JPH11205900A - ステレオ演算処理装置及びステレオ録音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 左右に離隔した２つの無指向性マイクからの
音声信号に基づいてステレオ音声信号を生成するステレ
オ演算処理装置であって、こうしたステレオ演算処理装
置を搭載したビデオカメラ等の低コスト化及び小型軽量
化を妨げることなく、十分な立体感のあるステレオ音声
信号を得ることのできるものを提供する。 【解決手段】 ２つの無指向性マイクからの音声信号に
基づき、これらのマイクの並ぶ方向に直交する方向に狭
指向特性を有する音声信号を生成する演算処理手段を備
え、この狭指向特性を有する音声信号を用いてステレオ
音声信号を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、左右に離隔した２
つの無指向性マイクからの音声信号に基づいてステレオ
音声信号を生成する演算処理を行う装置に関し、特に、
これら２つの無指向性マイクの中心において前後の方向
から入力する音声に対する感度を向上させたものに関す
る。

【０００２】また本発明は、こうした演算処理を行う回
路を搭載したステレオ録音装置（例えばビデオカメラ）
に関し、特に、操作者自身の音声を、専用のナレーショ
ンマイクを取り付けることなく録音できるようにしたも
のに関する。

【０００３】

【従来の技術】例えばビデオカメラ（カメラ一体型のビ
デオテープレコーダ）には、２つの無指向性マイクを互
いに左右に離隔して取り付け、これら２つの無指向性マ
イクからの音声信号に基づき、演算処理によってステレ
オ音声信号を生成する（即ち２つの無指向性マイクから
演算処理によってステレオマイクを構成する）ようにし
たものが存在している。

【０００４】図７は、こうしたビデオカメラにおける従
来のステレオ音声信号生成用の演算処理装置（ステレオ
演算処理装置）の回路構成の一例を示す。左右２つの無
指向性マイクＬｃｈＭＩＣ，ＲｃｈＭＩＣからのアナロ
グ音声信号が、ステレオ演算処理装置４１に入力する。

【０００５】ステレオ演算処理装置４１内において、こ
れらのアナログ音声信号は、まずプリアンプ４２，４３
を経てＡＤコンバータ４４，４５でディジタル信号１
Ｌ，１Ｒに変換される。

【０００６】これらの信号１Ｌ，１Ｒは、遅延回路４
６，４７とゲインコントロールアンプ４８，４９と減算
器５０，５１とで構成されたステレオセパレーション
（入力音声信号からのステレオ音声信号の分離）用のマ
トリクス回路に送られる。遅延回路４６，４７の遅延量
は、マイクＬｃｈＭＩＣ・ＲｃｈＭＩＣ間の距離に応じ
て設定されている。アンプ４８，４９の利得を調整する
ことにより、このマトリクス回路でのステレオセパレー
ションの度合いをビデオカメラの機種等に応じて最適に
設定することが可能になっている。

【０００７】信号１Ｌは、このマトリクス回路において
遅延回路４６及びアンプ４８を経て減算器５１で信号１
Ｒから減算され、これによって右チャンネル側のステレ
オ音声信号の基になる信号２Ｒが形成される。他方信号
１Ｒは、遅延回路４７及びアンプ４９を経て減算器５０
で信号１Ｌから減算され、これによって左チャンネル側
のステレオ音声信号の基になる信号２Ｌが形成される。

【０００８】これらの信号２Ｌ，２Ｒが、周波数特性調
整用のイコライザ回路５２，５３を経て、最終的な左チ
ャンネル側，右チャンネル側のステレオ音声信号ＬＯＵ
Ｔ，ＲＯＵＴとしてステレオ演算処理装置４１から出力
される。図８は、これらのステレオ音声信号ＬＯＵＴ，
ＲＯＵＴの指向性パターン（即ちステレオ演算処理装置
４１での演算処理によって構成されたステレオマイクの
指向性パターン）の一例を示す。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、２つの無指
向性マイクを互いに左右に離隔して取り付けた場合に
は、これらのマイクの中心位置において左右方向（これ
らのマイクの並ぶ方向）に直交する方向（「センター方
向」と呼ぶことにする）からの入力音声に対する感度
は、必然的に、左右方向からの入力音声に対する感度よ
りも低くなってしまう。

【００１０】そして、図７のステレオ演算処理装置４１
のような従来のステレオ演算処理装置には、このセンタ
ー方向の指向性を落ち込ませることにより、センター方
向からの入力音声に対する感度の低下を一層助長してし
まう（いわゆる「中抜け現象」を発生させてしまう）と
いう傾向がある。図８の指向性パターンにも、このセン
ター方向の指向性の落ち込みが表れている。ビデオカメ
ラにおいてこうした中抜け現象が生じると、画面中央の
被写体からの音声がその左右からの音声よりも小さくな
ってしまうので、非常に不自然な印象を与えることにな
る。

【００１１】こうしたセンター方向の指向性の落ち込み
は（従って中抜け現象は）、ステレオセパレーションの
度合いが大きくなる程（例えば図７のステレオ演算処理
装置４１でマトリクス回路中のアンプ４８及び４９の利
得を上げる程）顕著になる。そのため、従来のステレオ
演算処理装置では、中抜け現象をなるべく抑制するため
に、ステレオセパレーションの度合いをあまり大きくし
ないようにしていた。その結果、従来のステレオ演算処
理装置では、十分な立体感のあるステレオ音声信号を得
ることが困難であった。

【００１２】尚、左右２つの無指向性マイクの中心位置
に、３つ目のマイク（無指向性マイクまたは前方向に指
向性を有するマイク）を取り付けることにより、センタ
ー前方からの入力音声の感度を高めることも考えられ
る。しかし、このようにマイクの数を増やすことは、こ
うしたステレオ演算処理装置を搭載したビデオカメラ等
のコスト高を招くと共に、特にハンディタイプのビデオ
カメラのように小型軽量化が要求されるものにあっては
この要求の実現に対する妨げになる。

【００１３】従って、本発明の第１の目的は、ビデオカ
メラ等の低コスト化及び小型軽量化を妨げることなく、
十分な立体感のあるステレオ音声信号を得ることのでき
るステレオ演算処理装置を提供することにある。

【００１４】また、ビデオカメラには、被写体からの音
声だけでなく操作者自身の音声をも録音する機能を持っ
たものも存在している。しかし、図８のステレオ指向性
パターンからも明らかなように中抜け現象はセンター方
向のうち前方向だけでなく後方向にも発生する。その結
果、図７のステレオ演算処理装置４１のような演算処理
回路を搭載したビデオカメラでは、左右２つの無指向性
マイク（図７における無指向性マイクＬｃｈＭＩＣ，Ｒ
ｃｈＭＩＣ）で、ビデオカメラの後方（被写体とは反対
側）に位置する操作者の音声を十分な感度で録音するこ
とは不可能である。そのため、こうした従来の演算処理
回路を搭載したビデオカメラに操作者の音声の録音機能
を付与するためには、操作者の音声を録音するための専
用のマイク（ナレーションマイク）をカメラ本体のうち
操作者に対向する部位に取り付けなければならず、この
ことがやはりコスト高を招くと共に小型軽量化に対する
妨げになっていた。

【００１５】従って、本発明の第２の目的は、ビデオカ
メラその他のステレオ録音装置であって、その低コスト
化及び小型軽量化を妨げることなく操作者の音声を録音
できるようにした演算処理回路を搭載したものを提供す
ることにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るステレオ演
算処理装置は、２つの無指向性マイクからの音声信号に
基づいてステレオ音声信号を生成するステレオ演算処理
装置において、これらのマイクからの音声信号に基づ
き、これらのマイクの並ぶ方向に直交する方向に狭指向
特性を有する音声信号を生成する演算処理手段を備え、
この狭指向特性を有する音声信号を用いてステレオ音声
信号を生成するようにしたことを特徴としている。

【００１７】このステレオ演算処理装置によれば、２つ
の無指向性マイクからの音声信号に基づき、これらのマ
イクの並ぶ方向に直交する方向（即ちセンター方向と一
致する方向）に狭指向特性を有する音声信号を生成する
演算処理が行われ、この狭指向特性を有する音声信号を
用いてステレオ音声信号を生成することにより、センタ
ー方向からの入力音声に対する感度の高いステレオ音声
信号が得られる。これにより、中抜け現象が防止され
る。

【００１８】このように、演算処理によって中抜け現象
の発生が防止されるので、従来のように中抜け現象の抑
制を考慮することなくステレオセパレーションの度合い
を大きくすることができる。従って、十分な立体感のあ
るステレオ音声信号を得ることができる。そして、こう
した狭指向特性を有する音声信号を生成する演算処理を
行えるようにステレオ演算処理装置の設計を従来のもの
から変更する（例えばこの演算処理を行う専用のＤＳＰ
（ディジタルシグナルプロセッサ）を新たに設ける）こ
とが必要であるが、近年の集積化技術の進歩に鑑みれ
ば、この設計変更は、従来のようにマイクの数を増やす
ことに比較して、ステレオ録音装置等の低コスト及び小
型軽量化に対する妨げには全くといっていいほどならな
いといえる。

【００１９】尚、こうした狭指向特性を有する音声信号
を生成する演算処理手段は、一例として、２つの無指向
性マイクの並ぶ方向において互いに逆向きに単一指向性
を有する第１，第２の単一指向性の音声信号を生成する
手段と、これら第１，第２の単一指向性の音声信号の指
向性パターンの重なり合う部分を抽出する抽出手段とで
構成することができる。

【００２０】そして、この第１，第２の単一指向性の音
声信号を生成する手段は、一例として、これらのマイク
のうちの一方のマイクからの第１の音声信号と残りの一
方のマイクからの第２の音声信号との差分をとることに
より、これらのマイクの並ぶ方向に双指向性を有する双
指向性の音声信号を生成する手段と、この双指向性の音
声信号をこの第１，第２の音声信号と合成する手段とで
構成することができる。

【００２１】そして、この抽出手段は、一例として、第
１の単一指向性の音声信号と第２の単一指向性の音声信
号とを合成した信号をフィルタリングする適応フィルタ
（乗算器の係数が時間的に変化するディジタルフィル
タ）と、第１，第２の単一指向性の音声信号からこの適
応フィルタの出力信号を減じる手段とを用いて構成する
ことができる。

【００２２】また、このステレオ演算処理装置に、この
狭指向特性を有する音声信号を増幅する利得可変な増幅
手段を更に設け、この増幅手段で増幅した音声信号を用
いてステレオ音声信号を生成するようにしてもよい。そ
うした場合には、この増幅手段の利得を調整することに
より、生成されるステレオ音声信号のセンター方向の指
向性の大きさを任意に設定する（即ちセンター方向での
マイクのズーム特性を任意に設定する）ことが可能なの
で、２つの無指向性マイクをズームマイクとして構成す
ることもできるようになる。

【００２３】次に、本発明に係るステレオ録音装置は、
装置の後方側に対向する面を装置の筐体で塞がない状態
で、互いに装置の左右方向に離隔して取り付けられた２
つの無指向性マイクと、これら２つの無指向性マイクか
らの音声信号に基づき、これらのマイクの並ぶ方向に直
交する方向（即ちセンター方向に一致する方向）に狭指
向特性を有する音声信号を生成し、この狭指向特性を有
する音声信号を用いてステレオ音声信号を生成する演算
処理回路とを備えたことを特徴としている。

【００２４】このステレオ録音装置によれば、前出の本
発明に係るステレオ演算処理装置におけると同様にし
て、演算処理回路での演算処理によって中抜け現象が防
止される（即ちセンター方向のうち前方向だけでなく後
方向からの入力音声に対する感度も向上する）。そし
て、２つの無指向性マイクは装置の後方側に対向する面
を装置の筐体で塞がない状態で取り付けられているの
で、後方向からの入力音声に対する感度が装置の筐体の
存在によって低下することがない。

【００２５】従って、本来の録音対象（例えばビデオカ
メラでは被写体）に対して十分な立体感のあるステレオ
録音を行うことができるのみならず、これら２つの無指
向性マイクで、ステレオ録音装置の後方（本来の録音対
象とは反対側）に位置する操作者自身の音声をも十分な
感度で録音することができる。換言すれば、２つの無指
向性マイクがナレーションマイクとして兼用されるの
で、従来のような専用のナレーションマイクを取り付け
なくても、ステレオ録音装置に操作者の音声の録音機能
が付与されることになる。これにより、装置の低コスト
化及び小型軽量化を妨げることなく操作者の音声が録音
されるようになる。

【００２６】尚、このステレオ録音装置においても、演
算処理回路に、センター方向に狭指向特性を有する音声
信号を増幅する利得可変な増幅手段を設け、この増幅手
段で増幅した音声信号を用いてステレオ音声信号を生成
するようにしてよい。それにより、２つの無指向性マイ
クを、操作者からの音声に対してもズームマイクとして
構成することができるようになる。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るステレオ演
算処理装置の回路構成の一例を示すものであり、図７と
同一の回路には同一の符号を付して重複説明を省略す
る。

【００２８】このステレオ演算処理装置１には、ＡＤコ
ンバータ４４，４５の出力ディジタル信号（ここでは３
Ｌ，３Ｒと表すことにする）の差分信号（３Ｌ−３Ｒ）
を求める減算器２と、この信号（３Ｌ−３Ｒ）の周波数
特性，ゲインをそれぞれ調整するイコライザ回路３，ゲ
インアンプ４と、信号３Ｌ，３Ｒをそれぞれイコライザ
回路３と同じ時間だけ遅延させる遅延回路５，６と、ア
ンプ４の出力信号（３Ｌ−３Ｒ）’と遅延回路５の出力
信号３Ｌ’との加算信号４Ｌを求める加算器７と、この
信号（３Ｌ−３Ｒ）’と遅延回路６の出力信号３Ｒ’と
の差分信号−４Ｒを求める減算器８とが設けられてい
る。

【００２９】図２は、上記の信号３Ｌ’，３Ｒ’，（３
Ｌ−３Ｒ）’，４Ｌ，−４Ｒの指向性パターンの一例
を、左チャンネル（Ｌｃｈ）側のステレオ音声信号の生
成過程（同図Ａ）と右チャンネル（Ｒｃｈ）側のステレ
オ音声信号の生成過程（同図Ｂ）とに分けて示すもので
ある。同図には、信号３Ｌ’，３Ｒ’が無指向性である
のに対し、信号（３Ｌ−３Ｒ）’は左右方向（マイクＬ
ｃｈＭＩＣ，ＲｃｈＭＩＣの並ぶ方向）に双指向性を有
することが表れている。そして、信号４Ｌは信号３Ｌ’
の右（Ｒ）方向の指向性（図の＋）と信号（３Ｌ−３
Ｒ）’のＲ方向の指向性（図の−）とがキャンセルされ
ることにより左（Ｌ）方向にカージオイド形（ハート
形）の単一指向性を有し、信号−４Ｒは信号３Ｒ’のＬ
方向の指向性（図の−）と信号（３Ｌ−３Ｒ）’のＬ方
向の指向性（図の＋）とがキャンセルされることにより
Ｒ方向にカージオイド形単一指向性を有することが表れ
ている。

【００３０】尚、アンプ４のゲインは、信号３Ｌ’，３
Ｒ’の指向性と信号（３Ｌ−３Ｒ）’の指向性とが上記
のようにキャンセルされるように、信号（３Ｌ−３Ｒ）
の最大感度と信号３Ｌ’，３Ｒ’の最大感度とが逆方向
で等しくなるように設定されている。また、減算器８の
出力信号に−４Ｒというようにマイナス符号を付したの
は、Ｒｃｈ側のステレオ音声信号の生成過程では、演算
処理の関係上信号の位相を反転させているからである。

【００３１】図２の信号４Ｌの指向性パターンと信号−
４Ｒの指向性パターンとを重ね合わせて示すと、図３の
ようになる。同図からも明らかなように、これらの指向
性パターンが重なり合う部分（図の斜線部分）の指向特
性は、或る単一方向からの音声に着目すれば、マイクＬ
ｃｈＭＩＣ，ＲｃｈＭＩＣの並ぶ方向に直交する方向
（即ちセンター方向と一致する方向）（図では、この方
向のうち紙面に平行な方向が前方向及び後方向として表
れている）に対して比較的狭指向になっている。従っ
て、この指向性パターンが重なり合う部分を抽出すれ
ば、センター方向に狭指向特性を有する音声信号を生成
することができる。

【００３２】図１のステレオ演算処理装置１には、この
信号４Ｌと信号−４Ｒとの指向性パターンが重なり合う
部分の抽出をＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａ
ｒｅ＝最小自乗法）演算処理によって行うためのＬＭＳ
演算ブロック１０が設けられている。

【００３３】加算器７の出力信号４Ｌは、ＬＭＳ演算ブ
ロック１０内の遅延回路１１に送られ、減算器８の出力
信号−４Ｒは、ＬＭＳ演算ブロック１０内の遅延回路１
２に送られる。また、信号４Ｌと信号−４Ｒとが加算器
９で加算され、加算器９の出力信号（４Ｌ−４Ｒ）が、
ＬＭＳ演算ブロック１０内のＦＩＲ（有限インパルス応
答）型のＬＭＳ適応フィルタ１３，１４でそれぞれフィ
ルタリングされる。

【００３４】適応フィルタ１３，１４は、後に詳述する
ように、各乗算器の係数（タップ係数）を、ＬＭＳ法を
用いた更新アルゴリズムにより、入力信号の１サンプリ
ング周期（一般に音声信号の場合サンプリング周波数は
３２ｋＨｚ，４４．１ｋＨｚまたは４８ｋＨｚである）
毎にリアルタイムに更新するものである。遅延回路１
１，１２の遅延量は、適応フィルタ１３，１４における
遅延量と等しく設定されている。

【００３５】遅延回路１１の出力信号４Ｌ’と適応フィ
ルタ１３の出力信号５Ｌとの差分信号６Ｌが減算器１５
で求められ、遅延回路１２の出力信号−４Ｒ’と適応フ
ィルタ１４の出力信号−５Ｒとの差分信号−６Ｒが減算
器１６で求められる。そして、信号６Ｌと信号−６Ｒと
を加算器１７で加算して得た信号（６Ｌ−６Ｒ）が、適
応フィルタ１３，１４のタップ係数を更新するための信
号としてこれらの適応フィルタに戻される。

【００３６】ＬＭＳ演算処理は、周知のように或る信号
から目的とする信号を得ることのできる演算処理であ
り、その処理内容を例示すると図４の通りである。ＬＭ
Ｓ演算ブロック１０での具体的な処理を、この図４を参
照しながら説明することにする。

【００３７】図４において、主要入力は、目的とする信
号を含む原信号であり、図１では信号４Ｌ，−４Ｒに相
当する。また、参照入力Ｘ（ｎ）は、主要入力のうち目
的とする信号以外の成分（キャンセルしたい成分）と相
関性の高い信号であり、図１では信号（４Ｌ−４Ｒ）に
相当する。

【００３８】また図４において、ＦＩＲ型ＬＭＳ適応フ
ィルタ３１は、参照入力Ｘ（ｎ）をフィルタリングする
ものであり、図１の適応フィルタ１３，１４に相当す
る。このＦＩＲ型ＬＭＳ適応フィルタ３１は、タップ係
数Ｗｍ（ｍ＝０，１，２，…）を参照入力Ｘ（ｎ）の１
サンプリング周期毎にリアルタイムに更新するものであ
り、各遅延子の遅延時間はこのサンプリング周期に一致
している。そして、演算量や演算処理速度の観点から、
その更新アルゴリズムにＬＭＳ法を用いることにより、
タップ係数Ｗｍを下記の式のようにして決定している。
（但しｍはＦＩＲ適応フィルタのタップ数、μは更新量
を決定するステップゲイン係数、Ｅ（ｎ）はエラー信号
である。） Ｗｍ（ｎ＋１）＝Ｗｍ（ｎ）＋２μＥ（ｎ）Ｘ（ｎ）

【００３９】ここで、タップ数ｍが多いほど、演算精度
は向上するが、逆に演算量が大きくなると共に演算処理
速度が低下する。また、ステップゲイン係数μが大きい
ほど、収束速度は大きくなるが、逆に収束後の精度が悪
化する。従って、図１の適応フィルタ１３，１４におけ
るタップ数ｍ及びステップゲイン係数μは、具体的なス
テレオ演算処理装置の中で実際にＬＭＳ演算ブロック１
０の処理が最適に行われるように決定することが望まし
い。

【００４０】図４において、遅延回路３２は、主要入力
をＦＩＲ適応フィルタ３１における遅延量と等しい遅延
量だけ（ＦＩＲ適応フィルタ３１の各遅延子の遅延量に
タップ数ｍの２分の１を乗じた遅延量だけ）遅延させる
ものであり、図１の遅延回路１１，１２に相当する。ま
た、減算器３３は、遅延回路３２の出力信号とＦＩＲ型
ＬＭＳ適応フィルタ３１の出力信号との差分を求めるも
のであり、図１の減算器１５，１６に相当する。この減
算器３３の出力信号（エラー信号Ｅ（ｎ））が、図１の
信号（６Ｌ−６Ｒ）に相当する。ＦＩＲ適応フィルタ３
１内において、乗算器３４は、このエラー信号Ｅ（ｎ）
にステップゲイン係数μの２倍の係数２μを乗算するも
のである。

【００４１】図４のＬＭＳ演算処理により、主要入力の
うち目的とする信号以外の成分をキャンセルした信号が
得られる。図１のＬＭＳ演算ブロック１０に関していえ
ば、主要４Ｌ，−４Ｒと参照入力（４Ｌ−４Ｒ）とに基
づき、信号４Ｌと信号−４Ｒとの指向性パターンが重な
り合う部分を抽出した信号（図３の斜線部分のように、
センター方向に一致する方向に狭指向特性を有する信
号）６Ｌ，−６Ｒが得られる。

【００４２】ＬＭＳ演算ブロック１０は、専用のシグナ
ルプロセッサで実現してもよく、あるいは汎用のマイク
ロコンピュータにプログラムを実行させることにより実
現してもよい。尚、ＬＭＳ演算ブロック１０において、
適応フィルタ１３，１４のタップ係数を更新するための
信号として信号６Ｌ，−６Ｒをそのまま用いずに信号
（６Ｌ−６Ｒ）を用いるようにしたのは、信号６Ｌ，−
６Ｒはそれぞれ一方のチャンネルＬｃｈ，Ｒｃｈについ
ての情報のみを含んでおり他方のチャンネルについての
情報を全く含んでいないので、両方のチャンネルについ
ての情報を含む信号（６Ｌ−６Ｒ）を用いることによ
り、適応フィルタ１３と１４とでタップ係数の更新を連
動させるためである。

【００４３】図１において、ＬＭＳ演算ブロック１０の
減算器１５の出力信号６Ｌは、ゲインコントロールアン
プ１８で増幅される。そして、アンプ１８の出力信号７
ＬとＬＭＳ演算ブロック１０内の遅延回路１１の出力信
号４Ｌ’とが加算器２０で加算されることにより、Ｌ方
向にカージオイド形単一指向性を有する信号とセンター
方向に一致する方向に狭指向特性を有する信号とが合成
される。他方、ＬＭＳ演算ブロック１０の減算器１６の
出力信号−６Ｒは、ゲインコントロールアンプ１９で増
幅される。そして、アンプ１９の出力信号−７ＲとＬＭ
Ｓ演算ブロック１０の遅延回路１２の出力信号−４Ｒ’
とが位相を反転されて加算器２１で加算されることによ
り、Ｒ方向にカージオイド形単一指向性を有する信号と
センター方向に一致する方向に狭指向特性を有する信号
とが合成される。そして、この加算器２０，２１の出力
信号が、それぞれ最終的なＬｃｈ，Ｒｃｈ側のステレオ
音声信号ＬＯＵＴ，ＲＯＵＴとしてステレオ演算処理装
置１から出力される。

【００４４】図５は、こうして生成されたＬｃｈ，Ｒｃ
ｈ側のステレオ音声信号の指向性パターン（即ちステレ
オ演算処理装置１での演算処理によって構成されたステ
レオマイクの指向性パターン）の一例を示す。同図か
ら、これらのステレオ音声信号のセンター方向からの入
力音声に対する感度が高く、従って中抜け現象が防止さ
れることが理解される。また、同図からは、左右方向に
カージオイド形単一指向性を有しているので十分な立体
感のあるステレオ音声信号が得られることも理解され
る。

【００４５】このように、このステレオ演算処理装置１
によれば、マイクの数を増やすことなく演算処理によっ
て中抜け現象の発生を防止するようにしたので、ステレ
オ演算処理装置１を搭載するステレオ録音装置（例えば
ビデオカメラ）の低コスト化及び小型軽量化を妨げるこ
となく、十分な立体感のあるステレオ音声信号を得るこ
とができる。

【００４６】また、図５の指向性パターンが例えばゲイ
ンコントロールアンプ１８，１９のゲインを１倍にした
とき（ノーマル時）のものであるとすると、ゲインコン
トロールアンプ１８，１９のゲインを３倍にしたときの
指向性パターンは、図６のようになる。これらの図の対
比から、ゲインコントロールアンプ１８，１９のゲイン
を調整することにより、ステレオ音声信号のセンター方
向の指向性の大きさを任意に設定できる（即ちセンター
方向でのマイクＬｃｈＭＩＣ，ＲｃｈＭＩＣのズーム特
性を任意に設定できる）ことが理解される。このよう
に、このステレオ演算処理装置１によれば、マイクＬｃ
ｈＭＩＣ，ＲｃｈＭＩＣをズームマイクとして構成する
こともできる。

【００４７】ところで、図５にも表れているように、ス
テレオ音声信号ＬＯＵＴ，ＲＯＵＴは、センター方向の
うち前方向だけでなく後方向からの入力音声に対する感
度も高くなっている。従って、このステレオ演算処理装
置１を搭載したステレオ録音装置（一例としてビデオカ
メラとする）では、２つの無指向性マイク（図１におけ
るマイクＬｃｈＭＩＣ，ＲｃｈＭＩＣ）でビデオカメラ
の後方（被写体とは反対側）に位置する操作者自身の音
声をも十分な感度で録音することができる。換言すれ
ば、２つの無指向性マイクがナレーションマイクとして
兼用されるので、従来のような専用のナレーションマイ
クを取り付けなくても、ビデオカメラに操作者の音声の
録音機能が付与されることになビデオカメラに操作者の
音声の録音機能が付与されることになる。これにより、
装置の低コスト化及び小型軽量化を妨げることなく操作
者の音声が録音されるようになる。そして、マイクＬｃ
ｈＭＩＣ，ＲｃｈＭＩＣが、操作者からの音声に対して
もズームマイクとして構成されることになる。

【００４８】但し、これら２つの無指向性マイクを、ビ
デオカメラの後方側に対向する面をビデオカメラの筐体
で塞がれた状態でビデオカメラに取り付けた場合（例え
ばビデオカメラの前面に取り付けた場合）には、この筐
体の存在により後方向からの入力音声に対する感度が著
しく低下してしまうので、これらマイクで操作者の音声
を十分な感度で録音することができなくなる。

【００４９】そこで、これらのマイクをナレーションマ
イクとして兼用するためには、これらのマイクを、ビデ
オカメラの後方側に対向する面を装置の筐体で塞がない
状態でビデオカメラに取り付けるようにするとよい。

【００５０】具体的には、例えばこれらのマイクをビデ
オカメラの上面に取り付けることが好適である。このよ
うにビデオカメラの上面にマイクを取り付けることは、
ハンディタイプのビデオカメラでは既に行われているこ
となので、こうした既存のビデオカメラに対し、外観を
変更することなく、操作者の音声の録音機能を付与する
ことができることになる。

【００５１】あるいは、これらのマイクをビデオカメラ
の前面に取り付ける場合には、これらのマイクと筐体と
の間に、十分なスペースを設けるようにするとよい。

【００５２】尚、以上の例では、適応フィルタの乗算器
の係数を、ＬＭＳ法を用いたアルゴリズムで更新してい
るが、演算量や演算処理速度の観点から支障がない限
り、その他の適宜のアルゴリズムで更新するようにして
もよい。

【００５３】また、以上の例では、Ｌ方向，Ｒ方向にカ
ージオイド形単一指向性を有する信号を生成し、これら
のカージオイド形単一指向性を有する信号の指向性パタ
ーンの重なり合う部分を抽出することにより、センター
方向に一致する方向に狭指向特性を有する音声信号を生
成しているが、他の適宜の方法によりセンター方向に一
致する方向に狭指向特性を有する音声信号を生成し、そ
の狭指向特性を有する音声信号を用いてステレオ音声信
号を生成するようにしてよい。

【００５４】また、本発明は、以上の例に限らず、本発
明の要旨を逸脱することなく、その他様々の構成をとり
うることはもちろんである。

【００５５】

【発明の効果】以上のように、本発明に係るステレオ演
算処理装置によれば、演算処理により２つの無指向性マ
イクの並ぶ方向に直交する方向からの入力音声に対する
感度の高いステレオ音声信号を生成することによって中
抜け現象の発生を防止するようにしたので、こうしたス
テレオ演算処理装置を搭載するステレオ録音装置（例え
ばビデオカメラ）の低コスト化及び小型軽量化を妨げる
ことなく、十分な立体感のあるステレオ音声信号を得る
ことができる。

【００５６】また、このステレオ演算処理装置に、狭指
向特性を有する音声信号を増幅する利得可変な増幅手段
を更に設け、この増幅手段で増幅した音声信号を用いて
ステレオ音声信号を生成するようにした場合には、この
ステレオ演算処理装置に音声信号を供給する２つの無指
向性マイクを、ズームマイクとして使用することもでき
るようになる。

【００５７】次に、本発明に係るステレオ録音装置によ
れば、２つの無指向性マイクで、本来の録音対象（例え
ばビデオカメラでは被写体）に対して十分な立体感のあ
るステレオ録音が行うことができるのみならず、操作者
自身の音声をも十分な感度で録音することができる。換
言すれば、２つの無指向性マイクがナレーションマイク
として兼用されるので、従来のような専用のナレーショ
ンマイクを取り付けなくても、ステレオ録音装置に操作
者の音声の録音機能が付与されることになる。これによ
り、装置の低コスト化及び小型軽量化を妨げることなく
操作者の音声を録音することができるようになる。

【００５８】尚、このステレオ録音装置において、演算
処理回路に、センター方向に狭指向特性を有する音声信
号を増幅する利得可変な増幅手段を設け、この増幅手段
で増幅した音声信号を用いてステレオ音声信号を生成す
るようにした場合には、２つの無指向性マイクを、操作
者からの音声に対してもズームマイクとして構成するこ
とができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るステレオ演算処理装置の回路構成
の一例を示すブロック図である。

【図２】指向性パターンの一例を示す図である。

【図３】指向性パターンの一例を示す図である。

【図４】ＬＭＳ演算処理の一例を示す図である。

【図５】指向性パターンの一例を示す図である。

【図６】指向性パターンの一例を示す図である。

【図７】従来のステレオ演算処理装置の回路構成の一例
を示すブロック図である。

【図８】指向性パターンの一例を示す図である。

【符号の説明】

１…ステレオ演算処理装置、 ２，１５，１６，３３…
減算器、 ３…イコライザ回路、 ４…ゲインアンプ、
５，６，３２…遅延回路、 ７，９，１７，２０，２
１…加算器、 ８…減算器、 １０…ＬＭＳ演算ブロッ
ク、 １１，１２…遅延回路、 １３，１４…適応フィ
ルタ １８，１９…ゲインコントロールアンプ、 ３１
…ＦＩＲ型ＬＭＳ適応フィルタ、 ４２，４３…ゲイン
アンプ、４４，４５…ＡＤコンバータ、 ＬｃｈＭＩ
Ｃ，ＲｃｈＭＩＣ…無指向性マイク

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つの無指向性マイクからの音声信号に
   基づいてステレオ音声信号を生成するステレオ演算処理
   装置において、 前記２つの無指向性マイクからの音声信号に基づき、前
   記２つの無指向性マイクの並ぶ方向に直交する方向に狭
   指向特性を有する音声信号を生成する演算処理手段を備
   え、前記狭指向特性を有する音声信号を用いてステレオ
   音声信号を生成するようにしたことを特徴とするステレ
   オ演算処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のステレオ演算処理装置
   において、前記演算処理手段は、 前記２つの無指向性マイクの並ぶ方向において互いに逆
   向きに単一指向性を有する第１，第２の単一指向性の音
   声信号を生成する手段と、 前記第１，第２の単一指向性の音声信号の指向性パター
   ンの重なり合う部分を抽出することにより、前記２つの
   無指向性マイクの並ぶ方向に直交する方向に狭指向特性
   を有する音声信号を生成する抽出手段ととを含んでお
   り、前記狭指向特性を有する音声信号を前記第１，第２
   の単一指向性の音声信号と合成することによりステレオ
   音声信号を生成するようにしたことを特徴とするステレ
   オ演算処理装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のステレオ演算処理装置
   において、前記演算処理手段は、 前記２つの無指向性マイクのうちの一方の無指向性マイ
   クからの第１の音声信号と残りの一方の無指向性マイク
   からの第２の音声信号との差分をとることにより、前記
   ２つの無指向性マイクの並ぶ方向に双指向性を有する双
   指向性の音声信号を生成する手段と、 前記双指向性の音声信号を前記第１，第２の音声信号と
   合成することにより、前記２つの無指向性マイクの並ぶ
   方向において互いに逆向きに単一指向性を有する第１，
   第２の単一指向性の音声信号を生成する手段と、 前記第１，第２の単一指向性の音声信号の指向性パター
   ンの重なり合う部分を抽出することにより、前記２つの
   無指向性マイクの並ぶ方向に直交する方向に狭指向特性
   を有する音声信号を生成する抽出手段ととを含むことを
   特徴とするステレオ演算処理装置。
4. 【請求項４】 請求項２または３に記載のステレオ演算
   処理装置において、 前記抽出手段は、前記第１の単一指向性の音声信号と前
   記第２の単一指向性の音声信号とを合成した信号をフィ
   ルタリングする適応フィルタと、前記第１，第２の単一
   指向性の音声信号から前記適応フィルタの出力信号を減
   じる手段とを含むことを特徴とするステレオ演算処理装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載のステ
   レオ演算処理装置において、 前記狭指向特性を有する音声信号を増幅する利得可変な
   増幅手段を更に備え、前記増幅手段で増幅した音声信号
   を用いてステレオ音声信号を生成するようにしたことを
   特徴とするステレオ演算処理装置。
6. 【請求項６】 装置の後方側に対向する面を装置の筐体
   で塞がない状態で、互いに装置の左右方向に離隔して取
   り付けられた２つの無指向性マイクと、 前記２つの無指向性マイクからの音声信号に基づき、前
   記２つの無指向性マイクの並ぶ方向に直交する方向に狭
   指向特性を有する音声信号を生成し、前記狭指向特性を
   有する音声信号を用いてステレオ音声信号を生成する演
   算処理回路とを備えたことを特徴とするステレオ録音装
   置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載のステレオ録音装置にお
   いて、 前記演算処理回路は、前記狭指向特性を有する音声信号
   を増幅する利得可変な増幅手段を含み、前記増幅手段で
   増幅した音声信号を用いてステレオ音声信号を生成する
   ことを特徴とするステレオ録音装置。