JPH02246599A - Noise suppressing microphone system - Google Patents
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- Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、外部から騒音が入り込む環境において、’
Ｓ／Ｎ良く信号を取り込むための雑音抑制マイクロホン
システムに関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention provides
This invention relates to a noise suppression microphone system for capturing signals with good S/N ratio.
例えば、論文（Ｗｌｌｌｉａｓ＾、 Ｈａｒｒ１ｓｏｎ
他、’ａＮｅｗ＾ｐｐｌｉｃａｔｌｏｎ ｏｒ Ａ
ｄａｐ目ｖｅ Ｎｏ１ｓｅ Ｃａｎｃａｌｌａｔｌ
ｏｎ」 、１［！ＩＩＥ！ ＡＳＳＰ Ｖｏｌ
ＡＳＳＰ−３４Ｎｏ、 Ｆｅｂ、 １９８６ Ｐ
、２１〜２７）では、音響バリアで囲まれた中での音声
信号をＳ／Ｎ良く取り出す方式を紹介している。第５図
はそれを自動車に適用した場合の雑音抑制マイクロホン
システムを示すブロック図である。For example, the paper (Wllias^, Harrson
Others, 'aNew^pplicatlon or A
dap ve No1se Cancallatl
on”, 1[! IIE! ASSP Vol.
ASSP-34No, Feb, 1986 P
, 21-27) introduce a method for extracting audio signals with a good S/N ratio within an environment surrounded by an acoustic barrier. FIG. 5 is a block diagram showing a noise suppression microphone system when it is applied to an automobile.
上記論文では、騒音はジェット機のエンジン音と風切り
音、音響バリアは酸素マスクであるが、自動車の場合は
騒音は走行騒音、音響バリアは自動車ボディ、または、
ガラス部分と考えられる。In the above paper, the noise is the jet engine sound and wind noise, and the acoustic barrier is the oxygen mask, but in the case of a car, the noise is the running noise, and the acoustic barrier is the car body, or
It is thought to be a glass part.
第５図において、■はフロントガラス４の外側に取り付
けられたマイクロホン、２はフロントガラス４の内側に
取り付けられたマイクロホン、３はマイクロホン１．２
の出力信号Ｐ、ｒを合成して一つの出力信号Ｚを得る合
成回路、８は出力信号２を車内機器に接続するコネクタ
である。In FIG. 5, ■ is a microphone attached to the outside of the windshield 4, 2 is a microphone attached to the inside of the windshield 4, and 3 is a microphone 1.2.
8 is a connector for connecting the output signal 2 to in-vehicle equipment.
また、５は自動車ボディ、６は発声者である運転者、７
は座席、Ｗｌは外側の走行騒音、Ｓ、は運転者６が発声
した音声信号である。In addition, 5 is the car body, 6 is the driver who is the speaker, and 7 is the vehicle body.
is the seat, Wl is the outside running noise, and S is the audio signal uttered by the driver 6.
次に動作について説明する。ハンドフリー自動車電話や
音声制御システムにおいては、使用者の音声を走行騒音
Ｗ、に対してＳ／Ｎ良く取り込むことが重要となる。Next, the operation will be explained. In hands-free car telephones and voice control systems, it is important to capture the user's voice with a good signal-to-noise ratio relative to the driving noise W.
第６図はマイクロホン２とマイクロホンｌに入る音声と
騒音との入力状態を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the input state of sound and noise entering the microphones 2 and 1.
運転者６が音声を発声した際、マイクロホン１゜２の出
力信号Ｐ、ｒは次式で示される。When the driver 6 makes a sound, the output signals P and r of the microphone 1°2 are expressed by the following equations.
ｐ−ｓ、＋ｗ。p-s, +w.
ｒ−５，＋Ｗ。r-5, +W.
ここで、 Ｉ Ｗ。here, I W.
：マイクロホン２に直接入力される音声信号、
二マイクロホン１に直接入力されるノイズ信号、
：フロントガラス４を通してマイクロホン１に入る音声
信号、
：フロントガラス４を通してマイクロホン２に入るノイ
ズ信号、
である。: an audio signal directly input to the microphone 2, a noise signal directly input to the microphone 1, : an audio signal entering the microphone 1 through the windshield 4, and : a noise signal entering the microphone 2 through the windshield 4.
フロントガラス４の遮音性により出力信号Ｐは音声を中
心とする信号、ｒはノイズを中心とする信号となる。Due to the sound insulating properties of the windshield 4, the output signal P becomes a signal mainly consisting of voice, and the output signal r becomes a signal mainly consisting of noise.
第７図は合成回路の機能を示すブロック図である。この
第７図において、２１は適応フィルタ、２２は加算器で
ある。FIG. 7 is a block diagram showing the functions of the synthesis circuit. In FIG. 7, 21 is an adaptive filter, and 22 is an adder.
適応フィルタ２１は、例えば１００タツプのＦＩＲ（有
限インパルスリスポンス）フィルタで構成され、フィル
タ係数は前記論文で示されているように公知のＬ Ｍ
Ｓ （Ｌｅａｓｔ−ｍｅａｎ−ｓｑｕａｒｅｓ）アルゴ
リズムにより、Ｚの値が小さ（なるように更新される。The adaptive filter 21 is composed of, for example, a 100-tap FIR (finite impulse response) filter, and the filter coefficients are the well-known L M as shown in the above paper.
The value of Z is updated to become smaller by the S (Least-Mean-Squares) algorithm.
ＬＭＳアルゴリズムにより信号Ｐの中のノイズ成分は、
適応フィルタ２１の出力信号Ｙにより適応的にキャンセ
ルされ、出力信号Ｚを生じる。According to the LMS algorithm, the noise component in the signal P is
It is adaptively canceled by the output signal Y of the adaptive filter 21 to produce the output signal Z.
以上に示すように、この従来例では、マイクロホン２と
マイクロホンｌはフロントガラス４という音響バリアを
隔てて、しかも両マイクロホンの距離は２０１１程度と
短いため、前記論文に示す条件を満たし、少いタップ数
のＦＩＲフィルタでノイズ成分を除去することができた
。As shown above, in this conventional example, the microphone 2 and the microphone l are separated by the acoustic barrier of the windshield 4, and the distance between the two microphones is as short as 2011, so that the conditions shown in the above paper are satisfied and the taps are small. Noise components could be removed using several FIR filters.
従来の雑音抑制マイクロホンシステムは以上のように構
成されていたので、フロントガラス４の外側のマイクロ
ホンｌが風圧を受ける環境においては、この外側のマイ
クロホンｌ自身が受ける風切り音により新たに雑音を発
声し、雑音抑制能力が低下するという問題点があった。Since the conventional noise suppression microphone system is configured as described above, in an environment where the microphone l on the outside of the windshield 4 is exposed to wind pressure, new noise is generated due to the wind noise received by the microphone l on the outside. However, there was a problem in that the noise suppression ability decreased.
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、風圧を受ける環境下においても、雑音抑制能
力の高い雑音抑制マイクロホンシステムを得ることを目
的とする。This invention was made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a noise suppression microphone system with high noise suppression ability even in an environment where wind pressure is applied.
この発明に係る雑音抑制マイクロホンシステムは、壁面
等に密着させることにより外側と内側の空間を分離し、
遮音性を有する容器と、この容器の外側と内側に設けら
れたマイクロホンと、この両マイクロホン出力を合成す
る手段とを設けたものである。The noise suppression microphone system according to the present invention separates an outside space from an inside space by bringing it into close contact with a wall surface, etc.
This device includes a container having sound insulation properties, microphones provided on the outside and inside of this container, and means for synthesizing the outputs of both microphones.
この発明における容器は所定以上の遮音性を有しており
、壁面外から浸入するノイズ音は容器内と容器外のマイ
クロホンに同一レベルで入力し、壁面内容器外から来る
音については、容器内のマイクロホンに入力する音圧レ
ベルが小さ（なるように作用し、合成手段は両マイクロ
ホンからの信号からノイズ成分を除去するように動作す
る。The container according to the present invention has a sound insulating property higher than a predetermined level, so that noise entering from outside the wall is input to microphones inside the container and outside the container at the same level, and noise coming from outside the container inside the wall is input inside the container. The sound pressure level input to the two microphones is small, and the synthesis means operates to remove noise components from the signals from both microphones.
以下、この発明の雑音抑制マイクロホンシステムの実施
例を図について説明する。第１図はその一実施例の全体
の構成を示す構成説明図であり、この第１図において、
マイクロホンｌ、２、合成回路３、フロントガラス４、
自動車ボディ５、運転者６、座席７、コネクタ８、出力
信号Ｐ、ｒ。Hereinafter, embodiments of the noise suppression microphone system of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration explanatory diagram showing the overall configuration of one embodiment, and in this FIG.
Microphone 1, 2, synthesis circuit 3, windshield 4,
Automobile body 5, driver 6, seat 7, connector 8, output signals P and r.
Ｚは第５図と同じである。Z is the same as in FIG.
また、９はフロントガラス４に密着し、マイクロホンｌ
を密閉する半径５Ｃ１１の半球状の硬質ガラスよりなる
容器、１０はマイクロホン１，２側と合成回路３を連結
するコネクタである。In addition, 9 is in close contact with the windshield 4, and the microphone l
10 is a connector that connects the microphones 1 and 2 side to the synthesis circuit 3.
第２図は上記容器９の部分の拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view of the container 9.
この第２図に示すように、容器９は半径５ｃｍの半球状
に形成されており、その開口端の周縁は平坦なつば部を
有するように形成されている。そのつば部はフロントガ
ラス４に粘着ゴム１１で固定されている。As shown in FIG. 2, the container 9 is formed into a hemispherical shape with a radius of 5 cm, and the peripheral edge of its open end is formed to have a flat brim. The brim portion is fixed to the windshield 4 with adhesive rubber 11.
粘着ゴム１１の片面には、接着剤が塗布されており、こ
の接着剤により、粘着ゴム１１で容器９がフロントガラ
ス４に固定されている。この粘着ゴム１１は塑状変形性
の材質を用いるので、フロントガラス４の任意の位置に
容器９を接着することができる。An adhesive is applied to one side of the adhesive rubber 11, and the container 9 is fixed to the windshield 4 by the adhesive rubber 11. Since the adhesive rubber 11 is made of a plastically deformable material, the container 9 can be adhered to any desired position on the windshield 4.
この容器９の外側（すなわち、フロントガラス４と対面
している側）には、マイクロホンｌが固定ゴムｌａによ
り接着剤を介して固定されている。A microphone 1 is fixed to the outside of the container 9 (that is, the side facing the windshield 4) with a fixing rubber la via an adhesive.
同様にして、容器９の内側（すなわち、運転者６ 側）
面）には、マイクロホン２が固定：ｆＡ２ａにより接着
剤を介して固定されている。Similarly, inside the container 9 (i.e., driver 6 side)
The microphone 2 is fixed to the surface) by means of an adhesive fA2a.
また、容器９内は空間部となっており、マイクロホン１
から導出されるケーブルを貫通する孔が設けられており
、この孔にマイクロホンｌからのケーブルを貫通した後
、孔は密閉用パテ１２にて閉塞されている。In addition, the inside of the container 9 is a space, and the microphone 1
A hole is provided through which the cable led out from the microphone 1 passes, and after passing the cable from the microphone 1 through this hole, the hole is closed with a sealing putty 12.
マイクロホン１．２から導出されたケーブルはコネクタ
１０に接続され、コネクタ１０は第１図で示した合成回
路３の入力端に接続されている。The cable leading from the microphone 1.2 is connected to a connector 10, which is connected to the input end of the synthesis circuit 3 shown in FIG.
これにより、マイクロホン１．２の出力信号Ｐ。This results in an output signal P of microphone 1.2.
ｒは合成回路３に入力されるようになっている。r is input to the synthesis circuit 3.
なお、マイクロホン１と２との距離は約２１である。Note that the distance between microphones 1 and 2 is approximately 21 minutes.
次に動作について説明する。第３図はマイクロホン１．
２に入る音声と騒音との入力状態を示す説明図である。Next, the operation will be explained. Figure 3 shows microphone 1.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating input states of audio and noise that enter 2;
この第３図において、運転者６が音声を発声した際、マ
イクロホン１．２の出力信号Ｐ、ｒは次式で示される。In FIG. 3, when the driver 6 makes a sound, the output signals P and r of the microphone 1.2 are expressed by the following equations.
ＰζＳｓ＋Ｗ４ ｒζＳ ａ ＋Ｗ ｓ ここで、 Ｓ。PζSs+W4 rζS a + Ws here, S.
：マイクロホン２に直接入力される音声信号、
Ｗ、；フロントガラス４を通ってマイクロホンｌに入力
されるノイズ信号、
３４ ｓ容器９を通ってマイクロホン１に入力される
音声信号、
Ｗ４ ：フロントガラス４を通ってマイクロホン１に入
力されるノイズ信号、
ただし、フロントガラス４を通り容器９に入り、さらに
容器９の内部から車室内のマイクロホン２に入るノイズ
信号は容器９の遮音特性が６ｄＢ以上であり、ノイズ信
号Ｗ４に比べ小さいので、無視する。: Audio signal directly input to microphone 2, W, ; Noise signal input to microphone 1 through windshield 4, Audio signal input to microphone 1 through 34s container 9, W4: Windshield 4 However, the noise signal that passes through the windshield 4 and enters the container 9, and further enters the microphone 2 in the vehicle interior from the inside of the container 9, has a sound insulation characteristic of the container 9 of 6 dB or more. , is smaller than the noise signal W4, so it is ignored.
同様に、フロントガラス４を通り、車室内に入り、さら
に容器９の外部から内部へ通り、マイクロホン１に入る
ノイズ信号も容器９の遮音特性が６ｄＢ以上であり、ノ
イズ信号Ｗ、に比べ小さいので無視する。Similarly, the noise signal that passes through the windshield 4, enters the vehicle interior, passes from the outside of the container 9 to the inside, and enters the microphone 1 is smaller than the noise signal W, since the sound insulation property of the container 9 is 6 dB or more. ignore.
合成回路３は前記従来例同様に音声信号を中心とするマ
イクロホンの出力信号Ｐとノイズ信号を中心とするマイ
クロホンの出力信号ｒからノイズ成分を除去するように
動作し、出力信号Ｚを生じる。Similar to the conventional example, the synthesis circuit 3 operates to remove noise components from the microphone output signal P, which is mainly a voice signal, and the microphone output signal r, which is mainly a noise signal, and generates an output signal Z.
おな、上記実施例では、容器９を車室内側に取り付け、
マイクロホン１．２は容器９を挾んで取り付けたが、第
４図に示すように容器９をフロントガラス４の外側に取
り付ける構造にし、フロントガラス４を挾んでマイクロ
ホン１．２を取り付けてもよい。In addition, in the above embodiment, the container 9 is attached to the inside of the vehicle,
Although the microphone 1.2 is attached by sandwiching the container 9, the container 9 may be attached to the outside of the windshield 4 as shown in FIG. 4, and the microphone 1.2 may be attached by sandwiching the windshield 4.
また、上記実施例では、容器９は半径５ｃｍの半球形の
ものを用いたが、容器９の内側と外側の空間が分離でき
る形状であるならば、なんら寸法および形状にこだわる
ものではない。Further, in the above embodiment, the container 9 is hemispherical with a radius of 5 cm, but the size and shape are not critical as long as the space inside and outside of the container 9 can be separated.
さらに、上記実施例では、容器９の材質を硬質ガラスに
したが、６ｄＢ以上の遮音性を有する材質であれば硬質
ガラスでなくてもよい。Further, in the above embodiment, the material of the container 9 is made of hard glass, but it is not necessary to use hard glass as long as the material has a sound insulation property of 6 dB or more.
また、上記実施例では、自動車にこの発明のシステムを
適応したが、用途を自動車用に限るものではなく、家庭
用ガラス、船舶、航空機等にも適応するものである。Further, in the above embodiments, the system of the present invention is applied to automobiles, but the application is not limited to automobiles, but can also be applied to household glass, ships, aircraft, etc.
さらに、上記実施例では、容器９の内側と外側に１個ず
つのマイクロホン１．２を備えているが、複数個であっ
てもよい、そして、容器９の内側と外側のマイクロホン
ｌと２の距離を２ｃｍとしたが、マイクロホンの向きお
よび距離にこだわるものではない。Furthermore, in the above embodiment, one microphone 1.2 is provided inside and one outside the container 9, but it may be provided with a plurality of microphones 1.2, and microphones 1 and 2 are provided inside and outside the container 9. Although the distance was set to 2 cm, the direction of the microphone and the distance are not critical.
以上のように、この発明によれば、遮音性の材質からな
り、壁面と密着させる容器により、内側と外側とを分離
し、この容器の内側と外側とにマイクロホンを設置して
雑音抑制マイクロホンシステムを構成したので、風切り
音などの影響を受けることなく、壁面の外側から浸入す
るノイズに対して壁面内の音声信号をＳ／Ｎ良く出力す
ることができる効果がある。As described above, according to the present invention, the inside and outside are separated by a container made of a sound-insulating material and brought into close contact with a wall surface, and microphones are installed on the inside and outside of this container to create a noise suppression microphone system. With this structure, there is an effect that the audio signal inside the wall can be outputted with a good S/N ratio against noise that enters from outside the wall without being affected by wind noise or the like.
第１図はこの発明の一実施例による雑音抑制マイクロホ
ンシステムの構成を示すブロック図、第２図は同上実施
例における容器の構造を詳しく示した拡大断面図、第３
図は同上実施例におけるマイクロホンに入力する音声と
騒音を示した説明図、第４図はこの発明の他の実施例の
雑音抑制マイクロホンシステムにおける容器の構造を示
す断面図、第５図は従来の雑音抑制マイクロホンシステ
ムを示すブロック図、第６図は従来の雑音抑制マイクロ
ホンシステムにおける音声と雑音とのマイクロホンへの
人力状況を示す説明図、第７図は従来の合成回路の機能
を示すブロック図である。
１．２・・・マイクロホン、１ ａ、２ ａ・・・マイ
クロホン固定ゴム、３・・・合成回路、４・・・フロン
トガラス、９・・・容器、１１・・・粘着ゴムおな、図
中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a noise suppression microphone system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view showing the structure of the container in the same embodiment in detail, and FIG.
The figure is an explanatory diagram showing the voice and noise input to the microphone in the same embodiment as above, FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure of the container in the noise suppression microphone system of another embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 6 is a block diagram showing a noise suppression microphone system. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the state of human input to the microphone for voice and noise in a conventional noise suppression microphone system. FIG. 7 is a block diagram showing the functions of a conventional synthesis circuit. be. 1.2... Microphone, 1 a, 2 a... Microphone fixing rubber, 3... Synthetic circuit, 4... Windshield, 9... Container, 11... Adhesive rubber pot, diagram Inside, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts.
Claims (1)
離し、かつ所定以上の遮音性の材質からなる容器と、こ
の容器の内側に設置された第１のマイクロホンと、前記
容器の外側に設置された第２のマイクロホンと、前記第
１のマイクロホンの出力と前記第２のマイクロホンの出
力を合成して一つの出力を出力する合成手段とを備えた
雑音抑制マイクロホンシステム。A container that separates the outer and inner spaces by being brought into close contact with a wall surface, etc., and is made of a material with a sound insulating property higher than a predetermined level, a first microphone installed inside the container, and a first microphone installed outside the container. A noise suppression microphone system comprising: a second microphone; and a synthesizing means for synthesizing the output of the first microphone and the output of the second microphone to output one output.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1068027A JP2680401B2 (en) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | Noise suppression microphone system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1068027A JP2680401B2 (en) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | Noise suppression microphone system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02246599A true JPH02246599A (en) | 1990-10-02 |
| JP2680401B2 JP2680401B2 (en) | 1997-11-19 |
Family
ID=13361919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1068027A Expired - Fee Related JP2680401B2 (en) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | Noise suppression microphone system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2680401B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001039934A1 (en) * | 1999-11-30 | 2001-06-07 | Japan Science And Technology Corporation | Robot acoustic device |
| US9299360B2 (en) | 2011-01-13 | 2016-03-29 | Nec Corporation | Speech processing apparatus, control method thereof, storage medium storing control program thereof, and vehicle, information processing apparatus, and information processing system including the speech processing apparatus |
-
1989
- 1989-03-20 JP JP1068027A patent/JP2680401B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001039934A1 (en) * | 1999-11-30 | 2001-06-07 | Japan Science And Technology Corporation | Robot acoustic device |
| US7016505B1 (en) | 1999-11-30 | 2006-03-21 | Japan Science And Technology Agency | Robot acoustic device |
| US9299360B2 (en) | 2011-01-13 | 2016-03-29 | Nec Corporation | Speech processing apparatus, control method thereof, storage medium storing control program thereof, and vehicle, information processing apparatus, and information processing system including the speech processing apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2680401B2 (en) | 1997-11-19 |
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