JPH0779495A - 信号制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力信号の中から、ある特定の信号を容易に
認識し、その信号の特徴を表す分析結果から制御時の微
調整値を設定することにより、入力信号の中からある特
定の信号を所望のように制御することができる。 【構成】 ｍ個の入力信号の特徴をｍ個の信号分析手段
１０５〜１０８で抽出し、ｍ個の信号検知手段１０９〜
１１２で入力信号の種類を検知し、ｍ個のフィルタ係数
設定手段１１３〜１１６によって設定された設定値に基
づきｍ個の入力信号の周波数特性を制御し、レベル設定
手段１２１によって設定された値に基づき周波数特性調
整手段１１７〜１２０の各々の出力信号のレベルを調整
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、信号の認識を行いその
信号の制御を行うための信号制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、カメラ一体型ビデオ撮影装置で、
目的とする信号のみを独立で制御したいという要望が増
加しつつある。

【０００３】以下、例えばカメラ一体型ビデオ撮影装置
等に使われる風切り音除去のための従来の信号制御装置
について図面を参照にしながら説明する。

【０００４】図１４は従来の信号制御装置を示すブロッ
ク図である。図１５は低域遮断フィルタの周波数特性で
ある。

【０００５】図１４において、２０１はマイクロホン、
２０２は低域遮断フィルタ、２０３は出力端子である。

【０００６】図１５は低域遮断フィルタの周波数特性を
示す図であり、カットオフ周波数は３００[Hz]とする。

【０００７】以上のように構成された従来の信号制御装
置の動作について説明する。まず、収音したい音場にマ
イクロホン２０１を設置する。マイクロホン２０１の出
力は図１５に示す周波数特性をもつ低域遮断フィルタ２
０２で低域周波数成分が除去され、出力端子２０３から
出力される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の構成では、風切り音を除去するフィルタは風
切り音の有無に関わらず、常時低域周波数成分を除去す
るため、本来収音したい音の音質までも変化させるとい
う問題点があった。つまり、ある特定の信号の入力を認
識し、その入力に応じて、その信号のみを制御するとい
うことができなかった。

【０００９】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
のであって、入力信号の中からある特定の信号を容易に
認識し、その信号の特徴を表す分析結果から制御時の微
調整値を設定することにより、入力信号の中からある特
定の信号のみを所望のように制御する信号制御装置を提
供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の信号制御装置は、ｍ（ｍ≧１，ｍ：整数）個
の入力信号を分析し、その特徴を抽出するｍ個の信号分
析手段と、ｍ個の信号分析手段の出力より各々の入力信
号の種類を検知するｍ個の信号検知手段と、ｍ個の信号
検知手段の出力信号と、ｍ個の信号分析手段の出力とを
入力とし、ｍ個の入力信号の各々のレベルを設定するレ
ベル設定手段と、レベル設定手段の設定値に基づき、ｍ
個の入力信号のレベルを調整するｍ個のレベル調整手段
とを有するものである。

【００１１】また、本発明の信号制御装置は、ｍ（ｍ≧
１，ｍ：整数）個の入力信号を分析し、その特徴を抽出
するｍ個の信号分析手段と、ｍ個の信号分析手段の出力
より各々の入力信号の種類を検知するｍ個の信号検知手
段と、ｍ個の信号検知手段の出力信号と、ｍ個の信号分
析手段の出力とを入力とし、ｍ個の入力信号を調整する
ための各々の周波数特性を設定するｍ個のフィルタ係数
設定手段と、ｍ個のフィルタ係数設定手段で設定した特
性に基づき、ｍ個の入力信号を制御するｍ個の周波数特
性調整手段とを有するものである。

【００１２】また、本発明の信号制御装置は、ｍ（ｍ≧
１，ｍ：整数）個の入力信号を分析し、その特徴を抽出
するｍ個の信号分析手段と、ｍ個の信号分析手段の出力
より各々の入力信号の種類を検知するｍ個の信号検知手
段と、ｍ個の信号検知手段の出力信号と、ｍ個の信号分
析手段の出力とを入力とし、ｍ個の入力信号を調整する
ための各々の周波数特性を設定するｍ個のフィルタ係数
設定手段と、ｍ個のフィルタ係数設定手段で設定した特
性に基づき、ｍ個の入力信号を制御するｍ個の周波数特
性調整手段と、ｍ個の周波数特性調整手段の出力と、ｍ
個の信号検知手段の出力とを入力とし、ｍ個の周波数特
性調整手段の出力レベルを設定するレベル設定手段と、
レベル設定手段の設定値に基づき、周波数特性調整手段
の各々の出力信号のレベルを調整するｍ個のレベル調整
手段とを有するものである。

【００１３】さらに、本発明の信号制御装置は、ｍ（ｍ
≧１，ｍ：整数）個の入力信号を分析し、その特徴を抽
出するｍ個の信号分析手段と、ｍ個の信号分析手段の出
力より各々の入力信号の種類を検知するｍ個の信号検知
手段と、ｍ個の信号検知手段の出力信号と、ｍ個の信号
分析手段の出力とを入力とし、ｍ個の入力信号のレベル
を設定するレベル設定手段と、レベル設定手段の設定値
に基づき、ｍ個の入力信号を制御するｍ個のレベル調整
手段と、ｍ個のレベル調整手段の出力と、ｍ個の信号検
知手段の出力とを入力とし、ｍ個のレベル調整手段の出
力の周波数特性を設定するｍ個のフィルタ係数設定手段
と、ｍ個のフィルタ係数設定手段で設定した特性に基づ
き、ｍ個のレベル調整手段の出力を制御するｍ個の周波
数特性調整手段と、を有するものである。

【００１４】また、信号検知手段は、あらかじめ特定の
信号を学習させることによって信号を制御するニューラ
ル・ネットワーク・フィルタであることを特徴とするも
のである。

【００１５】また、信号分析手段は、被分析信号の周波
数の変動量を示すパラメータ及び振幅の変動量を示すパ
ラメータで被分析信号の性質を表し、その特徴を図で表
示することを特徴とするものである。

【００１６】

【作用】上記の構成により、本発明の信号制御装置によ
れば、信号分析手段は信号を分析し、その特徴を図で表
示し、信号検知手段で含まれる信号の種類を検知する。
次に、目的とする信号の特徴図から制御時の微調整値を
設定し、周波数特性やレベルを調整することにより、目
的とする信号を所望のように制御することができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例について、図面
を参照しながら説明する。第１の実施例は、ｍ＝４のと
き、つまり４個の入力信号があるときの信号制御装置で
ある。

【００１８】図１は本発明の第１の実施例における信号
制御装置の構成を示すブロック図である。図２はマイク
ロホンの最大感度方向を示す図である。矢印の方向にマ
イクロホンの最大感度がくるように設置する。図３は本
実施例の信号分析手段５，６，７，８の構成を示すブロ
ック図である。

【００１９】図１において、１は左チャンネル用の単一
指向性マイクロホン、２は右チャンネル用の単一指向性
マイクロホン、３は前方チャンネル用の単一指向性マイ
クロホン、４は後方チャンネル用の単一指向性マイクロ
ホン、５は左チャンネル用の単一指向性マイクロホン１
の出力信号を分析して信号の特徴を表すパターン図を表
示する信号分析手段、６は右チャンネル用の単一指向性
マイクロホン２の出力信号を分析する信号分析手段、７
は前方チャンネル用の単一指向性マイクロホン３の出力
信号を分析する信号分析手段、８は後方チャンネル用の
単一指向性マイクロホン４の出力信号を分析する信号分
析手段、９，１０，１１，１２は信号分析手段５，６，
７，８の出力するパターン図の種類により、そのパター
ン固有の信号を出力するようにあらかじめ学習させてお
いた信号検知手段、１３は信号分析手段５〜８の出力
と、信号検知手段９〜１２の出力信号とを入力とし、単
一指向性マイクロホン１，２，３，４の出力レベルを設
定するレベル設定手段、１４，１５，１６，１７はレベ
ル設定手段１３の設定値に従い単一指向性マイクロホン
１，２，３，４の出力レベルを調整するレベル調整手段
である。

【００２０】また、図３は本実施例の信号分析手段５〜
８の構成を示すブロック図である。信号分析手段５〜８
は図３に示すように同一の信号分析器３１，４１，５１
を含んで構成される。信号分析器３１は、入力信号ｘ
（ｔ）の入力端３２と、ＦＭ復調の出力端３３，３４
と、ＡＭ復調の出力端３５，３６を有し、入力される信
号の周波数的な変動量を示すパラメータ、及び振幅的な
変動量を示すパラメータを出力し、信号の性質を分析で
きるようにしたものである。この分析は時間的に連続し
て行われ、分析出力の物理的な意味を明確にすることが
できる。

【００２１】信号分析器３１は、図４の（ａ）に示すよ
うに入力端３２から与えられる信号を分析するＦＭ復調
器３７及びＡＭ復調器３８と、それぞれの出力を交流成
分と直流成分に分離する分波器３９，４０を含んで構成
される。ＦＭ復調器３７は図４の（ｂ）に示すように、
ヒルベルト変換器３７ａ，割算器３７ｂ，演算器３７ｃ
を有している。ヒルベルト変換器３７ａは入力信号を相
対的にπ／２ラジアンの位相差を持つ２つの信号ｓ，ｃ
に変換する回路である。割算器３７ｂは２つの信号ｓ，
ｃを入力し、ｓ／ｃの演算を行う割算回路である。更に
演算器３７ｃは割算器３７ｂの出力する信号ｘの逆正接
tan^ー1ｘの微分値を演算する回路である。

【００２２】図４の（ｃ）はＡＭ復調器３８の構成を示
すブロック図で、ＡＭ復調器３８はヒルベルト変換器３
７ａと同一のヒルベルト変換器３８ａを有している。２
乗器３８ｂ，３８ｃは、ヒルベルト変換器３８ａの出力
ｓ，ｃの信号をそれぞれ２乗する回路であり、その２信
号は加算器３８ｄで加算される。開平器３８ｅは、加算
器３８ｄの出力値の平方根を演算する回路である。

【００２３】さて、図３に示すように信号分析手段５に
おいて、信号分析器３１の出力端３３は基本ピッチの変
動成分ＰＡＣを出力するものであり、出力端３４は基本
ピッチの定常成分ＰＤＣを出力するものである。同様
に、出力端３５は基本振幅の変動成分ＡＡＣを出力し、
出力端３６は基本振幅の定常成分ＡＤＣを出力するもの
である。信号分析器３１の出力端３３の信号は信号分析
器４１に与えられ、出力端３５の信号は信号分析器５１
に与えられる。信号分析器４１は、信号分析器３１と同
一の特性を持ち、同様の出力端４３〜４６を有してい
る。更に、信号分析器５１も、信号分析器３１と同一の
特性を持ち、同様の出力端５３〜５６を有している。そ
して、信号分析器３１，４１，５１の各出力端の信号の
うち、定常成分の出力Ｘ^OPDC(t)，Ｘ^OADC(t)，Ｘ^PPDC
(t)，Ｘ^PADC(t)，Ｘ^APDC(t)，Ｘ^AADC(t)を取り出し、分
析結果としてパターン図で表す。

【００２４】図５は図１に示す信号検知手段９〜１２に
ニューラル・ネットワークを用いた例の構成を表す図で
ある。

【００２５】図５において、信号分析手段５の出力パタ
ーン図はパターン図読み取り用フォトダイオードアレイ
６０で読み取られ、パターン図から特徴を特徴抽出層６
１で抽出し、ニューラル・ネットの中間層６２に入力さ
れ出力層６３から認識結果を出力する。この認識結果が
入力パターン図に対しての固有値と異なる場合、正しい
認識結果を教師信号６４として入力する。教師信号とニ
ューラルネットの認識結果の差を小さくするように、バ
ックプロパゲーション法によりニューラルネットの重み
を変化させて学習を行い、正しい認識が行われるまで学
習を繰り返す。この信号検知手段の動作のフローチャー
トを図６に示す。

【００２６】ここで、特徴抽出層６１の説明を行う。図
７に特徴抽出面を示す。この例では、図７の（ａ）に示
す５×５の入力面に対して、図７の（ｂ）に示す３×３
の特徴抽出面Ａ，Ｂ，・・・，Ｉが存在し、それぞれが
入力面の番号の位置の画素と対応している。この特徴抽
出面内に図８のようなパターンが存在すれば‘１’、存
在しなければ‘０’の値を対応させてニューラル・ネッ
トワークへの入力とし、バックプロパゲーションにより
学習を行う。図８の中で６６はパターンの存在しない画
素、６７はパターンの存在する画素（斜線部）を表す。

【００２７】特徴抽出面で抽出する特徴は、３×３の画
素で構成されているため、組み合わせとしては２⁹通り
考えられるが、その中で実際にパターン図中に出現する
可能性のあるものでパターン図の区別に役立つもののみ
を抽出に使用すればよい。本実施例の信号検知手段で
は、例えば図８に示すような２７個の特徴について抽出
を行っている。この例では３×３の画素の特徴を抽出し
ているが、４×３とか５×５のように画素が多くても正
方形でも長方形でもよい。

【００２８】次に、中間層・出力層の説明を行う。図９
のように、階層的ネットワークを用いる。中間層６８へ
は前述した特徴抽出層の出力信号を入力とする。中間層
６８のユニット数は９個、出力層６９は４個のユニット
で構成されている。特徴抽出層の各ユニットは全ての中
間層と、また中間層の各ユニット６７は全ての出力層と
接続されている。中間層・出力層の各ユニットは、しき
い値関数として、シグモイド関数を用いたニューロンで
構成されている。

【００２９】以上のように構成された第１の実施例の信
号制御装置の動作について説明する。

【００３０】図２のように配置された単一指向性マイク
ロホン１，２，３，４の出力信号Ｌ，Ｒ，Ｆ，Ｂは、信
号分析手段５，６，７，８に入力される。図３に示す信
号分析手段５の信号分析器３１，４１，５１は入力され
た被分析信号がどのような周波数（ピッチ）に支配され
た信号であるか、またその支配周波数の変動はどのよう
に発生しているかを分析する。更に、信号分析器３１，
４１，５１は、被分析信号がどのような振幅に支配され
た信号であるか、またその支配振幅の変動はどのように
発生しているかを分析する。

【００３１】被分析信号ｘ（ｔ）が入力端３２から入力
されると、第１の信号分析器３１において分析が行わ
れ、ＦＭ復調出力の変動成分が出力端３３よりＸ⁰PAC
(ｔ)として得られ、復調出力の定常成分が出力端３４よ
りＸ⁰PDC(ｔ)として得られる。また、ＡＭ復調出力の変
動成分が出力端３５よりＸ⁰AAC(ｔ)として得られ、ＡＭ
復調出力の定常成分が出力端３６にＸ⁰ADC(ｔ)として得
られる。

【００３２】次に、信号分析器３１の出力する信号Ｘ⁰P
AC(ｔ)を第２の信号分析器４１に入力する。このとき被
分析信号Ｘ⁰PAC(ｔ)が入力されると、信号分析器４１に
おいて信号分析器３１と同様の手順で分析が行われる。
即ち、Ｘ⁰PAC(ｔ)のＦＭ復調出力の変動成分が出力端４
３よりＸ^PPAC(ｔ)として得られ、復調出力の定常成分が
出力端４４よりＸ^PPDC(ｔ)として得られる。また、ＡＭ
復調出力の変動成分が出力端４５よりＸ^PAAC(ｔ)として
得られ、ＡＭ復調出力の定常成分が出力端４６にＸ^PADC
(ｔ)として得られる。

【００３３】さらに、信号分析器３１の出力するＸ⁰AAC
(t)を第３の信号分析器５１に入力する。このとき被分
析信号Ｘ⁰AAC(t)が入力されると、信号分析器４１と同
様の手順で分析が行われる。即ち、Ｘ⁰AAC(t)のＦＭ復
調出力の変動成分が出力端５３よりＸ^APAC(t)として得
られ、復調出力の定常成分が出力端５４よりＸ^APDC(t)
として得られる。また、ＡＭ復調出力の変動成分が出力
端５５よりＸ^AADC(t)として得られ、ＡＭ復調出力の定
常成分が出力端５６にＸ^AADC(ｔ)として得られる。

【００３４】このように、信号分析手段５の各出力端３
３〜３６，４３〜４６，５３〜５６の出力信号の物理的
意味をそれぞれ整理すると、以下のようになる。

【００３５】Ｘ⁰PAC＝基本ピッチの変動成分、 Ｘ⁰PDC＝基本ピッチの定常成分、 Ｘ⁰AAC＝基本振幅の変動成分、 Ｘ⁰ADC＝基本振幅の定常成分、 Ｘ^PPAC＝｛(基本ピッチの変動成分)のピッチ｝の変動成
分、 Ｘ^PPDC＝｛(基本ピッチの変動成分)のピッチ｝の定常成
分、 Ｘ^PAAC＝｛(基本ピッチの変動成分)の振幅｝の変動成
分、 Ｘ^PADC＝｛(基本ピッチの変動成分)の振幅｝の定常成
分、 Ｘ^APAC＝｛(基本振幅の変動成分)のピッチ｝の変動成
分、 Ｘ^APDC＝｛(基本振幅の変動成分)のピッチ｝の定常成
分、 Ｘ^AAAC＝｛(基本振幅の変動成分)の振幅｝の変動成分、 Ｘ^AADC＝｛(基本振幅の変動成分)の振幅｝の定常成分、
である。

【００３６】ところで、ある時間における定常的な性質
をＸC(ｔ)とすると、信号分析手段５を用いて分析した
出力信号のうち、定常成分のみを用いて、 ＸC(ｔ)＝｛Ｘ⁰PDC,Ｘ⁰ADC,Ｘ^PPDC,Ｘ^PADC,Ｘ^APDC,Ｘ^AA
DC｝ というベクトルで表現することができる。これを仮に信
号の性格ベクトルとよぶことにする。この性格ベクトル
を図１０に表示する。図１０の（ａ）は、性格ベクトル
の基本ピッチの成分、つまりＸ⁰PDC，Ｘ^PPDC，Ｘ^APDCを
時間軸表示したもので、図１０の（ｂ）は基本振幅の成
分、つまりＸ⁰ADC，Ｘ^PADC，Ｘ^AADCを時間軸表示したも
のである。図１０の（ｃ）は、この性格ベクトルを横軸
を周波数、縦軸を振幅にとり、表示したものである。つ
まり、同時刻における基本成分の定常成分であるＸ⁰PDC
とＸ⁰ADC、基本ピッチの変動成分の定常成分であるＸ^PP
DCとＸ^PADC、基本振幅の変動成分の定常成分であるＸ^AP
DCとＸ^AADCを表示したものである。

【００３７】本実施例の信号分析手段の場合は、１信号
の分析結果としてのパターン図中に３個の図が書ける
が、信号分析手段５の中で、信号分析器をさらに複数用
いる事により分析結果であるパターン図中の図の個数は
この限りではない。

【００３８】以上のような信号分析手段５で分析した結
果のパターン図はパターン図読み取り用フォトダイオー
ドアレイ６０で読み取られ、その特徴を特徴抽出層６１
で抽出される。あらかじめ、特定の信号を学習させてお
き、その信号に固有の出力信号を出力できる様にする。
例えば、Ａという種類の信号に対しては、図９の出力層
６９から、‘０００１’、Ｂという種類の信号に対して
は、‘００１０’といった出力が得られるように学習さ
せる。

【００３９】このように学習させた信号検知手段９〜１
２を用い入力信号の種類を検知した結果と、信号分析手
段５〜８の出力とをレベル設定手段１３に入力する。レ
ベル設定手段１３では、信号の種類により、またその信
号のレベルにより、最終出力１８〜２１の出力レベルの
設定を行う。例えば、入力信号の種類が‘Ａ’の場合は
信号レベルを１０[dB]下げ、‘Ｂ’の場合は６[dB]あげ
る。つまり、‘Ａ’はなるべく除去したい信号、‘Ｂ’
はなるべく強調したい信号である。さらに、４つの入力
信号の内、入力信号１〜３が‘Ａ’の種類の信号、入力
信号４が‘Ｂ’の種類の信号であったとき、信号分析手
段５〜８の出力のレベルを各々Ｌ_iとし、‘Ａ’の種類
の信号のうち最大レベルのものをＬ_maxとする。このと
き、入力信号１〜３の各々の設定レベルＬ_Oiは、式
（１）で表され、入力信号４の設定レベルＬ_O4は式
（２）で表される。

【００４０】 Ｌ_Oi＝−１０[dB]×Ｌ_i／Ｌ_max （但し、ｉ＝１，２，３） ・・・（１） Ｌ_O4＝６[dB] ・・・（２） 以上のように各信号のレベルは設定され、その設定値に
従って各々のレベル調整をレベル調整手段１４〜１７で
行う。

【００４１】このように、入力信号の種類を検知し、そ
の種類に応じて、あらかじめレベル値を設定しておくこ
とにより、所望の出力を得る事ができる。

【００４２】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。前述した第１の実施例では、信号を制御する手段
として、レベル設定手段１３とレベル調整手段１４〜１
７を用いて、入力信号の種類によりレベル調整を行った
が、第２の実施例では、フィルタ係数設定手段と周波数
特性調整手段とで、入力信号の種類により周波数特性の
調整を行おうとするものである。図１１に第２の実施例
を示す。

【００４３】図１１において、７１は左チャンネル用の
単一指向性マイクロホン、７２は右チャンネル用の単一
指向性マイクロホン、７３は前方チャンネル用の単一指
向性マイクロホン、７４は後方チャンネル用の単一指向
性マイクロホン、７５は左チャンネル用の単一指向性マ
イクロホン７１の出力信号を分析して信号の特徴を表す
パターン図を表示する信号分析手段、７６は右チャンネ
ル用の単一指向性マイクロホン７２の出力信号を分析す
る信号分析手段、７７は前方チャンネル用の単一指向性
マイクロホン７３の出力信号を分析する信号分析手段、
７８は後方チャンネル用の単一指向性マイクロホン７４
の出力信号を分析する信号分析手段、７９，８０，８
１，８２は信号分析手段７５，７６，７７，７８の出力
するパターン図の種類により、そのパターン固有の信号
を出力するようにあらかじめ学習させておいた信号検知
手段、８３は信号分析手段７５の出力と信号検知手段７
９の出力信号とを入力とし、単一指向性マイクロホン７
１の周波数特性を調整するためのフィルタ係数を設定す
るフィルタ係数設定手段、８４は信号分析手段７６の出
力と信号検知手段８０の出力信号とを入力とし、単一指
向性マイクロホン７２の周波数特性を調整するためのフ
ィルタ係数を設定するフィルタ係数設定手段、８５は信
号分析手段７７の出力と信号検知手段８１の出力信号と
を入力とし、単一指向性マイクロホン７３の周波数特性
を調整するためのフィルタ係数を設定するフィルタ係数
設定手段、８６は信号分析手段７８の出力と信号検知手
段８２の出力信号とを入力とし、単一指向性マイクロホ
ン７４の周波数特性を調整するためのフィルタ係数を設
定するフィルタ係数設定手段、８７〜９０はフィルタ係
数設定手段８３〜８６の設定値に従って、単一指向性マ
イクロホン７１〜７４の出力信号の周波数特性を調整す
る周波数特性調整手段である。

【００４４】ここで、単一指向性マイクロホン７１〜７
４、信号分析手段７５〜７８、信号検知手段７９〜８２
は、第１の実施例と同じ動作をする。

【００４５】このように構成された第２の実施例の信号
制御装置の動作について簡単に説明する。まず、第１の
実施例と同様に配置された単一指向性マイクロホン７１
〜７４の出力信号は、信号分析手段７５〜７８に入力さ
れる。信号分析手段７５〜７８の出力結果を信号検知手
段７９〜８２に入力し、入力信号の種類を検知する。信
号分析手段７５〜７８の出力と信号検知手段７９〜８２
の出力とを各々フィルタ係数設定手段８３〜８６に入力
する。フィルタ係数設定手段８３では、信号の種類に応
じて周波数特性を制御するためのフィルタ係数の設定を
行う。例えば、入力信号の種類がなるべく除去したい信
号‘Ａ’の場合は、信号分析手段７５の出力である図１
０の（ｃ）のパターン図において、基本成分の定常成分
の中心周波数をｆ_cとしたとき、ｆ_cを中心とした周波数
帯域を除去するような特性を持つフィルタ係数を設定す
る。このとき除去する周波数帯域は、図１０の（ｃ）に
おける基本ピッチの変動成分の定常成分の周波数の変動
の大きさにより決定する。これは、フィルタのＱによっ
て調整することができる。つまり、図１２に示す周波数
特性において、Ｑを大きく取れば、ａ→ｂ→ｃと制御す
る周波数帯域も大きくする事ができるのである。この場
合は図１２のｃの周波数特性を選択する。

【００４６】以上のように、入力信号の種類を検知し、
その種類に応じて周波数特性を調整するフィルタのおお
まかな特性を選択し、信号の分析結果パターン図から中
心周波数の設定を行い、Ｑを設定することにより、その
入力信号に合わせて微調整を行い周波数特性を補正する
事ができる。これにより、より精度よく所望の特性を得
る事ができる。

【００４７】次に、本発明の第３の実施例について説明
する。前述した第１の実施例では、信号を制御する手段
として、レベル設定手段１３とレベル調整手段１４〜１
７を用いて、入力信号の種類によりレベル調整を行っ
た。また、第２の実施例では、フィルタ係数設定手段８
３〜８６と周波数特性調整手段８７〜９０とで、入力信
号の種類により周波数特性の調整を行った。第３の実施
例では、フィルタ係数設定手段と周波数特性調整手段と
で、入力信号の周波数特性の調整を行い、さらに、入力
信号の種類により、周波数特性を調整された信号の出力
レベルの調整を行おうとするものである。図１３に第３
の実施例を示す。

【００４８】図１３において、１０１は左チャンネル用
の単一指向性マイクロホン、１０２は右チャンネル用の
単一指向性マイクロホン、１０３は前方チャンネル用の
単一指向性マイクロホン、１０４は後方チャンネル用の
単一指向性マイクロホン、１０５は左チャンネル用の単
一指向性マイクロホン１０１の出力信号を分析して信号
の特徴を表すパターン図を表示する信号分析手段、１０
６は右チャンネル用の単一指向性マイクロホン１０２の
出力信号を分析する信号分析手段、１０７は前方チャン
ネル用の単一指向性マイクロホン１０３の出力信号を分
析する信号分析手段、１０８は後方チャンネル用の単一
指向性マイクロホン１０４の出力信号を分析する信号分
析手段、１０９，１１０，１１１，１１２は信号分析手
段１０５，１０６，１０７，１０８の出力するパターン
図の種類により、そのパターン固有の信号を出力するよ
うにあらかじめ学習させておいた信号検知手段、１１３
は信号分析手段１０５の出力と信号検知手段１０９の出
力信号とを入力とし、単一指向性マイクロホン１０１の
周波数特性を調整するためのフィルタ係数を設定するフ
ィルタ係数設定手段、１１４は信号分析手段１０６の出
力と信号検知手段１１０の出力信号とを入力とし、単一
指向性マイクロホン１０２の周波数特性を調整するため
のフィルタ係数を設定するフィルタ係数設定手段、１１
５は信号分析手段１０７の出力と信号検知手段１１１の
出力信号とを入力とし、単一指向性マイクロホン１０３
の周波数特性を調整するためのフィルタ係数を設定する
フィルタ係数設定手段、１１６は信号分析手段１０８の
出力と信号検知手段１１２の出力信号とを入力とし、単
一指向性マイクロホン１０４の周波数特性を調整するた
めのフィルタ係数を設定するフィルタ係数設定手段、１
１７〜１２０はフィルタ係数設定手段１１３〜１１６の
設定値に従って、単一指向性マイクロホン１０１〜１０
４の出力信号の周波数特性を調整する周波数特性調整手
段である。１２１は信号検知手段１０９〜１１２の出力
と周波数特性調整手段１１７〜１２０の出力から最終出
力とする周波数特性調整手段１１７〜１２０の出力レベ
ルを設定するレベル設定手段、１２２〜１２５はレベル
設定手段１２１で設定されたレベルに従って、周波数特
性調整手段１１７〜１２０の出力を調整するレベル調整
手段である。

【００４９】ここで、単一指向性マイクロホン１０１〜
１０４、信号分析手段１０５〜１０８、信号検知手段１
０９〜１１２は、第１の実施例、第２の実施例と同じ動
作をし、レベル設定手段１２１は第１の実施例と同じ動
作をし、フィルタ係数設定手段１１３〜１１６と、周波
数特性調整手段１１７〜１２０は、第２の実施例と同じ
動作をする。

【００５０】このように構成された第３の実施例の信号
制御装置の動作について簡単に説明する。まず、第１の
実施例と同様に配置された単一指向性マイクロホン１０
１〜１０４の出力信号は、信号分析手段１０５〜１０８
に入力される。信号分析手段１０５〜１０８の出力結果
を信号検知手段１０９〜１１２に入力し、入力信号の種
類を検知する。信号分析手段１０５〜１０８の出力と、
信号検知手段１０９〜１１２の出力とを各々フィルタ係
数設定手段１１３〜１１６に入力する。フィルタ係数設
定手段１１３では、信号の種類に応じて周波数特性を制
御するためのフィルタ係数の設定を行う。例えば、入力
信号１０１の種類がなるべく除去したい信号‘Ａ’の場
合、第２の実施例と同様に図１２に示す周波数特性で入
力信号を調整する。同様に、入力信号１０２〜１０４に
関しても、含まれる信号の種類に応じて周波数特性を調
整する。そして、レベル設定手段１２１で、信号検知手
段１０９〜１１２から出力された信号の種類と、周波数
特性調整手段１１７〜１２０で周波数特性を調整された
信号のレベルとから、第１の実施例と同じ動作をするこ
とにより、最終出力のレベルを調整する。

【００５１】以上のように、入力信号の種類を検知し、
その種類に応じて周波数特性を調整するフィルタのおお
まかな特性を選択し、信号の分析結果パターン図から中
心周波数の設定を行い、Ｑを設定することにより、その
入力信号に合わせて微調整を行い、周波数特性を補正す
る事ができる。さらに、入力信号の種類に応じてレベル
調整を行う事により、より精度よく所望の特性を得る事
ができる。

【００５２】なお、第３の実施例では、周波数特性の調
整を行ってからレベル調整を行ったが、先にレベル調整
を行ってから周波数特性の調整を行ってもよい。

【００５３】また、第１，第２及び第３の実施例では、
入力信号としてマイクロホンで収音した信号を用いた
が、この限りではない。例えば、ドルビー・プロロジッ
クの出力を本発明の信号制御装置の入力信号として用
い、人の台詞を強調するように設定しておけば、さらに
方向感のある定位のよい再生が可能になる。

【００５４】

【発明の効果】以上のように本発明は、入力信号を信号
分析手段により周波数分析し、その特徴を図で表示す
る。この図は時間的に変化しない成分と変化する成分と
を分解する事によって信号の性質をより詳しく分析する
ことができる。この分析は時間的に連続して行い、また
信号の物理的な意味が明確である。従って、被分析信号
の種類をこの図より容易に類推できる。そして、信号分
析手段の出力をニューラル・ネットワーク・フィルタで
構成された信号検知手段で処理する事により、含まれる
信号の種類を検知することができる。次に、信号分析手
段の出力である特徴図から目的とする信号の制御時の調
整値を設定し、目的とする信号が入力されている入力信
号のレベル調整を行うことにより、目的とする信号を大
まかに制御することができる。また、目的とする信号の
特徴に合わせて周波数特性を調整することにより、より
精度よく目的とする信号を制御することができる。ま
た、レベル調整と周波数特性の調整を行うことにより、
目的とする信号の種類によって、レベル調整と周波数特
性調整のどちらか適した方で制御することもでき、さら
に精度よく目的とする信号を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における信号制御装置の
構成を示すブロック図

【図２】本発明の第１及び第２及び第３の実施例におけ
るマイクロホンの最大感度方向を示す説明図

【図３】本発明の第１及び第２及び第３の実施例におけ
る信号分析手段の構成を示すブロック図

【図４】（ａ）は第１及び第２及び第３の実施例におけ
る信号分析器の構成を示すブロック図 （ｂ）は信号分析器に含まれるＦＭ復調器の構成を示す
ブロック図 （ｃ）は信号分析器に含まれるＡＭ復調器の構成を示す
ブロック図

【図５】本発明の第１及び第２及び第３の実施例におけ
る信号検知手段の構成を示すブロック図

【図６】本発明の第１及び第２及び第３の実施例におけ
る信号検知手段のフローチャート

【図７】本発明の第１及び第２及び第３の実施例におけ
る信号検知手段のパターン図入力面を示す説明図

【図８】本発明の第１及び第２及び第３の実施例におけ
る信号検知手段の抽出する特徴パターンを示す説明図

【図９】本発明の第１及び第２及び第３の実施例におけ
る信号検知手段の中間層と出力層の説明図

【図１０】（ａ）は本発明の第１及び第２及び第３の実
施例における信号分析手段の出力のうち、基本ピッチの
定常成分を時間軸表示した特性図 （ｂ）は基本振幅の成分の定常成分を時間軸表示した特
性図 （ｃ）は信号分析手段の出力パターン図

【図１１】本発明の第２の実施例における信号制御装置
の構成を示すブロック図

【図１２】本発明の第２の実施例におけるＱを変化させ
たときの周波数特性図

【図１３】本発明の第３の実施例における信号制御装置
の構成を示すブロック図

【図１４】従来の信号制御装置の構成を示す図

【図１５】従来の信号制御装置における低域遮断フィル
タの周波数特性図

【符号の説明】

１〜４，７１〜７４，１０１〜１０４ 単一指向性マイ
クロホン ５〜８，７５〜７８，１０５〜１０８ 信号分析手段 ９〜１２，７９〜８２，１０９〜１１２ 信号検知手段 １３，１２１ レベル設定手段 １４〜１７，１２２〜１２５ レベル調整手段 １８〜２１，９１〜９４，１２６〜１２９ 出力端子 ３１，４１，５１ 信号分析器 ６８ 中間層 ６９ 出力層 ８３〜８６，１１３〜１１６ フィルタ係数設定手段 ８７〜９０，１１７〜１２０ 周波数特性調整手段

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ｍ（ｍ≧１，ｍ：整数）個の入力信号を
   分析し、その特徴を抽出するｍ個の信号分析手段と、 前記ｍ個の信号分析手段の出力より各々の入力信号の種
   類を検知するｍ個の信号検知手段と、 前記ｍ個の信号検知手段の出力信号と、前記ｍ個の信号
   分析手段の出力とを入力とし、前記ｍ個の入力信号の各
   々のレベルを設定するレベル設定手段と、 前記レベル設定手段の設定値に基づき、前記ｍ個の入力
   信号のレベルを調整するｍ個のレベル調整手段とを有す
   ることを特徴とする信号制御装置。
2. 【請求項２】 ｍ（ｍ≧１，ｍ：整数）個の入力信号を
   分析し、その特徴を抽出するｍ個の信号分析手段と、 前記ｍ個の信号分析手段の出力より各々の入力信号の種
   類を検知するｍ個の信号検知手段と、 前記ｍ個の信号検知手段の出力信号と、前記ｍ個の信号
   分析手段の出力とを入力とし、前記ｍ個の入力信号を調
   整するための各々の周波数特性を設定するｍ個のフィル
   タ係数設定手段と、 前記ｍ個のフィルタ係数設定手段で設定した特性に基づ
   き、前記ｍ個の入力信号を制御するｍ個の周波数特性調
   整手段と、を有することを特徴とする信号制御装置。
3. 【請求項３】 ｍ（ｍ≧１，ｍ：整数）個の入力信号を
   分析し、その特徴を抽出するｍ個の信号分析手段と、 前記ｍ個の信号分析手段の出力より各々の入力信号の種
   類を検知するｍ個の信号検知手段と、 前記ｍ個の信号検知手段の出力信号と、前記ｍ個の信号
   分析手段の出力とを入力とし、前記ｍ個の入力信号を調
   整するための各々の周波数特性を設定するｍ個のフィル
   タ係数設定手段と、 前記ｍ個のフィルタ係数設定手段で設定した特性に基づ
   き、前記ｍ個の入力信号を制御するｍ個の周波数特性調
   整手段と、 前記ｍ個の周波数特性調整手段の出力と、前記ｍ個の信
   号検知手段の出力とを入力とし、前記ｍ個の周波数特性
   調整手段の出力レベルを設定するレベル設定手段と、 前記レベル設定手段の設定値に基づき、前記ｍ個の周波
   数特性調整手段の各々の出力信号のレベルを調整するｍ
   個のレベル調整手段とを有することを特徴とする信号制
   御装置。
4. 【請求項４】 ｍ（ｍ≧１，ｍ：整数）個の入力信号を
   分析し、その特徴を抽出するｍ個の信号分析手段と、 前記ｍ個の信号分析手段の出力より各々の入力信号の種
   類を検知するｍ個の信号検知手段と、 前記ｍ個の信号検知手段の出力信号と、前記ｍ個の信号
   分析手段の出力とを入力とし、前記ｍ個の入力信号のレ
   ベルを設定するレベル設定手段と、 前記レベル設定手段の設定値に基づき、前記ｍ個の入力
   信号を制御するｍ個のレベル調整手段と、 前記ｍ個のレベル調整手段の出力と、前記ｍ個の信号検
   知手段の出力とを入力とし、前記ｍ個のレベル調整手段
   の出力の周波数特性を設定するｍ個のフィルタ係数設定
   手段と、 前記ｍ個のフィルタ係数設定手段で設定した特性に基づ
   き、前記ｍ個のレベル調整手段の出力を制御するｍ個の
   周波数特性調整手段と、を有することを特徴とする信号
   制御装置。
5. 【請求項５】 信号検知手段は、あらかじめ特定の信号
   を学習させることによって信号を制御するニューラル・
   ネットワーク・フィルタであることを特徴とする請求項
   １，２，３または４記載の信号制御装置。
6. 【請求項６】 信号分析手段は、被分析信号の周波数の
   変動量を示すパラメータ及び振幅の変動量を示すパラメ
   ータで被分析信号の性質を表し、その特徴を図で表示す
   ることを特徴とする請求項１，２，３または４記載の信
   号制御装置。