JP2010157964A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
モノラルの外部マイクを使用する場合でも、適切に風雑音を低減できるようにする。
【解決手段】
外部マイク接続検知装置（４８）は外部入力端子（４４Ｌ，４４Ｒ）への外部マイクの接続を検知する。差信号生成装置（５６）、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）（５８）及び検出装置（６０）は、内蔵マイク（４０Ｌ，４０Ｒ）の出力音声信号の差信号から風雑音レベルを検出する。セレクタ（５２ａ，５２ｂ）はデフォルトではステレオ信号処理装置（５０）側に接続し、外部マイク接続時にはアンプ（４６Ｌ，４６Ｒ）側に接続する。低減制御装置（６４）は、内蔵マイクの場合、内蔵マイク用の制御特性を選択し、外部マイクの場合、外部マイク用又はユーザ設定の制御特性を選択し、選択した制御特性と検出装置（６０）からの差信号レベルとから低域低減装置（５４Ｌ，５４Ｒ）のカットオフ周波数を決定し、制御する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、内蔵の音声入力手段以外に外部音声入力手段を利用できる撮像装置に関する。

周囲の音声を入力するマイクを有する従来のビデオカメラの多くは、マイクによる入力音声から風雑音を低減する風雑音低減装置を具備する（例えば特許文献１参照）。マイクは、通常、右チャンネル用マイクと左チャンネル用マイクからなるステレオマイクである。風雑音低減装置は、撮影（録音）時に風がマイクに当たることにより発生する風雑音を低減する。

風雑音低減装置は、ステレオマイクからの各チャネルの音声信号の低域成分を抑制する低域低減装置と、ステレオマイクからの各チャネルの音声信号の相関に従いこれらの低域低減装置の抑圧量を制御する制御装置からなる。制御装置は例えば、ステレオマイクからの各チャネルの音声信号から相関性の無い信号成分を抽出し、その信号成分のピークレベルが大きいほど、各低域低減装置の抑圧量を大きくする。
特開平０５−００７３９２号公報

ビデオカメラの中には、外部音声入力端子を具備し、外部マイクで取得した音声信号を録音できるものがある。このようなビデオカメラは、内蔵するステレオマイクからの入力音声信号の風雑音を低減する風雑音低減装置を、外部音声入力端子から入力する外部音声信号の風雑音低減に流用している。

この場合、次のような不都合がある。すなわち、外部マイクにより取得された音声がモノラル音声であったり、ステレオであっても指向性が狭い音声であったりした場合には、音声の相関性が一致してしまい、風雑音を検出できない。この場合には、風雑音を低減できない。

本発明は、このような不都合を解消する撮像装置を提示することを目的とする。

本発明に係る撮像装置は、音声入力手段と、外部マイクからの音声を入力する音声入力端子と、前記外部マイクの前記音声入力端子への接続を検知する外部マイク接続検知手段と、前記音声入力手段による入力音声信号、または前記音声入力端子からの入力音声信号を選択するセレクタと、前記音声入力手段による入力音声信号に従い風雑音レベルを検出する風雑音レベル検出手段と、前記セレクタにより選択された音声信号の低域を低減する低域低減手段と、前記セレクタが前記音声入力手段による入力音声信号を選択する場合には、前記音声入力手段に対して設定された制御特性の下で、前記風雑音レベル検出手段の出力に従い前記低域低減手段の低減特性を制御し、前記セレクタが、前記外部マイクからの音声信号を選択する場合には、前記外部マイクに対して設定された制御特性の下で、前記風雑音レベル検出手段の出力に従い前記低域低減手段の低減特性を制御する低域制御手段とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、内蔵の音声入力手段か外部マイクかに関わらず、音声入力手段による入力音声信号により風雑音レベルを検出し、入力音声から風雑音を低減するので、風の影響を適切に評価できる。従って、外部マイクの使用時にも、適切な風雑音の低減を実現できる。

以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例である撮像装置の概略構成ブロック図を示す。実施例である撮像装置１０の構成と基本動作を説明する。撮像装置１０はいわゆるビデオカメラであり、その撮影レンズ１２は、被写体の光学像を撮像素子１４に入射する。撮像素子１４は撮像面の光学画像を電気画像信号に変換する。カメラ信号処理装置１６は、撮像素子１４からの画像信号を処理する。音声入力装置１８は撮像装置１０の筐体に内蔵され、周囲の音声を電気信号に変換する。入出力装置２０は、映像信号及び音声信号を外部に出力し、外部からの映像信号及び音声信号を入力する入出力端子及び必要なアンプからなる。

オーディオ信号処理装置２２は記録用及び出力用に音声信号を処理し、ビデオ信号処理装置２４は、記録用及び出力用に映像信号を処理する。システム制御装置２６は、撮像装置の全体を制御する。

記録再生処理装置２８は、映像音声信号を記録処理して記録媒体３０に記録し、また、記録媒体３０に記録される映像音声信号を再生処理する。表示信号処理装置３２は、ビデオ信号処理装置２４からの映像信号及びシステム制御装置２６からの操作メニュー等の示す画像信号を表示用に処理し、表示装置３４に表示させる。ユーザは操作装置３６によりシステム制御装置２６に種々の指示を入力でき、動作条件を設定できる。

図２は、撮像装置１０の入力音声の風雑音低減処理に関する特徴部分の概略構成ブロック図を示す。

音声入力装置１８は、ステレオマイクを構成する内蔵Ｌｃｈマイク４０Ｌと内蔵Ｒｃｈマイク４０Ｒを具備する。音声入力装置１８はまた、マイク４０ＬによるＬチャネルの入力音声信号を増幅するアンプ４２Ｌと、マイク４０ＲによるＲチャネルの入力音声信号を増幅するアンプ４２Ｒを具備する。

入出力装置２０は、外部Ｌｃｈ入力端子４４Ｌと、外部Ｒｃｈ入力端子４４Ｒと、これらの外部入力端子４４Ｌ，４４Ｒから入力する音声信号を増幅するアンプ４６Ｌ，４６Ｒからなる。入出力装置２０は、入力端子４４Ｌ，４４Ｒへの外部マイク（図示せず）の接続を検知して，システム制御装置２６に通知する外部マイク接続検知装置４８を具備する。

ステレオ信号処理装置５０は、アンプ４２Ｌ，４２Ｒの出力音声信号からステレオ信号を生成し、セレクタ５２ａ，５２ｂに供給する。セレクタ５２ａ，５２ｂは、デフォルトではステレオ信号処理装置５０の出力信号を選択しているが、システム制御装置２６の切替え処理装置６２からの制御信号により、アンプ４６Ｌ，４６Ｒの出力を選択する。セレクタ５２ａ，５２ｂは、選択した信号を低域低減装置５４Ｌ，５４Ｒに供給する。低域低減装置５４Ｌ，５４Ｒは、入力信号の低域成分を抑圧する装置であって、その低域成分のカットオフ周波数を外部制御できる。低域低減装置５４Ｌ，５４Ｒは、記録時には、処理後の音声信号を記録再生処理装置２８の記録系に供給する。

差信号生成装置５６は、内蔵マイク４０Ｌ，４０Ｒの出力音声信号の差信号を生成する。ＬＰＦ（ローパスフィルタ）５８は、差信号生成装置５６から出力される差信号の高域成分を遮断して風雑音による成分を抽出し、検出装置６０は、ＬＰＦ５８から出力される差信号のレベルを検出する。すなわち、差信号生成装置５６、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）５８及び検出装置６０は、風雑音レベルを検出する風雑音レベル検出手段として機能する。

システム制御装置２６は、切替え処理装置６２、低域制御装置６４及び設定反映処理装置６６を具備する。切替え処理装置６２は、外部マイク接続検知装置４８から外部マイクの接続検知を示す信号を受信すると、セレクタ５２ａ，５２ｂをアンプ４６Ｌ，４６Ｒ側に切り替え、低域制御装置６４に外部マイク用の低域制御特性の採用を低域制御装置６４に指示する。なお、外部マイクが接続されていないとき、切替え処理装置６２は、セレクタ５２ａ，５２ｂをステレオ信号処理装置５０側に接続しており、低域制御装置６４には、内蔵マイク用の低域制御特性の利用を指示する。

低域制御装置６４は、内蔵／外部マイク、及び外部マイクの場合のユーザ設定の採用の有無により決定される低域制御特性を参照し、検出装置６０からの差信号レベル値に従い低域低減装置５４Ｌ，５４Ｒのカットオフ周波数を制御する。ここでは、カットオフ周波数のみを制御するが、低域成分の減衰量のみを制御するようにしても、カットオフ周波数と低域成分の減衰量の両方を制御するようにしてもよい。

ユーザは、操作装置３６に含まれるユーザ設定入力装置６８を使って、差信号レベルに対するカットオフ周波数の特性を複数の選択肢から選択又は任意値に設定できる。設定反映処理装置６６は、ユーザ設定入力装置６８による設定条件に応じた低域制御特性テーブルを低域制御装置６４に通知する。

図３は、図２に示す装置構成の動作フローを示す。図３で、Ｔは真（Truth）を示し、Ｆは偽（False）を示す。図４は、内蔵マイク４０Ｌ，４０Ｒの、外部音声入力端子４４Ｌ，４４Ｒに接続される外部マイクの周波数特性例を示す。外部マイクは、風対策のウインドウジャマー又はスポンジにより風雑音の程度が大きく異なる。図５は、本実施例における差信号の検出レベルに応じた，低域低減装置５４Ｌ，５４Ｒの周波数特性例を示す。図６は、差信号レベルに対するカットオフ周波数の数値例を示す。

図３〜図６を参照して、本実施例の風雑音低減動作を説明する。風雑音低減機能をオン設定されているかどうかを調べる（Ｓ１）。風雑音低減機能をオンの場合（Ｓ１）、外部マイクが接続されているかどうかを調べる（Ｓ２）。システム制御装置２６は、外部マイクが接続されているかどうかを外部マイク接続検知装置４８の出力により判別できる。

外部マイクが接続していない場合（Ｓ２）、切替え処理装置６２は、低域制御装置６４に内蔵マイク用の低域制御特性をセット又は指示する（Ｓ３）。セレクタ５２ａ，５２ｂは、ステレオ信号処理装置５０側に接続している。このとき、内蔵マイク４０Ｌ，４０Ｒの出力音声信号はそれぞれアンプ４２Ｌ，４２Ｒで増幅され、ステレオ信号処理装置５０によりステレオ信号処理され、セレクタ５２ａ，５２ｂを介して低域低減装置５４Ｌ，５４Ｒに入力する。

外部マイクが接続している場合（Ｓ２）、切替え処理装置６２は、セレクタ５２ａ，５２ｂをアンプ４６Ｌ，４６Ｒ側に切り替える。従って、外部マイク（図示せず）から外部入力端子４４Ｌ，４４Ｒに入力した音声信号がアンプ４６Ｌ，４６Ｒで増幅され、セレクタ５２ａ，５２ｂを介して低域低減装置５４ｌ，５４Ｒに入力する。低域制御装置６４は、ユーザ設定の指定を確認する（Ｓ４）。ユーザ設定が無ければ（Ｓ４）、低域制御装置６４は、外部マイク用の、デフォルトの差信号レベル対カットオフ周波数の対応表を低域低減装置５４Ｌ，５４Ｒの低域制御特性に採用する（Ｓ５）。外部マイク用の、デフォルトの差信号レベル対カットオフ周波数の対応表は、特定機種の外部マイクに対応するものではなく、汎用的乃至は一般的な内容からなる。ユーザ設定がある場合（Ｓ４）、低域制御装置６４は、ユーザにより指定された差信号レベル対カットオフ周波数の対応表を低域低減装置５４Ｌ，５４Ｒの低域制御特性に採用する（Ｓ６）。このユーザ設定の対応表により、現に使用する外部マイクに適した低域制御特性を設定する。

低域制御装置６４は、ステップＳ３，Ｓ５，Ｓ６で採用された低域制御特性に対して、以下のように、低域低減装置５４Ｌ，５４Ｒのカットオフ周波数を制御する（Ｓ７〜Ｓ１０）。

差信号生成装置５６は、録音すべき音声の入力手段として内蔵マイクを使用するか，外部マイクを使用するかにかかわらず、内蔵マイク４０Ｌ，４０Ｒの出力音声信号の差信号を生成する。ＬＰＦ５８は、差信号生成装置５６からの差信号から低域成分を抽出し、検出装置６０に供給する。内蔵マイク４０Ｌ，４０Ｒに風が当たった場合の、内蔵マイク４０Ｌ，４０の出力音声信号間には相関が小さいので、差信号は大きくなる。この関係を利用して、風雑音強度を計測していることになり、ＬＰＦ５８の出力信号レベルは、風雑音強度を示している。検出装置６０は、ＬＰＦ５８の出力信号レベルを検出し，システム制御装置２６の低域制御装置６４に供給する。

低域制御装置６４は、図５及び図６に示すように、検出装置６０の出力値を０ｘ００〜０ｘ０ｆの１６段階の分解能に置換した上で取り込む。低域制御装置６４は、前回、低域低減装置５４Ｌ，５４Ｒのカットオフ周波数を制御したときの差信号レベルを記憶しており、現在の差信号レベルとその前回値を比較する（Ｓ７）。現在の差信号レベルが前回値より大きい場合（Ｓ８）、低域制御装置６４は、ステップＳ３，Ｓ５又はＳ６で採用された低域制御特性を参照して、現在の差信号レベルに対応するカットオフ周波数を決定する。そして、決定したカットオフ周波数を低域低減装置５４Ｌ，５４Ｒにセットし、ステップＳ１に戻る（Ｓ８）。

現在の差信号レベルが前回値以下の場合（Ｓ８）、現在のカットオフ周波数が、現在の差信号レベルに対してデフォルトの低域制御特性から得られるカットオフ周波数より大きいかどうかを調べる（Ｓ９）。現在のカットオフ周波数がデフォルトのカットオフ周波数より大きい場合には（Ｓ９）、低域低減装置５４Ｌ，５４Ｒのカットオフ周波数をデフォルトのカットオフ周波数に向けて所定の時間勾配でダウン制御する（Ｓ１０）。現在のカットオフ周波数がデフォルトのカットオフ周波数以下の場合には（Ｓ９）、低域低減装置５４Ｌ，５４Ｒのカットオフ周波数を変更せずに、ステップＳ１に戻る。

風雑音低減機能がオフの場合（Ｓ１）、低域制御装置６４は、低域低減装置５４Ｌ，５４Ｒのカットオフ周波数を固定値に制御する（Ｓ１１）。

マイクは、製品により風雑音への耐性が異なるので、本来、使用するマイクごとに過雑音低減特性を考慮する必要がある。ただし、内蔵マイクは、図４に例示するように、騒音及び風雑音低減のため、元々の帯域が狭く設定されていることが多い。外部マイクの場合は、ウインドジャマ−やスポンジ等の機械的な風雑音低減対策の有無や、元々の周波数特性設定の考え方などで様々な違いがあり、それによって受ける影響度も異なってくる。

本実施例では、外部マイクを使用する場合でも、内蔵マイク４０Ｌ，４０Ｒの出力に従い、低域低減のカットオフ周波数を制御する。従って、外部マイクが仮にモノラルであっても、風雑音を低減できる。使用される外部マイクごとの特性の相違は、ユーザ設定を可能にすることで対応できる。

本発明の一実施例の概略構成ブロック図である。 本実施例の風雑音低減に関わる部分の概略構成ブロック図である。 本実施例の風雑音低減のフローチャートである。 内蔵マイクと外部マイクの周波数特性例を示す図である。 差信号レベルに対する低域低減特性の模式図である。 差信号レベル対カットオフ周波数の対応表例である。

１０：撮像装置
１２：撮影レンズ
１４：撮像素子
１６：カメラ信号処理装置
１８：音声入力装置
２０：入出力装置
２２：オーディオ信号処理装置
２４：ビデオ信号処理装置
２６：システム制御装置
２８：記録再生処理装置
３０：記録媒体
３２：表示信号処理装置
３４：表示装置
４０Ｌ：内蔵マイク（Ｌｃｈ）
４０Ｒ：内蔵マイク（Ｒｃｈ）
４２Ｌ，４２Ｒ：アンプ
４４Ｌ：外部入力端子（Ｌｃｈ）
４４Ｒ：外部入力端子（Ｒｃｈ）
４６Ｌ，４６Ｒ：アンプ
４８：外部マイク接続検知装置
５０：ステレオ信号処理装置
５２ａ，５２ｂ：セレクタ
５４Ｌ，５４Ｒ：低域低減装置
５６：差信号生成装置
５８：ＬＰＦ（ローパスフィルタ）
６０：検出装置
６２：切替え処理装置
６４：低域制御装置
６６：設定反映処理装置
６８：ユーザ設定入力装置

Claims (4)

1. 音声入力手段と、
   外部マイクからの音声を入力する音声入力端子と、
   前記外部マイクの前記音声入力端子への接続を検知する外部マイク接続検知手段と、
   前記音声入力手段による入力音声信号、または、前記音声入力端子からの入力音声信号を選択するセレクタと、
   前記音声入力手段による入力音声信号に従い風雑音レベルを検出する風雑音レベル検出手段と、
   前記セレクタにより選択された音声信号の低域を低減する低域低減手段と、
   前記セレクタが前記音声入力手段による入力音声信号を選択する場合には、前記音声入力手段に対して設定された制御特性の下で、前記風雑音レベル検出手段の出力に従い前記低域低減手段の低減特性を制御し、前記セレクタが、前記外部マイクからの音声信号を選択する場合には、前記外部マイクに対して設定された制御特性の下で、前記風雑音レベル検出手段の出力に従い前記低域低減手段の低減特性を制御する低域制御手段
   とを具備することを特徴とする撮像装置。
2. 前記音声入力手段は、ステレオマイクからなることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記外部マイクに対して設定された制御特性が、外部音声入力に対する一般的な制御特性と、ユーザ設定の制御特性のいずれかから選択されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記低域制御手段は、前記低域低減手段のカットオフ周波数を制御することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の撮像装置。

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