CN101453684B - 声音输入装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种声音输入装置。该声音输入装置包括：差动麦克风、检测器和控制器。其中，差动麦克风被构造来接收包含噪音的声音并生成对应于该声音的第一信号；检测器被构造来检测噪音并且生成对应于检测到的噪音的第二信号；以及控制器被构造来基于第二信号对抑制第一信号的高频分量和改变第一信号中要被抑制的频带这两个操作中的至少一个进行控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种声音输入装置。
背景技术
在电话通话、语音识别或者语音记录的过程中，最好仅对目标语音(用户的语音)进行采集。然而，声音输入装置的使用环境可能包括目标语音以外的声音，比如背景噪音。于是，已经开发了能够去除噪音的声音输入装置。
已知用于在包含噪音的使用环境中去除背景噪音的技术。一种技术使用具有高指向性的麦克风来去除噪音。另一种技术通过利用声波的到达时间差以及后续的信号处理来识别到达声波的方向以去除噪音。
近年来，电子装置的尺寸不断缩小，而用于缩小声音输入装置尺寸的技术正变得越来越重要。在JP-A-7-312638、JP-A-9-331377和JP-A-2001-186241中公开了上述技术思想。
图11图示了一种差动麦克风的频率响应。其水平轴表示频率(kHz)，垂直轴表示输出声压值(分贝)。标号1002是表示假设在声源与差动麦克风的距离大约是25mm(在近讲声音输入装置中，声源被设定在说话者的位置上的情况)的情况下，该差动麦克风的频率与输出值(分贝)之间关系的函数图。标号1004是表示假设在声源与差动麦克风的距离大约是1000mm(噪音与近讲声音输入装置的距离足够远)的情况下，该差动麦克风的频率与输出值(分贝)之间关系的函数图。
尽管已知差动麦克风能提供对远处噪音抑制的效果，如标号1002和1004所示，差动麦克风的敏感度在高频范围会提高。这样，来自差动麦克风的噪音的高频分量很可能得到加重。讲话者语音或者噪音的高频分量趋于加重，会产生不自然的听觉效果或令人厌烦(nagging)的声音质量。
发明内容
因此本发明的一个有利方面是提供一种在保持差动麦克风的特性的同时提供容易听清的(easy-to-hear)声音信号的声音输入装置。
根据本发明的一个方面提供了一种声音输入装置，其包括：差动麦克风、检测器和控制器，其中差动麦克风被构造来接收包含噪音的声音并生成对应于该声音的第一信号；检测器被构造来检测噪音并且生成对应于检测到的噪音的第二信号；以及控制器被构造来基于第二信号对抑制第一信号的高频分量和改变第一信号中要被抑制的频带这两个操作中的至少一个进行控制。
控制器基于检测器的测量结果与预定阈值之间的比较结果，可以控制对从差动麦克风输出的差动信号中高于预定频率的频率分量进行抑制的开启/关闭。
控制器基于检测器的测量结果与预定阈值之间的比较结果可以控制改变要被抑制的频带。
根据本发明，在环境噪音低于预定水平或者高频噪音低的情况下不对从差动麦克风输出的差动信号中的高于预定频率的频率分量进行抑制，而在环境噪音超过预定水平的情况下对高于预定频率的频率分量进行抑制。因此可以提供一种声音输入装置，该装置能够在保持差动麦克风的特性的同时提供容易听清的声音信号，即，一种能够在安静的环境中加重高频带以使得语音清晰、并且在高噪音环境中抑制背景噪音高频带上的加重以提高SNR(信噪比)的声音输入装置。
根据本发明的另一个方面，提供了一种声音输入装置，包括：麦克风、信息接收器和控制器，其中麦克风被构造来接收包括噪音的声音并且产生对应于该声音的信号；信息接收器被构造来接收与所述噪音相关的信息；以及控制器被构造来基于所述信息对抑制该信号的高频分量和改变该信号中要被抑制的频带这两个操作中的至少一个进行控制。
通过来自诸如布置在声音输入装置上的按钮或开关之类的操作部件的操作输入可以接受所述信息。例如，当感觉到环境嘈杂时，用户可以开启噪音抑制模式，在噪音抑制模式下从差动麦克风输出的差动信号中高于预定频率的频率分量会得到抑制。
根据本发明，用户可以依据周围环境来输入噪音抑制模式信息。于是可以提供一种声音输入装置，该装置能够在保持差动麦克风的特性的同时提供容易听清的声音信号，即，一种能够在安静的环境中加重高频带以使得语音清晰、并且在高噪音环境中抑制背景噪音高频带上的加重以提高SNR(信噪比)的声音输入装置。
控制器可以包括低通滤波器，其被构造来抑制高频分量。
控制器基于所述信息可以控制信号是否通过低通滤波器。
控制器可以包括多个被构造来抑制高频分量的低通滤波器，每个低通滤波器都与不同的频带相关。
另外，控制器基于所述信息可以改变信号将要经过的低通滤波器。
控制器可以包括被构造来抑制高频分量的低通滤波器。
并且，控制器基于所述信息可以改变低通滤波器的截止频率。
能够改变截止频率的低通滤波器可以通过使用这样的低通滤波器实现，即能够基于检测器的测量结果或者噪音抑制模式信息来可变地控制电阻并改变低通滤波器的阻值的低通滤波器。
控制器可以包括具有一阶截止特性的低通滤波器来抑制高频分量。
控制器可以包括一种低通滤波器，该低通滤波器的截止频率处于1kHz以上且5kHz以下的范围内。
检测器可以包括被构造来改变差动麦克风的延迟平衡以产生第二信号的发生器。
在差动信号是基于两个麦克风的输入信号而产生的情况下，通过将延迟赋给一个麦克风的输入信号，可以改变差动麦克风的延迟平衡。
在差动信号是基于单个麦克风的输入信号而产生的情况下，可以重置麦克风以改变延迟平衡。
检测器可以通过参考第一信号来生成第二信号。
差动麦克风可以包括：第一麦克风、第二麦克风以及差动信号发生器，其中第一麦克风具有第一振动膜；第二麦克风具有第二振动膜；以及差动信号发生器被构造来生成表示第一麦克风获得的第一电压信号与第二麦克风获得的第二电压信号的差值的差动信号。
检测器可以包括：第一单元和第二单元，其中第一单元被构造来把用于噪音检测的延迟赋给第二电压信号；以及第二单元被构造来基于已被第一单元赋给了延迟的第二电压信号与第一电压信号的差值来生成第二信号。
所述延迟可以被设置为一个时间周期，通过用第一和第二振动膜的中心之间的距离除以音速来得到所述时间周期。
该声音输入装置还可以包括：扬声器和声级控制器，其中扬声器被构造来输出声音信息；以及声级控制器被构造来基于第二信号控制扬声器的声级。
在噪音水平高于预定水平时可以升高扬声器的声级。在噪音水平低于预定水平时可以降低扬声器的声级。
附图说明
参考附图对实施例进行详细说明，其中：
图1图示了一种声音输入装置；
图2图示了一种差动信号抑制控制器；
图3图示了这种差动信号抑制控制器；
图4图示了一种差动麦克风；
图5图示了一种噪音测量部件；
图6图示了这种噪音测量部件；
图7图示了差动麦克风的指向性；
图8图示了差动麦克风的指向性；
图9是示出了开启/关闭差动信号抑制控制器中的低通滤波器的示例操作的流程图；
图10是示出了根据噪音测量结果来控制扬声器声级的示例操作的流程图；
图11图示了差动麦克风的频率响应；
图12图示了差动麦克风的频率响应；
图13图示了差动麦克风的频率响应；
图14图示了一种声音输入装置；
图15图示了一种声音输入装置；
图16是示出了切换差动信号抑制控制器中的低通滤波器的截止频率的示例操作的流程图；
图17示出了假设低通滤波器的截止频率变化时麦克风和滤波器的整体特性。
具体实施方式
现参照附图来对应用了本发明的实施例进行说明。注意本发明不限于下文描述的实施例。本发明包括下述实施例的任意组合。
图1图示了根据此实施例的声音输入装置的构造。
根据此实施例的声音输入装置700包括差动麦克风710。差动麦克风710基于输入至两个声音接收部件的声音信号来生成并输出差动信号730。该差动信号可以基于来自多个麦克风的输入信号产生，或者基于输入至单个麦克风的振动膜的前表面和后表面的声压的差值而产生。
根据此实施例的声音输入装置700包括噪音测量部件740。噪音测量部件740测量差动麦克风周围的噪音并输出测量结果750。噪音测量部件740可以例如通过使用采集噪音的麦克风(例如全向性麦克风)来采集声音并对噪音频谱进行数字检测以测量噪音的幅值。
根据此实施例的声音输入装置700包括差动信号抑制控制器760。差动信号抑制控制器760基于噪音测量部件740的测量结果来抑制从差动麦克风710输出的差动信号730中高于预定频率的频率分量。例如，噪音测量部件740的测量结果750可以同预定阈值进行比较，并且基于比较结果，可以控制对从差动麦克风710输出的差动信号730中高于预定频率的频率分量进行抑制的开启/关闭。
使用低通滤波器可以对差动信号730中高于预定频率的频率分量进行抑制。低通滤波器可以是具有一阶截止特性的滤波器。如图13所示，差动信号的高频范围以一阶特性升高(20dB/dec)。利用具有反向特性的一阶低通滤波器来削弱高频范围能够使差动信号的频率响应保持平坦，从而避免了不自然的听觉效果。
可以将低通滤波器的截止频率设置为1kHz(含)到5kHz(含)之间的任意值。
为低通滤波器设置极低的截止频率会导致压抑的声音，而设置极高的截止频率会产生令人厌烦的高频噪音。优选的是根据麦克风之间的距离将截止频率设置为一个最优值。最优的截止频率取决于麦克风之间的距离。在麦克风之间的距离约为5mm的情况下，低通滤波器的截止频率优选设置为1.5kHz(含)到3kHz(含)范围内的值。
图12图示了在低通滤波器被设置在图11中的差动麦克风的后续级的情况下所获得的频率响应。水平轴表示频率(kHz)，竖直轴表示输出值(分贝)。标号1002’是表示假设在声源与差动麦克风的距离大约为25mm(假设在近讲声音输入装置中，声源处于讲话者位置的情况下)的情况下，该差动麦克风的频率与输出值(分贝)之间的关系的函数图。标号1004’是表示假设在声源与差动麦克风的距离大约为1000mm(噪音与近讲声源输入装置的距离足够远)的情况下，差动麦克风的频率与输出值(分贝)之间关系的函数图。
如标号1002’和1004’所示，通过在差动麦克风的后续级设置低通滤波器，可以抑制附近讲话者和背景噪音的高音加重。
图13图示了差动麦克风的频率响应。水平轴表示频率，竖直轴表示增益。标号1010是表示频率与处在假设的讲话者位置的差动麦克风的增益之间关系的曲线，并且表示处在距离第一麦克风712-1和第二麦克风712-2约25mm处的频率响应。标号1012是表示频率与已经通过设置在差动麦克风后续级中的低通滤波器的差动麦克风的增益之间关系的曲线。
尽管第一麦克风712-1和第二麦克风712-2均表现出平坦的频率响应，但如标号1010所示，差动信号的高频范围在1kHz附近开始以一阶特性(20dB/dec)上升。用具有反向特性的一阶低通滤波器来削弱高频范围使得差动信号的频率响应保持平坦，从而避免了不自然的听觉效果。
随着年龄增长，人耳会表现出高音敏感度降低的趋势，因此加重的高音会依据环境给出更清晰的声音。
在这个实施例中，基于噪音测量部件740的测量结果，可以开启/关闭对输出自差动麦克风710的差动信号中高于预定频率的频率分量的抑制，或者改变要抑制的频带。在环境噪音低于预定水平或者高频噪音低的情况下，在低通滤波器关闭的情况下(即差动信号不通过低通滤波器的情况)输出差动信号。在环境噪音高于预定水平的情况下(在环境噪音水平无论高频或低频均很高的情况下)，在低通滤波器开启的情况下(在差动信号通过低通滤波器的情况下)输出差动信号。因此可以提供这样一种声音输入装置，该装置能够在保持差动麦克风的特性的同时提供容易听清的声音信号，也即，一种能够在安静的环境中加重高频带以使得语音清晰、并且在高噪音环境中抑制背景噪音在高频带上的加重从而可以提高SNR(信噪比)的声音输入装置。
图2和图3图示了根据此实施例的声音输入装置的示例构造。
差动信号抑制控制器760可以包括用于对从差动麦克风710输出的差动信号730中高于预定频率的频率分量进行抑制的滤波器。差动信号抑制控制器760可以将噪音测量部件740的测量结果750同预定阈值进行比较，并确定存在/不存在噪音或者噪音高/低，并且在确定噪音存在或者高时，可以抑制差动信号中高于预定频率的频率分量。
例如，如图2所示，差动信号抑制控制器760可以包括低通滤波器770、切换控制信号生成部件764以及切换部件762，其中低通滤波器770用于去除差动信号730的高频分量；切换控制信号生成部件764根据噪音测量部件740的测量结果750来生成并输出用于切换差动信号730输出路径的切换控制信号766；以及切换部件762用于切换差动信号730的输出路径以使得差动信号730通过低通滤波器770或者将该低通滤波器旁路。切换部件762可以是(例如)开关电路或者选择器电路。
差动信号抑制控制器760将噪音测量部件740的测量结果同一个或多个参考值进行比较，并且基于比较结果来改变从差动麦克风710输出的差动信号730中将要被高频抑制的频带。
例如，如图3所示，差动信号抑制控制器760可以包括多个滤波器(在此示例中为第一低通滤波器772和第二低通滤波器774)、切换控制信号生成部件764以及切换部件762，其中所述的多个滤波器具有不同的截止频带，用于抑制差动信号730中高于预定频率的频率分量；切换控制信号生成部件764根据噪音测量部件740的测量结果生成并输出用于切换差动信号730的输出路径的切换控制信号766；切换部件762用于切换差动信号730的输出路径以使得差动信号730经过第一低通滤波器772或者第二低通滤波器774。切换部件762可以是(例如)开关电路或者选择器电路。
在使用能够改变截止频率的低通滤波器的情况下，基于切换控制信号766，可以进行控制，来改变低通滤波器的截止频率。在使用电阻和电容构成低通滤波器的情况下，通过改变电阻值可以容易地改变截止频率。
例如，可以提供具有1.5kHz的截止频率的第一低通滤波器772和具有10kHz的截止频率的第二低通滤波器774，并且根据噪音水平可以选择这些低通滤波器中的一个。在高噪音的环境中，可以使用具有较低截止频率的第一低通滤波器772来抑制远处的噪音和令人厌烦的高音加重的背景噪音。在噪音较低的环境中，可以使用具有较高截止频率的第二低通滤波器774来提供高音加重的特性。在噪音较低的环境中背景噪音的高频带能量较低，使得所述高音加重的特性不会令人厌烦。讲话者语音的高音被加重，于是弥补了人耳随着年龄增长高音敏感度将下降的问题，提供了清晰的语音。
可以进行如下安排：在噪音高于预定阈值的情况下使用第一低通滤波器772，在噪音低于预定阈值的情况下使用第二低通滤波器774。
图4图示了一种根据本实施例的声音输入装置的差动麦克风的示例构造。
差动麦克风710可以包括具有第一振动膜的第一麦克风712-1、具有第二振动膜的第二麦克风712-2以及差动信号生成部件714。差动信号生成部件714基于第一电压信号S1和第二电压信号S2来生成通过第一麦克风712-1获取的第一电压信号S1与通过第二麦克风712-2获取的第二电压信号S2的差动信号。
通过这种构造，可以认为表示通过第一和第二麦克风获取的第一和第二电压信号之间的差值的差动信号是表示去除了噪音分量的输入语音的信号。根据本发明，可以提供一种能够用生成差动信号的简单构造来实现去除噪音特性的声音输入装置。
在该声音输入装置中，差动信号生成部件生成差动信号而无需执行诸如傅立叶分析处理之类的分析处理。这降低了差动信号生成部件的信号处理工作量，并且允许通过使用极为简单的电路来低成本地生成差动信号。
差动信号生成部件714可以输入通过第一麦克风712-1获取的第一电压信号S1，以预定的放大系数(增益)放大信号S1，并基于以预定增益放大后的第一电压信号S1’与通过第二麦克风712-2获取的第二电压信号S2之间的差值来生成并输出差动信号730。
差动信号生成部件714可以将预定的延迟赋给通过第一麦克风712-1获取的第一电压信号S1和通过第二麦克风712-2获得的第二电压信号S2中的至少一个，并且基于第一电压信号与第二电压信号(其中至少一个被赋给了延迟)之间的差值来生成并输出差动信号。
麦克风是一种将声信号转换成电信号的电声转换器。第一和第二麦克风712-1和712-2可以是分别将第一和第二振动膜(振膜)的振动作为电压信号输出的转换器。
第一和第二麦克风712-1和712-2中的每一个的工作机制不受特别的限制。第一和第二麦克风中的每一个均可以是包含振动膜的电容麦克风。当接收到声波时会振动的振动膜(薄膜)是导电的并且形成电极的一端。电容麦克风的一个电极相对振动膜布置。振动膜和电极构成电容。当声波进入时，振动膜振动，改变了振动膜与电极之间的间隙，从而改变了振动膜与电极之间的电容值。通过输出电容值的变化(例如作为电压的变化)，可以将进入电容麦克风的声波转换成电信号。可以应用于本发明的麦克风不限于电容麦克风。任何公知的麦克风均可应用。例如电动麦克风、电磁麦克风或者压电(晶体)麦克风都可以用作第一和第二麦克风712-1和712-2。
第一和第二麦克风712-1和712-2中的每一个均可以是硅麦克风(Si麦克风)，其具有由硅制成的第一和第二振动膜。使用硅麦克风可使第一和第二麦克风712-1和712-2尺寸小、性能高。在这种情况下，可以在单个半导体基片上实现第一和第二麦克风712-1和712-2。可以将第一和第二麦克风712-1和712-2实现为所谓的MEMS(微机电系统)。例如可以以彼此中心的距离为5.2mm或更小的方式布置第一和第二振动膜12、22。
根据本发明的声音输入装置对第一和第二振动膜的方向定向没有特别的限定。
图5图示了一种根据本实施例的声音输入装置的噪音测量部件的示例构造。
噪音测量部件740对差动麦克风周围的噪音进行测量，并基于第一麦克风712-1获取的第一电压信号和第二麦克风712-2获取的第二电压信号中的至少一个来输出噪音测量结果信号750。
差动信号抑制控制器760基于噪音测量结果信号750来控制抑制从差动麦克风710输出的差动信号中高于预定频率的频率分量。
通过这种方法，根据第一麦克风712-1获取的第一电压信号和第二麦克风712-2获取的第二电压信号来测量差动麦克风周围的噪音。于是不必提供分离的麦克风来测量噪声。
图6图示了一种根据此实施例的声音输入装置的噪音测量部件的示例构造。
噪音测量部件740可以包括噪音检测延迟部件742和噪音测量结果信号生成部件746，其中噪音检测延迟部件742将用于噪音检测的延迟赋给第二麦克风712-2获取的第二电压信号；以及噪音测量结果信号生成部件746用于获得已被噪音检测延迟部件742赋给了用于噪音检测的预定延迟的第二电压信号744与通过第一麦克风712-1获取的第一电压信号S1之间的差值，并且基于该差值生成噪音测量结果信号750。
通过这种构造，可以控制差动麦克风的指向性来检测讲话者语音之外的环境噪音的状态，并且基于检测到的噪音水平，控制对从差动麦克风输出的差动信号中高于预定频率的频率分量进行抑制的开启/关闭、或者控制要被抑制的频带的变化。
图7和图8图示了差动麦克风的指向性。
图7表示两个没有发生相移的麦克风M1和M2的指向性。圆形区域810-1和810-2表示根据麦克风M1、M2的输出之间的差值而得到的指向性。假设连接麦克风M1和M2的直线方向处在0度和180度的角度上，并且垂直于连接麦克风M1和M2的直线方向的方向为90度和270度，则可以发现麦克风M1、M2具有双向指向性，在0度和180度的方向上表现出最大敏感度、而在90度和270度的方向上敏感度为零。
在麦克风M1、M2所捕获的信号之一被赋给了延迟的情况下，指向性会发生变化。例如，在将一个对应于麦克风间隙d除以音速c所得的时间的延迟赋给麦克风M2的输出时，表示麦克风M1、M2的指向性的区域示出图8中标号820所示的心形指向性。在这种情况下，可以实现一个对0度的讲话者方向不敏感的(零)指向性。这使得有可能选择性地去除讲话者的语音并只捕获环境声音(环境噪音)。
例如，在麦克风间隙d为5mm的情况下，假设音速为340m/s，则应当设置14.7μs的延迟量。
这样，可以将用于噪音检测的延迟742设置为用第一和第二振膜的中心之间的距离除以音速而得到的时间。例如，可以把对应于用麦克风间隙d除以音速c所得的时间的延迟赋给第二麦克风712-2获取的第二电压信号，并且基于计算得到的已赋给了延迟的第二电压信号744与通过第一麦克风712-1获取的第一电压信号S1之间的差值，可以生成噪音测量结果信号750。通过设置延迟量、获得声音输入装置的心形指向性、以及将讲话者的位置设置为靠近零指向性的位置，可以提供易于去除讲话者的语音并只捕获环境噪音的指向性，这是一种噪音检测的有利方法。
用于噪音检测的延迟不必是用第一和第二振膜中心间的距离(参见图7中的d)除以音速所得的时间。当把在指向性不敏感的方向成功地设置为讲话者的方向，甚至在讲话者的方向不处在零度时，都可以提供适用于噪音检测的特性，即具有能够去除讲话者的语音并只捕获环境噪音的指向性。例如，可以设置延迟来获得超心形指向性以去除讲话者的语音。
图9是示出了开启/关闭差动信号抑制控制器中的低通滤波器的示例性操作的流程图。
在从噪音测量部件输出的噪音测量结果信号低于预定阈值(LTH)的情况下(步骤S110)，关闭低通滤波器(步骤S112)。在噪音测量结果信号不低于预定阈值(LTH)的情况下(步骤S110)，开启低通滤波器(步骤S114)。开启低通滤波器指的是输出经过低通滤波器的信号。关闭低通滤波器指的是输出未经过低通滤波器的信号。
图16是示出了切换差动信号抑制控制器中的低通滤波器截止频率的示例性操作的流程图。
在从噪音测量部件输出的噪音测量结果信号低于预定阈值(LTH)的情况下(步骤S130)，将低通滤波器的截止频率fc设置为大值(例如，fh＝10kHz)(步骤S132)。在噪音测量结果信号不低于预定阈值(LTH)的情况下(步骤S130)，将低通滤波器的截止频率fc设置为小值(例如，f1＝1.5kHz)(步骤S134)。
图17示出了当低通滤波器的截止频率fc变化时麦克风和滤波器的整体特性。实线示出了差动麦克风的频率响应。在低通滤波器的截止频率fc设置为fl(＝1.5kHz)的情况下，差动麦克风的高频带被抑制，表现出虚线所示的几乎平坦的特性。在低通滤波器的截止频率fc设置为fh(＝10kHz)的情况下，要抑制的频带上移并产生如下特性，即增益在1.5kHz和10kHz之间上升并且在10kHz附近变为平坦，如长短点划线所示。
如图14所示，包括用于输出声音信息的扬声器的声音输入装置可以包括声级控制器770，声级控制器770用于根据噪音测量结果信号750控制扬声器780的声级。
图10是示出了通过噪音检测来控制扬声器声级的示例操作的流程图。
在从噪音测量部件输出的噪音测量结果信号低于预定阈值(LTH)的情况下(步骤S120)，将扬声器的声级设置为第一个值(步骤S122)。在从噪音测量部件输出的噪音测量结果信号不低于预定阈值(LTH)的情况下(步骤S120)，扬声器的声级被设置为大于第一个值的第二个值(步骤S124)。
在从噪音测量部件输出的噪音测量结果信号低于预定阈值(LTH)的情况下，降低扬声器的声级。在从噪音测量部件输出的噪音测量结果信号不低于预定阈值(LTH)的情况下，提高扬声器的声级。
图15图示了另一种根据本实施例的声音输入装置的构造。
根据本实施例的声音输入装置700’包括差动麦克风710。差动麦克风710基于从差动麦克风(两个麦克风)输入的信号生成并输出差动信号730。
基于噪音测量结果而对开启/关闭低通滤波器、改变截止频率fc或扬声器的声级所进行的控制，不只可以使用单个阈值LTH进行，也可以使用多个阈值用滞后来进行。例如可以构造成：当输出的噪音测量结果信号低于阈值LTH1时开启第一模式(低通滤波器关闭)，当输出的噪音测量结果信号高于阈值LTH2时开启第二模式(低通滤波器开启)。
根据此实施例的声音输入装置700’包括噪音抑制模式信息接受部件790。噪音抑制模式信息接受部件790接受与差动麦克风的噪音抑制有关的关于模式设置/改变的噪音抑制模式信息。通过诸如布置在声音输入装置上的按钮或开关之类的操作部件的操作输入可以接受所述噪音抑制模式信息。
根据本实施例的声音输入装置700’包括差动信号抑制控制器760’。差动信号抑制控制器760’基于噪音抑制模式信息792可以控制对从差动麦克风710输出的差动信号中高于预定频率的频率分量进行抑制的开启/关闭。例如，在噪音抑制模式信息792指示第一模式(例如噪音抑制开启模式，高噪音环境模式)时，可以抑制从差动麦克风710输出的差动信号730中高于预定频率的频率分量。在噪音抑制模式信息792指示第二模式(例如噪音抑制关闭模式，安静环境模式)时，不对从差动麦克风710输出的差动信号730中高于预定频率的频率分量进行抑制。
差动信号抑制控制器760’基于噪音抑制模式信息792可以对改变从差动麦克风710输出的差动信号中被抑制的频带(控制在具有不同截止频率的低通滤波器之间进行切换)进行控制。例如，可以使用具有1.5kHz或更高截止频率的第一低通滤波器和具有10kHz截止频率的第二低通滤波器，在噪音抑制模式信息792指示第一模式(例如噪音抑制开启模式，高噪音环境模式)的情况下，使从差动麦克风710输出的差动信号730经过第一低通滤波器以抑制高于1.5kHz的频率分量，并且在噪音抑制模式信息792指示第二模式(例如噪音抑制关闭模式，安静环境模式)的情况下，使从差动麦克风710输出的差动信号730经过第二低通滤波器以抑制高于10kHz的频率分量。
在高噪音的环境下，可以使用具有较低截止频率的第一低通滤波器来抑制远处的噪音和令人厌烦的高音加重的背景噪音。在低噪音的环境中，可以使用具有较高截止频率的第二低通滤波器来提供高音加重的特性。在噪音较低的环境中背景噪音的高频带能量较低，因此所述高音加重的特性不会令人厌烦。讲话者语音的高音被加重，于是弥补了人耳随着年龄增长高音敏感度将下降的问题，提供了清晰的语音。
本发明不限于上述实施例，可以对其进行各种修改。本发明本质上包括与前述实施例中所描述的构造相同的构造(在特征、方法和结果方面相同的构造或者在目标与效果方面相同的构造)。本发明包括将在任意一个上述实施例中描述的构造中非本质的部分用另一部分代替所得到的构造。本发明包含与任意一个前述构造具有相同技术效果的构造或者能够实现与任意一个前述构造相同的目的的构造。本发明包括将公知技术添加到任意一个前述构造中的构造。
Claims (10)
1.一种声音输入装置，其包括：
差动麦克风，其被构造来接收包含噪音的声音并生成对应于该声音的第一信号；
检测器，其被构造来检测噪音并且生成对应于检测到的噪音的第二信号；和
控制器，其被构造来基于第二信号对抑制第一信号的高频分量和改变第一信号中要被抑制的频带这两个操作中的至少一个进行控制，其中：
所述差动麦克风包括：
第一麦克风，其具有第一振动膜；
第二麦克风，其具有第二振动膜；以及
差动信号发生器，其被构造来生成差动信号，该差动信号表示通过所述第一麦克风获取的第一电压信号与通过所述第二麦克风获取的第二电压信号之间的差值；
所述检测器包括：
第一单元，其被构造来把用于噪音检测的延迟赋给第二电压信号；以及
第二单元，其被构造来基于已被第一单元赋给了延迟的第二电压信号与第一电压信号之间的差值来生成第二信号。
2.如权利要求1所述的声音输入装置，其中：
所述控制器包括被构造来抑制高频分量的低通滤波器；以及
所述控制器基于第二信号来控制第一信号是否经过低通滤波器。
3.如权利要求1所述的声音输入装置，其中：
所述控制器包括多个被构造为抑制高频分量的低通滤波器，每个低通滤波器都与不同的频带相关；以及
所述控制器基于第二信号来改变第一信号将要经过的低通滤波器。
4.如权利要求1所述的声音输入装置，其中：
所述控制器包括被构造为抑制高频分量的低通滤波器；以及
所述控制器基于第二信号来改变低通滤波器的截止频率。
5.如权利要求1所述的声音输入装置，其中：
所述控制器包括具有一阶截止特性的低通滤波器来抑制高频分量。
6.如权利要求1所述的声音输入装置，其中：
所述控制器包括低通滤波器，该低通滤波器的截止频率处于1kHz以上且5kHz以下的范围内。
7.如权利要求1所述的声音输入装置，其中：
所述检测器包括被构造来改变所述差动麦克风的延迟平衡以产生第二信号的发生器。
8.如权利要求1所述的声音输入装置，其中：
所述检测器通过参考第一信号来生成第二信号。
9.如权利要求1所述的声音输入装置，其中：
所述延迟被设置为用第一和第二振动膜的中心之间的距离除以声速得到的时间周期。
10.如权利要求1所述的声音输入装置，还包括：
扬声器，其被构造来输出声音信息；以及
声级控制器，其被构造来基于第二信号控制所述扬声器的声级。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Free format text: FORMER OWNER: FUNAI ELECTRIC ADVANCED APPLIED TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE INC. Effective date: 20150702 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20150702 Address after: Osaka Patentee after: Funai Electric Co., Ltd. Address before: Osaka Patentee before: Funai Electric Co., Ltd. Patentee before: Funai Electric Advanced Applied Technology Research Institute Inc. |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140507 Termination date: 20161208 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |