专利名称：收音装置及收音方法
技术领域：
本发明涉及收音装置及收音方法等，特别涉及使用多个麦克风生成立体声信号的 收音装置及收音方法。
背景技术：
以往以来，在电视会议系统等的音响系统中，为了将来自音源(例如讲话者等)的 声音清楚地收音，采用了用多个麦克风来接收声音的收音装置。这样的收音装置例如使用 多个麦克风生成用来将自身据点的音源的位置在通信对方据点处再现的(实现声像定位) 的多声道信号。在这样的收音装置中，多个麦克风对应于各声道而设置。此外，多个麦克风在使指 向性的主轴方向朝向与对应的声道相对应的方向的状态下固定地设置。并且，收音装置能 够将各收音信号作为用来实现声像定位的多声道信号生成。将生成的多声道信号经由通信 网向通信对方据点的多个扬声器发送。由此，在通信对方据点将多声道的声音再现，在通信 对方据点将自身据点的讲话者的位置再现。这里，为了生成用来实现声像定位的多声道信号，多个麦克风需要在使指向性的 主轴方向朝向与对应的声道相对应的方向的状态下，固定地设置。因此，在上述收音装置 中，讲话者不能自由地变更多个麦克风的配置位置。所以，为了解决上述问题，提出了图16及图17所示那样的收音装置190(例如参 照专利文献1)。图16是以往的收音系统的外观图。图17是表示以往的电视会议系统的功 能结构的框图。如图17所示，电视会议系统具备设置在自身据点中的第1收音系统1000、 和设置在通信对方据点中的第2收音系统2000。另外，由于第2收音系统2000是与第1收 音系统1000同样的结构，所以在图16中省略外观图。在图16及图17的例子中，作为多声道信号，生成右声道(以下，也称作“R声道” 或“Rch”)信号和左声道(以下，也称作“L声道”或“Lch”)信号，在通信对方据点中实现
立体声再现。麦克风90a设置在桌子103上，以使其配置在讲话者10 的前方附近。麦克风 90b设置在桌子103上，以使其配置在讲话者102b的前方附近。监视器104是用来显示由 通信对方据点的摄像机205拍摄的影像的装置，设置在讲话者10h、102b的前方。通信对 方据点的影像被经由通信网107输入到监视器104中。摄像机105设置在监视器104的上部，对自身据点的讲话者102a、102b进行拍摄。 自身据点的影像被经由通信网107向通信对方据点的监视器204发送。第1及第2扬声器106a、106b将从通信对方据点的收音装置290经由通信网107 输入的L声道信号或R声道信号再现。第1及第2扬声器106a、106b分别设置在监视器104 的两侧。同样，通信对方据点的第1扬声器206a从通信对方据点的讲话者观察设置在左侧 前方，通信对方据点的第2扬声器206b从通信对方据点的讲话者观察设置在右侧前方。收音装置190设置在自身据点中，收音装置290设置在通信对方据点中。另外，收音装置四0的内部结构与收音装置190是同样的，所以这里省略图示及说明。收音装置190由麦克风90a、90b、麦克风位置测量部91、系数计算部92、麦克风检 测部93、及信号计算部94构成。以下，对收音装置190的各构成单元具体地说明。麦克风位置测量部91将测量信号输出给第1及第2扬声器106a、106b。然后，麦 克风位置测量部91计算从输出测量信号起到该测量信号被麦克风90a、90b收音为止的时 间作为延迟时间。麦克风位置测量部91使用计算出的延迟时间测量麦克风90a、90b的当 前位置。在图16的例子中，由于麦克风90a从监视器104观察配置在右侧的位置上，所以 测量该右侧的位置作为麦克风90a的当前位置。此外，由于麦克风90b从监视器104观察 配置在左侧的位置上，所以测量该左侧的位置作为麦克风90b的当前位置。另外，麦克风位 置测量部91每当麦克风90a、90b移动时测量它们的当前位置，以使讲话者能够自由地移动 麦克风90a、90b。系数计算部92基于测量出的麦克风90a、90b的当前位置，计算对R声道信号分配 的电平与对L声道信号分配的电平的比(系数比)，以生成用来实现声像定位的多声道信号。在图16的例子中，测量出的麦克风90a的当前位置从监视器104观察为右侧的位 置。由此，系数计算部92例如计算(R声道信号L声道信号)=(1:0)作为麦克风90a 的系数比。另一方面，测量出的麦克风90b的当前位置从监视器104观察为左侧的位置。由 此，系数计算部92例如计算(R声道信号L声道信号)=(0:1)作为麦克风90b的系 数比。麦克风检测部93当讲话者10h、102b的某个发言时，基于来自麦克风90a、90b的 收音信号的电平，检测距发言者最近的麦克风。例如，在讲话者10 发言的情况下，来自麦 克风90a的收音信号的电平比来自麦克风90b的收音信号的电平大。在此情况下，麦克风 检测部93检测麦克风90a作为距发言者最近的麦克风。然后，系数计算部92基于由麦克 风检测部93检测到的麦克风90a，决定麦克风90a的系数比(R声道信号L声道信号)= (1 0)作为对信号计算部94输出的系数比。信号计算部94按照所决定的系数比，计算R声道信号及L声道信号。例如，在麦 克风90a的系数比是(R声道信号L声道信号)=(1:0)的情况下，信号计算部94通 过对麦克风90a、90b的收音信号分别乘以系数1并相加，计算R声道信号。另一方面，信号 计算部94通过对麦克风90a、90b的收音信号分别乘以系数0并相加，计算L声道信号。由此，R声道信号成为将来自麦克风90a、90b的收音信号都相加后的信号，L声道 信号成为无信号，生成用来实现声像定位的多声道信号。在信号计算部94中计算出的L声 道信号(Lch)及R声道信号(Rch)被经由通信网107向通信对方据点的扬声器206a、206b 分别发送。由此，在通信对方据点中，就像从通信对方据点的讲话者观察讲话者10 从右 侧的位置正在发言那样将声音再现。这样，在图16及图17所示的收音装置190中，每当麦克风移动时，测量移动后的 麦克风的位置(当前位置)，使用测量出的麦克风的当前位置的信息生成用来实现声像定 位的多声道信号。结果，讲话者能够自由地变更麦克风的配置位置。现有技术文献
专利文献专利文献1日本特开平9-182044号公报 发明概要发明要解决的问题但是，图16及图17所示的收音装置190具有以下的问题。(1)收音装置190由于使用麦克风的当前位置的信息来进行处理，所以需要在生 成多声道信号之前(例如会议开始前)测量麦克风的位置。(2)收音装置190由于使用麦克风的当前位置的信息来进行处理，所以需要每当 在会议中讲话者移动麦克风等麦克风的位置变化时中断会议而重新测量麦克风的位置。(3)由于麦克风能够由讲话者自由地移动，所以麦克风的指向性的主轴方向并不 一定朝向讲话者，有在麦克风检测部93中检测到的麦克风实际上不是距发言者最近的麦 克风的情况。在此情况下，收音装置190不能将来自各音源的声音清楚地加以收音。
发明内容
所以，本发明是为了解决上述问题而做出的，目的是提供一种收音装置及收音方 法，能够提高麦克风的设置的自由度、并且无需使用麦克风的当前位置的信息就能够将来 自音源的声音清楚地加以立体声收音。用于解决问题的手段为了达到上述目的，有关本发明的一技术方案的收音装置具备麦克风，具备配置 为使指向性的主轴方向相互不同的4个以上的收音单元，设置在能够对从扬声器输出的声 音进行收音的位置；电平计算部，按照上述4个以上的收音单元的每个输出信号，计算从上 述扬声器输出的声音的信号电平；混合系数计算部，使用由上述电平计算部计算出的信号 电平，计算与上述4个以上的收音单元的指向性的主轴方向相适合的混合系数；以及信号 合成部，通过使用由上述混合系数计算部计算出的混合系数将上述4个以上的收音单元的 输出信号合成，从而生成立体声信号。根据该结构，能够使用从扬声器输出的声音的信号电平计算适合于指向性的主轴 方向的混合系数。因而，能够不测量麦克风的位置而将来自音源的声音清楚地加以立体声 收音。此外，麦克风具备指向性的主轴方向相互不同的4个以上的收音单元。因而，不论麦 克风被设置的朝向如何，都能够将来自位于麦克风的周围的音源的声音清楚地加以立体声 收音，所以能够提高麦克风的设置的自由度。此外，优选的是，上述4个以上的收音单元是配置为使指向性的主轴方向各相差 90度的4个收音单元。通过该结构，不论麦克风的设置方向如何，都能够将来自位于麦克风的周围的音 源的声音更清楚地加以立体声收音。此外，优选的是，上述混合系数计算部计算上述混合系数，以使上述立体声信号是 在相互差180度的两个收音方向上进行立体声收音而得到的信号。通过该结构，能够实现分离较高的立体声收音，能够将来自各音源的声音清楚地收音。此外，优选的是，上述混合系数由用来生成上述立体声信号中的一个信号的第1混合系数、和用来生成上述立体声信号中的另一个信号的第2混合系数构成；上述混合系 数计算部对于上述4个收音单元中的每个收音单元，使用位于该收音单元的一个邻侧的收 音单元的信号电平计算第1混合系数，使用位于该收音单元的另一个邻侧的收音单元的信 号电平计算第2混合系数；上述信号合成部通过对上述4个收音单元的输出信号分别乘以 上述第1混合系数并相加而生成上述立体声信号中的一个信号，通过对上述4个收音单元 的输出信号分别乘以上述第2混合系数并相加而生成上述立体声信号中的另一个信号。根据该结构，能够使用位于邻侧的收音单元的信号电平计算各收音单元的混合系 数。因而，与严密地计算麦克风的设置角度的情况等相比，能够较容易地计算混合系数，能 够减轻用来计算混合系数的计算负荷。此外，优选的是，还具备扬声器信号检测部，该扬声器信号检测部判断用来从上述 扬声器输出声音的扬声器信号的有无；上述电平计算部在由上述扬声器信号检测部判断为 有扬声器信号的情况下计算上述信号电平。根据该结构，在判断为有扬声器信号时能够根据输出的信号计算信号电平。因而， 仅计算混合系数而不需要从扬声器输出声音，所以例如在电视会议系统等中也能够利用从 扬声器输出的讲话者的声音等计算混合系数。此外，优选的是，还具备判断上述麦克风是否已移动的移动判断部；上述混合系数 计算部使判断为上述麦克风已移动的情况下计算上述混合系数的频度比判断为上述麦克 风没有移动的情况下的上述频度高。根据该结构，在麦克风已移动的情况下将混合系数较快地更新，在麦克风没有移 动的情况下将混合系数较慢地更新。因而，能够提高混合系数对于麦克风的移动的追随性， 并且还能够提高混合系数的稳定性。因而，能够将来自位于麦克风的周围的音源的声音更 清楚地加以立体声收音。此外，优选的是，上述移动判断部基于由上述混合系数计算部计算出的混合系数 的变化程度判断上述麦克风是否已移动。通过该结构，由于不需要在麦克风中设置移动传感器等，所以能够以简单的结构 判断麦克风是否已移动。此外，优选的是，还具备定位判断部，该定位判断部根据用来从上述扬声器输出声 音的扬声器信号判断声像定位位置；上述混合系数计算部按照由上述定位判断部判断出的 每个声像定位位置计算上述混合系数；上述信号合成部使用由上述混合系数计算部计算出 的每个上述声像定位位置的混合系数的平均值，将上述4个以上的收音单元的输出信号合 成。通过该结构，能够抑制因从扬声器输出的声音的声像定位位置变化而造成的混合 系数变动，能够稳定地进行立体声收音。此外，优选的是，上述定位判断部将分别表示声像定位位置与上述扬声器之间的 相对的位置关系的左定位、右定位及中央定位中的某个判断为上述声像定位位置；上述电 平计算部具备左声道电平计算部，在由上述定位判断部判断为左定位的情况下计算上述 信号电平；右声道电平计算部，在由上述定位判断部判断为右定位的情况下计算上述信号 电平；中央电平计算部，在由上述定位判断部判断为中央定位的情况下计算上述信号电平。通过该结构，能够按照左、右、及中央的3种声像定位位置的每一个来计算混合系数。此外，优选的是，还具备判断上述麦克风是否已移动的移动判断部；在判断为上述 麦克风已移动的情况下，上述混合系数计算部使用在判断为上述麦克风已移动后计算了信 号电平的声像定位位置的信号电平，来计算在判断为上述麦克风已移动后没有计算信号电 平的声像定位位置的混合系数。通过该结构，即使在有在麦克风移动后信号电平还没有被更新的声像定位位置的 情况下，也能够高精度地计算麦克风移动后的混合系数。此外，优选的是，还具备频带提取部，该频带提取部从上述4个以上的收音单元的 输出信号中分别提取规定的频率带的信号；上述电平计算部使用由上述频带提取部提取的 信号计算上述信号电平。通过该结构，在计算混合系数时，能够抑制为了计算混合系数而需要的声音以外 的声音(例如噪声)的影响，能够高精度地计算混合系数。此外，优选的是，上述规定的频率带是话音频带。通过该结构，例如在利用从扬声器输出的讲话者的话音计算混合系数时，能够高 精度地计算混合系数。此外，有关本发明的一技术方案的收音方法，使用麦克风来生成立体声信号，该麦 克风具备配置为使指向性的主轴方向相互不同的4个以上的收音单元、并设置在能够对从 扬声器输出的声音进行收音的位置，其特征在于，该收音方法包括电平计算步骤，按照上 述4个以上的收音单元的每个输出信号，计算从上述扬声器输出的声音的信号电平；混合 系数计算步骤，使用计算出的信号电平，计算与上述4个以上的收音单元的指向性的主轴 方向相适合的混合系数；以及信号合成步骤，通过使用计算出的混合系数将上述4个以上 的收音单元的输出信号合成，从而生成立体声信号。由此，能够起到与上述收音装置同样的效果。此外，有关本发明的一技术方案的集成电路，使用麦克风来生成立体声信号，该麦 克风具备配置为使指向性的主轴方向相互不同的4个以上的收音单元、并设置在能够对从 扬声器输出的声音进行收音的位置，其特征在于，该集成电路具备电平计算部，按照上述 4个以上的收音单元的每个输出信号，计算从上述扬声器输出的声音的信号电平；混合系 数计算部，使用由上述电平计算部计算出的信号电平，计算与上述4个以上的收音单元的 指向性的主轴方向相适合的混合系数；以及信号合成部，通过使用由上述混合系数计算部 计算出的混合系数将上述4个以上的收音单元的输出信号合成，从而生成立体声信号。由此，能够起到与上述收音装置同样的效果。此外，本发明也可以作为使计算机执行包含在上述收音方法中的各步骤的程序实 现。并且，这样的程序当然可以经由CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory :紧致盘只 读存储器)等的记录介质或因特网等的传送媒体分发。发明效果根据本发明，能够利用从扬声器输出的信号电平计算适合于指向性的主轴方向的 混合系数。因而，能够不测量扬声器的位置而将来自音源的声音清楚地加以立体声收音。此 外，麦克风具备指向性的主轴方向相互不同的4个以上的收音单元。因而，不论麦克风被设 置的朝向如何，都能够将来自位于麦克风的周围的音源声音清楚地立体声收音，所以能够提高麦克风的设置的自由度。
图1是有关本发明的实施方式1的收音系统的外观图。图2是有关本发明的实施方式1的收音系统的外观图。图3是表示有关本发明的实施方式1的电视会议系统的结构的图。图4是表示由有关本发明的实施方式1的收音装置形成的Lch收音极性图和Rch 收音极性图的图。图5是表示有关本发明的实施方式1的收音装置的动作的流程图。图6是表示有关本发明的实施方式2的收音装置的功能结构的框图。图7是表示有关本发明的实施方式3的收音装置的功能结构的框图。图8是表示有关本发明的实施方式3的移动判断部的详细的功能结构的框图。图9A是表示有关本发明的实施方式4的收音装置的功能结构的框图。图9B是表示有关本发明的实施方式4的变形例的收音装置的功能结构的框图。图10是表示有关本发明的实施方式5的收音装置的功能结构的框图。图11是表示有关本发明的实施方式5的修正部的详细的功能结构的框图。图12是表示有关本发明的实施方式5的选择控制部的动作的流程图。图13是表示有关本发明的实施方式5的变形例的收音装置的功能结构的框图。图14A是表示有关本发明的实施方式的变形例的麦克风的结构的图。图14B是表示有关本发明的实施方式的变形例的麦克风的结构的图。图14C是表示有关本发明的实施方式的变形例的麦克风的结构的图。图14D是表示有关本发明的实施方式的变形例的麦克风的结构的图。图15是表示有关本发明的实施方式的变形例的收音装置的功能结构的框图。图16是以往的收音系统的外观图。图17是表示以往的电视会议系统的结构的图。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。(实施方式1)参照图1 图3，对有关本发明的实施方式1的收音装置进行说明。图1及图2是有关本发明的实施方式1的收音系统的外观图。另外，图2与图1 相比，只有收音单元的设置朝向向右旋转45度而设置这一点与图1不同，除此以外是相同 的。此外，图3是表示有关本发明的实施方式1的电视会议系统的结构的图。另外，在本实施方式中，假设作为立体声信号而生成R声道信号和L声道信号，在 通信对方据点中实现立体声再现。此外，在图中，收音单元用圆和线段表现，从圆的中心朝 向圆与线段的切点的方向表示该收音单元的指向性的主轴方向。电视会议系统具备设置在自身据点中的第1收音系统100，设置在与自身据点在 物理上分离的通信对方据点中。电视会议系统具备与第1收音系统100经由因特网等的通 信网107连接的第2收音系统200。
如图1及图2所示，第1收音系统100具备收音装置101、监视器104、摄像机105、 第1扬声器106a、和第2扬声器106b。这里，设第2收音系统200与第1收音系统100是同 样的，省略外观图。另外，第2收音系统200并不限定于与第1收音系统100同样的系统， 也可以与图16所示的以往的系统(第2收音系统2000)是同样的。收音装置101对来自音源(例如讲话者10 或102b)的声音进行立体声收音。收 音装置101具有具备第1 第4收音单元IlOa IlOd的麦克风110。在本实施方式中，麦 克风110载置在设置于讲话者10h、102b的前方的桌子103上。另外，麦克风110并不一 定需要载置在桌子103上，只要设置在能够接收从第1及第2扬声器106a、106b输出的声 音的位置上就可以。监视器104设置在讲话者10加、102b的前方。监视器104经由通信网107接收由 第2收音系统200拍摄的影像并显示。摄像机105设置在监视器104的上部，将讲话者102a、10 摄影。由摄像机105 生成的影像信号被经由通信网107发送给第2收音系统200。第1扬声器106a从监视器104观察配置在右侧(从讲话者102a、102b观察是左 侧)。第1扬声器106a将从第2收音系统200经由通信网107输入的L声道信号再现。第2扬声器106b从监视器104观察配置在左侧(从讲话者102a、102b观察是右 侧)。第2扬声器106b将从第2收音系统200经由通信网107输入的R声道信号再现。接着，对麦克风110具备4个以上的收音单元的理由进行说明。在电视会议系统中，麦克风110被置于桌子103的中央的情况较多，所以需要接收 360度全方向的声音。例如，在使用两个1次倾斜度的单一指向性的收音单元的情况下，为 了在得到左右的分离的同时接收360度全方向的声音，将两个收音单元设置为，使其指向 性的主轴方向为相互差180度的方向。此外，在电视会议系统等中，在进行立体声收音的情况下，通过影像与声音的方向 (声像)一致，能够提高声音的清晰度并提高临场感。但是，在将麦克风的设置交由使用者 的情况下，使用者难以注意到麦克风的指向性的方向而设置麦克风。因而，希望在使用者不 加以注意的情况下也不论麦克风的朝向如何都进行立体声收音以使影像与声像一致。但是，在如上述那样收音单元是两个的情况下，各收音单元的指向性的主轴方向 为相互差180度的方向。因此，左右的收音方向(被加强而收音的声音的方向)如果设置 了麦克风则将被固定下来，所以左右的分离取决于麦克风被设置的朝向。在收音单元是3个的情况下，相邻的各收音单元的指向性的主轴方向为相互差 120度的方向。因此，例如在两个收音单元接收前方的左右的声音的情况下，只有1个收音 单元能够接收后方的声音。结果，不能将后方的声音左右分离。即，即使将3个收音单元的 输出信号合成，也难以对任意的方向实现分离程度(s印aration)较高的立体声收音。所以，在本实施方式中，麦克风110具备指向性的主轴方向相互不同的4个以上的 收音单元。由此，收音装置101能够进行360度全方向的收音，并且能够进行能确保左右的 分离的立体声收音。具体而言，第1 第4收音单元IlOa IlOd配置为，使指向性的主轴方向各相差 90度。更具体地讲，第1 第4收音单元IlOa IlOd在圆周上各相差90度的位置上排 列，并且配置为，使各收音单元的指向性的主轴方向从圆的中心朝向外侧各相差90度。
另外，第1 第4收音单元IlOa IlOd的指向性的主轴方向不需要严格地各相 差90度，只要实质上各相差90度就可以。S卩，第1 第4收音单元IlOa IlOd只要配置 为、使指向性的主轴方向各相差能够视为与90度相同程度的角度就可以。图4是表示由有关本发明的实施方式1的收音装置101形成的Lch极性图(polar pattern)和Rch极性图的图。即，图4是表示收音单元是4个的情况下的指向性合成图的 一例的图。有关本实施方式的麦克风110具备两个指向性的主轴方向相互差180度的收音单 元的对。因此，收音装置101如图4所示，通过将各收音单元的输出信号(以下也称作“单 元信号”)合成，能够对任意的方向进行收音，以使指向性的主轴方向相互差180度。第1 第4收音单元IlOa IlOd的各单元信号Xl (t) x4(t)被向电平计算部 112输出。另外，t表示时间的采样。另外，在本实施方式中，各收音单元是具有单一的指向性的麦克风单元，但并不一 定是这样的收音单元。例如，各收音单元也可以由被设置为使其形成单一的指向性的多个 无指向性的麦克风单元构成。接着，使用图3对收音装置101的功能结构进行说明。如图3所示，第1收音系统100具备收音装置101、监视器104、摄像机105、第1扬 声器106a、和第2扬声器106b。此外，第2收音系统200具备收音装置201、监视器204、摄 像机205、第1扬声器206a、和第2扬声器20 。收音装置101具备麦克风110、电平计算部112、混合比计算部113、信号合成部 115、和扬声器信号检测部116。另外，收音装置201的内部结构与收音装置101是同样的， 所以省略图示及说明。扬声器信号检测部116经由通信网107作为输入而受理从第2收音系统200传送 来的作为受话信号的立体声信号，将作为该受话信号的有无判断结果的标志信号fig向电 平计算部112输出。这里，受话信号对应于用来从扬声器输出声音的扬声器信号。即，扬声 器信号检测部116判断扬声器信号的有无。电平计算部112按照第1 第4收音单元IlOa IlOd的每个输出信号，计算从 第1及第2扬声器206a、206b输出的声音的信号电平。具体而言，电平计算部112作为输入而受理各单元信号xl (t) x4(t)和作为受 话信号的有无判断结果的标志信号flg，作为信号电平而计算信号功率I^l(t) Px4(t)， 信号功率I3XKt) 1^x4 (t)为各单元信号xl (t) x4(t)的功率电平。以下，只要没有特别否定，电平计算部112计算的信号功率就是时间平均功率。此 外，设为了计算时间平均功率而设定的、用来将收音到的信号的电平进行平均的时间区间 是短时间。这里，标志信号fig被作为计算信号功率时的控制信号使用。即，电平计算部112 仅在判断为有受话信号的情况下(fig = 1)计算信号功率^cl (t) I^4(t)。S卩，电平计算 部112在由扬声器信号检测部116判断为有扬声器信号的情况下计算信号电平。电平计算部112将计算出的信号功率I^l(t) 1^x4 (t)向混合比计算部113输出 并保持该信号功率。另外，在判断为没有受话信号的情况下(fig = 0)，电平计算部112将 上次计算出的信号功率(保持的最新的信号功率)向混合比计算部113输出。
混合比计算部113对应于混合系数计算部。混合比计算部113使用由电平计算部 112计算出的信号电平，计算适合于第1 第4收音单元IlOa IlOd的指向性的主轴方向 的混合系数。在本实施方式中，混合比计算部113计算混合系数，以使立体声信号成为在相 互差180度的两个收音方向上被立体声收音的信号。具体而言，混合比计算部113作为输入而受理信号功率I^xl (t) I^4(t)，计算 Lch再现用的Lch混合系数All(t)、A12 (t)、A13 (t)、A14(t)、和Rch再现用的Rch混合系 数 A21 (t)、A22 (t)、A23 (t)、A24 (t)。S卩，混合比计算部113使用对第1 第4收音单元IlOa IlOd各自来说、位于该 收音单元的一个邻侧的收音单元的信号电平计算Lch混合系数，使用位于该收音单元的另 一个邻侧的收音单元的信号电平计算Rch混合系数。这里，Lch混合系数及Rch混合系数 对应于第1混合系数及第2混合系数。另外，关于混合系数的详细情况在后面叙述。信号合成部115通过使用混合系数将第1 第4收音单元IlOa IlOd的输出信 号合成，生成立体声信号。具体而言，信号合成部115将Lch混合系数All (t) A14(t)及Rch混合系数 A21(t) AM(t)、收音单元xl (t) x4(t)作为输入而受理。并且，信号合成部115按照 式(1)，计算作为R声道信号的输出信号yl (t)、和作为L声道信号的输出信号y2 (t)。S卩，信号合成部115通过对第1 第4收音单元IlOa IlOd的输出信号分别乘 以Lch混合系数并相加，生成作为立体声信号的一方的L声道信号。此外，信号合成部115 通过对第1 第4收音单元IlOa IlOd的输出信号分别乘以Rch混合系数并相加，生成 作为立体声信号的另一方的R声道信号。并且，信号合成部115经由通信网107将计算出的输出信号yl(t)向第2收音系 统200具备的第1扬声器206a发送，将计算出的输出信号y2 (t)向第2收音系统200具备 的第2扬声器20 发送。[数式1]
权利要求
1.一种收音装置，其特征在于，具备麦克风，具备配置为使指向性的主轴方向相互不同的4个以上的收音单元，设置在能 够对从扬声器输出的声音进行收音的位置；电平计算部，按照上述4个以上的收音单元的每个输出信号，计算从上述扬声器输出 的声音的信号电平；混合系数计算部，使用由上述电平计算部计算出的信号电平，计算与上述4个以上的 收音单元的指向性的主轴方向相适合的混合系数；以及信号合成部，通过使用由上述混合系数计算部计算出的混合系数将上述4个以上的收 音单元的输出信号合成，从而生成立体声信号。
2.如权利要求1所述的收音装置，其特征在于，上述4个以上的收音单元是配置为使指向性的主轴方向各相差90度的4个收音单元。
3.如权利要求2所述的收音装置，其特征在于，上述混合系数计算部计算上述混合系数，以使上述立体声信号是在相互差180度的两 个收音方向上进行立体声收音而得到的信号。
4.如权利要求3所述的收音装置，其特征在于，上述混合系数由用来生成上述立体声信号中的一个信号的第1混合系数、和用来生成 上述立体声信号中的另一个信号的第2混合系数构成；上述混合系数计算部对于上述4个收音单元中的每个收音单元，使用位于该收音单元 的一个邻侧的收音单元的信号电平计算第1混合系数，使用位于该收音单元的另一个邻侧 的收音单元的信号电平计算第2混合系数；上述信号合成部通过对上述4个收音单元的输出信号分别乘以上述第1混合系数并相 加而生成上述立体声信号中的一个信号，通过对上述4个收音单元的输出信号分别乘以上 述第2混合系数并相加而生成上述立体声信号中的另一个信号。
5.如权利要求1所述的收音装置，其特征在于，还具备扬声器信号检测部，该扬声器信号检测部判断用来从上述扬声器输出声音的扬 声器信号的有无；上述电平计算部在由上述扬声器信号检测部判断为有扬声器信号的情况下计算上述 信号电平。
6.如权利要求1所述的收音装置，其特征在于，还具备判断上述麦克风是否已移动的移动判断部；上述混合系数计算部使判断为上述麦克风已移动的情况下计算上述混合系数的频度 比判断为上述麦克风没有移动的情况下的上述频度高。
7.如权利要求6所述的收音装置，其特征在于，上述移动判断部基于由上述混合系数计算部计算出的混合系数的变化程度判断上述 麦克风是否已移动。
8.如权利要求1所述的收音装置，其特征在于，还具备定位判断部，该定位判断部根据用来从上述扬声器输出声音的扬声器信号判断 声像定位位置；上述混合系数计算部按照由上述定位判断部判断出的每个声像定位位置计算上述混合系数；上述信号合成部使用由上述混合系数计算部计算出的每个上述声像定位位置的混合 系数的平均值，将上述4个以上的收音单元的输出信号合成。
9.如权利要求8所述的收音装置，其特征在于，上述定位判断部将分别表示声像定位位置与上述扬声器之间的相对的位置关系的左 定位、右定位及中央定位中的某个判断为上述声像定位位置； 上述电平计算部具备左声道电平计算部，在由上述定位判断部判断为左定位的情况下计算上述信号电平； 右声道电平计算部，在由上述定位判断部判断为右定位的情况下计算上述信号电平； 中央电平计算部，在由上述定位判断部判断为中央定位的情况下计算上述信号电平。
10.如权利要求8所述的收音装置，其特征在于， 还具备判断上述麦克风是否已移动的移动判断部；在判断为上述麦克风已移动的情况下，上述混合系数计算部使用在判断为上述麦克风 已移动后计算了信号电平的声像定位位置的信号电平，来计算在判断为上述麦克风已移动 后没有计算信号电平的声像定位位置的混合系数。
11.如权利要求1所述的收音装置，其特征在于，还具备频带提取部，该频带提取部从上述4个以上的收音单元的输出信号中分别提取 规定的频率带的信号；上述电平计算部使用由上述频带提取部提取的信号计算上述信号电平。
12.如权利要求11所述的收音装置，其特征在于， 上述规定的频率带是话音频带。
13.一种收音方法，使用麦克风来生成立体声信号，该麦克风具备配置为使指向性的主 轴方向相互不同的4个以上的收音单元、并设置在能够对从扬声器输出的声音进行收音的 位置，其特征在于，该收音方法包括电平计算步骤，按照上述4个以上的收音单元的每个输出信号，计算从上述扬声器输 出的声音的信号电平；混合系数计算步骤，使用计算出的信号电平，计算与上述4个以上的收音单元的指向 性的主轴方向相适合的混合系数；以及信号合成步骤，通过使用计算出的混合系数将上述4个以上的收音单元的输出信号合 成，从而生成立体声信号。
14.一种程序，其特征在于，用来使计算机执行权利要求13所述的收音方法。
15.一种集成电路，使用麦克风来生成立体声信号，该麦克风具备配置为使指向性的主 轴方向相互不同的4个以上的收音单元、并设置在能够对从扬声器输出的声音进行收音的 位置，其特征在于，该集成电路具备电平计算部，按照上述4个以上的收音单元的每个输出信号，计算从上述扬声器输出 的声音的信号电平；混合系数计算部，使用由上述电平计算部计算出的信号电平，计算与上述4个以上的收音单元的指向性的主轴方向相适合的混合系数；以及信号合成部，通过使用由上述混合系数计算部计算出的混合系数将上述4个以上的收 音单元的输出信号合成，从而生成立体声信号。
全文摘要
提供一种收音装置，能够提高麦克风的设置的自由度、并且能够不使用麦克风的当前位置的信息而将来自音源的声音清楚地加以立体声收音。具备麦克风(110)，具备配置为使指向性的主轴方向相互不同的4个以上的收音单元(110a～110d)，设置在能够对从扬声器输出的声音进行收音的位置；电平计算部(112)，按照4个以上的收音单元(110a～110d)的每个输出信号，计算从扬声器输出的声音的信号电平；混合系数计算部(113)，使用计算出的信号电平，计算与4个以上的收音单元的指向性的主轴方向相适合的混合系数；信号合成部(115)，通过使用计算出的混合系数将4个以上的收音单元的输出信号合成，生成立体声信号。
文档编号H04R1/40GK102144406SQ20108000253
公开日2011年8月3日 申请日期2010年6月23日 优先权日2009年7月24日
发明者杠慎一 申请人:松下电器产业株式会社