JPH0435278A - 自動音源方向検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、たとえば、テレビ会議などのときに用いら
れるテレビカメラを自動的に発言者、すなわち、音源方
向に向けさせる自動音源方向検出装置にｌ５ｉｌするも
のである。

［従来の枝術］ 股に、テレビ会議などを行なう場合におけるテレビカメ
ラの方向操作は、テレビカメラのファインダ画像を見な
がら、カメラの右旋回用あるいは左旋回出の操作スイッ
チを手動操作して、発言者　すなわち、音源を探して当
てていた。

［発明が解決しようとする課題］ 述したように、従来では、テレビ会、１などに用いられ
るテレビカメラをｆＹ源、すなわち、発言者に対して向
ける場合、もっばら人手に頼っていたので、非常に面倒
であり１通常は会議出席者がカメラ操作も兼ねなければ
ならず、議論に集中できないなどの問題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので１発−を者、すなわち、音源方向へのテレビカメ
ラの方向操作を人丁を要することなく、確実、迅速に行
ない得る自動音源方向検出装置を提供することを目的と
する。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る自動音源方向検出装釘は、テレビカメラ
の両側にマイクロホンを配置し、これら両マイクロホン
により１つの音源からの音をそれぞれ集音する一力、上
記集音した内置の大きさに、ベクトル和にしやすいよう
にベクルト角設定器によりあらかじめベクルト角を与え
て１肉音のベクトル和を演算し、内置の合成ベクルトが
有する角度から音源の方向を検出し、テレビカメラを音
源方向に自動的に向かわせるように構成したことを特徴
とするものである。

［作用］ この発明によれば、２つのマイクロホンにより１つの音
源からの音をそれぞれ集音して、この集音された雨音に
、ベクトル和が演算しやすいようにあらかじめベクルト
角を与えるので、雨音の合成ペクルトが作りやすく、音
源方向の検出を容易におこなえる。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面にもとづいて説明する
。

第１図および第２図はこの発明の詳細な説明−４−るた
めの図である。

同図において、ｆＸ）は音源、（＾）、（旧は同一特性
のマイクロホン、　（氾０）は両マイクロホン（＾）（
１３）を結ぶ線、　（β１）、（β２）は１記線　１１
！、Ｏ）から任意の距離で線　（β０）に対しそれぞれ
ｆ′行な線。

ｆｆｆｃｌは両マイクロホン（Ａ１．＋旧聞の中央でＬ
ｊｔ！線　（β０）に対しｊ７ｉ直な線であり、Ｌ記線
　（β０）との交点を（ｏｏｌ　、線　（氾１１．（ｊ
’、２）との交点をそれぞれ１口１１．　＋０２１　　
とする。

いま、音源（Ｘ）からの凸をマイクロホン（＾）（旧で
集昌した場合、スカシ−晴であるが、それぞれの音は８
源ＴＸＩ　からマイクロホン（＾）、（旧　までの距離
が違うために、集音される雨音の大きさが５”・已なり
、この人きさの相違は音源（Ｘ）から各マイクロホン（
＾）、（旧までの距離に反比例した大きさになることと
定義する。この定義はテレビ会議などに応用する場合に
は、実用土なんら問題ない定義である。

例えば、昌源ＴＸＩからの音をマイクロボン（＾）で１
昌１７、そっくりそのままマイクロホン（Ａｌ　がスピ
ーカとなって、原音と同じ大きさの門を反対方向に出し
たと伽定すれば、交点（旧１１の人は０１△１の長さで
小されろ凸の大きさで、マイクロボンｆＡｌの方向から
ｆｌがきていると感じることになる。

また、マイクロホン（１３）でも同様に、スピーカとな
って、原品と同じ大きさのｔｌを反対ツノ向に介したと
°４−れば、交点（旧）１−の人は０１８１の長さで小
されるｔｌの大きさで、マイクロホン（１；）のツノ向
から凸がきていると感じることになる。したがって、交
点（旧）１．の人がマイクロホン＋Ａｌｌ旧からの？１
を同時に聞くと、両刃からの凸は合成されテ０１　Ａｌ
　　１３１０）大きサテ、　ＩｒｆＬｌ’ｉ’　＆Ｑ　
　ｆｊ２　ｃｌ　ヨり角　（βりの方向から音がきてい
るように聞λる。

同様に、交点＋０２１．ｌ−の人は角　（β２）のツノ
向から凸がきているように聞える。

記ツノ向角　（β１１　、（１１２＋が決まる一つの・
５素はＩＴＥ　１１’１′線　（氾ｃｌ−ｌの交点（旧
１．１０２１の持着であり、その交点（旧１．１ｒ１２
１の持着を決める要素は角（ａ　ｌｌ　、　　（ａ　２
１である。

ここでの説明では上記の角　１ａ　１１．　（ａ　２）
を、０１Δｌ　　　０１　１３１　、０２Δ２．０２１
３２が線（１２，＋１．　ＩＩ！、２１に対し角　（ａ
ｌｌ　、　　（Ａ２１をもつようにヘクトル化させるも
のであるから、ベクトル角と叶、彦ことに−４る。

ここで、交点（旧＋１０２１を交点＋０．１１−に仮想
的に移動させて中ね合わせたとき、角　（β１）、（β
２）が角　（θ）と一致したとすれば、昌源（Ｘｌ　の
＋Ｅ　Ｌい）Ｊ向を探し出したことになる。

以１のことから、マイクロホン（Ａ１．（ｔ（ｌ　で集
？°１した？′１（スカラー：１１）に、ベクＥ・ル化
するためのＡ　”’＋なベクトル角をあらかじめ与え、
あたかもマイクロホン（＾）、（旧聞の中央、すなわち
、交点（］）。）でベクトル合成したようにすれば、そ
の合成ベクトルと昨直線　（βＣ）とのなす角度が音源
（Ｘｌのツノ向を小すということができる。ただし、　
ｉＴ’しく昌゛源の方向を示すか否か、すなわち、第１
図で角　（θ）と一致するか否かは、ベクトル角（ａｌ
ｌ　、　　（ａ２１を調整すれば良いことになる７第２
図はベクトル角　ｆａ）がＩ）えられ、マイクロボン（
＾）で集音された音の大きさＯＡと、マイクロホン（１
３）で集ｒ１されたｆ？の大きさ０１３とが＋１１明し
ているとき、ベクトル（）△、０１３の合成ベクトル０
Δ１３が小直線　（Ａ　ｃ）となすｆｌｊ（（１）を求
める図である。

同図により次式が導かれる。

氾　１−　〇Ａｃｏｓ　　（９０−ａ　　　ｌ　　會　
旧１ｓｉｎａ４１！２　＝ＯＡｓｉｎ　（９０−ａ　　
ｌ　−０Ｂｃｏｓ。

で表わされ、角　１ｆｌ）はベクトル角　ｆＱ）をあら
かじめ定数としてＩ４えておけば、ベクトル０Δ、０１
Ｓ、すなわち、マイクロホン（＾１．（Ｉｌｌ　でそれ
ぞれ集合した音の大きさで沃まることになる。

つぎに、Ｆ記した原理による一実施例を第：３図にもと
づいて説明する。

同図において、　（＋１．（２）は第１図のマイクロホ
ン（＾）、（旧に相当する同−持着のマイクロホン、＋
Ｉ１１．　＋２１）はマイクロホンｆｌｌ　、　＋２１
で集音された昌（電気イ１１弓）を増幅する同−持着の
増幅器、＋１２１　、　ｆ２２＋は増幅器＋ＩＩＬ　＋
２１１　からのアナログ４，１号をデジタル；１１に変
換ＡるためのＡｌ１）コンバータでｌ）る、。

（３）は第１図において、交点（０、、ｌに相当する個
所に配置された７レビカメシ、（４）Ｉまテレビカメラ
（３）の現イ１旋回角度イ装置を発イ、１する現（蒐°
用ｙ、を発イ１；器、（５）はベクトル角設定器、（６
）　はベクトルｆｌｌ設定器（５１からの信１じをデジ
タルｊ１（に変換ＡるＡｌ１）コンバータである。

（７）は１記Δ／１）コンバータ（１２１、＋２２１　
、　ｆｌｊ　からの（＋’？　Ｓ；によって第２図で示
された角　（β）を演算−４ルｒｔｉｉ　Ｏｌ”Ｉ　路
、（８）　ｌｅｔ　ｌ−記現４ｕ　ｉ？ｊ発イｇａｒｚ
ｎ　から出力されるテレビカメラ（３）の角度（バ号と
、へ１１算回路（７）により演算されたｒ？鯨の角度イ
、８弓とを比較し、現／＋のテレビカメラ（３）のイ１
／ｆｌ’ｉ’を？゛１源ノＪツノ族１１１ヒ４るように
制御４る制御回路、（９）は制御回路（旧からの１１号
によりテレビカメラ（３）を旋回、すなわち、＋１転も
しくは逆転駆動させる駆動回路、　　ｆ１０＋はう゛レ
ビカメラ（３）でとらえた画像を映すモニタテレビであ
る。

つぎに、１゛、記構成の動作について説明する。

マイクロホンｉ１１．　＋２１で集品された１１−の大
きさＩｆ　ｉｌ気（、ｉ　、；　ｌ：　：ａ′２　サｈ
、増幅器ｆｉ１１．　［２１１ｉ５ヨＵ△／　１１　：
３ンバ〜り＋１２１．　＋２２１を紅て演ｐ回路（７）
に人力される、このとき、ベクトル角設定器（５）によ
ってベクトル角を設定するが、その１没定力法はラーレ
ビ会議の出席者で、モニタテレビ（１０）に向かって横
方向に並／υている任意の人物に、会議が始まる直面に
発１＋１シてもらい、ベクトル角設定器（５）の設定を
変えると、テレビカメラ（３）はベクトル角設定２：１
１５１の設定に応して７＆回−４るので、モニタテレビ
（１０）の中央に発声とが映るようになったとき、ベク
トル角設定器（５）を１−＋１定Ａる。

これによって、ｒ１声イハ号に１１シいベクトル角がｌ
すλられることになる。

このようにしてベクトル角が法定すれば、△／Ｉ）コン
バータ（１２１，＋２２１　、　＋５１からの５８１号
を演算回路（７）で演算して、−ｒ１源力向を見出し、
制御回路（８）とり動回路（９）を介してう一しビカメ
ラ（３）　をＩ１源の方向に自動的に旋回させる、。

なお、昌Ｊ！ｉ＋のイ（装置が短１１１ｆ間で変るよう
な場合例λば全１議出１．’？、名の一人が咳をしたと
きや、極〈１・、）１１冒１：１の介１．をしたときな
ど敏感にテレビカメラ（３）か１に回してテレビ画面が
見ずらくなるので調整のＬ１°゛１、答を遅らせる要素
を備えている。

また、（乏１１．’ｊ間介３．する場合１ま、その介１
４壱の）１回にう一しビカメラ（３）を向かわせると同
時にズーｌ、インさせ、また、１に時間発＋ｉ’　Ｌ　
ｔ、ｔい場合は、ウーレピカメラ（３）を中火ツノ向に
旋回さ′ｌｔて全体を７−レビに映Ａ、Ｌつにて−ｌえ
アウトさせろようにしてもよい。

１記した説明では、第１図に小才ごと＜　ＩＴ［ｌｌ’
１線（ｆｆｃ）を中心にそれより、Ｉ１源がＪ＋　ｆｉ
ｌｌｌ　ＸＩ域（二ある場合を小したが、　Ｔ’ＩＩＩ
Ｉ！がＩｆ＊　１＋’＋線　ｆｊ２　ｃｌより）１側に
ある場合でも同様に；ｉｔ　ｔ、７され、小直線　（ｉ
ｌ　ｃｌを中心に？ｌｌｌ！ＩＩか左側かＩＪマイクロ
ホン＋Ａｌ　、　ｆｉｌ＋　で集？１された昌の大きさ
を比較すればよい。

また、１記説明は、ＩＴＥ　ｌｃｉ線　ｆ氾ｃｌを中心
とじて音源が左右何度の方向であるかを見ているが、線
（Ａ　ｏｌから何度の方向に′Ｆ′ｉ−源があるかをμ
てもよい。

なお、本来なら個々の発言者に対しベクトル角を持たせ
て調整すべきであるが、テレビ会議の性格１−１出席者
はほぼテレビカメラ（３）をＯｌｌにして一列に並ぶこ
と、会議そのものが大きな会場でないこと、およびテレ
ビカメラの視野などを考慮すれば、ベクトル角設定器は
一つであっても１−分に使用できる。

［発明の効果］ 以１．のように、この発明によれば、２つのマイクロホ
ンで集音した音の大きさに、調整可能のベクトル角を与
えることにより、スカラー６１１である古の大きさをベ
クトル化して取り扱うことができ、その結果、２つの音
の合成ベクトルから音源方向を自動的に検出できるよう
にしたので、テレビカメラの１に回を確実、迅速に自動
制御できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の詳細な説明１゜るため
の原理説明図、第３図はこの発明の一実施例を示すブロ
ック図である。 １１１、（２１・・・マイクロホン、（３）・・・テレ
ビカメラ、＋５）　−・・ベクトル角設定２：Ｌ　（７
１・・・演算回路。 （８）・・・制御回路、（９）　・・・駆動１ｉ−ｉｌ
路。 なお１図中の同一符号は同一または相゛１部分をホす。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）２台のマイクロホンと、これら両マイクロホン間
   に配置されたテレビカメラと、上記両マイクロホンによ
   り１つの音源からの音をそれぞれ集音し、その集音した
   両音の大きさにあらかじめ設定されたベクルト角を与え
   るベクルト角設定器と、上記両音のベクルト和をあらか
   じめ与えられたベクルト角から演算して、合成ベクルト
   が有する角度から音源の方向を検出する手段と、テレビ
   カメラをその検出した音源方向に向かわせる駆動手段と
   を備えたことを特徴とする自動音源方向検出装置。