JP5943726B2

JP5943726B2 - 音声処理装置

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Publication number: JP5943726B2
Application number: JP2012132131A
Authority: JP
Inventors: 友仁井上; 英行渡邊
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2016-07-05
Anticipated expiration: 2032-06-11
Also published as: JP2013258485A

Description

本発明は音声処理装置に関する。

従来、撮像部により撮影された画像に基づいて動画データを生成して記録媒体に記録することができる撮像装置が知られている。これらの撮像装置は一般に、さらにマイクロフォン等の集音部により得られた音声を示す音声データを動画データと共に記録媒体に記録することもできる。

これらの撮像装置の中には、従来、マイクを風防部材で覆うことが提案されているが、風の強弱に応じて、雑音の発生量が変わってしまう等の問題があった。従来、このような問題に対して、例えば、特許文献１のように、風防部材として、到来音を通過させる複数の開口穴が形成され、前記開口穴の開口面積を変化できるようにした風防部材を用いるものがあった。

特開平１１−１２２６８９号公報

しかしながら、特許文献１の撮像装置においては、風の強いときに風防の機能を高めるため、指向特性や音質を犠牲にしてしまうという問題があった。

そこで、本発明は、風に伴う雑音を低減すると共に、音質の劣化をより低減することができる撮像装置、音声処理装置を提供することを目的とする。

本発明は、風防手段により覆われた複数の集音手段と、前記複数の集音手段により得られた複数の音声信号のうち第１の音声信号から、前記複数の音声信号間の差分値に第１のゲインをかけた信号を減算し、前記複数の音声信号のうち第２の音声信号から、前記複数の音声信号間の差分値に前記第１のゲインよりも小さい第２のゲインをかけた信号を減算する音声処理手段とを備える。

本発明によれば、風に伴う雑音を低減すると共に、音質の劣化をより低減することができる。

本実施例の撮像装置１００のブロック図である。本実施例の撮像装置１００の外観図である。本実施例のマイクユニットの構造を示す図である。本実施例の音声処理部１２１のブロック図である。本実施例のゲイン制御部のテーブルを示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。なお、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施の形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

なお、本実施例において説明される各機能ブロックは必ずしも個別のハードウェアである必要はない。すなわち、例えばいくつかの機能ブロックの機能は、１つのハードウェアにより実行されても良い。また、いくつかのハードウェアの連係動作により１つの機能ブロックの機能または、複数の機能ブロックの機能が実行されても良い。

（実施例１）
本実施例においては、撮像装置を例にとって説明する。本実施例の撮像装置１００は、マイクユニットにより得られ多音声信号を音声処理部により処理し、記録媒体に記録する。本実施例の撮像装置１００において、マイクユニットは、複数のマイク素子からなり、後述の素材からなる風防がかぶせられた状態である。本実施例の撮像装置１００においては、風がマイクユニットに当たることにより発生する風雑音は、風防部材によりほぼ低減される。

しかしながら、本体の他の筐体に風が当たることにより発生する風による振動等は、筐体内の基板や空間を経由して前述のマイク素子に伝導してしまうことがある。そこで、本実施例の撮像装置１００は、複数のマイク素子を、本体からの振動を低減するために、弾性体（例えば、ゴム、スプリング、板バネ、スポンジ）や緩衝材（例えば、スポンジ、ダンパー）などにより支持した状態とする。このようにすることで、筐体内の基板や空間を経由してマイク素子に伝導する振動を抑えることができる。

しかしながら、弾性体や緩衝材によっても伝導する振動を抑制しきれないケースがあり得る。本実施例の撮像装置１００は、このようなケースに対して、振動成分に起因する雑音を低減する。そのため、複数のマイク素子それぞれを支持する弾性体や緩衝材の弾性や強度を異ならせることにより、左右のマイク素子に対して伝達される振動の大きさを異ならせる。そして、それぞれのマイク素子から得られた音声信号の差分に前述の推定に基づくゲインをかけた信号を、各マイク素子から得られた音声信号から減算することで、筐体内の基板や空間を経由してマイク素子に伝導する振動に起因する雑音の影響を低減する。

以下、このような撮像装置について説明する。

図１は、本実施例の撮像装置１００の構成を示すブロック図であり、図２は本実施例の撮像装置１００の斜視図である。

本実施例の撮像装置１００は、図１に示すように、ＣＰＵ１０１と、ＲＡＭ１０２と、ＲＯＭ１０３と、操作部１０４とを有する。また、撮像装置１００は、撮像部１１０と、画像処理部１１１と、マイクユニット１２０と、音声処理部１２１と、スピーカユニット１２２とを有する。また、撮像装置１００は、符号化復号化処理部１３０と、表示部１４０と、表示制御部１４１と、記録再生部１５０と、記録媒体１５１と、通信部１６０とを有する。

なお、ＣＰＵは、ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔの略称である。ＲＡＭは、ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙの略称である。

また、図２に示すように、本実施例の撮像装置１００は、装置上部に、マイクユニット１２０を備えている。このマイクユニットは、図３に示すように、マイク素子３１０（第１の集音素子）、マイク素子３１１（第２の集音素子）を有し、これらのマイク素子は、風防部材３０１により覆われている。風防部材３０１により、マイク素子３１０、マイク素子３１１には、風が直接当たらないため、風雑音の発生が抑制される。さらに、マイクユニット１２０は、マイク素子３１０、マイク素子３１１の空間を分割するためのセパレータ３３０を有している。本実施例においては、マイク素子３１０、マイク素子３１１は、単一の風防部材３０１により覆われているものとして説明を行う。しかし、撮像装置１００の筐体の別々の位置に、マイク素子３１０、マイク素子３１１を配置する場合はそれぞれのマイク素子が風防部材に覆われる。すなわち、複数の風防部材を有し、それぞれのマイク素子がそれぞれの風防部材で覆われる。

また、マイク素子３１０は支持部材３２０（第１の支持部材）、マイク素子３１１は、支持部材３２１（第２の支持部材）により支持されている。本実施例においては、支持部材３２０、３２１は、それぞれゴムなどの弾性体、緩衝材であって、支持部材３２０と、支持部材３２１とは、異なる硬度のゴムで構成される。ここでは、支持部材３２０の強度（または弾性、硬度）が、支持部材３２１の強度（または弾性、硬度）よりも弱いものとする。また、風防３０１は、外装３４０と、支持部材３２０、３２１により挟み込まれた状態で取り付けられている。

ここで、同様の硬度のゴムでマイク素子を支持した場合、筐体内を経由してマイク素子に伝導する振動の影響による雑音と、周囲環境の音との区別がつかなくなってしまう。そこで、本実施例においては、ゴムの硬度を変えることにより、撮像装置の筐体内の基板等を経由して各マイクに伝導される振動量にあえて差分を生じさせ、発生する雑音の量に差分をもたせている。

なお、この雑音の差分値は、撮像装置の筐体内の基板等を経由してマイクに伝導される振動量の影響による雑音と相関性がある。そのため、本実施例では、この差分値に第１のゲインをかけてマイク素子３１０により得られた音声信号から減算し、この差分値に第２のゲインをかけてマイク素子３１１により得られた音声信号から減算することで、振動の影響による雑音を低減している。なお、マイク素子３１０は、支持部材３２０（強度が弱い）により支持され、マイク素子３１１は、支持部材３２１（強度が強い）により支持されているため、マイク素子３１１には、マイク素子３１０よりも、振動の影響による雑音の発生が少ない。従って、前述の第２のゲインは、第１のゲインよりも小さくする。これらの雑音低減処理については後述する。

また、風防部材３０１は、繊維を含んで構成される原料を湿式抄造法で抄紙することによって得られる、繊維が互いに交絡している繊維材料からなる音響透過材料を含むものとする。なお、繊維材料は、透気度が０ｓ／１００ｍｌであり、湿式抄造法で抄紙することで得られた風防部材３０１は、ＪＩＳの防水規格においてＪＩＳＩＰＸ２以上の防水性を有する。透気度とは、一定面積を一定の空気が一定圧力の下で通過するのにかかる時間を意味し、ここではシート状の音響透過性材料に対して、１００ｍｌの空気が通過するのに要する時間である。透気度は、ＪＩＳＰ８１１７に規定されているガーレー法により測定する。また、ここで透気度が０ｓ／１００ｍｌとは、上記の測定方法において、０．５ｓ／１００ｍｌより低い値であることを意味する。

また、湿式抄造法で抄紙することによって、繊維が互いに交絡している繊維材料が得られる。ここで繊維材料の製造に用いられる原料は、金属繊維、又はフッ素繊維であることが好適である。ここで、音響透過材料として用いられる繊維材料は、厚さ３ｍｍ以下であることが好適であり、厚さ１０μｍ〜３００μｍ、より好ましくは２０μｍ〜２５０μｍであることがより好適である。このような厚みとすることにより、ある程度の剛性を有し最小限のシンプルな骨組みで効果的な風切音低減効果確認することができる。

このような風防部材３０１は、風に対してその移動方向を変換するフラップとして機能し、音（すなわち気圧変化の移動）に対しては、風防部材３０１が振動することで透過性が高い。

まず、音響透過材料の繊維として金属繊維を用いた場合、金属繊維材料は、１種又は２種以上の金属繊維を含んで構成されるスラリーを湿式抄造法で抄紙することによって得られる、前記金属繊維が互いに交絡している金属繊維材料である。金属繊維材料の形状については特に限定されないが金属繊維シートであることが好適である。１種又は２種以上の金属繊維とは、ステンレス、アルミニウム、真ちゅう、銅、チタン、ニッケル、金、白金、鉛等の金属材料を素材とする繊維から選択される１種又は２種以上の組み合わせである。

当該金属繊維材料は、金属繊維が互いに交絡した構造を採っている。また、当該金属繊維を構成する金属繊維は、１μｍ〜５０μｍ、好ましくは８μｍ〜２０μｍの繊維径を有し、かつアスペクト比が５００〜３０００のものが好ましい。さらに好ましくは、アスペクト比が１０００〜２０００のものである。このような金属繊維であれば、金属繊維同士を交絡させるのに好適であり、また、このような金属繊維同士を交絡させることにより、表面がけば立ちの少ない金属繊維シートとすることが可能となる。

なお、金属繊維材料の製造方法は、１種又は２種以上の金属繊維を含んで構成されるスラリーを湿式抄造法によりシート形成する際に、網上の水分を含んだシートを形成している前記金属繊維を互いに交絡させる繊維交絡処理工程を含んで構成される。ここで、繊維交絡処理工程としては、例えば、抄紙後の金属繊維シート面に高圧ジェット水流を噴射する繊維交絡処理工程を採用するのが好ましい。具体的には、シートの流れ方向に直交する方向に複数のノズルを配列し、この複数のノズルから同時に高圧ジェット水流を噴射することにより、シート全体に亘って金属繊維同士を交絡させることが可能である。即ち、湿式抄紙により平面方向に不規則に交差した金属繊維で構成されるシートに、例えば、高圧ジェット水流をシートのＺ軸方向に噴射することにより、高圧ジェット水流が噴射された部分の金属繊維がＺ軸方向に配向する。このＺ軸方向に配向した金属繊維が平面方向に不規則に配向した金属繊維間に絡みつき、各繊維が互いに三次元的に絡み合った状態、すなわち交絡することで物理的強度を得ることができるものである。また、抄造方法は、例えば、長網抄紙、円網抄紙、傾斜ワイヤ抄紙等、必要に応じて種々の方法を採用することができる。尚、長繊維の金属繊維を含むスラリーを製造する場合、金属繊維の水中での分散性が悪くなることがあるので、増粘作用のあるポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等の高分子水溶液を少量添加してもよい。また、金属繊維材料の製造方法は、上述した湿式抄造工程後、得られた金属繊維材料を真空中または非酸化雰囲気中で金属繊維の融点以下の温度で焼結する焼結工程を含んで構成されるのが好ましい。すなわち、上述した湿式抄造工程後、焼結工程が行われれば、繊維交絡処理が施されるため、金属繊維材料に有機バインダ等を添加する必要がないので、有機バインダ等の分解ガスが焼結工程において障害となることもなく、金属特有の光沢面を有する金属繊維材料を製造することが可能となる。また、金属繊維が交絡しているので、焼結後の金属繊維材料の強度を一層向上することが可能となる。また、金属繊維材料を焼結することにより、高い音響透過性を示し、防水性に優れる材料となる。焼結しない場合、残存する増粘作用のある高分子が水を吸収する、つまり防水性が劣る可能性がある。

次に、繊維としてフッ素繊維を使用した場合、フッ素繊維材料は、不規則方向に配向した短繊維状のフッ素繊維により構成され、該繊維の繊維間が熱融着により結合されている材料（紙）である。

フッ素繊維は、熱可塑性フッ素樹脂から製造されるもので、その主成分としてはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）、パーフルオロエーテル（ＰＦＥ）、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとのコポリマー（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレンとエチレン又はプロピレンとのコポリマー（ＥＴＦＥ）、フッ化ビニリデン系樹脂（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）、フッ化ビニル系樹脂（ＰＶＦ）があるが、フッ素樹脂から作られたものであればこれらに限定されるものではなく、さらにこれら或いは他の樹脂と混合して使用することもできる。ここで、当該フッ素繊維は、湿式抄紙法により紙状物とするために、繊維長が１〜２０ｍｍの単繊維であることが好適であり、また、その繊維径は２〜３０μｍであることが好適である。

フッ素繊維材料は、フッ素繊維と自己接着機能を有する物質とを湿式抄造法により混抄し乾燥して得たフッ素繊維混抄紙材料を、フッ素繊維の軟化点以上で熱圧着してフッ素繊維の繊維間を熱融着させた後、自己接着機能を有する物質を溶媒により溶解除去し、必要により再乾燥することにより製造することができる。ここで、自己接着機能を有する物質としては、通常製紙用として用いられる木材、綿、麻、わら等の植物繊維からなる天然パルプ、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエステル、芳香族ポリアミド、アクリル系、ポリオレフィン系の熱可塑性合成高分子からなる合成パルプや合成繊維、更に天然高分子や合成高分子からなる製紙用紙力増強剤等を用いることができるが、自己接着性の機能があってフッ素繊維と混在して水に分散できるものであればこれらに限定されるものではない。

次に音響透過材料は、以下の測定方法１に従い測定された周波数特性の差（以下、挿入損失）が各１／１オクターブ帯域で１０ｄＢ以内であることが好適である。

音響透過材料は、更に上記の測定試験において、２０Ｈｚ−２０ｋＨｚでシートに直角方向からの入射音に対し減衰２ｄＢ以下（より好適には１ｄＢ以下）となるような音響透過性を有することが好適である。

音響透過材料は、当該材料と水滴との接触角が９０°以上となる性質を有することが好適であり、１００°以上がより好適であり、１１０°以上であることが更に好適である。上限は特に限定されないが、１６０°である。

ここで、本実施例の撮像装置１００の各ブロックの動作について説明する。

本実施例の撮像装置１００において、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０２をワークメモリとしてＲＯＭ１０３に記録された各種プログラムをＲＡＭ１０２に展開し、プログラムに応じて撮像装置１００の各ブロックを制御する。操作部１０４は、例えば、電源ボタン、記録ボタン、ズーム調整ボタン、オートフォーカスボタン、メニュー表示ボタン、モード切替スイッチ、決定ボタン等の各種操作を入力するスイッチ類を有する。また、カーソルキー、ポインティングデバイス、タッチパネル、ダイヤル等のどのようなタイプの操作子であってもよい。操作部１０４は、ユーザによりこれらのキーやボタン、タッチパネルが操作されるとＣＰＵ１０１に操作信号を送信する。操作部１０４の各操作部材は、表示部に表示される種々の機能アイコンを選択操作することなどにより、場面ごとに適宜機能が割り当てられ、各種機能ボタンとして作用する。機能ボタンとしては、例えば終了ボタン、戻るボタン、画像送りボタン、ジャンプボタン、絞込みボタン、属性変更ボタン等がある。例えば、メニューボタンが押されると各種の設定可能なメニュー画面が表示部に表示される。利用者は、表示部に表示されたメニュー画面と、上下左右の４方向ボタンやＳＥＴボタンとを用いて直感的に各種設定を行うことができる。なお、操作部１０４は、表示部に対する接触を検知可能なタッチパネルであってもよい。タッチパネルは、抵抗膜方式や静電容量方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式、画像認識方式、光センサ方式等、様々な方式のタッチパネルのうちいずれの方式のものを用いても良い。

撮像部１１０は、レンズにより取り込まれた被写体の光学像を、絞りにより光量を制御して、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子により画像信号に変換し、得られたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換して一時的にＲＡＭ１０２に記憶する。ＲＡＭ１０２に記憶されたデジタル画像信号は、その後、画像処理部１１１に送信される。画像処理部１１１は、デジタル画像信号のホワイトバランスや色、明るさなどをユーザに設定された設定値や画像の特性から自動的に判定した設定値に基づいて調整する画質調整処理を行い、処理をしたデジタル画像信号を再びＲＡＭ１０２に記憶する。また、画質調整処理済みまたは未処理のデジタル画像信号を、後述の表示制御部１４１に送信し、表示部１４０に撮像中の画像として表示することもできる。また、再生時においては、画像処理部１１１は、記録媒体１５１から記録再生部１５０によって読出され、符号化復号化処理部１３０において復号化された静止画ファイルや動画ファイルに含まれる画像データの画質調整等を行う。そして、画質調整済みまたは未処理のデジタル画像信号を、後述の表示制御部１４１に送信し、表示部１４０に画像として表示することもできる。

符号化復号化処理部１３０では、記録時においては、画像処理部１１１により処理されＲＡＭ１０２に記憶されたデジタル画像信号に対して、画像圧縮処理を行い、圧縮された動画データや静止画データを生成し、ＲＡＭ１０２に一時的に記憶する処理を行う。すなわち動画生成、静止画生成を行う。また、再生時においては、記録媒体１５１から読出された画像ファイルの圧縮された動画データや静止画データを復号してデジタル画像信号を抽出し、ＲＡＭ１０２に記憶していく処理を行う。すなわち動画復号、静止画復号を行う。

マイクユニット１２０は、たとえば、撮像装置１００のハウジング内に内蔵された複数の無指向性のマイクとＡＤ変換部を有する。マイクユニット１２０では、マイクにより周囲の音声を集音（収音）し、取得したアナログ音声信号をＡＤ変換部で、デジタル信号に変換してＲＡＭ１０２に一時的に記憶させる。ＲＡＭ１０２に記憶されたデジタル音声信号は、その後、音声処理部１２１に送信される。音声処理部１２１では、記録時においては、ＲＡＭ１０２に記憶されたデジタル音声信号の、レベルの適正化処理や雑音低減処理等の処理を行い、処理をしたデジタル音声信号を再びＲＡＭ１０２に記憶する。すなわち、音声生成を行う。また、必要に応じて、音声信号を圧縮する処理を行う。音声圧縮方式については、ＡＣ３、ＡＡＣ等の公知の一般的な音声圧縮方式を用いているため説明を省略する。また、再生時においては、記録媒体１５１から記録再生部１５０によって読出された音声ファイルや動画ファイルに含まれる圧縮音声データ復号する処理や音声レベルの適正化処理、なども行い、順次ＲＡＭ１０２に記憶する処理も行う。スピーカユニット１２２は、スピーカとＤＡ変換部とを有する。スピーカユニット１２２では、音声処理部１２１によりＲＡＭ１０２に記憶されたデジタル音声信号を読出してアナログ音声信号に変換し、アナログ音声信号によりスピーカから音声を出力する。

表示部１４０は、例えば、液晶パネルとバックライトとからなり、表示制御部１４１の制御により画像を表示する。表示部１４０は液晶表示装置に限られず、例えば有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイなど、ユーザに画像を提供することができればどのようなものであっても良い。表示制御部１４１では、画像処理部１１１により処理され、ＲＡＭ１０２に記憶されたデジタル画像信号に基づいて、表示部１４０に画像を表示する。

記録再生部１５０では、動画記録時においては、ＲＡＭ１０２に記憶されている、符号化復号化処理部１３０により生成された圧縮動画データ及び、音声処理部１２１で生成された音声データ、撮影日等の各種情報とを関連づけて、動画ファイルとして記録媒体１５１に書き込む。また静止画記録時においては、ＲＡＭ１０２に記憶されている静止画データを撮影日等の各種情報とともに静止画ファイルとして記録媒体１５１に記録する。動画ファイルを記録媒体１５１に記録する際は、圧縮動画データと音声データとからなるデータストリームを形成し、順次記録媒体１５１に記録していき、ファイルヘッダ等を付加してＦＡＴやｅｘＦＡＴ等のファイルフォーマットに適合した形で動画ファイルを記録媒体に記録する。また、音声記録のみを行うモードにおいては、音声処理部１２１で生成された音声データと記録日等の各種情報とを関連づけて記録媒体１５１に記録する。また、再生時においては、記録媒体１５１に記録された動画ファイルや静止画ファイルを前述のファイルフォーマットに従って読出す。読出された動画ファイルや静止画ファイルは、ＣＰＵ１０１によりヘッダが解析され、圧縮された動画データ、静止画データが抽出される。抽出された圧縮動画データ、静止画データは、ＲＡＭ１０２に記憶されて、符号化復号化処理部１３０により復号される。

また、記録媒体１５１は、撮像装置に内蔵された記録媒体でも、取外し可能な記録媒体でもよい。例えば、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性の半導体メモリ、フラッシュメモリ、などのあらゆる方式の記録媒体を含む。取り外し可能な記録媒体を用いる場合には、記録再生部１５０は、それらの取り外し可能な記録媒体を装着、排出するための機構を含む。

また、通信部１６０は、撮像装置１００とは異なる外部装置との間で、制御信号や動画ファイル、静止画ファイル、各種データ等を送受信するものであり、有線接続、無線接続を問わず接続可能である。なお、通信方式はどのような方式であっても良い。

ここで、前述の画像処理部１１１、音声処理部１２１、符号化復号化処理部１３０、表示し制御部１４１、記録再生部１５０は、それぞれ、前述の各機能を実行するプログラムを搭載したマイクロコンピュータであってもよい。また、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０３に記録された前述の処理を実行する為のプログラムをＲＡＭ１０２に展開して実行するようにしてもよい。

ここで、本実施例の撮像装置１００の動画記録、音声記録の際の音声信号処理について図４を用いて説明する。図４は、マイクユニット１２０及び音声処理部１２１の詳細ブロック図を示すブロック図である。

図４において、マイクユニット１２０は、前述のマイク素子３１０、３１１、ＡＤ変換部４１０、４１１を有する。音声処理部１２１は、減算器４２０、４４０、４４１、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４２１、ゲイン制御部４２２、アンプ４３０、４３１、オートバランスコントローラ（ＡＬＣ）４５０を有する。なお、音声処理部１２１は、これらの他に不図示の周波数特性変換部として、例えば周波数フィルタなどを有する。また、前述したように、不図示のＡＡＣやＡＣ３といった、各種音声圧縮フォーマットで音声の圧縮を行うブロックも有する。

続いて、音声信号の処理の流れについて説明する。

マイク素子３１０により得られたアナログ音声信号は、ＡＤ変換部４１０によりデジタル音声信号に変換され、音声処理部１２１に入力される。同様に、マイク素子３１１により得られたアナログ音声信号は、ＡＤ変換部４１１によりデジタル音声信号に変換され、音声処理部１２１に入力される。

音声処理部１２１においては、入力されたｎ個のデジタル音声信号の処理を行う。本実施例では、マイク素子３１０により得られた第１の音声信号、マイク素子３１１により得られた第２の音声信号の２つのデジタル音声信号の処理を行う例について説明する。まず、減算器４２０においては、入力された２つのデジタル音声信号間の差分を抽出する。次に、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４２１は、減算器４２０で得られた差分の低周波成分（例えば１００Ｈｚから３００Ｈｚより低い周波数成分）を抽出する。ここで、差分値の低周波成分を抽出するのは、振動成分の影響の大きい周波数の信号を抽出するためである。なお、当然のことながら、第１の音声信号の低周波成分を抽出、第２の音声信号の低周波数成分の低域周波数成分を抽出し、その後、減算器４２０で減算を行っても良い。

次に、ゲイン制御部４２２は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４２１により得られた差分値の低周波成分に基づいて、アンプ４３０、４３１のゲインを設定する。ゲイン制御部４２２は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４２１により得られた差分値の低周波成分に対応したゲインを予め作成され、ＲＯＭ１０２に記憶されたテーブルデータに基づいて設定する。

ここで、図５においては、マイク素子３１０の音声信号を「Ｌ」、マイク素子３１１の音声信号を「Ｒ」として説明を行う。

例えば、テーブルデータとしては、図５（ａ）に示すような、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４２１により得られた差分値（Ｌ−Ｒ）の低周波成分に対応した、アンプ４３０、４３１のゲインがそれぞれ記載されている。このテーブルは予め、音声を発生させない環境において、風の振動を発生させ、各マイクに発生する振動の影響でどの程度の雑音が発生するかを測定し、そのときの差分を演算する。そして、各マイクの出力信号に対して、演算により得られた差分にどの程度のゲインをかけて減算すると風の振動の影響による雑音を低減できるかを算出して、その値を差分値と対応づけて記憶させる。このようにしてテーブルデータを予め生成するのである。

例えば、図５（ｂ）に示すように、マイク素子３１０のマイクに−６ｄＢＦＳの振動の影響での雑音が発生し、マイク素子３１１に−９ｄＢＦＳの振動の影響での雑音が発生する場合、各マイクにより得られた音声信号の差分値が−１６．７ｄＢＦＳである。同様にマイク素子３１０のマイクに−１２ｄＢＦＳの振動の影響での雑音が発生し、マイク素子３１１に−１４ｄＢＦＳの振動の影響での雑音が発生する場合、各マイクにより得られた音声信号の差分値が−２５．７ｄＢＦＳである。同様に、マイク素子３１０のマイクに−１８ｄＢＦＳの振動の影響での雑音が発生し、マイク素子３１１に−１９ｄＢＦＳの振動の影響での雑音が発生する場合、各マイクにより得られた音声信号の差分値が−３７．３ｄＢＦＳである。

そうすると、それぞれの場合において、差分値にどの程度のゲインをかけて減算すれば、各チャンネルに発生する振動の影響による雑音を低減することができるかが算出することができる。図５（ａ）には、このようにして算出された、各マイクにより得られた音声信号から減算する差分値の信号にどの程度のゲインをかけるかを示す値が記載されている。

なお、本実施例では、アンプ４３０、４３１のゲインは、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４２１により得られた差分値の低周波成分に基づいて設定されるものとした。しかし、例えば、振動の影響による雑音のレベルによらず、各マイクに発生する雑音の比率が変わらない場合（例えば、常に３ｄＢＦＳ程度の比率関係にある場合）には、ゲイン制御部４２２による制御ではなく、アンプ４３０、４３１のゲインを固定値としてもよい。本実施例の場合、マイク素子３１０は、支持部材３２０（強度が弱い）により支持され、マイク素子３１１は、支持部材３２１（強度が強い）により支持されているため、マイク素子３１１には、マイク素子３１０よりも、振動の影響による雑音の発生が少ない。従って、アンプ４３０に設定されるゲン（第１のゲイン）は、アンプ４３１に設定されるゲイン（第２のゲイン）よりも大きい値となる。例えば、アンプ４３０、４３１のゲインを固定値とする場合には、図５（ａ）を参照すると、アンプ４３０のゲインを１０．７ｄＢ、アンプ４３１のゲインを７．７ｄＢに固定する。この値は予め実験により求められる値である。

次に、音声処理部１２１においては、減算部４４０において、マイク素子３１０により得られた音声信号から、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４２１により得られた差分値の低周波成分を、アンプ４３０に設定されたゲインで増幅された信号を減算する。同様に、減算部４４１において、マイク素子３１１により得られた音声信号から、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４２１により得られた差分値の低周波成分を、アンプ４３１に設定されたゲインで増幅された信号を減算する。

そして、ＡＬＣ４５０で、減算部４４０、減算部４４１で得られた音声信号のそれぞれに所定のゲインをかけて出力する。ＡＬＣ４５０は、減算部４４０、減算部４４１で得られた音声信号それぞれの音声レベルを測定し、いずれの音声信号の音声レベルも所定のレベルを超えていない場合には通常ゲインをかけて出力する。また、減算部４４０、減算部４４１で得られた音声信号のいずれか一方が所定のレベルを超えている場合には、通常ゲインよりも小さいゲインをかけて出力する。

このように、本実施例の音声処理部１２１は、音声記録を行う際に、前述の処理を行うのである。すなわち、風防により覆われた複数のマイク素子であって、少なくとも一つのマイク素子と別のマイク素子とが異なる強度（または弾性、硬度）の支持部材で支持された複数のマイク素子により得られた複数の音声信号を処理する。処理の際は、一方のマイク素子により得られた音声信号と、強度（または弾性、硬度）の異なる支持部材により支持された別のマイク素子により得られた音声信号との差分の低周波数成分（例えば１００Ｈｚから３００Ｈｚより低い周波数成分）を抽出する。そして、抽出された差分の低周波数成分に基づいて、各マイク素子により得られた音声信号から、差分の低周波数成分にそれぞれ所定のゲインをかけた信号を減算する。このような処理により、本実施例の撮像装置１００は、例えば、筐体内の基板や空間を経由してマイク素子に伝導する振動の影響による雑音をさらに低減することができる。

なお、本実施例においては、支持部材３２０、３２１として、ゴムを用いたが、弾性体や緩衝材であって、強度（または弾性、硬度）が異なれば、どのような材料で構成されていても良い。例えば、ゴム、スプリング、板バネ、スポンジ、ダンパー等であっても良い。

なお、本実施例において、マイクユニット１２０は、風防部材３０１により、筐体外と遮蔽された空間内に、マイク素子３１０、３１１が収納されているものとして説明した。しかしながら、風防部材により覆われた空間内に各マイク素子を収納していても良い。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

本実施例においては、撮像装置を一例として説明したが、音声信号を処理することができる装置であればどのような装置であっても良い。例えば、コンピュータ、携帯電話、ゲーム機、ＩＣレコーダなどであっても良い。また、コンピュータに上述した処理を実行させる為のプログラムも本発明の思想に含まれる。

（他の実施形態）
上述の実施形態は、システム或は装置のコンピュータ（或いはＣＰＵ、ＭＰＵ等）によりソフトウェア的に実現することも可能である。従って、上述の実施形態をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給されるコンピュータプログラム自体も本発明を実現するものである。つまり、上述の実施形態の機能を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明の一つである。

なお、上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムは、コンピュータで読み取り可能であれば、どのような形態であってもよい。例えば、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、ＯＳに供給するスクリプトデータ等で構成することができるが、これらに限るものではない。上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムは、記憶媒体又は有線／無線通信によりコンピュータに供給される。プログラム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、磁気テープ等の磁気記憶媒体、ＭＯ、ＣＤ、ＤＶＤ等の光／光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリなどがある。

有線／無線通信を用いたコンピュータプログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバを利用する方法がある。この場合、本発明を形成するコンピュータプログラムとなりうるデータファイル（プログラムファイル）をサーバに記憶しておく。プログラムファイルとしては、実行形式のものであっても、ソースコードであっても良い。そして、このサーバにアクセスしたクライアントコンピュータに、プログラムファイルをダウンロードすることによって供給する。この場合、プログラムファイルを複数のセグメントファイルに分割し、セグメントファイルを異なるサーバに分散して配置することも可能である。つまり、上述の実施形態を実現するためのプログラムファイルをクライアントコンピュータに提供するサーバ装置も本発明の一つである。

また、上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムを暗号化して格納した記憶媒体を配布し、所定の条件を満たしたユーザに、暗号化を解く鍵情報を供給し、ユーザの有するコンピュータへのインストールを許可してもよい。鍵情報は、例えばインターネットを介してホームページからダウンロードさせることによって供給することができる。また、上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムは、すでにコンピュータ上で稼働するＯＳの機能を利用するものであってもよい。さらに、上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムは、その一部をコンピュータに装着される拡張ボード等のファームウェアで構成してもよいし、拡張ボード等が備えるＣＰＵで実行するようにしてもよい。

Claims

風防手段により覆われた複数の集音手段と、
前記複数の集音手段により得られた複数の音声信号のうち第１の音声信号から、前記複数の音声信号間の差分値に第１のゲインをかけた信号を減算し、前記複数の音声信号のうち第２の音声信号から、前記複数の音声信号間の差分値に前記第１のゲインよりも小さい第２のゲインをかけた信号を減算する音声処理手段とを備える音声処理装置。
前記複数の集音手段を支持する複数の支持手段を備え、前記複数の支持手段により前記複数の集音手段にそれぞれ伝えられる振動量が異なることを特徴とする請求項１記載の音声処理装置。
前記複数の集音手段を支持する複数の支持手段を備え、前記複数の支持手段はそれぞれ強度または弾性が異なることを特徴とする請求項１記載の音声処理装置。
前記音声処理手段は、前記複数の音声信号の間の、前記複数の集音手段に伝えられた振動による雑音に対応する周波数成分の差分値を取得し、前記取得された差分値に前記第１のゲインをかけた信号を前記第１の音声信号から減算し、前記取得された差分値に前記第２のゲインをかけた信号を前記第２の音声信号から減算することを特徴とする請求項１に記載の音声処理装置。
前記複数の集音手段は、単一の前記風防手段により覆われることを特徴とする請求項１に記載の音声処理装置。
前記音声処理手段は、前記複数の音声信号間の差分値に応じて、前記第１のゲインを決定することを特徴とする請求項１に記載の音声処理装置。
前記音声処理手段は、前記複数の音声信号間の差分値に応じて、前記第２のゲインを決定することを特徴とする請求項１に記載の音声処理装置。
前記風防手段は、繊維材料を湿式抄造法で抄紙することによって得られたものであることを特徴とする請求項１に記載の音声処理装置。
前記風防手段は、透気度が０．５ｓ／１００ｍｌより低い値の繊維材料からなることを特徴とする請求項１に記載の音声処理装置。
前記風防手段は、金属繊維からなることを特徴とする請求項１に記載の音声処理装置。
前記風防手段は、フッ素繊維からなることを特徴とする請求項１に記載の音声処理装置。
撮像手段と、
前記撮像手段により得られた画像信号と、前記音声処理手段から出力された音声信号とを記録する記録手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の音声処理装置。