Ｓから離れた側のマイクアレイ２０から出力される収音信号とを合成する。すなわち、合成処理部４０は、遅延処理が実施され且つ同期加算が実施されたマイクアレイ１０の収音信号と、同期加算が実施されたマイクアレイ２０の収音信号とを合成する。

【0031】

収録機器５０は、合成処理部４０によって合成された収音信号を収録する。

【0032】

位置推定部６０は、それぞれのマイクアレイ１０，２０から出力される収音信号と、それぞれのマイクアレイ１０，２０における音源Ｓからの距離Ｒ，Ｒ＋Ｇとに基づいて音源Ｓの位置を推定する。音源Ｓの位置を推定する方法について、図６を参照しながら説明する。図６は、図５の領域ＶＩを拡大した模式図である。マイク１１Ａは、鉛直方向Ｈにおける一端に位置するマイク１１である。マイク２１Ａは、音源Ｓ側から正面視した際にマイク１１Ａと重なるマイク２１である。マイク２１Ｂは、鉛直方向Ｈにおける一端に位置するマイク２１である。マイク２１Ａ及びマイク２１Ｂは、鉛直方向Ｈにおいて隣り合う位置にある。

【0033】

音源Ｓは面音源であるため、音源Ｓから発せられる音について、マイク１１Ａの位置への到達時間と、マイク１１Ａから鉛直方向Ｈに沿って延長した仮想位置１１Ｂへの到達時間とは、同じであると仮定される。その場合、仮想位置１１Ｂからマイク２１Ｂまでの距離Ｙは、Ｙ＝ｃ×Δｔとなる。ここで、ｃは音速を示す。Δｔは、音源Ｓから発せられる音について、仮想位置１１Ｂへの到達時間と、マイク２１Ｂへの到達時間との差を示す。ｃｏｓθ＝Ｇ／Ｙよりθが算出できる。Ｇはマイクアレイ１０，２０の間隔を示す。ｔａｎθ＝Ｐ／（Ｒ＋Ｇ）よりＲが算出できる。Ｐはマイク２１Ａ及びマイク２１Ｂ間のピッチＰを示す。Ｒは音源Ｓからマイクアレイ１０までの距離を示す。そして、距離Ｒが算出されることで、音源Ｓの位置が推定される。

【0034】

次に、図７を参照しながら、上記の収音装置１を用いて、音源Ｓから発せられる音及び周囲の雑音のうち、特定の音域成分を収音するフローについて説明する。なお、以下の説明において、特定の音域成分は、周波数５００Ｈｚの音であることとする。なお、マイク１１,２１のそれぞれから出力される収音信号は、実際は、周波数の異なる複数の信号波が合成された合成波と対応する波形の信号であるが、図７では、説明の便宜上、特定の音域成分である５００Ｈｚの信号波のみを示している。図７に示されるグラフは、横軸が時間を示し、縦軸が振幅を示している。

【0035】

まず、マイク１１，２１が、それぞれ、音源Ｓから発せられる音及び周囲の雑音を収音信号に変換して出力する（Ｓ００１）。マイク２１から出力される収音信号は、マイク１１から出力される収音信号に比べて時間Ｄ（図７に図示のケースでは２ｍｓｅｃ）遅延している。

【0036】

次に、信号遅延部３０は、それぞれのマイク１１から出力される収音信号を間隔Ｇに応じて遅延させる（Ｓ００２）。図示のケースでは、特定の音域成分である５００Ｈｚの波長に応じて間隔Ｇは６８ｃｍに設定される。マイク１１から出力される収音信号は、５００Ｈｚの周期である２ｍｓｅｃ分遅延させることとする。これにより、特定の音域成分である５００Ｈｚ及びその周辺の周波数帯域においては、マイク１１の収音信号とマイク２１の収音信号との位相が重なり合う。一方で、周囲の雑音を含むそれ以外の周波数帯域においては、マイク１１の収音信号とマイク２１の収音信号とは位相がずれる。

【0037】

次に、合成処理部４０は、信号遅延部３０を介して出力されるそれぞれのマイク１１の全ての収音信号に対して同期加算を実施する。同様に、合成処理部４０は、それぞれのマイク２１から出力される全ての収音信号に対して同期加算を実施する。これにより、周囲の雑音を含むそれ以外の周波数帯域において、マイクアレイ２０の収音信号は合成処理前のそれぞれのマイク２１の収音信号に比べて低減する。

【0038】

次に、合成処理部４０は、遅延処理が実施され且つ同期加算が実施されたマイクアレイ１０の収音信号と、同期加算が実施されたマイクアレイ２０の収音信号とを合成する（Ｓ００３）。これにより、特定の音域成分である５００Ｈｚ及びその周辺の周波数帯域においては、マイクアレイ１０の収音信号とマイクアレイ２０の収音信号との位相が重なり合っているので、合成処理後の収音信号は合成処理前の収音信号に比べて増幅する。一方で、周囲の雑音を含むそれ以外の周波数帯域においては、マイクアレイ１０の収音信号とマイクアレイ２０の収音信号との位相がずれているので、合成処理後の収音信号は合成処理前の収音信号に比べて低減する。ここまでの一連のステップにより、音源Ｓの音のうち、特定の音域成分を明瞭に収音することができる。

【0039】

以上までに説明したように、収音装置１では、マイクアレイ間の間隔Ｇの調整と遅延処理の実行により、合成処理部４０から出力される収音信号において、音源Ｓから発せられる音及び周囲の雑音のうち、特定の周波数及びその周辺の周波数帯域の音が増幅し、周囲の雑音を含むそれ以外の周波数帯域の音が低減する。これにより、収音装置１は、特定の音域成分を明瞭に収音できる。

【0040】

また、マイクアレイ１０，２０に含まれる複数のマイク１１，２１は、平面視で円弧をなし、且つ、マイクアレイ１０，２０から見て円弧の中心と音源Ｓとが同じ側に位置するように並べて配置されている。これにより、収音装置１は、円弧の内側の音を効率よく収音できる。収音装置１は、特に円弧の中心付近の音を効率よく収音できる。本実施形態では、円弧の中心が音源Ｓ近傍に位置しているので、収音装置１は、音源Ｓから発せられる特定の音域成分を一層効率よく収音できる。

【0041】

また、収音装置１は、マイクアレイ１０，２０に含まれる複数のマイク１１,２１から出力される収音信号に対して同期加算を実施する。これにより、周囲の雑音が低減するので、特定の音域成分を一層明瞭に収音できる。

【0042】

また、収音装置１は、それぞれのマイクアレイ１０，２０から出力される収音信号と、それぞれのマイクアレイ１０，２０の距離Ｒ，Ｒ＋Ｇとに基づいて音源Ｓの位置を推定する位置推定部６０を備えている。これにより、位置推定部６０は、面音源である音源Ｓであったとして音源位置を推定できる。仮に、収音装置１がマイクアレイ１０を備えておらず、例えばマイクアレイ２０のみを備えてマイクアレイ１０が無かった場合、面音源の位置推定が困難となる。図６を参照しながら説明する。点音源に対しては、マイクアレイ１０が無かった場合であっても、音源Ｓからマイク２１Ａへの音の到達時間と、音源Ｓからマイク２１Ｂへの音の到達時間との差から音源位置の推定が可能である。しかしながら、面音源の場合、距離による音の広がりが少なく音圧の低減も少ないため、両者の到達時間に差が発生しにくく、面音源の特定が困難となる。この点、収音装置１は、複数のマイクアレイ１０、２０を備えているので、上記の位置推定方法によって、面音源であっても音源位置を適切に推定できる。

【0043】

また、音源Ｓから離れた側のマイクアレイ２０が配置された範囲は、音源Ｓに近い側のマイクアレイ１０が配置された範囲に比べて広い。これにより、位置推定部６０は、それぞれのマイクアレイ１０，２０の外側に位置するそれぞれのマイク１１，２１を用いて音源位置を推定できる。より詳細には、位置推定部６０は、鉛直方向Ｈの端部に位置するマイク１１Ａ、マイク２１Ａ、及びマイク２１Ｂを用いることにより、位置推定の際に必要な角度θを算出できる。位置推定に利用するマイク１１，２１をこれらのマイク１１Ａ，２１Ａ，２１Ｂに限定することができるので、演算処理の負荷を最小限に抑えられ、迅速かつ正確に音源位置を推定できる。

【0044】

＜＜その他の実施形態について＞＞
以上までに、本発明の収音装置に関する一つの実施形態を説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするための一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。すなわち、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得る。また、本発明には、その等価物が含まれることは勿論である。

【0045】

上記の実施形態では、収音対象とする特定の音域の周波数が、男性の周期数帯域の５００Ｈｚを例示したが、例えば、女性の周波数帯域（例えば１０００Ｈｚ）、あるいは、その他の周波数帯域であってもよい。また、上記の実施形態では、対象となる音源Ｓが、面音源であるとしたが、例えば、点音源あるいは線音源であってもよい。

【0046】

上記の実施形態では、収音装置１は２つのマイクアレイ１０，２０を備えることとしたが、例えば、３つ以上のマイクアレイを備えてもよい。また、上記の実施形態では、マイク１１，２１の配列はピッチＰ及び角度ピッチηで等間隔に並べて配置されているが、例えば、異なる間隔で並べて配置されていてもよい。

【0047】

上記の実施形態では、マイクアレイ１０，２０に含まれる複数のマイク１１，２１は、平面視で円弧をなすように並べて配置されているが、例えば平面視で平面状に配置されてもよく、又は球面状に配置されてもよい。球面状に配置される場合、マイクアレイ１０，２０を側面（図５において紙面を貫通する方向）から視ても、マイク１１，２１は円弧をなすように並べて配置されることとなる。

【0048】

上記の実施形態では、マイク１１の配列は５行５列、マイク２１の配列は７行７列としたが、これに限らず、マイク１１，２１の数を増減させてもよい。また、行方向と列方向とでマイク数が異なってもよい。

【0049】

上記の実施形態では、マイクアレイ２０が配置された範囲は、マイクアレイ１０が配置された範囲に比べて広くなっているが、これに限らず、それぞれのマイクアレイ１０，２０が配置される範囲が、同じ範囲で、重なっていてもよい。また、上記の実施形態では、鉛直方向Ｈ及び円周方向Ｃのいずれの方向においてもマイクアレイ２０が配置された範囲が、マイクアレイ１０が配置された範囲に比べて広くなっているが、いずれかの一方向が広くなっていてもよい。

【0050】

上記の実施形態では、マイクアレイ２０は、鉛直方向Ｈにおいて最も外側に位置するマイク１１よりも更にピッチＰ分だけ外側にマイク２１を有しているとしたが、例えば、マイクアレイ２０は、ピッチＰ分よりも遠く又は近くにマイク２１を有してもよい。また、マイクアレイ２０は、鉛直方向Ｈにおいて最も外側に位置するマイク１１よりも外側に２以上のマイク２１を配置させてもよい。

【0051】

上記の実施形態では、間隔Ｇは一律に同じ設定値としたが、これに限られない。上記の実施形態では、音源Ｓから発せられる特定の音域成分が高周波数（短波長）だった場合、間隔Ｇを狭い側に調整することにより、特定の音域成分を明瞭に収音できる。一方で、間隔Ｇを狭くしすぎると音源Ｓの位置推定の精度が低下するおそれがある。例えば、図８に示されるように、鉛直方向Ｈにおける中央側に位置するマイク１１，２１の間隔Ｇ１と、鉛直方向Ｈにおける外側に位置するマイク１１，２１の間隔Ｇ２とが、音源Ｓから発せられる音の周波数に応じて個別に調整可能であってもよい。すなわち、音源Ｓから発せられる音の周波数が高周波数（短波長）側に向かうにつれて、間隔Ｇ２よりも間隔Ｇ１の方が狭くなるように調整可能としてもよい。一方で、音源Ｓから発せられる音の周波数が低周波数（長波長）側に向かうにつれて、間隔Ｇ２よりも間隔Ｇ１の方が広くなるように調整可能としてもよい。このような構成を採用することにより、鉛直方向Ｈにおける中央側に位置するマイク１１，２１は、特定の音域の成分を明瞭に収音するのに最適な間隔Ｇ１に調整できる。一方で、鉛直方向Ｈにおける外側に位置するマイク１１，２１は、音源Ｓの位置を推定するのに最適な間隔Ｇ２に調整できる。

【0052】

上記の実施形態では、周波数５００Ｈｚの音を収音する場合、間隔Ｇは波長（波の１サイクルの幅）である６８ｃｍとして例示したが、これに限られない。例えば、間隔Ｇは波長の整数倍であってもよい。間隔Ｇを波長の２倍に設定する場合、信号遅延部３０は間隔Ｇに応じて２倍の周期分を遅延させることとなる。上述したように、間隔Ｇを狭くしすぎると音源Ｓの位置推定の精度が低下するおそれがある。したがって、例えば、音源Ｓから発せられる特定の音域成分が高周波数側に向かうにつれて波長の整数倍に応じて間隔Ｇを広げ、音源Ｓから発せられる特定の音域成分が低周波数側に向かうにつれて波長の整数倍に応じて間隔Ｇを狭くしてもよい。

【0053】

上記の実施形態では、合成処理部４０はマイクアレイ１０，２０から出力される収音信号に対して同期加算を実施することとしたが、制御装置７０における合成処理部４０以外の処理部が同期加算を実施してもよい。制御装置７０は、例えばマイクアレイ１０から出力された後、遅延処理前の収音信号に対して同期加算を実施してもよい。また、周囲の雑音が少ない場合には同期加算を実施しなくてもよい。

【0054】

上記の実施形態では、位置推定部６０は一つの音源Ｓの位置を推定したが、２つの音源位置を推定してもよい。例えば、図９に示されるように、音源Ｓ１と音源Ｓ２とが、マイクアレイ１０及びマイクアレイ２０と対向する方向（図９のＸ方向）に沿って、並べて配置されている場合であってもよい。本実施形態で説明した音源位置の推定方法によれば、位置推定部６０は、各音源Ｓ１，Ｓ２の位置を推定することができる。また、位置推定部６０による位置推定が不要な場合は位置推定を実施しなくてもよく、その場合であっても、狙いとする特定の音域成分を明瞭に収音できる。

【符号の説明】

【0055】

Ｓ，Ｓ１，Ｓ２ 音源
Ｇ 間隔
１０，２０ マイクアレイ
１１，２１ マイク
３０ 信号遅延部
４０ 合成処理部
６０ 位置推定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】