JP6872710B2 - Directivity control device and directivity control method - Google Patents
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Description
本発明は、音声を収音するマイクの指向性を制御する指向性制御装置および指向性制御方法に関する。 The present invention relates to a directivity control device and a directivity control method for controlling the directivity of a microphone that collects sound.
従来、音声を収音するマイクの周囲の雑音レベルを検知し、検知された雑音レベルに応じてマイクの指向性を制御する技術が知られている。 Conventionally, there is known a technique of detecting a noise level around a microphone that collects sound and controlling the directivity of the microphone according to the detected noise level.
例えば、特許文献１には、雑音レベルが大きい場合は指向性合成処理（ビームフォーミング処理）を行い、雑音レベルが低い場合は指向性合成処理を行わない技術が開示されている。
For example,
また、例えば、特許文献２には、雑音レベルが大きい場合は単一指向性マイクのみを用い、雑音レベルが低い場合は単一指向性マイクおよび無指向性マイクの両方を用いる技術が開示されている。
Further, for example,
しかしながら、特許文献１、２の技術は、雑音レベルの大きさに基づいて指向性を制御するものであるため、収音性能の向上に改善の余地がある。
However, since the techniques of
本発明の目的は、収音性能をより向上させることができる指向性制御装置および指向性制御方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a directional control device and a directional control method capable of further improving sound collection performance.
本発明の一態様に係る指向性制御装置は、音声を収音するマイクの指向性を制御する指向性制御装置であって、前記マイクの周囲における雑音の発生を検出する雑音検出部と、前記マイクを起点とした前記雑音の発生源の方向の感度が予め設定された感度閾値未満となるように前記マイクの指向性を制御する指向性制御部と、を有する。 The directivity control device according to one aspect of the present invention is a directivity control device that controls the directivity of a microphone that collects sound, and includes a noise detection unit that detects the generation of noise around the microphone and the above. It has a directivity control unit that controls the directivity of the microphone so that the sensitivity in the direction of the noise source starting from the microphone becomes less than a preset sensitivity threshold value.
本発明の一態様に係る指向性制御方法は、音声を収音するマイクの指向性を制御する指向性制御方法であって、前記マイクの周囲における雑音の発生を検出するステップと、前記マイクを起点とした前記雑音の発生源の方向の感度が予め設定された第１閾値未満となるように前記マイクの指向性を制御するステップと、を有する。 The directivity control method according to one aspect of the present invention is a directivity control method for controlling the directivity of a microphone that collects sound, and includes a step of detecting the generation of noise around the microphone and the microphone. It includes a step of controlling the directivity of the microphone so that the sensitivity in the direction of the noise source as the starting point becomes less than a preset first threshold value.
本発明によれば、収音性能をより向上させることができる。 According to the present invention, the sound collecting performance can be further improved.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
＜車両１の車室内の構成＞
まず、本実施の形態に係る車両１の車室内の構成について、図１を用いて説明する。図１は、車両１の車室内を真上から見た図である。図１において、図中の左側が車両１の前方であり、図中の右側が車両１の後方である。
<Structure of vehicle interior of
First, the configuration of the vehicle interior of the
図１に示す車両１には、本実施の形態の指向性制御装置１００（図２参照）が搭載される。指向性制御装置１００の詳細については、図２を用いて後述する。
The
図１に示すように、車両１は、例えば自動車であり、運転席Ｓ１、助手席Ｓ２、後部座席Ｓ３、後部座席Ｓ４を備える。
As shown in FIG. 1, the
また、図１に示すように、車両１は、マイク１１〜１４を備える。マイク１１〜１４は、車室内の所定箇所（例えば、ダッシュボード、ドア、天井等）に固定的に設けられている。
Further, as shown in FIG. 1, the
マイク１１は、運転席Ｓ１の話者の音声を収音するマイクである。マイク１１は、例えば、指向性を制御可能であり、複数のマイクロホン素子を備えたアレイマイクである。マイク１１の指向性は、指向性制御装置１００によって制御される対象である。
The microphone 11 is a microphone that collects the voice of the speaker in the driver's seat S1. The microphone 11 is, for example, an array microphone whose directivity can be controlled and which includes a plurality of microphone elements. The directivity of the
マイク１２は、助手席Ｓ２の話者の音声を収音するマイクである。マイク１３は、後部座席Ｓ３の話者の音声を収音するマイクである。マイク１４は、後部座席Ｓ４の話者の音声を収音するマイクである。マイク１２〜１４は、例えば、無指向性マイク、単一指向性マイク、または、アレイマイクのいずれかである。
The
本実施の形態では、マイク１２〜１４が収音する音声を雑音として扱う。よって、以下では、マイク１２〜１４が収音する音声を「雑音」ともいう。
In the present embodiment, the sound picked up by the
マイク１１〜１４にて収音された音声は、音声信号として、指向性制御装置１００へ出力される。なお、以下では、これらの音声信号を「音声」と表記する。
The sound picked up by the
また、図１に示すように、車室内において、音声源Ｐ１および雑音源Ｐ２〜Ｐ４が予め設定されている。 Further, as shown in FIG. 1, the voice source P1 and the noise sources P2 to P4 are preset in the vehicle interior.
音声源Ｐ１は、運転席Ｓ１の話者の音声の発生源である。雑音源Ｐ２は、助手席Ｓ２の話者の音声の発生源である。雑音源Ｐ３は、後部座席Ｓ３の話者の音声の発生源である。雑音源Ｐ４は、後部座席Ｓ４の話者の音声の発生源である。 The voice source P1 is a source of voice of the speaker in the driver's seat S1. The noise source P2 is a source of voice of the speaker in the passenger seat S2. The noise source P3 is a source of voice of the speaker in the rear seat S3. The noise source P4 is a source of voice of the speaker in the rear seat S4.
本実施の形態では、音声源Ｐ１および雑音源Ｐ２〜Ｐ４は、固定された位置であるとする。なお、音声源Ｐ１および雑音源Ｐ２〜Ｐ４の位置は、図１に示す位置に限定されない。 In the present embodiment, it is assumed that the audio source P1 and the noise sources P2 to P4 are in fixed positions. The positions of the voice source P1 and the noise sources P2 to P4 are not limited to the positions shown in FIG.
マイク１１、音声源Ｐ１、および雑音源Ｐ２〜Ｐ４それぞれの位置情報は、指向性制御装置１００（例えば、後述する指向性制御部４０）にとって既知である。
The position information of each of the
以上、車両１の車室内の構成について説明した。
The configuration of the vehicle interior of the
＜指向性制御装置１００の構成＞
次に、本実施の形態に係る指向性制御装置１００の構成について、図２を用いて説明する。図２は、指向性制御装置１００の構成例を示すブロック図である。
<Structure of
Next, the configuration of the
図２に示す指向性制御装置１００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶媒体、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の作業用メモリ、および通信回路（いずれも図示略）を有する。図２に示す各部の機能は、ＣＰＵが制御プログラムを実行することにより実現される。
The
図２に示すように、指向性制御装置１００は、音声入力部２１、雑音入力部２２〜２４、雑音検出部３２〜３４、および、指向性制御部４０を有する。
As shown in FIG. 2, the
音声入力部２１は、マイク１１から出力された音声を入力し、その音声を指向性制御部４０へ出力する。
The
雑音入力部２２は、マイク１２から出力された音声を入力し、その音声を雑音検出部３２へ出力する。
The
雑音入力部２３は、マイク１３から出力された音声を入力し、その音声を雑音検出部３３へ出力する。
The
雑音入力部２４は、マイク１４から出力された音声を入力し、その音声を雑音検出部３４へ出力する。
The
なお、図２において、音声入力部２１の機能を指向性制御部４０に持たせることにより、音声入力部２１を省略してもよい。また、図２において、雑音入力部２２〜２４の機能を雑音検出部３２〜３４に持たせることにより、雑音入力部２２〜２４を省略してもよい。
In FIG. 2, the
雑音検出部３２は、雑音入力部２２からの音声のレベルが予め設定されたレベル（以下、設定レベルという）以上である場合、雑音の発生を検出し、雑音の発生が検出された旨を示す情報（以下、雑音検出情報という）を指向性制御部４０へ出力する。
When the level of the voice from the
雑音検出部３３は、雑音入力部２３からの音声のレベルが設定レベル以上である場合、雑音の発生を検出し、雑音検出情報を指向性制御部４０へ出力する。
When the level of the voice from the
雑音検出部３４は、雑音入力部２４からの音声のレベルが設定レベル以上である場合、雑音の発生を検出し、雑音検出情報を指向性制御部４０へ出力する。
When the level of the voice from the
なお、雑音検出部３２〜３４は、それぞれ、入力された音声のレベルが設定レベル未満である場合、雑音検出情報を指向性制御部４０へ出力しない。
The
指向性制御部４０は、雑音検出部３２〜３４からの雑音検出情報の有無（換言すれば、雑音の発生の有無）に基づいて、マイク１１の指向性を決定する処理（以下、指向性決定処理という）を行う。指向性決定処理の詳細については、後述する。
The
また、指向性制御部４０は、指向性決定処理で決定された指向性に基づいて、マイク１１にて収音された音声に対して、指向性合成処理を行う。この指向性合成処理には、公知の技術を適用できる。
Further, the
なお、指向性制御部４０は、指向性決定処理のみを行うように構成されてもよい。その場合、例えば、指向性制御部４０の後段に指向性合成部（図示略）を設け、その指向性合成部が、指向性制御部４０から受け取った、マイク１１で収音された音声と、指向性決定処理で決定された指向性の情報とに基づいて、指向性合成処理を行ってもよい。
The
以上、指向性制御装置１００の構成について説明した。
The configuration of the
＜指向性決定処理の各例＞
次に、指向性制御部４０で行われる指向性決定処理の具体例について、図３〜図５を用いて説明する。図３〜図５は、それぞれ、指向性決定処理の各例（第１〜第３の決定例）を説明する図である。
<Examples of directivity determination processing>
Next, a specific example of the directivity determination process performed by the
まず、第１の決定例について説明する。第１の決定例は、助手席Ｓ２、後部座席Ｓ３、および後部座席Ｓ４において雑音（話者の音声）の発生が検出された場合に、マイク１１の指向性を決定する例である。
First, a first determination example will be described. The first determination example is an example of determining the directivity of the
指向性制御部４０には、雑音検出部３２〜３４の全てから雑音検出情報が入力される。そして、指向性制御部４０は、マイク１１、音声源Ｐ１、および雑音源Ｐ２〜Ｐ４それぞれの位置情報に基づいて、マイク１１を起点とした、音声源Ｐ１の方向Ｄ１、雑音源Ｐ２の方向Ｄ２、雑音源Ｐ３の方向Ｄ３、雑音源Ｐ４の方向Ｄ４を決定する（図３（ａ）参照）。
Noise detection information is input to the
次に、指向性制御部４０は、方向Ｄ１と方向Ｄ２との角度θ１、方向Ｄ１と方向Ｄ４との角度θ２、および、方向Ｄ１と方向Ｄ３との角度θ３を算出し、それらのうち最小角度である角度θ３を選択する（図３（ｂ）参照）。
Next, the
次に、指向性制御部４０は、選択された角度θ３と、予め設定された第１角度閾値（例えば、３０度）、および、第１角度閾値より大きい第２角度閾値（例えば、６０度）と、を比較する。ここでは例として、角度θ３は、第１角度閾値未満であるとする。
Next, the
次に、指向性制御部４０は、マイク１１を基準としたビームの中心角θａが予め設定された第１設定角度（例えば、３０度）になるように、ビーム範囲（ビームの鋭さともいう）Ｒ１を設定する（図３（ａ）、（ｂ）参照）。第１設定角度は、後述する第２設定角度より小さい角度である。
Next, the
本実施の形態では例として、ポーラパターンにおいて、最大感度を０ｄＢとし、最小感度を−３０ｄＢとした場合に（例えば、図３（ｃ）、図４（ｃ）、図５（ｂ）参照）、最大感度から所定の抑圧量未満となる範囲をビームの中心角θａとする。なお、ビームの中心角θａの定義は、これに限定されず、その他の方法で定義されてもよい。 In the present embodiment, as an example, in the polar pattern, when the maximum sensitivity is 0 dB and the minimum sensitivity is -30 dB (see, for example, FIGS. 3 (c), 4 (c), and 5 (b)). The range from the maximum sensitivity to less than the predetermined suppression amount is defined as the central angle θa of the beam. The definition of the central angle θa of the beam is not limited to this, and may be defined by other methods.
ビーム範囲Ｒ１が設定された場合のポーラパターンを図３（ｃ）に示す。図３（ｃ）に示すように、マイク１１の指向性は、方向Ｄ１の感度が最も大きくなり、方向Ｄ２〜Ｄ４の感度が予め設定された感度閾値ＴＨ未満となるように決定される。なお、感度閾値ＴＨは、マイク１２〜１４毎に異なって設定されてもよい。
The polar pattern when the beam range R1 is set is shown in FIG. 3 (c). As shown in FIG. 3C, the directivity of the
また、例えば、上述した所定の抑圧量を６ｄＢとして定義した場合、図３（ｃ）に示したポーラパターンにおける中心角は、１２０度になる。図３（ｃ）に示したポーラパターンでは、中心角の中央に最大感度のピークが存在していることから、１２０度である中心角は、最大感度のピークを中心として±６０度の範囲である。 Further, for example, when the above-mentioned predetermined suppression amount is defined as 6 dB, the central angle in the polar pattern shown in FIG. 3 (c) is 120 degrees. In the polar pattern shown in FIG. 3C, since the peak of maximum sensitivity exists in the center of the central angle, the central angle of 120 degrees is in the range of ± 60 degrees with the peak of maximum sensitivity as the center. is there.
よって、助手席Ｓ２、後部座席Ｓ３、および後部座席Ｓ４において話者の音声が発生している場合でも、運転席Ｓ１の話者の音声を精度良く収音できる。 Therefore, even when the voice of the speaker is generated in the passenger seat S2, the rear seat S3, and the rear seat S4, the voice of the speaker in the driver's seat S1 can be accurately picked up.
次に、第２の決定例について説明する。第２の決定例は、助手席Ｓ２および後部座席Ｓ４において雑音（話者の音声）の発生が検出された場合に、マイク１１の指向性を決定する例である。
Next, a second determination example will be described. The second determination example is an example of determining the directivity of the
指向性制御部４０には、雑音検出部３２、３４から雑音検出情報が入力される。そして、指向性制御部４０は、マイク１１、音声源Ｐ１、雑音源Ｐ２、Ｐ４それぞれの位置情報に基づいて、マイク１１を起点とした、音声源Ｐ１の方向Ｄ１、雑音源Ｐ２の方向Ｄ２、雑音源Ｐ４の方向Ｄ４を決定する（図４（ａ）参照）。
Noise detection information is input to the
次に、指向性制御部４０は、方向Ｄ１と方向Ｄ２との角度θ１、および、方向Ｄ１と方向Ｄ４との角度θ２を算出し、それらのうち最小角度である角度θ２を選択する（図４（ｂ）参照）。
Next, the
次に、指向性制御部４０は、選択された角度θ２と、第１角度閾値および第２角度閾値と、を比較する。ここでは例として、角度θ２は、第１角度閾値以上かつ第２角度閾値未満であるとする。
Next, the
次に、指向性制御部４０は、マイク１１を基準としたビームの中心角θａが予め設定された第２設定角度（例えば、６０度）になるように、ビーム範囲Ｒ２を設定する（図４（ａ）、（ｂ）参照）。第２設定角度は、上述した第１設定角度より大きく、後述する第３設定角度より小さい角度である。
Next, the
ビーム範囲Ｒ２が設定された場合のポーラパターンを図４（ｃ）に示す。図４（ｃ）に示すように、マイク１１の指向性は、方向Ｄ１の感度が最も大きくなり、方向Ｄ２、Ｄ４の感度が感度閾値ＴＨ未満となるように決定される。
The polar pattern when the beam range R2 is set is shown in FIG. 4 (c). As shown in FIG. 4C, the directivity of the
また、例えば、上述した所定の抑圧量を６ｄＢとして定義した場合、図４（ｃ）に示したポーラパターンにおける中心角は、９０度になる。図４（ｃ）に示したポーラパターンでは、中心角の中央に最大感度のピークが存在していることから、９０度である中心角は、最大感度のピークを中心として±４５度の範囲である。 Further, for example, when the predetermined suppression amount described above is defined as 6 dB, the central angle in the polar pattern shown in FIG. 4 (c) is 90 degrees. In the polar pattern shown in FIG. 4C, since the peak of maximum sensitivity exists in the center of the central angle, the central angle of 90 degrees is in the range of ± 45 degrees with the peak of maximum sensitivity as the center. is there.
よって、助手席Ｓ２および後部座席Ｓ４において話者の音声が発生している場合でも、運転席Ｓ１の話者の音声を精度良く収音できる。この場合、マイク１１で収音される音声の自然感は、第１の決定例に比べて、増加する。換言すれば、マイク１１で収音される音声の違和感は、第１の決定例に比べて、減少する。
Therefore, even when the voice of the speaker is generated in the passenger seat S2 and the rear seat S4, the voice of the speaker in the driver's seat S1 can be accurately picked up. In this case, the natural feeling of the sound picked up by the
次に、第３の決定例について説明する。第３の決定例は、助手席Ｓ２、後部座席Ｓ３、および後部座席Ｓ４のいずれにおいても雑音（話者の音声）の発生が検出されなかった場合に、マイク１１の指向性を決定する例である。
Next, a third determination example will be described. The third determination example is an example of determining the directivity of the
指向性制御部４０には、雑音検出部３２〜３４のいずれからも雑音検出情報が入力されない。そして、指向性制御部４０は、マイク１１を基準としたビームの中心角θａが予め設定された第３設定角度（例えば、９０度）になるように、ビーム範囲Ｒ３を設定する（図５（ａ）参照）。第３設定角度は、上述した第２設定角度より大きい角度である。
No noise detection information is input to the
ビーム範囲Ｒ３が設定された場合のポーラパターンを図５（ｂ）に示す。図５（ｂ）に示すように、マイク１１の指向性は、方向Ｄ１の感度が最も大きくなり、方向Ｄ１周辺の方向の感度も、感度閾値ＴＨ以上となるように決定される。
The polar pattern when the beam range R3 is set is shown in FIG. 5 (b). As shown in FIG. 5B, the directivity of the
また、例えば、上述した所定の抑圧量を６ｄＢとして定義した場合、図５（ｂ）に示したポーラパターンにおける中心角は、６０度になる。図５（ｂ）に示したポーラパターンでは、中心角の中央に最大感度のピークが存在していることから、６０度である中心角は、最大感度のピークを中心として±３０度の範囲である。 Further, for example, when the above-mentioned predetermined suppression amount is defined as 6 dB, the central angle in the polar pattern shown in FIG. 5 (b) is 60 degrees. In the polar pattern shown in FIG. 5B, since the peak of maximum sensitivity exists in the center of the central angle, the central angle of 60 degrees is in the range of ± 30 degrees with the peak of maximum sensitivity as the center. is there.
よって、助手席Ｓ２、後部座席Ｓ３、および後部座席Ｓ４において話者の音声が発生していない場合では、収音範囲を広くすることができる。この場合、マイク１１で収音される音声の自然感は、第１の決定例および第２の決定例に比べて、増加する。換言すれば、マイク１１で収音される音声の違和感は、第１の決定例および第２の決定例に比べて、減少する。
Therefore, when the speaker's voice is not generated in the passenger seat S2, the rear seat S3, and the rear seat S4, the sound collection range can be widened. In this case, the natural feeling of the sound picked up by the
なお、第３の決定例は、第１の決定例および第２の決定例において最小角度が第２角度閾値以上である場合にも適用される。例えば、第１の決定例において、最小角度に決定された角度θ３が第２角度閾値以上である場合、図３（ａ）に示したビーム範囲Ｒ１の代わりに図５（ａ）に示したビーム範囲Ｒ３が適用され、図５（ｂ）に示した指向性に決定される。また、例えば、第２の決定例において、最小角度に決定された角度θ２が第２角度閾値以上である場合、図４（ａ）に示したビーム範囲Ｒ２の代わりに図５（ａ）に示したビーム範囲Ｒ３が適用され、図５（ｂ）に示した指向性に決定される。 The third determination example is also applied when the minimum angle is equal to or greater than the second angle threshold value in the first determination example and the second determination example. For example, in the first determination example, when the angle θ3 determined to be the minimum angle is equal to or greater than the second angle threshold value, the beam shown in FIG. 5 (a) is replaced with the beam range R1 shown in FIG. 3 (a). The range R3 is applied and determined to the directivity shown in FIG. 5 (b). Further, for example, in the second determination example, when the angle θ2 determined to be the minimum angle is equal to or greater than the second angle threshold value, it is shown in FIG. 5 (a) instead of the beam range R2 shown in FIG. 4 (a). The beam range R3 is applied and the directivity is determined as shown in FIG. 5 (b).
以上、指向性決定処理の各例について説明した。 Each example of the directivity determination process has been described above.
なお、本実施の形態では、図３（ｃ）、図４（ｃ）、図５（ｂ）に示したように、最大感度のピークが中心角の中央に１箇所のみ存在する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、各ポーラパターンにおいて、最大感度のピークは、中心角の中央からずれていてもよいし、複数箇所存在してもよい。 In the present embodiment, as shown in FIGS. 3 (c), 4 (c), and 5 (b), the case where the peak of the maximum sensitivity exists only at one position in the center of the central angle is taken as an example. Although explained above, it is not limited to this. For example, in each polar pattern, the peak of the maximum sensitivity may be deviated from the center of the central angle, or may be present at a plurality of locations.
＜指向性制御装置１００の動作＞
次に、指向性制御装置１００の動作について、図６を用いて説明する。図６は、指向性制御装置１００の動作例を示すフローチャートである。
<Operation of
Next, the operation of the
まず、雑音検出部３２〜３４は、それぞれ、雑音の発生を検出したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。
First, the
具体的には、上述したとおり、雑音検出部３２〜３４は、それぞれ、雑音入力部２２〜２４から入力された音声のレベルが設定レベル以上である場合に雑音の発生を検出したと判定し、雑音検出情報を指向性制御部４０へ出力する。
Specifically, as described above, the
雑音検出部３２〜３４のいずれもが雑音の発生を検出しない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、フローは、後述のステップＳ１０７へ進む。
If none of the
一方、雑音検出部３２〜３４のうち少なくとも１つが雑音の発生を検出した場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、指向性制御部４０は、マイク１１、音声源Ｐ１、および雑音源Ｐ２〜Ｐ４の位置情報に基づいて、最小角度を算出する（ステップＳ１０２）。
On the other hand, when at least one of the
最小角度は、上述したとおり、マイク１１を起点とした音声源Ｐ１の方向Ｄ１と、マイク１１を起点とした雑音源Ｐ２〜Ｐ４それぞれの方向Ｄ２〜Ｄ４とが成す角度θ１〜θ３のうち、最も小さい角度である。
As described above, the minimum angle is the largest of the angles θ1 to θ3 formed by the directions D1 of the sound source P1 starting from the
次に、指向性制御部４０は、最小角度が第１角度閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。
Next, the
最小角度が第１角度閾値未満である場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、指向性制御部４０は、マイク１１を基準としたビームの中心角θａが第１設定角度であるビーム範囲Ｒ１（図３（ａ）参照）を設定する（ステップＳ１０４）。これにより、例えば、マイク１１は、図３（ｃ）に示した指向性に制御される。
When the minimum angle is less than the first angle threshold value (step S103: YES), the
一方、最小角度が第１角度閾値未満ではない場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、指向性制御部４０は、最小角度が第２角度閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。
On the other hand, when the minimum angle is not less than the first angle threshold value (step S103: NO), the
最小角度が第２角度閾値未満である場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、指向性制御部４０は、マイク１１を基準としたビームの中心角θａが第２設定角度であるビーム範囲Ｒ２（図４（ａ）参照）を設定する（ステップＳ１０６）。これにより、例えば、マイク１１は、図４（ｃ）に示した指向性に制御される。
When the minimum angle is less than the second angle threshold value (step S105: YES), the
一方、最小角度が第２角度閾値未満ではない場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、または、雑音検出部３２〜３４のいずれもが雑音を検出しない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、指向性制御部４０は、マイク１１を基準としたビームの中心角θａが第３設定角度であるビーム範囲Ｒ３（図５（ａ）参照）を設定する（ステップＳ１０７）。これにより、例えば、マイク１１は、図５（ｂ）に示した指向性に制御される。
On the other hand, when the minimum angle is not less than the second angle threshold value (step S105: NO), or when none of the
以上、指向性制御装置１００の動作について説明した。
The operation of the
これまで詳述してきたように、本実施の形態の指向性制御装置１００は、マイク１１を起点とした雑音源の方向Ｄ２〜Ｄ４の感度が予め設定された感度閾値未満となるようにマイク１１の指向性を制御することを特徴とする。したがって、本実施の形態の指向性制御装置１００によれば、助手席Ｓ２、後部座席Ｓ３、および後部座席Ｓ４の少なくとも１つにおいて話者の音声が発生している場合でも、運転席Ｓ１の話者の音声を精度良く収音でき、収音性能をより向上させることができる。
As described in detail so far, in the
＜変形例＞
本発明は、上記実施の形態の説明に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。以下、各変形例について説明する。
<Modification example>
The present invention is not limited to the description of the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Hereinafter, each modification will be described.
［変形例１］
上記実施の形態では、最小角度に応じてビーム範囲を設定する場合を例に挙げて説明したが、ビーム範囲に加えて、ビーム方向を制御してもよい。
[Modification 1]
In the above embodiment, the case where the beam range is set according to the minimum angle has been described as an example, but the beam direction may be controlled in addition to the beam range.
例えば、図３（ｂ）に示した角度θ３が最小角度であり、角度θ３が第１角度閾値未満である場合、指向性制御部４０は、上述したビーム範囲Ｒ１（図３（ａ）、（ｂ）参照）の設定に加えて、そのビーム範囲Ｒ１を、マイク１１を中心として角度θ３の分だけ、方向Ｄ３から遠ざかる方向（図３（ａ）において反時計回りの方向）へずらすように制御してもよい。
For example, when the angle θ3 shown in FIG. 3 (b) is the minimum angle and the angle θ3 is less than the first angle threshold, the
また、例えば、図４（ｂ）に示した角度θ２が最小角度であり、角度θ２が第１角度閾値以上、第２角度閾値未満である場合、指向性制御部４０は、上述したビーム範囲Ｒ２（図４（ａ）、（ｂ）参照）の設定に加えて、そのビーム範囲Ｒ２を、マイク１１を中心として角度θ２の１／２だけ、方向Ｄ４から遠ざかる方向（図４（ａ）において反時計回りの方向）へずらすように制御してもよい。
Further, for example, when the angle θ2 shown in FIG. 4B is the minimum angle and the angle θ2 is equal to or greater than the first angle threshold and less than the second angle threshold, the
なお、例えば、雑音検出部３２〜３４のいずれにおいても雑音が検出されない場合、または、最小角度に決定された角度θ２または角度θ３が第２角度閾値以上である場合、指向性制御部４０は、上述したビーム範囲Ｒ３（図５（ａ）参照）の設定のみを行い、ビーム範囲Ｒ３をどの方向にもずらさないように制御してもよい。
For example, when noise is not detected by any of the
［変形例２］
雑音検出部３２〜３４は、音声区間検出（Voice Activity Detection:ＶＡＤ）を行うことにより、話者の音声を検出してもよい。音声区間検出とは、話者の音声と、それ以外の音とが含まれる信号から、話者の音声が存在する区間と、それ以外の区間とを判別する技術である。
[Modification 2]
The
［変形例３］
上記実施の形態では、マイク１２〜１４の音声に基づいて雑音（話者の音声）の検出を行う場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。
[Modification 3]
In the above embodiment, the case where noise (speaker's voice) is detected based on the voice of the
例えば、助手席Ｓ２および後部座席Ｓ３、Ｓ４の話者の顔を撮影可能に配置されたカメラの画像（例えば、動画）に基づいて、雑音の検出を行ってもよい。具体的には、雑音検出部３２〜３４は、それぞれ、カメラの画像に映っている話者の口が動いている場合、雑音（話者の音声）が発生していると判定し、音声検出情報を指向性制御部４０へ出力する。
For example, noise may be detected based on an image (for example, a moving image) of a camera arranged so that the faces of the speakers in the passenger seats S2 and the rear seats S3 and S4 can be photographed. Specifically, the
なお、マイク１２〜１４の音声およびカメラの画像の両方を用いて、雑音の検出を行ってもよい。これにより、さらに、雑音の検出精度を向上させることができる。
The noise may be detected by using both the sound of the
［変形例４］
雑音源Ｐ２〜Ｐ４は、予め設定された固定位置である場合を例に挙げて説明したが、可変位置であってもよい。
[Modification example 4]
Although the noise sources P2 to P4 have been described by taking the case of a preset fixed position as an example, they may be in a variable position.
例えば、マイク１２〜１４として、音声の発生方向を検知可能なマイクを用いることにより、雑音検出部３２〜３４または指向性制御部４０が、適宜、雑音源を検出してもよい。
For example, by using microphones that can detect the direction of voice generation as the
［変形例５］
上記実施の形態では、車両１の車室内に、マイク１１〜１４が設置され、かつ、音声源Ｐ１および雑音源Ｐ２〜Ｐ４が設定される場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。
[Modification 5]
In the above embodiment, the case where the
例えば、自動車以外の乗り物（航空機、船舶、列車等）内において壁などにより仕切られた空間（客室等）や、建物内において壁などにより仕切られた空間（部屋等）に、マイク１１〜１４が設置され、音声源Ｐ１および雑音源Ｐ２〜Ｐ４が設定されてもよい。
For example,
本発明は、音声を収音するマイクの指向性を制御する技術に適用できる。 The present invention can be applied to a technique for controlling the directivity of a microphone that collects sound.
１ 車両
１１〜１４ マイク
２１ 音声入力部
２２〜２４ 雑音入力部
３２〜３４ 雑音検出部
４０ 指向性制御部
１００ 指向性制御装置
1 Vehicle 11-14
Claims (7)
前記マイクの周囲における雑音の発生を検出する雑音検出部と、
前記マイクを起点とした前記雑音の発生源の方向の感度が予め設定された感度閾値未満となるように前記マイクの指向性を制御する指向性制御部と、を有する、
指向性制御装置。 A directivity control device that controls the directivity of a microphone that picks up sound.
A noise detection unit that detects the generation of noise around the microphone, and
It has a directivity control unit that controls the directivity of the microphone so that the sensitivity in the direction of the noise source starting from the microphone becomes less than a preset sensitivity threshold value.
Directivity control device.
前記マイクを起点とした前記音声の発生源の方向と、前記マイクを起点とした前記雑音の発生源の方向とが成す最小角度に応じて、前記マイクを基準とした所定の中心角のビーム範囲を設定する、
請求項１に記載の指向性制御装置。 The directivity control unit
A beam range of a predetermined central angle with respect to the microphone according to the minimum angle formed by the direction of the sound source starting from the microphone and the direction of the noise source starting from the microphone. To set,
The directivity control device according to claim 1.
前記最小角度が小さいほど、前記所定の中心角を小さく設定する、
請求項２に記載の指向性制御装置。 The directivity control unit
The smaller the minimum angle, the smaller the predetermined central angle is set.
The directivity control device according to claim 2.
さらに、前記最小角度に応じて、前記ビーム範囲を、前記マイクを中心として所定の角度の分だけ、前記マイクを起点とした前記雑音の発生源の方向から遠ざかる方向へずらすように制御する、
請求項２または３に記載の指向性制御装置。 The directivity control unit
Further, according to the minimum angle, the beam range is controlled to be shifted by a predetermined angle about the microphone in a direction away from the direction of the noise source starting from the microphone.
The directivity control device according to claim 2 or 3.
前記マイクとは異なる少なくとも１つのマイクで収音された前記雑音のレベルが、予め設定されたレベル以上である場合、前記雑音の発生を検出する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の指向性制御装置。 The noise detection unit
When the level of the noise picked up by at least one microphone different from the microphone is equal to or higher than a preset level, the generation of the noise is detected.
The directivity control device according to any one of claims 1 to 4.
カメラで撮影された画像中の話者の口が動いている場合、前記雑音の発生を検出する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の指向性制御装置。 The noise detection unit
When the speaker's mouth is moving in the image taken by the camera, the generation of the noise is detected.
The directivity control device according to any one of claims 1 to 4.
前記マイクの周囲における雑音の発生を検出するステップと、
前記マイクを起点とした前記雑音の発生源の方向の感度が予め設定された第１閾値未満となるように前記マイクの指向性を制御するステップと、を有する、
指向性制御方法。 It is a directivity control method that controls the directivity of a microphone that picks up sound.
The step of detecting the generation of noise around the microphone and
It has a step of controlling the directivity of the microphone so that the sensitivity in the direction of the noise source starting from the microphone becomes less than a preset first threshold value.
Directivity control method.
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