聲速校正裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及在從麥克風陣列裝置朝向聲源的方向上形成聲音的指向性時所使用 的對聲速進行校正的聲速校正裝置。
【背景技術】
[0002] 在設置在工廠、店鋪（例如零售店、銀行）或者公共場所（例如圖書館）的預定位 置（例如天花板）的監視系統中，經由網絡連接多個攝像裝置（例如云臺攝像裝置或者全 方位攝像裝置），從而實現監視對象的預定范圍的影像數據（包括靜態圖像以及動態圖像。 以下相同）的寬視場角化。
[0003] 在僅對影像進行監視的情況下得到的信息量終歸是有限度的，因此對如下這樣的 監視系統的需求很高：在該監視系統中不僅配置攝像裝置，還配置麥克風陣列裝置，從而得 到攝像裝置對特定的被攝體進行攝像的方向上的聲音數據。
[0004] 另外，以往，在用于對通過具有多個麥克風元件的麥克風陣列裝置收錄到的聲音 的聲音數據在特定的方向上形成指向性的波束成形處理（指向性形成處理）中，在指向性 形成處理所需的延遲時間的計算中使用的聲速被處理為恒定值。因此，例如在由于氣溫的 變化等而使聲速發生變化的情況下，在指向性形成處理中形成的指向性的精度劣化。
[0005] 在此，作為使用來自聲源的聲波的傳播路徑的溫度值來計算用于使聲波從聲源到 達各麥克風的時間差成為零的調整值的現有技術，例如公知日本專利公開2013-90289號 公報所示的圖像顯示裝置。
[0006] 日本專利公開2013-90289號公報所示的圖像顯示裝置包括具有檢測聲源所發出 的聲波的多個麥克風的麥克風組、以及基于聲波到達各麥克風組的時間差來計算聲源位置 的聲源位置計算構件，并且具有：試驗聲波發生構件，配置在與各麥克風等距離地分離的位 置，并且發出作為聲波而包括不同的多個頻率的聲波在內的白噪聲；以及調整值計算構件， 基于通過聲源位置計算構件而計算出的試驗聲波發生構件的位置，按照各頻率的每一個來 計算不同的多個頻率的聲波到達麥克風組的時間差，一并計算以使時間差成為零的方式來 使通過麥克風組檢測到的聲波的信號的相位一致的各頻率的每一個的調整值。此外，在日 本專利公開2013-90289號公報中，為了對從聲源發出的聲波的傳播速度進行校正而使用 的周圍溫度值是由用戶從鍵盤輸入的值。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的在于，提供一種至少取得從麥克風陣列裝置觀察在特定的方向上的 聲源所發出的聲音在收音時的周圍的溫度、濕度、氣壓，并計算準確的聲速，從而抑制指向 性的形成精度的劣化的聲速校正裝置。
[0008] 本發明涉及一種聲速校正裝置，包括：環境參數取得部，取得對從聲源發出的聲音 進行收音的收音部的周圍的環境參數的測定值；以及聲速校正部，使用通過所述環境參數 取得部取得的所述收音部的周圍的環境參數的測定值，對形成向指向方向的指向性所使用 的所述聲音的聲速進行校正，所述指向方向從所述收音部朝向所述聲源。
[0009] 根據本發明，能夠至少取得從麥克風陣列裝置觀察在特定的方向上的聲源所發出 的聲音在收音時的周圍的溫度、濕度、氣壓，計算準確的聲速，從而抑制指向性的形成精度 的劣化。
【附圖說明】
[0010] 圖1是示出第1實施方式的指向性控制系統的系統結構的框圖。
[0011] 圖2A是全方位麥克風陣列裝置的外觀圖。
[0012] 圖2B是全方位麥克風陣列裝置的外觀圖。
[0013] 圖2C是全方位麥克風陣列裝置的外觀圖。
[0014] 圖2D是全方位麥克風陣列裝置的外觀圖。
[0015] 圖2E是全方位麥克風陣列裝置的外觀圖。
[0016] 圖3是針對通過全方位麥克風陣列裝置收錄到的聲音而在方向Θ上形成指向性 的原理的一個例子的說明圖。
[0017] 圖4是示出全方位麥克風陣列裝置的內部結構的第1例的框圖。
[0018] 圖5A是從豎直方向的下側觀察在全方位麥克風陣列裝置的圓盤狀麥克風框體中 嵌入有攝像裝置的情形的俯視圖。
[0019] 圖5B是示出圖5A的a-a剖面的第1例的剖面圖。
[0020] 圖6A是示出從全方位麥克風陣列裝置發送的數據包的結構的第1例的圖。
[0021] 圖6B是說明全方位麥克風陣列裝置的動作步驟的第1例的流程圖。
[0022] 圖7A是示出在記錄器裝置的記錄器存儲區域中存儲的數據的第1例的圖。
[0023] 圖7B是說明指向性控制裝置的動作步驟的第1例的流程圖。
[0024] 圖8A是示出全方位麥克風陣列裝置的內部結構的第2例的框圖。
[0025] 圖8B是示出圖5A的a-a剖面的第2例的剖面圖。
[0026] 圖9A是示出從全方位麥克風陣列裝置發送的數據包的結構的第2例的圖。
[0027] 圖9B是說明全方位麥克風陣列裝置的動作步驟的第2例的流程圖。
[0028] 圖10A是說明對指向性控制裝置設定環境參數的數據的初始設定的動作步驟的 一個例子的流程圖。
[0029] 圖10B是說明指向性控制裝置的動作步驟的第2例的流程圖。
[0030] 圖10C是示出在記錄器裝置的記錄器存儲區域中存儲的數據的第2例的圖。
[0031] 圖11A是示出全方位麥克風陣列裝置的內部結構的第3例的框圖。
[0032] 圖11B是示出從全方位麥克風陣列裝置發送的數據包的結構的第3例的圖。
[0033] 圖11C是說明全方位麥克風陣列裝置的動作步驟的第3例的流程圖。
[0034] 圖12A是從豎直方向的下側觀察在安裝有X方向風速計以及y方向風速計的全方 位麥克風陣列裝置的圓盤狀麥克風框體中嵌入有攝像裝置的情形的俯視圖。
[0035] 圖12B是示出全方位麥克風陣列裝置的內部結構的第4例的框圖。
[0036] 圖13A是關于在從全方位麥克風陣列裝置觀察時朝向（0，φ)的方向發出目標 聲音并且風從x-y平面的+χ方向吹來的情況下的聲速的變化的說明圖。
[0037] 圖13B是說明指向性控制裝置的動作步驟的第4例的流程圖。
[0038] 圖14A是說明全方位麥克風陣列裝置的動作步驟的第5例的流程圖。
[0039] 圖14B是說明指向性控制裝置的動作步驟的第5例的流程圖。
[0040] 圖15是說明全方位麥克風陣列裝置的動作步驟的第6例的流程圖。
[0041] 圖16A是示出第2實施方式的指向性控制系統的系統結構的框圖。
[0042] 圖16B是示出例如設置在室外的環境參數測定裝置的一個例子的圖。
[0043] 圖17A是說明指向性控制裝置的動作步驟的第7例的流程圖。
[0044] 圖17B是示出在圖17A所示的記錄器裝置的記錄器存儲區域中存儲的數據的一個 例子的圖。
[0045] 圖17C是示出在圖17A所示的指向性控制裝置的存儲區域中存儲的數據的一個例 子的圖。
[0046] 圖18是說明對指向性控制裝置設定環境參數的數據的初始設定的動作步驟的另 一個例子的流程圖。
[0047] 圖19是說明指向性控制裝置的動作步驟的第9例的流程圖。
[0048] 圖20是示出第3實施方式的指向性控制系統的系統結構的框圖。
[0049] 圖21A是說明指向性控制裝置動作步驟的第10例的流程圖。
[0050] 圖21B是示出在圖20所示的記錄器裝置的記錄器存儲區域中存儲的數據的一個 例子的圖。
[0051] 圖21C是示出在圖20所示的指向性控制裝置的存儲區域中存儲的數據的一個例 子的圖。
【具體實施方式】
[0052] 以下，參照附圖，說明本發明的包括聲速校正裝置在內的指向性控制系統的各實 施方式。各實施方式的指向性控制系統作為例如設置在工廠、公共施設（例如圖書館、活動 會場）或者店鋪（例如零售店、銀行）中的監視系統（包括有人監視系統以及無人監視系 統）來使用，并沒有特別限定。在以下的各實施方式中，各實施方式的指向性控制系統按設 置在例如店鋪中來進行說明。另外，在以下的各實施方式中，本發明的聲速校正裝置相當于 全方位麥克風陣列裝置或者指向性控制裝置。
[0053] 此外，本發明也能夠表現為構成指向性控制系統的各裝置（例如后述的指向性控 制裝置、全方位麥克風陣列裝置）或者包括構成指向性控制系統的各裝置（例如后述的指 向性控制裝置、全方位麥克風陣列裝置）所進行的各動作（步驟）的方法。
[0054] (第1實施方式）
[0055] 圖1是示出第1實施方式的指向性控制系統10的系統結構的框圖。圖1所示的 指向性控制系統10構成為包括全方位麥克風陣列裝置2、攝像裝置Cll、一Xln、指向性控 制裝置3以及記錄器裝置4。全方位麥克風陣列裝置2對設置有指向性控制系統10的收音 區域中的聲音進行收音，例如對作為在收音區域中存在的聲源的一個例子的人（例如參照 圖13A中的人HM)所發出的聲音（例如人HM的會話聲音）進行收音。
[0056] 作為后述的收音部容納框體的一個例子，全方位麥克風陣列裝置2例如具有在中 心形成有中央凹部135的同心圓狀的碟型的碟狀麥克風框體125(參照圖5)，對來自以全方 位麥克風陣列裝置2的設置位置為中心的360°方向（全方位）的聲音進行收音。本實施 方式的全方位麥克風陣列裝置2的框體形狀例示了碟型的形狀來說明，但不限定于碟狀的 形狀，例如也可以是圓環型形狀或者環型形狀（參照圖2)。
[0057] 在全方位麥克風陣列裝置2中，在中央凹部135的周圍，進而沿著碟狀麥克風 框體125的圓周方向，呈同心圓狀地配置有多個麥克風單元22。作為收音部的一個例子 的麥克風單元22例如使用無指向性的高音質小型駐極體電容式麥克風（ECM:Electret CondenserMicrophone) 117a，在以下的各實施方式中也相同。
[0058] 在圖1所示的指向性控制系統10中，全方位麥克風陣列裝置2、指向性控制裝置3 以及記錄器裝置4經由網絡NW而彼此連接。網絡NW既可以是有線網絡（例如內聯網、因 特網），也可以是無線網絡（例如無線LAN(LocalAreaNetwork，局域網）），在以下的各實 施方式中也相同。
[0059] 作為攝像部的一個例子的攝像裝置C11、…、Cln例如固定設置在活動會場的天花 板表面。攝像裝置C11、···、〇!!具有例如作為監視系統中的監視攝像頭的功能，通過來自 與網絡NW連接的監視控制室（未圖示）的遠程操作，使用變焦功能（例如放大處理、縮小 處理）、光軸移動功能（搖攝、垂直搖攝），來對預定的影像進行攝像。各個攝像裝置的設置 位置、方向登記在指向性控制裝置3中，搖攝、垂直搖攝、變焦信息隨時發送到指向性控制 裝置3,圖像位置與指向方向的位置關系始終建立關聯。另外，例如在攝像裝置C11是全方 位攝像頭的情況下，將表示收音區域的全方位的影像的圖像數據（即，全方位圖像數據）或 者對全方位圖像數據實施預定的失真校正處理并進行全景轉換而生成的平面圖像數據，經 由網絡NW發送到指向性控制裝置3或者記錄器裝置4。以下，示例性地說明攝像裝置C11 是全方位攝像頭的情況。
[0060] 當由用戶在顯示器裝置36中顯示的圖像中指定任意的位置時，攝像裝置C11從指 向性控制裝置3接收圖像中的指定位置的坐標數據，計算從攝像裝置C11到與指定位置對 應的實際空間上的聲音位置（以下，簡略記述為"聲音位置"）的距離、方向（包括水平角 以及垂直角。以下相同。）的數據并發送到指向性控制裝置3。此外，攝像裝置C11中的距 離、方向的數據計算處理是公知技術，因此省略說明。
[0061] 全方位麥克風陣列裝置2構成為至少包括與網絡NW連接并且每隔相等間隔地配 置的麥克風元件221、222、-^2211以及對由各麥克風元件收錄到的聲音的聲音數據實施預 定的信號處理的控制部281 (參照圖4)。關于全方位麥克風陣列裝置2的詳細結構，例如參 照圖4在后面敘述。
[0062] 全方位麥克風陣列裝置2將各個麥克風單元22、23收錄到的聲音的聲音數據，經 由網絡NW發送到指向性控制裝置3或者記錄器裝置4。另外，全方位麥克風陣列裝置2對 收音時的周圍的環境參數（例如溫度、濕度、氣壓、風向以及風速中的至少溫度）進行檢測 (測定），將各環境參數的測定值包含于與聲音數據相同的數據包PKT(參照圖6A)中地發 送到指向性控制裝置3或者記錄器裝置4。
[0063] 指向性控制裝置3使用從全方位麥克風陣列裝置2發送到的聲音數據與環境參數 的測定值，計算（校正）在與通過用戶的操作從操作部32指定的位