固定装置
【課題】５個のマイクロフォンの位置関係を正確に維持でき、かつ、５個のマイクロフォンと１つのカメラとを一緒に固定可能で、音源位置推定の精度を向上できる固定装置を提供する。
【解決手段】４つのマイクロフォンを固定する第１のマイクロフォン固定部と、１つのマイクロフォンを固定する第２のマイクロフォン固定部と、カメラ取付部と、カメラ取付部及び第１；第２のマイクロフォン固定部を支持する支持フレームと、マイクロフォン固定部品とを備え、第１；第２のマイクロフォン固定部は、マイクロフォンの軸部を貫通させて軸部を固定する固定孔を備え、マイクロフォンは、固定孔からの引き抜けが防止されるようにマイクロフォン固定部品によりマイクロフォン固定部に固定されたことを特徴とする固定装置。
【解決手段】４つのマイクロフォンを固定する第１のマイクロフォン固定部と、１つのマイクロフォンを固定する第２のマイクロフォン固定部と、カメラ取付部と、カメラ取付部及び第１；第２のマイクロフォン固定部を支持する支持フレームと、マイクロフォン固定部品とを備え、第１；第２のマイクロフォン固定部は、マイクロフォンの軸部を貫通させて軸部を固定する固定孔を備え、マイクロフォンは、固定孔からの引き抜けが防止されるようにマイクロフォン固定部品によりマイクロフォン固定部に固定されたことを特徴とする固定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のマイクロフォンで採取した音のデータとカメラで撮影した映像のデータとを用いて音源を推定する音源推定方法に使用するマイクロフォン及びカメラを所定の関係位置に正確に維持可能な固定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、音の到来方向を推定する方法としては、多数のマイクロフォンを等間隔に配置したマイクロフォンアレーを構築し、基準となるマイクロフォンに対する各マイクロフォンの位相差から音波の到来方向である音源の方向を推定する、いわゆる音響学的手法が考案されている（例えば、非特許文献１参照）。
一方、計測点に配置された複数のマイクロフォンの出力信号の位相差からではなく、複数のマイクロフォンから互いに交わる直線状に配置された複数のマイクロフォン対を構成し、対となる２つのマイクロフォン間の位相差に相当する到達時間差と、他の対となる２つのマイクロフォン間の到達時間差との比から音源の方向を推定する方法が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
具体的には、図１５に示すように、４個のマイクロフォンＭ１〜Ｍ４を、互いに直交する２直線上にそれぞれ所定の間隔で配置された２組のマイクロフォン対（Ｍ１，Ｍ３）及びマイクロフォン対（Ｍ２，Ｍ４）を構成するように配置し、上記マイクロフォン対（Ｍ１，Ｍ３）を構成するマイクロフォンＭ１，Ｍ３に入力する音圧信号の位相差と、上記マイクロフォン対（Ｍ２，Ｍ４）を構成するマイクロフォンＭ２，Ｍ４に入力する音圧信号の到達時間差との比から、計測点と音源の位置との水平角θを推定するとともに、第５のマイクロフォンＭ５を上記マイクロフォンＭ１〜Ｍ４の作る平面上にない位置に配置して、更に４組のマイクロフォン対（Ｍ５, Ｍ１），（Ｍ５, Ｍ２），（Ｍ５, Ｍ３），（Ｍ５, Ｍ４）を構成し、上記各マイクロフォン対を構成するマイクロフォン間の到達時間差から、計測点と音源の位置との成す仰角φを推定する。
これにより、上記マイクロフォンアレーを用いて音源の方向を推定する場合に比較して、少ないマイクロフォン数で音源の方向を正確に推定することができる。
また、このとき、ＣＣＤカメラ等の映像採取手段を設けて上記推定された音源の方向の映像を撮影した後、この映像のデータと音源の方向のデータとを合成して、映像中に上記推定した音源方向と音圧レベルとを図形を表示するようにすれば、音源を視覚的に把握することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１８１９１３号公報
【特許文献２】特開２００６−３２４８９５号公報
【特許文献３】特開２００８−２２４２５９号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】大賀寿郎，山崎芳男，金田豊，音響システムとディジタル処理，コロナ社，１９９５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来は、５個のマイクロフォンを図１５に示すような位置関係に正確に維持できなかったので、音源位置推定の精度が落ちるという問題点があった。
本発明は、５個のマイクロフォンの位置関係を正確に維持でき、かつ、５個のマイクロフォンと１つのカメラとを一緒に固定可能で、音源位置推定の精度を向上できる固定装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願に係る固定装置は、複数のマイクロフォンで採取した音のデータとカメラで撮影した映像のデータとを用いて音源を推定する音源推定方法に使用するマイクロフォン及びカメラを所定の関係位置に固定するための固定装置であって、４つのマイクロフォンを固定する第１のマイクロフォン固定部と、１つのマイクロフォンを固定する第２のマイクロフォン固定部と、カメラ取付部と、カメラ取付部及び第１，第２のマイクロフォン固定部を支持する支持フレームと、マイクロフォン固定部品とを備え、第１のマイクロフォン固定部には、一方の一対の２個のマイクロフォンの音採取部の中心が第１の直線上に所定の間隔で位置されるように一方の一対の２個のマイクロフォンが固定されるとともに、他方の一対の２個のマイクロフォンの音採取部の中心が第１の直線と直交する第２の直線上に所定の間隔で位置されるように他方の一対の２個のマイクロフォンが固定され、第２のマイクロフォン固定部には、１個のマイクロフォンの音採取部の中心が上記４個のマイクロフォンの音採取部の中心を繋ぐ四角平面上とは離れた位置に位置されるように１個のマイクロフォンが固定され、カメラは、カメラ取付部に取付けられて、各マイクロフォンの出力信号の位相差から推定される音源位置の映像を採取可能な位置に固定され、第１，第２のマイクロフォン固定部は、マイクロフォンの軸部を貫通させて軸部を固定する固定孔を備え、マイクロフォンは、固定孔からの引き抜けが防止されるようにマイクロフォン固定部品によりマイクロフォン固定部に固定されたので、５個のマイクロフォンの位置関係を正確に維持でき、かつ、５個のマイクロフォンと１つのカメラとを一緒に固定できるので、音源位置推定の精度を向上できる。
第１，第２のマイクロフォン固定部が、固定孔と、固定孔の内周面と固定部の外周面とに貫通する切り欠きとを備えたので、マイクロフォンの軸部やマイクロフォンの電線ケーブルを切り欠きを介して固定孔内に挿入可能なので、マイクロフォンの固定作業がより簡単となり、マイクロフォンの固定作業の際の煩雑さを解消できる。
マイクロフォン絶縁部品を備え、マイクロフォンは、マイクロフォンの軸部がマイクロフォン固定部の固定孔を貫通した状態でマイクロフォン絶縁部品により軸部とマイクロフォン固定部とが絶縁されたので、マイクロフォンの入力信号に電気的なノイズが混入することを防止できる。
マイクロフォン絶縁部品が上側絶縁部品と下側絶縁部品とを備え、マイクロフォンの軸部が上側絶縁部品の孔を貫通した状態でマイクロフォンの軸部の外周面と上側絶縁部品の孔の内周面とが接着されており、上側絶縁部品が、固定孔の内側に位置されて固定孔の内周面とマイクロフォンの軸部とを絶縁する小径部と、固定孔の周囲の固定部上面に接触して固定部上面とマイクロフォンの軸部とを絶縁するとともにマイクロフォンの固定孔からの脱落を防止する鍔面とを備え、下側絶縁部品が、固定孔の周囲の固定部下面に接触して固定部下面とマイクロフォンの軸部とを絶縁するので、マイクロフォンの入力信号に電気的なノイズが混入することを防止できるとともに、マイクロフォンの軸部に接着された上側絶縁部品が固定孔の周囲の固定部上面と係合することにより、マイクロフォンの下方への抜け落ちが防止される。
第１のマイクロフォン固定部と第２のマイクロフォン固定部とが、絶縁材料により形成されたので、マイクロフォン絶縁部品を用いることなく、マイクロフォンの入力信号に電気的なノイズが混入することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】（ａ）は固定装置本体の平面図、（ｂ）は音及び映像採取部の正面図、（ｃ）は音及び映像採取部の右側面図（形態１）。
【図２】（ａ）はマイクロフォン絶縁部品を構成する上側絶縁部品の平面図、（ｂ）は上側絶縁部品の断面図（形態１）。
【図３】（ａ）はマイクロフォン絶縁部品を構成する下側絶縁部品の平面図、（ｂ）は下側絶縁部品の断面図（形態１）。
【図４】（ａ）はマイクロフォン固定部品の平面図、（ｂ）はマイクロフォン固定部品の断面図（形態１）。
【図５】（ａ）は固定装置本体の分解斜視図、（ｂ）はベースと支持フレームとが組付けられた状態を示す組立要領図（形態１）。
【図６】（ａ）はマイクロフォン対固定部と支持フレームとが組付けられた状態を示す組立要領図、（ｂ）は第５マイクロフォン固定部と支持フレームとが組付けられた状態を示す組立要領図（形態１）。
【図７】（ａ）は固定装置のマイクロフォン対固定部の固定孔とマイクロフォンとマイクロフォン絶縁部品とマイクロフォン固定部品との関係を示す組立要領分解斜視図、（ｂ）はマイクロフォン対固定部の固定孔の１つにマイクロフォンが固定された状態を示す組立要領斜視図（形態１）。
【図８】（ａ）は固定装置、カメラ、台装置を分解して示す分解斜視図、（ｂ）は音及び映像採取ユニットを示す斜視図（形態１）。
【図９】（ａ）は固定装置本体の平面図、（ｂ）は音及び映像採取部の正面図、（ｃ）は音及び映像採取部の右側面図（形態２）。
【図１０】（ａ）はマイクロフォン絶縁部品を構成する上側絶縁部品の平面図、（ｂ）は上側絶縁部品の断面図（形態２）。
【図１１】（ａ）はマイクロフォン絶縁部品を構成する下側絶縁部品の平面図、（ｂ）は下側絶縁部品の断面図（形態２）。
【図１２】固定装置本体の平面図（形態３）。
【図１３】固定装置本体の平面図（形態４）。
【図１４】音及び映像採取ユニット、音源位置推定装置の車内での取付位置を示す図（形態１乃至形態４）。
【図１５】マイクロフォンの位置関係を示す図（従来）。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１（ｂ），（ｃ）に示すように、本形態の固定装置１は、複数のマイクロフォンで採取した音のデータとカメラで撮影した映像のデータとを用いて音源を推定する音源推定方法に使用する５個のマイクロフォン２と１個のカメラ３とを所定の関係位置に固定するための装置である。
５個のマイクロフォン２及び１個のカメラ３が固定装置１に固定状態に取付けられることで、５個のマイクロフォン２と１個のカメラ３とが所定の関係位置に固定された音及び映像採取部９９が構成される。
図８（ｂ）に示すように、音及び映像採取ユニット１００は、音及び映像採取部９９と、台装置４とを備える。台装置４は、音及び映像採取部９９を上下動可能に載置するとともに、音及び映像採取部９９を固定装置１に固定されたマイクロフォン２の中心軸ａ２と平行な回転中心軸ａ１を中心として回転可能に載置する。
即ち、音及び映像採取ユニット１００は、固定装置１に５個のマイクロフォン２及び１個のカメラ３を固定状態に取付けた音及び映像採取部９９が、台装置４上に載せられて回転可能及び上下動可能になった構成である。
【０００９】
図７（ａ）に示すように、固定装置１は、ベース６と、支持フレーム７と、第１のマイクロフォン固定部としてのマイクロフォン対固定部８、第２のマイクロフォン固定部としての第５マイクロフォン固定部９と、マイクロフォン絶縁部品１０と、マイクロフォン固定部品１１とを備える。ベース６と支持フレーム７とマイクロフォン対固定部８と第５マイクロフォン固定部９とにより固定装置本体５が形成される。
【００１０】
ベース６と支持フレーム７とマイクロフォン固定部品１１とマイクロフォン２の軸部３８とが例えばステンレスのような金属により形成され、マイクロフォン絶縁部品１０が絶縁材料により形成される。
【００１１】
図５（ａ）に示すように、ベース６は、例えば、直角二等辺三角形の平板に形成される。ベースの三角形の頂点部に支持フレーム７の三本の支柱１４（１４ａ，１４ｂ）の下端が溶接や接着などの接続手段により接続される。ベース６の三角形の頂点部と支持フレーム７の三本の支柱１４の下端とが凹凸係合するよう構成され、ベース６の三角形の頂点部と支持フレーム７の三本の支柱１４の下端とが凹凸係合した状態で溶接や接着などの接続手段により接続される。
【００１２】
支持フレーム７は、前側フレーム７ａと後側フレーム７ｂとを備える。前側フレーム７ａは、カメラ固定フレーム１７と、左右梁１８と、固定部支持フレーム１９とを備える。カメラ固定フレーム１７は、ベース６の直角二等辺三角形の直角の頂点以外の二頂点と接続されてベース６の平板面２２に対して垂直方向に延長する前側左右の下部支柱１４ａと、下部支柱１４ａの上下中央位置より後側に延長するように設けられたカメラ取付部２０とを備える。カメラ取付部２０は、ベース６の直角二等辺三角形の二等辺以外の辺と直交する面を備えた平板により形成され、カメラをねじ固定するためのねじを通す貫通孔２１を備える。固定部支持フレーム１９は、前側左右の下部支柱１４ａの各上端より互いに近づく方向に斜め上方に延長した後にベース６の平板面２２に対して垂直方向に延長する。左右に延長する左右梁１８は、前側左右の下部支柱１４ａの上端部位置同士を繋ぐ。この左右梁１８が、支持フレーム７の強度を上げる補強部として機能する。後側フレーム７ｂは、固定部支持フレーム１９ａと、前後に延長する前後梁２３とを備える。固定部支持フレーム１９ａは、下端がベースの直角二等辺三角形の直角の頂点と接続されて前側斜め上方向に延長する後側支柱１４ｂにより形成される。前後梁２３は、後側支柱１４ｂの中央部より突出して後側支柱１４ｂと左右梁１８とを連結する。前後梁２３の前端部と左右梁１８の中央部とが凹凸係合するよう構成され、前後梁２３の前端部と左右梁１８の中央部とが凹凸係合した状態で溶接や接着などの接続手段により接続される。
【００１３】
図５（ａ）に示すように、マイクロフォン対固定部８は、平板状の正四角形枠の４つの角部にそれぞれ固定孔３１を備えたものである。４つの固定孔３１の中心がそれぞれ正四角形の頂点と一致するように形成される。図５（ｂ），図６（ａ）に示すように、４つの固定孔３１を繋ぐ四角の枠部３０の内側面３２と左右及び後の３本の固定部支持フレーム１９，１９ａの上部とが凹凸係合するよう構成され、四角の枠部３０の内側面３２と３本の固定部支持フレーム１９，１９ａの上部とが凹凸係合した状態で溶接や接着などの接続手段により接続される。
【００１４】
図６（ａ）に示すように、第５マイクロフォン固定部９は、固定孔３１を有した平板リング形状により形成される。第５マイクロフォン固定部９のリングの外周部において３本の固定部支持フレーム１９，１９ａの上端と溶接や接着などで接続される部分には、３本の固定部支持フレーム１９，１９ａの上端と凹凸係合する凹部３５が形成される。第５マイクロフォン固定部９の凹部３５と３本の固定部支持フレーム１９，１９ａの上端とが凹凸係合した状態で溶接や接着などの接続手段により接続される。
【００１５】
以上により、図６（ｂ），図１（ａ）に示すような固定装置本体５が形成される。
【００１６】
そして、図７（ａ）に示すように、固定装置１を構成するマイクロフォン絶縁部品１０とマイクロフォン固定部品１１とを使用して、マイクロフォン２が固定孔３１に固定される。マイクロフォン絶縁部品１０は、上側絶縁部品１０ａと下側絶縁部品１０ｂとにより構成される。
【００１７】
図２に示すように、上側絶縁部品１０ａは、マイクロフォン２の軸部３８が貫通して嵌まり込む大きさの貫通孔３９を備えた平板リング形状により形成される。上側絶縁部品１０ａは、外周径が小さい小径部４１と、小径部４１の外周径よりも大きい外周径の大径部４２とを備えた構成である。小径部４１の外周の上端と大径部４２の外周の下端とを繋ぐリング面が脱落防止用の鍔面４３を形成する。図７（ａ）に示すように、マイクロフォン２の軸部３８が上側絶縁部品１０ａの貫通孔３９を貫通するよう嵌め込まれた状態で、上側絶縁部品１０ａの貫通孔３９の内周面とマイクロフォン２の軸部３８の外周面とが接着剤により接着される。この場合、大径部４２がマイクロフォン２の音採取部４５に近い側に位置されるようにする。これにより、固定孔３１の上方よりマイクロフォン２の軸部３８の下端側からマイクロフォン２を固定孔３１に挿入していくと、小径部４１は、固定孔３１の内側に位置されて固定孔３１の内周面とマイクロフォン２の軸部３８とを絶縁する。また、大径部４２の下面に相当する鍔面４３と固定孔３１の周囲の固定部上面４６とが接触するため（図１（ｂ），（ｃ）、図７（ｂ）参照）、固定部上面４６とマイクロフォン２の軸部３８とを絶縁するとともに鍔面４３と固定部上面４６との係止によりマイクロフォン２の下方への抜け落ちが防止される。
【００１８】
図３に示すように、下側絶縁部品１０ｂは、マイクロフォン２の軸部３８が貫通して嵌まり込む大きさの貫通孔４８を備えた平板リング形状により形成される。下側絶縁部品１０ｂのリングの外周径は、固定孔３１の径よりも大きく形成される。下側絶縁部品１０ｂは、マイクロフォン２の軸部３８に接着されていない。
【００１９】
図４に示すように、マイクロフォン固定部品１１は、例えば、スナップリングと呼ばれる周知の抜け止め輪により形成される。
【００２０】
従って、図７（ａ），（ｂ）に示すように、軸部３８に上側絶縁部品１０ａが接着されたマイクロフォン２の軸部３８の下端側からマイクロフォン２を固定孔３１に挿入して、小径部４１が固定孔３１を貫通して鍔面４３と固定孔３１の周囲の固定部上面４６と接触させた状態で、下側絶縁部品１０ｂをマイクロフォン２の軸部３８の下端側から軸部３８に通して下側絶縁部品１０ｂのリング上面４９と固定孔３１の周囲の固定部下面５１とを接触させ、その状態で、下側絶縁部品１０ｂのリング下面５２とマイクロフォン固定部品１１の上面５６とを接触させながらマイクロフォン固定部品１１の係合孔５４を軸部３８に係合させる。
【００２１】
以上によれば、マイクロフォン絶縁部品１０によって各マイクロフォン２の軸部３８と固定部８，９とが絶縁されるので、マイクロフォン２の入力信号に電気的なノイズが混入することを防止できる。また、マイクロフォン２の軸部３８に接着された上側絶縁部品１０ａが固定孔３１の周囲の固定部上面４６と係合することにより、マイクロフォン２の下方への抜け落ちが防止される。また、マイクロフォン固定部品１１がマイクロフォン２の軸部３８に固定状態に取付けられたことにより、マイクロフォン固定部品１１が下側絶縁部品１０ｂのリング下面５２に係止するので、マイクロフォン２の上方向への抜けが防止される。また、下側絶縁部品１０ｂとマイクロフォン２の軸部３８とが接着されていないので、マイクロフォン２の故障時には、マイクロフォン固定部品１１、及び、下側絶縁部品１０ｂを外すことにより、マイクロフォン２を容易に交換できるようになる。
【００２２】
図８（ａ）に示すように、マイクロフォン対固定部８の４つの固定孔３１にそれぞれマイクロフォン２を固定するとともに、第５マイクロフォン固定部９の固定孔３１にもマイクロフォン２を固定する。
【００２３】
以上により、マイクロフォン対固定部８には、一方の一対の２個のマイクロフォン２，２の音採取部４５の中心が第１の直線Ｘ（図１５参照）上に所定の間隔で位置されるように一方の一対の２個のマイクロフォン２，２が固定されるとともに、他方の一対の２個のマイクロフォン２，２の音採取部４５の中心が第１の直線Ｘと直交する第２の直線Ｙ（図１５参照）上に所定の間隔で位置されるように他方の一対の２個のマイクロフォン２，２が固定され、第５マイクロフォン固定部９には、１個のマイクロフォンの音採取部の中心が上記４個のマイクロフォン２の音採取部４５の中心を繋ぐ四角平面上とは離れた位置に位置されるように１個のマイクロフォン２が固定されることによって、正四角錐の頂点位置のそれぞれに５つのマイクロフォン２の音採取部４５の中心が位置される。
【００２４】
そして、カメラ３をベース６上に設置し、カメラ取付部２０に形成された貫通孔２１にねじ５５を貫通させ、ねじ５５をカメラ３の側面に設けられたねじ孔５７に締結することにより、カメラ３がカメラ取付部２０にねじ５５で固定状態に取付けられる。
【００２５】
以上により、音及び映像採取部９９が形成される。本形態の音及び映像採取部９９は、図１（ｂ），（ｃ），図８（ｂ）に示すように、左右方向ａの寸法が４０ｍｍ（支持フレームの左右幅寸法は３７ｍｍ）、前後方向ｂの寸法が６０ｍｍ（支持フレームの左右幅寸法は２０ｍｍ）、高さ方向ｃの寸法が８５ｍｍである。また、音及び映像採取部９９によれば、音響中心（各マイクロフォンから等距離にある点）と映像中心（カメラのレンズの中心位置）との差を、左右方向ａにおいては０ｍｍ、前後方向ｂにおいては２２ｍｍ、高さ方向ｃにおいては４２ｍｍにできた。従って、推定した音源位置と撮像画像との誤差を少なくできる。
【００２６】
台装置４は、三脚６０と、上下伸縮機構６１と、回転台６２とを備える。上下伸縮機構６１は、伸縮棒６３と、伸縮棒６３の伸縮量を決める調節機構６４とを備える。調節機構６４は、伸縮棒６３のガイド筒６５に設けられた貫通ねじ孔６６と、貫通ねじ孔６６に螺合して進退する調節ねじ６７とにより形成され、調節ねじ６７を締結することで調節ねじ６７の先端が伸縮棒６３の外周に押し付けられて伸縮棒６３の上下動を規制し、これにより、伸縮棒６３の上端に回転可能に設けられた回転台６２の高さ位置が決まる。回転台６２は円板状に形成され、円の外周面６８にはローレット６９が形成される。回転台６２の上面の中心から連結棒６３ａが設けられ、この連結棒６３ａがベース６に設けられた回転中心孔９０に嵌合されて連結棒６３ａとベース６とが互いに固定されることで、音及び映像採取部９９と台装置４とが連結され、これにより、音及び映像採取ユニット１００が完成する。ローレット６９に手を当てて回転台６２を回転させることにより、回転台６２の円の中心を回転中心として回転台６２と一緒に音及び映像採取部９９も回転する。
【００２７】
音及び映像採取ユニット１００は、図１４に示すように、車１１０の室内１１１に設置され、５個のマイクロフォン２により採取される音、及び、カメラ３で撮像された映像が音源位置推定装置１０１に出力される。音源位置推定装置１０１は、入力した音及び映像に基いて出力手段としての画像表示手段１０２に音源方向推定画像を表示する。従って、車１１０の室内１１１で発生した異音の発生源を推定することができる。
【００２８】
形態１の固定装置１によれば、５個のマイクロフォン２の位置関係を正確に維持でき、かつ、５個のマイクロフォン２と１つのカメラ３とを一緒に固定できるので、音源位置推定の精度を向上できる。また、音響中心と映像中心との差を小さくしたので、推定した音源位置と撮像画像との誤差が少なくなる。つまり、５個のマイクロフォンとカメラとを所定の位置関係で一体に固定したので、音源位置推定の精度を向上しつつ、小型で携帯性にも優れた固定装置とすることができる。
【００２９】
形態２
図９に示すように、マイクロフォン対固定部８及び第５マイクロフォン固定部９が、固定孔３１と、固定孔３１の内周面７３と固定部８，９の外周面７４とに貫通する切り込み７５とを備え、図１０，図１１に示すように、上側絶縁部品１０ａ及び下側絶縁部品１０ｂにも、上記固定部８，９の切り込み７５と対応させた切り込み７６，７７を設けた。切り込み７５，７６，７７の幅ｇは、マイクロフォン２と音源位置推定装置１０１とを繋ぐ図外の電線ケーブルが通る寸法に形成される。その他の構造は、形態１と同じである。
形態２によれば、マイクロフォン２と音源位置推定装置１０１とを繋ぐ図外の電線ケーブルをマイクロフォン２に接続したままの状態で当該電線ケーブルを切り込み７５，７６，７７に通して固定孔３１内に入れてから、マイクロフォン２を固定孔３１に挿入でき、マイクロフォン２の固定作業の際にマイクロフォン２から電線ケーブルをいちいち取り外す必要がなくなるので、マイクロフォン２の固定作業の際の煩雑さを解消できる。
【００３０】
形態３
図１２に示すように、マイクロフォン対固定部８及び第５マイクロフォン固定部９の固定孔３１がマイクロフォン２の軸部３８を横から挿入可能とする切り込みとしての開口８１を備えた構成とした。開口８１の幅寸法Ｗはマイクロフォン２の軸部３８が固定孔３１内に挿入可能な寸法に形成される。その他の構造は、形態１と同じである。
形態３によれば、マイクロフォン２の軸部３８が開口８１を介して固定孔３１内に挿入可能なので、マイクロフォン２の固定作業がより簡単となり、マイクロフォン２の固定作業の際の煩雑さを解消できる。
【００３１】
形態４
図１３に示すように、マイクロフォン対固定部８及び第５マイクロフォン固定部９を例えばアクリル樹脂のような絶縁材料８５により形成した。また、形態３と同様に、マイクロフォン対固定部８及び第５マイクロフォン固定部９の固定孔３１がマイクロフォン２の軸部３８を横から挿入可能とする開口８６を備えた構成とした。開口８６の幅寸法Ｗ１はマイクロフォン２の軸部３８が固定孔３１内に挿入可能な寸法に形成されるが、本形態４では、マイクロフォン対固定部８及び第５マイクロフォン固定部９を樹脂で形成したので、金属よりも撓みやすい。従って、開口８６の幅寸法は、形態３の開口８１の幅寸法Ｗよりも小さくてもよい。開口８６の幅寸法Ｗ１を小さくできるので、マイクロフォン２が固定孔３１に固定された後、マイクロフォン２が開口８６側に傾きにくくなり、固定孔３１から外れ難くなる。
形態４によれば、形態１のマイクロフォン絶縁部品１０が不要となり、マイクロフォン対固定部８及び第５マイクロフォン固定部９そのものでマイクロフォン２へのノイズ混入を防止できるようになるので、コスト、作業性の面で有利となる。また、形態３と同様に、マイクロフォン２の軸部３８が開口８６を介して固定孔３１内に挿入可能なので、マイクロフォン２の固定作業がより簡単となり、マイクロフォン２の固定作業の際の煩雑さを解消できる。その他の構成は形態１と同じである。
【００３２】
尚、形態３，４においては、マイクロフォン２が固定孔３１に固定された後、マイクロフォン２が開口８１，８６側に傾く可能性があるので、この傾きを防止するために、マイクロフォン２に図外の傾き防止材を取付けておくことが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の固定装置１を用いた音及び映像採取ユニット１００は、車１１０の室内１１１で用いるだけでなく、どのような場所でも用いることが可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１ 固定装置、２ マイクロフォン、３ カメラ、７ 支持フレーム、
８ マイクロフォン対固定部（第１のマイクロフォン固定部）、
９ 第５マイクロフォン固定部（第２のマイクロフォン固定部）、
１０ マイクロフォン絶縁部品、１０ａ 上側絶縁部品、１０ｂ 下側絶縁部品、
１１ マイクロフォン固定部品、３１ 固定孔、３８ 軸部、４１ 小径部、
４３ 鍔面、４５ 音採取部、７５ 切り込み、８１，８６ 開口（切り込み）、
８５ 絶縁材料。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のマイクロフォンで採取した音のデータとカメラで撮影した映像のデータとを用いて音源を推定する音源推定方法に使用するマイクロフォン及びカメラを所定の関係位置に正確に維持可能な固定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、音の到来方向を推定する方法としては、多数のマイクロフォンを等間隔に配置したマイクロフォンアレーを構築し、基準となるマイクロフォンに対する各マイクロフォンの位相差から音波の到来方向である音源の方向を推定する、いわゆる音響学的手法が考案されている（例えば、非特許文献１参照）。
一方、計測点に配置された複数のマイクロフォンの出力信号の位相差からではなく、複数のマイクロフォンから互いに交わる直線状に配置された複数のマイクロフォン対を構成し、対となる２つのマイクロフォン間の位相差に相当する到達時間差と、他の対となる２つのマイクロフォン間の到達時間差との比から音源の方向を推定する方法が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
具体的には、図１５に示すように、４個のマイクロフォンＭ１〜Ｍ４を、互いに直交する２直線上にそれぞれ所定の間隔で配置された２組のマイクロフォン対（Ｍ１，Ｍ３）及びマイクロフォン対（Ｍ２，Ｍ４）を構成するように配置し、上記マイクロフォン対（Ｍ１，Ｍ３）を構成するマイクロフォンＭ１，Ｍ３に入力する音圧信号の位相差と、上記マイクロフォン対（Ｍ２，Ｍ４）を構成するマイクロフォンＭ２，Ｍ４に入力する音圧信号の到達時間差との比から、計測点と音源の位置との水平角θを推定するとともに、第５のマイクロフォンＭ５を上記マイクロフォンＭ１〜Ｍ４の作る平面上にない位置に配置して、更に４組のマイクロフォン対（Ｍ５, Ｍ１），（Ｍ５, Ｍ２），（Ｍ５, Ｍ３），（Ｍ５, Ｍ４）を構成し、上記各マイクロフォン対を構成するマイクロフォン間の到達時間差から、計測点と音源の位置との成す仰角φを推定する。
これにより、上記マイクロフォンアレーを用いて音源の方向を推定する場合に比較して、少ないマイクロフォン数で音源の方向を正確に推定することができる。
また、このとき、ＣＣＤカメラ等の映像採取手段を設けて上記推定された音源の方向の映像を撮影した後、この映像のデータと音源の方向のデータとを合成して、映像中に上記推定した音源方向と音圧レベルとを図形を表示するようにすれば、音源を視覚的に把握することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１８１９１３号公報
【特許文献２】特開２００６−３２４８９５号公報
【特許文献３】特開２００８−２２４２５９号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】大賀寿郎，山崎芳男，金田豊，音響システムとディジタル処理，コロナ社，１９９５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来は、５個のマイクロフォンを図１５に示すような位置関係に正確に維持できなかったので、音源位置推定の精度が落ちるという問題点があった。
本発明は、５個のマイクロフォンの位置関係を正確に維持でき、かつ、５個のマイクロフォンと１つのカメラとを一緒に固定可能で、音源位置推定の精度を向上できる固定装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願に係る固定装置は、複数のマイクロフォンで採取した音のデータとカメラで撮影した映像のデータとを用いて音源を推定する音源推定方法に使用するマイクロフォン及びカメラを所定の関係位置に固定するための固定装置であって、４つのマイクロフォンを固定する第１のマイクロフォン固定部と、１つのマイクロフォンを固定する第２のマイクロフォン固定部と、カメラ取付部と、カメラ取付部及び第１，第２のマイクロフォン固定部を支持する支持フレームと、マイクロフォン固定部品とを備え、第１のマイクロフォン固定部には、一方の一対の２個のマイクロフォンの音採取部の中心が第１の直線上に所定の間隔で位置されるように一方の一対の２個のマイクロフォンが固定されるとともに、他方の一対の２個のマイクロフォンの音採取部の中心が第１の直線と直交する第２の直線上に所定の間隔で位置されるように他方の一対の２個のマイクロフォンが固定され、第２のマイクロフォン固定部には、１個のマイクロフォンの音採取部の中心が上記４個のマイクロフォンの音採取部の中心を繋ぐ四角平面上とは離れた位置に位置されるように１個のマイクロフォンが固定され、カメラは、カメラ取付部に取付けられて、各マイクロフォンの出力信号の位相差から推定される音源位置の映像を採取可能な位置に固定され、第１，第２のマイクロフォン固定部は、マイクロフォンの軸部を貫通させて軸部を固定する固定孔を備え、マイクロフォンは、固定孔からの引き抜けが防止されるようにマイクロフォン固定部品によりマイクロフォン固定部に固定されたので、５個のマイクロフォンの位置関係を正確に維持でき、かつ、５個のマイクロフォンと１つのカメラとを一緒に固定できるので、音源位置推定の精度を向上できる。
第１，第２のマイクロフォン固定部が、固定孔と、固定孔の内周面と固定部の外周面とに貫通する切り欠きとを備えたので、マイクロフォンの軸部やマイクロフォンの電線ケーブルを切り欠きを介して固定孔内に挿入可能なので、マイクロフォンの固定作業がより簡単となり、マイクロフォンの固定作業の際の煩雑さを解消できる。
マイクロフォン絶縁部品を備え、マイクロフォンは、マイクロフォンの軸部がマイクロフォン固定部の固定孔を貫通した状態でマイクロフォン絶縁部品により軸部とマイクロフォン固定部とが絶縁されたので、マイクロフォンの入力信号に電気的なノイズが混入することを防止できる。
マイクロフォン絶縁部品が上側絶縁部品と下側絶縁部品とを備え、マイクロフォンの軸部が上側絶縁部品の孔を貫通した状態でマイクロフォンの軸部の外周面と上側絶縁部品の孔の内周面とが接着されており、上側絶縁部品が、固定孔の内側に位置されて固定孔の内周面とマイクロフォンの軸部とを絶縁する小径部と、固定孔の周囲の固定部上面に接触して固定部上面とマイクロフォンの軸部とを絶縁するとともにマイクロフォンの固定孔からの脱落を防止する鍔面とを備え、下側絶縁部品が、固定孔の周囲の固定部下面に接触して固定部下面とマイクロフォンの軸部とを絶縁するので、マイクロフォンの入力信号に電気的なノイズが混入することを防止できるとともに、マイクロフォンの軸部に接着された上側絶縁部品が固定孔の周囲の固定部上面と係合することにより、マイクロフォンの下方への抜け落ちが防止される。
第１のマイクロフォン固定部と第２のマイクロフォン固定部とが、絶縁材料により形成されたので、マイクロフォン絶縁部品を用いることなく、マイクロフォンの入力信号に電気的なノイズが混入することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】（ａ）は固定装置本体の平面図、（ｂ）は音及び映像採取部の正面図、（ｃ）は音及び映像採取部の右側面図（形態１）。
【図２】（ａ）はマイクロフォン絶縁部品を構成する上側絶縁部品の平面図、（ｂ）は上側絶縁部品の断面図（形態１）。
【図３】（ａ）はマイクロフォン絶縁部品を構成する下側絶縁部品の平面図、（ｂ）は下側絶縁部品の断面図（形態１）。
【図４】（ａ）はマイクロフォン固定部品の平面図、（ｂ）はマイクロフォン固定部品の断面図（形態１）。
【図５】（ａ）は固定装置本体の分解斜視図、（ｂ）はベースと支持フレームとが組付けられた状態を示す組立要領図（形態１）。
【図６】（ａ）はマイクロフォン対固定部と支持フレームとが組付けられた状態を示す組立要領図、（ｂ）は第５マイクロフォン固定部と支持フレームとが組付けられた状態を示す組立要領図（形態１）。
【図７】（ａ）は固定装置のマイクロフォン対固定部の固定孔とマイクロフォンとマイクロフォン絶縁部品とマイクロフォン固定部品との関係を示す組立要領分解斜視図、（ｂ）はマイクロフォン対固定部の固定孔の１つにマイクロフォンが固定された状態を示す組立要領斜視図（形態１）。
【図８】（ａ）は固定装置、カメラ、台装置を分解して示す分解斜視図、（ｂ）は音及び映像採取ユニットを示す斜視図（形態１）。
【図９】（ａ）は固定装置本体の平面図、（ｂ）は音及び映像採取部の正面図、（ｃ）は音及び映像採取部の右側面図（形態２）。
【図１０】（ａ）はマイクロフォン絶縁部品を構成する上側絶縁部品の平面図、（ｂ）は上側絶縁部品の断面図（形態２）。
【図１１】（ａ）はマイクロフォン絶縁部品を構成する下側絶縁部品の平面図、（ｂ）は下側絶縁部品の断面図（形態２）。
【図１２】固定装置本体の平面図（形態３）。
【図１３】固定装置本体の平面図（形態４）。
【図１４】音及び映像採取ユニット、音源位置推定装置の車内での取付位置を示す図（形態１乃至形態４）。
【図１５】マイクロフォンの位置関係を示す図（従来）。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１（ｂ），（ｃ）に示すように、本形態の固定装置１は、複数のマイクロフォンで採取した音のデータとカメラで撮影した映像のデータとを用いて音源を推定する音源推定方法に使用する５個のマイクロフォン２と１個のカメラ３とを所定の関係位置に固定するための装置である。
５個のマイクロフォン２及び１個のカメラ３が固定装置１に固定状態に取付けられることで、５個のマイクロフォン２と１個のカメラ３とが所定の関係位置に固定された音及び映像採取部９９が構成される。
図８（ｂ）に示すように、音及び映像採取ユニット１００は、音及び映像採取部９９と、台装置４とを備える。台装置４は、音及び映像採取部９９を上下動可能に載置するとともに、音及び映像採取部９９を固定装置１に固定されたマイクロフォン２の中心軸ａ２と平行な回転中心軸ａ１を中心として回転可能に載置する。
即ち、音及び映像採取ユニット１００は、固定装置１に５個のマイクロフォン２及び１個のカメラ３を固定状態に取付けた音及び映像採取部９９が、台装置４上に載せられて回転可能及び上下動可能になった構成である。
【０００９】
図７（ａ）に示すように、固定装置１は、ベース６と、支持フレーム７と、第１のマイクロフォン固定部としてのマイクロフォン対固定部８、第２のマイクロフォン固定部としての第５マイクロフォン固定部９と、マイクロフォン絶縁部品１０と、マイクロフォン固定部品１１とを備える。ベース６と支持フレーム７とマイクロフォン対固定部８と第５マイクロフォン固定部９とにより固定装置本体５が形成される。
【００１０】
ベース６と支持フレーム７とマイクロフォン固定部品１１とマイクロフォン２の軸部３８とが例えばステンレスのような金属により形成され、マイクロフォン絶縁部品１０が絶縁材料により形成される。
【００１１】
図５（ａ）に示すように、ベース６は、例えば、直角二等辺三角形の平板に形成される。ベースの三角形の頂点部に支持フレーム７の三本の支柱１４（１４ａ，１４ｂ）の下端が溶接や接着などの接続手段により接続される。ベース６の三角形の頂点部と支持フレーム７の三本の支柱１４の下端とが凹凸係合するよう構成され、ベース６の三角形の頂点部と支持フレーム７の三本の支柱１４の下端とが凹凸係合した状態で溶接や接着などの接続手段により接続される。
【００１２】
支持フレーム７は、前側フレーム７ａと後側フレーム７ｂとを備える。前側フレーム７ａは、カメラ固定フレーム１７と、左右梁１８と、固定部支持フレーム１９とを備える。カメラ固定フレーム１７は、ベース６の直角二等辺三角形の直角の頂点以外の二頂点と接続されてベース６の平板面２２に対して垂直方向に延長する前側左右の下部支柱１４ａと、下部支柱１４ａの上下中央位置より後側に延長するように設けられたカメラ取付部２０とを備える。カメラ取付部２０は、ベース６の直角二等辺三角形の二等辺以外の辺と直交する面を備えた平板により形成され、カメラをねじ固定するためのねじを通す貫通孔２１を備える。固定部支持フレーム１９は、前側左右の下部支柱１４ａの各上端より互いに近づく方向に斜め上方に延長した後にベース６の平板面２２に対して垂直方向に延長する。左右に延長する左右梁１８は、前側左右の下部支柱１４ａの上端部位置同士を繋ぐ。この左右梁１８が、支持フレーム７の強度を上げる補強部として機能する。後側フレーム７ｂは、固定部支持フレーム１９ａと、前後に延長する前後梁２３とを備える。固定部支持フレーム１９ａは、下端がベースの直角二等辺三角形の直角の頂点と接続されて前側斜め上方向に延長する後側支柱１４ｂにより形成される。前後梁２３は、後側支柱１４ｂの中央部より突出して後側支柱１４ｂと左右梁１８とを連結する。前後梁２３の前端部と左右梁１８の中央部とが凹凸係合するよう構成され、前後梁２３の前端部と左右梁１８の中央部とが凹凸係合した状態で溶接や接着などの接続手段により接続される。
【００１３】
図５（ａ）に示すように、マイクロフォン対固定部８は、平板状の正四角形枠の４つの角部にそれぞれ固定孔３１を備えたものである。４つの固定孔３１の中心がそれぞれ正四角形の頂点と一致するように形成される。図５（ｂ），図６（ａ）に示すように、４つの固定孔３１を繋ぐ四角の枠部３０の内側面３２と左右及び後の３本の固定部支持フレーム１９，１９ａの上部とが凹凸係合するよう構成され、四角の枠部３０の内側面３２と３本の固定部支持フレーム１９，１９ａの上部とが凹凸係合した状態で溶接や接着などの接続手段により接続される。
【００１４】
図６（ａ）に示すように、第５マイクロフォン固定部９は、固定孔３１を有した平板リング形状により形成される。第５マイクロフォン固定部９のリングの外周部において３本の固定部支持フレーム１９，１９ａの上端と溶接や接着などで接続される部分には、３本の固定部支持フレーム１９，１９ａの上端と凹凸係合する凹部３５が形成される。第５マイクロフォン固定部９の凹部３５と３本の固定部支持フレーム１９，１９ａの上端とが凹凸係合した状態で溶接や接着などの接続手段により接続される。
【００１５】
以上により、図６（ｂ），図１（ａ）に示すような固定装置本体５が形成される。
【００１６】
そして、図７（ａ）に示すように、固定装置１を構成するマイクロフォン絶縁部品１０とマイクロフォン固定部品１１とを使用して、マイクロフォン２が固定孔３１に固定される。マイクロフォン絶縁部品１０は、上側絶縁部品１０ａと下側絶縁部品１０ｂとにより構成される。
【００１７】
図２に示すように、上側絶縁部品１０ａは、マイクロフォン２の軸部３８が貫通して嵌まり込む大きさの貫通孔３９を備えた平板リング形状により形成される。上側絶縁部品１０ａは、外周径が小さい小径部４１と、小径部４１の外周径よりも大きい外周径の大径部４２とを備えた構成である。小径部４１の外周の上端と大径部４２の外周の下端とを繋ぐリング面が脱落防止用の鍔面４３を形成する。図７（ａ）に示すように、マイクロフォン２の軸部３８が上側絶縁部品１０ａの貫通孔３９を貫通するよう嵌め込まれた状態で、上側絶縁部品１０ａの貫通孔３９の内周面とマイクロフォン２の軸部３８の外周面とが接着剤により接着される。この場合、大径部４２がマイクロフォン２の音採取部４５に近い側に位置されるようにする。これにより、固定孔３１の上方よりマイクロフォン２の軸部３８の下端側からマイクロフォン２を固定孔３１に挿入していくと、小径部４１は、固定孔３１の内側に位置されて固定孔３１の内周面とマイクロフォン２の軸部３８とを絶縁する。また、大径部４２の下面に相当する鍔面４３と固定孔３１の周囲の固定部上面４６とが接触するため（図１（ｂ），（ｃ）、図７（ｂ）参照）、固定部上面４６とマイクロフォン２の軸部３８とを絶縁するとともに鍔面４３と固定部上面４６との係止によりマイクロフォン２の下方への抜け落ちが防止される。
【００１８】
図３に示すように、下側絶縁部品１０ｂは、マイクロフォン２の軸部３８が貫通して嵌まり込む大きさの貫通孔４８を備えた平板リング形状により形成される。下側絶縁部品１０ｂのリングの外周径は、固定孔３１の径よりも大きく形成される。下側絶縁部品１０ｂは、マイクロフォン２の軸部３８に接着されていない。
【００１９】
図４に示すように、マイクロフォン固定部品１１は、例えば、スナップリングと呼ばれる周知の抜け止め輪により形成される。
【００２０】
従って、図７（ａ），（ｂ）に示すように、軸部３８に上側絶縁部品１０ａが接着されたマイクロフォン２の軸部３８の下端側からマイクロフォン２を固定孔３１に挿入して、小径部４１が固定孔３１を貫通して鍔面４３と固定孔３１の周囲の固定部上面４６と接触させた状態で、下側絶縁部品１０ｂをマイクロフォン２の軸部３８の下端側から軸部３８に通して下側絶縁部品１０ｂのリング上面４９と固定孔３１の周囲の固定部下面５１とを接触させ、その状態で、下側絶縁部品１０ｂのリング下面５２とマイクロフォン固定部品１１の上面５６とを接触させながらマイクロフォン固定部品１１の係合孔５４を軸部３８に係合させる。
【００２１】
以上によれば、マイクロフォン絶縁部品１０によって各マイクロフォン２の軸部３８と固定部８，９とが絶縁されるので、マイクロフォン２の入力信号に電気的なノイズが混入することを防止できる。また、マイクロフォン２の軸部３８に接着された上側絶縁部品１０ａが固定孔３１の周囲の固定部上面４６と係合することにより、マイクロフォン２の下方への抜け落ちが防止される。また、マイクロフォン固定部品１１がマイクロフォン２の軸部３８に固定状態に取付けられたことにより、マイクロフォン固定部品１１が下側絶縁部品１０ｂのリング下面５２に係止するので、マイクロフォン２の上方向への抜けが防止される。また、下側絶縁部品１０ｂとマイクロフォン２の軸部３８とが接着されていないので、マイクロフォン２の故障時には、マイクロフォン固定部品１１、及び、下側絶縁部品１０ｂを外すことにより、マイクロフォン２を容易に交換できるようになる。
【００２２】
図８（ａ）に示すように、マイクロフォン対固定部８の４つの固定孔３１にそれぞれマイクロフォン２を固定するとともに、第５マイクロフォン固定部９の固定孔３１にもマイクロフォン２を固定する。
【００２３】
以上により、マイクロフォン対固定部８には、一方の一対の２個のマイクロフォン２，２の音採取部４５の中心が第１の直線Ｘ（図１５参照）上に所定の間隔で位置されるように一方の一対の２個のマイクロフォン２，２が固定されるとともに、他方の一対の２個のマイクロフォン２，２の音採取部４５の中心が第１の直線Ｘと直交する第２の直線Ｙ（図１５参照）上に所定の間隔で位置されるように他方の一対の２個のマイクロフォン２，２が固定され、第５マイクロフォン固定部９には、１個のマイクロフォンの音採取部の中心が上記４個のマイクロフォン２の音採取部４５の中心を繋ぐ四角平面上とは離れた位置に位置されるように１個のマイクロフォン２が固定されることによって、正四角錐の頂点位置のそれぞれに５つのマイクロフォン２の音採取部４５の中心が位置される。
【００２４】
そして、カメラ３をベース６上に設置し、カメラ取付部２０に形成された貫通孔２１にねじ５５を貫通させ、ねじ５５をカメラ３の側面に設けられたねじ孔５７に締結することにより、カメラ３がカメラ取付部２０にねじ５５で固定状態に取付けられる。
【００２５】
以上により、音及び映像採取部９９が形成される。本形態の音及び映像採取部９９は、図１（ｂ），（ｃ），図８（ｂ）に示すように、左右方向ａの寸法が４０ｍｍ（支持フレームの左右幅寸法は３７ｍｍ）、前後方向ｂの寸法が６０ｍｍ（支持フレームの左右幅寸法は２０ｍｍ）、高さ方向ｃの寸法が８５ｍｍである。また、音及び映像採取部９９によれば、音響中心（各マイクロフォンから等距離にある点）と映像中心（カメラのレンズの中心位置）との差を、左右方向ａにおいては０ｍｍ、前後方向ｂにおいては２２ｍｍ、高さ方向ｃにおいては４２ｍｍにできた。従って、推定した音源位置と撮像画像との誤差を少なくできる。
【００２６】
台装置４は、三脚６０と、上下伸縮機構６１と、回転台６２とを備える。上下伸縮機構６１は、伸縮棒６３と、伸縮棒６３の伸縮量を決める調節機構６４とを備える。調節機構６４は、伸縮棒６３のガイド筒６５に設けられた貫通ねじ孔６６と、貫通ねじ孔６６に螺合して進退する調節ねじ６７とにより形成され、調節ねじ６７を締結することで調節ねじ６７の先端が伸縮棒６３の外周に押し付けられて伸縮棒６３の上下動を規制し、これにより、伸縮棒６３の上端に回転可能に設けられた回転台６２の高さ位置が決まる。回転台６２は円板状に形成され、円の外周面６８にはローレット６９が形成される。回転台６２の上面の中心から連結棒６３ａが設けられ、この連結棒６３ａがベース６に設けられた回転中心孔９０に嵌合されて連結棒６３ａとベース６とが互いに固定されることで、音及び映像採取部９９と台装置４とが連結され、これにより、音及び映像採取ユニット１００が完成する。ローレット６９に手を当てて回転台６２を回転させることにより、回転台６２の円の中心を回転中心として回転台６２と一緒に音及び映像採取部９９も回転する。
【００２７】
音及び映像採取ユニット１００は、図１４に示すように、車１１０の室内１１１に設置され、５個のマイクロフォン２により採取される音、及び、カメラ３で撮像された映像が音源位置推定装置１０１に出力される。音源位置推定装置１０１は、入力した音及び映像に基いて出力手段としての画像表示手段１０２に音源方向推定画像を表示する。従って、車１１０の室内１１１で発生した異音の発生源を推定することができる。
【００２８】
形態１の固定装置１によれば、５個のマイクロフォン２の位置関係を正確に維持でき、かつ、５個のマイクロフォン２と１つのカメラ３とを一緒に固定できるので、音源位置推定の精度を向上できる。また、音響中心と映像中心との差を小さくしたので、推定した音源位置と撮像画像との誤差が少なくなる。つまり、５個のマイクロフォンとカメラとを所定の位置関係で一体に固定したので、音源位置推定の精度を向上しつつ、小型で携帯性にも優れた固定装置とすることができる。
【００２９】
形態２
図９に示すように、マイクロフォン対固定部８及び第５マイクロフォン固定部９が、固定孔３１と、固定孔３１の内周面７３と固定部８，９の外周面７４とに貫通する切り込み７５とを備え、図１０，図１１に示すように、上側絶縁部品１０ａ及び下側絶縁部品１０ｂにも、上記固定部８，９の切り込み７５と対応させた切り込み７６，７７を設けた。切り込み７５，７６，７７の幅ｇは、マイクロフォン２と音源位置推定装置１０１とを繋ぐ図外の電線ケーブルが通る寸法に形成される。その他の構造は、形態１と同じである。
形態２によれば、マイクロフォン２と音源位置推定装置１０１とを繋ぐ図外の電線ケーブルをマイクロフォン２に接続したままの状態で当該電線ケーブルを切り込み７５，７６，７７に通して固定孔３１内に入れてから、マイクロフォン２を固定孔３１に挿入でき、マイクロフォン２の固定作業の際にマイクロフォン２から電線ケーブルをいちいち取り外す必要がなくなるので、マイクロフォン２の固定作業の際の煩雑さを解消できる。
【００３０】
形態３
図１２に示すように、マイクロフォン対固定部８及び第５マイクロフォン固定部９の固定孔３１がマイクロフォン２の軸部３８を横から挿入可能とする切り込みとしての開口８１を備えた構成とした。開口８１の幅寸法Ｗはマイクロフォン２の軸部３８が固定孔３１内に挿入可能な寸法に形成される。その他の構造は、形態１と同じである。
形態３によれば、マイクロフォン２の軸部３８が開口８１を介して固定孔３１内に挿入可能なので、マイクロフォン２の固定作業がより簡単となり、マイクロフォン２の固定作業の際の煩雑さを解消できる。
【００３１】
形態４
図１３に示すように、マイクロフォン対固定部８及び第５マイクロフォン固定部９を例えばアクリル樹脂のような絶縁材料８５により形成した。また、形態３と同様に、マイクロフォン対固定部８及び第５マイクロフォン固定部９の固定孔３１がマイクロフォン２の軸部３８を横から挿入可能とする開口８６を備えた構成とした。開口８６の幅寸法Ｗ１はマイクロフォン２の軸部３８が固定孔３１内に挿入可能な寸法に形成されるが、本形態４では、マイクロフォン対固定部８及び第５マイクロフォン固定部９を樹脂で形成したので、金属よりも撓みやすい。従って、開口８６の幅寸法は、形態３の開口８１の幅寸法Ｗよりも小さくてもよい。開口８６の幅寸法Ｗ１を小さくできるので、マイクロフォン２が固定孔３１に固定された後、マイクロフォン２が開口８６側に傾きにくくなり、固定孔３１から外れ難くなる。
形態４によれば、形態１のマイクロフォン絶縁部品１０が不要となり、マイクロフォン対固定部８及び第５マイクロフォン固定部９そのものでマイクロフォン２へのノイズ混入を防止できるようになるので、コスト、作業性の面で有利となる。また、形態３と同様に、マイクロフォン２の軸部３８が開口８６を介して固定孔３１内に挿入可能なので、マイクロフォン２の固定作業がより簡単となり、マイクロフォン２の固定作業の際の煩雑さを解消できる。その他の構成は形態１と同じである。
【００３２】
尚、形態３，４においては、マイクロフォン２が固定孔３１に固定された後、マイクロフォン２が開口８１，８６側に傾く可能性があるので、この傾きを防止するために、マイクロフォン２に図外の傾き防止材を取付けておくことが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の固定装置１を用いた音及び映像採取ユニット１００は、車１１０の室内１１１で用いるだけでなく、どのような場所でも用いることが可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１ 固定装置、２ マイクロフォン、３ カメラ、７ 支持フレーム、
８ マイクロフォン対固定部（第１のマイクロフォン固定部）、
９ 第５マイクロフォン固定部（第２のマイクロフォン固定部）、
１０ マイクロフォン絶縁部品、１０ａ 上側絶縁部品、１０ｂ 下側絶縁部品、
１１ マイクロフォン固定部品、３１ 固定孔、３８ 軸部、４１ 小径部、
４３ 鍔面、４５ 音採取部、７５ 切り込み、８１，８６ 開口（切り込み）、
８５ 絶縁材料。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のマイクロフォンで採取した音のデータとカメラで撮影した映像のデータとを用いて音源を推定する音源推定方法に使用するマイクロフォン及びカメラを所定の関係位置に固定するための固定装置であって、
４つのマイクロフォンを固定する第１のマイクロフォン固定部と、１つのマイクロフォンを固定する第２のマイクロフォン固定部と、カメラ取付部と、カメラ取付部及び第１，第２のマイクロフォン固定部を支持する支持フレームと、マイクロフォン固定部品とを備え、
第１のマイクロフォン固定部には、一方の一対の２個のマイクロフォンの音採取部の中心が第１の直線上に所定の間隔で位置されるように一方の一対の２個のマイクロフォンが固定されるとともに、他方の一対の２個のマイクロフォンの音採取部の中心が第１の直線と直交する第２の直線上に所定の間隔で位置されるように他方の一対の２個のマイクロフォンが固定され、
第２のマイクロフォン固定部には、１個のマイクロフォンの音採取部の中心が上記４個のマイクロフォンの音採取部の中心を繋ぐ四角平面上とは離れた位置に位置されるように１個のマイクロフォンが固定され、
カメラは、カメラ取付部に取付けられて、各マイクロフォンの出力信号の位相差から推定される音源位置の映像を採取可能な位置に固定され、
第１，第２のマイクロフォン固定部は、マイクロフォンの軸部を貫通させて軸部を固定する固定孔を備え、
マイクロフォンは、固定孔からの引き抜けが防止されるようにマイクロフォン固定部品によりマイクロフォン固定部に固定されたことを特徴とする固定装置。
【請求項２】
第１，第２のマイクロフォン固定部が、固定孔と、固定孔の内周面と固定部の外周面とに貫通する切り欠きとを備えたことを特徴とする請求項１に記載の固定装置。
【請求項３】
マイクロフォン絶縁部品を備え、マイクロフォンは、マイクロフォンの軸部がマイクロフォン固定部の固定孔を貫通した状態でマイクロフォン絶縁部品により軸部とマイクロフォン固定部とが絶縁されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の固定装置。
【請求項４】
マイクロフォン絶縁部品が上側絶縁部品と下側絶縁部品とを備え、マイクロフォンの軸部が上側絶縁部品の孔を貫通した状態でマイクロフォンの軸部の外周面と上側絶縁部品の孔の内周面とが接着されており、上側絶縁部品が、固定孔の内側に位置されて固定孔の内周面とマイクロフォンの軸部とを絶縁する小径部と、固定孔の周囲の固定部上面に接触して固定部上面とマイクロフォンの軸部とを絶縁するとともにマイクロフォンの固定孔からの脱落を防止する鍔面とを備え、下側絶縁部品が、固定孔の周囲の固定部下面に接触して固定部下面とマイクロフォンの軸部とを絶縁することを特徴とする請求項３に記載の固定装置。
【請求項５】
第１のマイクロフォン固定部と第２のマイクロフォン固定部とが、絶縁材料により形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の固定装置。
【請求項１】
複数のマイクロフォンで採取した音のデータとカメラで撮影した映像のデータとを用いて音源を推定する音源推定方法に使用するマイクロフォン及びカメラを所定の関係位置に固定するための固定装置であって、
４つのマイクロフォンを固定する第１のマイクロフォン固定部と、１つのマイクロフォンを固定する第２のマイクロフォン固定部と、カメラ取付部と、カメラ取付部及び第１，第２のマイクロフォン固定部を支持する支持フレームと、マイクロフォン固定部品とを備え、
第１のマイクロフォン固定部には、一方の一対の２個のマイクロフォンの音採取部の中心が第１の直線上に所定の間隔で位置されるように一方の一対の２個のマイクロフォンが固定されるとともに、他方の一対の２個のマイクロフォンの音採取部の中心が第１の直線と直交する第２の直線上に所定の間隔で位置されるように他方の一対の２個のマイクロフォンが固定され、
第２のマイクロフォン固定部には、１個のマイクロフォンの音採取部の中心が上記４個のマイクロフォンの音採取部の中心を繋ぐ四角平面上とは離れた位置に位置されるように１個のマイクロフォンが固定され、
カメラは、カメラ取付部に取付けられて、各マイクロフォンの出力信号の位相差から推定される音源位置の映像を採取可能な位置に固定され、
第１，第２のマイクロフォン固定部は、マイクロフォンの軸部を貫通させて軸部を固定する固定孔を備え、
マイクロフォンは、固定孔からの引き抜けが防止されるようにマイクロフォン固定部品によりマイクロフォン固定部に固定されたことを特徴とする固定装置。
【請求項２】
第１，第２のマイクロフォン固定部が、固定孔と、固定孔の内周面と固定部の外周面とに貫通する切り欠きとを備えたことを特徴とする請求項１に記載の固定装置。
【請求項３】
マイクロフォン絶縁部品を備え、マイクロフォンは、マイクロフォンの軸部がマイクロフォン固定部の固定孔を貫通した状態でマイクロフォン絶縁部品により軸部とマイクロフォン固定部とが絶縁されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の固定装置。
【請求項４】
マイクロフォン絶縁部品が上側絶縁部品と下側絶縁部品とを備え、マイクロフォンの軸部が上側絶縁部品の孔を貫通した状態でマイクロフォンの軸部の外周面と上側絶縁部品の孔の内周面とが接着されており、上側絶縁部品が、固定孔の内側に位置されて固定孔の内周面とマイクロフォンの軸部とを絶縁する小径部と、固定孔の周囲の固定部上面に接触して固定部上面とマイクロフォンの軸部とを絶縁するとともにマイクロフォンの固定孔からの脱落を防止する鍔面とを備え、下側絶縁部品が、固定孔の周囲の固定部下面に接触して固定部下面とマイクロフォンの軸部とを絶縁することを特徴とする請求項３に記載の固定装置。
【請求項５】
第１のマイクロフォン固定部と第２のマイクロフォン固定部とが、絶縁材料により形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の固定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−２０６４１５（Ｐ２０１０−２０６４１５Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４８５１７（Ｐ２００９−４８５１７）
【出願日】平成２１年３月２日（２００９．３．２）
【出願人】（０００００１３１７）株式会社熊谷組 (551)
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２日（２００９．３．２）
【出願人】（０００００１３１７）株式会社熊谷組 (551)
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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