JP4931198B2

JP4931198B2 - 撮像装置及び撮像装置の制御方法

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Publication number: JP4931198B2
Application number: JP2006263256A
Authority: JP
Inventors: 博幸森
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2006-09-27
Filing date: 2006-09-27
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2026-09-27
Also published as: JP2008085655A; US20080075298A1; US8170220B2

Description

本発明は、撮像装置の音声の記録に関し、特に、収録すべき音声を確実に収録することが可能な撮像装置、撮像装置の制御方法、プログラム及び記憶媒体に関する。

従来の撮像装置においては、背面の音声を収録する場合において、撮影者の立ち位置を意識して撮影を行わない。したがって、収録すべき背面の音声に、撮影者の音声等が合成されて、希望する音声がうまく収録できなかった。
特開２００２−２３２９８８号公報

しかしながら正面と背面の音声を同時に撮影する撮像装置において、背面音声は撮影者の立ち位置によって大きく影響を受ける。また背面にいる撮影者の声を拾いやすく、本来撮影したい音声に大きく影響を及ぼす可能性が大きい。

撮影者の影響を最小限にする為、撮影者の位置により背面のマイクの指向性を変化させ、撮影者の声の影響を減らし、本来撮影したいであろう音声の集音を可能とする事で、より臨場感のある背面音声の収録を可能にする必要がある。

したがって、本発明は、撮影者の立ち位置にしたがって指向性を変更可能な撮像装置、撮像装置の制御方法、プログラム及び記憶媒体の提供を目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の実施形態における撮像装置は、映像撮影手段と、前記映像撮影手段の本体上であって前記映像撮影手段に対して前面左側、前面右側、背面左側及び背面右側に配置される少なくとも４つのマイクロフォンと、前記少なくとも４つのマイクロフォンのうちの２つのマイクロフォンの音声信号を合成して背面左チャネル及び背面右チャネルの合成音声信号を出力する音声信号処理手段と、を備える撮像装置であって、前記映像撮影手段に対する撮影者の位置を決定する決定手段をさらに備え、前記音声信号処理手段は、前記決定手段によって前記撮影者の位置が前記映像撮影手段の左後方と決定された場合には、前記背面左側に配置されたマイクロフォンの音声信号と前記背面右側に配置されたマイクロフォンの音声信号とを合成して前記背面左チャネルの合成音声信号を出力すると共に、前記背面右側に配置されたマイクロフォンの音声信号と前記前面右側に配置されたマイクロフォンの音声信号とを合成して前記背面右チャネルの合成音声信号を出力し、前記決定手段によって前記撮影者の位置が前記映像撮影手段の右後方と決定された場合には、前記背面左側に配置されたマイクロフォンの音声信号と前記前面左側に配置されたマイクロフォンの音声信号とを合成して前記背面左チャネルの合成音声信号を出力すると共に、前記背面右側に配置されたマイクロフォンの音声信号と前記背面左側に配置されたマイクロフォンの音声信号とを合成して前記背面右チャネルの合成音声信号を出力する、ことを特徴とする。

本発明によれば、撮影者の立ち位置にしたがって指向性を変更可能な撮像装置を提供することができる。

＜実施形態１＞
図１は、本発明を適用した実施形態１における撮像装置２０であって、４つの音声録音系のマイクが配置された撮像装置２０の上面図であり、図２は、その撮像装置２０の回路ブロック図である。図１において、撮像装置２０には４つのマイク１乃至４が取り付けられる。すなわち図に示すように、撮像装置２０に対し、前面左側には左前マイク３、前面右側には右前マイク４が取り付けられる。また、撮像装置２０の背面左側には、左後マイク１、背面右側には右後マイク２が取り付けられる。

良く知られているように、撮像装置２０は、レンズ２、ビューファインダ１６及び表示部１１を有する。表示部１１は撮像装置２０の側面に開閉自在に設けられ、撮影時または再生時に映像信号を表示するＬＣＤパネルから構成される。図２は撮像装置２０の回路ブロックであり、特に、本発明の実施形態に関係する音声処理に関して詳しく図示したものである。図２に示すように、これらのマイク１乃至４の出力は、それぞれ左後マイクアンプ５、右後マイクアンプ６、左前マイクアンプ７及び右前マイクアンプ８を介し、撮像装置２０に含まれる音声信号処理部９に供給される。

１０はマイコン部を示し、マイコン部１０はＣＰＵを内蔵し、撮像装置２０の各種の制御を行う。また、本発明の各実施形態の実行もマイコン部１０で実行される。また撮像装置２０は、操作部１２、撮像部１３、信号処理部１４及び記録部１５を備え、撮影した映像信号を、記録部１５の磁気テープ、光磁気ディスク、半導体メモリなどの記録媒体に記録する。勿論、映像信号のみならず、音声信号も同時に記録されることとなる。

なお、図２において、表示部１１は、図１に示す撮像装置２０の本体側面に開閉自在に設けられた表示部１１である。また、音声信号処理部９は、前面左チャンネル音声出力部１６、前面右チャンネル音声出力部１７、背面左チャンネル音声出力部１８及び背面右チャンネル音声出力部１９を備える。これらの出力は必要に応じて多重化され、記録部１５において関連する映像信号と共に、不図示の記録媒体に記録される。

図３は、図２の音声信号処理部９における背面音声生成部のうち、背面左チャンネル音声生成回路の機能ブロック図である。図３において、３０は図２の右後マイクアンプ６と左前マイクアンプ７との出力を切り替えるスイッチ部、３１はスイッチ部３０の音声出力信号のステレオ感を強調する周波数帯域を抜き出すＢＰＦ（バンドパスフィルタ）部である。さらに３２はＢＰＦ部３１からの信号を反転する信号反転部、３３は左後マイクアンプ５の出力と信号反転部３２の信号を加算する信号合成部、３４は信号合成部３３により減衰した周波数帯を補正するイコライザ部である。したがって、この背面左チャンネル音声生成回路からは背面左チャンネル音声出力（ＲＬ出力）が得られる。

また、図４は、図２の音声信号処理部９における背面音声生成部のうち、背面右チャンネル音声生成回路の機能ブロック図である。図４において、４０は図２の左後マイクアンプ５と右前マイクアンプ８との出力を切り替えるスイッチ部、４１はスイッチ部４０の音声出力信号のステレオ感を強調する周波数帯域を抜き出すＢＰＦ（バンドパスフィルタ）部である。さらに、４２はＢＰＦ部４１からの信号を反転する信号反転部、４３は右後マイクアンプ６の出力と信号反転部４２の信号を加算する信号合成部、４４は信号合成部４３により減衰した周波数帯を補正するイコライザ部である。したがって、この背面右チャンネル音声生成回路からは、背面右チャンネル音声出力（ＲＲ出力）が得られる。

音声信号処理部９は、以上のほか、前面の左右チャンネル音声出力を生成する生成回路が含まれるが、本発明の実施に際し、直接関係しない回路部分であるので、その説明は図示することなく省略する。

図５は、撮影者が立ち位置を選択する場合の図１、２に示した表示部１１に表示される表示例であり、図６は、本発明の実施形態１の撮像装置２０の動作を説明する制御フローチャート図である。

以下、図面を参照しながら各部の動作説明を行う。図２に示すように、４つのマイク１乃至４が配置された撮像装置２０において、各マイク１乃至４で集音された音声は電気信号に変えられる。そして音声信号として、それぞれ左後マイクアンプ５、右後マイクアンプ６、左前マイクアンプ７及び右前マイクアンプ８を介して、音声信号処理回路９へ入力される。このとき表示部１１には、たとえば図５に示したユーザインターフェースとなる表示画像５０が表示される。

撮影者は、この表示画像５０を見ながら操作部１２を操作して、図６のステップＳ１０１に示すように、自分の立つ位置、または今立っている位置を選択する。図１の操作部１２を操作して選択された立ち位置情報はマイコン部１０に送られ、マイコン部１０は、この立ち位置情報に従って音声信号処理部９を制御する。

図６において、撮影者の立ち位置選択処理がステップＳ１０１で開始されると、まずステップＳ１０２で示すように、マイコン部１０は撮影者の選択を判断する。すなわち、もし撮影者が、図５の表示画像５０をみて、操作部１２の操作により、１の背面を選択したのであれば、ステップＳ１０５で、スイッチ部３０は、右後マイクアンプ６の出力を選択する。あるいは、ステップＳ１０３に示すように、撮影者が２の左後方を選択したのであれば、ステップＳ１０６で、スイッチ部３０は右後マイクアンプ６の出力を選択する。あるいは、ステップＳ１０４に示すように、３の右後方を選択したのであれば、ステップＳ１０７で、スイッチ部３０は左前マイクアンプ７の出力を選択する。

それ以外、すなわち、４の遠方を選択するのであれば、スイッチ部３０はステップＳ１０８で同じく左前マイクアンプ７の出力を選択し、それぞれステップＳ１０９に進み、処理を終了する。

かくして選択された出力信号を、図３に示すＢＰＦ部３１でステレオ感を強調したい周波数帯域だけ抽出し、抽出した信号を信号反転部３２で反転する。そして、信号合成部３３にて元の信号である左後マイクアンプ５の出力信号と信号反転部３２の出力信号とを加算する。その加算により生成された出力信号が、イコライザ部３４を介して背面左チャンネル音声出力（ＲＬ出力）として得られる。この出力は、図１の背面左チャンネル音声出力部１８に出力される。

同様に、ステップＳ１０２で示すように、もし撮影者が１の背面を選択したのであれば、ステップＳ１０５で、スイッチ部４０は左後マイクアンプ５の出力を選択する。あるいは、ステップＳ１０３に示すように、２の左後方を選択したのであれば、ステップＳ１０６で、スイッチ部４０は右前マイクアンプ８の出力を選択する。あるいは、ステップＳ１０４に示すように、３の右後方を選択したのであれば、図４のスイッチ部４０は左後マイクアンプ５の出力を選択する。

それ以外、すなわち、４の遠方を選択するのであれば、スイッチ部４０はステップ１０８で、右前マイクアンプ８の出力を選択し、それぞれそれぞれステップＳ１０９に進み、処理を終了する。そして、かくして選択された信号を、図４に示すＢＰＦ部４１でステレオ感を強調したい周波数帯域だけ抽出し、抽出した信号を信号反転部４２で反転する。そして、信号合成部４３にて元の信号である右後マイクアンプ６の出力信号と信号反転部４２の出力信号とを加算する。その加算により生成された出力信号が、イコライザ部４４を介して背面右チャンネル音声出力（ＲＲ出力）として得られる。この出力は、図１の背面右チャンネル音声出力部１９に出力される。

このようにして、撮影者の立ち位置の選択にしたがって、指向性特性が変更されて、背面左チャンネル音声出力（ＲＬ出力）及び背面右チャンネル音声出力（ＲＲ出力）が得られる。

この実施形態においては、基本的に４つのマイク１乃至４は無指向性マイクが使用される。しかしながら、指向性のあるマイクを使用し、その指向性を考慮しながら合成することで本発明を実施することも可能である。また、実施形態１では、４つのマイクを使用したが、４つ以上のマイクを使用することでも本発明は実施可能である。

＜実施形態２＞
実施形態１では、撮影者による操作で撮影者の立ち位置を設定した。この実施形態２においては、立ち位置の設定を自動化したものである。図７は、実施形態２の動作を説明するフローチャートを示した図である。また図８は、実施形態２のうち、撮影者立ち位置自動判別処理の機能ブロック図である。

図８において、右前マイクアンプ８及び左前マイクアンプ７の音声信号は加算回路８１で加算される。また、右後マイクアンプ６及び左後マイクアンプ５の音声信号は加算回路８２で加算される。２つの加算回路８１及び８２の加算された音声信号は減算回路８３で引き算され極性判別回路８４に与えられる。したがって、極性判別回路８４の出力が略０である場合は、撮影者の立ち位置が前後の中心、すなわち撮像装置２０と前後において同じ位置であることがわかる。また、極性判別回路８４の出力が＋側の極性であれば、立ち位置は、撮像装置２０の前側、また−側の極性であれば後側であることが判別できる。

また、右前マイクアンプ８及び左前マイクアンプ７の音声信号は減算回路８５で減算される。そして、減算回路８５の出力は極性判別回路８６で極性が判別される。したがって、極性判別回路８６の出力が略０である場合は、撮影者の立ち位置が左右の中心、すなわち撮像装置２０と左右において同じ位置であることがわかる。また、極性判別回路８６の出力が＋側の極性であれば、立ち位置は、撮像装置２０の前右側、また、−側の極性であれば前左側であることが判別できる。

同様に、右後マイクアンプ６及び左後マイクアンプ５の音声信号は減算回路８７で減算される。そして、減算回路８７の出力は極性判別回路８８で極性が判別される。したがって、極性判別回路８６の出力が略０である場合は、撮影者の立ち位置が左右の中心、すなわち撮像装置２０と左右において同じ位置であることがわかる。また、極性判別回路８６の出力が＋側の極性であれば、立ち位置は、撮像装置２０の後右側、また、−側の極性であれば後左側であることが判別できる。

次に、この撮影者立ち位置自動判別手段の動作を、図７に示した、動作を説明するフローチャートを用いて説明を行う。この自動判別を実行するときは、撮影者が自分自身で音声を発するか、または、ブザー等音響発生器を所持し、音響を発生しながら以下の処理を行う。

図７のステップＳ２０１で開始される立ち位置検出処理は、ステップＳ２０２に進み、前方と後方の音声信号レベルを比較する。この処理は、極性判別回路８４の動作に関連する。そして、もし前方の音声信号より後方の音声信号のレベルが大きいと判断されれば、ステップＳ２０３に進み、極性判別を実行する。ステップＳ２０３の処理は、極性判別回路８８の動作に関連する。上述するように、この極性判別により、撮影者の立ち位置が、背面、右後方及び左後方であるかが自動的に判定される。

また、先のステップＳ２０２で、撮影者の立ち位置が前方と判断されたら、ステップＳ２０４に進み、極性判別を実行する。ステップＳ２０４の処理は、極性判別回路８６の動作に関連する。上述するように、この極性判別により、撮影者の立ち位置が、前面、右前方及び左前方であるかが自動的に判定される。また、ステップＳ２０２で略０であった場合には、ステップＳ２０３又はステップＳ２０４を用いた極性判別を行い、撮影者の立ち位置が撮像装置２０の左側か右側かを判断することが可能となる。この場合、べつに、右前マイクアンプ８と右後マイクアンプ６の加算出力と、左前マイクアンプ７と左後マイクアンプ５の加算出力とを減算回路で減算し、その出力信号の極性判別で左右の判別とすることも可能である。

かくして自動的に得られた立ち位置判断情報を、図１のマイコン部１０に供給し、自動的に図３のスイッチ部３０、図４のスイッチ部４０を切り替える。それにより、背面の撮影者の音声の影響の少ないように、配置された４つマイクの合成指向性を適宜変化させることが可能となる。

また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給しても達成可能である。すなわち、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、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ことになる。

プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性の半導体メモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現される場合もある。

しかし、さらにそのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれる場合もあり得る。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

本発明の実施形態が適用可能な撮像装置の上面図である。本発明の実施形態が適用可能な撮像装置の機能ブロック図である。本発明の実施形態１が適用された背面左チャンネル音声生成の機能ブロック図である。本発明の実施形態１が適用された背面右チャンネル音声生成の機能ブロック図である。本発明の実施形態１において、撮影者が立ち位置を選択する場合の表示例を示す図である。本発明の実施形態１が適用された撮像装置の動作を説明するフローチャートを示す図である。本発明の実施形態２が適用された撮像装置の動作を説明するフローチャートを示す図である。本発明の実施形態２が適用された撮影者立ち位置の自動判別処理の機能ブロック図である。

Claims

映像撮影手段と、前記映像撮影手段の本体上であって前記映像撮影手段に対して前面左側、前面右側、背面左側及び背面右側に配置される少なくとも４つのマイクロフォンと、前記少なくとも４つのマイクロフォンのうちの２つのマイクロフォンの音声信号を合成して背面左チャネル及び背面右チャネルの合成音声信号を出力する音声信号処理手段と、を備える撮像装置であって、
前記映像撮影手段に対する撮影者の位置を決定する決定手段をさらに備え、
前記音声信号処理手段は、
前記決定手段によって前記撮影者の位置が前記映像撮影手段の左後方と決定された場合には、前記背面左側に配置されたマイクロフォンの音声信号と前記背面右側に配置されたマイクロフォンの音声信号とを合成して前記背面左チャネルの合成音声信号を出力すると共に、前記背面右側に配置されたマイクロフォンの音声信号と前記前面右側に配置されたマイクロフォンの音声信号とを合成して前記背面右チャネルの合成音声信号を出力し、
前記決定手段によって前記撮影者の位置が前記映像撮影手段の右後方と決定された場合には、前記背面左側に配置されたマイクロフォンの音声信号と前記前面左側に配置されたマイクロフォンの音声信号とを合成して前記背面左チャネルの合成音声信号を出力すると共に、前記背面右側に配置されたマイクロフォンの音声信号と前記背面左側に配置されたマイクロフォンの音声信号とを合成して前記背面右チャネルの合成音声信号を出力する、ことを特徴とする撮像装置。
前記決定手段は、
表示手段と、
操作手段と、を備え、
前記撮影者の位置を前記撮影者が選択するための画像を前記表示手段に表示し、前記操作手段を介して前記画像から選択された前記撮影者の位置を前記撮影者の位置として決定する、ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記決定手段は、
前記前面左側に配置されたマイクロフォンと前記前面右側に配置されたマイクロフォンの音声信号のレベルと、前記背面右側に配置されたマイクロフォンと前記背面左側に配置されたマイクロフォンの音声信号のレベルとを比較し、
前記背面右側に配置されたマイクロフォンと前記背面左側に配置されたマイクロフォンの音声信号のレベルが前記前面左側に配置されたマイクロフォンと前記前面右側に配置されたマイクロフォンの音声信号のレベルよりも大きい場合に、前記背面右側に配置されたマイクロフォンの音声信号のレベルと前記背面左側に配置されたマイクロフォンの音声信号のレベルとを比較して、前記背面右側に配置されたマイクロフォンの音声信号のレベルが前記背面左側に配置されたマイクロフォンの音声信号のレベルよりも大きければ前記撮影者の位置を前記映像撮影手段の右後方と決定し、前記背面右側に配置されたマイクロフォンの音声信号のレベルが前記背面左側に配置されたマイクロフォンの音声信号のレベルよりも小さければ前記撮影者の位置を前記映像撮影手段の左後方と決定する、ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
映像撮影手段と、前記映像撮影手段の本体上であって前記映像撮影手段に対して前面左側、前面右側、背面左側及び背面右側に配置される少なくとも４つのマイクロフォンと、を備える撮像装置の制御方法であって、
前記少なくとも４つのマイクロフォンのうちの２つのマイクロフォンの音声信号を合成して背面左チャネル及び背面右チャネルの合成音声信号を出力する音声信号工程と、
前記映像撮影手段に対する撮影者の位置を決定する決定工程と、を備え、
前記音声信号処理工程では、
前記決定工程によって前記撮影者の位置が前記映像撮影手段の左後方と決定された場合には、前記背面左側に配置されたマイクロフォンの音声信号と前記背面右側に配置されたマイクロフォンの音声信号とを合成して前記背面左チャネルの合成音声信号を出力すると共に、前記背面右側に配置されたマイクロフォンの音声信号と前記前面右側に配置されたマイクロフォンの音声信号とを合成して前記背面右チャネルの合成音声信号を出力し、
前記決定工程によって前記撮影者の位置が前記映像撮影手段の右後方と決定された場合には、前記背面左側に配置されたマイクロフォンの音声信号と前記前面左側に配置されたマイクロフォンの音声信号とを合成して前記背面左チャネルの合成音声信号を出力すると共に、前記背面右側に配置されたマイクロフォンの音声信号と前記背面左側に配置されたマイクロフォンの音声信号とを合成して前記背面右チャネルの合成音声信号を出力する、ことを特徴とする撮像装置の制御方法。