CN102144406B - 收音装置及收音方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种收音装置，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。

Description

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***等的音响***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***的外观图。图17是表示以往的电视会议***的功能结构的框图。如图17所示，电视会议***具备设置在自身据点中的第1收音***1000、和设置在通信对方据点中的第2收音***2000。另外，由于第2收音***2000是与第1收音***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102a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102a、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290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102a、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102a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102a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***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 DiscRead 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。

附图说明

图1是有关本发明的实施方式1的收音***的外观图。

图2是有关本发明的实施方式1的收音***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***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***的外观图。

图17是表示以往的电视会议***的结构的图。

具体实施方式

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***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***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***具备设置在自身据点中的第1收音***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***具备与第1收音***100经由因特网等的通信网107连接的第2收音***200。

如图1及图2所示，第1收音***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***200与第1收音***100是同样的，省略外观图。另外，第2收音***200并不限定于与第1收音***100同样的***，也可以与图16所示的以往的***(第2收音***2000)是同样的。

收音装置101对来自音源(例如讲话者102a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110a～110d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102a、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102a、102b的前方。监视器104经由通信网107接收由第2收音***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、102b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***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***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***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***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***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(separation)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110a～110d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110a～110d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110a～110d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。即，第1～第4收音单元110a～110d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110a～110d的各单元信号x1(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***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***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206b。

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***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flg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110a～110d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x1(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Px1(t)～Px4(t)，信号功率Px1(t)～Px4(t)为各单元信号x1(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flg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(flg＝1)计算信号功率Px1(t)～Px4(t)。即，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Px1(t)～Px4(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(flg＝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110a～110d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Px1(t)～Px4(t)，计算Lch再现用的Lch混合系数A11(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)。

即，混合比计算部113使用对第1～第4收音单元110a～110d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110a～110d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A11(t)～A14(t)及Rch混合系数A21(t)～A24(t)、收音单元x1(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y1(t)、和作为L声道信号的输出信号y2(t)。

即，信号合成部115通过对第1～第4收音单元110a～110d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110a～110d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y1(t)向第2收音***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***200具备的第2扬声器206b发送。

[数式1]

$\left[\begin{array}{c}y1\left(t\right)\\ y2\left(t\right)\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}A11\left(t\right)& A12\left(t\right)& A13\left(t\right)& A14\left(t\right)\\ A21\left(t\right)& A22\left(t\right)& A23\left(t\right)& A24\left(t\right)\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}x1\left(t\right)\\ x2\left(t\right)\\ x3\left(t\right)\\ x4\left(t\right)\end{array}\right]$ 式(1)

接着，对如以上那样构成收音装置101的各种动作进行说明。

图5是表示有关实施方式1的收音装置101的动作的流程图。

首先，扬声器信号检测部116判断经由通信网107从第2收音***200传送来的作为受话信号的立体声信号的有无(S101)。这里，在判断为有立体声信号的情况下(S101的是)，电平计算部112按照各收音单元的每个输出信号，计算输出信号的信号功率作为信号电平并保持(S102)。另一方面，在判断为没有立体声信号的情况下(S101的否)，电平计算部112取得上次计算出的各信号功率(S103)。

并且，混合比计算部113使用在步骤S102中计算出的各信号功率、或在步骤S103中取得的各信号功率，计算Lch混合系数和Rch混合系数(S104)。接着，信号合成部115通过使用计算出的Lch混合系数及Rch混合系数将来自各收音单元的输出信号合成，生成立体声信号作为送话信号(S105)，回到步骤S101的处理。

如以上这样，收音装置101反复进行步骤S101～S105的处理。

接着，对计算混合系数的处理(S104)以及生成立体声信号的处理(S105)更详细地说明。

麦克风110能够由讲话者102a、102b自由地变更位置或朝向。因而，不能对第1～第4收音单元110a～110d固定地设定混合系数来生成R声道信号及L声道信号。

所以，在本实施方式中，收音装置101使用从第1及第2扬声器106a、106b再现的通信对方侧的声音信号，计算适合于各收音单元的指向性的主轴方向的混合系数。

在图1中，如果假设从第1及第2扬声器106a、106b再现相同的声音，则可以看作在第1及第2扬声器106a、106b的中间地点虚拟地存在音源。所以，将第1及第2扬声器106a、106b看作1个虚拟音源，将该虚拟音源的输出信号表示为声音信号V(t)。

虚拟音源的声音信号V(t)经过音响空间到达第1～第4收音单元110a～110d。此时，将依存于第1～第4收音单元110a～110d各自的指向性的主轴方向的增益，表示为第1～第4增益D1～D4。另外，这里为了简单，假设没有音响空间带来的声音信号的衰减。

此时，如果考虑到第1～第4收音单元110a～110d是单一指向性的麦克风单元，则在图1所示的麦克风110的配置中，第1～第4增益D1～D4为以下这样。

即，由于第1收音单元110a的指向性的主轴方向相对于从麦克风110朝向虚拟音源的方向的角度为0度，所以第1增益D1可以看作“1”。此外，第2及第3收音单元110b、110c由于指向性的主轴方向相对于从麦克风110朝向虚拟音源的方向倾斜90度，所以第2及第3增益D2、D3可以看作“0.5”。此外，由于第4收音单元110d的指向性的主轴方向相对于从麦克风110朝向虚拟音源的方向倾斜180度，所以第4增益D4可以看作“0”。

将这样得到的第1～第4增益D1～D4作为混合系数乘以第1～第4收音单元110a～110d的输出信号x1(t)～x4(t)并相加后得到的信号，成为使指向性的主轴方向朝向虚拟音源的方向的收音信号。

同样，在使麦克风110向右旋转45度的图2的情况下，第1及第2收音单元110a、110b的指向性的主轴方向相对于从麦克风110朝向虚拟音源的方向倾斜45度，所以第1及第2增益D1、D2可以看作“0.7”。此外，由于第3及第4收音单元110c，110d的指向性的主轴方向相对于从麦克风110朝向虚拟音源的方向倾斜135度，所以第3及第4增益D3、D4可以看作“0.2”。

将这样得到的第1～第4增益D1～D4作为混合系数乘以第1～第4收音单元110a～110d的输出信号x1(t)～x4(t)并相加后得到的信号，成为使指向性的主轴方向朝向虚拟音源的方向的收音信号。

如以上这样，能够按照麦克风110的配置唯一地决定依存于第1～第4收音单元110a～110d的指向性的主轴方向的第1～第4增益D1～D4。并且，通过将这样决定的第1～第4增益D1～D4作为混合系数而分别乘以第1～第4收音单元110a～110d的输出信号x1(t)～x4(t)并相加，能够生成使指向性的主轴方向朝向虚拟音源的方向的收音信号。

因此，如果使用第1～第4增益D1～D4作为右方相邻的收音单元的输出信号的系数，则能够生成使指向性的主轴方向朝向相对于虚拟音源向右倾斜了90度的方向的收音信号。相反，如果使用第1～第4增益D1～D4作为左方相邻的收音单元的输出信号的系数，则能够生成使指向性的主轴方向朝向相对于虚拟音源向左倾斜了90度的方向的收音信号。

利用这一点，能够接收相对于音源左右分离的声音。即，能够基于第1～第4增益D1～D4计算Lch混合系数A11(t)～A14(t)及Rch混合系数A21(t)～A24(t)。具体而言，Lch混合系数A11(t)～A14(t)及Rch混合系数A21(t)～A24(t)可以使用第1～第4增益D1～D4如式(2)这样表示。

[数式2]

$\left[\begin{array}{c}A11\left(t\right)\\ A12\left(t\right)\\ A13\left(t\right)\\ A14\left(t\right)\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}A24\left(t\right)\\ A23\left(t\right)\\ A22\left(t\right)\\ A21\left(t\right)\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}D2\\ D4\\ D1\\ D3\end{array}\right]$ 式(2)

但是，由于不知道麦克风110被怎样设置，所以不能直接求出第1～第4增益D1～D4。所以，混合比计算部113利用第1～第4收音单元110a～110d的信号功率Px1(t)～Px4(t)计算混合系数。

如果设第1及第2扬声器106a、106b的声音信号V(t)的信号功率为Pv(t)，则第1～第4收音单元110a～110d的信号功率Px1(t)～Px4(t)可以如式(3)那样表示。

[数式3]

$\left[\begin{array}{c}\mathrm{Px}1\left(t\right)\\ \mathrm{Px}2\left(t\right)\\ \mathrm{Px}3\left(t\right)\\ \mathrm{Px}4\left(t\right)\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}D1\\ D2\\ D3\\ D4\end{array}\right]\mathrm{Pv}\left(t\right)$ 式(3)

如果将式(3)对第1～第4增益D1～D4变形，则成为式(4)。

[数式4]

$\left[\begin{array}{c}D1\\ D2\\ D3\\ D4\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}\mathrm{Px}1\left(t\right)\\ \mathrm{Px}2\left(t\right)\\ \mathrm{Px}3\left(t\right)\\ \mathrm{Px}4\left(t\right)\end{array}\right]/\mathrm{Pv}\left(t\right)$ 式(4)

这里，将全部收音单元的信号功率的总和表示为Px(t)(＝Px1(t)+Px2(t)+Px3(t)+Px4(t))。Px(t)看作将指向性的主轴方向相差180度的两个单一指向性麦克风的信号功率的两个组合相加后的结果(Px(t)＝{Px1(t)+Px4(t)}+{Px2(t)+Px3(t)})。

单一指向性麦克风的指向特性用(1+cosθ)/2表示。因而，将指向性的主轴方向相差180度的两个单一指向性麦克风组合时的指向特性为(1+cosθ)/2+(1+cos(θ+180°))/2＝1，成为无指向。

即，Px(t)可以看作是将两个无指向性麦克风的信号功率相加后的结果。因而，从扬声器将声音扩音，在除了扬声器扩音以外没有其他时，如式(5)所示，可看作Pv(t)＝Px(t)/2。

[数式5]

$\left[\begin{array}{c}D1\\ D2\\ D3\\ D4\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}\mathrm{Px}1\left(t\right)\\ \mathrm{Px}2\left(t\right)\\ \mathrm{Px}3\left(t\right)\\ \mathrm{Px}4\left(t\right)\end{array}\right]/\mathrm{Pv}\left(t\right)=2\left[\begin{array}{c}\mathrm{Px}1\left(t\right)\\ \mathrm{Px}2\left(t\right)\\ \mathrm{Px}3\left(t\right)\\ \mathrm{Px}4\left(t\right)\end{array}\right]/\mathrm{Px}\left(t\right)$ 式(5)

由式(2)及式(5)，混合比计算部113使用收音单元的信号功率Px1(t)～Px4(t)如式(6)那样计算Lch混合系数A11(t)～A14(t)及Rch混合系数A21(t)～A24(t)。即，混合比计算部113利用信号电平计算适合于各收音单元的指向性的主轴方向的混合系数。

[数式6]

$\left[\begin{array}{c}A11\left(t\right)\\ A12\left(t\right)\\ A13\left(t\right)\\ A14\left(t\right)\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}A24\left(t\right)\\ A23\left(t\right)\\ A22\left(t\right)\\ A21\left(t\right)\end{array}\right]=2\left[\begin{array}{c}\mathrm{Px}2\left(t\right)\\ \mathrm{Px}4\left(t\right)\\ \mathrm{Px}1\left(t\right)\\ \mathrm{Px}3\left(t\right)\end{array}\right]/\mathrm{Px}\left(t\right)$ 式(6)

图4表示在这样使用Lch混合系数A11(t)～A14(t)及Rch混合系数A21(t)～A24(t)生成立体声信号的情况下形成的指向性的极性图。

另外，在式(4)中，将第1～第4收音单元110a～110d的信号功率Px1(t)～Px4(t)用合计值Px(t)来标准化，但也可以用使用信号功率Px1(t)～Px4(t)的最大值标准化的值来近似。即，混合比计算部113只要使用信号电平计算适合于各收音单元的指向性的主轴方向的混合系数就可以。

以上，根据有关本实施方式的收音装置101，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110的位置而将来自音源的声音清楚地立体声收音。

此外，麦克风110具备配置为使指向性的主轴方向各相差90度的第1～第4收音单元110a～110d。因而，收音装置101不论麦克风110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进行立体声收音。即，讲话者等能够自由地设置麦克风110。

(实施方式2)

接着，参照图6对有关本发明的实施方式2的收音装置进行说明。

图6是表示有关本发明的实施方式2的收音装置101的功能结构的框图。图6所示的收音装置101代替图3所示的有关实施方式1的收音装置101而配置。

此外，有关本实施方式的收音装置101相对于图3所示的有关实施方式1的收音装置101，仅新追加了频带提取部111这一点不同。以下，以与实施方式1不同的点为中心进行说明。

频带提取部111从第1～第4收音单元110a～110d的输出信号中仅提取规定的频率带的信号，向电平计算部112输出。

这里，规定的频率带例如是讲话者102a、102b的话音频带(300Hz～7kHz)。更优选的是，规定的频率带是话音频带中的、室内噪声的影响较小的频带(例如1kHz～4kHz)。由此，在收音装置101利用从扬声器输出的讲话者的声音计算混合系数时，能够抑制从扬声器输出的声音以外的声音等的噪声的影响。即，收音装置101能够高精度地计算混合系数。

此外，规定的频率带例如也可以是考虑第1～第4收音单元110a～110d分别具有的指向特性(指向性的频率特性)求出的频带。具体而言，规定的频率带也可以是对所有的收音单元能够稳定地得到指向性的频带。

通过提取这样的规定的频率带的信号，能够使相对于对混合比计算部113输入的信号电平的、讲话者102a、102b的声音以外的噪声的影响减小。

以上，根据本实施方式，能够使对混合比计算部113输入的收音单元信号中包含的、讲话者102a、102b的声音以外的噪声减小。由此，混合比计算部113计算的混合系数的精度提高，能够生成能再现更清晰的声音的立体声信号。

(实施方式3)

接着，参照图7、图8，对有关本发明的实施方式3的收音装置进行说明。

图7是表示有关本发明的实施方式3的收音装置101的功能结构的框图。图7所示的收音装置101代替图3或图6所示的有关实施方式1或2的收音装置101而配置。

此外，有关本实施方式的收音装置101相对于图6所示的有关实施方式2的收音装置101，仅新追加了更新部117及移动判断部114这一点不同。以下，以与实施方式1或2不同的点为中心进行说明。

麦克风110容易由讲话者102a、102b旋转或移动。在将麦克风110旋转或移动的情况下，如果使用在将麦克风110旋转或移动之前计算出的混合系数生成立体声信号，则影像与声像变得不一致。因此，在移动后需要再次重新计算混合系数。

此外，在正确地计算出了混合系数、没有将麦克风110旋转或移动的情况下，优选的是不将已经计算出的混合系数更新或加以减慢更新速度等的限制，以使声像不会变动。

所以，在本实施方式中，移动判断部114判断麦克风是否已移动。具体而言，移动判断部114基于由混合比计算部113计算出的混合系数的变化程度，判断麦克风110是否已移动。

并且，更新部117通过将Lch混合系数A11(t)～A14(t)及Rch混合系数A21(t)～A24(t)在时间方向上平均化，将Lch平滑化混合系数B11(t)～B14(t)及Rch平滑化混合B21(t)～B24(t)输出。

进而，更新部117基于移动判断部114的判断结果，调整计算Lch平滑化混合系数B11(t)～B14(t)及Rch平滑化混合系数B21(t)～B24(t)的频度。即，更新部117在判断为麦克风110已移动的情况下，比判断为麦克风110没有移动的情况提高计算平滑化混合系数的频度。

结果，收音装置101能够提高混合系数对于麦克风110的运动的追随性，并且还能够提高混合系数的稳定性。

接着，使用图8对移动判断部114的详细情况进行说明。

图8是表示有关本发明的实施方式3的移动判断部114的详细的功能结构的框图。如图8所示，移动判断部114具备变动量检测部123和变动量判断部124。

变动量检测部123作为输入而受理混合比计算部113计算出的Lch混合系数A11(t)～A14(t)及Rch混合系数A21(t)～A24(t)、和更新部117计算出的Lch平滑化混合系数B11(t)～B14(t)及Rch平滑化混合系数B21(t)～B24(t)，如式(7)那样检测表示混合系数的变化程度的变动量。

[数式7]

$\mathrm{mic}\_\mathrm{var}=\underset{k}{\mathrm{\Σ}}|B_{t-1}\left(k\right)-A_t\left(k\right)|$ 式(7)

这里，Bt-1、At用式(8)表现。

[数式8]

B_t-1＝[B11(t-1)B12(t-1)B13(t-1)B14(t-1)B21(t-1)B22(t-1)B23(t-1)B24(t-1)]式(8)

A₁＝[A11(t)A12(t)A13(t)A14(t)A21(t)A22(t)A23(t)A24(t)]

在没有麦克风110的移动的期间中，混合系数At与平滑化混合系数Bt-1为大致相同的值，所以变动量mic_var的值变小。相对于此，在麦克风110已移动的情况下，混合系数At的值首先变化。因此，混合系数At与平滑化混合系数Bt-1的差变大。由此，变动量mic_var的值变大。

所以，变动量判断部124监视变动量mic_var的值。并且，在变动量mic_var超过阈值的情况下，变动量判断部124判断为麦克风110已移动，设定为move_flg＝1。另一方面，在变动量mic_var不超过阈值的情况下，变动量判断部124判断为麦克风110没有移动，设定为move_flg＝0。

按照这样设定的move_flg的值，更新部117调节计算平滑化混合系数的频度。

以上，根据有关本实施方式的收音装置101，在麦克风110已移动的情况下，能够提高声像定位的追随性。此外，在没有移动的情况下，能够确保声像定位的稳定性。换言之，根据有关本实施方式的收音装置101，能够提高混合系数对麦克风110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110的周围的音源的声音更清楚地立体声收音。

此外，移动判断部114能够基于混合系数的变化程度判断麦克风110是否已移动，不需要设置移动传感器等，所以能够通过简单的结构判断麦克风110是否已移动。

另外，移动判断部114并不一定需要基于混合系数的变化程度判断麦克风110是否已运动。例如，移动判断部114也可以记录来自安装在麦克风110上的陀螺仪传感器等的移动传感器的传感器信号来判断麦克风110是否已移动。在此情况下，收音装置与本实施方式的收音装置101相比结构变得复杂，但能够提高混合系数对于麦克风110的运动的追随性，并且能够提高混合系数的稳定性。

此外，在本实施方式中，移动判断部114使用Lch及Rch两者的混合系数及平滑化混合系数判断麦克风110是否已移动，但也可以使用其中某一个的声道的混合系数及平滑化混合系数判断麦克风110是否已移动。

此外，如果考虑到Lch与Rch形成的指向性的主轴方向是相互差180度的方向，则更新部117也可以使用一方的平滑化混合系数如式(9)那样计算另一方的平滑化混合系数。

[数式9]

$\left[\begin{array}{c}B11\left(t\right)\\ B12\left(t\right)\\ B13\left(t\right)\\ B14\left(t\right)\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}B24\left(t\right)\\ B23\left(t\right)\\ B22\left(t\right)\\ B21\left(t\right)\end{array}\right]$ 式(9)

此外，在本实施方式中，收音装置101具备更新部117，但并不一定需要具备更新部117。在此情况下，在混合比计算部113判断为麦克风110已移动的情况下，只要比判断为麦克风110没有移动的情况下提高计算混合系数的频度就可以。由此，收音装置101能够提高混合系数对于麦克风110的运动的追随性，并且还能够提高混合系数的稳定性。

(实施方式4)

接着，参照图9A对有关本发明的实施方式4的收音装置进行说明。

图9A是表示有关本发明的实施方式4的收音装置101的功能结构的框图。图9A所示的收音装置101代替图3、图6或图7所示的有关实施方式1、2或3的收音装置101而配置。

此外，有关本实施方式的收音装置101相对于图6所示的有关实施方式2的收音装置101，仅追加了定位判断部122这一点、和电平计算部112具备Lch电平计算部112a、Cch(中央)电平计算部112b、Rch电平计算部112c这一点不同。以下，以与实施方式1～3不同的点为中心进行说明。

从第1及第2扬声器106a、106b再现的声音信号是立体声信号。因此，在从第1及第2扬声器106a、106b再现的声音信号中发生电平差。结果，在第1扬声器106a的再现音比第2扬声器106b的再现音大的情况(声像向左定位的情况)、第1扬声器106a的再现音与第2扬声器106b的再现音同等的情况(声像向中央定位的情况)、和第2扬声器106b的再现音比第1扬声器106a的再现音大的情况(声像向右定位的情况)中，声音的声像定位位置分别不同。

因此，即使第1～第4收音单元110a～110d被固定，依存于指向性的主轴方向的第1～第4增益D1～D4也随着声像定位位置而变动。即，每当声像定位位置变化时，由混合比计算部113计算的混合系数变动而不稳定。

所以，在本实施方式中，收音装置101能够实现即使在从扬声器输出的声音的声像定位位置变化的情况下也稳定地计算混合系数。以下，对这样的收音装置101的各构成单元进行说明。

定位判断部122根据用来从扬声器输出声音的扬声器信号判断声像定位位置。在本实施方式中，定位判断部122表示声像定位位置与扬声器的相对的位置关系，将左定位、右定位及中央定位的某个判断为声像定位位置。

具体地讲，定位判断部122在从第1及第2扬声器106a、106b再现的声音的声像定位位置从讲话者102a、102b观察为左侧(从第1及第2扬声器106a、106b观察为右侧)的情况下，判断为Lch定位(左定位)，设定为dir_flg＝0。此外，定位判断部122在声像定位位置从讲话者102a、102b观察为中央(从第1及第2扬声器106a、106b观察为中央)的情况下，判断为Cch定位(中央定位)，设定为dir_flg＝1。此外，定位判断部122在声像定位位置从讲话者102a、102b观察为右侧(从第1及第2扬声器106a、106b观察为左侧)的情况下，判断为Rch定位(右定位)，设定为dir_flg＝2。

更具体地讲，定位判断部122例如在包含在扬声器信号中的Lch扬声器信号和Rch扬声器信号中的Lch扬声器信号的信号电平比Rch扬声器信号的信号电平大阈值以上的情况下，判断为Lch定位。此外，例如定位判断部122在Rch扬声器信号的信号电平比Lch扬声器信号的信号电平大阈值以上的情况下，判断为Rch定位。此外，例如定位判断部122在Rch扬声器信号的信号电平与Lch扬声器信号的信号电平之间的差不到阈值的情况下，判断为Cch定位。

电平计算部112根据该声音的声像定位位置的判断结果dir_flg计算信号电平。即，根据由定位判断部122判断的声像定位位置，Lch电平计算部112a、Cch电平计算部112b、及Rch电平计算部112c的某个计算信号电平。

具体而言，在判断为Lch定位的情况下，仅Lch电平计算部112a将信号功率更新。在判断为Cch定位的情况下，仅Cch电平计算部112b将信号功率更新。在判断为Rch定位的情况下，仅Rch电平计算部112c将信号功率更新。

混合比计算部113按照由定位判断部122判断出的每个声像定位位置计算混合系数。

具体而言，混合比计算部113基于Lch电平计算部112a计算的各信号功率，使用式(6)，计算Lch定位中的Lch混合系数A11a(t)～A14a(t)及Rch混合系数A21a(t)～A24a(t)。同样，混合比计算部113基于Cch电平计算部112b计算的各信号功率，使用式(6)计算Cch定位中的Lch混合系数A11b(t)～A14b(t)及Rch混合系数A21b(t)～A24b(t)。同样，混合比计算部113基于Rch电平计算部112c计算的各信号功率，使用式(6)，计算Rch定位中的Rch混合系数A11c(t)～A14c(t)及Lch混合系数A21c(t)～A24c(t)。

并且，混合比计算部113如式(10)所示，通过求出Lch定位、Cch定位、及Rch定位中的、Lch混合系数的平均值和Rch混合系数的平均值，计算Lch混合系数A11(t)～A14(t)及Rch混合系数A21(t)～A24(t)。

即，信号合成部115使用各声像定位位置的混合系数的平均值，将第1～第4收音单元110a～110d的输出信号合成。

[数式10]

$\left[\begin{array}{c}A11\left(t\right)\\ A12\left(t\right)\\ A13\left(t\right)\\ A14\left(t\right)\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}A11a\left(t\right)+A11b\left(t\right)+A11c\left(t\right)\\ A12a\left(t\right)+A12b\left(t\right)+A12c\left(t\right)\\ A13a\left(t\right)+A13b\left(t\right)+A13c\left(t\right)\\ A14a\left(t\right)+A14b\left(t\right)+A14c\left(t\right)\end{array}\right]/3$ 式(10)

$\left[\begin{array}{c}A21\left(t\right)\\ A22\left(t\right)\\ A23\left(t\right)\\ A24\left(t\right)\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}A21a\left(t\right)+A21b\left(t\right)+A21c\left(t\right)\\ A22a\left(t\right)+A22b\left(t\right)+A22c\left(t\right)\\ A23a\left(t\right)+A23b\left(t\right)+A23c\left(t\right)\\ A24a\left(t\right)+A24b\left(t\right)+A24c\left(t\right)\end{array}\right]/3$

另外，混合比计算部113也可以预先计算Lch及Rch的一方的混合系数，使用该结果基于式(2)的关系计算另一方的混合系数。

以上，根据有关本实施方式的收音装置101，能够抑制因第1及第2扬声器106a、106b的再现音的声像定位位置变动而导致的混合系数变动，能够稳定地进行立体声收音。

另外，有关本实施方式的电平计算部112具备Lch电平计算部112a、Cch电平计算部112b、及Rch电平计算部112c，但并不一定需要具备这些。例如，如图9B所示，收音装置101也可以具备与实施方式1等同样的电平计算部112。在此情况下，混合比计算部113只要基于定位判断部122的判断结果按照每个声像定位位置计算混合系数就可以。由此，即使是图9B所示的收音装置101，也能够起到与图9A所示的收音装置101同样的效果。

(实施方式5)

接着，参照图10～图12，对有关本发明的实施方式5的收音装置进行说明。

图10是表示有关本发明的实施方式5的收音装置101的功能结构的框图。图10所示的收音装置101代替图3等所示的收音装置101而配置。

此外，图10所示的收音装置101相对于图9A所示的有关实施方式4的收音装置101，仅新追加了更新部117、移动判断部114及修正部121这一点不同。另外，移动判断部114与在实施方式3中说明的是同样的，所以省略详细的说明。以下，以与实施方式1～4不同的点为中心进行说明。

在Lch电平计算部112a、Cch电平计算部112b及Rch电平计算部112c中，根据定位判断部122的判断结果决定是否计算信号功率。因此，在麦克风110已移动的情况下，在Lch电平计算部112a、Cch电平计算部112b及Rch电平计算部112c中的某1个或两个中，有可能较长时间不计算信号功率。结果，式(10)中的一部分系数有可能在较长的期间中为在麦克风110移动之前计算出的系数。

在这样的状况下，在混合比计算部113按照式(10)计算出混合系数的情况下，成为将麦克风110移动之前的指向性与移动之后的指向性合成，不能形成正确的指向性。

所以，修正部121基于移动判断部114的判断结果和定位判断部122的判断结果将信号功率修正。具体而言，在判断为麦克风110已移动的情况下，修正部121将在该判断后没有被更新的信号功率修正。另外，此时，修正部121不将在该判断后已经被更新的信号功率修正。

图11是表示有关本发明的实施方式5的修正部121的功能结构的框图。如图11所示，修正部121具备选择控制部125、和Lch修正选择部126a、Cch修正选择部126b及Rch修正选择部126c。

修正部121在麦克风110移动后，在(1)仅Lch电平计算部112a计算出信号功率的情况、(2)仅Cch电平计算部112b计算出信号功率的情况、或(3)仅Rch电平计算部112c计算出信号功率的情况下，如以下这样修正信号功率。

(1)Cch修正选择部126b将由Cch电平计算部112b在麦克风110移动之前计算出的信号功率Px1b(t)～Px4b(t)修正为对由Lch电平计算部112a计算出的信号功率Px1a(t)～Px4a(t)乘以系数α1后的值。

同样，Rch修正选择部126c将由Rch电平计算部112c在麦克风110移动之前计算出的信号功率Px1c(t)～Px4c(t)修正为对由Lch电平计算部112a计算出的信号功率Px1a(t)～Px4a(t)乘以系数α1后的值。

(2)Lch修正选择部126a将由Lch电平计算部112a在麦克风110移动之前计算出的信号功率Px1a(t)～Px4a(t)修正为对由Cch电平计算部112b计算出的信号功率Px1b(t)～Px4b(t)乘以系数α2后的值。

同样，Rch修正选择部126c将由Rch电平计算部112c在麦克风110移动之前计算出的信号功率Px1c(t)～Px4c(t)修正为对由Cch电平计算部112b计算出的信号功率Px1b(t)～Px4b(t)乘以系数α2后的值。

(3)Lch修正选择部126a将由Lch电平计算部112a在麦克风110移动之前计算出的信号功率Px1a(t)～Px4a(t)修正为对由Rch电平计算部112c计算出的信号功率Px1c(t)～Px4c(t)乘以系数α3后的值。

同样，Cch修正选择部126b将由Cch电平计算部112b在麦克风110移动之前计算出的信号功率Px1b(t)～Px4b(t)修正为对由Rch电平计算部112c计算出的信号功率Px1c(t)～Px4c(t)乘以系数α3后的值。

接着，对系数α1、α2、α3进行说明。

选择控制部125在作为移动判断部114的判断结果的move_flg以0→1变化时(从固定状态向移动状态变化时)，设定为α1＝1、α2＝1、α3＝1。

但是，选择控制部125在定位判断部122的判断结果是dir_flg＝0(Lch定位)时变更为α1＝0。此外，选择控制部125在定位判断部122的判断结果是dir_flg＝1(Cch定位)时变更为α2＝0。此外，选择控制部125在定位判断部122的判断结果是dir_flg＝2(Rch定位)时变更为α3＝0。

接着，使用图12说明设定系数α1、α2、α3时的选择控制部125的动作的详细情况。

图12是表示有关本发明的实施方式5的选择控制部125的动作的流程图。

首先，选择控制部125通过移动判断部114判断是否从判断为麦克风110没有移动的状态变化成判断为麦克风110已移动的状态(S201)。这里，在判断为麦克风110的状态已变化的情况下(S201的是)，选择控制部125对系数α1、α2、α3设定“1”(S202)。

另一方面，在判断为麦克风110的状态没有变化的情况下(S201的否)，或在步骤S202中对系数α1、α2、α3设定“1”后，选择控制部125取得由定位判断部122判断出的声像定位位置(S203)。

这里，在所取得的声像定位位置是Lch定位(dir_flg＝0)的情况下(S203的Lch定位)，选择控制部125对系数α1设定“0”(S204)。此外，在所取得的声像定位位置是Cch定位(dir_flg＝1)的情况下(S203的Cch定位)，选择控制部125对系数α2设定“0”(S205)。此外，在所取得的声像定位位置是Rch定位(dir_flg＝2)的情况下(S203的Rch定位)，选择控制部125对系数α3设定“0”(S206)。

以上，根据有关本实施方式的收音装置101，在麦克风110移动之后也迅速地将Lch电平计算部112a、Cch电平计算部112b及Rch电平计算部112c的信号功率更新。即，在麦克风110移动之后有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110移动后的混合系数。结果，收音装置101能够实现更稳定的立体声收音。

另外，在修正部121中，在没有被更新的信号功率中，也可以不是信号的替换而代之为复位等的动作。

此外，有关本实施方式的收音装置101具备修正部121，但并不一定需要具备修正部121。此外，有关本实施方式的电平计算部112具备Lch电平计算部112a、Cch电平计算部112b、及Rch电平计算部112c，但并不一定需要这些处理部。例如，收音装置101也可以是图13所示那样的功能结构。

在此情况下，混合比计算部113在判断为麦克风110已移动的情况下，只要使用在判断为麦克风110已移动后计算了信号电平的声像定位位置的信号电平、计算在判断为麦克风110已移动后没有计算信号电平的声像定位位置的混合系数就可以。具体而言，混合比计算部113例如在判断为麦克风110已移动后仅计算了Lch定位的信号电平的情况下，只要使用该Lch定位的信号电平计算Cch定位的混合系数和Rch定位的混合系数就可以。

由此，如果是图13所示的收音装置101，也能够起到与图10所示的收音装置101同样的效果。

以上，对有关本发明的一技术方案的收音装置101基于实施方式进行了说明，但本发明并不限定于这些实施方式。只要不脱离本发明的主旨，对本实施方式实施了本领域的技术人员想到的各种变形后的形态、或者将不同的实施方式的构成单元组合而构建的形态也包含在本发明的范围内。

例如，各收音单元也可以配置为使其与上述实施方式不同。例如，如图14A所示，第1～第4收音单元110a～110d也可以不是在圆周上、而是在椭圆周上在相差90度的位置上排列。此外，如图14B所示，第1～第4收音单元110a～110d也可以配置为，使指向性的主轴方向从圆的中心朝向内侧相差90度。此外，如图14C所示，第1～第4收音单元110a～110d也可以在直线上排列而配置。如果是这样的情况，收音装置101也能够起到与有关上述实施方式的收音装置101同样的效果。

此外，如图14D所示，麦克风110也可以具备第1～第5的收音单元110a～110e。在图14D中，第1～第5的收音单元110a～110e配置为，使指向性的主轴方向相互差72度。如果与实施方式1同样计算混合系数，则由信号合成部115生成的立体声信号成为在相互差144度的两个收音方向上被立体声收音的信号。

因而，虽然不如有关上述实施方式的收音装置101高效率，但如果是图14D所示的具备麦克风110收音装置101，也能够将来自位于麦克风110的周围的音源的声音某种程度上较清楚地立体声收音。另外，麦克风110也可以具备更多的收音单元。

此外，在上述实施方式中，收音***具备监视器104及摄像机105，但并不一定需要具备监视器104及摄像机105。在收音***不具备监视器104及摄像机105的情况下，收音装置101不能使影像与声像一致，但能够将来自位于麦克风110的周围的音源的声音清楚地立体声收音。例如，在电话会议***等的声音会议***中，收音装置101能够生成能使声像定位在与音源的位置对应的位置上的立体声信号，能够提高声音的清晰性。

此外，在上述实施方式中，混合比计算部113在4个收音单元各自中使用位于该收音单元的相邻的收音单元的信号电平计算混合系数，但并不一定需要这样计算混合系数。例如，混合比计算部113也可以参照表来计算对应于各收音单元的信号电平的混合系数。在此情况下，收音装置101例如只要具备存储有与各收音单元的信号电平之比相对应地保存有混合系数的表的存储部就可以。在这样的情况下，也能够不测量麦克风的位置而将来自音源的声音清楚地立体声收音。

此外，在上述实施方式中，收音装置101利用从通信对方据点的收音***发送来的受话信号计算混合比，但并不一定需要利用受话信号。例如，收音装置101也可以生成用来计算混合系数的扬声器信号。在此情况下，扬声器信号优选的是用来将不与再现了受话信号的声音相干涉的频率的声音再现的信号。由此，收音装置101能够不中断会议等而计算混合系数。

此外，在上述实施方式中，扬声器是两个，但也可以是其他个数。

此外，在上述实施方式中，收音装置101具备图3等所示的各构成单元，但并不一定需要具备图3等所示的构成单元的全部。例如，收音装置101也可以如图15所示那样仅具备图3所示的构成单元的一部分。

图15是表示有关本发明的实施方式的变形例的收音装置101的功能结构的框图。在图15中，收音装置101具备麦克风110、电平计算部112、混合比计算部113、和信号合成部115。

收音装置101即使是图15所示那样的结构，电平计算部112通过计算从扬声器输出的声音的信号电平，也能够起到与有关实施方式1的收音装置101同样的效果。

此外，以下这样的情况也包含在本发明的范围内。

(1)上述各装置具体而言是由微处理器、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、硬盘单元、显示器单元、键盘、鼠标等构成的计算机***。在上述RAM或硬盘单元中存储有计算机程序。通过上述微处理器按照上述计算机程序动作，各装置实现其功能。这里，计算机程序是为了实现规定的功能而将表示对计算机的指令的命令代码组合多个而构成的。

(2)构成上述各装置的构成单元的一部分或全部也可以由1个***LSI(Large Scale Integration：大规模集成电路)构成。例如，如图15所示，***LSI150具备电平计算部112、混合比计算部113、和信号合成部115。***LSI是将多个构成部集成在1个芯片上而制造的超多功能LSI，具体而言，是包括微处理器、ROM、RAM等而构成的计算机***。在上述RAM中存储有计算机程序。通过上述微处理器按照上述计算机程序动作，***LSI实现其功能。

(3)构成上述各装置的构成单元的一部分或全部也可以由相对于各装置可拆装的IC卡或单体的模块构成。上述IC卡或上述模块是由微处理器、ROM、RAM等构成的计算机***。上述IC卡或上述模块也可以包含上述超多功能LSI。通过微处理器按照上述计算机程序动作，上述IC卡或上述模块实现其功能。该IC卡或该模块也可以具有耐篡改性。

(4)本发明也可以是上述所示的方法。此外，也可以是将这些方法通过计算机实现的计算机程序，也可以是由上述计算机程序构成的数字信号。

此外，本发明也可以是将上述计算机程序或上述数字信号记录到计算机可读取的记录介质、例如软盘、硬盘、CD-ROM、MO、DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、BD(Blu-ray Disc(注册商标)：蓝光光盘)、半导体存储器等中的产品。此外，也可以是记录在这些记录介质中的上述数字信号。

此外，本发明也可以是将上述计算机程序或上述数字信号经由电通信线路、无线或有线通信线路、以因特网为代表的网络、数据广播等传送的***。

此外，本发明也可以是具备微处理器和存储器的计算机***，上述存储器存储有上述计算机程序，上述微处理器按照上述计算机程序动作。

此外，也可以通过将上述程序或上述数字信号记录到上述记录介质中并移送、或通过将上述程序或上述数字信号经由上述网络等移送，由独立的其他计算机***实施。

(5)也可以将上述实施方式及上述变形例分别组合。

产业上的可利用性

有关本发明的一方式的收音装置作为能够将来自位于麦克风的周围的音源的声音清楚地进行立体声收音的收音装置，特别作为电视会议***、语音会议***等具有实用性。

标号说明

100 第1收音***

101、201 收音装置

102a、102b 讲话者

103 桌子

104、204 监视器

105、205 摄像机

106a、106b、206a、206b 扬声器

107 通信网

110 麦克风

110a、110b、110c、110d 收音单元

111 频带提取部

112 电平计算部

112a Lch 电平计算部

112b Cch 电平计算部

112c Rch 电平计算部

113 混合比计算部

114 移动判断部

115 信号合成部

116 扬声器信号检测部

117 更新部

121 修正部

122 定位判断部

123 变动量检测部

124 变动量判断部

125 选择控制部

126a Lch修正选择部

126b Cch 修正选择部

126c Rch 修正选择部

150 ***LSI

200 第2收音***

Claims (11)

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，该扬声器再现从通信对方据点接收到的声音信号；

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，该混合系数是用来生成由使指向性的主轴相对于上述扬声器的方向朝左的右声道信号和使指向性的主轴相对于上述扬声器的方向朝右的左声道信号所构成的立体声信号的混合系数；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，

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，

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，

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。

2.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。

3.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。

4.如权利要求3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。

5.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。

6.如权利要求5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。

7.如权利要求5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。

8.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。

9.如权利要求8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。

10.一种收音方法，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，该扬声器再现从通信对方据点接收到的声音信号，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，该混合系数是用来生成由使指向性的主轴相对于上述扬声器的方向朝左的右声道信号和使指向性的主轴相对于上述扬声器的方向朝右的左声道信号所构成的立体声信号的混合系数；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，

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，

上述混合系数计算步骤计算上述混合系数，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，

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；

上述混合系数计算步骤对于上述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；

上述信号合成步骤通过对上述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。

11.一种集成电路，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，该扬声器再现从通信对方据点接收到的声音信号，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，该混合系数是用来生成由使指向性的主轴相对于上述扬声器的方向朝左的右声道信号和使指向性的主轴相对于上述扬声器的方向朝右的左声道信号所构成的立体声信号的混合系数；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，

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，

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，

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。