JP6919242B2 - 音声取得装置 - Google Patents

Description

本発明は、音声取得装置に関する。

近年、３６０度の全天球画像を撮像する全天球撮像装置が広く一般に普及するようになったことに伴い、広範な分野で全天球カメラを利用した様々な用途が提案されている。

その一つとして、近年、全天球撮像装置が撮像した全天球動画像を、これと同時に収録した立体音声と同期再生することにより、高い臨場感を演出する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、より臨場感を再現するための音声取得装置を提供することを目的とする。

本発明者は、より臨場感を再現するための音声取得装置につき鋭意検討した結果、以下の構成に想到し、本発明に至ったのである。

すなわち、本発明によれば、全天球撮像装置の底面に固定して立体音声を取得するための音声取得装置であって、前記全天球撮像装置の底面に形成される雌ネジに嵌合する雄ネジと、該底面に形成されるジャックに嵌合するプラグと、該底面に形成される穴に嵌合する位置決め用の突起と、が装置の上面に形成されていることを特徴とする音声取得装置が提供される。

上述したように、本発明によれば、より臨場感を再現するための音声取得装置が提供される。

本実施形態の音声取得装置と全天球撮像装置の外観図。 本実施形態の音声取得装置の上面図と全天球撮像装置の底面図。 音声取得装置と全天球撮像装置が接続された様子を示す図。 位置決めピンの形成位置を説明するための図。

以下、本発明を、実施形態をもって説明するが、本発明は後述する実施形態に限定されるものではない。なお、以下に参照する各図においては、共通する要素について同じ符号を用い、適宜、その説明を省略するものとする。また、本発明の実施の形態の音声とは、人が発する声に限らず、音楽、機械音、動作音、その他空気の振動によって伝搬する音を総称したものとして参照する。

図１（ａ）は、本発明の実施形態である音声取得装置１００の外観図を示す。本実施形態の音声取得装置１００は、音声を取得するための装置であり、縦長の若干丸みを帯びた略直方体の形状を有している。

音声取得装置１００は、４つの指向性マイクロフォンをその筐体内に備えている。ここで、４つの指向性マイクロフォンは、音響中心Ｇを重心とする正四面体の各頂点に配置されている。隣接するマイクロフォン間の距離を等距離として、正四面体形状で配置することで、４つのマイクロフォンからの音を処理することが単純化できる。なお、正四面体に限らず外接球を持つ多面体であることが好ましい。また、マイクロフォンの数は４つに限定されない。

各マイクロフォンは、無指向性のＷ成分、ｘ軸方向（装置の前後方向）に指向性を有するＸ成分、ｙ軸方向（装置の幅方向）に指向性を有するＹ成分、ｚ軸方向（装置の高さ方向）に指向性を有するＺ成分を収音する。そして、音声取得装置１００は、各指向性マイクロフォンが収音した４成分を、例えば、ambisonics形式の音声ファイルに変換する。マイクロフォンは、指向性マイクロフォンであってもよいし、無指向性マイクロフォンであってもよい。指向性マイクロフォンを用いた場合には、特定の方向の音を取得することができる。無指向性マイクロフォンを用いた場合には、各マイクロフォンのキャリブレーションを容易に行うことができる。さらに、マイクロフォンは、指向性マイクロフォンと無指向性マイクロフォンとを組み合わせて用いてもよい。

図１（ｂ）は、全天球撮像装置２００（以下、全天球カメラ２００という）の外観図を示す。全天球カメラ２００は、全天球画像を撮像するための装置であり、音声取得装置１００と同様に、縦長の若干丸みを帯びた略直方体の形状を有している。全天球カメラ２００は、少なくとも２つの魚眼レンズ２５が対向している。２つの魚眼レンズ２５は、全天球カメラ２００筐体面の一部から突出する形で配置されている。全天球カメラ２００の筐体は、魚眼レンズ２５を露出する開口が設けられている。２つの魚眼レンズ２５は、同一仕様のものであり、それぞれの光軸が合致するように互いに逆向きに組み合わせられる。

本実施形態では、音声取得装置１００を使用する際に、音声取得装置１００の上面１０が全天球カメラ２００の底面２０に固定される。全天球カメラ２００の上面ではなく、底面２０に接続されることが好ましい。全天球カメラ２００の上面に音声取得装置１００が固定された場合、音声取得装置１００が全天球カメラ２００で撮影される画像にうつりこんでしまう可能性があるからである。一方、全天球カメラ２００の底面２０に音声取得装置が固定された場合、音声取得装置１００が全天球カメラ２００で撮影される画像にうつりこむ影響は低い。特に、全天球カメラ２００は魚眼レンズ２５より下部の筐体部分を手で固定して撮影する場合は、手で音声取得装置１００が隠れて、全天球カメラ２００で撮影される画像にうつりこまない可能性が高い。また、音声取得装置１００が生成した音声信号が全天球カメラ２００に転送されるようになっている。

図２（ａ）は、音声取得装置１００の上面図を示し、図２（ｂ）は、全天球カメラ２００の底面図を示す。

図２（ａ）に示すように、音声取得装置１００の上面１０には、雄ネジ１２と、ピンプラグ１３と、位置決めピン１４が形成されている。

雄ネジ１２は、固定するためネジである。雄ネジ１２は、ピンプラグ１３よりも低い高さを有し、上面１０の中心に回転自在に固定されている。ダイアル１５は、雄ネジ１２を回転させるためのダイアルである。ダイアル１５は、音声取得装置１００の筐体内で雄ネジ１２に連結している。ダイアル１５の回転に連動して、雄ネジ１２は、矢印方向に回転するようになっている。

位置決めピン１４は、全天球カメラ２００の回転方向を位置決めする。例えば、音声取得装置１００が無理に回転された場合、ピンプラグ１３が壊れてしまうのを防止する。位置決めピン１４は、雄ネジ１２およびピンプラグ１３よりも低い高さを有する突起（突条）であり、金属などの剛性の高い材料で形成されることが好ましい。

一方、図２（ｂ）に示すように、全天球カメラ２００の底面２０には、雄ネジ１２に対応する位置に、雄ネジ１２に嵌合する雌ネジ２２が形成され、ピンプラグ１３に対応する位置にピンジャック２３が形成され、位置決めピン１４に対応する位置に、位置決めピン１４が嵌合可能なサイズを有する穴（凹部）である位置決めピン用穴２４が形成されている。

ここで、全天球カメラ２００の底面２０に形成された雌ネジ２２は、三脚穴として機能してもよく、カメラ用の三脚を取り付けることができる。なお、音声取得装置１００の底面には、三脚穴として機能する雌ネジ（全天球カメラ２００の雌ネジ２２と同径の雌ネジ）が形成されており、全天球カメラ２００を固定した音声取得装置１００の底面に対してカメラ用の三脚を取り付けることができる。

また、ピンプラグ１３およびピンジャック２３は、その根元を弾性体で支持する、いわゆるフローティング機構を有している。フローティング機構が嵌合時に生じる位置ずれを吸収することで、ピンプラグ１３がピンジャック２３に対して電気的に確実に接続されるようになっている。

以上、音声取得装置１００と全天球カメラ２００の構成を概略的に説明してきたが、続いて、音声取得装置１００を全天球カメラ２００に接続する際の手順を説明する。

まず、音声取得装置１００のピンプラグ１３の頭を全天球カメラ２００のピンジャック２３に嵌入する。

続いて、音声取得装置１００の雄ネジ１２の頭を全天球カメラ２００の雌ネジ２２の開口部に合わせてダイアル１５を回す。これにより、雄ネジ１２がねじ軸Ｒを中心として回転し、その頭が雌ネジ２２に捩じ込まれる。その後、ダイアル１５の回転（すなわち、雄ネジ１２の回転）に伴って、全天球カメラ２００の底面２０と音声取得装置１００の上面１０が徐々に接近する。

その間、位置決めピン１４の直上に位置決めピン用穴２４が来るように、全天球カメラ２００に対する音声取得装置１００の位置関係を調整する。さらに、ダイアル１５を回し続けると、最終的に、位置決めピン１４が位置決めピン用穴２４に嵌合した状態で、底面２０と上面１０が当接する。

このとき、全天球カメラ２００と音声取得装置１００は、雄ネジ１２および雌ネジ２２を介して機械的に接続され、ピンプラグ１３およびピンジャック２３を介して電気的に接続される。そして、この電気的接続を介して、音声取得装置１００が生成した音声信号が全天球カメラ２００に転送され、音声信号が処理される。

そして、本実施形態では、位置決めピン１４を介して、全天球カメラ２００に対する音声取得装置１００の雄ネジ１２のねじ軸Ｒを中心とする回転方向（以下、単に、回転方向という）の位置決めがなされる。

図３は、音声取得装置１００が全天球カメラ２００に固定された状態を示す。本実施形態では、音声取得装置１００を全天球カメラ２００に固定したときに、雄ネジ１２のねじ軸Ｒ上に、全天球カメラ２００の光学中心Ｏと音声取得装置１００の音響中心Ｇが位置するようになっている。位置決めピン１４によって、全天球カメラ２００に対する音声取得装置１００の回転方向の位置決めがなされることにより、音声取得装置１００のｚ方向の収音軸が全天球カメラ２００の天頂方向に一致する。そして、音声取得装置１００のｘ方向の収音軸が全天球カメラ２００の光学系の光軸方向に平行になる。これにより、全天球カメラ２００が取得した全天球動画像と音声取得装置１００が取得した音声を正確に対応付けることが可能になる。

ここで、図４に基づいて、音声取得装置１００の位置決めピン１４の形成位置について説明する。

雄ネジ１２のねじ軸Ｒ（すなわち、音声取得装置１００の回転中心）から位置決めピン１４までの距離をＬとし、位置決めピン１４と位置決めピン用穴２４の隙間（ガタ）の大きさをｄとする。位置決めピン１４が位置決めピン用穴２４に嵌合した状態で、音声取得装置１００は、全天球カメラ２００に対して、回転軸Ｒを中心として回転角θ＝tan-1(d/L)の回転が許容されることになる。これは、距離Ｌを大きくすればするほど、許容される回転角θが小さくなることを意味する。

ここで、ピンプラグ１３およびピンジャック２３の破損を防止し、且つ、全天球動画像と立体音声の対応付けの精度を向上するためには、回転角θを出来る限り小さくすることが望ましい。したがって、本実施形態においては、音声取得装置１００の上面１０において、雄ネジ１２のねじ軸Ｒに対して、設計上許容される範囲で、出来る限り遠い位置に位置決めピン１４を形成することが望ましい。さらに、少なくとも、ねじ軸Ｒと位置決めピン１４の形成位置の離間距離を、ねじ軸Ｒとピンプラグ１３の形成位置の離間距離よりも大きくすることが望ましい。

以上、説明したように、本実施形態によれば、全天球撮像装置に対する音声取得装置の位置関係が固定されるので、全天球動画像と立体音声を同期させる際の精度が向上する。

以上、本発明について実施形態をもって説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、当業者が推考しうる実施態様の範囲内において、本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

１０…上面
１２…雄ネジ
１３…ピンプラグ
１４…位置決めピン
１５…ダイアル
２０…底面
２２…雌ネジ
２３…ピンジャック
２４…位置決めピン用穴
１００…音声取得装置
２００…全天球撮像装置（全天球カメラ）

特許第５７７７１８５号公報

Claims (8)

1. 音声を取得する音声取得装置であって、
   前記音声取得装置は、全天球撮像装置の底面に形成される雌ネジに嵌合する雄ネジが上面に形成され、前記全天球撮像装置の底面に固定されることを特徴とし、
   前記雄ネジのねじ軸上に、前記全天球撮像装置の光学中心と前記音声取得装置の音響中心が位置することを特徴とする音声取得装置。
2. 前記音声取得装置は、
   該底面に形成されるジャックに嵌合するプラグと、該底面に形成される穴に嵌合する位置決め用の突起と、が上面に形成されていることを特徴とする請求項１の音声取得装置。
3. 前記音声取得装置の前記上面において、前記雄ネジのねじ軸と前記突起の形成位置の離間距離が、該雄ネジのねじ軸と前記プラグの形成位置の離間距離よりも大きいことを特徴とする、
   請求項２に記載の音声取得装置。
4. 前記全天球撮像装置の底面に形成される前記雌ネジが三脚穴として機能することを特徴とする、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の音声取得装置。
5. 前記音声取得装置の底面に、三脚穴として機能する雌ネジが形成されていることを特徴とする、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の音声取得装置。
6. 前記音声取得装置の底面に、三脚穴として機能する雌ネジが形成されていることを特徴とする、
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の音声取得装置。
7. 前記全天球撮像装置は、少なくとも２つの魚眼レンズを含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の音声取得装置。
8. 前記全天球撮像装置の２つの魚眼レンズは、前記全天球撮像装置の筐体面から突出していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の音声取得装置。
   

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