DE102015213583A1 - Versagenserfassungssystem und Versagenserfassungsverfahren - Google Patents

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DE102015213583A1
DE102015213583A1 DE102015213583.7A DE102015213583A DE102015213583A1 DE 102015213583 A1 DE102015213583 A1 DE 102015213583A1 DE 102015213583 A DE102015213583 A DE 102015213583A DE 102015213583 A1 DE102015213583 A1 DE 102015213583A1
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DE102015213583.7A
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Hiroyuki Matsumoto
Shuichi Watanabe
Toshimichi Tokuda
Hisashi Tsuji
Akitoshi IZUMI
Shintaro YOSHIKUNI
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Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R29/00—Monitoring arrangements; Testing arrangements
    • H04R29/004—Monitoring arrangements; Testing arrangements for microphones

Abstract

Ein Versagenserfassungssystem umfasst eine omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung mit mehreren Mikrofonelementen und einer Richtwirkungssteuervorrichtung, die eine Verzögerungszeit einer Sprache berechnet, die sich von einer Tonquelle zu jedem Mikrofonelement ausbreitet, und eine Richtwirkung der Sprache unter Verwendung der Verzögerungszeit und der durch die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung aufgenommene Sprache bildet, und ein Versagen des Mikrofonelements erfasst. Eine Glättungseinheit berechnet eine Mittelwertleistung eines Mikrofonelements. Ein Mittelwertberechner berechnet eine Gesamtmittelwertleistung von mehreren nutzbaren Mikrofonelementen, die in der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung enthalten sind. Eine Vergleichseinheit vergleicht, ob eine Differenz zwischen der Mittelwertleistung und der Gesamtmittelwertleistung einen Bereich von ±6 dB überschreitet, und bestimmt auf Basis des Vergleichsergebnisses, ob sich das Mikrofonelement im Versagen befindet.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Versagenserfassungssystem und ein Versagenserfassungsverfahren, die ausgestaltet sind, ein Versagen in einem Tonaufnahmeelement zu erfassen.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Beim Aufnehmen eines Tons von Interesse wie beispielsweise Sprache ist eine Tonaufnahmetechnologie mit einem hohen Signal-zu-Rausch-Verhältnis von starkem Interesse, sodass kein unnötiger Ton wie ein Rauschen, ein Interferenzton oder Ähnliches aufgenommen wird. Um eine derartige Technologie zu erhalten, ist es gewünscht, dass ein Signalverarbeiten unter Verwenden einer Tonaufnahmevorrichtung (Mikrofonanordnungsvorrichtung), die aus mehreren Mikrofonelementen konfiguriert ist, wirksam ist.
  • Ein Beispiel einer Signalverarbeitung unter Verwendung der Mikrofonanordnungsvorrichtung ist ein Verfahren (Verzögerungssummenverfahren), bei dem die Richtwirkung einer Sprache in einer vorbestimmten Richtung durch Hinzufügen unterschiedlicher Verzögerungszeiten für jedes Mikrofonelement zu dem Audiosignal gebildet wird, das durch jedes Mikrofonelement aufgenommen wird, wobei dann die Audiosignale aufsummiert werden. In diesem Verzögerungssummenverfahren ist es notwendig, die Strahlbreite der Richtwirkung eng zu machen, um die Richtwirkung in der niedrigen Frequenz zu erhalten, während es einfach ist, die Richtwirkung in der Signalverarbeitungsvorrichtung zu steuern, die das Signalverarbeiten durchführt. Daher steigt die Anzahl von angeordneten Mikrofonelementen, was zu einem Anstieg in der Größe einer Mikrofonanordnungsvorrichtung resultiert. Zusätzlich besteht außer dem Verzögerungssummenverfahren ein Verfahren (Verzögerungsdifferenzverfahren), bei dem die Richtwirkung einer Sprache in einer vorbestimmten Richtung gebildet wird, indem Audiosignale nach Hinzufügen einer Verzögerungszeit zu dem Audiosignal subtrahiert werden, wodurch ein blinder Punkt (geringe Sensitivität) in der Rauschrichtung gebildet wird. Die Mikrofonanordnungsvorrichtung, die ein derartiges Verzögerungsdifferenzverfahren verwendet, bildet die Richtwirkung automatisch entsprechend der umgebenden Rauschumgebung und wird daher eine adaptive Mikrofonanordnungsvorrichtung genannt.
  • Ein Prinzip des Bildens der Richtwirkung in der adaptiven Mikrofonanordnungsvorrichtung ist wie folgt (siehe beispielsweise die folgende Literaturstelle: „Acoustic system and digital principle" P190 von Taiga, Yamazaki und Kaneda, Corona Publishing Co. Ltd., 25. März 1995 (Griffith-Jim type adaptive microphone array device)). Die adaptive Mikrofonanordnungsvorrichtung berechnet geometrisch eine Zeitdifferenz einer Aufnahmezeit, zu der das Audiosignal in einer Zielrichtung von jedem Mikrofon aufgenommen wird, unter Verwendung einer Ankunftsrichtung eines objektiven Audiosignals und einer Anordnungsposition eines jeden Mikrofons. Die adaptive Mikrofonanordnungsvorrichtung fügt ein Verzögerungsausmaß hinzu, das der Zeitdifferenz zwischen den Audiosignalen entspricht, die durch jedes Mikrofon aufgenommen werden. In dieser Weise werden die Phasen der Audiosignale in einer Zielrichtung synchronisiert. Zusätzlich löscht die adaptive Mikrofonanordnungsvorrichtung das Audiosignal in der Zielrichtung durch Erhalten einer Differenz zwischen dem phasensynchronisierten Audiosignal und dem benachbarten Audiosignal und erhält Signale (Rauschsignale), die lediglich Rauschen von benachbarten Anzahlen enthalten. Die adaptive Mikrofonanordnungsvorrichtung kann das Audiosignal erhalten, in dem das Umgebungsrauschen unterdrückt und die Richtwirkung in der Zielrichtung gebildet ist, indem veranlasst wird, dass jedes Rauschsignal durch einen adaptiven Filter geführt wird, und dann die Ausgabe des adaptiven Filters von der Verzögerungsausgabe eines ersten Mikrofons subtrahiert wird.
  • In der adaptiven Mikrofonanordnungsvorrichtung, bei der das Verzögerungsdifferenzverfahren verwendet wird, wird in einem Fall, bei dem in einem der Mikrofonelemente Charakteristiken sich verschlechtern oder ein Versagen auftritt, das Differenzergebnis des Audiosignals beeinflusst. Dann kann das Audiosignal, in dem das Umgebungsrauschen in der Zielrichtung unterdrückt ist, nicht erhalten werden, und entsprechend verschlechtert sich die Genauigkeit des Bildens der Richtwirkung.
  • Aus diesem Grund ist es bei der adaptiven Mikrofonanordnungsvorrichtung, in der das Verzögerungsdifferenzverfahren verwendet wird, notwendig zu überprüfen, ob die Charakteristiken aller Mikrofonelemente gleichförmig sind, indem die Charakteristiken des verwendeten Mikrofonelements oder einer Schaltung zum Verstärken des Audiosignals, das von dem Mikrofonelement aufgenommen wird, überwacht werden.
  • Wenn es gewünscht wird, eine Richtwirkung in einer beliebigen Richtung unter Verwendung einer Mikrofonanordnungsvorrichtung zu bilden, wird für die adaptive Mikrofonanordnungsvorrichtung, in der das Verzögerungsdifferenzverfahren verwendet wird, jedoch nicht bedacht, dass in dem Mikrofonelement zum Zeitpunkt der tatsächlichen Benutzung die Charakteristiken nachlassen oder ein Versagen auftreten kann, da angenommen wird, dass die Charakteristiken aller Mikrofonelemente zum Zeitpunkt vor der tatsächlichen Benutzung gleichförmig sind. Wenn daher zum Zeitpunkt einer tatsächlichen Benutzung beispielsweise ein Fall auftritt, bei dem sich Charakteristiken verschlechtern oder in dem Mikrofonelement ein Versagen auftritt, kann angenommen werden, dass sich die Genauigkeit des Bildens der Richtwirkung einer Sprache in einer bestimmten Richtung von der Mikrofonanordnungsvorrichtung verschlechtert.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Versagenserfassungssystem und ein Versagenserfassungsverfahren vorzusehen, bei denen auch während einer tatsächlichen Benutzung Charakteristiken eines jeden Mikrofonelements, das in einer Mikrofonanordnungsvorrichtung enthalten ist, überwacht werden, und auch, wenn das Versagen in dem Mikrofonelement auftritt, ein Mikrofonelement, in dem ein Versagen auftritt, spezifiziert wird, und eine Verschlechterung der Genauigkeit des Bildens einer Richtwirkung einer Sprache in der vorbestimmten Richtung unterdrückt wird.
  • Entsprechend der vorliegenden Offenbarung wird ein Versagenserfassungssystem vorgesehen, mit: einem Tonaufnehmer, der ausgestaltet ist, mehrere Tonaufnahmeelemente zu enthalten, einem ersten Berechner, der ausgestaltet ist, für jedes Tonaufnahmeelement eine Mittelwertleistung von Sprache zu berechnen, die sich von einer Tonquelle zu einem jeden der mehreren Tonaufnahmeelemente ausgebreitet hat, einem zweiten Berechner, der ausgestaltet ist, eine Gesamtmittelwertleistung von Sprache zu berechnen, die sich zu mehreren nutzbaren Tonaufnahmeelementen ausgebreitet hat, die in dem Tonaufnehmer enthalten sind, und einem Versagensbestimmer, der ausgestaltet ist, auf Basis eines Vergleichsergebnisses, das angibt, ob eine Differenz zwischen der Mittelwertleistung und der Gesamtmittelwertleistung für jedes Tonaufnahmeelement einen vorbestimmten Bereich überschreitet, zu bestimmen, ob sich ein unbenutzbares Tonaufnahmeelement im Versagen befindet.
  • Entsprechend der vorliegenden Offenbarung wird ein Versagenserfassungsverfahren in einem Versagenserfassungssystem vorgesehen, das einen Tonaufnehmer mit mehreren Tonaufnahmeelementen aufweist, wobei das Verfahren umfasst: einen Schritt des Berechnens einer Mittelwertleistung einer Sprache für jedes Tonaufnahmeelement, die sich von einer Tonquelle zu jedem der mehreren Tonaufnahmeelemente ausgebreitet hat, einem Schritt des Berechnens einer Gesamtmittelwertleistung der Sprache, die sich zu mehreren nutzbaren Tonaufnahmeelementen ausgebreitet hat, die in dem Tonaufnehmer enthalten sind, und einem Schritt des Bestimmens, ob ein unbenutzbares Tonaufnahmeelement infolge eines Versagens vorliegt, auf Basis eines Vergleichsergebnisses, das angibt, ob eine Differenz zwischen der Mittelwertleistung und der Gesamtmittelwertleistung für jedes der Tonaufnahmeelemente einen vorbestimmten Bereich überschreitet.
  • Entsprechend der vorliegenden Erfindung werden auch während einer tatsächlichen Benutzung Charakteristiken eines jeden Mikrofonelements, das in einer Mikrofonanordnungsvorrichtung enthalten ist, überwacht, und auch wenn das Versagen in dem Mikrofonelement auftritt, wird ein Mikrofonelement, bei dem ein Versagen auftritt, spezifiziert, und die Verschlechterung der Genauigkeit des Bildens einer Richtwirkung einer Sprache in der vorbestimmten Richtung wird unterdrückt.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist das Blockdiagramm, das eine Systemkonfiguration eines Versagenserfassungssystems in einer ersten Ausführungsform illustriert,
  • 2A ist eine externe Ansicht einer omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung,
  • 2B ist eine externe Ansicht einer omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung,
  • 2C ist eine externe Ansicht einer omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung,
  • 2D ist eine externe Ansicht einer omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung,
  • 2E ist eine externe Ansicht einer omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung,
  • 3 ist ein beispielhaftes Diagramm, das ein Beispiel eines Prinzips des Formens einer Richtwirkung in einer Richtung θ hinsichtlich einer Sprache, die von der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung aufgenommen wird,
  • 4 ist ein Blockdiagramm, das eine interne Konfiguration der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung illustriert,
  • 5 ist ein Blockdiagramm, das eine interne Konfiguration eines Signalprozessors und eines Speichers illustriert,
  • 6A ist ein Diagramm, das ein Fehlererfassungsverarbeitungsverfahren erläutert, das von der omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung durchgeführt wird,
  • 6B ist ein Diagramm, das ein Fehlererfassungsverarbeitungsverfahren erläutert, das von der omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung durchgeführt wird,
  • 7 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Betriebsprozedur der Fehlererfassungsverarbeitung in der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung erläutert,
  • 8 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Betriebsprozedur einer Richtwirkungsbildungsoperation und einer Fehlererfassungsverarbeitung in der Richtwirkungssteuervorrichtung erläutert,
  • 9A ist ein Diagramm, das ein Fehlererfassungsverarbeitungsverfahren in der Richtwirkungssteuervorrichtung erläutert,
  • 9B ist ein Diagramm, das ein Fehlererfassungsverarbeitungsverfahren in einer Richtwirkungssteuervorrichtung erläutert,
  • 10 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Betriebsprozedur der Fehlererfassungsverarbeitung eines Sprachsignals in Schritt S23 erläutert, der in 8 illustriert ist,
  • 11 ist ein Ablaufdiagramm, das die Betriebsprozedur der Fehlererfassungsverarbeitung des Sprachsignals in Schritt S23 folgend zu 10 erläutert,
  • 12A ist ein Diagramm, das einen Bildschirm einer Anzeigevorrichtung illustriert,
  • 12B ist ein Diagramm, das ein Icon einer Warnlampe illustriert, das auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung angezeigt wird,
  • 13A ist ein Diagramm, das einen Bildschirm einer Anzeigevorrichtung illustriert,
  • 13B ist ein Diagramm, das ein Pop-up-Window illustriert, das auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung angezeigt wird,
  • 14A ist ein Diagramm, das eine Operation für die Protokollanzeige illustriert, die auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung anzuzeigen ist,
  • 14B ist ein Diagramm, das einen Teil des Bildschirms der Anzeigevorrichtung illustriert, auf dem die Protokollanzeige angezeigt wird,
  • 15A ist ein Blockdiagramm, das eine interne Konfiguration einer omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung in einer zweiten Ausführungsform illustriert,
  • 15B ist ein Diagramm, das eine Struktur eines Sprachpakets PKT illustriert, das von der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung übermittelt wird.
  • 16 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Betriebsprozedur einer Richtwirkungsbildungsoperation und einer Fehlererfassungsverarbeitung in einer Richtwirkungssteuervorrichtung illustriert, und
  • 17 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Betriebsprozedur einer Richtwirkungsbildungsoperation und einer Fehlererfassungsverarbeitung in einer Richtwirkungssteuervorrichtung in einer dritten Ausführungsform illustriert.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen eines Versagenserfassungssystems und eines Versagenserfassungsverfahrens der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Das Versagenserfassungssystem in jeder Ausführungsform wird auf ein Überwachungssystem (einschließlich einem bemannten Überwachungssystem und einem unbemannten Überwachungssystem) angewandt, das beispielsweise in einer Fabrik, einer öffentlichen Einrichtung (beispielsweise einer Bücherei oder einem Veranstaltungsort) oder Geschäften (beispielsweise einem Einzelhandelsgeschäft oder einer Bank) installiert ist.
  • Erste Ausführungsform
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Systemkonfiguration des Versagenserfassungssystems 10 in der ersten Ausführungsform illustriert. Das Versagenserfassungssystem 10, das in 1 illustriert ist, ist ausgestaltet, eine omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2, eine Kameravorrichtung C11, eine Richtwirkungssteuervorrichtung 3 und eine Rekorder-Vorrichtung 4 aufzuweisen. Die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 nimmt eine Sprache in dem Tonaufnahmebereich auf, in dem das Versagenserfassungssystem 10 installiert ist, das heißt beispielsweise nimmt es eine Sprache auf, die von einer Person erzeugt wurde, als einem Beispiel einer Tonquelle, die in dem Tonaufnahmebereich existiert.
  • Ein Gehäuse der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 wird als ein Beispiel in der vorliegenden Ausführungsform als scheibenförmig beschrieben. Die Form ist jedoch nicht auf die Scheibenform beschränkt, und beispielsweise kann die Form auch eine Donut-Form oder eine Ringform sein (siehe 2A bis 2E).
  • In der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 sind beispielsweise mehrere Mikrofoneinheiten 22 und 23 konzentrisch entlang der Umlaufrichtung eines scheibenförmigen Gehäuses angeordnet (siehe 2A). In den Mikrofoneinheiten 22 und 23 sind beispielsweise elektrische Kondensatormikrofone (ECM) mit hoher Qualität und geringer Größe eingesetzt. Die Verwendung von ECM ist die gleiche in den folgenden Ausführungsformen.
  • In dem Versagenserfassungssystem 10, das in 1 illustriert ist, sind die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2, die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 und die Rekorder-Vorrichtung 4 als einem Beispiel eines Sprach-Rekorders miteinander durch Netzwerk NW verbunden. Das Netzwerk NW kann ein drahtgebundenes Netzwerk (beispielsweise Intranet oder Internet) sein oder kann auch ein drahtloses Netzwerk sein (beispielsweise ein LAN (local area network)). Die Art des Netzwerks NW ist die gleiche in den folgenden Ausführungsformen.
  • Die Kameravorrichtung C11 als ein Beispiel einer Bildaufnahmeeinheit ist beispielsweise in einem Zustand installiert, in dem sie an einer Deckenfläche eines Veranstaltungsorts angebracht ist. Die Kameravorrichtung C11 übermittelt Bilddaten (das heißt die omnidirektionalen Bilddaten), die ein omnidirektionales Bild in dem Tonaufnahmebereich angeben, oder ebene Bilddaten, die durch Anwenden einer vorbestimmten Verzerrungskorrekturverarbeitung an den omnidirektionalen Bilddaten und Durchführen von Panoramaumsetzung erzeugt wurden, an die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 oder die Rekorder-Vorrichtung 4 über das Netzwerk NW. Die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 führt das Zoomen des Bildes der bestimmten Position in einem Signalprozessor 33 durch und zeigt das Bild auf einer Anzeige 36 entsprechend einer Instruktion von einer Bedienungseinheit 32 an.
  • Wenn eine beliebige Position in dem Bild, das auf der Anzeigevorrichtung 36 angezeigt wird, durch einen Benutzer bezeichnet wird, empfängt die Kameravorrichtung C11 Koordinatendaten der bezeichneten Position auf dem Bild von der Richtwirkungssteuervorrichtung 3 und berechnet eine Distanz und eine Richtung (einschließlich einem horizontalen Winkel und einem vertikalen Winkel und im Folgenden desgleichen) zu der Sprachposition im tatsächlichen Raum entsprechend der bezeichneten Position (im Folgenden einfach als „Sprachposition“ bezeichnet) von der Kameravorrichtung C11 und übermittelt das Ergebnis an die Richtwirkungssteuervorrichtung 3. Die Berechnungsverarbeitung der Entfernung und Richtung in der Kameravorrichtung C11 ist eine bekannte Technologie, und eine Beschreibung davon wird hier ausgelassen.
  • Die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 als ein Beispiel eines Tonaufnehmers ist mit dem Netzwerk NW verbunden und konfiguriert, um wenigstens Mikrofonelemente 221, 222, ..., 22n (siehe 3) als ein Beispiel von Tonaufnahmeelementen aufzuweisen, die in gleichmäßigen Intervallen angeordnet sind, wobei jede Einheit eine vorbestimmte Signalverarbeitung an den Sprachdaten der Sprache vornimmt, die durch jedes Mikrofonelement aufgenommen wird. Eine Detailkonfiguration einer omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 wird im Folgenden beispielsweise mit Bezug auf 4 beschrieben.
  • Die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 übermittelt ein Sprachdatenpaket (ein Beispiel eines Pakets PKT (siehe 15B)), das Sprachdaten der Sprache enthält, die durch jede der Mikrofoneinheiten 22 und 23 (siehe 2A) aufgenommen wurde, an die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 oder die Rekorder-Vorrichtung 4 über das Netzwerk NW.
  • Beim Bilden der Richtwirkung in der Orientierungsrichtung (siehe folgende Beschreibung) entsprechend der Position, die von der Bedienungseinheit 32 durch Bedienung des Benutzers bezeichnet wurde (bezeichnete Position), unter Verwendung der Sprachdaten, die von der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 übermittelt wurden, bildet die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 die Richtwirkung der Sprachdaten in der Orientierungsrichtung, die eine spezifische Richtung ist, unter Verwendung der Schallgeschwindigkeit Vs eines Tons, der sich von einer Tonquelle zu jedem Mikrofonelement 221, 222, ..., und 22n (siehe 3) berechnet, und einer Verzögerungszeit (siehe 3), die sich für jedes Mikrofonelement unterscheidet.
  • Auf diese Weise kann die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 ein Tonniveau der Sprache, die von der Orientierungsrichtung aufgenommen wurde, in der die Richtwirkung gebildet ist, erhöhen, sodass es relativ höher als ein Lautstärkeniveau von Sprache ist, die aus einer anderen Richtung aufgenommen wird. Ein Verfahren zum Berechnen der Orientierungsrichtung ist eine bekannte Technologie, und eine detaillierte Beschreibung davon wird hier ausgelassen.
  • Zusätzlich kann eine jede Mikrofoneinheit 22 und 23 der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 ein ungerichtetes Mikrofon sein. Ein bidirektionales Mikrofon, ein unidirektionales Mikrofon oder eine Kombination davon können ebenfalls verwendet werden.
  • Zusätzlich kann als Kameravorrichtung C11 nicht nur eine omnidirektionale Kamera verwendet werden, die in alle Richtungen Bilder aufnimmt, sondern ebenso eine Kamer mit einer Schwenk-, Neige- und einer Zoomfunktion oder eine fixierte Kamera, die die zu überwachende Position aufnimmt. In diesem Fall kann die Kamera auch eine Kombination von mehreren Kameras und nicht nur eine einzelne Kamera sein.
  • 2A bis 2E sind externe Ansichten von omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtungen 2A, 2B, 2C, 2D und 2E. Bei den omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtungen 2A, 2B, 2C, 2D und 2E, die in den 2A bis 2E illustriert sind, unterscheiden sich die äußeren Ansichten und die Anordnungen der mehreren Mikrofoneinheiten voneinander, obgleich die Funktionen der omnidirektionalen Mikrofonanordnungen die gleichen sind. In einem Fall, in dem es nicht notwendig ist, spezifisch die omnidirektionalen Mikrofonanordnungen zu unterscheiden, werden die Vorrichtungen gemeinsam als omnidirektionale Mikrofonanordnung 2 bezeichnet.
  • Die omnidirektionale Mikrofonanordnung 2A, die in 2A illustriert ist, weist ein scheibenförmiges Gehäuse 21 auf. In dem Gehäuse 21 sind mehrere Mikrofoneinheiten 22 und 23 konzentrisch angeordnet. Insbesondere sind mehrere Mikrofoneinheiten 22 entlang einer großen ringförmigen Form mit dem gleichen Mittelpunkt wie dem Gehäuse 21 angeordnet, und mehrere Mikrofoneinheiten 23 sind konzentrisch entlang einer kleineren ringförmigen Form mit dem gleichen Mittelpunkt mit dem Gehäuse 21 angeordnet. Intervalle zwischen jeder der mehreren Mikrofoneinheiten 22 sind groß, und der Durchmesser einer jeden Mikrofoneinheit 22 ist groß. Daher sind die Charakteristiken der mehreren Mikrofoneinheiten 22 für einen Niederfrequenzbereich geeignet. Andererseits sind die Intervalle zwischen jeder der mehreren Mikrofoneinheiten 23 eng, und der Durchmesser einer jeden Mikrofoneinheit 23 ist gering. Daher sind die Charakteristiken der mehreren Mikrofoneinheiten 23 für einen Hochfrequenzbereich geeignet.
  • Die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2B, die in 2B illustriert ist, weist ein scheibenförmiges Gehäuse 21 auf. In dem Gehäuse 21 sind mehrere Mikrofoneinheiten 22 in geraden Linien mit gleichförmigen Intervallen angeordnet und derart angeordnet, dass Mittelpunkte von mehreren Mikrofoneinheiten 22, die in der horizontalen Richtung angeordnet sind, und mehreren Mikrofoneinheiten 22, die in der vertikalen Richtung angeordnet sind, sich im Mittelpunkt des Gehäuses 21 schneiden. Da die mehreren Mikrofoneinheiten 22 in horizontalen und vertikalen geraden Linien in der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2B angeordnet sind, ist es möglich, das Berechnungsausmaß des Verarbeitens des Bildens der Richtwirkung der Audiodaten zu verringern. Die mehreren Mikrofoneinheiten 22 können in lediglich einer Linie in der vertikalen oder horizontalen Richtung angeordnet sein.
  • Die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2C, die in 2C illustriert ist, umfasst ein scheibenförmiges Gehäuse 21C, dessen Durchmesser geringer ist als der der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2A, die in 2A illustriert ist. In dem Gehäuse 21C sind mehrere Mikrofoneinheiten 23 gleichförmig entlang einer Umfangsrichtung angeordnet. Die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2C in 2C hat Charakteristiken dahingehend, dass Intervalle zwischen einer jeden Mikrofoneinheit 23 eng sind und ist daher für einen Hochfrequenzbereich geeignet.
  • Die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2D, die in 2D illustriert ist, weist ein Donut-förmiges oder ringförmiges Gehäuse 21D auf, in dem ein Öffnungsabschnitt 21a mit vorbestimmter Größe in der Mitte des Gehäuses gebildet ist. In dem Gehäuse 21D sind mehrere Mikrofoneinheiten 22 konzentrisch mit gleichförmigen Intervallen in der Umfangsrichtung des Gehäuses 21D angeordnet.
  • Die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2E, die in 2E illustriert ist, umfasst ein rechteckförmiges Gehäuse 21E. In dem Gehäuse 21E sind mehrere Mikrofoneinheiten 22 mit gleichförmigen Intervallen in der äußeren Umfangsrichtung des Gehäuses 21E angeordnet. Bei der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2E, die in 2E illustriert ist, ist es möglich, die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2E sogar in einer Position wie einer Ecke zu installieren, da das Gehäuse 21E mit einer Rechteckform gebildet ist.
  • Die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 ist mit dem Netzwerk NW verbunden und kann ein Personal Computer (PC) des stationären Typs sein, der beispielsweise in einem Überwachungssytemsteuerraum (nicht dargestellt) installiert ist, oder kann ein Datenkommunikationsendgerät sein, wie beispielsweise ein tragbares Mobiltelefon, ein Tablet-Endgerät oder ein Smartphone. Die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 ist ausgestaltet, wenigstens einen Kommunikator 31, eine Bedienungseinheit 32, einen Signalprozessor 33, eine Anzeigevorrichtung 36, eine Lautsprechervorrichtung 37 und einen Speicher 38 aufzuweisen. In 1 ist der Signalprozessor 33 ausgestaltet, wenigstens einen Orientierungsrichtungsberechner 34a und eine Ausgabesteuereinheit 34c aufzuweisen, und ein Beispiel einer detaillierten Konfiguration des Signalprozessors 33 wird im Folgenden mit Bezug auf 5 beschrieben.
  • Der Kommunikator 31 empfängt das Paket PKT (siehe 15B), das von der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 und der Rekorder-Vorrichtung 4 übermittelt wurde, über das Netzwerk NW und gibt das Paket PKT an den Signalprozessor 33 aus.
  • Die Bedienungseinheit 32 ist eine Benutzerschnittstelle (UI) zum Benachrichtigen des Signalprozessors 33 hinsichtlich des Inhalts einer Bedienerbedienung und ist eine Zeigevorrichtung wie eine Maus oder eine Tastatur. Zusätzlich kann die Bedienungseinheit 32 ausgestaltet sein, ein berührungsempfindliches Paneel oder ein Touchpad zu verwenden, das beispielsweise auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung 36 angeordnet ist, und dazu in der Lage ist, durch einen Finger eines Bedieners oder einen Zeigestift bedient zu werden.
  • Die Bedienungseinheit 32 beschafft Koordinatendaten, die die Position (das heißt eine Position, wo ein Lautstärkeniveau der Sprachausgabe von der Lautsprechervorrichtung 37 zu verringern oder zu erhöhen ist) des Bildes (das heißt eines Bildes, das von der Kameravorrichtung C11 aufgenommen wurde, sowie im Folgenden), das auf der Anzeigevorrichtung 36 angezeigt und durch eine Bedienung des Benutzers bezeichnet wird, und gibt die Daten an den Signalprozessor 33.
  • Der Signalprozessor 33 ist dazu ausgestaltet, beispielsweise einen Zentralprozessor (CPU), einen Mikroprozessor (MPU) oder einen digitalen Signalprozessor (DSP) zu verwenden und führt eine Steuerverarbeitung der gesamten Verwaltung einer jeden Einheit in der Richtwirkungssteuervorrichtung 3, eine Eingabeverarbeitung von Daten zwischen allen anderen Einheiten, eine Datenberechnungs-(berechnungs-)verarbeitung und eine Datenspeicherverarbeitung durch.
  • Der Orientierungsrichtungsberechner 34a berechnet Koordinaten, die die Orientierungsrichtung hinsichtlich der Sprachposition angeben, die die gewünschte Position von der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 entsprechend der Positionsbezeichnungsbedienung des Benutzers auf dem Bild angibt, das auf der Anzeigevorrichtung 36 angezeigt wird. Das spezifische Berechnungsverfahren durch den oben beschriebenen Orientierungsrichtungsberechner 34a ist eine bekannte Technologie, und Details davon werden hier nicht wiederholt.
  • Der Orientierungsrichtungsberechner 34a berechnet die Orientierungsrichtungskoordinaten zu der Sprachposition von der installierten Position der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 unter Verwendung der Daten der Entfernung und der Richtung von der installierten Position der Kameravorrichtung C11 zu der Sprachposition. Beispielsweise in einem Fall, wo das Gehäuse der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 und der Kameravorrichtung C11 integral angebracht sind, sodass das Gehäuse die Kameravorrichtung C11 umgibt, können die Richtung (der horizontale Winkel und der vertikale Winkel) von der Kameravorrichtung C11 zu der Sprachposition als die Orientierungsrichtungskoordinaten von der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 zu der Sprachposition verwendet werden.
  • In einem Fall, bei dem das Gehäuse der Kameravorrichtung C11 und das Gehäuse der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 voneinander separat angebracht sind, berechnet der Orientierungsrichtungsberechner 34a die Orientierungsrichtung von der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 zu der Sprachposition unter Verwendung von Kalibrierungsparameterdaten, die vorab berechnet sind, und von Daten der Richtung (horizontaler Winkel und vertikaler Winkel) von der Kameravorrichtung C11 zu der Sprachposition. Die Kalibrierung ist eine Bedienung zum Berechnen oder Beschaffen eines vorbestimmten Kalibrierungsparameters, der für den Orientierungsrichtungsberechner 34a der Richtwirkungssteuervorrichtung 3 nötig ist, um die Koordinaten einschließlich der Orientierungsrichtung zu berechnen, und es wird angenommen, dass diese durch die bekannte Technologie vorab durchgeführt wird.
  • Die Sprachposition ist eine Position eines tatsächlichen Überwachungsziels oder eines Tonaufnahmeziels in dem Feld, das der bezeichneten Position des Bildes entspricht, das auf der Anzeigevorrichtung 36 angezeigt wird, und die durch die Bedienungseinheit 32 unter Verwendung des Fingers des Benutzers oder eines Zeigestifts bezeichnet wurde.
  • Die Ausgabesteuereinheit 34c steuert den Betrieb der Anzeigevorrichtung 36 und der Lautsprechervorrichtung 37 und zeigt beispielsweise die Bilddaten, die von der Kameravorrichtung C11 übermittelt wurden, auf der Anzeigevorrichtung 36 an und gibt die Sprachdaten, die in dem Paket PKT (beispielsweise einem Sprachdatenpaket) enthalten sind, das von der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 übermittelt wurde, von der Lautsprechervorrichtung 37 entsprechend beispielsweise der Bedienung durch den Benutzer aus. Zusätzlich bildet die Ausgabesteuereinheit 37c als einem Beispiel eines Richtwirkungsformers die Richtwirkung der Sprachdaten, die von der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 aufgenommen wurden, von der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 zu der Orientierungsrichtung, die durch die Koordinaten angegeben wird, die durch den Orientierungsrichtungsberechner 34a berechnet wurden. Die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 kann jedoch ebenso die Richtwirkung bilden.
  • Die Anzeigevorrichtung 36 als ein Beispiel einer Anzeigeeinheit zeigt die Bilddaten, die von beispielsweise der Kameravorrichtung C11 übermittelt wurden, auf dem Bildschirm unter der Steuerung der Ausgabesteuereinheit 34c entsprechend beispielsweise der Bedienung durch den Benutzer an.
  • Die Lautsprechervorrichtung 37 als ein Beispiel einer Sprachausgabeeinheit gibt die Sprachdaten, die in dem Paket PKT, das von der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 übermittelt wurden oder die Sprachdaten, in denen die Richtwirkung in der Orientierungsrichtung gebildet wurde, die von dem Orientierungsrichtungsberechner 34a berechnet wurde, aus. Die Anzeigevorrichtung 36 und die Lautsprechervorrichtung 37 können separat von der Richtwirkungssteuervorrichtung 3 konfiguriert sein.
  • Der Speicher 38 als ein Beispiel einer Speichereinheit ist unter Verwendung beispielsweise eines Speichers mit wahlfreiem Zugriff (RAM) konfiguriert und fungiert als ein Arbeitsspeicher zum Zeitpunkt des Betriebs einer jeden Einheit in der Richtwirkungssteuervorrichtung 3 und speichert darüber hinaus die Daten, die für den Betrieb einer jeden Einheit in der Richtwirkungssteuervorrichtung 3 nötig sind.
  • Die Rekorder-Vorrichtung 4 als ein Beispiel eines Sprach-Rekorders speichert die Sprachdaten, die in dem Paket PKT enthalten sind, das von der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 übermittelt wurde, und die Bilddaten, die beispielsweise von der Kameravorrichtung C11 übermittelt wurden, in Verbindung miteinander. Ferner wird auch ein Fehlerbenachrichtigungspaket, das von der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 übermittelt wird, als ein Protokoll gespeichert. Da mehrere Kameravorrichtungen in dem Versagenserfassungssystem 10 enthalten sind, das in 1 illustriert ist, kann die Rekorder-Vorrichtung 4 die Bilddaten, die von jeder Kameravorrichtung übermittelt werden, und die Sprachdaten, die in dem Paket PKT, das von der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 übermittelt wird, in Verbindung miteinander speichern.
  • In einem Fall des Empfangens des Fehlerbenachrichtigungspakets von der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 separat von dem Paket PKT der Sprachdaten während des Aufzeichnens (mit anderen Worten, während des Speicherns des Pakets PKT der Sprachdaten, das von der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 übermittelt wird) oder in einem Fall des Empfangens des Pakets PKT der Sprachdaten, in denen Information hinsichtlich des Mikrofonelements enthalten ist, das sich im Versagen befindet, veranlasst die Rekorder-Vorrichtung 4 eine LED (nicht dargestellt) als einem Beispiel einer Belichtungseinheit, die auf der Frontfläche des Gehäuses der Rekorder-Vorrichtung 4 angeordnet ist, zu blinken, oder veranlasst eine LCD (nicht dargestellt) als einem Beispiel einer Anzeigeeinheit, die auf der Frontfläche des Gehäuses der Rekorder-Vorrichtung 4 angeordnet ist, Informationen anzuzeigen. Auf diese Weise kann die Rekorder-Vorrichtung 4 den Benutzer visuell hinsichtlich der Tatsache benachrichtigen, dass sich ein Mikrofonelement im Versagen befindet.
  • In einem Fall des Empfanges des Fehlerwiederherstellungspakets von der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 separat von dem Paket PKT der Sprachdaten während des Aufzeichnens (mit anderen Worten während des Speicherns des Pakets PKT der Sprachdaten, das von der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 übermittelt wird) oder in einem Fall des Empfangens des Pakets PKT der Sprachdaten, in dem Information hinsichtlich des wiederhergestellten (erholten) Mikrofonelements gespeichert sind, veranlasst die Rekorder-Vorrichtung 4 eine LED (nicht dargestellt), die auf der Frontfläche des Gehäuses der Rekorder-Vorrichtung 4 vorgesehen ist, mit dem Blinken aufzuhören oder veranlasst eine LCD (nicht dargestellt) als einem Beispiel einer Anzeigeeinheit, die auf der Frontfläche des Gehäuses der Rekorder-Vorrichtung 4 vorgesehen ist, mit dem Anzeigen aufzuhören. Auf diese Weise kann die Rekorder-Vorrichtung 4 den Benutzer visuell hinsichtlich der Tatsache benachrichtigen, dass ein wiederhergestelltes (erholtes) Mikrofonelement vorliegt.
  • 3 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel eines Prinzips des Bildens einer Richtwirkung in einer Richtung θ hinsichtlich einer Sprache erläutert, die durch die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 aufgenommen wird. In 3 wird ein Prinzip der Richtwirkungsbildungsverarbeitung unter Verwendung des Verzögerungssummenverfahrens kurz beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Verfahren jedoch nicht auf den Fall beschränkt, bei dem das Richtwirkungsbildungverarbeiten unter Verwendung des Verzögerungssummenverfahrens durchgeführt wird, das in 3 illustriert ist, und beispielsweise kann das Richtwirkungsbildungsverabeiten unter Verwendung des Verzögerungsdifferenzverfahrens durchgeführt werden, das in NPTL 1 illustriert ist.
  • In 3 fällt eine Schallwelle, die von einer Tonquelle 80 erzeugt wurde, in jedes Mikrofonelement 221, 222, 223, ..., 22(n – 1) und 22n, das in die Mikrofoneinheiten 22 und 23 der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 eingebettet ist, mit einem konstanten Einfallwinkel θ ein. Der Einfallwinkel θ, der in 3 illustriert ist, kann ein horizontaler Winkel und/oder ein vertikaler Winkel von der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 zu der Sprachposition sein.
  • Die Schallquelle 80 ist beispielsweise ein Subjekt einer Schallwellenkamera, das in der Richtung der Tonaufnahme durch die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 existiert und existiert in der Richtung des vorbestimmten Winkels θ zur Oberfläche des Gehäuses 21 der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2. Zusätzlich wird angenommen, dass das Intervall d zwischen jedem Mikrofonelement 221, 222, 223, ..., 22(n – 1) und 22n konstant ist.
  • Die Schallwelle, die von der Schallquelle 80 erzeugt wird, kommt zuerst an Mikrofonelement 221 an (breitet sich dorthin aus), um aufgenommen zu werden und kommt als nächstes an Mikrofonelement 222 an, um dort aufgenommen zu werden, und kommt in ähnlicher Weise nacheinander an den anderen Mikrofonelementen an, um aufgenommen werden, und kommt schließlich an Mikrofonelement 22n an, um aufgenommen zu werden.
  • Die Richtung zur Schallquelle 80 von der Position eines jeden Mikrofonelements 221, 222, 223, ..., 22(n – 1) und 22n der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 ist die gleiche Richtung zu der Sprachposition entsprechend der bezeichneten Position auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung 36, die durch den Benutzer bezeichnet wurde, von jedem Mikrofonelement der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2.
  • Hierbei entstehen Zeitdifferenzen τ1, τ2, τ3, ... τ(n – 1) zwischen der Zeit, wenn die Schallquelle an jedem Mikrofonelement 221, 222, 223, ... 22(n – 1) ankommt, und der Zeit, wenn die Schallquelle schließlich an dem Mikrofonelement 22n ankommt. Aus diesem Grund wird, in einem Fall, in dem die Sprachdaten, die von jedem Mikrofonelement 221, 222, 223, ..., 22(n – 1) und 22n aufgenommen werden, als solche miteinander addiert werden, das Gesamtlautstärkeniveau der Schallwelle gering, da die Addition mit voneinander abweichenden Phasen vorgenommen wird.
  • τ1 ist eine Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die Schallwelle an Mikrofonelement 221 ankommt, und dem Zeitpunkt, zu dem die Schallwelle an dem Mikrofonelement 22n ankommt. τ2 ist eine Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die Schallwelle an dem Mikrofonelement 222 ankommt, und dem Zeitpunkt, zu dem die Schallwelle an dem Mikrofonelement 22n ankommt. τ(n – 1) ist eine Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die Schallwelle an Mikrofonelement 22(n – 1) ankommt, und dem Zeitpunkt, zu dem die Schallwelle an dem Mikrofonelement 22n ankommt.
  • In der Richtwirkungsbildungsverarbeitung der vorliegenden Ausführungsform wird ein analoges Sprachsignal in ein digitales Sprachsignal durch jeden AD-Konverter 241, 242, 243, ..., 24(n – 1) und 24n konvertiert, der entsprechend zu jedem Mikrofonelement 221, 222, 223, ..., 22(n – 1) und 22n vorgesehen ist.
  • Ferner wird eine vorbestimmte Verzögerungszeit zu dem digitalen Sprachsignal in jeder Verzögerungsvorrichtung 251, 252, 253, ... 25(n – 1) und 25n hinzugefügt, die entsprechend zu jedem Mikrofonelement 221, 222, 223, ..., 22(n – 1) und 22n vorgesehen sind.
  • Die Ausgabe einer jeden Verzögerungsvorrichtung 251, 252, 253, ..., 25(n – 1) und 25n wird in einem Ausgabeaddierer 39 addiert.
  • In einem Fall, bei dem die Richtwirkungsbildungsverabeitung in der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 durchgeführt wird, sind die Verzögerungsvorrichtungen 251, 252, 253, ..., 25(n – 1) und 25n in der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 vorgesehen, und in einem Fall, in dem die Richtwirkungsbildungsverarbeitung in der Richtwirkungssteuervorrichtung 3 ausgeführt wird, sind die Verzögerungsvorrichtungen 251, 252, 253, ..., 25(n – 1) und 25n in der Richtwirkungssteuervorrichtung 3 vorgesehen.
  • Ferner gibt in der Richtwirkungsbildungsverarbeitung, die in 3 illustriert ist, jede Verzögerungsvorrichtung 251, 252, 253, ..., 25(n – 1) und 25n die Verzögerungszeit entsprechend zu der Ankunftszeitdifferenz in jedem Mikrofonelement 221, 222, 223, ..., 22(n – 1) und 22n und richtet alle Phasen der Schallwelle aus und synchronisiert sie, wonach die Sprachdaten nach der Verzögerungsverarbeitung in dem Ausgabeaddierer 39 addiert werden. Auf diese Weise können die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 oder die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 die Richtwirkung der Sprache in der Richtung θ bilden, die durch jedes Mikrofonelement 221, 222, 223, ..., 22(n – 1) und 22n aufgenommen wurde.
  • Beispielsweise entspricht in 3 jede Verzögerungszeit D1, D2, D3, ..., D(n – 1) und Dn, die von jeder Verzögerungsvorrichtung 251, 252, 253, ..., 25(n – 1) und 25n gegeben wird, jeweils der Ankunftszeitdifferenz τ1, τ2, τ3, ..., τ(n – 1) und wird durch Gleichung (1) ausgedrückt. Gleichung (1)
    Figure DE102015213583A1_0002
  • L1 ist die Differenz in der Schallwellenankunftsdistanz zwischen Mikrofonelement 221 und Mikrofonelement 22n. L2 ist die Differenz in der Schallwellenankunftsdistanz zwischen Mikrofonelement 222 und Mikrofonelement 22n. L3 ist die Differenz in der Schallwellenankunftsdistanz zwischen Mikrofonelement 223 und Mikrofonelement 22n und in ähnlicher Weise ist L(n – 1) die Differenz in der Schallwellenankunftsdistanz zwischen Mikrofonelement 22(n – 1) und Mikrofonelement 22n. Vs ist die Schallgeschwindigkeit der Schallwelle. Diese Schallgeschwindigkeit Vs kann durch die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 berechnet werden oder kann durch die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 berechnet werden (siehe folgende Beschreibung). L1, L2, L3, ..., L(n – 1) haben bekannte Werte. In 3 ist die Verzögerungszeit Dn in der Verzögerungsvorrichtung 25n als null eingestellt.
  • In der Richtwirkungsbildungsverarbeitung ist die Verzögerungszeit Di (i ist eine ganze Zahl von eins bis n, n ist eine ganze Zahl größer oder gleich zwei), die zu den Sprachdaten der Sprache, die durch jedes Mikrofonelement aufgenommen wird, invers proportional zu der Schallgeschwindigkeit Vs, wie dies in Gleichung (1) ausgedrückt ist.
  • Wie oben beschrieben können die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 oder die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 in einfacher und beliebiger Weise die Richtwirkung der Sprachdaten der Sprache bilden, die von jedem Mikrofonelement 221, 222, 223, ..., 22(n – 1) und 22n aufgenommen werden, die in der Mikrofoneinheit 22 oder der Mikrofoneinheit 23 eingebettet sind, bilden, indem die Verzögerungszeit D1, D2, D3, ..., D(n – 1) und Dn geändert wird, die zu jeder Verzögerungsvorrichtung 251, 252, 253, ..., 25(n – 1) und 25n gegeben wird.
  • 4 ist ein Blockdiagramm, das eine interne Konfiguration einer omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 illustriert. Die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2, die in 4 illustriert ist, ist ausgestaltet, mehrere (n, beispielsweise n = 16) Mikrofonelemente 22i, n Verstärkerteile 28i, die das Ausgabesignal von jedem Mikrofonelement 22i verstärken, n AD-Konverter 24i, die die Analogsignalausgabe von jedem Verstärker 28i in das digitale Signal umsetzen, einen Kodierer 25, einen Detektor 29, einen Fehlerpaketerzeuger 27 und einen Sender 26 aufzuweisen. Hier ist das Suffix i des Mikrofonelements 22i die Zahl eines jeden Mikrofonelements von 1 bis n (Gesamtzahl der Mikrofonelemente), was ähnlich für Verstärker 28i und AD-Konverter 24i gilt.
  • Der Kodierer 25 kodiert die digitalen Sprachsignale (Sprachdaten), die von den n Teilen von AD-Konvertern 24i ausgegeben werden. Die Detektoreinheit 29 führt als ein Beispiel eines Versagensbestimmers die Versagenserfassung für jedes Mikrofonelement 22i unter Verwendung der Sprachdaten durch, die in Kodierer 25 kodiert werden.
  • In einem Fall, in dem es durch den Detektor 29 bestimmt wird, dass sich eines der Mikrofonelemente im Versagen befindet, erzeugt der Fehlerpaketerzeuger 27 ein Fehlerbenachrichtigungspaket, das Information hinsichtlich des Mikrofonelements im Versagen beinhaltet. Zusätzlich erzeugt, in einem Fall, bei dem das Mikrofonelement, das als im Versagen befindlich bestimmt wurde, durch eine Arbeit wie eine Reparatur oder eine Inspektion wiederhergestellt (rückgewonnen) wird (beispielsweise werden die akustischen Charakteristiken des Mikrofonelements zu den gewünschten Charakteristiken), der Fehlerpaketerzeuger 27 ein Fehlerwiederherstellungspaket, das Information hinsichtlich des wiederhergestellten Mikrofonelements enthält. Wie oben beschrieben wird eine Identifikationsnummer (Mikrofon-ID), die zum Identifizieren des Mikrofonelements verwendet wird, zu dem Fehlerbenachrichtigungspaket und dem Fehlerwiederherstellungspaket hinzugefügt.
  • Die Sendeeinheit 26 erzeugt das Paket PKT der kodierten Sprachdaten und übermittelt das Paket an die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 oder die Rekorder-Vorrichtung 4, die sich im Prozess des Aufzeichnens befindet. Zusätzlich übermittelt der Sender 26 das Fehlerbenachrichtigungspaket und das Fehlerwiederherstellungspaket an die Richtwirkungssteuervorrichtung oder die Rekorder-Vorrichtung 4, die sich im Prozess des Aufzeichnens befindet. Die Sendeeinheit 26 kann das Paket PKT der Sprachdaten an die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 oder die Rekorder-Vorrichtung 4, die sich im Prozess des Aufzeichnens befindet, senden, während die Information hinsichtlich des Mikrofonelements, das sich im Versagen befindet, oder des wiederhergestellten Mikrofonelements hinzugefügt wird.
  • 5 ist ein Blockdiagramm, das eine interne Konfiguration eines Signalprozessors 33 und eines Speichers 38 illustriert. Der Signalprozessor 33, der in 5 illustriert ist, ist ausgestaltet, einen Orientierungsrichtungsberechner 34a, eine Ausgabesteuereinheit 34c, eine FFT-Einheit 331, beispielsweise drei Versagensdetektoren 340, 350 und 360, einen Richtwirkungsprozessor 335, eine Invers-FFT-Einheit 336 und eine Bestimmungseinheit 337 aufzuweisen. Zur Vereinfachung der Erläuterung sind der Orientierungsrichtungsberechner 34a und die Ausgabesteuereinheit 34c in 5 nicht illustriert.
  • Die FFT-Einheit 331 (Fast Fourier Transform) führt eine Fourier-Transformation an dem Eingabezeitachsensignal durch, um das Zeitachsensignal der Sprachdaten in ein Frequenzachsensignal umzusetzen. Die Ausgabe der FFT-Einheit 331 wird in die drei Versagensdetektoren 340, 350, 360 und den Richtwirkungsprozessor 335 eingegeben.
  • Der Versagensdetektor 340 umfasst eine Glättungseinheit 341, eine Vergleichseinheit 342, eine Mittelwertberechnungseinheit 343 und einen Ergebnisspeicher 345. Die Konfigurationen der Versagensdetektoren 340, 350 und 360 sind die gleichen, und die Beschreibung wird mit Bezug auf den Versagensdetektor 340 als einem Beispiel vorgenommen. Die Beschreibung der Inhalte, die in den drei Versagensdetektoren 340, 350 und 360 die gleiche ist, wird vereinfacht oder ausgelassen, und die Inhalte, die sich voneinander unterscheiden, werden beschrieben.
  • Ein Signal mit einem vorbestimmten Bereich einer Frequenzkomponente mit beispielsweise 250 Hz als einem Mittelpunkt aus der Ausgabe der FFT-Einheit 331 wird in den Versagensdetektor 340 eingegeben. Zusätzlich wird ein Signal mit einem vorbestimmten Bereich von Frequenzkomponenten mit beispielsweise 1 kHz als Mittelpunkt aus der Ausgabe der FFT-Einheit 331 in den Versagensdetektor 350 eingegeben. In ähnlicher Weise wird ein Signal mit einem vorbestimmten Bereich einer Frequenzkomponente mit beispielsweise 4 kHz als einem Mittelpunkt aus der Ausgabe der FFT-Einheit 331 in den Versagensdetektor 360 eingegeben.
  • Die Glättungseinheit 341 berechnet ein Schalldruckniveau (akustische Leistung) und glättet das Druckniveau unter Verwendung eines Abtastergebnisses eines Frames (beispielsweise 256 Signale) von Audiosignalen, die von dem Mikrofonelement 22i ausgegeben werden, und erhält dann eine akustische Mittelwertleistung (im Folgenden als „Mittelwertleistung“ bezeichnet) der Audiosignale für jedes Mikrofonelement 22i.
  • Die Mittelwertberechnungseinheit 343 glättet die Mittelwertleistung aller verwendbaren (mit anderen Worten nicht im Versagen befindlichen) Mikrofonelemente aus den gesamten Mikrofonelementen der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 und berechnet dann die akustische Gesamtmittelwertleistung (im Folgenden einfach als „Gesamtmittelwertleistung“ bezeichnet) der Audiosignale.
  • Die Vergleichseinheit 342 bestimmt, ob die Differenz zwischen der Mittelwertleistung des Mikrofonelements, das Gegenstand der Inspektion zur Versagenserfassung ist, und der Gesamtmittelwertleistung aller verwendbaren Mikrofonelemente innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (beispielsweise eines Bereichs von ±6 dB) liegt. Der Ergebnisspeicher 345 speichert die Ausgabe (Vergleichsergebnis) von Vergleichseinheit 342.
  • Als ein Beispiel des Verarbeitens der Ausgabesteuereinheit 34c bildet der Richtwirkungsprozessor 335 die Richtwirkung der Sprache unter Verwendung der Sprachdaten, die durch das Mikrofonelement 22i aufgenommen wurde, und den Koordinaten, die die Orientierungsrichtung zu der Sprachposition angeben, die der bestimmten Position des Bildes, das auf der Anzeigevorrichtung 36 angezeigt wird, die durch die Bedienungseinheit 32 bezeichnet wird. In der obigen Beschreibung ist der Richtwirkungsprozessor 335 beschrieben, sodass er als ein Beispiel einer Ausgabesteuereinheit 34c enthalten ist. Der Richtwirkungsprozessor 335 kann jedoch als ein Prozessor in einem Signalprozessor 33 konfiguriert sein, der nicht die Ausgabesteuereinheit 34c ist.
  • Als ein Beispiel des Verarbeitens einer Ausgabesteuereinheit 34c führt die Invers-FFT-Einheit 336 (Inverse Fast Fourier Transform) eine inverse Fourier-Transformation an der Ausgabe (das heißt dem Frequenzachsensignal der Sprache, an dem die Richtwirkung der Sprache in der Orientierungsrichtung gebildet wurde) des Richtwirkungsprozessors 335 aus, um das Frequenzachsensignal der Sprachdaten in das Zeitachsensignal umzusetzen, und gibt dann das Ergebnis an die Lautsprechereinheit 37 aus. Die Invers-FFT-Einheit 336 ist ebenso als in einem Beispiel einer Ausgabesteuereinheit 34c enthalten beschrieben, ähnlich zu dem Richtwirkungsprozessor 335. Die Invers-FFT-Einheit 336 kann jedoch auch als ein Prozessor in einem Signalprozessor 33 konfiguriert sein, der nicht die Ausgabesteuereinheit 34c ist.
  • Die Bestimmungseinheit 337 als ein Beispiel eines Versagensbestimmers bestimmt, ob eines der Mikrofonelemente 22i sich im Versagen befindet, auf Basis des Vergleichsergebnisses, das in jedem der Ergebnisspeicher 345, 355 und 365 eines jeden der drei Versagensdetektoren 340, 350 und 360 gespeichert ist.
  • Der Speicher 38 ist zum Verwenden beispielsweise eines Speichers mit wahlfreiem Zugriff (RAM) konfiguriert und ist ausgestaltet, einen Speicher 381 für Information zu nutzbaren Mikrofonen und einen Protokollinformationsspeicher 382 aufzuweisen. Der Speicher 381 für Information zu nutzbaren Mikrofonen speichert Information hinsichtlich des Mikrofonelements, das sich nicht im Versagen befindet (mit anderen Worten nutzbar ist) aus der Gesamtheit der Mikrofonelemente der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2. Der Speicher 381 für Information zu nutzbaren Mikrofonen kann die Information hinsichtlich der unbenutzbaren Mikrofonelemente zusammen mit der Information hinsichtlich der nutzbaren Mikrofonelemente speichern.
  • Der Protokollinformationsspeicher 382 speichert das Bestimmungsergebnis, in dem durch den Bestimmer 337 bestimmt ist, dass sich ein Mikrofonelement im Versagen befindet.
  • Als nächstes wird ein Betrieb des Versagenserfassungssystems 10 in der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform bestimmt die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2, ob ein Versagen bei Mikrofonelement 22i vorliegt, und ferner bestimmt die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 ebenso, ob ein Versagen bei Mikrofonelement 22i vorliegt. Als erstes wird ein Betrieb des Bestimmens, ob ein Versagen des Mikrofonelements 22i in der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 mit Bezug auf 6A und 6B beschreiben. 6A und 6B sind Diagramme, die ein Fehlererfassungsverarbeitungsverfahren erläutern, das durch die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 durchgeführt wird.
  • Wie in 6A illustriert beschafft zum Zeitpunkt des Erhaltens der Mittelwertleistung und der Gesamtmittelwertleistung, die im Erfassen des Versagens eines Mikrofonelements 22i verwendet werden, der Detektor 29 512 Teile von Abtastdaten durch Abtasten der 16 Kanäle (16 Mikrofonelemente) von Sprachdaten von 32 msec mit der Abtastfrequenz von 16 kHz. Die Erfassungseinheit 29 berechnet die Leistung (Mittelwertleistung), die ein Nach-Glättungs-Schalldruckniveau hinsichtlich des Mikrofonelements 22i ist, das Gegenstand der Inspektion zur Versagenserfassung ist, unter Verwendung der besten 256 Teile von Abtastdaten aus den 512 Teilen von Abtastdaten.
  • Ferner berechnet der Detektor 29 den Mittelwert des Nach-Glättungs-Schalldruckniveaus (Leistung) hinsichtlich aller Mikrofonelemente, die sich nicht im Versagen befinden (mit anderen Worten nutzbar sind) aus der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 unter Verwendung der besten 256 Teile von Abtastdaten aus den 512 Abtastdaten und berechnet dann die Gesamtmittelwertleistung aller Mikrofonelemente (beispielsweise 16 Mikrofonelemente). Wie oben beschrieben ist es möglich, die Genauigkeit des Berechnens der Mittelwertleistung zu verbessern, da der Detektor 29 das Abtasten an den Sprachdaten in einem vorbestimmten Intervall (Periode = 1/16 kHz) durchführt und die Mittelwertleistung unter Verwendung von vielen Abtastdaten berechnet.
  • Wie in 6B illustriert führt zum Zeitpunkt des Durchführens der Erfassung des Versagens des Mikrofonelements 22i der Detektor 29 periodisch das Abtasten der Sprachdaten von 16 Mikrofonelementen in einem Intervall von etwa einer Sekunde durch und berechnet dann die Nach-Glättungs-Mittelwertleistung unter Verwendung der Abtastdaten. In einem Fall, bei dem die Differenz zwischen der Mittelwertleistung und der Gesamtmittelwertleistung der Mikrofonelemente sich innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (Bereich von ±6 dB) befindet, bestimmt der Detektor 29, dass der Zustand normal ist (angegeben als „O“ in der Darstellung von 6B), und in einem Fall, bei dem die Differenz den vorbestimmten Bereich überschreitet, bestimmt der Detektor 29, dass ein Fehler vorliegt (angegeben als „X“ in der Darstellung von 6B). Zusätzlich, in einem Fall, bei dem beispielsweise als ein Vergleichsergebnis es in fünf aufeinanderfolgenden Malen bestimmt wird, dass ein Fehler auftritt, bestimmt der Detektor 29, dass sich das Mikrofonelement im Versagen befindet. In einem Fall, bei dem bei einem der fünf Male ein normales Ergebnis bestimmt wird, setzt der Detektor 29 die Zahl von Fehlern auf null zurück, bis der Zeitpunkt der Bestimmung normal ist, und bestimmt dann, dass das Mikrofonelement normal ist. Zusätzlich bestimmt, auch nachdem das Mikrofonelement einmal als im Versagen bestimmt wurde, in einem Fall, bei dem beispielsweise als ein Vergleichsergebnis bei fünf aufeinanderfolgenden Malen bestimmt wurde, dass der Zustand normal ist, der Detektor 29, dass sich das Mikrofonelement zurückgesetzt (wiederhergestellt) hat und daher normal ist.
  • 7 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Betriebsablauf einer Fehlererfassungsverarbeitung in der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 erläutert. In 7 steht eine Variable p für die Zahl von aufeinanderfolgenden NGs (die Zahl von aufeinanderfolgenden Fehlern) und eine Variable m steht für die Zahl von aufeinanderfolgenden OKs (die Zahl von aufeinanderfolgenden Normalergebnissen). Zusätzlich wird die Fehlererfassungsverarbeitung, die in 7 illustriert ist, für jedes Mikrofonelement durchgeführt und beispielsweise in einem Fall, bei dem die Zahl von Gesamtmikrofonelementen 16 beträgt, ist die Fehlererfassungsverarbeitung aller Mikrofonelemente beendet, wenn die Verarbeitung 16 mal durchgeführt wurde.
  • Als erstes setzt der Detektor 29 den Wert von aufeinanderfolgenden NGs p und den Wert von aufeinanderfolgenden OKs m auf null (S1). Die Erfassungseinheit 29 führt das Abtasten an den von Kodierer 25 kodierten Sprachdaten durch (S2). Bei diesem Abtasten werden beispielsweise die oberen 256 Abtastdaten der Sprachdaten von 32 msec innerhalb eines Sekundenintervalls extrahiert.
  • Die Erfassungseinheit 29 berechnet die Mittelwertleistung von 256 Teilen von Abtastdaten (S3). Ferner berechnet der Detektor 29 die Mittelwertleistung aller Kanäle (das heißt aller Mikrofonelemente) (Gesamtmittelwertleistung) (S4). Beispielsweise kann der Detektor 29 die Gesamtmittelwertleistung durch Speichern der Gesamtmittelwertleistung nach Berechnen der Mittelwertleistung eines jeden Mikrofonelements berechnen, gefolgt von Mitteln der Mittelwertleistung aller letzten Mikrofonelemente, oder kann die Gesamtmittelwertleistung durch Addieren der 256 Teile von Abtastdaten aller Mikrofonelemente und anschließendes Mitteln der addierten Abtastdaten berechnen. Die Erfassungseinheit 29 speichert die berechnete Gesamtmittelwertleistung in dem Speicher (nicht dargestellt).
  • Die Erfassungseinheit 29 liest die Gesamtmittelwertleistung, die in dem Speicher gespeichert ist (S5) und vergleicht die Mittelwertleistung, die in S3 berechnet wurde, und die Gesamtmittelwertleistung (S6).
  • Die Erfassungseinheit 29 bestimmt, ob die Differenz zwischen der Mittelwertleistung und der Gesamtmittelwertleistung innerhalb des vorbestimmten Differenzniveaus liegt, das heißt ob sie den vorbestimmten Bereich überschreitet (beispielsweise hier, ob sie ±6 dB überschreitet) (S7). In einem Fall, bei dem kein Niveauunterschied vorliegt, das heißt der Niveauunterschied nicht den vorbestimmten Bereich überschreitet, mit anderen Worten in einem Fall, bei dem die Niveaudifferenz innerhalb von ±6 dB liegt und es bestimmt wird, dass es normal ist (NEIN in S7), bestimmt der Detektor 29, ob eine Fehlerbenachrichtigung durchgeführt wird (S8). In einem Fall, bei dem die Fehlerbenachrichtigung nicht durchgeführt wird (NEIN in S8), kehrt die Verarbeitung des Detektors 29 zu Schritt S2 zurück.
  • Andererseits, in einem Fall, bei dem die Fehlerbenachrichtigung in Schritt S8 durchgeführt wurde (JA in Schritt S8), erhöht der Detektor 29 den Wert der Zahl von aufeinanderfolgenden OKs durch ein Inkrement von eins (S9). Die Erfassungseinheit 29 bestimmt, ob der Wert von der Zahl von aufeinanderfolgenden OKs m fünf geworden ist (S10). In einem Fall, bei dem der Wert von m geringer als fünf ist (NEIN in S10), kehrt die Verarbeitung des Detektors 29 zu Schritt S2 zurück. Andererseits erzeugt, in einem Fall, bei dem der Wert von m fünf beträgt (JA in S10) der Fehlerpaketerzeuger 27 das Fehlerwiederherstellungspaket (S11). Ein Ersetzen des versagenden Mikrofonelements durch eine vorbestimmte Operation oder ein Erholen des versagenden Mikrofonelements zu einem normalen Mikrofonelement durch Reparieren sind Beispiele des Ergebnisses des Verarbeitens in S11.
  • Die Sendeeinheit 26 übermittelt das Fehlerwiederherstellungspaket, das durch den Fehlerpaketerzeuger 27 erzeugt wurde, an die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 oder die Rekorder-Vorrichtung 4, die sich im Prozess des Aufzeichnens befindet (S12). Die Erfassungseinheit 29 setzt den Wert der Zahl von aufeinanderfolgenden OKs m auf null zurück (S13). Nach Schritt S13 kehrt die Verarbeitung des Detektors 29 zu Schritt S2 zurück.
  • Andererseits erhöht, in einem Fall, bei dem die Niveaudifferenz zwischen der Mittelwertleistung und der Gesamtmittelwertleistung den vorbestimmten Bereich in Schritt S7 überschreitet (JA in S7) der Detektor 29 den Wert der Zahl von aufeinanderfolgenden NGs p durch ein Inkrement von eins (S14). Die Erfassungseinheit 29 bestimmt, ob der Wert der Zahl von aufeinanderfolgenden NGs fünf geworden ist (S15). In einem Fall, bei dem der Wert von p nicht fünf beträgt (NEIN in S15), kehrt die Verarbeitung des Detektors 29 zu Schritt S2 zurück. Andererseits erzeugt, in einem Fall, bei dem der Wert von p fünf beträgt (JA in S15) der Fehlerpaketerzeuger 27 das Fehlerbenachrichtigungspaket (S16). Eine Alarmbenachrichtigung ist in dem Fehlerbenachrichtigungspaket enthalten.
  • Die Sendeeinheit 26 übermittelt das Fehlerbenachrichtigungspaket, das durch den Fehlerpaketerzeuger 27 erzeugt wurde, an die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 oder die Rekorder-Vorrichtung 4, die sich im Prozess des Aufzeichnens befindet (S17). Die Erfassungseinheit 29 setzt den Wert der Zahl von aufeinanderfolgenden NGs p auf null zurück (S18). Nach Schritt S18 kehrt die Verarbeitung des Detektors 29 zu Schritt S2 zurück.
  • Wie oben beschrieben berechnet die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 die Mittelwertleistung von den besten 256 Teilen von Abtastdaten der Sprachdaten aus 32 msec eines jeden Kanals (ein Mikrofonelement) in einem Intervall von etwa einer Sekunde, vergleicht die Mittelwertleistung mit dem Mittelwert des gesamten Kanals (hier 16 Mikrofonelemente), und in einem Fall, bei dem die Differenz den Bereich von ±6 dB für fünf aufeinanderfolgende Male überschreitet, bestimmt die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2, dass sich das Mikrofonelement, das im Vergleich verwendet wird, im Versagen befindet, und sendet dann das Fehlerbenachrichtigungspaket. Die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 bestimmt das Versagen des Mikrofonelements in einem Fall des Überschreitens des Bereiches für fünf aufeinanderfolgende Male. Daher können die Fehler, die temporär beim Zeitpunkt des Aufnehmens des Tons auftreten, ausgeschlossen werden, und es ist daher möglich, die Bestimmungsgenauigkeit des Bestimmens des Versagens des Tonaufnahmeelements zu verbessern. Da das Fehlerbenachrichtigungspaket übermittelt wird, kann zusätzlich die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 in einfacher Weise das Tonaufnahmeelement, das sich im Versagen befindet, durch das Versagensdatenpaket spezifizieren. Die Rekorder-Vorrichtung 4 kann zusätzlich das Protokoll des Versagens oder der Wiederherstellung des Mikrofonelements durch das Fehlerbenachrichtigungspaket oder das Fehlerwiederherstellungspaket speichern und kann den Benutzer hinsichtlich des Versagens oder der Erholung (Wiederherstellung) des Mikrofonelements durch Blinken der LEDs (nicht dargestellt) benachrichtigen, die auf der Rekorder-Vorrichtung 4 vorgesehen sind, oder durch Anzeigen der Information auf dem LCD (nicht dargestellt), die auf der Rekorder-Vorrichtung 4 vorgesehen ist.
  • Auch für das Mikrofonelement, das als im Fehlerzustand bestimmt ist, bestimmt zusätzlich die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2, in einem Fall, bei dem die Mittelwertleistung eines derartigen Mikrofonelements sich für fünf aufeinanderfolgende Male innerhalb von ±6 dB befindet, dass das Mikrofonelement durch Ersetzen oder Reparatur wiederhergestellt ist, und übermittelt das Fehlerwiederherstellungspaket. Auf diese Weise kann die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 in einfacher Weise die Wiederherstellung des Mikrofonelements bestimmen.
  • Ale nächstes wird ein Betrieb der Richtwirkungssteuervorrichtung 3 beschrieben. 8 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Betriebsablauf der Richtwirkungsoperation und der Fehlererfassungsverarbeitung in der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 3 erläutert. In 8 empfängt der Signalprozessor 33 über den Kommunikator 31 das Paket PKT, das von der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 oder der Rekorder-Vorrichtung 4 gesendet wird (S21). Der Signalprozessor 33 bestimmt, ob die Alarmbenachrichtigung in dem Paket PKT enthalten ist (S22). In einem Fall, bei dem die Alarmbenachrichtigung nicht enthalten ist (NEIN in S22), führen die Versagensdetektoren 340, 350 und 360 im Signalprozessor 33 die Fehlererfassungsverarbeitung des Audiosignals durch (S23). Details der Fehlererfassungsverarbeitung werden weiter unten mit Bezug auf 10 und 11 beschrieben.
  • Die Bestimmungseinheit 337 im Signalprozessor 33 bestimmt, ob das Versagen des Mikrofonelements durch die Versagensdetektoren 340, 350 und 360 erfasst ist (S24). In einem Fall, bei dem das Versagen nicht erfasst ist (NEIN in S24), liest der Richtwirkungsprozessor 335 im Signalprozessor 33 die Information hinsichtlich der nutzbaren Mikrofonelemente, die im Speicher 381 für Information zu nutzbaren Mikrofonen gespeichert ist (S25).
  • Der Richtwirkungsprozessor 335 bildet die Richtwirkung der Sprachdaten in der Orientierungsrichtung, die durch den Orientierungsrichtungsberechner 34a berechnet ist, durch einen Betrieb der Eingabeeinheit 32 von der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 unter Verwendung der Sprachdaten des normalen Mikrofonelements, ohne das Mikrofonelement zu verwenden, das sich im Versagen befindet, das heißt ohne Benutzen der Sprachdaten des im Versagen befindlichen Mikrofonelements aus dem Frequenzachsensignal der Sprachdaten, an denen die schnelle Fourier-Transformation durch die FFT-Einheit 331 durchgeführt wird (S26). Wie oben beschrieben kann die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 die Richtwirkung der Sprache in einer spezifischen Richtung durch Ausschließen und Nichtverwenden des im Versagen befindlichen Mikrofonelements bilden. Daher ist es möglich, die Verschlechterung der Genauigkeit des Bildens der Richtwirkung einer Sprache in einer spezifischen Richtung zu unterdrücken.
  • Die Invers-FFT-Einheit 336 führt eine inverse Fourier-Transformation an dem Frequenzachsensignal der richtwirkungsgeformten Sprachdaten durch und gibt das Zeitachsensignal der Sprachdaten aus. Auf diese Weise wird die Sprache von der Lautsprechervorrichtung 37 ausgegeben (S27). Dann endet die Operation des Signalprozessors 33.
  • Andererseits, in einem Fall, bei dem das Versagen in Schritt S24 erfasst wird (JA in S24), gibt der Bestimmer 337 die Fehlerbenachrichtigung an die Anzeigevorrichtung 36 (S30). Eine Identifikationsnummer zum Identifizieren des Mikrofonelements wird in dieser Fehlerbenachrichtigung angegeben. Zusätzlich speichert der Bestimmer 337 ein Fehlerprotokoll im Fehlerprotokollspeicher 382 im Speicher 38 (S31). Ferner aktualisiert der Bestimmer 337 die Information hinsichtlich nutzbarer Mikrofonelemente, die im Speicher 381 für Information zu nutzbaren Mikrofonen gespeichert ist (S32). Dann schreitet die Verarbeitung des Signalprozessors 33 zu Schritt S25 fort.
  • Zusätzlich gibt in Schritt S22, in einem Fall, bei dem die Alarmbenachrichtigung in dem Paket enthalten ist, das von der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 empfangen wurde (JA in Schritt S22), der Signalprozessor 33 die Fehlerbenachrichtigung an Anzeigevorrichtung 36 (S28). Eine Identifikationsnummer zum Identifizieren des Mikrofonelements ist zu dieser Fehlerbenachrichtigung hinzugefügt. Entsprechend dieser Fehlerbenachrichtigung wird, wie es unten beschrieben ist, ein Icon einer Warnlampe 41 (siehe 12B) auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung 36 angezeigt. Zusätzlich speichert der Signalprozessor 33 das Fehlerprotokoll im Protokollinformationsspeicher 382 in Speicher 38 (S29). Dann kehrt die Verarbeitung des Signalprozessors 33 zu Schritt S21 zurück.
  • 9A und 9B sind Diagramme, die ein Fehlererfassungsverarbeitungsverfahren in der Richtwirkungssteuervorrichtung 3 erläutern. Auf Seiten der Richtwirkungssteuervorrichtung 3 wird die Verarbeitung der Bestimmung durchgeführt, ob ein Versagen des Mikrofonelements bei drei spezifischen Frequenzen (beispielsweise 250 HZ, 1 kHz und 4 kHz) vorliegt. Die Versagensdetektoren 340, 350 und 360 führen jeweils die Verarbeitung der Bestimmung durch, ob ein Versagen des Mikrofonelements vorliegt, unter Verwendung der Sprachdaten von 250 HZ, 1 kHz und 4 kHz. Die Operationen der Fehlerbestimmung durch die Fehlerdetektoren 340, 350 und 360 sind die gleichen, mit Ausnahme der Differenz in der Frequenz, die Gegenstand der Bestimmungsverarbeitung ist.
  • Wie in 9A illustriert, berechnet der Versagensdetektor 340 die Mittelwertleistung eines jeden Mikrofonelements unter Verwendung der besten 256 Teile von Abtastdaten bei der Frequenz von 250 Hz durch das gleiche Verfahren wie in 6A. Ferner berechnet der Versagensdetektor 340 die Gesamtmittelwertleistung, in der die Mittelwertleistung eines jeden Mikrofonelements gemittelt ist. In einem Fall, bei dem die Differenz zwischen der Mittelwertleistung und der Gesamtmittelwertleistung eines jeden Mikrofonelements sich innerhalb des vorbestimmten Bereichs befindet (Bereich von ±6 dB), bestimmt der Versagensdetektor 340, dass der Zustand normal ist (angegeben als „O“ in der Darstellung von 9B), und in einem Fall, bei dem die Differenz den vorbestimmten Bereich überschreitet, bestimmt der Versagensdetektor 340, dass ein Fehler vorliegt (angegeben als „X“ in der Darstellung von 9B).
  • In ähnlicher Weise berechnet der Versagensdetektor 350 die Mittelwertleistung und die Gesamtmittelwertleistung eines jeden Mikrofonelements unter Verwendung der besten 256 Teile von Abtastdaten bei der Frequenz von 1 kHz und vergleicht in ähnlicher Weise die Differenz zwischen der Mittelwertleistung und der Gesamtmittelwertleistung mit dem vorbestimmten Bereich (dem Bereich von ±6 dB). Zusätzlich berechnet in ähnlicher Weise der Versagensdetektor 350 die Mittelwertleistung und die Gesamtmittelwertleistung eines jeden Mikrofonelements unter Verwendung der besten 256 Abtastdaten bei der Frequenz von 4 kHz und vergleicht in ähnlicher Weise die Differenz zwischen der Mittelwertleistung und der Gesamtmittelwertleistung mit dem vorbestimmten Bereich (dem Bereich von ±6 dB).
  • Wie in 9B dargestellt, führt der Versagensdetektor 340 die Verarbeitung der Bestimmung, ob ein Versagen vorliegt innerhalb eines vorbestimmten Intervalls (beispielsweise annähernd 12,5 Sekunden) durch. Der Versagensdetektor 340 vergleicht die Differenz zwischen der Mittelwertleistung und der Gesamtmittelwertleistung mit dem vorbestimmten Bereich (dem Bereich von ±6 dB) unter Verwendung der Abtastdaten (250 Hz) der Sprache des Mikrofonelements, das Gegenstand der Inspektion des Versagenserfassens ist. In einem Fall, bei dem die Differenz zwischen der Mittelwertleistung und der Gesamtmittelwertleistung sich im vorbestimmten Bereich befindet (im Bereich von ±6 dB), bestimmt der Versagensdetektor 340, dass der Zustand normal ist (mit „O“ in 9B angegeben) und bestimmt andererseits, in einem Fall des Überschreitens des vorbestimmten Bereichs, dass ein Fehler vorliegt (angegeben als „X“ in 9B). Der Versagensdetektor 340 wiederholt den Vergleich für jede Periode von annähernd 12,5 Sekunden. In einem Fall, bei dem die Zahl von gezeigten Fehlern proportional 80 % oder höher im Vergleich zu der Gesamtzahl während der Periode von annähernd 12,5 Sekunden ist, bestimmt der Versagensdetektor 340, dass in dem Mikrofonelement ein Versagen vorliegt. Zusätzlich führt der Versagensdetektor 340 in der nächsten Periode von annähernd 12,5 Sekunden eine ähnliche Operation an dem nächsten Mikrofonelement durch, das Gegenstand der Inspektion ist.
  • Zusätzlich vergleicht der Versagensdetektor 350 die Differenz zwischen der Mittelwertleistung und der Gesamtmittelwertleistung mit dem vorbestimmten Bereich (dem Bereich von ±6 dB) unter Verwendung der Abtastdaten (1 kHz) der Sprache des Mikrofonelements, das Gegenstand der Inspektion für die Versagenserfassung ist, und führt dann die ähnliche Operation durch. Ferner vergleicht der Versagensdetektor 360 die Differenz zwischen der Mittelwertleistung und der Gesamtmittelwertleistung mit dem vorbestimmten Bereich (dem Bereich von ±6 dB) unter Verwendung der Abtastdaten (4 kHz) der Sprache des Mikrofonelements, das Gegenstand der Inspektion für die Versagenserfassung ist, und führt dann die ähnliche Operation durch.
  • 10 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Betriebsprozedur der Fehlererfassungsverarbeitung eines Sprachsignals in Schritt S23 erläutert, der in 8 illustriert ist. 11 ist ein Ablaufdiagramm, das die Betriebsprozedur der Fehlererfassungsverarbeitung des Sprachsignals in Schritt S23 folgend zu 10 illustriert.
  • In 10 werden zunächst die Inhalte in jedem Ergebnisspeicher 345, 355 und 365 zurückgesetzt (S41-B). Als nächstes führt der Signalprozessor 33 das Abtasten der Sprachdaten durch, die von der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 über den Kommunikator 31 eingegeben sind (S41). Die FFT-Einheit 331 führt die schnelle Fourier-Transformation an den Sprachdaten durch und teilt das Frequenzachsensignal der Sprachdaten in die oben beschriebenen drei spezifischen Frequenzen von 250 Hz, 1 kHz und 4 kHz auf (S42). Die drei Frequenzen sind Beispiele, und andere Frequenzen können verwendet werden, unabhängig davon, ob sie sich im hörbaren Bereich befinden.
  • In einem Fall von Sprachdaten von 250 Hz glättet die Glättungseinheit 341 im Versagensdetektor 340 die Leistung (Schalldruckniveau) eines jeden Mikrofonelements und berechnet die Mittelwertleistung (S43). Ferner berechnet die Mittelwertberechnungseinheit 343 die Gesamtmittelwertleistung durch Mitteln der Leistung aller verwendbaren (mit anderen Worten nicht im Versagen befindlichen) Mikrofonelemente einschließlich des Mikrofonelements, das Gegenstand der Inspektion ist (S44).
  • Die Vergleichseinheit 342 liest die Gesamtmittelwertleistung, die durch die Mittelwertberechnungseinheit 343 berechnet wird (S45) und vergleicht die Gesamtmittelwertleistung mit der Mittelwertleistung des Mikrofonelements, das Gegenstand der Inspektion ist (S46). Die Vergleichseinheit 342 speichert das Vergleichsergebnis im Ergebnisspeicher 345 (S47). Dann schreitet das Verarbeiten des Signalprozessors 33 zu Schritt S58 fort.
  • Zusätzlich, in einem Fall von Sprachdaten von 1 kHz, glättet die Glättungseinheit 351 im Versagensdetektor 350 die Leistung (Schalldruckniveau) eines jeden Mikrofonelements und berechnet die Mittelwertleistung (S48). Ferner berechnet die Mittelwertberechnungseinheit 353 die Gesamtmittelwertleistung durch Mitteln der Leistung aller verwendbaren (mit anderen Worten nicht im Versagen befindlichen) Mikrofonelemente einschließlich des Mikrofonelements, das Gegenstand der Inspektion ist (S49).
  • Die Vergleichseinheit 352 liest die Gesamtmittelwertleistung, die von der Mittelwertberechnungseinheit 343 berechnet ist (S50) und vergleicht die Gesamtmittelwertleistung mit der Mittelwertleistung des Mikrofonelements, das Gegenstand der Inspektion ist (S51). Die Vergleichseinheit 352 speichert das Vergleichsergebnis im Ergebnisspeicher 355 (S52). Dann schreitet die Verarbeitung des Signalprozessors 33 zu Schritt S58 fort.
  • Zusätzlich, in einem Fall von Sprachdaten von 4 kHz, glättet die Glättungseinheit 361 im Versagensdetektor 360 die Leistung (Schalldruckniveau) eines jeden Mikrofonelements und berechnet die Mittelwertleistung (S53). Ferner berechnet der Mittelwertberechner 363 die Gesamtmittelwertleistung durch Mitteln der Leistung aller verwendbaren (mit anderen Worten nicht im Versagen befindlichen) Mikrofonelemente einschließlich des Mikrofonelements, das Gegenstand der Inspektion ist (S54).
  • Die Vergleichseinheit 362 liest die Gesamtmittelwertleistung, die durch die Mittelwertberechnungseinheit 363 berechnet ist (S55) und vergleicht die Gesamtmittelwertleistung mit der Mittelwertleistung des Mikrofonelements, das Gegenstand der Inspektion ist (S56). Die Vergleichseinheit 352 speichert das Vergleichsergebnis im Ergebnisspeicher 365 (S57). Dann schreitet die Verarbeitung des Signalprozessors 33 zu Schritt S58 fort.
  • Der Signalprozessor 33 bestimmt, ob das Vergleichsergebnis für eine bestimmte Periode (beispielsweise annähernd 12,5 Sekunden) gespeichert ist (S58). In einem Fall, bei dem das Vergleichsergebnis für eine bestimmte Periode nicht gespeichert ist (NEIN in S58), kehrt die Verarbeitung des Signalprozessors 33 zu Schritt S41 zurück. Andererseits, in einem Fall, bei dem das Vergleichsergebnis für eine bestimmte Periode gespeichert ist (JA in S58), bestimmt der Bestimmer 337, ob als ein Vergleichsergebnis für eine bestimmte Periode die Zahl von Vergleichen, in denen der Zustand als ein Fehler bestimmt wurde, eine vorbestimmte Proportion überschreitet (beispielsweise 80 %) (S59).
  • In einem Fall des Überschreitens der vorbestimmten Proportion (beispielsweise 80 %, ebenso im Folgenden) (JA in S59), bestätigt beispielsweise der Bestimmer 337 die Bestimmung, dass sich das Mikrofonelement im Versagen befindet (S61). Hierbei bestätigt der Bestimmer 337 die Bestimmung, dass sich das Mikrofonelement im Versagen befindet, in einem Fall, bei dem die Zahl von Vergleichen, in denen der Zustand als ein Fehler bestimmt wurde, die vorbestimmte Proportion (80 %) in jeder der Frequenzbandbreiten 250 Hz, 1 kHz oder 4 kHz überschreitet. Der Bestimmer 337 kann jedoch die Bestimmung, dass sich das Mikrofonelement im Versagen befindet, in einem Fall bestätigen, in dem 80 % in allen Frequenzbandbreiten überschritten wird.
  • Andererseits bestimmt, in einem Fall, bei dem die Proportion gleich oder geringer als die vorbestimmte Proportion (80 %) ist (NEIN in S59), der Bestimmer 337, dass das Mikrofonelement normal ist. Nach Schritt S59 oder Schritt S61 schreitet die Verarbeitung des Signalprozessors 33 zu Schritt S24 fort.
  • 12A ist ein Diagramm, das einen Bildschirm der Anzeigevorrichtung 36 illustriert. Die Pulldown-Menüliste 36A, verschiedene Bedienungsknöpfe 36B und der Präsentationsabschnitt 36C für detaillierte Information werden auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung 36 angezeigt.
  • Menüs wie Ausrüstungsbaum, Gruppe, Sequenz, einfache Wiedergabe, Suche, Download, Alarmprotokoll und Ausrüstungsversagensprotokoll sind in der Pulldown-Menüliste 36A in einem Pulldown-Format enthalten. Bedienungsknöpfe wie Zoom, Fokus, Helligkeit und Voreinstellung sind als verschiedene Bedienungsknöpfe 36B enthalten. Details der ausgewählten Information werden in dem Präsentationsabschnitt 36C für detaillierte Information angezeigt.
  • 12B ist ein Diagramm, das ein Warnlampen-Icon 41 illustriert, das auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung 36 angezeigt wird. Wenn der Kommunikator 31 der Richtwirkungssteuervorrichtung 3 das Fehlerbenachrichtigungspaket von der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 empfängt und der Signalprozessor 33 die Fehlerbenachrichtigung in Schritt S28 wie oben beschrieben durchführt, stellt die Ausgabesteuereinheit 34c das Warnlampen-Icon 41 in rot blinkend an der rechten oberen Ecke des Bildschirms der Ausgabesteuereinheit 34c dar. Der Bediener (Benutzer, im Folgendes desgleichen) kann wissen, dass das Versagen in dem Mikrofonelement aufgetreten ist, indem er das rot blinkende Warnlampen-Icon 41 sieht, das in der oberen rechten Ecke angezeigt wird.
  • Danach, wenn der Kommunikator 31 der Richtwirkungssteuervorrichtung 3 das Fehlerwiederherstellungspaket von der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 empfängt, ändert die Ausgabesteuereinheit 34c das Warnlampen-Icon 41, das als rot blinkend dargestellt ist, zu einer Darstellung als grün blinkend auf der Anzeigevorrichtung 36. Wenn der Bediener das Warnlampen-Icon 41 anklickt, verschwindet die Anzeige des Warnlampen-Icons 41.
  • 13A ist ein Diagramm, das einen Bildschirm der Anzeigevorrichtung 36 illustriert. 13B ist ein Diagramm, das ein Pop-up-Window 36D illustriert, das auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung 36 angezeigt wird. Wenn die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 die Fehlererfassung durchführt und der Signalprozessor 33 die Fehlerbenachrichtigung im oben beschriebenen Schritt S30 durchführt, zeigt die Ausgabesteuereinheit 34c das Pop-up-Window 36D in der rechten unteren Ecke des Bildschirms der Anzeigevorrichtung 36 an, das anzeigt, dass das Ereignis eingetreten ist. In diesem Pop-up-Window 36D wird beispielsweise eine Nachricht angezeigt, die angibt „Es besteht ein Problem mit Mikrofon Nr. 3. 13:45, 04/01/2014“. Dann kann der Bediener wissen, dass ein Fehler in dem Mikrofonelement aufgetreten ist, indem das Pop-up-Window gesehen wird, das in der rechten unteren Ecke des Bildschirms angezeigt wird.
  • Zusätzlich, in einem Fall, bei dem das Warnlampen-Icon 41 oder das Pop-up-Window 36D auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung 36 angezeigt wird, oder in einem Fall, bei dem ein Protokoll auf Basis des Empfangs des Fehlerbenachrichtigungspakets zum Zeitpunkt gespeichert ist, zu dem die Daten in der Rekorder-Vorrichtung 4 wiedergegeben werden, kann der Bediener das Protokoll anzeigen (siehe zu einem Funktionsversagensprotokoll, das in 14A illustriert ist), hinsichtlich des Versagens des Mikrofonelements, auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung 36. 14A ist ein Diagramm, das eine Operation für die Protokollanzeige illustriert, die auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung 36 anzuzeigen ist.
  • Wenn der Benutzer das Ausrüstungsversagensprotokoll 36e anklickt und auswählt, das in der Pulldown-Menüliste 36A enthalten ist, stellt die Ausgabesteuereinheit 34c ein Ausrüstungsversagensprotokoll 36e zusammen und zeigt dieses an, und dann wird eine Ausrüstungsversagensprotokollliste 36f angezeigt.
  • 14B ist ein Diagramm, das einen Teil des Bildschirms der Anzeigevorrichtung 36 illustriert, auf dem die Protokollanzeige angezeigt wird. Das Datum, der Inhalt und der Name der Ausrüstung werden als Ausrüstungsversagensprotokoll angezeigt, wie beispielsweise „12:25/ 04/01/2014 MIC1 ECM“. Der Benutzer kann durch Sehen des Protokolls das Versagen des Mikrofonelements erkennen.
  • Das Ausrüstungsversagensprotokoll kann auch auf einem anderen Bildschirm angezeigt werden, anstelle eines Angezeigtwerdens in der Pulldown-Menüliste 36A. Zusätzlich kann als Verfahren der Benachrichtigung zum Bediener die Ausgabesteuereinheit 34c einen Alarmton von der Lautsprechervorrichtung 37 ausgeben oder kann automatisch eine elektronische Post an eine E-Mail-Adresse senden, die vorab registriert ist, ebenso wie das Anzeigen auf der Anzeigevorrichtung 36.
  • Wie oben beschrieben kann in dem Versagenserfassungssystem 10 der vorliegenden Ausführungsform die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 in einfacher Weise (beispielsweise durch Vergleichen der mittleren akustischen Leistung von 16 msec für jede Sekunde) erfassen, ob ein Versagen in einem Mikrofonelement 22i vorliegt, und ferner das Fehlerbenachrichtigungspaket, das die Information hinsichtlich des im Versagen befindlichen Mikrofonelements enthält, oder das Fehlerwiederherstellungspaket, das die Information hinsichtlich des Mikrofonelements enthält, dessen Versagen wiederhergestellt wurde, an die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 übermitteln. Die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 führt die Anzeige entsprechend dem Fehlerbenachrichtigungspaket oder dem Fehlerwiederherstellungspaket durch. Der Bediener kann in einfacher Weise vom Versagen des Mikrofonelements 22i durch das Blinken der Warnlampe oder durch Überprüfen des Protokolls erfahren.
  • Zusätzlich führt die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 die Versagenserfassung zu allen Zeiten von den Mittelwertleistungen von 25 Hz, 1 kHz und 4 kHz ungeachtet des Ergebnisses der Versagenserfassung durch die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 durch. Auf diese Weise kann die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 das Versagen des Mikrofonelements erfassen, das in Abhängigkeit von der spezifischen Frequenz auftritt. Daher kann die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 die Änderung von Frequenzcharakteristiken des Mikrofonelements durch Überwachen des Versagens an spezifischen Frequenzen überwachen, und es ist damit möglich, das Versagen mit hoher Genauigkeit zu erfassen.
  • Zusätzlich, beispielsweise in einem Fall, bei dem der Fehler (das Problem) bei 80 % oder mehr in einer jeden Frequenzbandbreite während 12,5 Sekunden auftritt, bestimmt die Richtwirkungssteuervorrichtung 3, dass sich das Mikrofonelement 22i im Versagen befindet. Durch Bestimmen, dass sich das Mikrofonelement im Versagen befindet, in einem Fall, bei dem die Frequenz von Fehlerauftreten hoch ist, kann die Genauigkeit der Versagensbestimmung verbessert werden. Zusätzlich kann die Proportion so eingestellt sein, dass sie auf andere Werte als 80 % veränderbar ist, sodass die Versagensbestimmung entsprechend der Situation durchgeführt werden kann. Hier wird die Wiederherstellungsbestimmung nicht durchgeführt. Der Bediener kann durch die Anzeige des Pop-up-Windows oder durch Überprüfen des Protokolls vom Versagen des Mikrofonelements 22i erfahren.
  • Auf diese Weise überwacht die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 die Charakteristiken eines jeden Mikrofonelements, das in der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 angebracht ist, und es ist möglich, auch wenn das Problem in dem Mikrofonelement auftritt, die Verschlechterung der Richtwirkungscharakteristiken des Mikrofonelements zu unterdrücken, die in der vorbestimmten Richtung gebildet ist.
  • Die Versagenserfassung des Mikrofonelements kann in einfacher Weise in der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 durchgeführt werden, und dann kann die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 die Versagenserfassung des Mikrofonelements mit hoher Genauigkeit nur in einem Fall durchführen, bei dem das Versagen erfasst wurde, oder durch Durchführen einer kooperativen Versagenserfassung ist es möglich, ein effizientes Versagenserfassungssystem zu realisieren.
  • Zweite Ausführungsform
  • In der ersten Ausführungsform übermittelt die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 das Fehlerbenachrichtigungspaket oder das Fehlerwiederherstellungspaket zusätzlich zu dem Sprachdatenpaket. In der zweiten Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, bei dem die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2G das Paket PKT der Sprachdaten (Sprachdatenpaket) unter Hinzufügung von Mikrofonversagensdaten in einem Datenkopf HD des Pakets PKT übermittelt. Zusätzlich führt in der zweiten Ausführungsform im Kontrast zur ersten Ausführungsform die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 nicht das Verarbeiten des Erfassens des Versagens eines jeden individuellen Mikrofonelements durch.
  • Zusätzlich ist die Konfiguration des Versagenserfassungssystems in der zweiten Ausführungsform die gleiche wie die der ersten Ausführungsform. Daher, da die gleichen Referenzzeichen zu den gleichen Konfigurationselementen wie bei denen der ersten Ausführungsform gegeben sind, wird deren Beschreibung nicht wiederholt.
  • 15A ist ein Blockdiagramm, das eine interne Konfiguration einer omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2G in der zweiten Ausführungsform illustriert. Die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2G weist eine gleiche Konfiguration im Vergleich zu der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 in der ersten Ausführungsform auf, mit Ausnahme der Punkte, dass der Fehlerpaketgenerator 27 ausgelassen ist und sich das Ausgabeziel des Detektors 29A unterscheidet. Wenn bestimmt wird, dass sich das Mikrofonelement im Versagen befindet, gibt der Detektor 29A eine Benachrichtigung zu der Information hinsichtlich des im Versagen befindlichen Mikrofonelements an den Kodierer 25.
  • Wenn die Benachrichtigung der Information hinsichtlich des im Versagen befindlichen Mikrofonelements empfangen wird, speichert der Kodierer 25 die Information hinsichtlich des Mikrofonelements, das sich im Versagen befindet, im Datenkopf HD de Pakets PKT der Sprachdaten als Mikrofonversagensdaten. 15B ist ein Diagramm, das eine Struktur des Sprachpakets PKT illustriert, das von der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2G übermittelt wird. Die Sendeeinheit 26 übermittelt das Paket PKT einschließlich von Sprachdaten VD an die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 oder die Rekorder-Vorrichtung 4.
  • 16 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Operationsablauf einer Richtwirkungsbildungsoperation und einer Fehlererfassungsverarbeitung illustriert, die durch die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 durchgeführt wird. In der Beschreibung von 16 werden die gleichen Schrittnummern zu den gleichen Verarbeitungsschritten wie in der ersten Ausführungsform in 8 vergeben, und eine Beschreibung davon wird nicht wiederholt. Die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 weist eine Konfiguration auf, die die gleiche ist wie die in der ersten Ausführungsform, obgleich, wie oben beschrieben, das Durchführen der Fehlererfassungsverarbeitung des Audiosignals in der zweiten Ausführungsform ausgelassen ist.
  • In 16 erhält der Signalprozessor 33 der Richtwirkungssteuervorrichtung 3 das Paket der Sprachdaten von der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2G oder von der Rekorder-Vorrichtung 4 über den Kommunikator 31 (S21A). Die Bestimmungseinheit 337 im Signalprozessor 33 bestimmt, ob sich im Paket der Sprachdaten Mikrofonversagensdaten befinden (S24A). In einem Fall, in dem Mikrofonversagensdaten vorliegen (JA in Schritt S24A), schreitet die Verarbeitung des Bestimmers 337 zu Schritt S30 fort und dann werden in Schritt S30, S31 und S32 die gleichen Verarbeitungsmaßnahmen durchgeführt wie die in der ersten Ausführungsform, die in 8 illustriert ist. Andererseits, in einem Fall, bei dem keine Mikrofonversagensdaten in Schritt S24A vorliegen (NEIN in Schritt S24A), schreitet die Verarbeitung des Bestimmers 337 zu Schritt S25 fort, und dann werden in Schritt S25, S26 und S27 die gleichen Verarbeitungsmaßnahmen durchgeführt wie die in der ersten Ausführungsform.
  • Auf diese Weise führt im Versagenserfassungssystem der vorliegenden Ausführungsform lediglich die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2G die Versagensbestimmung des Mikrofonelements durch. Daher ist es einfach, die Verarbeitung des Bestimmens durchzuführen, ob ein Versagen in dem Mikrofonelement vorliegt.
  • Zusätzlich werden in dem Versagenserfassungssystem 10 Informationen hinsichtlich des Mikrofonelements, das sich im Versagen befindet (Versagensdaten) zu dem Paket PKT der Sprachdaten VD hinzugefügt. Daher ist es zum Zeitpunkt, zu dem aufgezeichnete Sprachdaten durch die Eingabebedienung zur Bedienungseinheit 32 durch den Benutzer wiedergegeben werden, möglich, die detaillierte Analyseverarbeitung für das Fehlerbenachrichtigungsprotokoll des Pakets PKT der Sprachdaten auszulassen, die von der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2G oder der Rekorder-Vorrichtung 4 übermittelt wurden. Es ist daher möglich, in einfacher Weise das im Versagen befindliche Mikrofon zu spezifizieren. Zusätzlich ist es im Versagenserfassungssystem 10 möglich, auch wenn die Wiedergabe der Sprachdaten, die in der Rekorder-Vorrichtung 4 aufgezeichnet sind, von jedem Zeitpunkt an durch die Bedienung durch den Benutzer instruiert werden kann, zu überprüfen, ob sich ein Mikrofonelement im Versagen befindet, ohne dass die Analyse des Protokolls durchgeführt werden müsste, das in der Rekorder-Vorrichtung 4 gespeichert ist. Daher ist es möglich, die Richtwirkung unter Verwendung der nutzbaren Tonaufnahmeelemente durchzuführen.
  • Dritte Ausführungsform
  • In der ersten Ausführungsform führt die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 die Versagenserfassung des Mikrofonelements 22i durch. In der dritten Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, bei dem die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 lediglich das Paket der Sprachdaten übermittelt und die Verarbeitung des Erfassens des Versagens des Mikrofonelements nicht durchführt, und die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 die Verarbeitung des Erfassens des Versagens des Mikrofonelements durchführt.
  • Das Versagenserfassungssystem in der dritten Ausführungsform hat beinahe die gleiche Konfiguration wie in der ersten Ausführungsform. Daher werden gleiche Referenzzeichen zu den Konfigurationselementen vergeben, die die gleichen sind wie die in der ersten Ausführungsform, und die Beschreibungen davon werden nicht wiederholt.
  • 17 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Operationsablauf einer Richtwirkungsbildungsoperation und einer Fehlererfassungsverarbeitung illustriert, die durch die Richtwirkungssteuervorrichtung 3 in der dritten Ausführungsform ausgeführt wird. In der Beschreibung von 17 werden die gleichen Schrittnummern zu den Verarbeitungsmaßnahmen vergeben, die die gleichen sind, wie die in der ersten Ausführungsform (siehe 8) und der zweiten Ausführungsform (siehe 16), und eine Beschreibung davon wird nicht wiederholt.
  • In 17 erhält der Signalprozessor 33 der Richtwirkungssteuervorrichtung 3 das Paket der Sprachdaten von der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2G (S21B). Die Versagensdetektoren 340, 350 und 360 im Signalprozessor 33 führen die Fehlererfassungsverarbeitung des Audiosignals durch (S23). Da diese Fehlererfassungsverarbeitung die gleiche ist wie die, die in 10 und 11 illustriert ist, wird die Beschreibung davon nicht wiederholt.
  • In Schritt S24 bestimmt der Bestimmer 337 im Signalprozessor 33, ob ein Versagen des Mikrofonelements durch die Versagensdetektoren 340, 350 und 360 erfasst wurde. Die Verarbeitungsmaßnahmen in den Schritten S25 bis S27 und die Verarbeitungsmaßnahmen in den Schritten S30 bis S32 haben den gleichen Inhalt wie die Verarbeitungsmaßnahmen mit den gleichen Schrittnummern, die in 8 illustriert sind, und die Beschreibung davon wird nicht wiederholt.
  • Wie oben beschrieben führt in dem Versagenserfassungssystem 10 der vorliegenden Ausführungsform die omnidirektionale Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 das Verarbeiten des Erfassens des Versagens des Mikrofonelements 22i nicht durch. Daher kann die Konfiguration der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 im Vergleich zur omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 in der ersten Ausführungsform vereinfacht werden, und es ist ferner möglich, die Verarbeitungslast der omnidirektionalen Mikrofonanordnungsvorrichtung 2 zu reduzieren.
  • Oben wurden verschiedene Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es ist jedoch unnötig anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die beispielhaften Ausführungsformen beschränkt ist. Es ist offensichtlich, dass der Fachmann verschiedene Änderungen oder Modifikationsbeispiele innerhalb des Umfangs der beiliegenden Ansprüche erkennen kann, und es wird verstanden, dass derartige Änderungen und Modifikationsbeispiele ebenso zum technischen Umfang der vorliegenden Erfindung gehören.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • „Acoustic system and digital principle“ P190 von Taiga, Yamazaki und Kaneda, Corona Publishing Co. Ltd., 25. März 1995 [0004]

Claims (14)

  1. Versagenserfassungssystem, mit: einem Tonaufnehmer, der ausgestaltet ist, mehrere Tonaufnahmeelemente zu enthalten, einem ersten Berechner, der ausgestaltet ist, für jedes Tonaufnahmeelement eine Mittelwertleistung von Sprache zu berechnen, die sich von einer Tonquelle zu einem jeden der mehreren Tonaufnahmeelemente ausgebreitet hat, einem zweiten Berechner, der ausgestaltet ist, eine Gesamtmittelwertleistung von Sprache zu berechnen, die sich zu mehreren nutzbaren Tonaufnahmeelementen ausgebreitet hat, die in dem Tonaufnehmer enthalten sind, und einem Versagensbestimmer, der ausgestaltet ist, auf Basis eines Vergleichsergebnisses, das angibt, ob eine Differenz zwischen der Mittelwertleistung und der Gesamtmittelwertleistung für jedes Tonaufnahmeelement einen vorbestimmten Bereich überschreitet, zu bestimmen, ob sich ein unbenutzbares Tonaufnahmeelement im Versagen befindet.
  2. Versagenserfassungssystem nach Anspruch 1, ferner mit: einem Richtwirkungsbildner, der ausgestaltet ist, unter Verwendung der Sprache, die durch die mehreren nutzbaren Tonaufnahmeelemente mit Ausnahme des Tonaufnahmeelements aufgenommen wurden, das durch den Versagensbestimmer als im Versagen befindlich bestimmt wurde, und einer Verzögerungszeit der Sprache, die sich von der Tonquelle zu jedem der mehreren nutzbaren Tonaufnahmeelemente ausgebreitet hat, eine Richtwirkung der Sprache in der spezifizierten Richtung zu bilden.
  3. Versagenserfassungssystem nach Anspruch 1, wobei, in einem Fall, bei dem die Differenz den vorbestimmten Bereich mehrfach aufeinanderfolgend überschreitet, der Versagensbestimmer bestimmt, dass sich das Tonaufnahmeelement, das zum Vergleich mit dem vorbestimmten Bereich benutzt wird, im Versagen befindet.
  4. Versagenserfassungssystem nach Anspruch 1, wobei, in einem Fall, bei dem die Differenz den vorbestimmten Bereich mehrfach in wenigstens einer bestimmten Frequenz überschreitet, der Versagensbestimmer bestimmt, dass sich das Tonaufnahmeelement, das zum Vergleich mit dem vorbestimmten Bereich verwendet wird, im Versagen befindet.
  5. Versagenserfassungssystem nach Anspruch 1, wobei, in einem Fall, bei dem ein Verhältnis, in dem die Differenz den vorbestimmten Bereich überschreitet, gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert in einer vorbestimmten Zeitperiode ist, der Versagensbestimmer bestimmt, dass sich das Tonaufnahmeelement, das zum Vergleich mit dem vorbestimmten Schwellenwert verwendet wird, im Versagen befindet.
  6. Versagenserfassungssystem nach Anspruch 1, ferner mit: einem Sprach-Rekorder, der ausgestaltet ist, Sprachdaten der Sprache aufzuzeichnen, die durch den Tonaufnehmer aufgenommen wird, wobei der erste Berechner, der zweite Berechner und der Versagensbestimmer in dem Tonaufnehmer enthalten sind, und wobei, in einem Fall, bei dem bestimmt wird, dass sich ein Tonaufnahmeelement im Versagen befindet, der Tonaufnehmer Versagensdaten hinsichtlich des Tonaufnahmeelements im Versagen an einen Richtwirkungsbildner oder den Sprach-Rekorder übermittelt, wobei die Versagensdaten zu dem Sprachdatenpaket hinzugefügt werden, das die Sprache enthält, die durch jedes Tonaufnahmeelement mit Ausnahme des im Versagen befindlichen Tonaufnahmeelements aufgenommen wurde.
  7. Versagenserfassungssystem nach Anspruch 2, ferner mit: einem Sprach-Rekorder, der ausgestaltet ist, Sprachdaten der Sprache aufzuzeichnen, die durch den Tonaufnehmer aufgenommen wird, wobei der erste Berechner, der zweite Berechner und der Versagensbestimmer in dem Tonaufnehmer enthalten sind, und wobei, in einem Fall, bei dem bestimmt wird, dass sich ein Tonaufnahmeelement im Versagen befindet, der Tonaufnehmer Versagensdaten hinsichtlich des Tonaufnahmeelements im Versagen an den Richtwirkungsbildner oder den Sprach-Rekorder übermittelt, wobei die Versagensdaten zu dem Sprachdatenpaket hinzugefügt werden, das die Sprache enthält, die durch jedes Tonaufnahmeelement mit Ausnahme des im Versagen befindlichen Tonaufnahmeelements aufgenommen wurde.
  8. Versagenserfassungssystem nach Anspruch 1, ferner mit: einem Sprach-Rekorder, der ausgestaltet ist, Sprachdaten der Sprache aufzuzeichnen, die durch den Tonaufnehmer aufgenommen wird, wobei der erste Berechner, der zweite Berechner und der Versagensbestimmer in dem Tonaufnehmer enthalten sind, und wobei, in einem Fall, bei dem bestimmt wird, dass sich ein Tonaufnahmeelement im Versagen befindet, der Tonaufnehmer ein Versagensdatenpaket hinsichtlich des Tonaufnahmeelements im Versagen an den Richtwirkungsbildner oder den Sprach-Rekorder separat vom dem Sprachdatenpaket übermittelt, das die Sprache enthält, die durch jedes Tonaufnahmeelement mit Ausnahme des im Versagen befindlichen Tonaufnahmeelements aufgenommen wurde.
  9. Versagenserfassungssystem nach Anspruch 1, ferner mit: einem Benachrichtiger, der ausgestaltet ist, die Tatsache zu benachrichtigen, dass sich das Tonaufnahmeelement im Versagen befindet.
  10. Versagenserfassungssystem nach Anspruch 9, wobei der Benachrichtiger den Benutzer hinsichtlich der Tatsache, dass sich das Tonaufnahmeelement im Versagen befindet, durch Anzeigen eines vorbestimmten Icons auf einem Bildschirm einer Anzeigeeinheit benachrichtigt.
  11. Versagenserfassungssystem nach Anspruch 9, wobei der Benachrichtiger den Benutzer hinsichtlich der Tatsache, dass sich das Tonaufnahmeelement im Versagen befindet, durch Anzeigen eines Pop-up-Windows auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit benachrichtigt, in dem Information hinsichtlich des Tonaufnahmeelements im Versagen enthalten ist.
  12. Versagenserfassungssystem nach Anspruch 9, wobei der Benachrichtiger die Tatsache, dass das Tonaufnahmeelement sich im Versagen befindet, durch Anzeigen von Versagensprotokollinformation hinsichtlich des im Versagen befindlichen Tonaufnahmeelements auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit benachrichtigt.
  13. Versagenserfassungssystem nach Anspruch 1, ferner mit: einer Rekorder-Vorrichtung, die ausgestaltet ist, Sprachdaten der Sprache aufzuzeichnen, die durch den Tonaufnehmer aufgenommen wurde, wobei die Rekorder-Vorrichtung die Information hinsichtlich des sich im Versagen oder nach der Wiederherstellung befindlichen Tonaufnahmeelements auf einer Anzeigeeinheit anzeigt oder eine Lampe einer Beleuchtungseinheit der Rekorder-Vorrichtung aufleuchten lässt.
  14. Versagenserfassungsverfahren in einem Versagenserfassungssystem, das einen Tonaufnehmer mit mehreren Tonaufnahmeelementen aufweist, wobei das Verfahren umfasst: einen Schritt des Berechnens einer Mittelwertleistung einer Sprache für jedes Tonaufnahmeelement, die sich von einer Tonquelle zu jedem der mehreren Tonaufnahmeelemente ausgebreitet hat, einem Schritt des Berechnens einer Gesamtmittelwertleistung der Sprache, die sich zu mehreren nutzbaren Tonaufnahmeelementen ausgebreitet hat, die in dem Tonaufnehmer enthalten sind, und einem Schritt des Bestimmens, ob ein unbenutzbares Tonaufnahmeelement infolge eines Versagens vorliegt, auf Basis eines Vergleichsergebnisses, das angibt, ob eine Differenz zwischen der Mittelwertleistung und der Gesamtmittelwertleistung für jedes der Tonaufnahmeelemente einen vorbestimmten Bereich überschreitet.
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