声速校正装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及在从麦克风阵列装置朝向声源的方向上形成声音的指向性时所使用 的对声速进行校正的声速校正装置。
【背景技术】
[0002] 在设置在工厂、店铺（例如零售店、银行）或者公共场所（例如图书馆）的预定位 置（例如天花板）的监视系统中，经由网络连接多个摄像装置（例如云台摄像装置或者全 方位摄像装置），从而实现监视对象的预定范围的影像数据（包括静态图像以及动态图像。 以下相同）的宽视场角化。
[0003] 在仅对影像进行监视的情况下得到的信息量终归是有限度的，因此对如下这样的 监视系统的需求很高：在该监视系统中不仅配置摄像装置，还配置麦克风阵列装置，从而得 到摄像装置对特定的被摄体进行摄像的方向上的声音数据。
[0004] 另外，以往，在用于对通过具有多个麦克风元件的麦克风阵列装置收录到的声音 的声音数据在特定的方向上形成指向性的波束成形处理（指向性形成处理）中，在指向性 形成处理所需的延迟时间的计算中使用的声速被处理为恒定值。因此，例如在由于气温的 变化等而使声速发生变化的情况下，在指向性形成处理中形成的指向性的精度劣化。
[0005] 在此，作为使用来自声源的声波的传播路径的温度值来计算用于使声波从声源到 达各麦克风的时间差成为零的调整值的现有技术，例如公知日本专利公开2013-90289号 公报所示的图像显示装置。
[0006] 日本专利公开2013-90289号公报所示的图像显示装置包括具有检测声源所发出 的声波的多个麦克风的麦克风组、以及基于声波到达各麦克风组的时间差来计算声源位置 的声源位置计算构件，并且具有：试验声波发生构件，配置在与各麦克风等距离地分离的位 置，并且发出作为声波而包括不同的多个频率的声波在内的白噪声；以及调整值计算构件， 基于通过声源位置计算构件而计算出的试验声波发生构件的位置，按照各频率的每一个来 计算不同的多个频率的声波到达麦克风组的时间差，一并计算以使时间差成为零的方式来 使通过麦克风组检测到的声波的信号的相位一致的各频率的每一个的调整值。此外，在日 本专利公开2013-90289号公报中，为了对从声源发出的声波的传播速度进行校正而使用 的周围温度值是由用户从键盘输入的值。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于，提供一种至少取得从麦克风阵列装置观察在特定的方向上的 声源所发出的声音在收音时的周围的温度、湿度、气压，并计算准确的声速，从而抑制指向 性的形成精度的劣化的声速校正装置。
[0008] 本发明涉及一种声速校正装置，包括：环境参数取得部，取得对从声源发出的声音 进行收音的收音部的周围的环境参数的测定值；以及声速校正部，使用通过所述环境参数 取得部取得的所述收音部的周围的环境参数的测定值，对形成向指向方向的指向性所使用 的所述声音的声速进行校正，所述指向方向从所述收音部朝向所述声源。
[0009] 根据本发明，能够至少取得从麦克风阵列装置观察在特定的方向上的声源所发出 的声音在收音时的周围的温度、湿度、气压，计算准确的声速，从而抑制指向性的形成精度 的劣化。
【附图说明】
[0010] 图1是示出第1实施方式的指向性控制系统的系统结构的框图。
[0011] 图2A是全方位麦克风阵列装置的外观图。
[0012] 图2B是全方位麦克风阵列装置的外观图。
[0013] 图2C是全方位麦克风阵列装置的外观图。
[0014] 图2D是全方位麦克风阵列装置的外观图。
[0015] 图2E是全方位麦克风阵列装置的外观图。
[0016] 图3是针对通过全方位麦克风阵列装置收录到的声音而在方向Θ上形成指向性 的原理的一个例子的说明图。
[0017] 图4是示出全方位麦克风阵列装置的内部结构的第1例的框图。
[0018] 图5A是从竖直方向的下侧观察在全方位麦克风阵列装置的圆盘状麦克风框体中 嵌入有摄像装置的情形的俯视图。
[0019] 图5B是示出图5A的a-a剖面的第1例的剖面图。
[0020] 图6A是示出从全方位麦克风阵列装置发送的数据包的结构的第1例的图。
[0021] 图6B是说明全方位麦克风阵列装置的动作步骤的第1例的流程图。
[0022] 图7A是示出在记录器装置的记录器存储区域中存储的数据的第1例的图。
[0023] 图7B是说明指向性控制装置的动作步骤的第1例的流程图。
[0024] 图8A是示出全方位麦克风阵列装置的内部结构的第2例的框图。
[0025] 图8B是示出图5A的a-a剖面的第2例的剖面图。
[0026] 图9A是示出从全方位麦克风阵列装置发送的数据包的结构的第2例的图。
[0027] 图9B是说明全方位麦克风阵列装置的动作步骤的第2例的流程图。
[0028] 图10A是说明对指向性控制装置设定环境参数的数据的初始设定的动作步骤的 一个例子的流程图。
[0029] 图10B是说明指向性控制装置的动作步骤的第2例的流程图。
[0030] 图10C是示出在记录器装置的记录器存储区域中存储的数据的第2例的图。
[0031] 图11A是示出全方位麦克风阵列装置的内部结构的第3例的框图。
[0032] 图11B是示出从全方位麦克风阵列装置发送的数据包的结构的第3例的图。
[0033] 图11C是说明全方位麦克风阵列装置的动作步骤的第3例的流程图。
[0034] 图12A是从竖直方向的下侧观察在安装有X方向风速计以及y方向风速计的全方 位麦克风阵列装置的圆盘状麦克风框体中嵌入有摄像装置的情形的俯视图。
[0035] 图12B是示出全方位麦克风阵列装置的内部结构的第4例的框图。
[0036] 图13A是关于在从全方位麦克风阵列装置观察时朝向（0，φ)的方向发出目标 声音并且风从x-y平面的+χ方向吹来的情况下的声速的变化的说明图。
[0037] 图13B是说明指向性控制装置的动作步骤的第4例的流程图。
[0038] 图14A是说明全方位麦克风阵列装置的动作步骤的第5例的流程图。
[0039] 图14B是说明指向性控制装置的动作步骤的第5例的流程图。
[0040] 图15是说明全方位麦克风阵列装置的动作步骤的第6例的流程图。
[0041] 图16A是示出第2实施方式的指向性控制系统的系统结构的框图。
[0042] 图16B是示出例如设置在室外的环境参数测定装置的一个例子的图。
[0043] 图17A是说明指向性控制装置的动作步骤的第7例的流程图。
[0044] 图17B是示出在图17A所示的记录器装置的记录器存储区域中存储的数据的一个 例子的图。
[0045] 图17C是示出在图17A所示的指向性控制装置的存储区域中存储的数据的一个例 子的图。
[0046] 图18是说明对指向性控制装置设定环境参数的数据的初始设定的动作步骤的另 一个例子的流程图。
[0047] 图19是说明指向性控制装置的动作步骤的第9例的流程图。
[0048] 图20是示出第3实施方式的指向性控制系统的系统结构的框图。
[0049] 图21A是说明指向性控制装置动作步骤的第10例的流程图。
[0050] 图21B是示出在图20所示的记录器装置的记录器存储区域中存储的数据的一个 例子的图。
[0051] 图21C是示出在图20所示的指向性控制装置的存储区域中存储的数据的一个例 子的图。
【具体实施方式】
[0052] 以下，参照附图，说明本发明的包括声速校正装置在内的指向性控制系统的各实 施方式。各实施方式的指向性控制系统作为例如设置在工厂、公共施设（例如图书馆、活动 会场）或者店铺（例如零售店、银行）中的监视系统（包括有人监视系统以及无人监视系 统）来使用，并没有特别限定。在以下的各实施方式中，各实施方式的指向性控制系统按设 置在例如店铺中来进行说明。另外，在以下的各实施方式中，本发明的声速校正装置相当于 全方位麦克风阵列装置或者指向性控制装置。
[0053] 此外，本发明也能够表现为构成指向性控制系统的各装置（例如后述的指向性控 制装置、全方位麦克风阵列装置）或者包括构成指向性控制系统的各装置（例如后述的指 向性控制装置、全方位麦克风阵列装置）所进行的各动作（步骤）的方法。
[0054] (第1实施方式）
[0055] 图1是示出第1实施方式的指向性控制系统10的系统结构的框图。图1所示的 指向性控制系统10构成为包括全方位麦克风阵列装置2、摄像装置Cll、一Xln、指向性控 制装置3以及记录器装置4。全方位麦克风阵列装置2对设置有指向性控制系统10的收音 区域中的声音进行收音，例如对作为在收音区域中存在的声源的一个例子的人（例如参照 图13A中的人HM)所发出的声音（例如人HM的会话声音）进行收音。
[0056] 作为后述的收音部容纳框体的一个例子，全方位麦克风阵列装置2例如具有在中 心形成有中央凹部135的同心圆状的碟型的碟状麦克风框体125(参照图5)，对来自以全方 位麦克风阵列装置2的设置位置为中心的360°方向（全方位）的声音进行收音。本实施 方式的全方位麦克风阵列装置2的框体形状例示了碟型的形状来说明，但不限定于碟状的 形状，例如也可以是圆环型形状或者环型形状（参照图2)。
[0057] 在全方位麦克风阵列装置2中，在中央凹部135的周围，进而沿着碟状麦克风 框体125的圆周方向，呈同心圆状地配置有多个麦克风单元22。作为收音部的一个例子 的麦克风单元22例如使用无指向性的高音质小型驻极体电容式麦克风（ECM:Electret CondenserMicrophone) 117a，在以下的各实施方式中也相同。
[0058] 在图1所示的指向性控制系统10中，全方位麦克风阵列装置2、指向性控制装置3 以及记录器装置4经由网络NW而彼此连接。网络NW既可以是有线网络（例如内联网、因 特网），也可以是无线网络（例如无线LAN(LocalAreaNetwork，局域网）），在以下的各实 施方式中也相同。
[0059] 作为摄像部的一个例子的摄像装置C11、…、Cln例如固定设置在活动会场的天花 板表面。摄像装置C11、···、〇!!具有例如作为监视系统中的监视摄像头的功能，通过来自 与网络NW连接的监视控制室（未图示）的远程操作，使用变焦功能（例如放大处理、缩小 处理）、光轴移动功能（摇摄、垂直摇摄），来对预定的影像进行摄像。各个摄像装置的设置 位置、方向登记在指向性控制装置3中，摇摄、垂直摇摄、变焦信息随时发送到指向性控制 装置3,图像位置与指向方向的位置关系始终建立关联。另外，例如在摄像装置C11是全方 位摄像头的情况下，将表示收音区域的全方位的影像的图像数据（即，全方位图像数据）或 者对全方位图像数据实施预定的失真校正处理并进行全景转换而生成的平面图像数据，经 由网络NW发送到指向性控制装置3或者记录器装置4。以下，示例性地说明摄像装置C11 是全方位摄像头的情况。
[0060] 当由用户在显示器装置36中显示的图像中指定任意的位置时，摄像装置C11从指 向性控制装置3接收图像中的指定位置的坐标数据，计算从摄像装置C11到与指定位置对 应的实际空间上的声音位置（以下，简略记述为"声音位置"）的距离、方向（包括水平角 以及垂直角。以下相同。）的数据并发送到指向性控制装置3。此外，摄像装置C11中的距 离、方向的数据计算处理是公知技术，因此省略说明。
[0061] 全方位麦克风阵列装置2构成为至少包括与网络NW连接并且每隔相等间隔地配 置的麦克风元件221、222、-^2211以及对由各麦克风元件收录到的声音的声音数据实施预 定的信号处理的控制部281 (参照图4)。关于全方位麦克风阵列装置2的详细结构，例如参 照图4在后面叙述。
[0062] 全方位麦克风阵列装置2将各个麦克风单元22、23收录到的声音的声音数据，经 由网络NW发送到指向性控制装置3或者记录器装置4。另外，全方位麦克风阵列装置2对 收音时的周围的环境参数（例如温度、湿度、气压、风向以及风速中的至少温度）进行检测 (测定），将各环境参数的测定值包含于与声音数据相同的数据包PKT(参照图6A)中地发 送到指向性控制装置3或者记录器装置4。
[0063] 指向性控制装置3使用从全方位麦克风阵列装置2发送到的声音数据与环境参数 的测定值，计算（校正）在与通过用户的操作从操作部32指定的位