JP5407848B2 - マイクロホンの指向性制御装置 - Google Patents
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Description
[装置の構成例]
図1は、本実施形態にかかるマイクロホンの指向性制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。指向性制御装置4は、例えば、マイクロホンを備える携帯電話に設けることができる。図1に示す指向性制御装置4は、指向性を有するマイクロホンの受音した音の音源方向および携帯電話の筐体の傾斜、つまりマイロホンの傾斜に関する情報を取得して、これらの情報に基づいてマイクロホンの指向性を制御する装置である。
次に、指向性制御装置4の動作例を説明する。図4は、指向性制御装置4による指向性制御処理の一例を示すフローチャートである。ここで、一例として、指向性制御装置4が携帯電話に設けられた場合の動作例を説明する。図4に示す例では、傾き情報取得部7が、加速度センサから傾斜角φ1を取得する(Op1)。また、目的音判定部6は、マイクロホン1a、1bから入力された信号により目的音の有無を判断する(Op2)。ここでは一例として、目的音判定部6は、ユーザが発声しているか否かを判定する。
ユーザが発声している場合には(Op2でYes)、音源方向取得部5が、マイクロホン1a、1bから入力された信号より入射角θ1を計算する(Op8)。入射角θ1は、対応関係補正部8に通知されるとともに、現在の音源方向(口の方向)として、指向性制御部9にも通知される。
ここで、Op9の処理の具体例について説明する。図5Aは、対応関係データで表される音の入射角θと携帯電話の傾きφとの対応関係の一例を示す図である。図5Aに示す例では、音の入射角θが、携帯電話の傾きφの一次関数で表される。この場合、例えば、対応関係を表す一次関数(θ=Aφ+B)の係数A、Bの値を対応関係データとして記録部11に記録することができる。なお、図5A〜図5Dにおいて、縦軸は目的音源の入射角θ、横軸は携帯電話の傾斜角φを示している。
再び、図4を参照して、ユーザが発声していないと判定された場合(Op2でNoの場合)、音源方向推定部10は、傾き情報取得部7が取得した現在の携帯電話の傾きφ1から、携帯電話の傾きと口の入射角の対応関係を示す対応関係データを用いて、入射角θS1を推定する(Op4)。上記Op9の処理により、ユーザが発声している間は、対応関係データで示されるφとθの関係がユーザの姿勢に応じて補正し続けられる。そのため、ユーザが発声中に顔を動かしたり、寝転んだりしても、ユーザの姿勢変化によるφとθの対応関係の変化が、対応関係データに反映される。その結果、発声がないときにも、ユーザの姿勢の変化に応じた適切な口の方向(入射角θS1)を推定することができる。
図6は、第2の実施形態にかかる指向性制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。図6において、図1と同じ機能ブロックには同じ番号を付す。図6に示す指向性制御装置4aにおいて、記録部11は、履歴データを記録する履歴記録部としても機能する。履歴データは、傾き情報取得部7が取得した傾き情報と、その傾き情報取得時に取得された音源方向情報との組を蓄積したデータである。指向性制御装置4aは、この履歴記録部に蓄積された履歴データを用いて、対応関係データを生成する適応部14をさらに備える。これにより、傾きと音源方向との対応関係を学習し、実際の現象を反映した対応関係データを生成することができる。その結果、より適切な音源方向の推定が可能になる。
図8は、第3の実施形態にかかる指向性制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。本実施形態は、指向性制御装置が携帯電話に設けられた場合の例である。図8において、図1と同じ機能ブロックには同じ番号を付す。図8に示す指向性制御装置4bは、携帯電話に設けられるマイクロホン1a、1bの指向性を制御する。
図9は、本実施形態の指向性制御装置4bの動作例を示すフローチャートである。図9に示す例では、左右判定部15が、加速度センサ12の情報から求められる傾斜角φにより、ユーザが右手で持っているのか左手で持っているのかを判断し、対応関係補正部8が、音源方向θと傾斜角φの対応関係を切り替える。
図11は、第4の実施形態にかかる指向性制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。本実施形態は、指向性制御装置が携帯電話に設けられた場合の例である。図11において、図1と同じ機能ブロックには同じ番号を付す。図11に示す指向性制御装置4cは、携帯電話に設けられるマイクロホン1a、1bの指向性を制御する。
図13は、第5の実施形態にかかる指向性制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。本実施形態は、指向性制御装置が携帯電話に設けられた場合の例である。図13において、図1と同じ機能ブロックには同じ番号を付す。図13に示す指向性制御装置4dは、携帯電話に設けられるマイクロホン1a、1bの指向性を制御する。
図15は、第6の実施形態にかかる指向性制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。本実施形態は、指向性制御装置が携帯電話に設けられた場合の例である。図15において、図1と同じ機能ブロックには同じ番号を付す。図15に示す指向性制御装置4eは、携帯電話に設けられるマイクロホン1a、1bの指向性を制御する。
図16は、第7の実施形態にかかる指向性制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。本実施形態は、指向性制御装置が携帯電話に設けられた場合の例である。図16において、図1と同じ機能ブロックには同じ番号を付す。
2 受音部
3 音響処理部
4 指向性制御装置
5 音源方向取得部
6 目的音判定部
7 傾き情報取得部
8 対応関係補正部
9 指向性制御部
10 音源方向推定部
11 記録部
12 加速度センサ
13 筐体
14 適応部
15 左右判定部
16 マイクゲイン制御部
17 歩行判定部
18 異常運動判定部
19 雑音レベル推定部
Claims (13)
- 少なくとも2個のマイクロホンと、当該マイクロホンが設けられる筐体の傾きを測定可能なセンサと連携動作可能な指向性制御装置であって、
前記筐体の傾きを示す傾き情報を前記センサから取得する傾き情報取得部と、
前記マイクロホンから取得した音情報に基づいて、音源の方向を示す音源方向情報を計算する音源方向取得部と、
前記筐体の傾きと前記マイクロホンに対する前記音源の方向との関係を示す対応関係データを記録する記録部と、
前記音情報が目的音か否かを判断する目的音判定部と、
前記音情報が目的音と判断された場合に、前記音源方向情報および前記傾き情報に基づいて、前記対応関係データを更新する対応関係補正部と、
前記音情報が目的音でないと判断された場合に、前記対応関係データを用いて前記傾き情報取得部で取得される傾き情報に対応する音源の方向を決定する音源方向推定部と、
前記音情報が目的音と判断された場合は、前記音源方向取得部により取得された音源方向情報に応じて、前記音情報が目的音でないと判断された場合は、前記音源方向推定部により決定された音源の方向に応じて、前記マイクロホンの指向性を調整する指向性制御部とを備える、指向性制御装置。 - 前記目的音判定部により取得した音情報が目的音でないと判断され、且つ前記筐体の傾きが大きくなるように変化した場合に、前記音源方向推定部は、前記対応関係データを用いて前記傾き情報に対応する音源の方向を決定する、請求項1に記載の指向性制御装置。
- 前記目的音判定部により取得した音情報が目的音でないと判断され、且つ前記筐体の傾きが小さくなるように変化した場合は、前記指向性制御部は、前記音源と前記マイクロホンとの相対位置関係が変化していないとみなし、前記マイクロホンの指向性を維持し、前記対応関係補正部は、当該傾きの変化に応じて前記対応関係データを補正する、請求項1または2に記載の指向性制御装置。
- 前記傾き情報取得部が取得した傾き情報と、該傾き情報取得時に取得された音源方向情報との組を蓄積した履歴データを記録する履歴記録部と、
前記履歴記録部に記録された前記履歴データが所定数以上蓄積されると、前記履歴データを用いて、前記傾き情報と前記音源方向情報の対応関係を表す関数を求め、該関数を用いて前記対応関係データを生成する適応部をさらに備える、請求項1又は2に記載の指向性制御装置。 - 背景雑音レベルを推定する雑音レベル推定部をさらに有し、
前記背景雑音レベルがしきい値を超えた場合には、前記指向性制御部は、前記対応関係データを用いて前記傾き情報取得部で取得される傾き情報に対応する音源の方向を決定する音源方向推定部により推定された音源の方向に応じて前記マイクロホンの指向性を制御する、請求項1、2、4のいずれか1項に記載の指向性制御装置。 - 携帯電話に設けられるマイクロホンの指向性を制御する指向性制御装置であって、
前記傾き情報を用いて、ユーザが前記携帯電話を右手で持っているか左手で持っているかを判断する左右判定部をさらに備え、
前記対応関係データは、ユーザが前記携帯電話を右手で持っている場合の前記筐体の傾きと音源方向との関係を示す右手用データと、ユーザが前記携帯電話を左手で持っている場合の前記マイクロホンの傾きと音源方向との関係を示す左手用データとを含み、
前記対応関係補正部は、前記左右判定部によりユーザが携帯電話を右手で持っていると判断された場合は前記右手用データを更新し、左手で持っていると判断された場合は前記左手用データを更新し、
前記音源方向推定部は、前記左右判定部によりユーザが携帯電話を右手で持っていると判断された場合は前記右手用データを用いて音源方向を決定し、左手で持っていると判断された場合は前記左手用データを用いて音源方向を決定する、請求項1、2、4、5のいずれか1項に記載の指向性制御装置。 - 携帯電話に設けられるマイクロホンの指向性を制御する指向性制御装置であって、
前記携帯電話の運動を検知して前記携帯電話を持ったユーザが歩行中であるか否かを判断する、歩行判定部をさらに備え、
前記指向性制御部は、前記歩行判定部により歩行中であると判断された場合に、指向性を広げる、請求項1、2、4〜6のいずれか1項に記載の指向性制御装置。 - 携帯電話に設けられるマイクロホンの指向性を制御する指向性制御装置であって、
前記音源方向取得部で取得される音源方向情報に応じて、前記マイクロホンの出力する音の音量を制御する、マイクゲイン制御部をさらに備える、請求項1、2、4〜7のいずれか1項に記載の指向性制御装置。 - 携帯機器に設けられるマイクロホンの指向性を制御する指向性制御装置であって、
前記携帯電話の運動を検知して前記携帯機器の運動が異常であるか否かを判断する判断する、異常運動判定部をさらに備え、
前記対応関係補正部は、前記異常運動判定部により前記携帯機器の運動が異常と判断された場合には、前記対応関係データの更新をしないことを特徴とする、請求項1、2、4〜8のいずれか1項に記載の指向性制御装置。 - 携帯機器に設けられる指向性制御装置であって、
前記携帯電話の運動を検知して前記携帯機器の運動が異常であるか否かを判断する判断する、異常運動判定部をさらに備え、
前記指向性制御部は、前記異常運動判定部により前記携帯機器の運動が異常と判断された場合には、指向性を広げる、請求項1、2、4〜9のいずれか1項に記載の指向性制御装置。 - 音の入力機能を有する携帯機器であって、
指向性制御可能なマイクロホンと、
前記携帯機器の動きを検知するセンサと、
前記センサで検出される前記携帯機器の動きから、前記携帯機器の傾きを示す情報を取得する、傾き情報取得部と、
前記マイクロホンで取得した音情報を用いて目的音の音源の方向を示す音源方向情報を計算する音源方向取得部と、
前記携帯機器の傾きと前記マイクロホンに対する前記音源の方向との関係を示す対応関係データを記録する記録部と、
前記マイクロホンで取得した音情報が目的音か否かを判断する目的音判定部と、
前記目的音判定部により取得した音情報が目的音と判断された場合に、前記音源方向情報および前記傾き情報に基づいて前記対応関係データを更新する対応関係補正部と、
前記目的音判定部により取得した音情報が目的音でないと判断された場合に、前記傾き情報に対応する音源の方向を、前記対応関係データを用いて決定する音源方向推定部と、
前記音情報が目的音と判断された場合は、前記音源方向取得部により取得された音源方向情報に応じて、前記音情報が目的音でないと判断された場合は、前記音源方向推定部により決定された音源の方向に応じて、前記マイクロホンの指向性を調整する指向性制御部とを備える、携帯機器。 - 少なくとも2個のマイクロホンと、当該マイクロホンが設けられる筐体の傾きを測定可能なセンサと連携動作可能なコンピュータを制御するための、指向性制御プログラムであ
って、
前記筐体の傾きを示す傾き情報を前記センサから取得する傾き情報取得処理と、
前記マイクロホンで取得した音情報を用いて音源の方向を示す音源方向情報を計算する音源方向取得処理と、
前記筐体の傾きと前記マイクロホンに対する前記音源の方向との関係を示す対応関係データを記録した記録部にアクセスする処理と、
前記マイクロホンで取得した音情報が目的音か否かを判断する目的音判定処理と、
前記音情報が目的音と判断された場合に、前記音源方向情報および前記傾き情報に基づいて、前記対応関係データを更新する対応関係補正処理と、
前記音情報が目的音でないと判断された場合に、前記対応関係データを用いて前記傾き情報に対応する音源の方向を決定する音源方向推定処理と、
前記音情報が目的音と判断された場合は、前記音源方向取得処理により取得された音源方向情報に応じて、前記音情報が目的音でないと判断された場合は、前記音源方向推定処理により決定された音源の方向に応じて、前記マイクロホンの指向性を調整する指向性制御処理とをコンピュータに実行させる、指向性制御プログラム。 - 少なくとも2個のマイクロホンと、当該マイクロホンが設けられる筐体の傾きを測定可能なセンサと連携動作可能なコンピュータが実行するマイクロホンの指向性制御方法であって、
前記筐体の傾きを示す傾き情報を前記センサから取得する傾き情報取得工程と、
前記筐体で取得した音情報を用いて音源の方向を示す音源方向情報を計算する音源方向取得工程と、
前記筐体の傾きと前記マイクロホンに対する前記音源の方向との関係を示す対応関係データを記録した記録部にアクセスする工程と、
前記音情報が目的音か否かを判断する目的音判定工程と、
前記音情報が目的音と判断された場合に、前記音源方向情報および前記傾き情報に基づいて前記対応関係データを更新する対応関係補正工程と、
前記音情報が目的音でないと判断された場合に、前記対応関係データを用いて前記傾き情報取得工程で取得される傾き情報に対応する音源の方向を決定する音源方向推定工程と、
前記音情報が目的音と判断された場合は、前記音源方向取得工程により取得された音源方向情報に応じて、前記音情報が目的音でないと判断された場合は、前記音源方向推定工程により決定された音源の方向に応じて、前記マイクロホンの指向性を調整する指向性制御工程とを含む、指向性制御方法。
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