JP2003061181A - Microphone system - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロフォンか
ら出力される音信号に含まれるノイズを除去するマイク
ロフォン装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microphone device for removing noise contained in a sound signal output from a microphone.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図５は、所定の方向からの音声信号のみ
を検出する音声検出器として用いられる従来のマイクロ
フォン装置Ｍｏを表す。この種のマイクロフォン装置Ｍ
ｏは、複数のマイクロフォン１，２，３，４からなるマ
イクロフォンアレイ２１と、アナログ−デジタル変換器
（以下、Ａ／Ｄ変換器と記す）１５，１６，１７，１８
と、デジタル−シグナル−プロセッサ（以下、ＤＳＰと
記す）からなるノイズ処理装置１９と、デジタル−アナ
ログ変換器（以下、Ｄ／Ａ変換器と記す）２０とからな
る。ＤＳＰの内部メモリにはＤＳＰで高速デジタル演算
を行なうためのノイズ除去制御プログラムが格納されて
いる。ノイズ処理装置１９は、内部メモリに格納された
ノイズ除去制御プログラムに基づいてノイズ除去処理を
行なう。2. Description of the Related Art FIG. 5 shows a conventional microphone device Mo used as a voice detector for detecting only a voice signal from a predetermined direction. This kind of microphone device M
o is a microphone array 21 including a plurality of microphones 1, 2, 3, and 4, and an analog-digital converter (hereinafter, referred to as an A / D converter) 15, 16, 17, 18
And a noise processing device 19 including a digital-signal-processor (hereinafter referred to as DSP), and a digital-analog converter (hereinafter referred to as D / A converter) 20. A noise removal control program for performing high-speed digital calculation by the DSP is stored in the internal memory of the DSP. The noise processing device 19 performs noise removal processing based on the noise removal control program stored in the internal memory.
【０００３】マイクロフォン１，２，３，４から出力さ
れる音信号は、Ａ／Ｄ変換器１５，１６，１７，１８で
デジタル信号に変換されてノイズ処理装置１９に入力さ
れる。Sound signals output from the microphones 1, 2, 3, 4 are converted into digital signals by A / D converters 15, 16, 17, 18 and input to a noise processing device 19.
【０００４】ノイズ処理装置１９は、加算手段５と、複
数の差分演算手段６，７，８，１４と、遅延処理手段９
と、複数の適応フィルタ１０，１１，１２とを備えてい
る。適応フィルタ１０，１１，１２は、例えば無限イン
パルス応答（ＩＩＲ）型フィルタである。差分演算手段
１４からの出力信号は、適応フィルタ１０，１１，１２
へ送られると共に、Ｄ／Ａ変換器２０でアナログ信号に
変換されて図示しない音声認識装置へ送られる。The noise processing device 19 includes an adding means 5, a plurality of difference calculating means 6, 7, 8, 14 and a delay processing means 9.
And a plurality of adaptive filters 10, 11 and 12. The adaptive filters 10, 11 and 12 are, for example, infinite impulse response (IIR) type filters. The output signals from the difference calculating means 14 are adaptive filters 10, 11, 12
At the same time, it is converted into an analog signal by the D / A converter 20 and sent to a voice recognition device (not shown).
【０００５】複数のマイクロフォン１，２，３，４は、
等間隔で直線状に列設されており、複数のマイクロフォ
ン１，２，３，４から出力される音信号は、加算手段５
へ送られる。加算手段５は、複数のマイクロフォン１，
２，３，４から送られてきた音信号を加算して遅延処理
手段９へ出力する。遅延処理手段９は、加算手段５から
送られてきた音信号を加算した加算信号を差分演算手段
１４へ送る。遅延処理手段９は、適応フィルタ１０，１
１，１２における処理時間に応じた遅延処理を行なう。The plurality of microphones 1, 2, 3, 4 are
The sound signals output from the plurality of microphones 1, 2, 3, and 4 are arranged in a straight line at equal intervals and are added by the adding unit 5.
Sent to. The adding means 5 includes a plurality of microphones 1,
The sound signals sent from 2, 3 and 4 are added and output to the delay processing means 9. The delay processing means 9 sends the addition signal obtained by adding the sound signals sent from the addition means 5 to the difference calculation means 14. The delay processing means 9 includes adaptive filters 10 and 1.
Delay processing according to the processing time of 1 and 12 is performed.
【０００６】マイクロフォン１，２から出力される音信
号は、差分演算手段６へ送られ、差分演算手段６は、マ
イクロフォン１，２から送られてきた音信号の差を演算
して適応フィルタ１０に出力する。マイクロフォン２，
３から出力される音信号は、差分演算手段７へ送られ、
差分演算手段７は、マイクロフォン２，３から送られて
きた音信号の差を演算して適応フィルタ１１に出力す
る。マイクロフォン３，４から出力される音信号は、差
分演算手段８へ送られ、差分演算手段８は、マイクロフ
ォン３，４から送られてきた音信号の差を演算して適応
フィルタ１２に出力する。The sound signals output from the microphones 1 and 2 are sent to the difference calculating means 6, which calculates the difference between the sound signals sent from the microphones 1 and 2 and outputs them to the adaptive filter 10. Output. Microphone 2,
The sound signal output from 3 is sent to the difference calculation means 7,
The difference calculation means 7 calculates the difference between the sound signals sent from the microphones 2 and 3 and outputs the difference to the adaptive filter 11. The sound signals output from the microphones 3 and 4 are sent to the difference calculating means 8, and the difference calculating means 8 calculates the difference between the sound signals sent from the microphones 3 and 4 and outputs the difference to the adaptive filter 12.
【０００７】各適応フィルタ１０，１１，１２は、各差
分演算手段６，７，８から送られてきた差信号と、差分
演算手段１４からの出力信号とに基づいて生成した予測
ノイズ音信号を加算手段１３に出力する。加算手段１３
は、各適応フィルタ１０，１１，１２から送られてきた
予測ノイズ音信号を加算して差分演算手段１４へ出力す
る。Each of the adaptive filters 10, 11 and 12 produces a predicted noise sound signal generated based on the difference signal sent from each of the difference calculating means 6, 7 and 8 and the output signal from the difference calculating means 14. It outputs to the addition means 13. Adder 13
Adds the predicted noise sound signals sent from the respective adaptive filters 10, 11 and 12 and outputs the result to the difference calculation means 14.
【０００８】差分演算手段１４は、遅延処理手段９から
送られてきた音信号と、加算手段１３から送られてきた
加算信号との差の信号を各適応フィルタ１０，１１，１
２へフィードバックする。The difference calculating means 14 applies the difference signal between the sound signal sent from the delay processing means 9 and the addition signal sent from the adding means 13 to the respective adaptive filters 10, 11, 1
Give feedback to 2.
【０００９】音声源がマイクロフォンアレイ２１の正面
にあって音声が図６の矢印Ｑの方向に進行する場合、前
記音声に対応してマイクロフォン１，２，３，４から加
算手段５に出力された音声信号は、加算手段５にて重合
して強調される。ノイズと見なされる音源がマイクロフ
ォンアレイ２１の斜め前方にあってノイズ音が図２の矢
印Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３の方向に進行する場合、前記ノイズ
音に対応してマイクロフォン１，２，３，４から出力さ
れるノイズ音信号は、各マイクロフォン１，２，３，４
への到達時刻の違いによって位相がずれる。従って、各
マイクロフォン１，２，３，４から加算手段５へ送られ
たノイズ音信号の加算信号は、位相のずれたノイズ音信
号の加算となる。なお、矢印Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３の長さ
は、ノイズ音のレベル（大きさ）を表している。When the sound source is in front of the microphone array 21 and the sound travels in the direction of the arrow Q in FIG. 6, the sound is output from the microphones 1, 2, 3 and 4 to the adding means 5 corresponding to the sound. The voice signal is superimposed and emphasized by the adding means 5. When the sound source regarded as noise is diagonally forward of the microphone array 21 and the noise sound travels in the directions of arrows N1, N2, and N3 in FIG. 2, the noise sounds are output from the microphones 1, 2, 3, and 4 in response to the noise sound. The noise sound signals output are the microphones 1, 2, 3, 4
The phase shifts due to the difference in the arrival time. Therefore, the addition signal of the noise sound signals sent from each of the microphones 1, 2, 3, 4 to the addition means 5 is the addition of the noise sound signals whose phases are shifted. The lengths of the arrows N1, N2, N3 represent the level (magnitude) of noise sound.
【００１０】隣合うマイクロフォン１，２，３，４から
差分演算手段６，７，８へ送られた前記音声信号は、差
分演算手段６，７，８における差分演算によって除去さ
れる。一方、差分演算手段６，７，８は、位相のずれた
ノイズ音信号の差分を適応フィルタ１０，１１，１２に
出力する。適応フィルタ１０，１１，１２は、差分演算
手段１４から適応フィルタ１０，１１，１２へのフィー
ドバック信号と、差分演算手段６，７，８からの差分信
号とに基づき、前記フィードバック信号に含まれる最大
レベルのノイズ音信号が最小になるようにフィルタ係数
を調整して予測ノイズ音信号を出力する。適応フィルタ
１０，１１，１２からの予測ノイズ音信号の出力は、加
算手段５から出力される加算信号に含まれるノイズ音信
号を除去するように働く。The voice signals sent from the adjacent microphones 1, 2, 3, 4 to the difference calculation means 6, 7, 8 are removed by the difference calculation in the difference calculation means 6, 7, 8. On the other hand, the difference calculating means 6, 7, 8 outputs the difference between the noise sound signals having the shifted phases to the adaptive filters 10, 11, 12. Based on the feedback signal from the difference calculating means 14 to the adaptive filters 10, 11, 12 and the difference signal from the difference calculating means 6, 7, 8 the adaptive filters 10, 11, 12 have the maximum value included in the feedback signal. The predicted noise sound signal is output by adjusting the filter coefficient so that the level noise sound signal is minimized. The outputs of the predicted noise sound signals from the adaptive filters 10, 11 and 12 serve to remove the noise sound signals contained in the added signal output from the addition means 5.
【００１１】即ち、図５のマイクロフォン装置Ｍｏは、
マイクロフォンアレイ２１の正面にある音源以外からの
音をノイズ音と見なして、マイクロフォンアレイ２１の
正面にある音源以外からの音に対応するノイズ音信号の
除去処理を行なう。That is, the microphone device Mo shown in FIG.
Sounds from sources other than the sound source in front of the microphone array 21 are regarded as noise sounds, and noise sound signals corresponding to sounds from sources other than the sound source in front of the microphone array 21 are removed.
【００１２】図５における曲線Ｓｏは、マイクロフォン
装置Ｍｏの指向性をマイクロフォンアレイ２１を中心と
して表したものである。矢印Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３に対応す
る曲線Ｓｏ上の凹みがノイズ音信号の除去具合を表す。A curve So in FIG. 5 represents the directivity of the microphone device Mo with the microphone array 21 as the center. The depressions on the curve So corresponding to the arrows N1, N2, N3 represent the degree of removal of the noise sound signal.
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかし、各適応フィル
タ１０，１１，１２は、加算手段５から出力される加算
信号に含まれるノイズ音信号のうちの最大レベルのノイ
ズ音信号（図６の場合には、矢印Ｎ１で示す最大レベル
のノイズ音に対応するノイズ音信号）に適応するように
予測ノイズ音信号を生成して出力する。そのため、他の
ノイズ音信号（図６の場合には、矢印Ｎ２，Ｎ３で示す
レベルのノイズ音に対応するノイズ音信号）の除去が不
十分となってしまう。However, each of the adaptive filters 10, 11 and 12 has a noise sound signal of the maximum level among the noise sound signals included in the addition signal output from the adding means 5 (in the case of FIG. 6). , A predicted noise sound signal is generated and output so as to be adapted to the noise sound signal corresponding to the noise sound of the maximum level indicated by the arrow N1. Therefore, the removal of other noise sound signals (in the case of FIG. 6, noise sound signals corresponding to the noise sounds of the levels indicated by arrows N2 and N3) becomes insufficient.
【００１４】本発明は、複数のノイズ源からのノイズ音
の除去を可能にすることを目的とする。The present invention aims to enable the removal of noise sounds from multiple noise sources.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】そのために本発明は、マ
イクロフォンから出力される音信号に含まれるノイズを
除去するマイクロフォン装置を対象とし、請求項１の発
明では、複数の前記マイクロフォンと、複数の前記マイ
クロフォンから出力される音信号を加算した加算信号を
出力する加算手段と、複数の前記マイクロフォンのうち
の２つから出力される音信号のうちの一方の位相を遅ら
せる位相遅延手段と、前記位相遅延手段によって位相を
遅らせた遅延音信号と、位相遅れのない音信号との和に
基づいて、前記加算手段から出力される加算信号に含ま
れるノイズ音信号を除去する加算型予測ノイズ除去手段
とを備えたマイクロフォン装置を構成した。To this end, the present invention is directed to a microphone device for removing noise contained in a sound signal output from a microphone. According to the invention of claim 1, a plurality of the microphones and a plurality of the microphones are provided. An addition unit that outputs an addition signal obtained by adding the sound signals output from the microphones; a phase delay unit that delays the phase of one of the sound signals output from two of the plurality of microphones; An addition type predictive noise removing means for removing a noise sound signal included in the addition signal output from the adding means based on the sum of the delayed sound signal whose phase is delayed by the delay means and the sound signal having no phase delay; A microphone device having the above was constructed.
【００１６】加算型予測ノイズ除去手段は、マイクロフ
ォンの正面方向からずれた斜め方向からの音に対応する
音信号（即ち、ノイズ音信号）の除去を行なう。前記斜
め方向は、前記遅延音信号と前記位相遅れのない音信号
との位相ずれに応じて特定される。前記位相ずれが大き
くなるほど前記正面方向に対する前記斜め方向の角度は
大きくなる。The addition type predictive noise removing means removes a sound signal (that is, a noise sound signal) corresponding to a sound from an oblique direction deviated from the front direction of the microphone. The oblique direction is specified according to the phase shift between the delayed sound signal and the sound signal having no phase delay. The larger the phase shift, the larger the angle in the oblique direction with respect to the front direction.
【００１７】請求項２の発明では、請求項１において、
前記位相遅延手段によって位相を遅らせた遅延音信号
と、位相遅れのない音信号との和を演算すると共に、予
測ノイズ音信号を出力する加算型ノイズ予測手段と、前
記加算ノイズ予測手段から出力される予測ノイズ音信号
と、前記加算手段から出力された加算信号との差を演算
して生成した準加算信号を出力する差分演算手段とを備
えた前記加算型予測ノイズ除去手段を構成し、前記加算
型ノイズ予測手段は、前記演算された和と、前記差分演
算手段から出力された準加算信号とに基づいて前記予測
ノイズ音信号を生成して前記差分演算手段へ出力するも
のとした。According to the invention of claim 2, in claim 1,
Output from the additive noise predicting means and an additive noise predicting means for calculating a sum of a delayed sound signal whose phase is delayed by the phase delay means and a sound signal having no phase delay, and outputting a predicted noise sound signal. The predictive noise sound signal and a difference calculation means for outputting a quasi-addition signal generated by calculating the difference between the addition signal output from the addition means, and the addition-type prediction noise removal means is configured, The addition-type noise prediction unit is configured to generate the predicted noise sound signal based on the calculated sum and the quasi-addition signal output from the difference calculation unit, and output the predicted noise sound signal to the difference calculation unit.
【００１８】加算手段から出力された加算信号を入力さ
れた差分演算手段は、加算型ノイズ予測手段から出力さ
れた予測ノイズ音信号を加算信号から引く。この減算処
理は、前記斜め方向からの音に対応するノイズ音信号の
除去を行なう処理である。The difference calculation means, to which the addition signal output from the addition means is input, subtracts the prediction noise sound signal output from the addition type noise prediction means from the addition signal. This subtraction processing is processing for removing a noise sound signal corresponding to the sound from the oblique direction.
【００１９】請求項３の発明では、請求項２において、
前記位相遅延手段によって位相を遅らせた遅延音信号
と、位相遅れのない音信号との和を演算して和信号を出
力する和演算手段と、前記差分演算手段から出力される
準加算信号と、前記和演算手段から出力される和信号と
に基づいて前記予測ノイズ音信号を出力する適応フィル
タとを備えた前記加算型ノイズ予測手段を構成した。According to the invention of claim 3, in claim 2,
A delayed sound signal whose phase is delayed by the phase delay means, a sum calculation means for calculating the sum of a sound signal having no phase delay and outputting a sum signal, and a quasi addition signal output from the difference calculation means, The addition type noise prediction means is provided with an adaptive filter that outputs the predicted noise sound signal based on the sum signal output from the sum calculation means.
【００２０】適応フィルタは、準加算信号と和信号とに
基づき、準加算信号に含まれるノイズ音信号が最小にな
るようにフィルタ係数を調整して予測ノイズ音信号を出
力する。前記ノイズ音信号は、前記斜め方向からの音に
対応する音信号である。The adaptive filter adjusts the filter coefficient based on the quasi-added signal and the sum signal so that the noise sound signal included in the quasi-added signal is minimized and outputs the predicted noise sound signal. The noise sound signal is a sound signal corresponding to the sound from the diagonal direction.
【００２１】請求項４の発明では、請求項３において、
前記加算手段の出力側に接続された遅延処理手段を備
え、前記遅延処理手段は、前記加算型ノイズ予測手段に
おける前記予測ノイズ音信号の生成のための処理時間に
応じた遅れ時間をおいて前記加算手段から前記差分演算
手段への加算信号の移行を遅らせる遅延処理を行なうも
のとした。According to the invention of claim 4, in claim 3,
The delay processing means is connected to the output side of the adding means, and the delay processing means sets the delay time according to the processing time for generating the prediction noise sound signal in the addition type noise prediction means. A delay process for delaying the transition of the addition signal from the addition means to the difference calculation means is performed.
【００２２】遅延処理手段における遅延処理は、加算型
ノイズ予測手段における予測ノイズ音信号の生成による
時間遅れを補償する。The delay processing in the delay processing means compensates for the time delay due to the generation of the predicted noise sound signal in the addition type noise prediction means.
【００２３】[0023]
【発明の実施の形態】以下、本発明を音声認識に用いら
れるマイクロフォン装置に具体化した第１の実施の形態
を図１〜図３に基づいて説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A first embodiment in which the present invention is embodied in a microphone device used for voice recognition will be described below with reference to FIGS.
【００２４】図１は、所定の方向からの音声信号のみを
検出する音声検出器として用いる第１の実施の形態のマ
イクロフォン装置Ｍ１を示す。マイクロフォン装置Ｍ１
は、２個のマイクロフォン３１，３２からなるマイクロ
フォンアレイ３０と、アナログ−デジタル変換器（以
下、Ａ／Ｄ変換器と記す）３３，３４と、デジタル−シ
グナル−プロセッサ（以下、ＤＳＰと記す）からなるノ
イズ処理装置３５と、デジタル−アナログ変換器（以
下、Ｄ／Ａ変換器と記す）３６とからなる。ＤＳＰの内
部メモリにはＤＳＰで高速デジタル演算を行なうための
ノイズ除去制御プログラムが格納されている。ノイズ処
理装置３５は、内部メモリに格納されたノイズ除去制御
プログラムに基づいてノイズ除去処理を行なう。FIG. 1 shows a microphone device M1 of the first embodiment used as a voice detector for detecting only a voice signal from a predetermined direction. Microphone device M1
Is a microphone array 30 composed of two microphones 31 and 32, analog-digital converters (hereinafter referred to as A / D converters) 33 and 34, and a digital-signal-processor (hereinafter referred to as DSP). And a digital-analog converter (hereinafter referred to as a D / A converter) 36. A noise removal control program for performing high-speed digital calculation by the DSP is stored in the internal memory of the DSP. The noise processing device 35 performs noise removal processing based on the noise removal control program stored in the internal memory.
【００２５】マイクロフォン３１，３２から出力される
音信号は、Ａ／Ｄ変換器３３，３４でデジタル信号に変
換されてノイズ処理装置３５に入力される。ノイズ処理
装置３５は、加算手段３７，３８と、一対の差分演算手
段３９，４０と、遅延処理手段４１と、一対の位相遅延
手段４２，４３と、一対の和演算手段４４，４５と、複
数の適応フィルタ４６，４７，４８とを備えている。The sound signals output from the microphones 31 and 32 are converted into digital signals by the A / D converters 33 and 34 and input to the noise processing device 35. The noise processing device 35 includes addition units 37 and 38, a pair of difference calculation units 39 and 40, a delay processing unit 41, a pair of phase delay units 42 and 43, a pair of sum calculation units 44 and 45, and a plurality of units. Of the adaptive filters 46, 47, and 48.
【００２６】差分演算手段３９は、遅延処理手段４１を
介して加算手段３７の出力側に接続されている。差分演
算手段３９からの出力信号は、適応フィルタ４６，４
７，４８へ送られると共に、Ｄ／Ａ変換器３６でアナロ
グ信号に変換されて図示しない音声認識装置へ送られ
る。The difference calculating means 39 is connected to the output side of the adding means 37 via the delay processing means 41. The output signals from the difference calculation means 39 are adaptive filters 46, 4
7 and 48, converted into an analog signal by the D / A converter 36, and sent to a voice recognition device (not shown).
【００２７】一対のマイクロフォン３１，３２から出力
される音信号は、Ａ／Ｄ変換器３３，３４にてデジタル
信号に変換されて加算手段３７へ送られる。加算手段３
７は、Ａ／Ｄ変換器３３，３４を介して一対のマイクロ
フォン３１，３２から送られてきた音信号を加算して加
算信号を生成すると共に、遅延処理手段４１へ加算信号
を出力する。遅延処理手段４１は、加算手段３７から送
られてきた加算信号を遅延して差分演算手段３９へ送
る。遅延処理手段４１は、適応フィルタ４６，４７，４
８における処理時間に応じた遅延処理を行なう。The sound signals output from the pair of microphones 31 and 32 are converted into digital signals by the A / D converters 33 and 34 and sent to the adding means 37. Adder 3
Reference numeral 7 adds the sound signals sent from the pair of microphones 31 and 32 via the A / D converters 33 and 34 to generate an addition signal and outputs the addition signal to the delay processing means 41. The delay processing means 41 delays the addition signal sent from the addition means 37 and sends it to the difference calculation means 39. The delay processing means 41 includes adaptive filters 46, 47, 4
Delay processing according to the processing time in 8 is performed.
【００２８】Ａ／Ｄ変換器３３，３４にてデジタル信号
に変換された音信号は、差分演算手段４０に送られる。
差分演算手段４０は、Ａ／Ｄ変換器３３，３４を介して
一対のマイクロフォン３１，３２から送られてきた音信
号の差を演算して差分信号を生成すると共に、差分信号
を適応フィルタ４６に出力する。適応フィルタ４６は、
差分演算手段４０から送られてきた差分信号と、差分演
算手段３９からの出力信号（準加算信号）とに基づいて
生成した予測ノイズ音信号を加算手段３８を介して差分
演算手段３９に出力する。差分演算手段３９は、遅延処
理手段４１から送られてきた音信号と、適応フィルタ４
６から送られてきた予測ノイズ音信号との差の信号を適
応フィルタ４６へフィードバックする。第２の差分演算
手段としての差分演算手段４０と適応フィルタ４６と
は、一対のマイクロフォン３１，３２から出力される音
信号の差分を演算すると共に、予測ノイズ音信号を出力
する減算型ノイズ予測手段Ｙを構成する。減算型ノイズ
予測手段Ｙと第１の差分演算手段としての差分演算手段
３９とは、加算手段３７から出力される加算信号に含ま
れるノイズ音信号を除去する減算型予測ノイズ除去手段
Ｚを構成する。The sound signals converted into digital signals by the A / D converters 33 and 34 are sent to the difference calculating means 40.
The difference calculating means 40 calculates the difference between the sound signals sent from the pair of microphones 31 and 32 via the A / D converters 33 and 34 to generate a difference signal, and outputs the difference signal to the adaptive filter 46. Output. The adaptive filter 46 is
The predicted noise sound signal generated based on the difference signal sent from the difference calculating means 40 and the output signal (semi-added signal) from the difference calculating means 39 is output to the difference calculating means 39 via the adding means 38. . The difference calculation means 39 uses the sound signal sent from the delay processing means 41 and the adaptive filter 4
The signal of the difference from the predicted noise sound signal sent from No. 6 is fed back to the adaptive filter 46. The difference calculation means 40 as the second difference calculation means and the adaptive filter 46 calculate the difference between the sound signals output from the pair of microphones 31 and 32, and subtraction-type noise prediction means that outputs the predicted noise sound signal. Configure Y. The subtraction-type noise prediction means Y and the difference calculation means 39 as the first difference calculation means constitute a subtraction-type prediction noise removal means Z that removes the noise sound signal included in the addition signal output from the addition means 37. .
【００２９】Ａ／Ｄ変換器３３にてデジタル信号に変換
された音信号は、位相遅延手段４２及び和演算手段４５
へ送られる。Ａ／Ｄ変換器３４にてデジタル信号に変換
された音信号は、和演算手段４４及び位相遅延手段４３
へ送られる。ＤＳＰからなるノイズ処理装置３５は、マ
イクロフォン３１，３２によって得られる音信号に対し
て１秒間にｆｓ回のサンプリングを行なっている。位相
遅延手段４２は、Ａ／Ｄ変換器３３を介してマイクロフ
ォン３１から送られてきた音信号を１／ｆｓ秒だけ遅ら
せて和演算手段４４へ出力する。位相遅延手段４３は、
Ａ／Ｄ変換器３４を介してマイクロフォン３２から送ら
れてきた音信号を１／ｆｓ秒だけ遅らせて和演算手段４
５へ出力する。The sound signal converted into a digital signal by the A / D converter 33 has a phase delay means 42 and a sum calculation means 45.
Sent to. The sound signal converted into a digital signal by the A / D converter 34 is sum calculation means 44 and phase delay means 43.
Sent to. The noise processing device 35, which is a DSP, samples the sound signals obtained by the microphones 31 and 32 fs times per second. The phase delay means 42 delays the sound signal sent from the microphone 31 via the A / D converter 33 by 1 / fs second and outputs it to the sum calculation means 44. The phase delay means 43 is
The sound signal sent from the microphone 32 via the A / D converter 34 is delayed by 1 / fs for the sum operation means 4
Output to 5.
【００３０】和演算手段４４は、位相遅延手段４２から
送られてきた遅延音信号と、Ａ／Ｄ変換器３４から送ら
れてきた音信号との和を演算して和信号を生成すると共
に、適応フィルタ４７へ和信号を出力する。和演算手段
４５は、位相遅延手段４３から送られてきた遅延音信号
と、Ａ／Ｄ変換器３３から送られてきた音信号との和を
演算して和信号を生成すると共に、適応フィルタ４８へ
和信号を出力する。The sum calculation means 44 calculates the sum of the delayed sound signal sent from the phase delay means 42 and the sound signal sent from the A / D converter 34 to generate a sum signal, and The sum signal is output to the adaptive filter 47. The sum calculation means 45 calculates the sum of the delayed sound signal sent from the phase delay means 43 and the sound signal sent from the A / D converter 33 to generate a sum signal, and the adaptive filter 48. Output a sum signal to.
【００３１】適応フィルタ４７は、和演算手段４４から
送られてきた和信号と、差分演算手段３９からの出力信
号（準加算信号）とに基づいて生成した予測ノイズ音信
号を加算手段３８を介して差分演算手段３９に出力す
る。差分演算手段３９は、遅延処理手段４１から送られ
てきた音信号と、適応フィルタ４７から送られてきた予
測ノイズ音信号との差の信号を適応フィルタ４７へフィ
ードバックする。The adaptive filter 47 passes through the adding means 38 the predicted noise sound signal generated based on the sum signal sent from the sum calculating means 44 and the output signal (semi-added signal) from the difference calculating means 39. And outputs it to the difference calculation means 39. The difference calculation means 39 feeds back the signal of the difference between the sound signal sent from the delay processing means 41 and the predicted noise sound signal sent from the adaptive filter 47 to the adaptive filter 47.
【００３２】適応フィルタ４８は、和演算手段４５から
送られてきた和信号と、差分演算手段３９からの出力信
号（準加算信号）とに基づいて生成した予測ノイズ音信
号を加算手段３８を介して差分演算手段３９に出力す
る。差分演算手段３９は、遅延処理手段４１から送られ
てきた音信号と、適応フィルタ４８から送られてきた予
測ノイズ音信号との差の信号を適応フィルタ４８へフィ
ードバックする。The adaptive filter 48 outputs the predicted noise sound signal generated based on the sum signal sent from the sum calculation means 45 and the output signal (quasi addition signal) from the difference calculation means 39 via the addition means 38. And outputs it to the difference calculation means 39. The difference calculation means 39 feeds back the signal of the difference between the sound signal sent from the delay processing means 41 and the predicted noise sound signal sent from the adaptive filter 48 to the adaptive filter 48.
【００３３】位相遅延手段４２と和演算手段４４と適応
フィルタ４７とは、マイクロフォン３１からの位相を遅
らせた遅延音信号と、マイクロフォン３２からの位相遅
れのない音信号との和を演算すると共に、予測ノイズ音
信号を出力する加算型ノイズ予測手段Ｘ１を構成する。
加算型ノイズ予測手段Ｘ１と第１の差分演算手段として
の差分演算手段３９とは、加算手段３７から出力される
加算信号に含まれるノイズ音信号を除去する加算型予測
ノイズ除去手段Ｗ１を構成する。The phase delay means 42, the sum calculation means 44, and the adaptive filter 47 calculate the sum of the delayed sound signal of which the phase is delayed from the microphone 31 and the sound signal of which the phase is not delayed from the microphone 32. Additive noise prediction means X1 that outputs a predicted noise sound signal is configured.
The addition-type noise prediction means X1 and the difference calculation means 39 as the first difference calculation means constitute an addition-type prediction noise removal means W1 for removing the noise sound signal included in the addition signal output from the addition means 37. .
【００３４】位相遅延手段４３と和演算手段４５と適応
フィルタ４８とは、マイクロフォン３２からの位相を遅
らせた遅延音信号と、マイクロフォン３１からの位相遅
れのない音信号との和を演算すると共に、予測ノイズ音
信号を出力する加算型ノイズ予測手段Ｘ２を構成する。
加算型ノイズ予測手段Ｘ２と第１の差分演算手段として
の差分演算手段３９とは、加算手段３７から出力される
加算信号に含まれるノイズ音信号を除去する加算型予測
ノイズ除去手段Ｗ２を構成する。The phase delay means 43, the sum calculation means 45, and the adaptive filter 48 calculate the sum of the delayed sound signal from the microphone 32 whose phase is delayed and the sound signal from the microphone 31 with no phase delay. Additive noise prediction means X2 that outputs a predicted noise sound signal is configured.
The addition-type noise prediction means X2 and the difference calculation means 39 as the first difference calculation means constitute addition-type prediction noise removal means W2 that removes the noise sound signal included in the addition signal output from the addition means 37. .
【００３５】第１の実施の形態では以下の効果が得られ
る。（１-1）音声源がマイクロフォンアレイ３０の正面
にあって音声が図３の矢印Ｑの方向に進行する場合、前
記音声に対応してマイクロフォン３１，３２から加算手
段３７に出力された音声信号は、加算手段３７にて重合
して強調される。ノイズと見なされる音源がマイクロフ
ォンアレイ３０の斜め前方にあってノイズ音が図３の矢
印Ｒ１，Ｒ２の方向に進行する場合、前記各ノイズ音に
対応してマイクロフォン３１，３２から出力されるノイ
ズ音信号は、各マイクロフォン３１，３２への到達時刻
の違いによって位相がずれる。従って、各マイクロフォ
ン３１，３２から加算手段３７へ送られたノイズ音信号
の加算信号は、位相のずれたノイズ音信号の加算とな
る。The following effects are obtained in the first embodiment. (1-1) When the sound source is in front of the microphone array 30 and the sound travels in the direction of arrow Q in FIG. 3, the sound signal output from the microphones 31 and 32 to the adding means 37 corresponding to the sound. Are superimposed and emphasized by the adding means 37. When the sound source regarded as noise is diagonally forward of the microphone array 30 and the noise sound progresses in the directions of arrows R1 and R2 in FIG. 3, the noise sound output from the microphones 31 and 32 corresponding to the noise sounds. The signals are out of phase due to the difference in arrival times at the microphones 31 and 32. Therefore, the addition signal of the noise sound signals sent from each of the microphones 31 and 32 to the addition means 37 is the addition of the noise sound signals whose phases are shifted.
【００３６】マイクロフォン３１，３２から差分演算手
段４０へ送られた前記音声信号は、差分演算手段４０に
おける差分演算によって除去される。一方、差分演算手
段４０は、位相のずれたノイズ音信号の差分を適応フィ
ルタ４６に出力する。適応フィルタ４６は、差分演算手
段３９から適応フィルタ４６へのフィードバック信号
（即ち、準加算信号）と、差分演算手段４０からの差分
信号とに基づき、前記フィードバック信号に含まれる最
大レベルのノイズ音信号が最小になるようにフィルタ係
数を調整して予測ノイズ音信号を出力する。適応フィル
タ４６からの予測ノイズ音信号の出力は、加算手段３７
から出力された加算信号に含まれる最大レベルのノイズ
音信号を除去するように働く。減算型予測ノイズ除去手
段Ｚは、マイクロフォンアレイ３０の指向を主としてマ
イクロフォンアレイ３０の正面に向ける機能を有する。The voice signal sent from the microphones 31 and 32 to the difference calculating means 40 is removed by the difference calculation in the difference calculating means 40. On the other hand, the difference calculation means 40 outputs the difference between the noise sound signals whose phases are shifted to the adaptive filter 46. The adaptive filter 46, based on the feedback signal (that is, the quasi addition signal) from the difference calculation means 39 to the adaptive filter 46 and the difference signal from the difference calculation means 40, the noise sound signal of the maximum level included in the feedback signal. The predictive noise sound signal is output by adjusting the filter coefficient so that is minimized. The output of the predicted noise sound signal from the adaptive filter 46 is the addition means 37.
It works so as to remove the maximum level noise sound signal included in the added signal output from the. The subtraction type prediction noise removing means Z has a function of directing the direction of the microphone array 30 mainly to the front of the microphone array 30.
【００３７】位相遅延手段４２から送られてきた遅延音
信号と、Ａ／Ｄ変換器３４から送られてきた音信号との
和を演算する和演算手段４４は、図２（ａ）に角度θ+
（１）で示す方向からの音に対応する音信号を強調す
る。角度θ+ （１）は、次式（１）で表される。The sum calculation means 44 for calculating the sum of the delayed sound signal sent from the phase delay means 42 and the sound signal sent from the A / D converter 34 is shown in FIG. +
The sound signal corresponding to the sound from the direction indicated by (1) is emphasized. The angle θ + (1) is expressed by the following equation (1).
【００３８】
sinθ+ （１）＝（Ｖ／ｆｓ）÷Ｐ ・・・（１）
式（１）におけるＶは、音速を表し、ｆｓは、ノイズ処
理装置３５がマイクロフォン３１，３２によって得られ
る音信号に対して１秒間に行なうサンプリング回数を表
す。Ｐは、マイクロフォン３１，３２間のピッチを表
す。図２（ａ）は、式（１）の関係を表す説明図であ
る。適応フィルタ４７は、和演算手段４４からの和信号
と、差分演算手段３９から適応フィルタ４７へのフィー
ドバック信号とに基づき、前記フィードバック信号に含
まれる角度θ+ （１）方向のノイズ音信号が最小になる
ようにフィルタ係数を調整して予測ノイズ音信号を出力
する。適応フィルタ４７からの予測ノイズ音信号の出力
は、加算手段３７から出力された加算信号に含まれる角
度θ+ （１）方向のノイズ音信号を除去するように働
く。Sin θ + (1) = (V / fs) ÷ P (1) V in the equation (1) represents a sound velocity, and fs is a sound obtained by the noise processing device 35 by the microphones 31 and 32. It represents the number of sampling times per second for the signal. P represents the pitch between the microphones 31 and 32. FIG. 2A is an explanatory diagram showing the relationship of Expression (1). Based on the sum signal from the sum calculation means 44 and the feedback signal from the difference calculation means 39 to the adaptive filter 47, the adaptive filter 47 minimizes the noise sound signal in the angle θ + (1) direction included in the feedback signal. The filter coefficient is adjusted so as to obtain the predicted noise sound signal. The output of the predicted noise sound signal from the adaptive filter 47 works to remove the noise sound signal in the direction of the angle θ + (1) included in the added signal output from the addition means 37.
【００３９】位相遅延手段４３から送られてきた遅延音
信号と、Ａ／Ｄ変換器３３から送られてきた音信号との
和を演算する和演算手段４５は、図２（ｂ）に角度θ-
（１）で示す方向からの音に対応する音信号を強調す
る。角度θ- （１）は、次式（２）で表される。The sum calculation means 45 for calculating the sum of the delayed sound signal sent from the phase delay means 43 and the sound signal sent from the A / D converter 33 is shown in FIG. -
The sound signal corresponding to the sound from the direction indicated by (1) is emphasized. The angle θ − (1) is expressed by the following equation (2).
【００４０】
sinθ- （１）＝（Ｖ／ｆｓ）÷Ｐ ・・・（２）
角度θ- （１）の絶対値は、角度θ+ （１）の絶対値と
同じである。図２（ｂ）は、式（２）の関係を表す説明
図である。適応フィルタ４８は、和演算手段４５からの
和信号と、差分演算手段３９から適応フィルタ４８への
フィードバック信号とに基づき、前記フィードバック信
号に含まれる角度θ- （１）方向のノイズ音信号が最小
になるようにフィルタ係数を調整して予測ノイズ音信号
を出力する。適応フィルタ４８からの予測ノイズ音信号
の出力は、加算手段３７から出力された加算信号に含ま
れる角度θ- （１）方向のノイズ音信号を除去するよう
に働く。[0040] sinθ - (1) = (V / fs) ÷ P ··· (2) angle θ - the absolute value of (1) is the same as the absolute value of the angle θ + (1). FIG. 2B is an explanatory diagram showing the relationship of Expression (2). Based on the sum signal from the sum calculation means 45 and the feedback signal from the difference calculation means 39 to the adaptive filter 48, the adaptive filter 48 minimizes the noise sound signal in the angle θ − (1) direction included in the feedback signal. The filter coefficient is adjusted so as to obtain the predicted noise sound signal. The output of the predicted noise sound signal from the adaptive filter 48 works so as to remove the noise sound signal in the angle θ − (1) direction included in the added signal output from the addition means 37.
【００４１】図３における曲線Ｓ１は、マイクロフォン
装置Ｍ１の指向性をマイクロフォンアレイ３０を中心と
して表したものである。角度θ+ （１），θ- （１）の
方向に対応する曲線Ｓ１上の凹みがノイズ音信号の除去
具合を表す。A curve S1 in FIG. 3 represents the directivity of the microphone device M1 with the microphone array 30 as the center. The depressions on the curve S1 corresponding to the directions of the angles θ + (1) and θ − (1) represent the removal degree of the noise sound signal.
【００４２】即ち、加算型予測ノイズ除去手段Ｗ１，Ｗ
２は、マイクロフォンの正面方向からずれた斜め方向か
らの音に対応する音信号（即ち、ノイズ音信号）の除去
を行なう。角度θ+ （１），θ- （１）で表される前記
斜め方向は、前記遅延音信号と前記位相遅れのない音信
号との位相ずれを表す式（１），（２）によって特定さ
れる。That is, the addition type prediction noise removing means W1, W
2 removes a sound signal (that is, a noise sound signal) corresponding to a sound from an oblique direction deviated from the front direction of the microphone. The diagonal direction represented by the angles θ + (1), θ − (1) is specified by the equations (1) and (2) representing the phase shift between the delayed sound signal and the sound signal without phase delay. It
【００４３】音速Ｖを３４０ｍ／ｓ、サンプリング回数
ｆｓを２４０００、ピッチＰを０．０５ｍとすると、角
度θ+ （１），θ- （１）は略１６°となる。（１-2）
図５のマイクロフォン装置Ｍｏでは、適応フィルタ１
０，１１，１２の個数が多いほど、即ちマイクロフォン
１，２，３，４の個数が多いほど、ノイズ抑制効果が高
まる。しかし、マイクロフォン１，２，３，４の個数の
増加は、マイクロフォン装置Ｍｏのコストアップをもた
らす。When the sound velocity V is 340 m / s, the sampling frequency fs is 24000, and the pitch P is 0.05 m, the angles θ + (1) and θ − (1) are about 16 °. (1-2)
In the microphone device Mo of FIG. 5, the adaptive filter 1
The larger the number of 0, 11, 12 is, that is, the larger the number of microphones 1, 2, 3, 4 is, the higher the noise suppressing effect is. However, an increase in the number of microphones 1, 2, 3, 4 increases the cost of the microphone device Mo.
【００４４】本発明のマイクロフォン装置Ｍ１では、マ
イクロフォン３１，３２の個数を増やすことなくノイズ
抑制効果を高めることができ、コスト上の有利性が得ら
れる。In the microphone device M1 of the present invention, the noise suppressing effect can be enhanced without increasing the number of microphones 31 and 32, and a cost advantage can be obtained.
【００４５】次に、図４の第２の実施の形態を説明す
る。第１の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が付し
てある。ＤＳＰからなるノイズ処理装置３５Ａは、第１
の実施の形態に比べて、位相遅延手段４９，５０、和演
算手段５１，５２及び適応フィルタ５３，５４が増設さ
れている。位相遅延手段４２Ａは、Ａ／Ｄ変換器３３を
介してマイクロフォン３１から送られてきた音信号を２
／ｆｓ秒だけ遅らせて和演算手段４４へ出力する。位相
遅延手段４３Ａは、Ａ／Ｄ変換器３４を介してマイクロ
フォン３２から送られてきた音信号を２／ｆｓ秒だけ遅
らせて和演算手段４５へ出力する。位相遅延手段４９
は、Ａ／Ｄ変換器３３を介してマイクロフォン３１から
送られてきた音信号を３／ｆｓ秒だけ遅らせて和演算手
段５１へ出力する。位相遅延手段５０は、Ａ／Ｄ変換器
３４を介してマイクロフォン３２から送られてきた音信
号を３／ｆｓ秒だけ遅らせて和演算手段５２へ出力す
る。Next, a second embodiment shown in FIG. 4 will be described. The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals. The noise processing device 35A including a DSP is
Compared with the embodiment, the phase delay means 49, 50, the sum operation means 51, 52 and the adaptive filters 53, 54 are added. The phase delay means 42A converts the sound signal sent from the microphone 31 via the A / D converter 33 into two.
It is delayed by / fs seconds and output to the sum calculation means 44. The phase delay means 43A delays the sound signal sent from the microphone 32 via the A / D converter 34 by 2 / fs seconds and outputs it to the sum calculation means 45. Phase delay means 49
Outputs the sound signal sent from the microphone 31 via the A / D converter 33 to the sum calculation means 51 with a delay of 3 / fs seconds. The phase delay means 50 delays the sound signal sent from the microphone 32 via the A / D converter 34 by 3 / fs seconds and outputs it to the sum calculation means 52.
【００４６】ｎを整数としたとき、位相遅延手段４２
Ａ，４３Ａ，４９，５０にてｎ／ｆｓ秒だけ遅延させる
処理は、次式（３）で示す角度θ（ｎ）の方向からの音
に対応する音信号を強調する。When n is an integer, the phase delay means 42
The process of delaying A / 43A, 49, 50 by n / fs seconds emphasizes the sound signal corresponding to the sound from the direction of the angle θ (n) shown in the following expression (3).
【００４７】
sinθ（ｎ）＝ｎ（Ｖ／ｆｓ）÷Ｐ ・・・（３）
即ち、適応フィルタ４７からの予測ノイズ音信号の出力
は、加算手段３７から出力された加算信号に含まれる角
度θ+ （２）方向のノイズ音信号を除去するように働
く。適応フィルタ４８からの予測ノイズ音信号の出力
は、加算手段３７から出力された加算信号に含まれる角
度θ- （２）方向のノイズ音信号を除去するように働
く。適応フィルタ５３からの予測ノイズ音信号の出力
は、加算手段３７から出力された加算信号に含まれる角
度θ+ （３）方向のノイズ音信号を除去するように働
く。適応フィルタ５４からの予測ノイズ音信号の出力
は、加算手段３７から出力された加算信号に含まれる角
度θ- （３）方向のノイズ音信号を除去するように働
く。Sin θ (n) = n (V / fs) ÷ P (3) That is, the output of the prediction noise sound signal from the adaptive filter 47 is the angle included in the addition signal output from the adding means 37. Functions to remove noise sound signals in the θ + (2) direction. The output of the predicted noise sound signal from the adaptive filter 48 works so as to remove the noise sound signal in the angle θ − (2) direction included in the added signal output from the addition means 37. The output of the predicted noise sound signal from the adaptive filter 53 works so as to remove the noise sound signal in the angle θ + (3) direction included in the addition signal output from the adding means 37. The output of the predicted noise sound signal from the adaptive filter 54 works so as to remove the noise sound signal in the angle θ − (3) direction included in the added signal output from the addition means 37.
【００４８】音速Ｖを３４０ｍ／ｓ、サンプリング回数
ｆｓを２４０００、ピッチＰを０．０５ｍとすると、角
度θ+ （２），θ- （２）は略３４．５°となり、角度
θ+（３），θ- （３）は略５８°となる。When the sound velocity V is 340 m / s, the sampling frequency fs is 24000, and the pitch P is 0.05 m, the angles θ + (2) and θ − (2) are approximately 34.5 °, and the angle θ + (3 ), Θ − (3) is approximately 58 °.
【００４９】位相遅延手段４２Ａと和演算手段４４と適
応フィルタ４７とは、予測ノイズ音信号を出力する加算
型ノイズ予測手段Ｘ３を構成する。加算型ノイズ予測手
段Ｘ３と差分演算手段３９とは、加算型予測ノイズ除去
手段を構成する。位相遅延手段４３Ａと和演算手段４５
と適応フィルタ４８とは、予測ノイズ音信号を出力する
加算型ノイズ予測手段Ｘ４を構成する。加算型ノイズ予
測手段Ｘ４と差分演算手段３９とは、加算型予測ノイズ
除去手段を構成する。位相遅延手段４９と和演算手段５
１と適応フィルタ５３とは、予測ノイズ音信号を出力す
る加算型ノイズ予測手段Ｘ５を構成する。加算型ノイズ
予測手段Ｘ５と差分演算手段３９とは、加算型予測ノイ
ズ除去手段を構成する。位相遅延手段５０と和演算手段
５２と適応フィルタ５４とは、予測ノイズ音信号を出力
する加算型ノイズ予測手段Ｘ６を構成する。加算型ノイ
ズ予測手段Ｘ６と差分演算手段３９とは、加算型予測ノ
イズ除去手段を構成する。The phase delay means 42A, the sum calculation means 44, and the adaptive filter 47 constitute an addition type noise prediction means X3 for outputting a predicted noise sound signal. The additive type noise predicting means X3 and the difference calculating means 39 constitute an additive type predictive noise removing means. Phase delay means 43A and sum operation means 45
The adaptive filter 48 and the adaptive filter 48 constitute an additive type noise prediction unit X4 that outputs a predicted noise sound signal. The addition-type noise prediction means X4 and the difference calculation means 39 constitute addition-type prediction noise removal means. Phase delay means 49 and sum operation means 5
1 and the adaptive filter 53 constitute an addition type noise prediction unit X5 that outputs a predicted noise sound signal. The addition type noise prediction means X5 and the difference calculation means 39 constitute addition type prediction noise removing means. The phase delay means 50, the sum calculation means 52, and the adaptive filter 54 constitute an addition type noise prediction means X6 which outputs a predicted noise sound signal. The additive noise predicting means X6 and the difference calculating means 39 constitute an additive predictive noise removing means.
【００５０】位相遅延手段及び適応フィルタを含む加算
型ノイズ予測手段を増やせば、マイクロフォンアレイ３
０の指向性が更に向上する。但し、ｎ＜Ｐ÷（Ｖ／ｆ
ｓ）という制限がある。この制限は、ピッチＰ／Ｖより
も時間的に長く遅延させた場合、言い換えるとピッチＰ
よりも位相的に大きく遅延させた場合には指向性を得ら
れないことによる。If the number of adding type noise predicting means including the phase delay means and the adaptive filter is increased, the microphone array 3
The directivity of 0 is further improved. However, n <P ÷ (V / f
There is a limitation called s). This limitation means that when the delay is delayed longer than the pitch P / V, in other words, the pitch P is increased.
This is because directivity cannot be obtained when the phase delay is made larger than that.
【００５１】本発明では以下のような実施の形態も可能
である。
（１）適応フィルタとして有限インパルス応答（ＦＩ
Ｒ）型フィルタを用いること。The following embodiments are possible in the present invention. (1) As an adaptive filter, a finite impulse response (FI
Use R) type filter.
【００５２】（２）第１及び第２の実施の形態における
ノイズ処理装置３５，３５Ａのノイズ除去処理をアナロ
グ回路で達成するようにすること。
（３）３つ以上のマイクロフォンを備えたマイクロフォ
ン装置に本発明を適用すること。(2) The noise removal processing of the noise processing devices 35 and 35A in the first and second embodiments should be achieved by an analog circuit. (3) The present invention is applied to a microphone device including three or more microphones.
【００５３】前記した実施の形態から把握できる請求項
以外の発明について以下に記載する。
〔１〕請求項１乃至請求項４のいずれか１項において、
前記一対のマイクロフォンから出力される音信号の差分
に基づいて、前記加算手段から出力される加算信号に含
まれるノイズ音信号を除去する減算型予測ノイズ除去手
段を備えているマイクロフォン装置。Inventions other than the claims that can be grasped from the above-described embodiment will be described below. [1] In any one of claims 1 to 4,
A microphone device comprising subtraction-type predictive noise removal means for removing a noise sound signal included in an addition signal output from the addition means, based on a difference between sound signals output from the pair of microphones.
【００５４】〔２〕前記〔１〕項において、前記減算型
予測ノイズ除去手段は、前記一対のマイクロフォンから
出力される音信号の差分を演算すると共に、予測ノイズ
音信号を出力する減算型ノイズ予測手段と、前記差分演
算手段とを備え、前記減算型ノイズ予測手段は、前記演
算された差と、前記差分演算手段から出力された準加算
信号とに基づいて前記予測ノイズ音信号を生成して前記
差分演算手段へ出力するものとしたマイクロフォン装
置。[2] In the above item [1], the subtraction-type prediction noise removing means calculates a difference between sound signals output from the pair of microphones and outputs a prediction noise sound signal. Means and the difference calculation means, wherein the subtraction type noise prediction means generates the predicted noise sound signal based on the calculated difference and the quasi addition signal output from the difference calculation means. A microphone device for outputting to the difference calculating means.
【００５５】〔３〕前記〔２〕項において、前記減算型
ノイズ予測手段は、前記一対のマイクロフォンから出力
される音信号の差分を演算して生成した差分信号を出力
する第２の差分演算手段と、前記第１の差分演算手段か
ら出力される準加算信号と、前記第２の差分演算手段か
ら出力される差分信号とに基づいて前記予測ノイズ音信
号を出力する適応フィルタとを備えているマイクロフォ
ン装置。[3] In the above item [2], the subtraction type noise prediction means outputs a difference signal generated by calculating a difference between sound signals output from the pair of microphones. And a quasi-added signal output from the first difference calculation means and an adaptive filter that outputs the predicted noise sound signal based on the difference signal output from the second difference calculation means. Microphone device.
【００５６】〔４〕請求項１、前記〔１〕項、前記
〔２〕項及び前記〔３〕項のいずれか１項において、前
記加算手段と前記加算型予測ノイズ除去手段とをデジタ
ル−シグナル−プロセッサで構成し、前記一対のマイク
ロフォンによって得られる音信号に対して１秒間にｆｓ
回のサンプリングを行ない、前記位相遅延手段による遅
延を１／ｆｓの整数倍としたマイクロフォン装置。[4] In any one of [1], [1], [2] and [3], the addition means and the addition type prediction noise removing means are digital-signaled. Fs per second for a sound signal obtained by the pair of microphones, which is composed of a processor
A microphone device that performs sampling once and sets the delay by the phase delay unit to an integral multiple of 1 / fs.
【００５７】〔５〕請求項３において、前記加算手段と
前記加算型予測ノイズ除去手段とをデジタル−シグナル
−プロセッサで構成し、前記適応フィルタを無限インパ
ルス応答型フィルタとしたマイクロフォン装置。[5] The microphone device according to claim 3, wherein the adding means and the adding type prediction noise removing means are constituted by a digital-signal processor, and the adaptive filter is an infinite impulse response type filter.
【００５８】[0058]
【発明の効果】以上詳述したように本発明では、複数の
ノイズ源からのノイズ音を除去し得るという優れた効果
を奏する。As described in detail above, the present invention has an excellent effect that noise noises from a plurality of noise sources can be removed.
【図１】第１の実施の形態を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment.
【図２】（ａ）は位相遅延手段４２における遅延を説明
するための説明図。（ｂ）は位相遅延手段４３における
遅延を説明するための説明図。2A is an explanatory diagram for explaining a delay in a phase delay unit 42. FIG. (B) is an explanatory view for explaining the delay in the phase delay means 43.
【図３】マイクロフォン装置Ｍ１の指向性を表す説明
図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing directivity of a microphone device M1.
【図４】第２の実施の形態を示すブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment.
【図５】従来装置を示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing a conventional device.
【図６】マイクロフォン装置Ｍｏの指向性を表す説明
図。FIG. 6 is an explanatory diagram showing the directivity of the microphone device Mo.
３１，３２…マイクロフォン。３７…加算手段。３９…
加算型予測ノイズ除去手段を構成する差分演算手段。４
１…遅延処理手段。４２，４３，４２Ａ，４３Ａ，４
９，５０…位相遅延手段。４４，４５，５１，５２…加
算型ノイズ予測手段を構成する和演算手段。４７，４
８，５３，５４…加算型ノイズ予測手段を構成する適応
フィルタ。Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ５，Ｘ６…加算
型ノイズ予測手段。Ｗ１，Ｗ２…加算型予測ノイズ除去
手段。31, 32 ... Microphones. 37 ... Addition means. 39 ...
Difference calculation means constituting addition type prediction noise removal means. Four
1 ... Delay processing means. 42, 43, 42A, 43A, 4
9, 50 ... Phase delay means. 44, 45, 51, 52 ... Sum operation means constituting an addition type noise prediction means. 47,4
8, 53, 54 ... An adaptive filter which constitutes an addition type noise prediction means. X1, X2, X3, X4, X5, X6 ... Addition type noise prediction means. W1, W2 ... Addition type prediction noise removing means.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鳴海 健司 愛知県丹羽郡大口町豊田三丁目260番地 株式会社東海理化電機製作所内 Ｆターム(参考） 5D015 DD02 5D020 BB07 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Kenji Narumi 260-chome, Toyota, Oguchi-cho, Niwa-gun, Aichi Tokai Rika Electric Co., Ltd. F-term (reference) 5D015 DD02 5D020 BB07
Claims (4)
まれるノイズを除去するマイクロフォン装置において、 複数の前記マイクロフォンと、 複数の前記マイクロフォンから出力される音信号を加算
した加算信号を出力する加算手段と、 複数の前記マイクロフォンのうちの２つから出力される
音信号のうちの一方の位相を遅らせる位相遅延手段と、 前記位相遅延手段によって位相を遅らせた遅延音信号
と、位相遅れのない音信号との和に基づいて、前記加算
手段から出力される加算信号に含まれるノイズ音信号を
除去する加算型予測ノイズ除去手段とを備えたマイクロ
フォン装置。1. A microphone device for removing noise included in a sound signal output from a microphone, comprising: a plurality of the microphones; and an addition unit that outputs an addition signal obtained by adding the sound signals output from the plurality of microphones. A phase delay means for delaying the phase of one of the sound signals output from two of the plurality of microphones, a delayed sound signal of which the phase is delayed by the phase delay means, and a sound signal having no phase delay. A microphone device including an addition type prediction noise removing unit that removes a noise sound signal included in the addition signal output from the adding unit based on the sum of the above.
相遅延手段によって位相を遅らせた遅延音信号と、位相
遅れのない音信号との和を演算すると共に、予測ノイズ
音信号を出力する加算型ノイズ予測手段と、 前記加算ノイズ予測手段から出力される予測ノイズ音信
号と、前記加算手段から出力された加算信号との差を演
算して生成した準加算信号を出力する差分演算手段とを
備え、 前記加算型ノイズ予測手段は、前記演算された和と、前
記差分演算手段から出力された準加算信号とに基づいて
前記予測ノイズ音信号を生成して前記差分演算手段へ出
力する請求項１に記載のマイクロフォン装置。2. The addition type predictive noise removing means calculates the sum of a delayed sound signal whose phase is delayed by the phase delay means and a sound signal having no phase delay, and outputs a predictive noise sound signal. Type noise prediction means, and a difference calculation means for outputting a quasi addition signal generated by calculating a difference between the predicted noise sound signal output from the addition noise prediction means and the addition signal output from the addition means. The addition-type noise prediction means generates the predicted noise sound signal based on the calculated sum and the quasi-addition signal output from the difference calculation means, and outputs the noise signal to the difference calculation means. 1. The microphone device according to 1.
延手段によって位相を遅らせた遅延音信号と、位相遅れ
のない音信号との和を演算して和信号を出力する和演算
手段と、前記差分演算手段から出力される準加算信号
と、前記和演算手段から出力される和信号とに基づいて
前記予測ノイズ音信号を出力する適応フィルタとを備え
ている請求項２に記載のマイクロフォン装置。3. The summing noise predicting means calculates sum of a delayed sound signal whose phase is delayed by the phase delaying means and a sound signal having no phase delay and outputs a sum signal, and sum calculating means. The microphone device according to claim 2, further comprising: an adaptive filter that outputs the predicted noise sound signal based on a quasi-addition signal output from the difference calculation means and a sum signal output from the sum calculation means. .
理手段を備え、前記遅延処理手段は、前記加算型ノイズ
予測手段における前記予測ノイズ音信号の生成のための
処理時間に応じた遅れ時間をおいて前記加算手段から前
記差分演算手段への加算信号の移行を遅らせる遅延処理
を行なう請求項３に記載のマイクロフォン装置。4. A delay processing means connected to an output side of the adding means, wherein the delay processing means delays according to a processing time for generating the predicted noise sound signal in the adding type noise predicting means. The microphone device according to claim 3, wherein a delay process is performed to delay the transition of the addition signal from the addition means to the difference calculation means after a certain time.
Priority Applications (1)
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- 2001-08-22 JP JP2001251299A patent/JP2003061181A/en active Pending
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