CN108513213A - 声音收集装置、声音收集方法、记录程序的记录介质以及拍摄装置 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及声音收集装置、声音收集方法、记录程序的记录介质以及拍摄装置。声音收集装置中，多个麦克风收集外部的声音和该声音收集装置内的噪声源的声音，输出麦克风信号。另外，声音收集装置具备：多个频带分割部，一对一地对应于多个麦克风，将麦克风信号分割成互不相同的频带的信号；多个信号电平算出部，一对一地对应于多个频带分割部，按每个频带算出信号电平；相关算出部，基于各个信号电平，按每个相同的频带算出多个麦克风间的相关值；以及判定部，基于多个相关值，判定多个麦克风中的至少一个麦克风是否被遮音。

Description

声音收集装置、声音收集方法、记录程序的记录介质以及拍摄 装置
技术领域
本公开涉及声音收集装置、声音收集方法、记录了执行声音收集方法的程序的记录介质以及使用了声音收集装置的拍摄装置。
背景技术
近年来，通过DSC(Digital Still Camera，数字静态相机)、智能手机等的普及，动态图像拍摄被频繁进行。由此，逐渐变得对DSC、智能手机等的拍摄装置搭载多个声音收集装置。通过将多个声音收集装置搭载于拍摄装置，能够进行各种信号处理。然而，在雨天的动态图像拍摄时，用于收集声音的拍摄装置的音孔会被水滴堵塞。另外，也可能发生音孔被使用者的手堵塞这一情况。如果该音孔被堵塞，则会无法正常地收集周围的声音，例如会产生由于信号处理的误工作而无法清晰地收录周围的声音这样的问题。于是，如果音孔被堵塞，则会变得难以收集周围的声音，基于声音收集的信号电平(level)会降低，因此，正在进行利用该现象来检测音孔被堵塞的状态的研究。
例如，日本专利第4981975号公报中公开了具有一次麦克(麦克风)和二次麦克(麦克风)的移动式装置(声音收集装置的一例)。移动式装置算出一次麦克以及二次麦克的信号特性，基于该信号特性，判定二次麦克是否被遮挡。
发明内容
发明所要解决的问题
然而，在现有的移动式装置中，若仅是算出一次麦克以及二次麦克的信号特性，基于该信号特性，判定二次麦克是否被遮挡，则在双方的音孔被阻塞的情况下，会无法正常地进行对是否是音孔被阻塞的状态的检测。
另外，通常在移动式装置的壳体内安装有手抖动修正机构、作为伴随信号处理的高强度化的散热对策的风扇等。因此，若音孔被堵塞，则例如会导致收集到手抖动修正机构、风扇等的声音，有时收集到的语音的噪声电平会增加。因此，在利用了如果音孔被堵塞，则来自外部的声音收集电平下降这一情况的方法中，会无法正常地检测音孔被堵塞的状态。
于是，本公开的目的在于提供能够准确地判定麦克风是否被遮音的声音收集装置、声音收集方法、程序以及拍摄装置。
用于解决问题的技术方案
为了实现上述目的，本公开的一个技术方案涉及的声音收集装置具备：多个麦克风，收集所述声音收集装置的外部的声音和该声音收集装置内的噪声源的声音，各个所述麦克风输出麦克风信号；多个分割部，一对一地对应于所述多个麦克风，将所述麦克风信号分割成互不相同的频带的信号；多个信号电平算出部，一对一地对应于所述多个分割部，按每个所述频带算出信号电平；相关算出部，基于各个所述信号电平，按每个相同的所述频带算出所述多个麦克风间的相关值；以及判定部，基于多个所述相关值，判定所述多个麦克风中的至少一个所述麦克风是否被遮音。
此外，这些总括性或者具体的技术方案既可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或计算机可读取的CD-ROM等记录介质来实现，也可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序和记录介质的任意组合来实现。
发明效果
根据本公开，能够准确地判定麦克风是否被遮音。
附图说明
图1是表示实施方式涉及的拍摄装置的示意图。
图2是表示实施方式涉及的拍摄装置的框图。
图3是表示实施方式涉及的拍摄装置的工作的流程图。
图4是表示在声音收集装置内没有噪声源的情况下的输入信号电平与输出信号电平的关系的坐标图。
图5是表示在声音收集装置内有噪声源的情况下的输入信号电平与输出信号电平的关系的坐标图。
图6是表示在扩音电平为40(dBSPL)的情况下的、信号电平算出部输出的信号电平与频率的关系的坐标图。
图7是表示在扩音电平为40(dBSPL)的情况下的、相关算出部输出的相关值与频率的关系的坐标图。
图8是表示在扩音电平为65(dBSPL)的情况下的、信号电平算出部输出的信号电平与频率的关系的坐标图。
图9是表示在扩音电平为65(dBSPL)的情况下的、相关算出部输出的相关值与频率的关系的坐标图。
图10是表示实施方式的变形例1涉及的拍摄装置的框图。
具体实施方式
本公开的一个技术方案涉及的声音收集装置具备：多个麦克风，收集所述声音收集装置的外部的声音和该声音收集装置内的噪声源的声音，各个所述麦克风输出麦克风信号；多个分割部，一对一地对应于所述多个麦克风，将所述麦克风信号分割成互不相同的频带的信号；多个信号电平算出部，一对一地对应于所述多个分割部，按每个所述频带算出信号电平；相关算出部，基于各个所述信号电平，按每个相同的所述频带算出所述多个麦克风间的相关值；以及判定部，基于多个所述相关值，判定所述多个麦克风中的至少一个所述麦克风是否被遮音。
由此，频带分割部将麦克风信号分割为多个频带的信号，信号电平算出部按每个频带算出信号电平。若列举两个信号电平算出部为例，则相关算出部基于一方的信号电平算出部算出的各个信号电平、和另一方的信号电平算出部算出的各个信号电平，按每个相同的频带算出两个麦克风间的相关值。因此，判定部能够基于各个相关值，判定麦克风的声音收集是否被遮挡。
因此，能够准确地判定麦克风是否被遮音。
另外，在本公开的一个技术方案涉及的声音收集装置中，所述判定部在多个所述相关值的至少一个超过第1阈值的情况下，判定为所述麦克风被遮音。
由此，在各个相关值的至少一个超过第1阈值的情况下，判定部判定为双方的麦克风被遮音，因而能够更准确地区分麦克风没有被遮音的情况和所有麦克风被遮音的情况的不同。
另外，在本公开的一个技术方案涉及的声音收集装置中，所述分割部将所述麦克风信号分割成1KHz以下的所述频带的信号和超过1KHz的所述频带的信号，所述判定部在仅在1KHz以下的所述频带判定为所述相关值超过所述第1阈值的情况下，判定为所述麦克风没有被遮音。
由此，频带分割部用1KHz的频带进行分割，在判定部仅在1KHz以下的频带判定为超过第1阈值的情况下，判定为麦克风没有被遮音，因而即使存在由风、振动等引起的声音，也能够更准确地判定麦克风是否被遮音。
在本公开的一个技术方案涉及的声音收集装置中，所述相关算出部根据多个所述相关值按每个所述频带算出方差值，所述判定部在算出的所述方差值的至少一个超过第2阈值的情况下，判定为所述麦克风被遮音。
由此，相关算出部根据多个相关值按每个频带算出方差值，在方差值的至少一个超过第2阈值的情况下，判定为麦克风被遮音，因而能够更准确地判定麦克风是否被遮音。
本公开的一个技术方案涉及的声音收集方法是用于具备多个麦克风的声音收集装置的声音收集方法，包括：使用所述多个麦克风，收集所述声音收集装置的外部的声音和来自所述声音收集装置内的噪声源的声音，输出多个麦克风信号；将所述麦克风信号分割成互不相同的频带的信号；按每个所述频带算出信号电平；基于各个所述信号电平，按每个相同的所述频带算出所述多个麦克风间的相关值；基于多个所述相关值，判定所述多个麦克风中的至少一个所述麦克风是否被遮音。
在该声音收集方法中，也实现与声音收集装置同样的作用效果。
本公开的一个技术方案涉及的非瞬时性记录介质，记录有使计算机执行声音收集方法的程序，能够由计算机进行读取，所述声音收集方法是用于具备多个麦克风的声音收集装置的方法，所述程序在由计算机执行时，使所述计算机执行包括以下的方法：使用所述多个麦克风，收集所述声音收集装置的外部的声音和来自所述声音收集装置内的噪声源的声音，输出多个麦克风信号；将所述麦克风信号分割成互不相同的频带的信号；按每个所述频带算出信号电平；基于各个所述信号电平，按每个相同的所述频带算出所述多个麦克风间的相关值；基于多个所述相关值，判定所述多个麦克风中的至少一个所述麦克风是否被遮音。
在能够由计算机执行该声音收集方法的程序中，也实现与声音收集装置同样的作用效果。
本公开的一个技术方案涉及的拍摄装置具备声音收集装置、显示部以及控制部，所述声音收集装置具备：多个麦克风，收集所述声音收集装置的外部的声音和该声音收集装置内的噪声源的声音，各个所述麦克风输出麦克风信号；多个分割部，一对一地对应于所述多个麦克风，将所述麦克风信号分割成互不相同的频带的信号；多个信号电平算出部，一对一地对应于所述多个分割部，按每个所述频带算出信号电平；相关算出部，基于各个所述信号电平，按每个相同的所述频带算出所述多个麦克风间的相关值；以及判定部，基于多个所述相关值，判定所述多个麦克风中的至少一个所述麦克风是否被遮音，所述控制部，从所述判定部接收表示所述麦克风被遮音的信息，使所述显示部显示表示被遮音这一情况的信息。
由此，控制部从判定部接收表示麦克风被遮音的信息，控制部使显示部显示表示被遮音况的信息，因而使用者能够认识到麦克风被遮音这一情况。
此外，以下说明的实施方式均表示本公开的一个具体例。在以下的实施方式中表示的数值、形状、构成要素、步骤、步骤的顺序等仅为一例，并非旨在限定本公开。另外，对于以下的实施方式中的构成要素中的、没有记载在表示最上位概念的独立权利要求中的构成要素，作为任意的构成要素进行说明。另外，在所有的实施方式中，也可以组合各自的内容。
此外，各附图仅为示意图，不一定是严格图示。另外，在各附图中，对于实质上相同的构成赋予相同的标号，省略或简化重复的说明。
(实施方式)
以下，对本公开的实施方式涉及的声音收集装置100以及拍摄装置1进行说明。
[构成]
图1是表示实施方式涉及的拍摄装置1的示意图。图2是表示实施方式涉及的拍摄装置1的框图。
如图1所示，拍摄装置1例如是DSC、智能手机等能够与动态图像一起对声音进行收集的装置。在本实施方式中，作为拍摄装置1的一例，使用DSC。
如图1以及图2所示，拍摄装置1具备声音收集装置100、主体部3和拍摄部13。
声音收集装置100中，多个麦克风110收集外部的声音和该声音收集装置100内的噪声源的声音，各个麦克风110输出麦克风信号。声音收集装置100收容于主体部3。在主体部3的壳体形成有对声音收集装置100的麦克风110传播声音的音孔103。声音收集装置100具备多个麦克风110、多个频带分割部120(分割部的一例)、多个信号电平算出部130、相关算出部140和判定部150。在本实施方式的声音收集装置100中，使用两个麦克风110、两个频带分割部120和两个信号电平算出部130。
麦克风110是如下装置：经由主体部3的壳体的音孔103收集拍摄装置1的外部的声音和来自噪声源的声音，并输出基于收集到的声音的麦克风信号。在此，噪声源例如是由收容在拍摄装置1内的手抖动修正机构、散热对策用的风扇等所产生的音源。
在麦克风110电连接有频带分割部120。麦克风110将输出的麦克风信号输入给频带分割部120。在本实施方式中，麦克风110例如配置在主体部3的上端面侧。此外，对于麦克风110的配置，不特别进行限定。
多个频带分割部120是如下装置：一对一地对应于多个麦克风110，将麦克风信号分割成互不相同的频带的信号。在多个频带分割部120中，通过频带互不重叠。频带分割部120具有多个频带分割滤波器的集合。多个频带分割滤波器的集合体例如是多个带通滤波器的集合体、多个低通滤波器以及高通滤波器的集合体。从麦克风110输入到频带分割部120的麦克风信号被输入这些多个带通滤波器的各个滤波器。
在多个带通滤波器中，通过频带互不重叠。列举一例进行说明，第1带通滤波器将频带中的高频域侧设为第1频带，第2带通滤波器将不与第1带通滤波器的通过频带互相重叠的中频域侧设为第2频带，第3带通滤波器将频带中的不与第1带通滤波器及第2带通滤波器的通过频带互相重叠的低频域侧设为第3频带。在该情况下，例如，第1带通滤波器仅输出麦克风信号的第1频带，第2带通滤波器仅输出麦克风信号的第2频带，第3带通滤波器仅输出麦克风信号的第3频带。也即是说，多个带通滤波器发挥了将麦克风110的输出信号进行频带分割的频带分割滤波器的作用。此外，在此为了简化说明，使用3个带通滤波器进行了说明，但在本实施方式中，频带分割部120具有8个带通滤波器，分割为通过频带互不重叠的8个频带的信号。另外，在本实施方式中，频带的分割数、分割频带等不特别限定。
在本实施方式中，一方的频带分割部120分割出的麦克风信号的频带的各个频带与另一方的频带分割部120分割出的麦克风信号的频带的各个频带是同一频带。
在频带分割部120电连接有信号电平算出部130。频带分割部120将分割出的每个频带的麦克风信号输出给信号电平算出部130。
此外，使用频带分割部120将麦克风信号分割为多个频带的信号的理由有以下的两个。
第一，例如即使在声音收集装置100的一方的音孔103被堵塞的情况下，由于有时会形成少许间隙等理由，与麦克风110对应的信号电平的举动有时也会发生变化。这是因为，根据音孔103的堵塞方式不同，频率特性是不同的。另外，在声音收集装置100内有噪声源的情况下，若将音孔103堵塞，则会导致收集许多噪声源的声音，噪声的信号电平会上升。因此，若只是简单地监视所有频带的信号电平，则有时即使将音孔103堵塞，信号电平中也不会出现差异。于是，按频带的信号进行分割以使得能够基于后述的图7、图9的结果来分析频率特性的变化。
在此，音孔103被堵塞意味着经由音孔103而麦克风110被遮音，不仅包括经由音孔103的声音完全被遮音的状态，也包括外部的声音少量地进入的情况。关于遮音，也同样地不仅包括经由音孔103的声音完全被隔断的状态，也包括外部的声音少量地进入的情况。
第二，是因为在音孔103没有被堵塞的情况下，例如要应对拍摄装置1的音孔103顶风、或发生某些振动的情况等。具体而言，由风、振动等引起的声音由于会通过直接摇晃麦克风110的振动板而转换成声音，因此无法判定是否是由两个麦克风110的音孔103被堵塞而引起的。已知这种由风、振动等引起的声音的信号电平主要集中于1KHz以下的频带。因此，优选为至少用1KHz的频带进行分割。
基于这一点，在本实施方式中，频带分割部120将信号分割为1KHz以下的频带信号和超过1KHz频带的频带信号。
多个信号电平算出部130是如下装置：一对一地对应于多个频带分割部120，按每个频带算出信号电平。信号电平算出部130在时间信号的情况下，若将各频带的观测信号设为x(i，t)(i是频带编号、t是时间采样)，将L设为用于计算平均的采样数，则通过式1算出信号电平A(i)。
此外，各频带的观测信号x(i，t)也可以不是绝对值而是从观测信号的均方求取。此外，对于平均值的算出，也可以不使用算出移动平均的方法，而使用算出指数移动平均等其他平均值的方法，不限定于式1。
在信号电平算出部130电连接有相关算出部140。信号电平算出部130将用式1算出的各个信号电平输出给相关算出部140。
此外，另一方的麦克风110、另一方的频带分割部120以及另一方的信号电平算出部130与一方的麦克风110、一方的频带分割部120以及一方的信号电平算出部130是相同的构成，因此省略其说明。另外，麦克风110、频带分割部120以及信号电平算出部130各自也可以设置3个以上。
相关算出部140基于各个信号电平，按每个相同的频带而算出多个麦克风110间的相关值。列举实施方式为例，相关算出部140基于一方的信号电平算出部130算出的各个信号电平和另一方的信号电平算出部130算出的各个信号电平，按每个相同的频带而算出两个麦克风110间的相关值。
具体而言，相关算出部140基于各个麦克风110的信号电平，算出各个频带的信号电平之比(相关值的一例)。在本实施方式的两个麦克风110中，将一方的麦克风110的信号电平设为A1(i)，将另一方的麦克风110的信号电平设为A2(i)，通过式2对相关值R(i)进行指数计算。
在相关算出部140电连接有判定部150。判定部150将用式2算出的与频带相应的相关值输出给判定部150。第1阈值基于音孔103被堵塞的状态的信号电平之比、和音孔103没有被堵塞的状态的信号电平之比，设定为能够对两者进行区分。
判定部150基于多个相关值，判定多个麦克风110中的至少一个的麦克风110是否被遮音。具体而言，判定部150在按每个频带的相关值的至少一个超过第1阈值的情况下，判定为麦克风110被遮音。也即是说，判定部150判定为拍摄装置1中的壳体的音孔103被堵塞着。另一方面，判定部150在按每个频带的相关值小于等于第1阈值的情况下，判定为麦克风110没有被遮音。在该情况下，也可以不经由后述的显示部7使其显示警报。第1阈值基于后述的图7以及图9的结果来设定。
判定部150在仅在1KHz以下的频带判定为相关值超过第1阈值的情况下，判定为麦克风110没有被遮音。这用于防止误判定为音孔103被堵塞。
另一方面，由于在1KHz以上的频带难以受到风、振动等的影响，因此判定部150将包括1KHz以上的频带的相关值等的判定结果输出给控制部11。
主体部3除了声音收集装置100之外，还收容有显示部7、控制部11、拍摄部13、电源部15等。主体部3呈偏平的长方体状。
显示部7是液晶显示器、LED显示器、有机EL显示器等监视器，配置在主体部3的背面。显示部7基于判定部150判定出的判定结果，显示判定出的内容。
控制部11将声音收集装置100的判定部150判定出的判定结果输出给显示部7。也即是说，控制部11从判定部150接收表示麦克风110被遮音的信息，使显示部7显示表示被遮音的信息。具体而言，若麦克风110被遮音，则在判定部150将其判定出的情况下，控制部11使显示部7显示警报，将麦克风110被遮音这一情况显示于显示部7。此外，控制部11也可以经由扬声器等通知部输出警报，使通知部输出麦克风110被遮音这一情况。使用者经由显示部7以及通知部，识别麦克风110被遮音这一情况。
电源部15优选为是一次电池，但也可以是从个人计算机等外部的电源供给的二次电池，还可以是外部的系统电力。电源部15连接于控制部11，经由控制部11对显示部7、通知部等各部供给电力。
[工作]
使用图3，对本实施方式中的声音收集装置100以及拍摄装置1的工作、声音收集方法、使计算机执行声音收集方法的程序进行说明。
图3是表示实施方式涉及的拍摄装置1的工作的流程图。
首先，麦克风110对外部的声音、噪声源等进行声音收集，将麦克风信号输出给频带分割部120(S1)。
接着，频带分割部120将从麦克风110输入的麦克风信号分割成多个频带的信号。而且，频带分割部120将按每个频带分割出的多个麦克风信号输出给信号电平算出部130(S2)。
接着，信号电平算出部130根据按每个频带分割出的麦克风信号，按每个频带算出信号电平。而且，信号电平算出部130将算出的各个信号电平输出给相关算出部140(S3)。
此外，在步骤S1～步骤S3中，说明了关于一方的麦克风110、一方的频带分割部120以及一方的信号电平算出部130的工作，但关于另一方的麦克风110、另一方的频带分割部120以及另一方的信号电平算出部130，也是同样的，因此省略说明。对于相关算出部140，输入经由一方的麦克风110等的多个信号电平和经由另一方的麦克风110等的多个信号电平。
接着，相关算出部140基于一方的信号电平算出部130算出的多个信号电平和另一方的信号电平算出部130算出的多个信号电平，按每个相同的频带算出两个麦克风110、110间的相关值。具体而言，使用式2，算出一方的信号电平算出部130所算出的与第1频带对应的第1信号电平、和另一方的信号电平算出部130所算出的与第1频带对应的第1信号电平的相关值。以下，关于与其他频带对应的其他信号电平，也同样地进行算出。而且，相关算出部140将算出的相关值输出给判定部150(S4)。
接着，判定部150仅在1KHz以下的频带判定相关值是否超过了第1阈值(S5)。
接着，在判定部150判定为相关值在1KHz以下的频带超过了第1阈值的情况下(S5：是)，判定部150判定为麦克风110没有被遮音(S6)。这用于防止在由风、振动等引起而仅在1KHz以下的频带，相关值超过了第1阈值的情况下，误判定为音孔103被堵塞，因而判定部150判断为出现了风、振动等，判定为麦克风110没有被遮音。
另一方面，在判定部150判定为相关值在1KHz以下的频带小于等于第1阈值的情况下(S5：否)，前进至步骤S7。
接着，判定部150判定每个频带的相关值的至少一个是否超过了第1阈值(S7)。
接着，在判定部150判定为每个频带的相关值的至少一个超过了第1阈值的情况下(S7：是)，判定部150将表示超过了第1阈值这一情况的信号输出给控制部11(S8)。也即是说，即使在步骤S6中判定为麦克风110没有被遮音，但如果根据比1KHz大的频带的结果，步骤S7判定为“是”，则无视由风、振动等的影响带来的结果，判定部150判定为音孔103被遮音。
接着，控制部11若从判定部150接收到表示超过了第1阈值这一情况的信号，则将表示音孔103被堵塞的警报经由显示部7等进行输出(S9)。而且，该流程返回至步骤S1。
另一方面，在判定部150判定为每个频带的相关值小于等于第1阈值的情况下(S7：否)，该流程返回至步骤S1。
[实验结果]
对使用了拍摄装置1的声音收集装置100的实验结果进行说明。
在本实验中，对于在声音收集装置100内有噪声源的情况和没有噪声源的情况下，没有将拍摄装置1中的壳体的音孔103堵塞的状态、将一方的音孔103堵塞的状态、将两方的音孔103堵塞的状态，进行了实验。在本实验中，使用与本实施方式的麦克风110同样的麦克风A、麦克风B，在距离麦克风A、麦克风B大约50cm的位置放置了音源的状态下进行了实验。
图4是表示在声音收集装置100内没有噪声源的情况下的输入信号电平与输出信号电平的关系的坐标图。图5是表示在声音收集装置100内有噪声源的情况下的输入信号电平与输出信号电平的关系的坐标图。
图4的(a)是表示在声音收集装置100内没有噪声源的情况下，音孔103没有被堵塞的状态下的、输入信号电平与输出信号电平的关系的坐标图。如图4的(a)所示，在拍摄装置1中的壳体的音孔103没有被堵塞的情况下，声波直接向麦克风A以及麦克风B的振动板传播，因此，在麦克风A以及麦克风B中，相对于输入信号电平而获得了线性的输出信号电平。
图4的(b)是表示在声音收集装置100内没有噪声源的情况下，将音孔103的一方堵塞的状态下的、输入信号电平与输出信号电平的关系的坐标图。在此，将与麦克风B对应的音孔103堵塞。麦克风A由于声波直接向振动板传播，因此相对于输入信号电平而获得了线性的输出信号电平。另一方面，麦克风B由于音孔103被堵塞，因此声波难以到达振动板，相对于输入信号电平，输出信号电平大大降低。
图4的(c)是表示在声音收集装置100内没有噪声源的情况下，将音孔103的两方堵塞的状态下的、输入信号电平与输出信号电平的关系的坐标图。在图4的(c)中，由于与麦克风A、麦克风B对应的各个音孔103被堵塞，因此声波难以到达振动板，因而相对于输入信号电平，输出信号电平大大降低。
此外，在麦克风A以及麦克风B中，可在图4的(a)以及图4的(c)的坐标图中看出不同，但认为是由麦克风的偏差引起的。
图5的(a)是表示在声音收集装置100内有噪声源的情况下，没有将音孔103堵塞的状态下的、输入信号电平与输出信号电平的关系的坐标图。在图5的(a)中也获得了与图4的(a)同样的结果。
这是因为在声音收集装置100内有噪声源的情况下，存在作为声波从噪声源绕进去并由麦克风A以及麦克风B进行声音收集的情况、和作为振动在声音收集装置100的壳体等内传导并由麦克风A以及麦克风B进行声音收集的情况。即使声音收集装置100内存在噪声源，但由于噪声本身的信号电平比周围的声音小，因而在音孔103没有堵塞的情况下并没有那么大的影响。因此，认为在音孔103没有堵塞的情况下，声音收集装置100内的噪声源的影响小，周围的声波直接向麦克风A以及麦克风B的振动板传播，因而相对于输入信号电平，可获得线性的输出特性。
图5的(b)是表示在声音收集装置100内有噪声源的情况下，将音孔103的一方堵塞的状态下的、输入信号电平与输出信号电平的关系的坐标图。在此，将与麦克风B对应的音孔103堵塞。根据图5的(b)，可知麦克风B的输出信号电平比图4的(b)的情况大。
这是因为，与图5的(a)不同，在一方的音孔103堵塞的情况下，不能无视声音收集装置100内的噪声源的影响，认为主要原因是作为振动在声音收集装置100的壳体等内传导。若一方的音孔103被堵塞，则由于声音收集装置100的壳体等的振动，被推压到音孔103附近的壳体壁面的空气无法从音孔103漏出，该空气会使振动板摇晃。因此，在声音收集装置100内有噪声源的情况下，认为即使在声音收集装置100的外部没有声音的情况下，输出信号电平也会增加。另外，周围的声音不会从被堵塞的一方的音孔103直接向麦克风B的振动板传播。由此，在一方的音孔103被堵塞的情况下，认为由声音收集装置100内的噪声源引起的声音成为主导的声音，成为一定的输出电平。
图5的(c)是表示在声音收集装置100内有噪声源的情况下，将音孔103的两方堵塞的状态下的、输入信号电平与输出信号电平的关系的坐标图。
若两方的音孔103被堵塞，则由声音收集装置100内的噪声源引起的声音成为主导的声音，因此麦克风A、麦克风B变成同等的输出信号电平。另外，麦克风A、麦克风B变成与图5的(b)的麦克风B的情况同样的输出信号电平。
由图4以及图5的实验结果可知，根据声音收集装置100内有无噪声源，麦克风A以及麦克风B的信号电平的举动大为不同。因此，如以往那样，仅着眼于若一方的音孔103被堵塞则取不到周围的声音，因而信号电平会降低这一点，则是无法进行辨别的。
于是，在该声音收集装置100中，按每个频带算出多个麦克风110间的相关值，在该相关值超过第1阈值的情况下，判定多个麦克风110中的至少一个麦克风110是否被遮音。其结果，能够准确地判定麦克风110是否被遮音。
基于这一点，考虑在声音收集装置100内有噪声源的情况和没有噪声源的情况下输出信号电平反转，将在麦克风位置附近进行扩音以使得变为大约40(dBSPL)以及大约65(dBSPL)的情况作为对象，使用图6～图9来说明信号电平算出部130输出的信号电平。
图6是表示在扩音电平为40(dBSPL)的情况下的、信号电平算出部130输出的信号电平与频率的关系的坐标图。
图6的(a)是表示在声音收集装置100内没有噪声源的情况下，音孔103没有被堵塞的状态下的、信号电平算出部130输出的信号电平与频率的关系的坐标图。图6的(b)是表示在声音收集装置100内没有噪声源的情况下，将音孔103的一方堵塞的状态下的、信号电平算出部130输出的信号电平与频率的关系的坐标图。图6的(c)是表示在声音收集装置100内没有噪声源的情况下，将音孔103的两方堵塞的状态下的、信号电平算出部130输出的信号电平与频率的关系的坐标图。图6的(d)是表示在声音收集装置100内有噪声源的情况下，没有将音孔103堵塞的状态下的、信号电平算出部130输出的信号电平与频率的关系的坐标图。图6的(e)是表示在声音收集装置100内有噪声源的情况下，将音孔103的一方堵塞的状态下的、信号电平算出部130输出的信号电平与频率的关系的坐标图。图6的(f)是表示在声音收集装置100内有噪声源的情况下，将音孔103的两方堵塞的状态下的、信号电平算出部130输出的信号电平与频率的关系的坐标图。
图7是表示在扩音电平为40(dBSPL)的情况下的、相关算出部140输出的相关值(信号电平的大小)与频率的关系的坐标图。图7的(a)～图7的(f)是根据图6的(a)～图6的(f)中的麦克风A的信号电平与麦克风B的信号电平之间的电平比，使用式2算出各个相关值而得到的坐标图。
图7的(a)是表示在声音收集装置100内没有噪声源的情况下，音孔103没有堵塞的状态下的、相关算出部140输出的相关值与频率的关系的坐标图。图7的(b)是表示在声音收集装置100内没有噪声源的情况下，将音孔103的一方堵塞的状态下的、相关算出部140输出的相关值与频率的关系的坐标图。图7的(c)是表示在声音收集装置100内没有噪声源的情况下，将声音收集装置100的两方的音孔103堵塞的状态下的、相关算出部140输出的相关值与频率的关系的坐标图。图7的(d)是表示在声音收集装置100内有噪声源的情况下，没有将音孔103堵塞的状态下的、相关算出部140输出的相关值与频率的关系的坐标图。图7的(e)是表示在声音收集装置100内有噪声源的情况下，将音孔103的一方堵塞的状态下的、相关算出部140输出的相关值与频率的关系的坐标图。图7的(f)是表示在声音收集装置100内有噪声源的情况下，将音孔103的两方堵塞的状态下的、相关算出部140输出的相关值与频率的关系的坐标图。
图8是表示在扩音电平为65(dBSPL)的情况下的、信号电平算出部130输出的信号电平与频率的关系的坐标图。
图8的(a)是表示在声音收集装置100内没有噪声源的情况下，音孔103没有堵塞的状态下的、信号电平算出部130输出的信号电平与频率的关系的坐标图。图8的(b)是表示在声音收集装置100内没有噪声源的情况下，将音孔103的一方堵塞的状态下的、信号电平算出部130输出的信号电平与频率的关系的坐标图。图8的(c)是表示在声音收集装置100内没有噪声源的情况下，将音孔103的两方堵塞的状态下的、信号电平算出部130输出的信号电平与频率的关系的坐标图。图8的(d)是表示在声音收集装置100内有噪声源的情况下，没有将音孔103堵塞的状态下的、信号电平算出部130输出的信号电平与频率的关系的坐标图。图8的(e)是表示在声音收集装置100内有噪声源的情况下，将音孔103的一方堵塞的状态下的、信号电平算出部130输出的信号电平与频率的关系的坐标图。图8的(f)是表示在声音收集装置100内有噪声源的情况下，将音孔103的两方堵塞的状态下的、信号电平算出部130输出的信号电平与频率的关系的坐标图。
图9是表示在扩音电平为65(dBSPL)的情况下的、相关算出部140输出的相关值(信号电平的大小)与频率的关系的坐标图。
图9的(a)是表示在声音收集装置100内没有噪声源的情况下，音孔103没有堵塞的状态下的、相关算出部140输出的相关值与频率的关系的坐标图。图9的(b)是表示在声音收集装置100内没有噪声源的情况下，将音孔103的一方堵塞的状态下的、相关算出部140输出的相关值与频率的关系的坐标图。图9的(c)是表示在声音收集装置100内没有噪声源的情况下，将音孔103的两方堵塞的状态下的、相关算出部140输出的相关值与频率的关系的坐标图。图9的(d)是表示在声音收集装置100内有噪声源的情况下，没有将音孔103堵塞的状态下的、相关算出部140输出的相关值与频率的关系的坐标图。图9的(e)是表示在声音收集装置100内有噪声源的情况下，将音孔103的一方堵塞的状态下的、相关算出部140输出的相关值与频率的关系的坐标图。图9的(f)是表示在声音收集装置100内有噪声源的情况下，将音孔103的两方堵塞的状态下的、相关算出部140输出的相关值与频率的关系的坐标图。
可知如图7的(a)、图7的(d)、图9的(a)、图9的(d)那样在没有将麦克风A以及麦克风B的音孔103堵塞的状态下，在哪个频率下，相关值都在0(dB)±3(dB)的范围内，相关值几乎没有大的差异。
另一方面，如图7的(b)、图7的(e)、图9的(b)、图9的(e)那样在将与麦克风B对应的音孔103堵塞的状态下，获得相关值随着频率增大而上升这一结果。判明了在图7的(b)、图7的(e)、图9的(b)、图9的(e)中，根据频率，取各种各样的值，相关值几乎不如图7的(a)、图7的(d)、图9的(a)、图9的(d)那样取0(dB)附近的值。
另外，能够确认到如图7的(c)、图7的(f)、图9的(c)、图9的(f)那样，在将两方的音孔103堵塞的状态下，虽然有相关值取接近0(dB)的值的频带，但与图7的(a)、图7的(d)、图9的(a)、图9的(d)相比，频带有更大的变化。
也即是说，在图7的(b)、图7的(e)、图9的(b)、图9的(e)所示的信号电平的大小为0(dB)的附近，与图7的(a)、图7的(c)相比，信号电平的大小没有表现出差异，但在其他频带，信号电平的大小表现出了差异。因此，将麦克风的信号按每个频带进行分割以使得能够分析频率特性的变化。
根据以上的实验结果，判定部150例如既可以在相关值无论在哪个频带都在0(dB)±3(dB)的附近的情况下，判定为音孔103没有被堵塞，也可以在相关值超过0(dB)±3(dB)的情况下，判定为音孔103被堵塞。在该情况下，-3(dB)～3(dB)相当于第1阈值。
[作用效果]
接着，对本实施方式中的声音收集装置100、声音收集方法、执行声音收集方法的程序以及使用了声音收集装置100的拍摄装置1的作用效果进行说明。
如上所述，本实施方式涉及的声音收集装置100中，多个麦克风110收集外部的声音和该声音收集装置100内的噪声源的声音，各个麦克风110输出麦克风信号。另外，声音收集装置100具备：多个频带分割部120(分割部)，一对一地对应于多个麦克风110，将麦克风110信号分割成互不相同的频带的信号；多个信号电平算出部130，一对一地对应于多个频带分割部120，按每个频带算出信号电平；相关算出部140，基于各个信号电平，按每个相同的频带算出多个麦克风110间的相关值；以及判定部150，基于多个相关值，判定多个麦克风110中的至少一个麦克风110是否被遮音。
由此，频带分割部120将麦克风信号分割成多个频带的信号，信号电平算出部130按每个频带算出信号电平。若如本实施方式那样，列举两个信号电平算出部130等为例，则相关算出部140基于一方的信号电平算出部130算出的各个信号电平、和另一方的信号电平算出部130算出的各个信号电平，按每个相同的频带算出两个麦克风110间的相关值。因此，判定部150能够基于相关值，判定麦克风110是否被遮音。
因此，能够准确地判定麦克风110是否被遮音。
另外，本实施方式涉及的声音收集方法包括：多个麦克风110收集外部的声音和来自声音收集装置100内的噪声源的声音，各个麦克风110输出麦克风信号。另外，在声音收集方法中，将麦克风110信号分割成互不相同的频带的信号。再者，在声音收集方法中，按每个频带算出信号电平。另外，在声音收集方法中，基于各个信号电平，按每个相同的频带算出多个麦克风110间的相关值。而且，在声音收集方法中，基于多个相关值，判定多个麦克风110中的至少一个麦克风110是否被遮音。
在该声音收集方法中，也能实现与声音收集装置100同样的作用效果。
另外，本实施方式涉及的程序使计算机执行声音收集方法。
在能够由计算机执行该声音收集方法的程序中，也能实现与声音收集装置100同样的作用效果。
另外，本实施方式涉及的拍摄装置1具备声音收集装置100、显示部7以及控制部11，控制部11从判定部150接收表示麦克风110被遮音的信息，使显示部7显示表示被遮音的信息。
由此，控制部11从判定部150接收表示麦克风110被遮音的信息，控制部11使显示部7显示表示被遮音的信息，因而使用者能够认识到麦克风110被遮音这一情况。
另外，在本实施方式涉及的声音收集装置100中，判定部150在多个相关值的至少一个超过第1阈值的情况下，判定为麦克风110被遮音。
由此，在各个相关值的至少一个超过第1阈值的情况下，判定部150判定为双方的麦克风110被遮音，因而能够更准确地区分麦克风110没有被遮音的情况和所有麦克风110被遮音的情况的不同。
另外，在本实施方式涉及的声音收集装置100中，频带分割部120将信号分割成1KHz以下的频带的信号和超过1KHz的频带的信号。而且，判定部150在仅在1KHz以下的频带判定为相关值超过第1阈值的情况下，判定为麦克风110没有被遮音。
由此，频带分割部120用1KHz的频带进行分割，在判定部150仅在1KHz以下的频带判定为超过第1阈值的情况下，判定为麦克风110没有被遮音，因而即使存在由风、振动等引起的声音，也能够更准确地判定麦克风110是否被遮音。
(实施方式的变形例1)
在本变形例中，使用图10对拍摄装置200进行说明。
图10是表示实施方式的变形例1涉及的拍摄装置200的框图。
在本变形例中，与实施方式的不同之处在于，取代实施方式的频带分割部120而使用了频率变换部220。
本变形例中的其他构成与实施方式是同样的，除了特别提及的情况，对于同一构成赋予同一标号并省略与构成有关的详细说明。
如图10所示，频率变换部220(分割部的一例)是以帧(信号的一例)为单位，将麦克风信号从时域信号变换为频域信号的装置。例如频率变换部220使用傅立叶变换等频率变换方法，将麦克风信号频率变换成频率信号。具体而言，频率变换部220将从麦克风110输入的麦克风信号以预定时间的帧为单位进行分割，按每个帧的单位，实施FFT(Fast FourierTransform，快速傅立叶变换)生成信号频谱，从信号频谱获得复频谱。复频谱是每个频率的声音频谱。
在由频率变换部220进行的频率变换后的频域为复频谱的情况下，若将各频率的观测信号设为X(ω、k)(ω为频率、k为帧号)，将帧数设为M，则信号电平P(ω)如式3那样算出。
此外，式3也可以不用绝对值而用观测信号X(ω、k)的均方来求取。另外，对于平均值的算出，也可以不利用移动平均，而利用指数移动平均等其他平均值算出方法。在使用指数移动平均的情况下，能够减少运算量，因此，能够减少存储器等的使用量。
(实施方式的变形例2)
在本变形例中，对声音收集装置100的相关算出部140进行说明。
在本变形例中，与实施方式的不同之处在于，进一步地，相关算出部140根据相关值按每个频带算出方差值。
本变形例中的其他构成与实施方式是同样的，除了特别提及的情况，对于同一构成赋予同一标号并省略与构成有关的详细说明。
相关算出部140使用式2，算出一方的信号电平算出部130所算出的各个信号电平、与其他信号电平算出部130所算出的各个信号电平的电平比(相关值的一例)。
如图2所示，相关算出部140按每个频带，根据相关算出部140算出的相关值来算出各个方差值S(x)。若将相关值设为X，将相关值的个数设为L，则如式4那样算出方差值S(x)。
例如，在实施方式中，将频带分割为8个，因此，相关值的个数L＝8。
判定部150在根据多个相关值算出的各个方差值的至少一个超过第2阈值的情况下，判定为麦克风110被遮音。第2阈值也可以通过根据实施方式的图7以及图9的结果使用式4算出方差值来决定。
[作用效果]
接着，对本实施方式中的声音收集装置100、声音收集方法、执行声音收集方法的程序以及使用了声音收集装置100的拍摄装置1的作用效果进行说明。
如上所述，在本实施方式涉及的声音收集装置100中，相关算出部140根据多个相关值按每个频带算出方差值。而且，判定部150在算出的方差值的至少一个超过第2阈值的情况下，判定为麦克风110被遮音。
由此，相关算出部140根据多个相关值按每个频带算出方差值，在方差值的至少一个超过第2阈值的情况下，判定为麦克风被遮音，因而能够更准确地判定麦克风110是否被遮音。
本变形例中的作用效果是与实施方式同样的作用效果，对于同一作用效果省略详细的说明。
(其他变形例)
以上，基于实施方式以及实施方式的变形例对本公开进行了说明，但本公开不限定于上述实施方式以及实施方式的变形例。如下的情况也包括在本公开中。
例如，在上述实施方式的变形例2中，也可以算出一方的信号电平算出部所算出的信号电平、与另一方的信号电平算出部所算出的信号电平的差分。具体而言，也可以算出图6以及图8所示的麦克风A与麦克风B的差分。在该情况下，也可以对算出的差分进行标准化。而且，也可以基于标准化得到的值来设定预定的阈值，判定部对若超过预定的阈值则音孔是否被堵塞进行判定。
另外，在上述实施方式中，判定部进行对麦克风的声音收集是否被遮挡的判定，但也可以为，判定部只简单地进行对每个频带的相关值的至少一个是否超过了第1阈值的判定，控制部从判定部获得表示相关值超过了第1阈值这一情况的信号后，控制部进行对麦克风的声音收集是否被遮音的判定。
另外，在上述实施方式中，例如在声音收集装置具有3个麦克风、3个频带分割部、3个信号电平算出部的情况下，第1信号电平算出部算出的各个信号电平、第2信号电平算出部算出的各个信号电平、以及第3信号电平算出部算出的各个信号电平被输入到相关值算出部。在该情况下，相关值算出部根据第1信号电平算出部算出的各个信号电平和第2信号电平算出部算出的各个信号电平，按每个相同的频带算出两个麦克风间的相关值。另外，在该情况下，相关值算出部根据第1信号电平算出部算出的各个信号电平和第3信号电平算出部算出的各个信号电平，也按每个相同的频带算出两个麦克风间的相关值。如此，在声音收集装置中，即使在有3个以上的麦克风的情况下，也算出多个麦克风间的相关值。此外，在此，也可以进一步地，相关值算出部根据第2信号电平算出部算出的各个信号电平和第3信号电平算出部算出的各个信号电平，也按每个相同的频带算出两个麦克风间的相关值。
另外，在上述实施方式中，判断部例如也可以在如图7的(e)那样，所有频带的相关值都不相关的情况下，判断为音孔被堵塞。
此外，本公开不限于拍摄装置(DSC)，也能够适用于车辆。在车辆的情况下，车体与声音收集装置相当。来自车体外部的道路噪声、来自发动机室的发动机声音侵入车厢内。在侵入车厢时，由于会在收纳有麦克等电器设备的车身内传导，因此该声音相当于壳体内部的噪声源。另外，在从车辆所设置的扬声器中再现(播放)声音的情况下，再现声音漏入车身内。因此，同样地该声音相当于壳体内部的噪声源。如此在将车辆作为对象的情况下，若音孔被堵塞，也会产生同样的现象。
另外，在上述实施方式中，各装置是由微处理器、ROM、RAM、硬盘单元、显示单元、键盘、鼠标等构成的计算机系统。所述RAM或者硬盘单元中存储有计算机程序。通过所述微处理器按照所述计算机程序工作，各装置实现其功能。在此，计算机程序是为了实现预定的功能而组合多个表示对计算机的指令的命令码所构成的。
另外，在上述实施方式中，构成各装置的构成要素的一部分或全部可以由一个系统LSI(Large Scale Integration：大规模集成电路)构成。系统LSI是在一个芯片上集成多个构成部而制造出的超多功能LSI，具体而言，是构成为包括微处理器、ROM、RAM等的计算机系统。所述RAM中存储有计算机程序。通过所述微处理器按照所述计算机程序工作，系统LSI实现其功能。
另外，在上述实施方式中，构成上述的各装置的构成要素的一部分或全部可以由能够相对于各装置拆装的IC卡或单体的模块构成。所述IC卡或所述模块是由微处理器、ROM、RAM等构成的计算机系统。所述IC卡或所述模块可以包括上述的超多功能LSI。通过微处理器按照计算机程序工作，所述IC卡或所述模块实现其功能。该IC卡或该模块可以具有防篡改性能。
另外，在上述实施方式中，本公开可以是上述的方法。另外，也可以是通过计算机实现这些方法的计算机程序，或者由所述计算机程序构成的数字信号。
另外，在上述实施方式中，本公开可以将所述计算机程序或所述数字信号记录于能够由计算机读取的记录介质，例如，软盘、硬盘、CD-ROM、MO、DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、BD(Blu-ray(注册商标)Disc)、半导体存储器等。另外，也可以是在这些记录介质中记录的所述数字信号。
另外，在上述实施方式中，本公开也可以将所述计算机程序或所述数字信号经由电通信线路、无线或有线通信线路、以互联网为代表的网络、数据广播等来传送。
另外，在上述实施方式中，本公开也可以是具备微处理器和存储器的计算机系统，所述存储器存储有上述计算机程序，所述微处理器按照所述计算机程序进行工作。
另外，在上述实施方式中，通过将所述程序或所述数字信号记录于所述记录介质而移送，或者将所述程序或所述数字信号经由所述网络等移送，也可以通过独立的其他计算机系统实施。
再者，对实施方式以及实施方式的变形例实施本领域技术人员能想到的各种变形而得到的方式、在不脱离本公开的宗旨的范围内通过将实施方式以及实施方式的变形例中的构成要素以及功能任意组合而实现的方式也包含在本公开中。
本公开涉及的声音收集装置、声音收集方法、程序以及拍摄装置用于便携终端装置、拍摄装置、录音装置等。

Claims (7)

1.一种声音收集装置，具备：
多个麦克风，收集所述声音收集装置的外部的声音和该声音收集装置内的噪声源的声音，各个所述麦克风输出麦克风信号；
多个分割部，一对一地对应于所述多个麦克风，将所述麦克风信号分割成互不相同的频带的信号；
多个信号电平算出部，一对一地对应于所述多个分割部，按每个所述频带算出信号电平；
相关算出部，基于各个所述信号电平，按每个相同的所述频带算出所述多个麦克风间的相关值；以及
判定部，基于多个所述相关值，判定所述多个麦克风中的至少一个所述麦克风是否被遮音。
2.根据权利要求1所述的声音收集装置，
所述判定部在多个所述相关值的至少一个超过第1阈值的情况下，判定为所述麦克风被遮音。
3.根据权利要求2所述的声音收集装置，
所述分割部将所述麦克风信号分割成1KHz以下的所述频带的信号和超过1KHz的所述频带的信号，
所述判定部在仅在1KHz以下的所述频带判定为所述相关值超过所述第1阈值的情况下，判定为所述麦克风没有被遮音。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的声音收集装置，
所述相关算出部根据多个所述相关值按每个所述频带算出方差值，
所述判定部在算出的所述方差值的至少一个超过第2阈值的情况下，判定为所述麦克风被遮音。
5.一种声音收集方法，是用于具备多个麦克风的声音收集装置的声音收集方法，包括：
使用所述多个麦克风，收集所述声音收集装置的外部的声音和来自所述声音收集装置内的噪声源的声音，输出多个麦克风信号；
将所述麦克风信号分割成互不相同的频带的信号；
按每个所述频带算出信号电平；
基于各个所述信号电平，按每个相同的所述频带算出所述多个麦克风间的相关值；
基于多个所述相关值，判定所述多个麦克风中的至少一个所述麦克风是否被遮音。
6.一种非瞬时性记录介质，记录有使计算机执行声音收集方法的程序，能够由计算机进行读取，所述声音收集方法是用于具备多个麦克风的声音收集装置的方法，
所述程序在由计算机执行时，使所述计算机执行包括以下的方法：
使用所述多个麦克风，收集所述声音收集装置的外部的声音和来自所述声音收集装置内的噪声源的声音，输出多个麦克风信号；
将所述麦克风信号分割成互不相同的频带的信号；
按每个所述频带算出信号电平；
基于各个所述信号电平，按每个相同的所述频带算出所述多个麦克风间的相关值；
基于多个所述相关值，判定所述多个麦克风中的至少一个所述麦克风是否被遮音。
7.一种拍摄装置，具备声音收集装置、显示部以及控制部，
所述声音收集装置具备：
多个麦克风，收集所述声音收集装置的外部的声音和该声音收集装置内的噪声源的声音，各个所述麦克风输出麦克风信号；
多个分割部，一对一地对应于所述多个麦克风，将所述麦克风信号分割成互不相同的频带的信号；
多个信号电平算出部，一对一地对应于所述多个分割部，按每个所述频带算出信号电平；
相关算出部，基于各个所述信号电平，按每个相同的所述频带算出所述多个麦克风间的相关值；以及
判定部，基于多个所述相关值，判定所述多个麦克风中的至少一个所述麦克风是否被遮音，
所述控制部从所述判定部接收表示所述麦克风被遮音的信息，使所述显示部显示表示被遮音的信息。
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