JP2002171591A

JP2002171591A - ステレオマイクロホン装置、雑音低減処理方法及び装置

Info

Publication number: JP2002171591A
Application number: JP2000368902A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Ozawa; 一彦小沢
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-12-04
Filing date: 2000-12-04
Publication date: 2002-06-14

Abstract

(57)【要約】【課題】ステレオマイクを用いて良好なタッチノイズ
等の低減を行う。【解決手段】マイク１１はマイク１２、１３に対向し
て設けられる。このマイク１２及び１３の出力はそれぞ
れ増幅器１４及び１５、遅延回路２１及び２２を介して
加算器２４及び２５の＋側端子に入力される。また増幅
器１４及び１５の出力信号は、それぞれ１／２減衰器１
７及び１８で−６ｄＢに減衰され、加算器１９で加算さ
れて加算器２０の＋側端子に入力される。またマイク１
１の出力は増幅器１６を介して加算器２０の−側端子に
入力される。この減算された出力が適応フィルタ２３に
入力され、この適応出力信号が加算器２４及び２５の−
側端子に入力される。そしてこれらの加算器２４及び２
５の出力が端子２９及び３０から出力されると共に、１
／２減衰器２６及び２７で−６ｄＢに減衰され、加算器
２８で加算されて残差入力信号として適応フィルタ２３
に入力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば民生用のカ
メラ一体型の記録装置に使用して好適なステレオマイク
ロホン装置、雑音低減処理方法及び装置に関する。詳し
くは、撮影者のカメラハンドリングやキー操作等により
発生するタッチノイズやクリックノイズを、内蔵するマ
イクロホンでピックアップし、適応処理を行うことによ
って記録される入力音声信号からこれらのノイズを効果
的に低減するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば民生用のデジタルビデオカメラ等
のカメラ一体型記録装置においては、音声は内蔵される
マイクロホン（以下、マイクと略称する）により収音さ
れる場合がほとんどである。一方、近年は機器の小型化
が進み、撮影者はカメラ撮影時や機能スイッチ等の操作
時に、不用意に内蔵マイク付近に触れてしまいタッチノ
イズが発生してしまう恐れがある。また、撮影中に操作
を必要とするズームスイッチやカメラの特殊効果スイッ
チの操作時にも同様にキャビネットを伝播した振動がマ
イクに混入し、再生時に聞き苦しいノイズを発生する場
合がある。

【０００３】また周囲が比較的に静かな場所で撮影する
場合には、内部の自動利得制御（Automatic Gain Conto
rol ：以下、ＡＧＣと略称する）回路によりマイク感度
が上がるため、わずかなタッチノイズでも非常に耳障り
になる。さらにカメラ一体型記録装置では、一般的に無
指向性マイクを演算回路により有指向特性をもたせて使
用しているため、有指向特性特有の近接効果によりこれ
らのノイズ周波数の低域が持ち上がってしまい、低音が
強調されるためにこれらのノイズが目的とする音声信号
よりも目立ってしまうことも多いものである。

【０００４】このようなタッチノイズを低減するため
に、従来は、例えば内蔵する無指向性マイクのマイクロ
ホンユニットをキャビネットからゴムダンパー等のイン
シュレータで浮かせる構造をとったり、またゴムワイヤ
ー等でマイクロホンユニットを中空に浮かすような構造
をとることで、キャビネットから伝わる振動を吸収しマ
イクにこれらのノイズが伝わらないようにしていた。

【０００５】しかしこの方法においてもすべての振動を
抑えることは出来ず、強振動や振動周波数によってはイ
ンシュレータの効果がなかったり、逆に固有の周波数で
共振振動する場合もあり、構造設計が難しく、コストダ
ウンや小型化の阻害要因になっていた。また、タッチノ
イズ等によるノイズは振動発生と同時に音も空気中を伝
播し、タッチ音として音声とともにマイクに入力される
ために、従来の振動ノイズのみによる低減方法では限界
がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】これに対して本願出願
人は先に、特開平５−１７３５８２号公報の雑音低減装
置において、適応フィルタを用いた適応型雑音低減装置
（Adaptive Noise Cancellar：以下、ＡＮＣと略称す
る）で、アクティブに振動ノイズを低減する回路を提案
した。このＡＮＣ装置の一般的なブロック図を図１７に
示し説明する。

【０００７】まず主要入力用マイク８１には必要とする
音声が入力され、参照入力用マイク８２にはターゲット
とするノイズと相関性の高い音が入力されるようにシス
テムが構成される。そこで主要入力用マイク８１からの
信号１Ｓには音声信号以外にノイズ信号が含まれてお
り、さらに遅延回路８３を通して加算器８４の＋側端子
に接続される。また参照入力用マイク８２からの信号２
Ｘは適応フィルタ８５に入力され、適応処理により先の
信号１Ｓに含まれるノイズ信号と近似した疑似ノイズ信
号５Ｙを出力し、加算器８４の−側端子に入力されて前
記信号１Ｓから減算される。

【０００８】したがって加算器８４の出力信号４Ｅは、
本来目的とするノイズのない音声信号として出力端子８
６に出力される。それと共にこの出力信号４Ｅは適応フ
ィルタ８５に帰還されて適応処理に使用される。ここで
先の遅延回路８３の遅延量は、適応フィルタ８５による
処理時間遅延分の補正を含めて、最もノイズ低減効果の
上がるように設定される。

【０００９】さらに上述の適応フィルタ８５について、
図１８のブロック図でさらに詳細に説明する。この適応
フィルタのアルゴリズムとしては種々の方法が提案され
ているが、一般に比較的収束スピードが速く、演算回路
規模が少ないことから最小２乗（Least Mean Square ：
以下、ＬＭＳと略称する）法がよく使用される。またこ
のような回路は、回路構成のすべてがＤＳＰ、デジタル
ＬＳＩによるハードウェアやマイクロコンピュータによ
るソフトウェアで処理可能なものである。

【００１０】そこで図１８において、参照入力Ｘは図１
７の信号２Ｘに相当し、破線で囲まれる適応フィルタと
ＬＭＳ演算処理に入力される。適応フィルタは一般的に
はタップ数が数百タップ程度のＦＩＲデジタルフィルタ
で構成されており、それぞれのタップにあるフィルタ係
数ＷをＬＭＳアルゴリズムにしたがって適応的に更新し
ていく。ここでは（ｍ＋１）タップのＦＩＲフィルタを
示しており、Ｄ１〜Ｄｍは単位サンプリング時間の遅延
Ｚｅｘｐ（−１）であり、Ｘ０〜Ｘｍはそれぞれの遅延
が施された信号であり、Ａ０〜Ａｍは係数乗算用の乗算
器であり、Ｗ０〜Ｗｍは乗算器の係数である。そしての
乗算器の出力は加算器にてすべて加算されて適応出力Ｙ
として出力される。

【００１１】したがって適応出力Ｙは以下に示す（１）
式で表わされる。

【数１】ここで上記Ｙは図１７の信号５Ｙに相当する。さらにＬ
ＭＳ演算処理は、前述の参照入力Ｘと残差入力Ｅから以
下に示す（２）式にしたがってそれぞれの適応フィルタ
係数Ｗ０〜Ｗｍを更新していく。Ｗ_k+1＝Ｗ_k＋２μ・Ｅ_k・Ｘ_k ・・・・・・（２）式

【００１２】この（２）式において、それぞれの小文字
ｋは時間経過を表わしており、一例でｋを単位サンプリ
ング毎の更新とすればｋサンプリング目に対して（ｋ＋
１）は（ｋ＋１）サンプリング目の信号を表わしてい
る。またμはステップゲインもしくはステップサイズと
呼ばれ、ＬＭＳアルゴリズムにおける収束スピードを決
定するパラメータであり、大きいと収束が早くなるが収
束後の精度が落ち、逆に小さいと収束は遅くなるが収束
後の精度が上がるため、使用する適応システム条件によ
り最適化して設定される。また残差入力Ｅは図１７にお
ける信号６Ｅに相当する。

【００１３】このようにして、ＬＭＳ演算処理は適応フ
ィルタにおける適応フィルタ係数Ｗを、残差入力Ｅに含
まれる参照入力Ｘに相関の高い信号を常に最小にするよ
うに（１）式で更新するため、図１７における参照入力
にノイズを入力することで主要入力に含まれるノイズ成
分を最小にすることができる。

【００１４】しかし一般的には参照入力にノイズだけを
入力することが難しい場合が多く、特に小型の民生用ビ
デオカメラにおいては主要入力マイクと参照入力マイク
を隔離して離すことは不可能であり、図１７の破線で示
すように音声も参照入力マイクに入力されてしまうため
に、本来必要とする音声信号まで除去してしまう問題が
あった。

【００１５】また仮に隔離できたとしても、逆に主要入
力マイク近傍のタッチノイズを参照入力マイクで拾うこ
とができないため、ノイズの相関性が無くなり低減効果
を落としていた。また参照入力マイクを、たとえば振動
ピックアップ等に置換えたとしてもマイク近傍のキャビ
ネット振動のみをピックアップすることは難しく、やは
り音声が漏れ込んだり、構造上の制約から設置できなか
ったり、また設置できたとしても小型化、コストダウン
の阻害要因にもなっていた。

【００１６】この出願はこのような点に鑑みて成された
ものであって、解決しようとする問題点は、例えば民生
用のカメラ一体型記録装置において適応処理によるタッ
チノイズ等の低減を行う場合に、従来の装置では、例え
ばＬＭＳ演算処理を行う際の参照入力にノイズだけを入
力することが困難であり、また参照入力マイクには音声
も入力されるために本来必要な音声信号まで除去してし
まう恐れがあるなど、良好なタッチノイズ等の低減を行
うことができなかったというものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】このため本発明において
は、特殊な構造のステレオマイクロホン装置を発明し、
そこに設けられるマイクロホンユニットの出力の差信号
を例えばＬＭＳ演算処理を行う際の参照入力信号とする
ようにしたものであって、これによれば、例えば適応処
理により雑音低減を行う際の参照入力にノイズ成分だけ
を入力することができ、音声信号を誤って除去してしま
うこともなく、良好なタッチノイズ等の低減を行うこと
ができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】すなわち本発明のステレオマイク
ロホン装置においては、所定の間隔をもって同一方向に
受音面を向けた無指向性の第１のマイクロホンユニット
及び第２のマイクロホンユニットと、第１及び第２のマ
イクロホンユニットに対して所定の間隔をもって受音面
を向い合わせに配置した無指向性の第３のマイクロホン
ユニットとからなり、第１及び第２のマイクロホンユニ
ットと第３のマイクロホンユニットを結合部材により結
合し、第１及び第２のマイクロホンユニットと第３のマ
イクロホンユニットの対向する間隔部に外部よりの音声
を入射するための音声入射部が設けられた構造を有して
なるものである。

【００１９】また、本発明の雑音低減処理方法及び装置
においては、上述のステレオマイクロホン装置を有し、
第１及び第２のマイクロホンユニットからの出力を適応
フィルタの主要入力信号とし、第１及び第２のマイクロ
ホンユニットからの出力に減衰器を介して加算した和信
号から第３のマイクロホンユニットからの出力を減算し
た差信号を適応フィルタの参照入力信号としてなるもの
である。

【００２０】さらに本発明においては、上述の雑音低減
処理方法及び装置において、参照入力信号を第１の適応
フィルタと第２の適応フィルタに入力し、第１のマイク
ロホンユニットからの主要入力信号から第１の適応フィ
ルタからの第１の疑似ノイズ信号を減算し、第２のマイ
クロホンユニットからの主要入力信号から第２の適応フ
ィルタからの第２の疑似ノイズ信号を減算し、第１の疑
似ノイズ信号を減算した出力を第１の適応フィルタの残
差入力信号として入力し、第２の疑似ノイズ信号を減算
した出力を第２の適応フィルタの残差入力信号として入
力してなるものである。

【００２１】以下、図面を参照して本発明を説明する
に、まず図１は本発明を適用したステレオマイクロホン
装置の第１の実施形態の構造を示す構成図である。すな
わち図１の（ａ）は前面図であり、図１の（ｂ）は断面
図である。また図２にはその斜視図を示す。

【００２２】この図１において、３個のマイクロホンユ
ニット１、２、３が設けられる。これらの内の第１及び
第２のマイクロホンユニット２、３は、所定の間隔をも
って同一方向に受音面を向けた無指向性のマイクロホン
ユニットである。また第３のマイクロホンユニット１
は、第１及び第２のマイクロホンユニット２、３に対し
て所定の間隔をもって受音面を向い合わせに配置した無
指向性のマイクロホンユニットである。そしてこれらの
マイクロホンユニット１、２、３には、それぞれ振動板
４、５、６が設けられる。

【００２３】さらにマイクロホンユニット１と２及びマ
イクロホンユニット１と３は、それぞれ受音面側を対向
して所定の空間を設けて結合子７により結合される。そ
してマイクロホンユニット２、３とマイクロホンユニッ
ト３１の対向する間隔部に、外部よりの音声を入射する
ための孔もしくは隙間からなる音声入射部Ｘが設けられ
た構造を有する。また第１〜第３のマイクロホンユニッ
ト１〜３には、それぞれ＋側と−側出力端子からなる、
端子８、９、１０が設けられる。

【００２４】ここでマイクロホンユニット１と２及びマ
イクロホンユニット１と３は受音面側を対向して所定の
空間を設けて結合子７により結合されており、結合子７
に設けられた孔もしくは隙間からなる音声入射部Ｘより
音が入射し、それぞれのマイクロホンユニットの振動板
４、５、６を振動させることにより音声を電気信号に変
換し、それぞれのマイクロホンユニットの出力端子８〜
１０より出力するものである。

【００２５】従って例えばカメラ一体型ＶＴＲにおいて
は、図２のように前面の矢印方向から音声が入射するよ
うに取り付けられ、マイクロホンユニット２が左チャン
ネル（もしくは右チャンネル）用マイクになり、マイク
ロホンユニット３が右チャンネル（もしくは左チャンネ
ル）用マイクになり、マイクロホンユニット１がノイズ
ピックアップ用マイクになる。

【００２６】さらに図１の構造を有するマイクに音声及
び振動ノイズが入力された場合の様子を図３に示し説明
する。まず図３のＡは音声が入力した場合を示してお
り、音声は疎密波として結合子７に設けられた隙間Ｘよ
り入力しマイクロホンユニット１、２及びマイクロホン
ユニット１、３の間に設けられた空間内で音声レベルに
応じてそれぞれの振動板４〜６を振動させる。

【００２７】この時この空間は可聴帯域の音波の波長よ
り十分小さく設定されているために、振動板４〜６は入
力波長に対してほぼ同位相で互いに逆方向に振動する。
従って出力端子８〜１０の＋側及び−側出力端子間には
図示したように、たとえば振動板が実線のように振動し
た場合に実線の波形で出力されるとすれば、破線のよう
に振動した場合には破線の波形で出力されるために出力
信号は互いに同相になる。

【００２８】これに対して図３のＢは、振動ノイズが入
力した場合を示しており、例えば振動が矢印で示した方
向に発生した場合、振動板は質量をもつためその振動に
ついて行けず、加えられた振動レベルに比例した大きさ
で振動するためにノイズ信号に変換され出力される。

【００２９】しかし結合子７は強固にマイクロホンユニ
ット１、２、３を結合しているために、振動板４、５及
び４、６は同位相で同方向に振動する。従って出力端子
８〜１０の＋側及び−側出力端子間には図示したよう
に、振動板が実線のように振動した場合に実線の波形で
出力されるとすれば、破線のように振動した場合には破
線の波形で出力されるために出力信号は互いに逆相にな
る。

【００３０】次に図４は本発明を適用したステレオマイ
クロホン装置の第２の実施形態の構造を示す構成図であ
る。すなわち図４の（ａ）は上面図であり、図４の
（ｂ）は断面図である。また図５にはその斜視図を示
す。なお、図４、図５において、上述の図１、図２の実
施形態と対応する部分には同一の符号を附して重複の説
明を省略する。

【００３１】この図４において、図５に示すように第２
の実施形態の構造では、音声の入射方向が第１の実施形
態と異なっており、例えばカメラ一体型ＶＴＲにおいて
は、矢印方向から音声が入射するように取り付けられ、
マイクロホンユニット２が左チャンネル（もしくは右チ
ャンネル）用マイクになり、マイクロホンユニット３が
右チャンネル（もしくは左チャンネル）用マイクにな
り、マイクロホンユニット１がノイズピックアップ用マ
イクになる。

【００３２】また同様に図６のＡ、Ｂに音声が入力した
場合と、振動ノイズが入力した場合を示すが、それぞれ
図３のＡ、Ｂと同様であり重複するため説明を割愛す
る。

【００３３】さらに図７にて近接配置される３つのマイ
クについてさらに詳細に説明する。まず距離間隔ｄ１を
もって配置されるマイクロホンユニット７１及び７２
と、マイクロホンユニット７１と７２を結ぶ直線の中点
から距離間隔ｄ２をもって配置されるマイクロホンユニ
ット７３に音源Ａ方向から振幅ａの余弦波が入力した場
合に、一般的には音源Ａが間隔ｄ１及びｄ２に対して十
分遠い距離にあると考えられる。

【００３４】そこでそれぞれのマイクロホンユニット７
１〜７３に、音波は平行に入射すると考えられ、さらに
間隔ｄ１及びｄ２が音源Ａの波長よりも十分に短いとす
れば、マイクロホンユニット７１、マイクロホンユニッ
ト７２、マイクロホンユニット７３からそれぞれ出力さ
れる信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、（３）式、（４）式、
（５）式で表わされる。

【００３５】信号Ｓ１＝ａ・ｃｏｓ（ωｔ）・・・・・・（３）式信号Ｓ２＝ａ・ｃｏｓ（ωｔ−Φ１）・・・・・・（４）式信号Ｓ３＝ａ・ｃｏｓ（ωｔ−Φ２）・・・・・・（５）式

【００３６】この式において、位相Φ１は、マイクロホ
ンユニット７２と音源方向を結ぶ直線とマイクロホンユ
ニット７１からおろした垂線とが交わる点ｃと、マイク
ロホンユニット７２との距離分の位相差であり、位相Φ
２は、図示したように間隔ｄ１及びｄ２に依存する音源
Ａ方向からの位相差である。従って信号Ｓ２は信号Ｓ１
に対して位相Φ１だけ遅れた同じ振幅ａの信号となり、
信号Ｓ３は信号Ｓ１に対して位相Φ２だけ遅れた同じ振
幅ａの信号となる。

【００３７】ここでマイクロホンユニット７１、マイク
ロホンユニット７２は図１及び図４におけるマイクロホ
ンユニット２、３に相当し、後段のステレオ演算処理に
てステレオ音場を得るに必要なマイク間隔をもって配置
され、例えば間隔ｄ１は１０mm〜３０mm程度に設定され
る。またマイクロホンユニット３は同図のマイクロホン
ユニット１に相当し、ノイズピックアップ用に使用さ
れ、例えば間隔ｄ２は数mm程度にして配置されるため、
通常はｄ１＞ｄ２となるように設定される。

【００３８】従ってこのステレオマイクロホン装置にお
いて、それぞれのマイクロホンユニット７１〜７３から
は、それぞれ同じ振幅で互いに所定の位相関係を有する
音声信号Ｓ１〜Ｓ３を取り出すことができる。そしてこ
れらの音声信号Ｓ１〜Ｓ３を用いて、所望のタッチノイ
ズ等の低減と、ステレオ演算処理によるステレオ音場を
得ることができるものである。

【００３９】そこでさらに図８に本発明による雑音低減
処理方法及び装置の第１の実施形態のブロック図を示
し、上述の図１または図４のマイク構造をもつノイズ低
減回路の説明をする。

【００４０】図８において、まずマイク１１は図１また
は図４のマイクロホンユニット１であり、マイク１２、
１３はそれぞれ同図のマイクロホンユニット２もしくは
３（ただし結合子等は図示せず）である。これらのマイ
ク１〜３の−側の出力端子は回路の接地端（ＧＮＤ）に
接地されており、＋側端子から出力信号が取り出される
ものである。

【００４１】さらにマイク１２及び１３の出力は増幅器
（ＡＭＰ）１４及び１５に入力されて増幅され、それぞ
れ遅延回路２１及び２２を介して加算器２４及び２５の
＋側端子に入力される。また増幅器１４及び１５で増幅
された信号は、それぞれ１／２減衰器１７及び１８にて
それぞれ−６ｄＢに減衰されて、加算器１９で両者が加
算される。さらに加算器１９の出力が加算器２０の＋側
端子に入力される。

【００４２】またマイク１１の出力は増幅器（ＡＭＰ）
１６で増幅された後、上述の加算器２０の−側端子に入
力され、加算器１９から供給される＋側端子の信号から
減算される。この減算された出力が適応フィルタ２３に
入力され、適応フィルタ２３の適応出力信号が上述の加
算器２４及び２５の−側端子に入力されて、遅延回路２
１及び２２から供給される＋側端子の信号からそれぞれ
減算される。

【００４３】そしてこれらの加算器２４及び２５の出力
が端子２９及び３０から出力されると共に、加算器２４
及び２５の出力が１／２減衰器２６及び２７にてそれぞ
れ−６ｄＢに減衰されて、加算器２８で両者が加算され
る。そして加算器２８で加算された出力が残差入力信号
として適応フィルタ２３に入力される。

【００４４】さらに図８の動作を説明する。まずマイク
１１〜１３は特性の揃った無指向性マイクとし、増幅器
１４〜１６のゲイン特性が等しいとすれば、ここに音声
信号が入力すると、図７で説明したようにそれぞれの出
力信号はレベルが等しく、間隔ｄ１、ｄ２による時間遅
延のみが施された信号となる。

【００４５】そこで増幅器１４及び１５からの出力を各
々−６ｄＢに減衰して加算した加算器１９の出力は、図
７に示した音源Ａがどの方向にあってもマイクロホンユ
ニット７１とマイクロホンユニット７２の中点（ｄ１／
２）に、つまりマイクロホンユニット７３と対向した位
置にマイクを仮想配置した時の出力信号となり、音声信
号に対応したマイクロホンユニット７３の出力と信号レ
ベルは等しく、間隔ｄ２のみに依存する遅延差をもつ
が、振動ノイズに対しては同時に振動するため位相差を
もたない。。

【００４６】そこで図８において、加算器２０の出力信
号は間隔ｄ２が入力する音声の波長に対して十分に小さ
いため、図３及び図６のＡで説明したように同相、同レ
ベルである音声信号はキャンセルされ、同図のＢで説明
したように逆相、同レベルである振動ノイズは＋６ｄＢ
される。そしてこの振動ノイズのみが適応処理における
参照入力信号として適応フィルタ２３に入力される。さ
らに遅延回路２１及び２２と、適応フィルタ２３、加算
器２４及び２５は、図１７に説明したＡＮＣ装置を構成
しており、また適応フィルタ２３は図１８と同様に構成
されている。

【００４７】このため加算器２４及び２５においては、
遅延回路２１及び２２にて増幅器１４及び１５からの信
号に遅延処理を施した信号に含まれる参照入力信号の振
動ノイズと相関のあるノイズ成分を、適応フィルタ２３
からの適応信号出力、つまり疑似ノイズ信号として減算
することで、加算器２４及び２５の出力からは振動ノイ
ズと振動ノイズに相関のある音ノイズの両者を低減した
音声信号が端子２９及び３０から出力される。

【００４８】さらにこの加算器２４及び２５の出力は１
／２減衰器２６及び２７にて−６ｄＢに減衰されて加算
器２８にて加算されることで、両信号の平均的なノイズ
信号と音声信号が残差信号として適応フィルタ２３に帰
還されて適応処理に使用される。

【００４９】このようにして、図８に示す本発明の雑音
低減処理方法及び装置の第１の実施形態においては、従
来のステレオ演算処理用マイクの近傍にノイズピックア
ップ用マイクを設置することで、容易にマイク付近で発
生するタッチノイズ等による振動ノイズ、及び同時に発
生した空気中を伝播するノイズ音を除去することが可能
になる。

【００５０】さらに図９に本発明による雑音低減処理方
法及び装置の第２の実施形態のブロック図を示し、上述
の図１または図４のマイク構造をもつノイズ低減回路の
説明をする。なお、以下の説明で上述の図８と対応する
部分には同一の符号を附して重複の説明を省略する。

【００５１】すなわち図９においては、適応フィルタが
一般的にはデジタル処理で実現されるため、システムの
ＬＳＩ化を考慮した場合であり、さらにタッチノイズの
ような音声信号と比較して微少レベルのノイズを効率よ
く除去するために必要な機能を盛り込んだものである。
ここでまずマイク１１〜１３及び増幅器１４〜１６は図
８と同様の構成である。そしてこれらの増幅器１４、１
５、１６の出力信号はアナログ−デジタル変換器（ＡＤ
Ｃ）３１、３２、３３に入力されてそれぞれデジタル信
号に変換され、以降はデジタル信号で処理される。

【００５２】そこで図９において、図８の１／２減衰器
１７及び１８に相当する１／２減衰器３４及び３５はビ
ットシフト演算器で構成される。そしてこれらの信号が
デジタルの加算器３６で加算されてデジタルの加算器３
７の＋側入力に入力される。さらにこの加算器３７の−
側入力にはアナログ−デジタル変換器３３からの信号が
入力される。これにより加算器３７の出力にはデジタル
信号の振動ノイズ信号が抽出される。

【００５３】ここで前述したようにタッチノイズにおけ
る振動ノイズは音声信号と比較しても微少レベルである
ため増幅器４０にてレベルを増幅して適応フィルタ４３
に入力する。すなわちこの装置において、適応フィルタ
は主要入力信号帯域内のノイズに対して、参照入力信号
のパワーの大きいノイズ帯域から除去していくため、参
照入力信号を増幅して最適レベルでノイズ信号を適応フ
ィルタに入力するようにしている。

【００５４】また遅延回路３８及び３９、適応フィルタ
４３、加算器４１及び４２、１／２減衰器４４及び４
５、加算器４６は、図８の遅延回路２１及び２２、適応
フィルタ２３、加算器２４及び２５、１／２減衰器２６
及び２７、加算器２８と同機能であるため説明は割愛す
る。

【００５５】さらに加算器４６からの残差信号に挿入さ
れたリミッタ回路４７について説明する。リミッタ回路
４７は適応フィルタ４３に入力される残差信号の大レベ
ル部分をクリップするためのものであり、この理由は適
応処理が進むと残差信号はほとんどが音声信号となりノ
イズ成分は微少レベルになるため、リミッタ回路４７に
て所定のレベル以上は適応フィルタ４３に入力しないよ
うにしているものである。

【００５６】ここで例えば音声信号が残差信号として適
応フィルタに入力してしまうと、種々の音声信号には除
去ターゲットとするノイズ信号と似た帯域の信号も存在
しているため、このような信号が適応フィルタに入力さ
れると適応フィルターはノイズ成分が増加したものとし
て、この音声信号を除去してしまう不具合が生ずる恐れ
がある。そこでリミッタ回路４７で設定される所定のク
リップレベル以上は音声信号をクリップすることでこの
不具合を最小にしている。すなわちリミッタ回路４７で
設定されるクリップレベルは、主要入力信号に含まれる
ターゲットとするノイズ信号の最大値付近に設定され
る。

【００５７】以上のように図９に示す雑音低減処理方法
及び装置の第２の実施形態においては、ほとんどの処理
がデジタル回路で構成できるため容易に大規模ＬＳＩに
組み込めて機器の小型化、ローコスト化を実現でき、さ
らにタッチノイズ等の微少レベルノイズに最適なノイズ
低減が実現できる。

【００５８】また図１０において、本発明による雑音低
減処理方法及び装置の第３の実施形態について説明す
る。すなわち図１０は、上述の図８、図９の実施形態で
はマイク１２、１３からの２つ主要入力信号に対して適
応フィルタは１つで構成することで、回路規模の最小化
を図りつつノイズ低減を行っていた。これはマイク１
２、１３に含まれるノイズ成分は、マイクが互いに近接
配置されるために、相関性が高いものが支配的であるこ
とにより実現できたものである。

【００５９】これに対して図１０の実施形態では、マイ
ク１２と１３のマイク間隔ｄ１が大きくなり、主要入力
信号に含まれるノイズ信号の遅延差が大きくなっている
場合にも最適にノイズ除去が可能な実施形態を示したも
のである。なお、この実施形態は図９に示した構成と対
応するものとし、同機能ブロックには同一符号を付して
説明を割愛して説明する。

【００６０】そこで図１０において、まず増幅器４０か
らの出力は適応フィルタ５１及び５２に入力され、両者
に共通な参照入力信号として使用される。そして適応フ
ィルタ５１からの適応出力信号は加算器４１の−側端子
に入力され、遅延回路３８で遅延処理が施されたマイク
１２からのデジタル信号から減算される。さらに加算器
４１からの出力は端子５５から出力されると共にリミッ
タ５３に入力され、所定の音声レベルがクリップされて
先の適応フィルタ５１に残差信号として入力される。

【００６１】同様にして適応フィルタ５２からの適応出
力信号は加算器４２の−側端子に入力され、遅延回路３
９で遅延処理が施されたマイク１３からのデジタル信号
から減算される。さらに加算器４２からの出力は端子５
６から出力されると共にリミッタ５４に入力され、所定
の音声レベルがクリップされて先の適応フィルタ５２に
残差信号として入力される。

【００６２】これにより、本発明による雑音低減処理方
法及び装置の第３の実施形態においては、マイク１２及
び１３からの２つの主要入力信号に対して、それぞれ適
応フィルタ５１及び５２で独立にノイズ信号が除去され
るため、それぞれの主要入力信号に対して最適なノイズ
除去を行うことができるものである。

【００６３】さらに図１１においては、本発明による雑
音低減処理方法及び装置の第４の実施形態について説明
する。ここで上述の実施形態では、いずれもマイク１
１、１２、１３と、増幅器１４、１５、１６は、それぞ
れ特性が揃っていることを前提に説明してきたが、実際
にはマイクの製造ばらつきや、オペアンプ等のアナログ
回路で構成されるＡＭＰは、オペアンプ自身や外付け抵
抗の部品ばらつきで特性やゲインが揃わないことが多
い。

【００６４】一例として、マイクは通常±２〜±４ｄＢ
程度、増幅器では±０．５ｄＢ程度ばらつくため、＋の
上限品と−の下限品では最大で９ｄＢのレベル差が発生
することになる。このように各素子を無選別、無調整の
ままでは、比較的大レベルのノイズ信号に対してはある
程度検出及び除去が見込めるが、音声レベルと比較して
微少レベルのタッチノイズを検出及び除去するには、こ
のレベル差は許容できない場合が多く、一般には特性の
合ったペアリングマイクの選別や増幅器のゲイン調整が
必要となる。

【００６５】このようなばらつきに対して図１１の実施
形態では、これらによるコストアップやめんどうな調整
なしに容易にタッチノイズを検出及び除去する構成を示
すものである。なお図１１は図９の実施形態に適用した
場合で、図９と同機能ブロックには同一符号を付し詳細
な説明を割愛しながら説明する。

【００６６】図１１において、まずアナログ−デジタル
変換器３１から出力される信号にはマイク１２と増幅器
１４による前述のレベルばらつきに、さらにアナログ−
デジタル変換による変換ばらつきの±０．５ｄＢ程度が
積算される。またアナログ−デジタル変換器３２から出
力される信号にも同様なばらつきが存在する。従って加
算器３６の出力には、両者の平均値ばらつきをもつ信号
が出力されるものである。この信号が加算器３７の＋側
端子に入力されると共に、レベル差検出回路６１の一方
の入力端に入力される。

【００６７】またアナログ−デジタル変換器３３から出
力される信号にも同様なばらつきが存在している。そこ
でこの信号がレベルコントロール６３に入力され、この
出力が加算器３７の−側端子に入力されると共に、上述
のレベル差検出回路６１の他方の入力端に入力される。
そしてこのレベル差検出回路６１から出力されるレベル
制御信号６２によって、レベルコントロール６３のレベ
ル制御が行われる。なおレベルコントロール６３はデジ
タル処理ではビットシフト演算器と乗算器で構成できる
ものである。

【００６８】ここでこのレベル差検出回路６１のブロッ
ク図を図１２に示し、これを説明する。まず入力端１１
１と１１２には、図１１における加算器３６及びゲイン
コントロール６３の出力信号が入力され、それぞれの信
号はローパスフィルタ（ＬＰＦ）１０１と１０２にて帯
域制限される。このローパスフィルタ１０１と１０２
は、前述の図７に示したマイク間隔ｄ１及びｄ２に対し
て入力する音波の波長が十分に長い、つまり周波数が低
い帯域を抽出するために挿入されており、これにより入
力端１１１と１１２から入力した信号の振幅はマイク、
増幅器及びＡ／Ｄ変換のばらつきを除けば等しくするこ
とができる。

【００６９】そしてこれらのローパスフィルタ１０１と
１０２からの出力信号は絶対値化回路１０３と１０４で
正値に絶対値化され、さらにピーク検波１０５と１０６
でピークレベルが検出される。このピーク検波１０５の
出力は加算器１０７の＋側端子に接続され、ピーク検波
１０６の出力は加算器１０７の−側端子に接続され、先
のピーク検波１０５の出力から減算される。さらに加算
器１０７の出力を符号検出１０８に入力して＋符号、−
符号もしくはゼロ（レベル一致）を検出し、その検出し
た符号を制御信号生成回路１０９に入力する。

【００７０】この制御信号生成回路１０９は、一例では
アップダウンカウンタで構成され、入力した符号に応じ
てアップカウントもしくはダウンカウントを繰り返すこ
とにより制御信号を生成し、時定数付加回路１１０を介
して出力端１１３からレベル制御信号として出力され
る。このレベル制御信号は図１１における信号６２に相
当する。なお時定数付加回路１１０は、例えばローパス
フィルタで構成され、前段のアップダウンカウンタ手段
で生成された制御信号は通常デジタル処理におけるクロ
ック周期に同期して階段的に変化する信号を補間するこ
とで変化をなめらかにしている。

【００７１】さらに図１３で図１２のピーク検波につい
て詳細に説明する。まず入力端１１１からは信号Ａが入
力し、入力端１１２からは信号Ｂが入力し、それぞれロ
ーパスフィルタ１０１と１０２で帯域制限されて図１３
の左図に示す波形になる。この時たとえばマイク間隔ｄ
１及びｄ２に依存する遅延Ｔｄ（＝Ｔ０−Ｔ１）分、信
号Ｂが信号Ａに対して遅れていた場合には絶対値化回路
１０３と１０４により、図１３の右図の実線で示した波
形に絶対値化され、さらにピーク検波回路１０５と１０
６により、破線で示したようにピークレベルが検出され
る。

【００７２】ここで例えば時間Ｔ２において信号Ａと信
号Ｂをレベル比較すると、絶対値化後ではレベル差が存
在するが、ピーク検波後ではほとんどレベル差が生じな
いことがわかる。従ってピーク検波後に存在するレベル
差は、図１１に示したマイク１１〜１３と増幅器１４〜
１６に起因するものがほとんどであるため、このレベル
差を吸収することで、レベルばらつきを抑えることがで
きる。

【００７３】また、以上のレベル差検出の処理を図１４
のフローチャートで説明する。入力１１１から入力した
信号は図１３で詳述したように、ローパスフィルタ１０
１、絶対値化１０３、ピーク検波１０５を介して信号Ａ
として囲み破線枠で示した加算器１０７及び符号検出１
０８に入力される。同様に入力１１２から入力した信号
もローパスフィルタ１０２、絶対値化１０４、ピーク検
波１０６を介して信号Ｂとして囲み破線枠で示した加算
器１０７及び符号検出１０８に入力される。

【００７４】ここでは、まず判断１２０のように信号Ａ
−信号Ｂ＞０が判断され、この判断が〔ｙｅｓ〕であれ
ば符号は正値と判断されるため次の制御信号生成１０９
の処理１２２に行く。また判断１２０の判断が〔ｎｏ〕
であれば判断１２１にて信号Ａ−信号Ｂ＜０が判断さ
れ、この判断が〔ｙｅｓ〕であれば符号は負値と判断さ
れるため次の制御信号生成１０９の処理１２３に行く。

【００７５】さらに判断１２１の判断が〔ｎｏ〕であれ
ば信号Ａ−信号Ｂ＝０であるから信号ゼロと判断されて
制御信号生成１０９の処理１２４に行く。そして制御信
号生成１０９ではアップダウンカウンタを処理１２２で
アップカウントし、処理１２３でダウンカウントし、処
理１２４で前カウント値をホールドして時定数付加１１
０を介して出力１１３から出力される。

【００７６】従ってこの出力を図１１におけるレベル制
御信号６２としてレベルコントロール６３に入力し、レ
ベルコントロール６３の出力レベルがレベル制御信号６
２の値がアップカウントされて増加する方向で増加する
とすれば、加算器３６の出力レベルに対してレベルコン
トロール６３の出力が小さい時には、レベル制御信号６
２の値をアップカウントしてレベルコントロール６３の
出力レベルを大きくする。

【００７７】逆に加算器３６の出力レベルに対してレベ
ルコントロール６３の出力が大きい時には、レベル制御
信号６２の値をダウンカウントしてレベルコントロール
６３の出力レベルを小さくする。そして加算器３６の出
力レベルとレベルコントロール６３の出力が同じになり
前カウント値をホールドしたところで制御をストップす
る。そしてこの制御は信号が入力した時点で瞬時に行わ
れ、以後この制御値がホールドされるため、常に両者の
信号レベルが等しくなる。

【００７８】従ってこの実施形態において、加算器３７
で両者を減算した出力信号には、音声信号が確実にキャ
ンセルされ、振動ノイズのみが＋６ｄＢに増幅された信
号が得られ、これを増幅器４０を介して適応フィルタ４
３の参照入力信号とすることにより、必要とされる音声
信号を減算することなく、確実にノイズ信号だけを適応
処理により除去することができる。

【００７９】さらに図１５は、本発明による雑音低減処
理方法及び装置の第５の実施形態について説明するもの
である。この図１５においては、図１０の実施形態にお
いてばらつき補正を行う場合で、図１０と同機能ブロッ
クには同一符号を付し詳細な説明を割愛しながら説明す
る。またこの図１５においては、レベル差検出回路６４
の入力信号をレベルコントロール６６の入力側からとる
フィードフォワード方式を採用しており、図１１の実施
形態のように出力側からとるフィードバック方式と異な
っている。

【００８０】すなわち本発明では、フィードフォワード
方式においても、図１２と同様に構成されるレベル差検
出回路６４により検出されたレベル差分を、レベルコン
トロール６５のゲイン特性に合わせて制御することで同
様に各素子のレベルばらつきが補正できる。このため、
この実施形態においてはフィードフォワード方式とフィ
ードバック方式のどちらを使用しても同様の効果が得ら
れる。

【００８１】さらに図１５では、レベル差検出の基準レ
ベルをアナログ−デジタル変換器３３の出力信号として
おり、加算器３６の出力信号を基準レベルとしている図
１１の実施形態と異なっている。従ってレベルコントロ
ール６６は加算器３６の出力側に挿入されてレベル制御
が行われるが、この場合においても図１２の入力端１１
１をアナログ−デジタル変換器３３の出力に接続し、入
力端１１２を加算器３６の出力に接続することで同様に
自動レベル調整される。

【００８２】すなわちアナログ−デジタル変換器３３の
出力信号レベルが加算器３６の出力信号レベルよりも大
きい場合にはレベル制御信号６５をアップカウントでレ
ベルを上げ、逆にアナログ−デジタル変換器３３の出力
信号レベルが加算器３６の出力信号レベルよりも小さい
場合にはレベル制御信号６５をダウンカウントでレベル
を下げ、両者の信号レベルが等しくなったところでホー
ルドされる。

【００８３】これにより、図１５の実施形態では図１１
同様に加算器３７で両者を減算した出力信号は、音声信
号が確実にキャンセルされ、振動ノイズのみが＋６ｄＢ
に増幅された信号が得られ、これを、増幅器４０を介し
て適応フィルタ５１及び５２の参照入力信号とすること
で、必要とする音声信号まで減算することなく確実にノ
イズ信号だけが適応処理で除去できる。

【００８４】さらに図７の間隔ｄ１を大きくしてマイク
配置した場合で、２つの主要入力信号各々に含まれるノ
イズ信号にレベル差や位相差があっても最適なノイズ除
去を行うことができる。

【００８５】また図１６にステレオ化演算回路ブロック
の一例について説明する。すなわちステレオ化演算回路
は図８〜図１１及び図１６の実施形態における回路の後
段に挿入されるものである。そして上述の回路でタッチ
ノイズが除去された信号が、それぞれの実施形態におい
て端子２９及び３０、もしくは端子４８及び４９、もし
くは端子５５及び５６から出力されるが、それぞれの２
信号は音源入射方向によってマイク１２、１３の間隔ｄ
１による遅延の影響を受けている。

【００８６】ここで例えば図７において音源がマイクロ
ホンユニット７１とマイクロホンユニット７２を結ぶ直
線を延長した方向のマイクロホンユニット７１側にある
とすれば、信号Ｓ１に対して信号Ｓ２は間隔ｄ１の距離
分による信号の遅れが発生し、逆にマイクロホンユニッ
ト７２側にあるとすれば、信号Ｓ２に対して信号Ｓ１は
間隔ｄ１の距離分による信号の遅れが発生し、音源がマ
イクロホンユニット７１とマイクロホンユニット７２に
対して等距離の方向にあるとすれば信号Ｓ１と信号Ｓ２
には遅延が発生せず同位相になり、これ以外の場合にお
いてもその方向に応じて遅延が発生する。

【００８７】従って図１６のステレオ演算回路では、こ
の遅延量の違いによって有指向性のステレオ信号を生成
している。まず図１６の端子１３１には左側のマイクか
らの信号が入力し、端子１３２には右側のマイクからの
信号が入力するように接続され、左の信号は遅延回路１
３３と加算器１３７の＋側端子に入力され、右の信号は
遅延回路１３４と加算器１３８の＋側端子に入力され
る。

【００８８】そして遅延回路１３３からの信号は減衰器
（ＡＴＴ）１３５を介して、前記加算器１３８の−側端
子に入力され、先の右の信号から減算され、同様に遅延
回路１３４からの信号は減衰器（ＡＴＴ）１３６を介し
て、前記加算器１３７の−側端子に入力され、先の左の
信号から減算される。そして加算器１３７の出力信号は
イコライザ（ＥＱ）１３９を介して端子１４１よりステ
レオの左チャンネルの信号として出力され、加算器１３
８の出力信号はイコライザ（ＥＱ）１４０を介して端子
１４２よりステレオの右のチャンネルの信号として出力
される。

【００８９】ここで遅延回路１３３、１３４の遅延量は
距離ｄ１に相当する遅延に設定されて、減衰器にてレベ
ルが最適化され、互いに相手チャンネル信号から減算す
るマトリクス処理が行われるため、音源が左方向に行く
にしたがって左チャンネルの出力のレベルが増大し、右
チャンネルの出力のレベルが減少し、音源が右方向に行
くにしたがって右チャンネルの出力のレベルが増大し、
左チャンネルの出力のレベルが減少するようなステレオ
信号が得られる。またイコライザ１３９、１４０はこの
マトリクス処理にて変化した周波数特性を平坦にするた
めに挿入されている。

【００９０】このようにして本発明においては従来のス
テレオ化演算処理に必要なマイク間隔ｄ１を保ちつつ
も、振動ノイズピックアップ用マイクをこの近傍に設置
することで、振動ノイズと、その振動と同時に発生した
振動ノイズと相関性のある空気中を伝播した音の両方を
除去することができるため、タッチノイズ等に起因した
音声信号に含まれるノイズを効果的に除去することが可
能である。

【００９１】また図８の１／２減衰器１７及び１８、図
９〜１１及び図１５の１／２減衰器３４及び３５の減衰
率は、マイク１１がマイク１２と１３の中間点に配置し
たため、双方１／２に設定したが、本発明は必ずしもこ
のマイク１１をマイク１２と１３の中間点に配置する必
要はなく、設置する機器の構造的な条件に合わせて中間
点以外に配置しても良い。この場合には減衰率を、たと
えばマイク１１の位置がマイク１３よりもマイク１２に
近ければ、マイク１２側の減衰量をマイク１３側よりも
小さくして、両者の減衰比の和が１になるように設定す
ることで、同様にマイク１１と仮想的に対向した位置の
信号が得られる。

【００９２】さらに本発明の実施形態においては、参照
入力に増幅器を挿入して適応フィルタに入力している
が、一般的に適応フィルタにおいては参照入力の信号パ
ワーの大きい成分について適応処理を行うため、先の増
幅器のゲインを大きくすれば小レベルの振動ノイズまで
除去でき、またゲインを小さくすれば大レベルの振動ノ
イズだけが除去できるため適応処理の最適化が可能であ
る。

【００９３】また本発明の実施形態においては、レベル
差検出回路で回路素子のレベルばらつきを容易に補正で
きるため、安価な部品を無調整で使用しても容易にノイ
ズキャンセル効果を得ることができ、そのレベル差検出
回路は音声帯域の低域成分を検波しているため、高域に
おける周波数特性の乱れに影響されず、また一般的に自
然界の音は１／ｆ特性を持ち低域信号は定常的に存在し
ているため、継続的にレベル補正が行われる。

【００９４】ただし機器の電源投入時等の音声信号が得
られない場合の過渡的な誤動作を防止する意味でレベル
差検出回路から出力されるレベル制御信号に適度なレベ
ル制御範囲を出力するためのリミッタ回路等を設けても
良い。

【００９５】なお、図９〜図１１及び図１５の実施例に
おいてマイク１２側からマイク１３側を減算して参照入
力信号を生成しているが、マイク１３側からマイク１２
側を減算してもかまわない。また各マイクユニットから
の信号取り出し方式は、一方端子を回路の接地端等に接
地して他方端子から信号を取り出す、いわゆる不平衡型
で示しているが、両端子から信号を取り出す平衡型でも
かまわない。

【００９６】さらに本発明は、上述の説明した実施の形
態に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱する
ことなく種々の変形が可能とされるものである。

【００９７】

【発明の効果】従って上述した各実施形態によれば、ビ
デオカメラの撮影時に発生するマイク近傍へのタッチノ
イズや、カメラ機能スイッチ（たとえばズームスイッ
チ、露出、シャッタースピード等の特殊効果スイッチ）
の操作時に発生するクリックノイズのようにキャビネッ
トの振動を伴うノイズを、収音した音声信号から効果的
に除去できるため、再生時に耳障りなガサゴソ音を低減
することができ、また撮影者も撮影時にノイズ発生を気
にすることがないため、ビデオカメラ撮影が容易にな
る。

【００９８】また各実施形態によれば、従来のステレオ
音声記録用に配置される２個のマイクの近傍に振動ノイ
ズピックアップ用マイクを１個設置することで、音声収
音マイク近傍の振動ノイズのみを効率よくピックアップ
して低減できるため、内蔵マイクでも容易に実現でき、
機器の小型化やコストにあまり影響を与えずに実現でき
る。

【００９９】さらに各実施形態によれば、マイクユニッ
トに対する構造的な振動吸収のためのサスペンション機
構が不要になり、小型ビデオカメラだけでなく、静止画
撮影に適した音声付デジタルカメラや単体マイクにおい
ても応用できる。

【０１００】また各実施形態によれば、ステレオ化演算
回路の前段で適応処理を行うため、ステレオ用の２信号
は相関性が高く、適応フィルタ１個で双方に平均化した
適応処理を行うことができ、回路の簡略化が可能であ
る。

【０１０１】また各実施形態によれば、音声帯域の低域
成分を検波して自動レベル補正を行うため、安価なマイ
クや部品を使用しても無調整で最大のキャンセル効果が
得られる。

【０１０２】また各実施形態によれば、適応フィルタに
入力する参照入力信号をＡＭＰにて増幅するため、微少
振動ノイズも除去可能で、さらに適応フィルタに入力す
る残差入力信号にはリミッタを挿入して、過大な音声信
号を適応処理に入力しないようにしたことで、タッチノ
イズ等の微少ノイズを効率よく低減し、また音声信号が
適応処理に入力することによる副作用を最小にできる。

【０１０３】また各実施形態によれば、適応フィルタを
含むほとんどの構成回路がデジタルで処理できるため、
ＤＳＰやＬＳＩによる高速処理、またマイコン等による
ソフトウェアによる処理が容易であり、今後の半導体微
細化、高密度化により、回路規模の増加はほとんど問題
とならずに実現が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるステレオマイクロホン装置の第１
の実施形態の構成図である。

【図２】その説明のための図である。

【図３】その説明のための図である。

【図４】本発明によるステレオマイクロホン装置の第２
の実施形態の構成図である。

【図５】その説明のための図である。

【図６】その説明のための図である。

【図７】その説明のための図である。

【図８】本発明の雑音低減処理方法及び装置の適用され
た装置の第１の実施形態のブロック図である。

【図９】本発明の雑音低減処理方法及び装置の適用され
た装置の第２の実施形態のブロック図である。

【図１０】本発明の雑音低減処理方法及び装置の適用さ
れた装置の第３の実施形態のブロック図である。

【図１１】本発明の雑音低減処理方法及び装置の適用さ
れた装置の第４の実施形態のブロック図である。

【図１２】そこに使用されるレベル差検出回路の具体回
路のブロック図である。

【図１３】その動作の説明のための波形図である。

【図１４】その動作の説明のためのフローチャート図で
ある。

【図１５】本発明の雑音低減処理方法及び装置の適用さ
れた装置の第５の実施形態のブロック図である。

【図１６】本発明に適用されるステレオ化演算回路の一
例のブロック図である。

【図１７】一般的な適応型雑音低減処理装置のブロック
図である。

【図１８】一般的な適応フィルタのブロック図である。

【符号の説明】

１〜３…マイクロホンユニット、４〜６…振動板、７…
結合子、８〜１０…端子、１１〜１３…マイクロホン、
１４〜１６…増幅器、１７，１８，２６，２７…減衰
器、１９，２０，２４，２５，２８…加算器、２１，２
２…遅延回路、２３…適応フィルタ、２９，３０…出力
端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｒ 1/40 ３２０Ｇ１０Ｌ 3/02 ３０１Ｆ５Ｄ０２０ 3/00 ３２０３０１Ｅ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の間隔をもって同一方向に受音面を
向けた無指向性の第１のマイクロホンユニット及び第２
のマイクロホンユニットと、前記第１及び第２のマイクロホンユニットに対して所定
の間隔をもって受音面を向い合わせに配置した無指向性
の第３のマイクロホンユニットとからなり、前記第１及び第２のマイクロホンユニットと第３のマイ
クロホンユニットを結合部材により結合し、前記第１及び第２のマイクロホンユニットと第３のマイ
クロホンユニットの対向する間隔部に外部よりの音声を
入射するための音声入射部が設けられた構造を有するこ
とを特徴とするステレオマイクロホン装置。
【請求項２】所定の間隔をもって同一方向に受音面を
向けた無指向性の第１のマイクロホンユニット及び第２
のマイクロホンユニットと、前記第１及び第２のマイク
ロホンユニットに対して所定の間隔をもって受音面を向
い合わせに配置した無指向性の第３のマイクロホンユニ
ットとを結合部材により結合し、前記第１及び第２のマ
イクロホンユニットと第３のマイクロホンユニットの対
向する間隔部に外部よりの音声を入射するための音声入
射部が設けられた構造を有するステレオマイクロホン装
置を有し、前記第１及び第２のマイクロホンユニットからの出力を
適応フィルタの主要入力信号とし、前記第１及び第２のマイクロホンユニットからの出力に
減衰器を介して加算した和信号から前記第３のマイクロ
ホンユニットからの出力を減算した差信号を前記適応フ
ィルタの参照入力信号とすることを特徴とする雑音低減
処理方法。
【請求項３】請求項２記載の雑音低減処理方法におい
て、第１及び第２のマイクロホンユニットからの主要入力信
号から前記適応フィルタからの疑似ノイズ信号をそれぞ
れ減算し、これらの減算された２信号を平均化処理して前記適応フ
ィルタの残差入力信号を生成することを特徴とする雑音
低減処理方法。
【請求項４】請求項３記載の雑音低減処理方法におい
て、前記適応フィルタに入力する残差入力信号を主要入力信
号に含まれるノイズレベルの最大値付近にレベル制限す
ることを特徴とする雑音低減処理方法。
【請求項５】請求項２記載の雑音低減処理方法におい
て、前記適応フィルタに入力する参照入力信号を増幅するこ
とを特徴とする雑音低減処理方法。
【請求項６】請求項２記載の雑音低減処理方法におい
て、前記参照入力信号を第１の適応フィルタと第２の適応フ
ィルタに入力し、前記第１のマイクロホンユニットからの主要入力信号か
ら前記第１の適応フィルタからの第１の疑似ノイズ信号
を減算し、前記第２のマイクロホンユニットからの主要入力信号か
ら前記第２の適応フィルタからの第２の疑似ノイズ信号
を減算し、前記第１の疑似ノイズ信号を減算した出力を前記第１の
適応フィルタの残差入力信号として入力し、前記第２の疑似ノイズ信号を減算した出力を前記第２の
適応フィルタの残差入力信号として入力することを特徴
とする雑音低減処理方法。
【請求項７】請求項６記載の雑音低減処理方法におい
て、前記第１の疑似ノイズ信号を減算した出力を主要入力信
号に含まれるノイズレベルの最大値にレベル制限して前
記第１の適応フィルタの残差入力信号として入力し、前記第２の疑似ノイズ信号を減算した出力を主要入力信
号に含まれるノイズレベルの最大値付近にレベル制限し
て前記第２の適応フィルタの残差入力信号として入力す
ることを特徴とする雑音低減処理方法。
【請求項８】請求項６記載の雑音低減処理方法におい
て、前記第１及び第２の適応フィルタに入力する参照入力信
号を増幅することを特徴とする雑音低減処理方法。
【請求項９】請求項２記載の雑音低減処理方法におい
て、前記第１及び第２のマイクロホンユニットからの出力を
減衰して加算し、この加算した和信号及び前記第３のマイクロホンユニッ
トから出力される信号を、それぞれ低域成分抽出手段
と、絶対値化手段と、検波手段を介して互いに減算し、この減算した信号から符号検出手段を介して制御信号を
生成し、前記和信号または前記第３のマイクロホンユニットから
の出力信号のレベルを前記制御信号に時定数を付加した
レベル制御信号により制御することを特徴とする雑音低
減処理方法。
【請求項１０】所定の間隔をもって同一方向に受音面
を向けた無指向性の第１のマイクロホンユニット及び第
２のマイクロホンユニットと、前記第１及び第２のマイ
クロホンユニットに対して所定の間隔をもって受音面を
向い合わせに配置した無指向性の第３のマイクロホンユ
ニットとを結合部材により結合し、前記第１及び第２の
マイクロホンユニットと第３のマイクロホンユニットの
対向する間隔部に外部よりの音声を入射するための音声
入射部が設けられた構造を有するステレオマイクロホン
装置と、適応フィルタと、前記第１及び第２のマイクロホンユニットからの出力に
減衰器を介して加算して和信号を生成する加算手段と、前記和信号から前記第３のマイクロホンユニットからの
出力を減算して差信号を生成する加算手段とを有し、前記第１及び第２のマイクロホンユニットからの出力を
主要入力信号として前記適応フィルタに供給すると共に
前記差信号を参照入力信号として前記適応フィルタに供
給することを特徴とする雑音低減処理装置。
【請求項１１】請求項１０記載の雑音低減処理装置に
おいて、前記第１及び第２のマイクロホンユニットからの主要入
力信号から前記適応フィルタからの疑似ノイズ信号をそ
れぞれ減算する第１及び第２の減算手段と、前記第１及び第２の減算手段からの２信号を平均化処理
する平均化手段とを有し、前記平均化処理した信号を前記適応フィルタの残差入力
信号とすることを特徴とする雑音低減処理装置。
【請求項１２】請求項１１記載の雑音低減処理装置に
おいて、前記適応フィルタに入力する残差入力信号を主要入力信
号に含まれるノイズレベルの最大値付近にレベル制限す
るリミッタ手段を有することを特徴とする雑音低減処理
装置。
【請求項１３】請求項１０記載の雑音低減処理装置に
おいて、前記適応フィルタに入力する参照入力信号を増幅する増
幅手段を有することを特徴とする雑音低減処理装置。
【請求項１４】請求項１０記載の雑音低減処理装置に
おいて、前記参照入力信号を第１の適応フィルタと第２の適応フ
ィルタに入力し、前記第１のマイクロホンユニットからの主要入力信号か
ら前記第１の適応フィルタからの第１の疑似ノイズ信号
を減算する第１の減算手段と、前記第２のマイクロホンユニットからの主要入力信号か
ら前記第２の適応フィルタからの第２の疑似ノイズ信号
を減算する第２の減算手段とを有し、前記第１の疑似ノイズ信号を減算した出力を前記第１の
適応フィルタの残差入力信号として入力し、前記第２の
疑似ノイズ信号を減算した出力を前記第２の適応フィル
タの残差入力信号として入力することを特徴とする雑音
低減処理装置。
【請求項１５】請求項１４記載の雑音低減処理装置に
おいて、前記第１の適応フィルタに残差入力信号として入力され
る前記第１の疑似ノイズ信号を減算した出力をレベル制
限する第１のリミッタ手段と、前記第２の適応フィルタに残差入力信号として入力され
る前記第２の疑似ノイズ信号を減算した出力をレベル制
限する第２のリミッタ手段とを有し、これらの第１及び第２のリミッタ手段のリミッタレベル
をそれぞれの主要入力信号に含まれるノイズレベルの最
大値付近に設定することを特徴とする雑音低減処理装
置。
【請求項１６】請求項１４記載の雑音低減処理装置に
おいて、前記第１及び第２の適応フィルタに入力する参照入力信
号を増幅する増幅手段を有することを特徴とする雑音低
減処理装置。
【請求項１７】請求項１０記載の雑音低減処理装置に
おいて、前記第１及び第２のマイクロホンユニットからの出力を
減衰して加算する加算手段と、この加算した和信号及び前記第３のマイクロホンユニッ
トから出力される信号を、それぞれ低域成分抽出手段
と、絶対値化手段と、検波手段を介して互いに減算する
減算手段と、この減算した信号から符号検出手段を介して制御信号を
生成する制御信号生成手段と、前記和信号または前記第３のマイクロホンユニットから
の出力信号のレベルを前記制御信号に時定数を付加した
レベル制御信号により制御するレベル制御手段とを有す
ることを特徴とする雑音低減処理装置。