JP2000165983A - マイクロフォンの感度の制御のための方法 - Google Patents
マイクロフォンの感度の制御のための方法Info
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Abstract
感度の設定が可能となる方法を提供すること。 【解決手段】 音源のビデオデータをカメラによって記
録し、その際カメラは少なくとも1つのマイクロフォン
に対して相対的に予め設定された位置に配置し、記録さ
れたビデオデータに依存して、および/またはカメラの
レンズの集束設定調整情報に依存して、前記音源の位置
を少なくとも1つのマイクロフォンに対して相対的に求
め、この求められた位置に依存して、少なくとも1つの
マイクロフォンの感度を設定調整する。
Description
マイクロフォンの感度の制御のための方法に関する。
96 明細書からは、感度の最適な追従制御が有効音源の
位置に依存して行われる方法が公知である。この場合の
感度の制御は、受信した音響信号の評価によって実施さ
れている。
方式の欠点に鑑みそれを解消すべく改善を行うことであ
り、詳細には少なくとも1つのマイクロフォンの感度の
最適な調整を音源の移動にも係わらずに常に安定して求
めることのできる方法を提供することである。
り、音源、例えば発声源のビデオデータをカメラによっ
て記録し、その際カメラは少なくとも1つのマイクロフ
ォンに対して相対的に予め設定された位置に配置されて
おり、記録されたビデオデータに依存して、および/ま
たはカメラのレンズの集束設定調整情報に依存して、前
記音源の位置を少なくとも1つのマイクロフォンに対し
て相対的に求め、この求められた位置に依存して、少な
くとも1つのマイクロフォンの感度を設定調整するよう
にして解決される。
のマイクロフォンの感度の、音源位置への非常に正確な
適合化ないしマッチングが、ビデオ装置のカメラや既存
の構成要素に対する著しい付加的コストを必要とするこ
となく実現できる。これによりカメラの機能性も高めら
れる。この場合の少なくとも1つのマイクロフォンは、
ビデオ装置内蔵のマイクロフォンであってもよい。ビデ
オ会議において話合いの参加者が、ビデオフォン装置の
少なくとも1つのマイクロフォンに正確に話かけるため
にも、カメラを直視し続けることは容易ではない。例え
ばビデオ会議における話合い参加者が自身のパーソナル
コンピュータを操作したり手元を見ている場合には、そ
の参加者の本来の会話方向はマイクロフォンまでの直線
コースからしばしば他方へ流れる。その際には、周辺か
らのノイズも共に伝送される。請求項1に記載の本発明
による方法によれば、少なくとも1つのマイクロフォン
の感度を本当の会話方向ないし音源方向にマッチングさ
せることができ、とりわけこれはビデオデータの評価お
よび/またはレンズの集束調整情報の評価による規定の
後で行われる。その際、周辺からのノイズも少なくとも
部分的に抑圧される。
に記載されている。
ら少なくとも1つのマイクロフォン方向に発せられる音
響信号が少なくとも1つのマイクロフォンによって第2
の設定レベルで受信されるように、前記少なくとも1つ
のマイクロフォンの感度が設定される。これにより、音
源から少なくとも1つのマイクロフォンまでの距離に依
存することなく、音源の音響信号が実質的に同じボリュ
ームで少なくとも1つのマイクロフォンによって受信さ
れる。それにより、例えばビデオフォン装置の受信機の
音声再生ユニットでのボリュームが、カメラの前にある
音源としての会話パートナーの位置やその発声方向の向
きにかかわらず、実質的に常に一定となる。
源の基準位置に依存して少なくとも1つのマイクロフォ
ンに対して相対的に定められる。これにより、少なくと
も1つのマイクロフォンの感度が、音源の所在位置に依
存することなく音源の基準位置に基づいて第2の設定レ
ベルにマッチング可能である。その際音源の位置がその
基準位置に対して相対的に求められ、感度が相応に制御
される。
ォンに対して相対的に求める特に有利な手段によれば、
少なくとも1つのマイクロフォンと音源との間隔が前記
レンズの集束設定調整情報に依存して求められる。この
手段には最小のコストしかかからない。
音源の位置が、記録されたビデオデータに基づいて、順
次連続する画像の中から前記音源の少なくとも1つの設
定された画像部分の追跡によって求められる。1つの画
像部分のみの追跡によって、ビデオデータの評価の際の
メモリスペースが節約され、評価の速度も高められる。
クロフォンの指向性が音源の求められた位置にマッチン
グされる。これにより、マイクロフォン周辺からの障害
ノイズの受信が抑圧される。
のマイクロフォンによって受信され、前記音源の移動の
もとで、音源と第1のマイクロフォンとの間隔は低減
し、音源と第2のマイクロフォンとの間隔は増加する場
合に、第2のマイクロフォンの感度が低減され、第1の
マイクロフォンの感度は、第1の設定レベルで音源から
第1のマイクロフォンの方向に発せられる音響信号が当
該第1のマイクロフォンによって実質的に第2の設定レ
ベルで受信されるように設定される。これによって、2
つのマイクロフォンにおける音響信号の受信の際の周辺
環境からの障害ノイズの著しい抑圧が可能となる。なぜ
なら2つのマイクロフォンの感度の種々異なる設定によ
って、音源の算出すべき位置にマッチングした指向特性
が得られるからである。その他にも音源の位置に依存す
ることなく、音響信号が実質的に一定のボリュームでマ
イクロフォンによって受信されるように作用し、そのた
めビデオフォン装置の受信機における音声再生の際のボ
リュームが実質的に一定となる。
細に説明する。
態で構成された発声源が音源として示されている。この
場合図1にはビデオフォン装置90のユーザーの頭部4
0が示されている。このビデオフォン装置90は、カメ
ラ15と第1のマイクロフォン1を含んでいる。このカ
メラ15は、第1のマイクロフォン1と相対的に予め設
定された位置に配置されており、この第1のマイクロフ
ォン1に対して第1の間隔80を有している。ユーザー
の頭部40は、カメラ15のレンズ20によって撮影さ
れる。この場合音源10を有する頭部40のビデオデー
タがカメラ15によって記録される。音源10からは音
響波の形態の音声信号が第1のマイクロフォン1の方向
に発せられる。これとは反対に、第1のマイクロフォン
1は第1の指向性30を有しており、これは音響波95
の方向に配向されている。
図が示されている。この場合同じ構成要素には同じ符号
が付されている。カメラ15には一方では画像処理ユニ
ット45を介し、他方では集束ユニット50を介して制
御部55が接続されている。この制御部55は、第1の
マイクロフォン1に受信される音響信号のレベルを設定
し第1のオーディオ出力側70に供給する、第1のレベ
ル設定調整器60を制御している。
発明による方法の流れを説明する。第1のステップ10
0では、ビデオフォン90の活動化のもとで、音源を有
する頭部40の基準位置が監視される画像範囲120に
おいて、カメラ15のレンズ20によって検出される。
さらにビデオフォン90のユーザーが、第2の設定レベ
ルを音源10の当該基準位置に対する音量レベルとして
制御部55に例えば図2には示されていない入力ユニッ
トを用いて設定する。それにより、第1の間隔80に亘
って第2の設定レベルが音源10の基準位置に依存して
第1のマイクロフォン1と相対的に決定される。
は、音源10のビデオデータがカメラ15によって有利
にはデジタル方式で記録される。この場合は第2のステ
ップにおいて音源10の位置が、記録されたビデオデー
タをもとに順次連続する画像の中で音源10の少なくと
も1つの予め設定された画像部分25の追跡によって求
められる。この過程は図3に示されている。図3のaに
は基準位置における画像範囲120の中の頭部40が示
されている。この場合画像部分25として例えば頭部4
0の口が音源10の箇所として設定される。図3のbに
よれば、頭部40は予め設定された画像部分25と共に
画像範囲120の中で、実線で示されている第1の位置
から矢印方向の破線で示されている第2の位置へ移動し
ている。この場合画像部分25の追跡は、画像処理ユニ
ット45を用いて行われる。さらに第2のステップにお
いて、この画像処理ユニット45により、カメラ15も
しくは第1のマイクロフォン1と音源10との目下の相
対間隔がステップ100のもとで検出された基準位置に
関して求められ得る。その際画像処理ユニット45は、
目下の音源10の位置における画像部分25の例えば面
積または体積、容積などの特性量を、基準位置における
画像部分25の特性量と比較する。この相対間隔の計算
は、目下の位置における画像範囲120内の頭部40の
特性量ないしは音源10のその他の特徴的画像部分の特
性量と、基準位置における頭部40の特性量との比較に
よって行われる。選択的にまたは付加的に、音源10の
基準位置に関するカメラ15ないしマイクロフォン1と
音源10との相対間隔が、第3のステップ110におい
て集束ユニット50において、目下の位置における画像
部分25の集束に対するレンズ20の集束設定情報と、
基準位置における画像部分25の集束に対するレンズ2
0の集束設定情報との比較によって求められ得る。基準
位置における画像部分25または頭部40の特性量およ
び/または基準位置における画像部分25の集束に対す
るレンズ20の集束設定データは、データの形態でビデ
オフォン装置90の図2には示されていないメモリにフ
ァイルされてもよい。
ト55により、第1のマイクロフォン1の感度が、画像
部分25の基準位置に関する求められた目下の画像部分
25の位置に依存して第1のレベル設定調整器60にお
いて設定される。この場合第2のステップ105および
/または第3のステップ110において求められた結果
が利用される。その際第1のマイクロフォン1の感度は
第4のステップ115において制御ユニット5により第
1のレベル設定調整器60において次のように設定され
る。すなわち、第1の設定レベルで音源10から第1の
マイクロフォン1の方向に発せられた音響信号が第2の
設定レベルで第1のマイクロフォン1によって受信され
るように設定される。それにより、音源10と第1のマ
イクロフォン1との間隔に依存することなく、第1のオ
ーディオ出力側70から均質なボリュームの音声信号
が、図2には示されていない再生ユニットへ送出される
ようになる。この再生ユニットでは実質的に一定のボリ
ュームで音声信号が再生可能となる。図3bによる画像
部分25の位置が画像範囲120内で変化した場合に
は、制御ユニット55は第4のステップにおいて第1の
マイクロフォン1の感度を第1のレベル設定調整器60
を用いた第1の指向性30の変更によって制御してもよ
い。図4には、画像部分25を伴う頭部40のシフトに
対する第1のマイクロフォン1の第1の指向性30の相
応の変化が示されている。この場合第1の指向性30
は、音源10の方向へ配向された、音源10の移動に応
じて回転する擂り粉木状の形態を有している。
0の、音源10のそのつどの位置へのマッチングによっ
て、音源10周辺の障害的なノイズが著しく抑圧され
る。
使用することによっても達成可能である。図6にはそれ
に対する例として、第1のマイクロフォン1と第2のマ
イクロフォン5を有するビデオフォン装置90が示され
ている。この場合これらの2つのマイクロフォン1,5
はカメラ15に対して相対的な予め設定された位置に配
置されている。この図6でも同じ構成要素には同じ符号
が用いられている。ここでも第1のマイクロフォン1は
カメラ15から第1の間隔80にて固定的に配置されて
いる。第2のマイクロフォン5はカメラ15から第2の
間隔85にて固定的に配置されている。第1のマイクロ
フォン1は第1の指向性30を有しており、第2のマイ
クロフォン5は第2の指向性35を有している。
回路図が示されている。この図7でも同じ構成要素には
同じ参照符号が用いられている。この図7によるブロッ
ク回路図は、図2によるブロック回路図に相応してお
り、この場合図7によるブロック回路図には、さらに付
加的に、第2のマイクロフォン5の感度の制御と、第2
のオーディオ出力側75からの相応の音量レベルの設定
調整のための第2のレベル設定調整器65の制御が加わ
る。その他に図7では集束ユニット50が破線で示され
ているが、これは前述したように任意に設けることがで
きることを表している。
4つのステップ100,105,110,115によって
行われる。図7による実施形態の、図2による実施形態
との違いは、音源10の音響信号が2つのマイクロフォ
ン1と5によって受信されることである。そのため音源
10の移動の際、例えば音源10と第1のマイクロフォ
ン1との間隔は低減し第2のマイクロフォン5と音源1
0との間隔が増加する移動の際には、第2のマイクロフ
ォン5の感度が第4のステップ115において低減さ
れ、第1のマイクロフォン1の感度は次のように設定さ
れる。すなわち第1の設定レベルで音源10から第1の
マイクロフォン1方向へ発せられる音響信号が第1のマ
イクロフォン1から実質的に第2の設定レベルで受信さ
れるように設定される。それにより、制御部55による
第1のレベル設定調整器60と第2のレベル設定調整器
65における異なるマイクロフォン感度の設定の際に、
共通の重畳された指向性が得られる。これは図4に示し
た指向性に類似しており、そのためこれらの2つのマイ
クロフォン1,5の重畳された指向性がそのつどの求め
られた音源10位置にマッチングされ、音源10の周辺
からの障害的な相応のノイズが著しく抑圧される。その
際これらの2つのマイクロフォン1,5は指向性マイク
ロフォンである必要はない。その他に図7に示されてい
る装置によれば次のことが保証される。すなわち音源1
0の位置にかかわらず、換言すれば2つのマイクロフォ
ン1,5と音源10との間隔に依存することなく、2つ
のオーディオ出力側70,75からの重畳された出力信
号が実質的に一定のボリュームでの再生を可能にするこ
とが保証される。それに対して、音源10が第1のマイ
クロフォン1への移動の際に第1のレベル設定調整器6
0の相応の設定調整によってこの第1のマイクロフォン
1の感度を低減させることを必要にさせることもでき
る。
ォン装置90のマイクロフォンの数が増えれば増えるほ
ど、使用されるこれらのマイクロフォンのより細分化さ
れたそのつどの音源位置に強化的にマッチングされ重畳
された指向特性が実現され得る。それにより音源10の
周辺からの障害的なノイズが益々良好に抑圧され、使用
されているマイクロフォンに対応するオーディオ出力側
からの重畳された音声再生が常に均質なボリュームで、
音源10のそのつどの位置に依存することなく可能とな
る。
オ信号のさらなる処理は、アナログで行われてもデジタ
ルで行われてもよい。またカメラ15としてデジタルカ
メラが用いられてもよいし、画像処理ユニット45での
相応の画像処理が可能なその他のカメラが用いられても
よい。この場合はアナログ方式のカメラ15によって記
録されたアナログビデオデータが画像処理ユニット45
におけるその後続処理の前に例えばアナログ/デジタル
変換器によってデジタル化されてもよい。
対する前提条件の1つとして特に音源10が迅速に移動
する場合には、十分に広い画像範囲120とカメラ15
の位置付けが次のように決定される。すなわち音源10
がその基準位置において可及的に当該画像範囲120の
中心に配置されるように決定される。最も簡単なケース
では、監視される画像範囲120が一定に維持される。
ーディオ信号ないしは図7によるオーディオ出力側7
0,75からの重畳されたオーディオ信号は、例えばビ
デオフォン装置90の音声再生のためのスピーカなどの
再生ユニットに供給されてもよいし、通信ネットワーク
のさらなる加入者へ伝送するために通信ネットワークに
供給されてもよい。
本発明の方法は、本発明がビデオフォン装置への適用に
限定されることを意味するものではない。それどころか
本発明は、音源の位置に依存して少なくとも1つのマイ
クロフォンの感度が設定されるいずれのものにおいても
適用可能であることはいうまでもない。
示した図である。
る。
である。
る配置構成を示した図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 少なくとも1つのマイクロフォン(1,
5)の感度の制御のための方法において、 音源(10)、例えば発声源のビデオデータをカメラ
(15)によって記録し、その際カメラ(15)は少な
くとも1つのマイクロフォン(1,5)に対して相対的
に予め設定された位置に配置されており、 記録されたビデオデータに依存して、および/またはカ
メラ(15)のレンズ(20)の集束設定調整情報に依
存して、前記音源(10)の位置を少なくとも1つのマ
イクロフォン(1,5)に対して相対的に求め、 この求められた位置に依存して、少なくとも1つのマイ
クロフォン(1.5)の感度を設定調整することを特徴
とする、マイクロフォンの感度の制御のための方法。 - 【請求項2】 第1の設定レベルで音源(10)から少
なくとも1つのマイクロフォン(1,5)方向に発せら
れる音響信号が少なくとも1つのマイクロフォン(1,
5)によって第2の設定レベルで受信されるように、前
記少なくとも1つのマイクロフォン(1,5)の感度が
設定される、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 第2の設定レベルが、音源(10)の基
準位置に依存して少なくとも1つのマイクロフォン
(1,5)に対して相対的に定められる、請求項2記載
の方法。 - 【請求項4】 少なくとも1つのマイクロフォン(1,
5)と音源(10)との間隔が前記レンズ(20)の集
束設定調整情報に依存して求められる、請求項1〜3い
ずれか1項記載の方法。 - 【請求項5】 前記音源(10)の位置が、記録された
ビデオデータに基づいて、順次連続する画像の中から前
記音源(10)の少なくとも1つの設定された画像部分
(25)の追跡によって求められる、請求項1〜4いず
れか1項記載の方法。 - 【請求項6】 前記少なくとも1つのマイクロフォン
(1,5)と音源(10)の間隔が、少なくとも1つの
画像部分(25)の追跡から、その特性量、例えば当該
画像部分の面積、容積、体積などに依存して求められ
る、請求項5記載の方法。 - 【請求項7】 前記少なくとも1つのマイクロフォン
(1,5)の指向性(30,35)が音源(10)の求め
られた位置にマッチングされる、請求項1〜6いずれか
1項記載の方法。 - 【請求項8】 前記音源(10)の音響信号が2つのマ
イクロフォン(1,5)によって受信され、前記音源
(10)の移動のもとで、音源(10)と第1のマイク
ロフォン(1)との間隔は低減し、音源(10)と第2
のマイクロフォン(5)との間隔は増加する場合に、第
2のマイクロフォン(5)の感度を低減し、第1のマイ
クロフォン(1)の感度は、第1の設定レベルで音源
(10)から第1のマイクロフォン(1)の方向に発せ
られる音響信号が当該第1のマイクロフォン(1)によ
って実質的に第2の設定レベルで受信されるように設定
する、請求項1〜7いずれか1項記載の方法。
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DE (1) | DE19854373B4 (ja) |
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