JP2005117486A - Signal processor, recording device, signal processing method, program, and memory medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、少なくとも二つの音声収集手段の相互の感度差を補正可能な信号処理装置、記録装置、信号処理方法、プログラム、及び記憶媒体に関する。 The present invention relates to a signal processing device, a recording device, a signal processing method, a program, and a storage medium that can correct a sensitivity difference between at least two sound collection means.
従来、マイクロフォンを用いてステレオ収録を行う方式としては、2個の単一指向性マイクロフォンを或る角度に配置して音声収録を行う方式がある。しかし、単一指向性マイクロフォンは、そのマイク周辺の空間を広くとる必要があり、小型化には向かないという問題を有していた。そこで、考案されたのが、2個の無指向性マイクロフォンを用いたステレオ収録である。しかし、マイクアンプに接続していた上記の単一指向性マイクロフォンを、そのまま無指向性マイクロフォンに置き換えただけでは、ステレオ音声にはならず、図8に示すような記録装置におけるマトリクス処理(2つの増幅器と2つのローパスフィルタの接続関係を交差させた構成による信号処理)が必要であった。 Conventionally, as a method of performing stereo recording using a microphone, there is a method of recording sound by arranging two unidirectional microphones at a certain angle. However, the unidirectional microphone has a problem that it is not suitable for miniaturization because it needs to take a wide space around the microphone. Therefore, the idea of stereo recording using two omnidirectional microphones was devised. However, if the unidirectional microphone connected to the microphone amplifier is simply replaced with an omnidirectional microphone as it is, it does not become stereo sound, but matrix processing in the recording apparatus as shown in FIG. Signal processing based on a configuration in which the connection relationship between the amplifier and the two low-pass filters is crossed.
図8は、従来例に係る記録装置の構成例を示すブロック図である。 FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of a recording apparatus according to a conventional example.
図8において、第一の増幅器(AMP1)43は、左側チャンネルの無指向性マイクロフォンが接続された入力端子41から入力される信号を増幅する。第二の増幅器(AMP2)44は、右側チャンネルの無指向性マイクロフォンが接続された入力端子42から入力される信号を増幅する。第一のローパスフィルタ(LPF1)45は、第二の増幅器44の出力信号を入力し位相を遅延させる。第二のローパスフィルタ(LPF2)46は、第一の増幅器43の出力信号を入力し位相を遅延させる。
In FIG. 8, the first amplifier (AMP1) 43 amplifies the signal input from the
第一の混合器(MIX1)47は、第一の増幅器43の出力信号から第一のローパスフィルタ45の出力信号を引き算する。第二の混合器(MIX2)48は、第二の増幅器44の出力信号から第二のローパスフィルタ46の出力信号を引き算する。第一の混合器47の出力信号が左側チャンネルの信号となり、第二の混合器48の出力信号が右側チャンネルの信号となる。
The first mixer (MIX1) 47 subtracts the output signal of the first low-
今、図8に示すような記録装置において作り出される音声のステレオ感は、コンピュータシミュレーションによって得られるポーラパターンにより示すことができる。図8に示す記録装置によるポーラパターン特性の例として、2個の無指向性マイクロフォンの配置間隔を15mmとし、第一のローパスフィルタ45と第二のローパスフィルタ46の時定数を4.9e−5secとし、2個の無指向性マイクロフォンの感度差がゼロの場合の条件における、無指向性マイクロフォンの入力信号の周波数が1kHzでの特性を図9に示す。
Now, the stereo feeling of the sound created in the recording apparatus as shown in FIG. 8 can be shown by a polar pattern obtained by computer simulation. As an example of polar pattern characteristics by the recording apparatus shown in FIG. 8, the arrangement interval of two omnidirectional microphones is 15 mm, and the time constants of the first low-
他方、別の従来技術としては、ステレオマイクロフォンの感度補正に関する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
上述したような記録装置によるステレオ処理では、無指向性マイクロフォンの感度が音に広がりを与える重要なパラメータである。図9に2個の無指向性マイクロフォンの感度差がゼロの場合のポーラパターン特性を示したが、図10に2個の無指向性マイクロフォンの感度差が2dBある場合のポーラパターン特性を示す。尚、図10は図9と同じ条件(無指向性マイクロフォンの配置間隔15mm、時定数4.9e−5sec、周波数1kHz)で測定したものである。
In the stereo processing by the recording apparatus as described above, the sensitivity of the omnidirectional microphone is an important parameter that gives the sound spread. FIG. 9 shows the polar pattern characteristics when the sensitivity difference between the two omnidirectional microphones is zero. FIG. 10 shows the polar pattern characteristics when the sensitivity difference between the two omnidirectional microphones is 2 dB. FIG. 10 shows the measurement under the same conditions as in FIG. 9 (non-directional
しかしながら、従来技術では、図9及び図10から分かるように、2個の無指向性マイクロフォンの感度差があるとポーラパターンが崩れてしまい(図10)、本来の狙いとするポーラパターン特性(図9)を得られなくなってしまう問題があった。そのため、2個の無指向性マイクロフォンの感度差を補正するために、無指向性マイクロフォンの感度選別や製造工程での調整が必要であった。また、経年変化によって無指向性マイクロフォンの感度が変化した場合には、感度がずれたままのポーラパターン特性になってしまい、初期特性を確保することができない問題があった。 However, in the prior art, as can be seen from FIG. 9 and FIG. 10, if there is a difference in sensitivity between two omnidirectional microphones, the polar pattern is destroyed (FIG. 10), and the intended polar pattern characteristics (FIG. 10) There was a problem that 9) could not be obtained. Therefore, in order to correct the sensitivity difference between the two omnidirectional microphones, it is necessary to select the sensitivity of the omnidirectional microphone and make adjustments in the manufacturing process. In addition, when the sensitivity of the omnidirectional microphone is changed due to secular change, the polar pattern characteristic remains in the shifted sensitivity, and the initial characteristic cannot be secured.
本発明の目的は、二つの音声収集手段の感度差がある場合や経年変化等に伴い感度が変化する場合でも感度差を補正することを可能とし、ステレオ音声の広がり特性を安定させることを可能とした信号処理装置、記録装置、信号処理方法、プログラム、及び記憶媒体を提供することにある。 The object of the present invention is to make it possible to correct the difference in sensitivity even when there is a difference in sensitivity between the two sound collection means or when the sensitivity changes with aging, etc., and to stabilize the spread characteristics of stereo sound. A signal processing apparatus, a recording apparatus, a signal processing method, a program, and a storage medium.
上述の目的を達成するために、本発明は、少なくとも二つの音声収集手段にそれぞれ対応して設けられ、対応する音声収集手段の入力信号を増幅する増幅手段を備えた信号処理装置であって、前記各増幅手段の出力信号の差分を検出する検出手段と、前記各増幅手段の何れか一方の増幅率を制御することで、前記検出手段の出力を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is a signal processing apparatus provided with an amplifying means that is provided corresponding to each of at least two sound collecting means and amplifies the input signal of the corresponding sound collecting means, And a detection unit that detects a difference between output signals of the amplification units, and a control unit that controls the output of the detection unit by controlling an amplification factor of any one of the amplification units. To do.
また、本発明は、前記検出手段の出力信号を積分する積分手段と、前記積分手段の出力信号を検波する検波手段とを備え、前記各増幅手段の何れか一方が増幅率を変化可能な機能を有し、前記制御手段は、前記検波手段の出力信号を、前記各増幅手段のうち増幅率が変化可能な側に印加することで、増幅率を制御することを特徴とする。 Further, the present invention includes an integrating unit that integrates the output signal of the detecting unit, and a detecting unit that detects the output signal of the integrating unit, and any one of the amplifying units can change the amplification factor. And the control means controls the amplification factor by applying the output signal of the detection means to the side of the amplification means that can change the amplification factor.
また、本発明は、前記制御手段は、前記各増幅手段の何れか一方の増幅率を制御することで、前記検出手段の出力が少なくなるように制御することを特徴とする。 In the invention, it is preferable that the control unit controls the amplification factor of any one of the amplification units so as to reduce the output of the detection unit.
また、本発明は、少なくとも二つの音声収集手段にそれぞれ対応して設けられ、対応する音声収集手段の入力信号を増幅する増幅手段を備えた信号処理装置であって、前記各増幅手段にそれぞれ対応して設けられ、対応する増幅手段の出力信号をデジタル信号に変換する変換手段と、前記各変換手段の出力信号の差分を検出する検出手段と、前記各変換手段の何れか一方を制御することで、前記検出手段の出力を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。 Further, the present invention is a signal processing device provided corresponding to each of at least two sound collecting means and provided with an amplifying means for amplifying an input signal of the corresponding sound collecting means, each corresponding to each of the amplifying means. A conversion means for converting the output signal of the corresponding amplification means into a digital signal, a detection means for detecting a difference between the output signals of the respective conversion means, and controlling each of the conversion means And control means for controlling the output of the detection means.
また、本発明は、前記検出手段の出力信号を積分する積分手段を備え、前記制御手段は、前記積分手段の出力信号を、前記各変換手段の何れか一方の出力信号に加えるか或いは前記各変換手段の何れか一方の出力信号から減じることを特徴とする。 In addition, the present invention includes an integration unit that integrates the output signal of the detection unit, and the control unit adds the output signal of the integration unit to one of the output signals of each of the conversion units, or Subtracted from the output signal of any one of the conversion means.
また、本発明は、前記制御手段は、前記各変換手段の何れか一方を制御することで、前記検出手段の出力が少なくなるように制御することを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the control means controls so as to reduce the output of the detection means by controlling any one of the conversion means.
更に、本発明は、第一の音声収集手段の入力信号を増幅する第一の増幅手段と、増幅率が変化可能に構成され第二の音声収集手段の入力信号を増幅する第二の増幅手段と、前記第一及び前記第二の増幅手段の各出力信号の差分を検出する検出手段と、前記検出手段の出力信号を積分する積分手段と、前記積分手段の出力信号を検波する検波手段と、前記検波手段の出力信号を前記第二の増幅手段に印加し前記増幅率を制御することで、前記検出手段の出力が少なくなるように制御する制御手段とを備える、構成としてもよい。 Further, the present invention provides a first amplifying means for amplifying the input signal of the first sound collecting means, and a second amplifying means for amplifying the input signal of the second sound collecting means, the gain of which is variable. Detecting means for detecting a difference between output signals of the first and second amplifying means, integrating means for integrating the output signal of the detecting means, and detecting means for detecting the output signal of the integrating means, And a control means for controlling the gain of the detection means to be reduced by applying the output signal of the detection means to the second amplification means and controlling the amplification factor.
更に、本発明は、第一の音声収集手段の入力信号を増幅する第一の増幅手段と、第二の音声収集手段の入力信号を増幅する第二の増幅手段と、前記第一の増幅手段の出力信号をデジタル信号に変換する第一の変換手段と、前記第二の増幅手段の出力信号をデジタル信号に変換する第二の変換手段と、前記第一及び前記第二の変換手段の各出力信号の差分を検出する検出手段と、前記検出手段の出力信号を積分する積分手段と、前記積分手段の出力信号を、前記第一の変換手段、前記第二の変換手段の何れか一方の出力信号に加えるか、或いは、前記第一の変換手段、前記第二の変換手段の何れか一方の出力信号から減じることで、前記検出手段の出力が少なくなるように制御する制御手段とを備える、構成としてもよい。 The present invention further includes a first amplifying means for amplifying an input signal of the first sound collecting means, a second amplifying means for amplifying the input signal of the second sound collecting means, and the first amplifying means. Each of the first conversion means for converting the output signal of the second conversion means into a digital signal, the second conversion means for converting the output signal of the second amplification means into a digital signal, and the first and second conversion means Detection means for detecting the difference between the output signals; integration means for integrating the output signal of the detection means; and output signal of the integration means for either one of the first conversion means or the second conversion means Control means for controlling the output of the detection means to be reduced by adding to the output signal or by subtracting from the output signal of either the first conversion means or the second conversion means It is good also as a structure.
本発明によれば、各音声収集手段の入力信号を増幅する各増幅手段の何れか一方の増幅率を制御することで、各増幅手段の出力信号の差分を検出する検出手段の出力を制御するので、各音声収集手段に感度差がある場合でも、各音声収集手段から入力信号(音声)を取り込む過程で感度差を補正することができる。その結果、ステレオ音声の広がり特性が安定し、本来の狙いとしている特性を実現することができる。また、音声収集手段の経年変化等に伴い感度が変化する場合でも、感度変化を補正することが可能となり、ステレオ音場を最良の状態に維持することができる。 According to the present invention, the output of the detecting means for detecting the difference between the output signals of the respective amplifying means is controlled by controlling the amplification factor of any one of the amplifying means for amplifying the input signals of the respective sound collecting means. Therefore, even when there is a difference in sensitivity between the sound collecting means, the sensitivity difference can be corrected in the process of taking the input signal (sound) from each sound collecting means. As a result, the spread characteristic of stereo sound is stabilized and the original target characteristic can be realized. Further, even when the sensitivity changes with the aging of the sound collecting means, the sensitivity change can be corrected, and the stereo sound field can be maintained in the best state.
また、本発明は、検出手段の出力信号を積分することで得た出力信号を検波する検波手段の出力信号を、各増幅手段のうち増幅率が変化可能な側に印加することで、増幅率を制御するので、各増幅手段の出力信号の差分を検出する検出手段の出力を制御することができ、上記同様に、各音声収集手段に感度差がある場合でも、各音声収集手段から入力信号を取り込む過程で感度差を補正することができる。 The present invention also provides an amplification factor by applying the output signal of the detection means for detecting the output signal obtained by integrating the output signal of the detection means to the side of the amplification means where the amplification factor can be changed. Therefore, the output of the detection means for detecting the difference between the output signals of the amplification means can be controlled. Sensitivity difference can be corrected in the process of capturing.
また、本発明は、各増幅手段の何れか一方の増幅率を制御することで、検出手段の出力が少なくなるように制御するので、上記同様に、各音声収集手段に感度差がある場合でも、各音声収集手段から入力信号を取り込む過程で感度差を補正することができる。 In addition, since the present invention controls the amplification factor of any one of the amplifying means so as to reduce the output of the detecting means, even if there is a difference in sensitivity between the sound collecting means as described above. The sensitivity difference can be corrected in the process of taking the input signal from each voice collecting means.
また、本発明は、各音声収集手段の入力信号を増幅する各増幅手段の出力信号をそれぞれデジタル信号に変換する各変換手段の何れか一方を制御することで、各変換手段の出力信号の差分を検出する検出手段の出力を制御するので、各音声収集手段に感度差がある場合でも、各音声収集手段から入力信号(音声)を取り込む過程で感度差を補正することができる。その結果、ステレオ音声の広がり特性が安定し、本来の狙いとしている特性を実現することができる。また、音声収集手段の経年変化等に伴い感度が変化する場合でも、感度変化を補正することが可能となり、ステレオ音場を最良の状態に維持することができる。 Further, the present invention controls the difference between the output signals of the conversion means by controlling any one of the conversion means for converting the output signals of the amplification means for amplifying the input signals of the sound collection means into digital signals. Since the output of the detecting means for detecting the sound is controlled, the sensitivity difference can be corrected in the process of taking the input signal (sound) from each sound collecting means even when each sound collecting means has a sensitivity difference. As a result, the spread characteristic of stereo sound is stabilized and the original target characteristic can be realized. Further, even when the sensitivity changes with the aging of the sound collecting means, the sensitivity change can be corrected, and the stereo sound field can be maintained in the best state.
また、本発明は、検出手段の出力信号を積分する積分手段の出力信号を、各変換手段の何れか一方の出力信号に加えるか或いは各変換手段の何れか一方の出力信号から減じるので、各変換手段の出力信号の差分を検出する検出手段の出力を制御することができ、上記同様に、各音声収集手段に感度差がある場合でも、各音声収集手段から入力信号を取り込む過程で感度差を補正することができる。 In the present invention, the output signal of the integrating means for integrating the output signal of the detecting means is added to the output signal of any one of the conversion means or subtracted from the output signal of any one of the conversion means. The output of the detecting means for detecting the difference in the output signal of the converting means can be controlled. Similarly to the above, even if there is a sensitivity difference in each sound collecting means, the sensitivity difference in the process of taking the input signal from each sound collecting means Can be corrected.
また、本発明は、各変換手段の何れか一方を制御することで、検出手段の出力が少なくなるように制御するので、上記同様に、各音声収集手段に感度差がある場合でも、各音声収集手段から入力信号を取り込む過程で感度差を補正することができる。 In addition, since the present invention controls so that the output of the detecting means is reduced by controlling any one of the converting means, as described above, even if there is a difference in sensitivity between the sound collecting means, The sensitivity difference can be corrected in the process of taking the input signal from the collecting means.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る記録装置の構成例を示すブロック図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a recording apparatus according to the first embodiment of the present invention.
図1において、記録装置は、不図示の2個の無指向性マイクロフォン(音声収集手段)を近傍に配置して音声にステレオ処理を施す方式を採用したものであり、第一の入力端子1、第二の入力端子2、第一の増幅器3(増幅手段)、第二の増幅器4(増幅手段)、第一のローパスフィルタ5、第二のローパスフィルタ6、第一の混合器7、第二の混合器8、差分検出器9(検出手段)、ローパスフィルタ10(積分手段)、制御回路11(検波手段、制御手段)を備えている。
In FIG. 1, the recording apparatus employs a system in which two omnidirectional microphones (sound collecting means) (not shown) are arranged in the vicinity to perform stereo processing on the sound, and the
第一の入力端子1は、左側チャンネルの無指向性マイクロフォンからの入力信号を取り込む端子である。第二の入力端子2は、右側チャンネルの無指向性マイクロフォンからの入力信号を取り込む端子である。第一の増幅器3は、第一の入力端子1に対する入力信号を増幅する。第二の増幅器4は、第二の入力端子2に対する入力信号を増幅するものであり、該第二の増幅器4が備える不図示の制御端子に対する電圧印加により増幅率が変化可能な可変増幅器として構成されている。第一のLPF5は、第二の増幅器4の出力信号の位相を遅延させる。第二のLPF6は、第一の増幅器3の出力信号の位相を遅延させる。
The
第一の混合器7は、第一の増幅器3の出力信号から第一のLPF5の出力信号を引き算する。第二の混合器8は、第二の増幅器4の出力信号から第二のLPF6の出力信号を引き算する。差分検出器9は、第一の増幅器3の出力信号と第二の増幅器4の出力信号の差分を検出する。LPF10は、差分検出器9の出力信号を積分する。制御回路11は、LPF10の出力信号を第二の増幅器4の増幅率を制御するのに適した形に生成し(LPF10の出力信号を検波すると共にDC電圧とし)、DC電圧を第二の増幅器4の制御端子に印加し増幅率を設定する制御を行う。
The
本実施の形態が従来例(図8)と相違する点は、第二の増幅器4を外部(制御回路11)からの制御で増幅率を変化可能な可変増幅器とし、更に、第一の増幅器3の出力信号と第二の増幅器4の出力信号との差分を検出する差分検出器9と、差分検出器9の出力信号を積分するLPF10と、第二の増幅器4の増幅率を制御する制御回路11を設けた点である。
This embodiment is different from the conventional example (FIG. 8) in that the
次に、上記構成を有する本実施の形態の記録装置における動作を図1乃至図5を参照しながら詳細に説明する。 Next, the operation of the recording apparatus of the present embodiment having the above configuration will be described in detail with reference to FIGS.
図2は、第一の増幅器3及び第二の増幅器4の各出力信号を示す図である。図3は、第一の増幅器3及び第二の増幅器4の各出力信号の差分に相当する信号を示す図である。図4は、第一の増幅器3及び第二の増幅器4の各出力信号の差分に相当する信号を積分及び検波しDC化した電圧を示す図である。図5は、記録装置の動作を示す概略フローチャートである。
FIG. 2 is a diagram illustrating output signals of the first amplifier 3 and the
上記構成において、まず、第一の入力端子1と第二の入力端子2とでは、これら各入力端子に対する入力信号が、近傍に配置された2個の無指向性マイクロフォンからの入力信号であるため、ほとんど位相差が生じない。特に低音域においては、ほとんど同じ位相の信号が第一の入力端子1と第二の入力端子2とに入力されることになる。
In the above configuration, first, in the
例えば、2個の無指向性マイクロフォンの配置間隔を15mmとすると、無指向性マイクロフォンの入力信号の周波数が100Hzにおける位相差は、音速を340m/secとした場合、
位相差(deg)=360*15*100/340000=1.6(deg)
となり、無指向性マイクロフォンの入力信号の周波数が1kHzにおいても16deg程度の位相差である。
For example, if the interval between two omnidirectional microphones is 15 mm, the phase difference when the frequency of the input signal of the omnidirectional microphone is 100 Hz is that the sound speed is 340 m / sec.
Phase difference (deg) = 360 * 15 * 100/340000 = 1.6 (deg)
Thus, even when the frequency of the input signal of the omnidirectional microphone is 1 kHz, the phase difference is about 16 deg.
第一の入力端子1及び第二の入力端子2に対する左側チャンネル及び右側チャンネルの無指向性マイクロフォンからの入力信号を、それぞれ第一の増幅器3、第二の増幅器4により増幅する(ステップS1)。この時、第二の増幅器4は、該第二の増幅器4の制御端子に対する制御回路11からの電圧印加によって増幅率が決定(設定)される。第二の増幅器4、差分検出器9、LPF10、制御回路11からなる部分における制御はループ制御になっているので、説明の便宜上、前半で制御回路11から第二の増幅器4への制御を分断した状態で説明し、後半で前記制御が実施される様子を説明する。
Input signals from the left and right channel omnidirectional microphones for the
第一の増幅器3からの出力信号は、第二のLPF6に入力されて位相が遅延され、第二の混合器8により、第二の増幅器4の出力信号から第二のLPF6の出力信号が引き算されることで、右側チャンネルの信号が生成される。第二の増幅器4からの出力信号は、第一のLPF5に入力されて位相が遅延され、第一の混合器7により、第一の増幅器3の出力信号から第一のLPF5の出力信号が引き算されることで、左側チャンネルの信号が生成される。
The output signal from the first amplifier 3 is input to the
上記従来例では、第一の入力端子と第二の入力端子とにそれぞれ接続される無指向性マイクロフォンの感度差がゼロの場合は、本来狙いとしているポーラパターン特性となり、無指向性マイクロフォンの感度差が2dBある場合は、ポーラパターン特性が崩れることを説明した。 In the above conventional example, when the sensitivity difference between the omnidirectional microphones connected to the first input terminal and the second input terminal is zero, the polar pattern characteristic that is originally aimed for is obtained, and the sensitivity of the omnidirectional microphone is obtained. It has been described that the polar pattern characteristics are lost when the difference is 2 dB.
本実施の形態では、第一の入力端子1と第二の入力端子2とに例えば2dBの感度差がある無指向性マイクロフォンを接続した場合(左側チャンネルの無指向性マイクロフォンの感度が右側チャンネルの無指向性マイクロフォンより例えば2dB高い場合)を更に具体的に説明する。
In this embodiment, when an omnidirectional microphone having a sensitivity difference of 2 dB, for example, is connected to the
第二の増幅器4の増幅率は、第一の増幅器3の増幅率と同じ値になっていると仮定する。この場合、第一の増幅器3の出力信号と第二の増幅器4の出力信号とを比べると、無指向性マイクロフォンの上記感度差により、第一の増幅器3の出力信号が第二の増幅器4の出力信号より2dB高くなる。図2に第一の増幅器3及び第二の増幅器4の各出力信号を示す。図2において、実線が第一の増幅器3の出力信号を示し、破線が第二の増幅器4の出力信号を示す。
It is assumed that the amplification factor of the
次に、差分検出器9により第一の増幅器3の出力信号と第二の増幅器4の出力信号とのレベルの差分である差分電圧を検出する(ステップS2)。この出力レベルの差分を検出する動作は、第一の増幅器3の出力信号から第二の増幅器4の出力信号を引き算する動作とする。図3に第一の増幅器3及び第二の増幅器4の各出力信号の差分に相当する信号を示す。
Next, the
次に、差分検出器9の出力信号(差分電圧)をLPF10により積分することで高周波成分を除去し、該積分された差分電圧を制御回路11により検波すると共にDC化してDC電圧とする(ステップS3)。図4に第一の増幅器3及び第二の増幅器4の各出力信号の差分に相当する信号を積分及び検波しDC化した電圧を示す。
Next, the output signal (difference voltage) of the
次に、制御回路11により上記DC電圧を第二の増幅器4の制御端子に印加することで、LPF10の出力電圧が基準電圧になるように(換言すれば差分検出器9の出力がゼロになるように)、第二の増幅器4を制御する(ステップS4)。これにより、差分検出器9に対する第一の増幅器3及び第二の増幅器4からの入力電圧の差がなくなり、第一の増幅器3と第二の増幅器4の出力レベルが同じになる。
Next, the
上記の制御をまとめると、左側チャンネル及び右側チャンネルの無指向性マイクロフォンに入力された信号を、第一の増幅器3と第二の増幅器4とによりそれぞれ増幅し、第一の増幅器3及び第二の増幅器4の各出力信号の差分を差分検出器9で検出する。差分検出器9で検出した信号をLPF10で積分することで高周波成分を除去し、平均的な振幅の差を取り出す。その積分値を第二の増幅器4にフィードバックすることで、差分検出器9の出力をゼロとする制御を行う。その結果、左右の無指向性マイクロフォンの感度差を補正する動作を実現することができる。
In summary, the signals input to the left channel and right channel omnidirectional microphones are amplified by the first amplifier 3 and the
以上説明したように、本実施の形態によれば、左側チャンネル及び右側チャンネルの無指向性マイクロフォンに感度差がある場合でも、左右の無指向性マイクロフォンから音声を取り込む過程で感度差を補正することができる。その結果、ステレオ音声の広がり特性が安定し、本来の狙いとしているポーラパターン特性を実現することができる。また、無指向性マイクロフォンの経年変化等に伴い感度が変化する場合でも、感度変化を補正することが可能となり、ステレオ音場を最良の状態に維持することができる。 As described above, according to the present embodiment, even when there is a sensitivity difference between the left and right channel omnidirectional microphones, the sensitivity difference is corrected in the process of capturing sound from the left and right omnidirectional microphones. Can do. As a result, the spread characteristic of stereo sound is stabilized, and the polar pattern characteristic that is originally intended can be realized. Further, even when the sensitivity changes with the aging of the omnidirectional microphone, the sensitivity change can be corrected, and the stereo sound field can be maintained in the best state.
[第2の実施の形態]
図6は、本発明の第2の実施の形態に係る記録装置の構成例を示すブロック図である。
[Second Embodiment]
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of a recording apparatus according to the second embodiment of the present invention.
図6において、記録装置は、不図示の2個の無指向性マイクロフォン(音声収集手段)を近傍に配置して音声にステレオ処理を施す方式を採用したものであり、第一の入力端子21、第二の入力端子22、第一の増幅器23(増幅手段)、第二の増幅器24(増幅手段)、第一のA/Dコンバータ25(変換手段)、第二のA/Dコンバータ26(変換手段)、第一のデジタルローパスフィルタ27、第二のデジタルローパスフィルタ28、第一の混合器29、第二の混合器30、差分検出器31(検出手段)、デジタルローパスフィルタ32(積分手段)、補正制御回路33(制御手段)を備えている。
In FIG. 6, the recording apparatus employs a system in which two omnidirectional microphones (sound collecting means) (not shown) are arranged in the vicinity to perform stereo processing on the sound, and the
第一の入力端子21は、左側チャンネルの無指向性マイクロフォンからの入力信号を取り込む端子である。第二の入力端子22は、右側チャンネルの無指向性マイクロフォンからの入力信号を取り込む端子である。第一の増幅器23は、第一の入力端子21に対する入力信号を増幅する。第二の増幅器24は、第二の入力端子22に対する入力信号を増幅する。第一のA/Dコンバータ25は、第一の増幅器23の出力信号(アナログ信号)をデジタル信号に変換する。第二のA/Dコンバータ26は、第二の増幅器24の出力信号(アナログ信号)をデジタル信号に変換する。第一のデジタルLPF27は、第二のA/Dコンバータ26の出力信号の位相を遅延させる。第二のデジタルLPF28は、第一のA/Dコンバータ25の出力信号の位相を遅延させる。
The
第一の混合器29は、第一のA/Dコンバータ25の出力信号から第一のデジタルLPF27の出力信号を引き算する。第二の混合器30は、第二のA/Dコンバータ26の出力信号から第二のデジタルLPF28の出力信号を引き算する。差分検出器31は、第一のA/Dコンバータ25の出力信号と第二のA/Dコンバータ26の出力信号との差分を検出する。デジタルLPF32は、差分検出器31の出力信号を積分する。補正制御回路33は、後述の差分データがゼロになるように第二のA/Dコンバータ26の出力値に対し感度差に相当する値を加えることで、第二のA/Dコンバータ26の出力値を補正する。
The
次に、上記構成を有する本実施の形態の記録装置における動作を図6及び図7を参照しながら詳細に説明する。 Next, the operation of the recording apparatus of the present embodiment having the above configuration will be described in detail with reference to FIGS.
図7は、記録装置の動作を示す概略フローチャートである。 FIG. 7 is a schematic flowchart showing the operation of the recording apparatus.
上記構成において、まず、第一の入力端子21と第二の入力端子22とでは、第1の実施の形態で説明したように、ほとんど位相差が生じない。特に低音域においては、ほとんど同じ位相の信号が第一の入力端子21と第二の入力端子22とに入力されることになる。
In the above configuration, first, there is almost no phase difference between the
第一の入力端子21及び第二の入力端子22に対する左側チャンネル及び右側チャンネルの無指向性マイクロフォンからの入力信号を、それぞれ第一の増幅器23、第二の増幅器24により増幅する(ステップS11)。今、説明の便宜上、前半で補正制御回路33から第二のA/Dコンバータ26の出力値に対する補正動作を禁止した状態で説明し、後半で前記補正動作が実施される様子を説明する。
Input signals from the left and right channel omnidirectional microphones for the
第一の増幅器23からの出力信号は、第一のA/Dコンバータ25に入力されることでデジタルデータに変換され、第二の増幅器24からの出力信号は、第二のA/Dコンバータ26に入力されることでデジタルデータに変換される(ステップS12)。
The output signal from the
第一のA/Dコンバータ25の出力データは、第二のデジタルLPF28に入力されることで位相が遅延され、第二のA/Dコンバータ26の出力データは、第一のデジタルLPF27に入力されることで位相が遅延される。第一の混合器29により、第一のA/Dコンバータ25の出力データから第一のデジタルLPF27の出力データが引き算されることで、左側チャンネルのデータが生成される。第二の混合器30により、第二のA/Dコンバータ26の出力データから第二のデジタルLPF28の出力データが引き算されることで、右側チャンネルのデータが生成される。
The phase of the output data of the first A /
上記従来例では、第一の入力端子と第二の入力端子とにそれぞれ接続される無指向性マイクロフォンの感度差がゼロの場合は、本来狙いとしているポーラパターン特性となり、無指向性マイクロフォンの感度差が2dBある場合は、ポーラパターン特性が崩れることを説明した。 In the above conventional example, when the sensitivity difference between the omnidirectional microphones connected to the first input terminal and the second input terminal is zero, the polar pattern characteristic that is originally aimed for is obtained, and the sensitivity of the omnidirectional microphone is obtained. It has been described that the polar pattern characteristics are lost when the difference is 2 dB.
本実施の形態では、第一の入力端子21と第二の入力端子22とに例えば2dBの感度差がある無指向性マイクロフォンを接続した場合(左側チャンネルの無指向性マイクロフォンの感度が右側チャンネルの無指向性マイクロフォンより例えば2dB高い場合)を更に具体的に説明する。
In this embodiment, when an omnidirectional microphone having a sensitivity difference of 2 dB, for example, is connected to the
第二の増幅器24の増幅率は、第一の増幅器23の増幅率と同じ値になっていると仮定する。この場合、第一の増幅器23の出力信号と第二の増幅器24の出力信号とを比べると、無指向性マイクロフォンの上記感度差により、第一の増幅器23の出力信号が第二の増幅器24の出力信号より2dB高くなる。従って、第一のA/Dコンバータ25の出力データは、第二のA/Dコンバータ26の出力データより2dB高いデータとなる。
It is assumed that the amplification factor of the
次に、差分検出器31により第一のA/Dコンバータ25の出力データと第二のA/Dコンバータ26の出力データとの差分を検出する(ステップS13)。次に、差分検出器31の出力信号をデジタルLPF32により積分し、補正制御回路33により平均的な差分データを算出する(ステップS14)。
Next, the
次に、補正制御回路33により上記の差分データがゼロになるように、無指向性マイクロフォンの上記感度差に相当する+2dBの値を第二のA/Dコンバータ26の出力値に加える(ステップS15)。これにより、差分検出器31に対する第一のA/Dコンバータ25及び第二のA/Dコンバータ26からの入力データの差がなくなり、第一のA/Dコンバータ25の出力データと第二のA/Dコンバータ26の出力データが同じになる。
Next, a value of +2 dB corresponding to the sensitivity difference of the omnidirectional microphone is added to the output value of the second A /
尚、上記では、左側チャンネルの無指向性マイクロフォンの感度が右側チャンネルの無指向性マイクロフォンより例えば2dB高い場合を説明したが、左側チャンネルの無指向性マイクロフォンの感度が右側チャンネルの無指向性マイクロフォンより例えば2dB低い場合は、無指向性マイクロフォンの感度差に相当する2dBの値を第二のA/Dコンバータ26の出力値から減じる制御となる。
In the above description, the sensitivity of the left channel omnidirectional microphone is 2 dB higher than that of the right channel omnidirectional microphone. However, the sensitivity of the left channel omnidirectional microphone is higher than that of the right channel omnidirectional microphone. For example, when the value is 2 dB lower, the control is performed to reduce the value of 2 dB corresponding to the sensitivity difference of the omnidirectional microphone from the output value of the second A /
以上説明したように、本実施の形態によれば、左側チャンネル及び右側チャンネルの無指向性マイクロフォンに感度差がある場合でも、左右の無指向性マイクロフォンから音声を取り込む過程で感度差を補正することができる。その結果、ステレオ音声の広がり特性が安定し、本来狙いとしているポーラパターン特性を実現することができる。また、無指向性マイクロフォンの経年変化等に伴い感度が変化する場合でも、感度変化を補正することが可能となり、ステレオ音場を最良の状態に維持することができる。 As described above, according to the present embodiment, even when there is a sensitivity difference between the left and right channel omnidirectional microphones, the sensitivity difference is corrected in the process of capturing sound from the left and right omnidirectional microphones. Can do. As a result, the spread characteristic of stereo sound is stabilized, and the polar pattern characteristic which is originally aimed can be realized. Further, even when the sensitivity changes with the aging of the omnidirectional microphone, the sensitivity change can be corrected, and the stereo sound field can be maintained in the best state.
[他の実施の形態]
上記第1の実施の形態では、LPF10の出力電圧が基準電圧になるように(差分検出器9の出力がゼロになるように)制御を行ったが、差分検出器9の出力が完全にゼロにならくともゼロに近づくように制御することで本発明の目的を達成することができる。
[Other embodiments]
In the first embodiment, the control is performed so that the output voltage of the
上記第2の実施の形態では、差分検出器31の差分検出に基づく差分データがゼロになるように制御を行ったが、差分データが完全にゼロにならくともゼロに近づくように制御することで本発明の目的を達成することができる。
In the second embodiment, the control is performed so that the difference data based on the difference detection of the
上記第1及び第2の実施の形態では、左側チャンネルの無指向性マイクロフォンの感度が右側チャンネルの無指向性マイクロフォンより高い場合の制御を例に挙げたが、右側チャンネルの無指向性マイクロフォンの感度が左側チャンネルの無指向性マイクロフォンより高い場合の制御についても適用することが可能である。 In the first and second embodiments, the control in the case where the sensitivity of the omnidirectional microphone of the left channel is higher than that of the omnidirectional microphone of the right channel has been described as an example. It is also possible to apply to the control when is higher than the left channel omnidirectional microphone.
上記第1の実施の形態では、第一の増幅器3の増幅率を固定とし第二の増幅器4の増幅率を変化可能とした場合を例に挙げたが、第二の増幅器4の増幅率を固定とし第一の増幅器3の増幅率を変化可能とする場合にも適用することが可能である。
In the first embodiment, the case where the gain of the first amplifier 3 is fixed and the gain of the
上記第2の実施の形態では、第二のA/Dコンバータ26の出力値を補正する制御を例に挙げたが、第一のA/Dコンバータ25の出力値を補正する制御についても適用することが可能である。
In the second embodiment, the control for correcting the output value of the second A /
上記第2の実施の形態では、第二のA/Dコンバータ26の出力値に、無指向性マイクロフォンの感度差に相当する値を加える補正を例に挙げたが、第一のA/Dコンバータ25の出力値から、無指向性マイクロフォンの感度差に相当する値を減じる補正を行うことも可能である。
In the second embodiment, correction for adding a value corresponding to the sensitivity difference of the omnidirectional microphone to the output value of the second A /
上記第1及び第2の実施の形態では、本発明の信号処理装置を、音声の記録を行うマイクロフォン付き記録装置に適用した場合を例に挙げたが、音声の記録及び再生を行うマイクロフォン付き記録再生装置に適用することも可能である。具体例としては、ビデオカメラ、ボイスレコーダ、ラジオカセットレコーダ等を挙げることができるが、本発明は特定の装置への適用に限定されるものではない。 In the first and second embodiments, the case where the signal processing device of the present invention is applied to a recording device with a microphone that records audio is taken as an example, but recording with a microphone that performs recording and reproduction of audio is described. It can also be applied to a playback device. Specific examples include a video camera, a voice recorder, a radio cassette recorder, and the like, but the present invention is not limited to application to a specific apparatus.
本発明は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム(図5、図7のフローチャート)をコンピュータ又はCPUに供給し、そのコンピュータ又はCPUが該供給されたプログラムを読出して実行することによって、達成することができる。 The present invention supplies a software program (flowcharts in FIGS. 5 and 7) that realizes the functions of the above-described embodiments to a computer or CPU, and the computer or CPU reads and executes the supplied program. Can be achieved.
この場合、上記プログラムは、該プログラムを記録した記憶媒体から直接供給されるか、又はインターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続される不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることにより供給される。 In this case, the program is directly supplied from a storage medium storing the program, or downloaded from another computer or database (not shown) connected to the Internet, a commercial network, a local area network, or the like. Supplied.
上記プログラムの形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラムコード、OS(オペレーティングシステム)に供給されるスクリプトデータ等の形態から成ってもよい。 The form of the program may be in the form of object code, program code executed by an interpreter, script data supplied to an OS (operating system), and the like.
また、本発明は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを記憶した記憶媒体をコンピュータ又はCPUに供給し、そのコンピュータ又はCPUが記憶媒体に記憶されたプログラムを読出して実行することによっても、達成することができる。 The present invention also supplies a computer or CPU with a storage medium storing a software program that implements the functions of the above-described embodiments, and the computer or CPU reads and executes the program stored in the storage medium. Can also be achieved.
この場合、格納媒体から読出されたプログラムコード自体が上述した各実施の形態の機能を実現すると共に、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成する。 In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.
プログラムコードを記憶する記憶媒体としては、例えば、ROM、RAM、NV−RAM、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、光ディスク(登録商標)、光磁気ディスク、CD−ROM、MO、CD−R、CD−RW、DVD−ROM、DVD−RAM、DVD−RW、DVD+RW、磁気テープ、不揮発性のメモリカード等がある。 As a storage medium for storing the program code, for example, ROM, RAM, NV-RAM, floppy (registered trademark) disk, hard disk, optical disk (registered trademark), magneto-optical disk, CD-ROM, MO, CD-R, CD -RW, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-RW, DVD + RW, magnetic tape, nonvolatile memory card, etc.
上述した実施の形態の機能は、コンピュータから読出されたプログラムコードを実行することによるばかりでなく、コンピュータ上で稼動するOS等がプログラムコードの指示に基づいて実際の処理の一部又は全部を行うことによっても実現することができる。 The function of the above-described embodiment is not only by executing the program code read from the computer, but the OS or the like running on the computer performs part or all of the actual processing based on the instruction of the program code. Can also be realized.
3 第一の増幅器
4 第二の増幅器
5 第一のLPF
6 第二のLPF
7 第一の混合器
8 第二の混合器
9 差分検出器
10 LPF
11 制御回路
23 第一の増幅器
24 第二の増幅器
25 第一のA/Dコンバータ
26 第二のA/Dコンバータ
27 第一のデジタルLPF
28 第二のデジタルLPF
29 第一の混合器
30 第二の混合器
31 差分検出器
32 デジタルLPF
33 補正制御回路
3
6 Second LPF
7
DESCRIPTION OF
28 Second digital LPF
29
33 Correction control circuit
Claims (12)
前記各増幅手段の出力信号の差分を検出する検出手段と、前記各増幅手段の何れか一方の増幅率を制御することで、前記検出手段の出力を制御する制御手段とを備えることを特徴とする信号処理装置。 A signal processing apparatus provided with corresponding to each of at least two voice collecting means, and having an amplifying means for amplifying an input signal of the corresponding voice collecting means,
And a detection unit that detects a difference between output signals of the amplification units, and a control unit that controls the output of the detection unit by controlling an amplification factor of any one of the amplification units. Signal processing device.
前記各増幅手段の何れか一方が増幅率を変化可能に構成され、
前記制御手段は、前記検波手段の出力信号を、前記各増幅手段のうち増幅率が変化可能な側に印加することで、増幅率を制御することを特徴とする請求項1記載の信号処理装置。 Integrating means for integrating the output signal of the detecting means; and detecting means for detecting the output signal of the integrating means;
Any one of the amplifying means is configured to change the amplification factor,
2. The signal processing apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the amplification factor by applying the output signal of the detection unit to a side of the amplification unit where the amplification factor can be changed. .
前記各増幅手段にそれぞれ対応して設けられ、対応する増幅手段の出力信号をデジタル信号に変換する変換手段と、前記各変換手段の出力信号の差分を検出する検出手段と、前記各変換手段の何れか一方を制御することで、前記検出手段の出力を制御する制御手段とを備えることを特徴とする信号処理装置。 A signal processing apparatus provided with corresponding to each of at least two voice collecting means, and having an amplifying means for amplifying an input signal of the corresponding voice collecting means,
A conversion unit that is provided corresponding to each of the amplification units and that converts an output signal of the corresponding amplification unit into a digital signal; a detection unit that detects a difference between output signals of the conversion units; and A signal processing apparatus comprising: control means for controlling the output of the detection means by controlling either one of them.
前記制御手段は、前記積分手段の出力信号を、前記各変換手段の何れか一方の出力信号に加えるか或いは前記各変換手段の何れか一方の出力信号から減じることを特徴とする請求項4記載の信号処理装置。 Integrating means for integrating the output signal of the detecting means;
5. The control unit according to claim 4, wherein the output signal of the integration unit is added to one of the output signals of each of the conversion units or subtracted from the output signal of one of the conversion units. Signal processing equipment.
前記各増幅手段の何れか一方の増幅率を制御することで、前記各増幅手段の出力信号の差分を検出する検出手段の出力を制御することを特徴とする信号処理方法。 A signal processing method of a signal processing device provided with corresponding to each of at least two voice collecting means and having an amplifying means for amplifying an input signal of the corresponding voice collecting means,
A signal processing method comprising: controlling an output of a detection unit that detects a difference between output signals of the amplification units by controlling an amplification factor of any one of the amplification units.
前記各増幅手段にそれぞれ対応して設けられ、対応する増幅手段の出力信号をデジタル信号に変換する変換手段の何れか一方を制御することで、前記各変換手段の出力信号の差分を検出する検出手段の出力を制御することを特徴とする信号処理方法。 A signal processing method of a signal processing device provided with corresponding to each of at least two voice collecting means and having an amplifying means for amplifying an input signal of the corresponding voice collecting means,
Detection for detecting the difference between the output signals of the respective conversion means by controlling any one of the conversion means provided corresponding to each of the amplification means and converting the output signal of the corresponding amplification means into a digital signal. A signal processing method characterized by controlling the output of the means.
前記各増幅手段の何れか一方の増幅率を制御することで、前記各増幅手段の出力信号の差分を検出する検出手段の出力を制御するモジュールを備えることを特徴とするプログラム。 A program for causing a computer to execute a signal processing method of a signal processing apparatus that is provided corresponding to each of at least two voice collecting means and includes an amplifying means for amplifying an input signal of the corresponding voice collecting means,
A program comprising a module for controlling an output of a detecting means for detecting a difference between output signals of the respective amplifying means by controlling an amplification factor of any one of the amplifying means.
前記各増幅手段にそれぞれ対応して設けられ、対応する増幅手段の出力信号をデジタル信号に変換する変換手段の何れか一方を制御することで、前記各変換手段の出力信号の差分を検出する検出手段の出力を制御するモジュールを備えることを特徴とするプログラム。 A program for causing a computer to execute a signal processing method of a signal processing apparatus that is provided corresponding to each of at least two voice collecting means and includes an amplifying means for amplifying an input signal of the corresponding voice collecting means,
Detection for detecting the difference between the output signals of the respective conversion means by controlling any one of the conversion means provided corresponding to each of the amplification means and converting the output signal of the corresponding amplification means into a digital signal. A program comprising a module for controlling the output of the means.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008060625A (en) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Casio Comput Co Ltd | Stereophonic sound recording apparatus and microphone sensitivity difference correction method |
-
2003
- 2003-10-09 JP JP2003351034A patent/JP2005117486A/en active Pending
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